Những năm qua, ASML của Hà Lan luôn được xem là "nút thắt cổ chai" trong sản xuất bán dẫn khi là nhà cung cấp gần như duy nhất về máy quang khắc, gồm máy dùng công nghệ in thạch bản nhúng DUV và các hệ thống sử dụng tia siêu cực tím EUV.
Công nhân ASML đang kiểm tra một hệ thống máy quang khắc. Ảnh: ASML
G. Dan Hutcheson, Phó chủ tịch hãng nghiên cứu TechInsights, người đã theo dõi sự phát triển của ASML từ những năm 1970 khi vẫn còn là công ty con của Philips, và Marc Hijink, tác giả cuốn Focus - The ASML Way, đã đưa ra những nhận định cho thấy ASML khó bị đánh bại thế nào trên DigiTimes.
Mối đe dọa tiềm ẩn từ Trung Quốc
Thời gian qua, hàng loạt lệnh cấm từ Mỹ khiến các doanh nghiệp bán dẫn Trung Quốc không thể tiếp cận công nghệ sản xuất chip tiên tiến. ASML cũng bị ảnh hưởng do sản phẩm của hãng chứa công nghệ Mỹ. Công ty từ lâu không thể bán máy DUV và cũng chưa bao giờ bán EUV hiện đại hơn cho Trung Quốc.
"Nỗi sợ lớn của ASML là những hạn chế hiện tại đối với Trung Quốc", Hijink nói. "Khi ít được tiếp cận với công cụ in thạch bản phương Tây, Trung Quốc sẽ có xu hướng tự chế tạo công cụ của riêng mình. Bây giờ họ chưa thể cạnh tranh được với ASML và Nikon, nhưng mọi người sẽ thấy họ sớm thay đổi khi đổ tiền vào R&D trong dài hạn".
Hutcheson tin không có công ty nào có thể thách thức sự độc quyền công nghệ in thạch bản của ASML trừ khi có sự trợ cấp lớn của chính phủ. Theo tính toán của ông, tỷ lệ các công ty có thể duy trì hoạt động sau mỗi 5 thập kỷ chỉ là 20%. "Điều này giải thích cho sự hợp nhất của thị trường thời gian qua, từ hơn 20 nhà sản xuất thiết bị bán dẫn của những năm 1980 xuống còn số ít ở hiện tại", ông cho hay.
Là chuyên gia kỳ cựu trong ngành bán dẫn, Hutcheson cho biết đã chứng kiến cách ASML tồn tại qua bốn thập kỷ thăng trầm qua nhờ quản lý tốt và phát triển công nghệ vượt lên đối thủ. Theo ông, hãng Hà Lan tồn tại được nhờ đầu tư vào R&D theo mỗi chu kỳ, dù đã nhiều lần đứng trên bờ vực phá sản. Họ cũng khéo léo mời được các khách hàng như TSMC, Intel và Samsung cùng tham gia đầu tư phát triển máy EUV.
Bằng các khoản đầu tư lớn, ASML có tiền để mua lại những đơn vị quan trọng như Cymer, công ty nắm công nghệ tia sáng quang khắc độc quyền có trụ sở tại San Diego (Mỹ) và thiết lập liên minh chiến lược với Zeiss, nhà sản xuất ống kính Đức. Đây là bí quyết thành công của ASML, khiến các đối thủ cạnh tranh không thể sao chép.
Nhưng thế độc quyền của ASML hiện kém vững chắc hơn trước. "Không công ty nào có đủ khả năng để duy trì điều đó một mình, vì R&D ngày càng trở nên đắt đỏ hơn", Hutcheson dẫn lời John Chen của Nvidia, người từng là chủ tịch R&D đầu tiên tại TSMC. "IC không còn có nghĩa là mạch tích hợp (Integrated Circuit) trong tương lai nữa, mà có nghĩa là hợp tác trong ngành (Industry Collaboration)".
Chuyên gia này cũng ước tính chi phí phát triển một công cụ EUV mới từ đầu sẽ cần hàng nghìn tỷ USD, tương đương GDP của một số quốc gia, nhưng với điều kiện nước đó phải vượt qua được tất cả rào cản sở hữu trí tuệ, tức không bị cấm như Trung Quốc hiện tại.
Át chủ bài High-NA
Bước tiến lớn nhất của ASML là cỗ máy quang khắc siêu cực tím sử dụng công nghệ khẩu độ số lớn High-NA EUV. Máy có hệ thống quang học chiếu khẩu độ số (NA) đạt 0,55 NA tốt nhất. Hiện có nhiều khách hàng quan tâm đến High-NA EUV, bởi hệ thống có thể phục vụ cả quá trình sản xuất chip logic lẫn chip nhớ.
"So với 0,33 NA, hệ thống 0,55 NA cung cấp hiệu suất tốt hơn, cho phép tăng mật độ bóng bán dẫn gần gấp ba lần, hỗ trợ các nút DRAM dưới 2 nm và chip logic dưới 10 nm", Christophe Fouquet, Giám đốc kinh doanh của ASML, cho biết hồi tháng 4.
Theo Tom's Hardware, Intel, Samsung và TSMC đều đang đặt mục tiêu sản xuất chip 2 nm và tiến tới mốc 1,4 nm trong vài năm tới, nên máy High-NA EUV của ASML đang trở thành mục tiêu săn lùng. Có giá 380 triệu USD, hiện mới có cỗ máy thứ hai được giao cho khách hàng.
Hijink đánh giá ASML sẽ khó bị đánh bại lúc này, nhưng không nên chủ quan vì máy in thạch bản không phải yếu tố duy nhất giúp hãng giữ vững vị thế. "Có rất nhiều vấn đề về công nghệ sẽ xảy ra trong kỷ nguyên 2 và 1,4 nm. Thực sự, có nhiều vấn đề về kỹ thuật vật liệu và hệ thống ngoài yếu tố in thạch bản. Chúng ta sẽ phải xem liệu ASML có thể giải quyết và biến thành lợi thế hay không", Hijink nói.
Trong khi đó, Hutcheson cho rằng vẫn còn sớm để đánh giá kết quả của cuộc cạnh tranh công nghệ hiện tại, nhưng vị thế của ASML sẽ khó lung lay. "Nhìn từ lịch sử ngành bán dẫn với hàng thập kỷ nghiên cứu, phát triển và sửa hàng tấn lỗi, cộng với việc đưa ra quyết định đúng đắn vào đúng thời điểm, đồng thời xây dựng niềm tin sâu sắc với khách hàng đã tạo nên ASML như ngày nay", chuyên gia này nói thêm.
