Daniel Newman của The Futurum Group cho biết: "Công ty này đã hoàn toàn chiếm lĩnh thị trường đó".
Các phóng viên đã hỏi CEO Christophe Fouquet điều gì đang ngăn cản ASML định giá máy móc của mình cao hơn nữa. Ông giải thích rằng khi máy móc phát triển, chúng sẽ giúp việc sản xuất chip rẻ hơn.
"Luật Moore nói rằng chúng ta cần tiếp tục giảm chi phí", Fouquet nói. "Có một niềm tin rằng nếu bạn giảm chi phí, bạn sẽ tạo ra nhiều cơ hội hơn, vì vậy chúng ta cần phải tham gia vào trò chơi này".
Hai khách hàng lớn đã xác nhận rằng High NA đã cho thấy những cải tiến lớn so với các máy EUV trước đây của ASML. Tại một hội nghị vào tháng 2, Intel cho biết họ đã sử dụng High NA để sản xuất khoảng 30.000 tấm wafer cho đến nay và máy này đáng tin cậy gấp đôi so với các máy trước đó. Cũng tại hội nghị đó, Samsung cho biết High NA có thể giảm thời gian chu kỳ của mình xuống 60%, nghĩa là chip của họ có thể hoàn thành nhiều thao tác hơn mỗi giây.
High NA có thể làm giảm giá chip vì những cải tiến về tốc độ và hiệu suất này. High NA cũng cải thiện năng suất, nghĩa là có thể sử dụng nhiều chip hơn trên mỗi tấm wafer.
Đó là vì nó có thể chiếu các thiết kế chip ở độ phân giải cao hơn. NA cao sử dụng cùng quy trình như máy EUV nhưng có khẩu độ ống kính lớn hơn cho phép chiếu thiết kế chip nhỏ hơn trong ít bước hơn.
“NA cao có nghĩa là hai điều. Đầu tiên và quan trọng nhất là thu nhỏ. Vì vậy, có nhiều thiết bị hơn trên một tấm wafer duy nhất”, Jos Benschop, phó chủ tịch điều hành công nghệ của ASML cho biết. “Thứ hai, bằng cách tránh tạo nhiều mẫu, bạn có thể tạo ra chúng nhanh hơn và có thể tạo ra chúng với năng suất cao hơn”.
Benschop gia nhập ASML vào năm 1997, hai năm sau khi công ty này trở thành công ty đại chúng. Sau đó, Benschop đã giúp thúc đẩy quyết định sử dụng EUV hoàn toàn. Công nghệ này mất hơn 20 năm để phát triển.
“Chúng tôi đã gần như làm được. Tôi nghĩ đôi khi mọi người quên mất điều đó”, Fouquet nói. “Đó là một khoản đầu tư rất rủi ro vì khi chúng tôi bắt đầu, không có gì đảm bảo công nghệ này sẽ hoạt động”.
Đến năm 2018, ASML đã chứng minh được tính khả thi của EUV và các nhà sản xuất chip lớn bắt đầu đặt hàng lớn cho các máy này. Ý tưởng này, vốn có vẻ bất khả thi đối với nhiều người cách đây hai thập kỷ, là tạo ra một lượng lớn các tia cực tím cực nhỏ, chiếu chúng qua các mặt nạ có thiết kế chip ngày càng nhỏ, lên các tấm silicon được xử lý bằng hóa chất cản quang.
Để tạo ra ánh sáng EUV, ASML bắn thiếc nóng chảy ra khỏi vòi phun với tốc độ 50.000 giọt mỗi giây, bắn từng giọt bằng tia laser mạnh tạo ra plasma nóng hơn cả mặt trời. Những vụ nổ nhỏ đó là thứ phát ra các photon ánh sáng EUV, với bước sóng chỉ 13,5 nanomet.
