Được gọi là máy quang khắc cực tím khẩu độ số cao -- hay máy EUV NA cao -- chúng là thiết bị sản xuất chip đắt nhất thế giới, với mức giá khoảng 350 triệu đô la mỗi máy, tương đương với chi phí của khoảng ba máy bay chiến đấu F-35.
TSMC, Intel và Samsung của Hàn Quốc là những nhà sản xuất chip toàn cầu duy nhất vẫn đang trong cuộc đua sản xuất các chất bán dẫn ngày càng nhỏ hơn và mạnh hơn, và tất cả đều phụ thuộc rất nhiều vào các công cụ của ASML.
Các nguồn tin được tóm tắt về vấn đề này cho biết rằng, TSMC sẽ lắp đặt thiết bị EUV NA cao mới tại trung tâm R&D gần trụ sở chính của công ty tại Hsinchu, Đài Loan, trong quý này.
Sẽ cần phải có công tác nghiên cứu và kỹ thuật mở rộng trước khi có thể triển khai thiết bị mới để sản xuất chip hàng loạt, nhưng các nguồn tin cho biết công ty không cảm thấy cần phải vội vàng đưa vào hoạt động.
"Dựa trên kết quả R&D hiện tại, không có nhu cầu cấp thiết phải sử dụng phiên bản mới nhất của máy EUV NA cao, nhưng TSMC sẽ không loại trừ bất kỳ cơ hội nào để thực hiện công việc tìm đường và kỹ thuật toàn diện và tiến hành chạy thử nghiệm với các công cụ tiên tiến nhất hiện có trong ngành", một trong những nguồn tin cho biết. "TSMC đặt mục tiêu giữ mọi lựa chọn mở".
ASML vận hành phòng thí nghiệm công cụ quang khắc EUV NA cao để khách hàng tiềm năng thử nghiệm máy móc tại trụ sở chính ở Veldhoven, Hà Lan.
TSMC có thể sẽ cân nhắc sử dụng máy móc cho mục đích sản xuất thương mại chỉ sau khi giới thiệu công nghệ sản xuất angstrom 10 (A10), có khả năng là sau năm 2030, các nguồn tin cho biết.
Công nghệ A10 hiện đã tiến xa hơn khoảng hai thế hệ so với chip 2 nanomet mà TSMC đặt mục tiêu đưa vào sản xuất vào cuối năm 2025. Hiện tại, chất bán dẫn tiên tiến nhất của công ty là chip xử lý 3 nm được sử dụng trong dòng iPhone 16.
Các phép đo nanomet thường đề cập đến mức độ chặt chẽ của các bóng bán dẫn có thể được đóng gói với nhau trên một con chip, với số lượng nhỏ hơn thường chỉ ra sản phẩm mạnh hơn.
TSMC đã xác nhận rằng, họ đang đưa vào sử dụng các máy móc mới nhưng không tiết lộ bất kỳ thông tin chi tiết nào về thời điểm giao hàng hoặc đưa vào sản xuất. "TSMC đánh giá cẩn thận các cải tiến công nghệ như cấu trúc bóng bán dẫn mới và các công cụ mới, đồng thời xem xét mức độ trưởng thành, chi phí và lợi ích của chúng đối với khách hàng trước khi triển khai chúng vào sản xuất hàng loạt", công ty cho biết.
"TSMC có kế hoạch đưa máy quét EUV NA cao vào sử dụng trước tiên cho hoạt động R&D để phát triển cơ sở hạ tầng liên quan và giải pháp tạo mẫu cần thiết cho khách hàng nhằm thúc đẩy đổi mới".
Trong khi đó, Intel đã lắp đặt bộ máy EUV NA cao đầu tiên tại trung tâm R&D của mình ở Oregon cách đây vài tháng và đang thử nghiệm chúng để chuẩn bị đưa vào sản xuất thương mại. Một bộ máy EUV thứ hai của ASML đã được chuyển đến Intel vào quý 2 năm nay. Intel đang tìm cách đẩy nhanh quá trình phát triển công nghệ sản xuất để giành lại vị thế dẫn đầu về sản xuất và đặt mục tiêu đưa các máy mới vào sản xuất thương mại vào năm 2027. Công ty đã thuê ngoài một số hoạt động sản xuất chip CPU hàng đầu trong năm nay và năm sau cho TSMC để tập trung vào các công nghệ của riêng mình.
ASML là công ty duy nhất trên thế giới cung cấp máy in thạch bản EUV, phương pháp tiên tiến nhất để in các cấu trúc bán dẫn lên tấm wafer. Các máy EUV tiêu chuẩn của công ty được sử dụng để sản xuất chip ở cấp độ 7 nm hoặc cao hơn và có giá khoảng 180 triệu đô la cho mỗi bộ.
Theo công ty, các máy EUV NA cao có khả năng in các cấu trúc thậm chí còn nhỏ hơn lên tấm wafer, cho phép chúng đóng gói gần gấp ba lần số lượng bóng bán dẫn vào cùng một diện tích so với các máy EUV tiêu chuẩn của ASML.
Samsung và TSMC là những công ty đầu tiên áp dụng công nghệ EUV, lần lượt giới thiệu vào năm 2018 và 2019. TSMC hiện đang phụ thuộc rất nhiều vào các máy EUV tiêu chuẩn của ASML để sản xuất chip tiên tiến nhất cho điện thoại thông minh, máy chủ và ứng dụng AI. Nhà sản xuất chip này trước đây đã tuyên bố rằng họ sở hữu hơn một nửa số máy EUV trên thế giới tính đến cuối năm 2023.
Intel chậm chuyển sang EUV hơn, thay vào đó dựa vào các công cụ quang khắc cũ hơn. Quyết định này dẫn đến năng suất sản xuất thấp hơn đối với một số CPU nhất định và sự chậm trễ trong lộ trình giới thiệu sản phẩm mới của Intel. Chỉ sau khi CEO hiện tại Pat Gelsinger đảo ngược quyết định này và cam kết sử dụng EUV, công ty mới giới thiệu CPU đầu tiên sử dụng công nghệ này vào năm 2023.
Một giám đốc điều hành của Intel đã chia sẻ rằng, EUV đã cải thiện đáng kể chất lượng sản xuất và giảm thời gian chu kỳ hoặc lượng thời gian cần thiết để xử lý một tấm wafer từ đầu đến cuối.
ASML cho biết hai bộ máy EUV NA cao đầu tiên của họ đã được chuyển đến Intel và xác nhận rằng bộ thứ ba "đang trong quá trình chuyển đến một khách hàng lớn thứ hai tại thời điểm này", mà không tiết lộ bất kỳ thông tin cụ thể nào về khách hàng đó.
ASML cho biết họ có cam kết từ tất cả các khách hàng EUV của mình để áp dụng công nghệ mới nhưng nói thêm rằng khung thời gian của họ để thực hiện có thể khác nhau. "Đó là trường hợp của mọi quá trình chuyển đổi công nghệ."