Mục lục
Thế giới công nghệ vừa chứng kiến một bước ngoặt lịch sử ngay tại một phòng thí nghiệm gần San Diego, nơi các kỹ sư của ASML Holding đã chính thức phá vỡ rào cản vật lý để đạt tới ngưỡng 1.000 watt công suất ánh sáng cực tím cực ngắn (EUV) liên tục. Đây không chỉ là một con số khô khan trên bảng báo cáo kỹ thuật mà là một kỳ tích có thể giúp các nhà máy đúc chip tăng tới 50% sản lượng bán dẫn trên mỗi cỗ máy vào cuối thập kỷ này. Thực tế cho thấy, trong bối cảnh cơn khát chip toàn cầu vẫn chưa có dấu hiệu hạ nhiệt, thành tựu của gã khổng lồ Hà Lan giống như việc tìm ra một “nguồn năng lượng mới” giúp cỗ máy in thạch bản vốn đã đắt đỏ trở nên hiệu quả và kinh tế hơn bao giờ hết.
Sức mạnh 1.000 watt và cuộc cách mạng quang khắc cực tím
Để hiểu tại sao 1.000 watt lại là một con số “vàng”, chúng ta cần nhìn vào cách thức tinh vi mà ASML tạo ra những con chip siêu nhỏ. Công nghệ EUV dựa vào những chùm sáng có bước sóng chỉ 13,5 nanomet – đủ ngắn để khắc các hoa văn tinh xảo chỉ rộng vài chục nguyên tử lên tấm silicon. Quy trình này diễn ra như một bộ phim hành động tốc độ cao: một dòng thiếc nóng chảy được bắn ra với tần suất 100.000 giọt mỗi giây, sau đó một tia laser carbon dioxide công suất cao sẽ bắn trúng từng giọt thiếc ngay trên không trung. Cú va chạm này khiến thiếc bốc hơi thành plasma với nhiệt độ còn nóng hơn cả bề mặt Mặt trời, từ đó giải phóng các hạt photon EUV để các gương siêu phẳng dẫn hướng lên tấm wafer.
Điểm đáng tiền nhất trong đột phá lần này chính là việc ASML đã gấp đôi tần suất bắn giọt thiếc và giới thiệu thêm một xung laser “định hình” thứ hai thay vì chỉ dựa vào một xung duy nhất. Michael Purvis, một chuyên gia kỹ thuật của ASML, khẳng định rằng cải tiến này hoàn toàn tương thích với kiến trúc phần cứng hiện tại của hãng. Điều này có nghĩa là các nhà sản xuất chip sẽ không phải đập đi xây lại toàn bộ dây chuyền mà vẫn có thể tận dụng sức mạnh mới để tăng tốc độ sản xuất. Nếu bạn đang tìm kiếm một minh chứng cho sự bền bỉ của định luật Moore, thì chính chùm sáng 1.000 watt này là câu trả lời đanh thép nhất, biến những ý tưởng về những con chip thông minh hơn, tiết kiệm điện hơn trở nên khả thi trong tương lai gần.
Nâng tầm hiệu năng sản xuất và bài toán kinh tế cho tương lai
Thực tế cho thấy, công suất ánh sáng càng mạnh, thời gian tiếp xúc để khắc họa tiết lên wafer càng ngắn, từ đó giúp đẩy nhanh tiến độ xuất xưởng. Hiện tại, các dòng máy tiên tiến nhất của ASML đang sử dụng nguồn sáng 600 watt để xử lý khoảng 220 tấm wafer mỗi giờ. Tuy nhiên, với hệ thống 1.000 watt dự kiến triển khai trước năm 2030, năng suất có thể vượt ngưỡng 330 tấm mỗi giờ. Mỗi tấm wafer này chứa từ hàng trăm đến hàng ngàn linh kiện bán dẫn tùy vào độ phức tạp của thiết kế. Việc tăng thêm 50% sản lượng không chỉ giúp các hãng như Intel, Samsung hay TSMC đáp ứng đơn hàng nhanh hơn mà còn trực tiếp kéo giảm chi phí sản xuất trên từng con chip, mang lại lợi ích thực tế cho người tiêu dùng cuối qua những thiết bị điện tử giá rẻ và mạnh mẽ hơn.
Chưa dừng lại ở đó, thành công này còn là lời đáp trả mạnh mẽ của ASML trước áp lực từ các đối thủ mới nổi từ Mỹ và các chương trình nghiên cứu tại Trung Quốc. Trong khi các startup như Substrate hay xLight đang nhận được hàng trăm triệu USD đầu tư để tìm kiếm giải pháp thay thế, ASML đã tiến thêm một bước dài trong việc thống trị thị trường máy quang khắc trị giá hàng tỷ USD. Thậm chí, hãng còn tin rằng nguyên lý thiết kế này có thể mở rộng lên tới 1.500 watt hoặc thậm chí 2.000 watt trong tương lai. Đối với Quý khách là những nhà đầu tư hoặc những người yêu công nghệ, đây là tín hiệu cho thấy sự độc tôn của ASML trong chuỗi cung ứng chiến lược sẽ còn kéo dài, bất chấp các nỗ lực ngăn chặn chuyển giao công nghệ hay các rào cản chính trị quốc tế.