Có chiều rộng khoảng năm sợi DNA, EUV rất nhỏ đến mức nó được hấp thụ bởi tất cả các chất đã biết, vì vậy toàn bộ quá trình phải diễn ra trong chân không. Ánh sáng EUV phản xạ từ các tấm gương hướng nó qua một thấu kính, giống như cách hoạt động của máy ảnh. Để giải quyết vấn đề EUV bị gương hấp thụ, công ty quang học Đức Zeiss đã chế tạo các tấm gương chuyên dụng dành riêng cho ASML, đây là những bề mặt phẳng nhất thế giới.
Các máy DUV thế hệ cũ của ASML sử dụng các tia cực tím sâu kém chính xác hơn với bước sóng 193 nanomet. ASML vẫn sản xuất các máy này — cạnh tranh với Nikon và Canon tại Nhật Bản về DUV — nhưng đây là công ty duy nhất trên thế giới thành công trong công nghệ in thạch bản EUV.
Công ty Hà Lan này bắt đầu phát triển các máy High NA trị giá 400 triệu đô la vào khoảng năm 2016. Các máy High NA hoạt động giống như DUV, với cùng một nguồn sáng EUV. Nhưng có một điểm khác biệt chính. Khẩu độ số cao hơn của High NA có nghĩa là nó có khẩu độ ống kính lớn hơn, tăng góc mà ánh sáng được gương thu vào. Nhiều ánh sáng chiếu vào hơn từ các góc dốc hơn cho phép các máy High NA chuyển các thiết kế ngày càng nhỏ lên tấm wafer chỉ trong một bước. Để so sánh, các máy NA thấp hơn yêu cầu nhiều lần chiếu ánh sáng EUV, qua nhiều mặt nạ. "Khi số lượng tăng lên, quy trình trở nên rất phức tạp và năng suất giảm xuống", Fouquet cho biết.
Độ phân giải được cải thiện khi NA tăng lên, giúp giảm nhu cầu về nhiều mặt nạ và phơi sáng, tiết kiệm thời gian và tiền bạc. Tuy nhiên, chi phí của máy NA cao tăng lên. "Bạn phải sử dụng gương càng lớn thì hệ thống càng lớn", Fouquet cho biết.
Những máy này cũng tiêu thụ một lượng điện năng rất lớn. "Nếu chúng ta không cải thiện hiệu suất năng lượng của chip AI theo thời gian, quá trình đào tạo các mô hình có thể tiêu thụ toàn bộ năng lượng trên toàn thế giới và điều đó có thể xảy ra vào khoảng năm 2035", Fouquet cho biết. Đó là lý do tại sao ASML đã giảm hơn 60% điện năng cần thiết cho mỗi lần phơi sáng wafer kể từ năm 2018, ông cho biết.
Trung Quốc, thuế quan và tăng trưởng của Hoa Kỳ
ASML nổi tiếng với các máy EUV mang tính đột phá, nhưng các máy DUV cũ hơn của công ty vẫn chiếm 60% doanh thu vào năm 2024. ASML đã bán 44 máy EUV vào năm ngoái, với mức giá khởi điểm là 220 triệu đô la. Các máy DUV rẻ hơn nhiều, dao động từ 5 triệu đô la đến 90 triệu đô la, nhưng ASML đã bán 374 máy cũ vào năm 2024.
Trung Quốc là bên mua chính các hệ thống DUV đó, chiếm 49% doanh thu của ASML trong quý 2 năm 2024. Fouquet cho biết, doanh số bán hàng đạt đỉnh này sang Trung Quốc là do "lượng đơn hàng tồn đọng lớn" mà ASML không thể đáp ứng cho đến năm ngoái. Ông cho biết hoạt động kinh doanh tại Trung Quốc sẽ trở lại "mức bình thường trong lịch sử" là từ 20% đến 25% vào năm 2025.
Các biện pháp kiểm soát xuất khẩu của Hoa Kỳ ngăn cản ASML bán EUV cho Trung Quốc. Đây là lệnh cấm bắt đầu từ chính quyền Trump đầu tiên. Newman của The Futurum Group cho biết "rất khó" để Trung Quốc có thể phát triển máy EUV của riêng mình, thay vào đó là sản xuất các thiết bị như điện thoại thông minh sử dụng chip tiên tiến nhất có thể với DUV.
