Vì sao TSMC "né" công nghệ in chip thế hệ mới nhất High-NA EUV: Chấp nhận tụt hậu Intel tới 4 năm hay đang tính đường dài?

Một trong những thông tin đáng chú ý nhất tại hội thảo NA Technology Symposium mới đây là việc TSMC – gã khổng lồ sản xuất bán dẫn đến từ Đài Loan – sẽ không áp dụng công nghệ in khắc bằng tia cực tím thế hệ mới (High-NA EUV) cho tiến trình A14 của mình. Thay vào đó, hãng sẽ tiếp tục dựa vào công nghệ EUV truyền thống với độ mở số 0.33 (0.33-NA).

Thông tin này được xác nhận bởi ông Kevin Zhang – Phó chủ tịch cấp cao của TSMC. Theo đó, việc sản xuất chip tiến trình A14 dự kiến sẽ bắt đầu từ năm 2028 và không cần đến công nghệ High-NA. Ông Zhang cho biết:

“Từ tiến trình 2nm cho đến A14, chúng tôi không cần dùng đến High-NA nhưng vẫn có thể duy trì mức độ phức tạp tương tự trong các bước xử lý.”

“Ở mỗi thế hệ công nghệ, chúng tôi luôn cố gắng giảm thiểu số lượng mặt nạ tăng thêm. Đây là yếu tố rất quan trọng để đảm bảo chi phí sản xuất hiệu quả.”

Nguyên nhân chính khiến TSMC tạm gác lại việc sử dụng High-NA EUV là do chi phí đội lên quá cao. Theo các phân tích, việc sử dụng thiết bị High-NA có thể khiến chi phí sản xuất tăng gấp 2.5 lần so với công nghệ EUV hiện tại – một điều không dễ chấp nhận trong bối cảnh sản phẩm thương mại cần đảm bảo yếu tố giá thành.

Bên cạnh đó, tiến trình A14 của TSMC sẽ yêu cầu sử dụng nhiều lớp mặt nạ cho một lớp thiết kế, và nếu sử dụng High-NA cho toàn bộ quy trình, chi phí sản xuất có thể bị đẩy lên đáng kể mà hiệu quả lại không tương xứng. Việc tiếp tục sử dụng 0.33-NA EUV kết hợp kỹ thuật đa mẫu (multi-patterning) sẽ giúp TSMC duy trì độ phức tạp trong thiết kế chip mà không cần đến độ chính xác cực cao từ High-NA.

Tuy nhiên, TSMC không hoàn toàn từ bỏ High-NA. Hãng dự kiến sẽ áp dụng công nghệ này vào tiến trình A14P – một biến thể nâng cấp, dự kiến ra mắt sau năm 2029.

Việc không áp dụng High-NA EUV cho A14 khiến TSMC trở nên chậm hơn so với đối thủ Intel trong cuộc đua cập nhật công nghệ in khắc mới nhất. Intel Foundry được cho là sẽ sử dụng High-NA cho tiến trình 18A, dự kiến thương mại hóa ngay trong năm sau. Điều này đồng nghĩa với việc Intel sẽ đi trước TSMC ít nhất 4 năm trong việc triển khai công nghệ High-NA ở quy mô thương mại.

Dù lựa chọn của TSMC có thể giúp tiết kiệm chi phí trong ngắn hạn, giới quan sát cho rằng đây là một quyết định có thể ảnh hưởng đến vị thế công nghệ của hãng – ít nhất là trong giai đoạn 2028–2030, khi các đối thủ đã có bước chuyển mạnh về quy trình sản xuất bán dẫn thế hệ mới.