Mối lo ngại của Hoa Kỳ về công nghệ tiên tiến đang tìm đường đến Trung Quốc đã tăng tốc trong cuộc đua trí tuệ nhân tạo tạo ra. Sự bùng nổ đó cũng đã khiến cổ phiếu chip tăng vọt, bao gồm cả ASML, đạt mức cao nhất mọi thời đại vào tháng 7. Giá cổ phiếu của ASML đã giảm hơn 30% kể từ đó, vì ngành công nghiệp chip phải đối mặt với những bất ổn chính như thuế quan của Tổng thống Donald Trump. Benschop cho biết, ASML đơn giản là không biết thuế quan sẽ tác động đến công ty như thế nào. Với khoảng 800 nhà cung cấp toàn cầu, tác động của thuế quan đối với ASML rất phức tạp.
Việc sản xuất một máy NA cao duy nhất đòi hỏi nhiều bước nhập khẩu và xuất khẩu. Bốn mô-đun của máy được sản xuất tại Hoa Kỳ, Hà Lan và Đức, sau đó chúng được vận chuyển đến Hà Lan để lắp ráp và thử nghiệm, tại đó chúng được tháo rời một lần nữa để vận chuyển đến các nhà máy sản xuất chip ở những nơi như Hoa Kỳ hoặc Châu Á.
Trong nhiều năm, Châu Á chiếm hơn 80% hoạt động kinh doanh của ASML. Thị phần của Hoa Kỳ chiếm khoảng 17% vào năm 2024 nhưng đang tăng trưởng nhanh chóng. ASML có 44.000 nhân viên trên toàn cầu và 8.500 trong số họ làm việc tại Hoa Kỳ tại 18 văn phòng.
Nhiều lô hàng NA cao năm 2024 của ASML đã được chuyển đến Intel, công ty đang xây dựng các nhà máy mới tại Ohio và Arizona. Nhà sản xuất chip có trụ sở tại Hoa Kỳ đã gặp khó khăn trong những năm gần đây, nhưng Fouquet cho biết Intel vẫn là "đối tác đáng gờm" của ASML và "rất quan trọng" đối với sự độc lập về chất bán dẫn của Hoa Kỳ.
TSMC có trụ sở tại Đài Loan đang vượt xa Intel trong việc phát triển các nút chip. Tại nhà máy mới của TSMC ở phía bắc Phoenix, hiện đang sản xuất hàng loạt, là nhà máy sản xuất chip tiên tiến nhất trên đất Hoa Kỳ, nhu cầu về NA cao tại đó có thể sẽ sớm xuất hiện.
Trong khi đó, ASML đang xây dựng trung tâm đào tạo đầu tiên tại Hoa Kỳ ở Arizona. Fouquet nói rằng trung tâm sẽ mở cửa trong "vài tháng tới" với mục tiêu đào tạo 1.200 người về EUV và DUV mỗi năm. Ông cho biết "đây là năng lực không chỉ đáp ứng nhu cầu tại Hoa Kỳ mà còn được sử dụng để đào tạo nhiều người hơn nữa trên toàn thế giới".
Công ty Hà Lan này có kế hoạch tăng thêm khẩu độ số trên máy tiếp theo của mình, Hyper NA.
Fouquet cho biết thêm, ASML có một số bản thiết kế quang học dự thảo cho máy tiếp theo này và "nó không nhất thiết là một sản phẩm khó". Ông hy vọng nhu cầu về Hyper NA sẽ xuất hiện "trong khoảng từ năm 2032 đến năm 2035". Ông sẽ không suy đoán về giá cả.
Hiện tại, ASML tập trung vào việc đáp ứng nhu cầu về High NA. Công ty có kế hoạch xuất xưởng ít nhất năm hệ thống nữa trong năm nay và tăng công suất sản xuất lên 20 máy trong vài năm tới.