Trong nền kinh tế toàn cầu thế kỷ 21, nếu có một địa điểm duy nhất nắm giữ vận mệnh của toàn bộ nền văn minh kỹ thuật số, thì đó chính là thị trấn Veldhoven ở Hà Lan — đại bản doanh của tập đoàn ASML. Toàn bộ các siêu chip AI mạnh nhất của Nvidia, các vi xử lý Apple Silicon hay modem 5G của Qualcomm đều không thể ra đời nếu thiếu những cỗ máy quang khắc cực tím cực ngắn (EUV) của công ty này.

Và năm 2026, vũ đài bán dẫn chính thức bước vào chương khốc liệt nhất: Kỷ nguyên EUV High-NA (Khẩu độ số cao 0.55).

Kỳ quan cơ khí chính xác nhất từng được con người chế tạo

Để khắc những đường mạch có kích thước chỉ vài nguyên tử silicon lên tấm wafer, hệ thống Twinscan EXE:5000 của ASML phải thực hiện những kỳ tích vượt qua giới hạn của kỹ thuật cơ điện:

  • Bắn phá giọt thiếc nóng chảy ở tốc độ siêu thanh: Máy phát tia bắn 50.000 giọt thiếc lỏng mỗi giây. Mỗi giọt thiếc bị bắn trúng 2 lần bởi tia laser CO2 công suất hàng chục Kilowatt để kích nổ thành trạng thái plasma, phát ra tia sáng cực tím EUV bước sóng 13.5nm.
  • Hệ thống gương phẳng nhất vũ trụ của Zeiss: Những chiếc gương phản xạ quang học phẳng đến mức nếu chiếc gương to bằng cả nước Đức, thì chỗ lồi cao nhất trên bề mặt không vượt quá 1 milimét.
  • Bàn trượt wafer gia tốc nhanh hơn tên lửa: Bàn chứa tấm silicon tăng tốc ở mức 10G (nhanh hơn cả phi công lái máy bay tiêm kích F-16) và dừng lại ở vị trí chính xác trong phạm vi dưới 1 nanomet.
"Nếu coi việc vẽ đường mạch bán dẫn trước đây giống như dùng bút dạ lông vẽ lên tường, thì High-NA EUV giống như dùng mũi kim khâu siêu nhỏ khắc chữ lên đầu sợi tóc."

Cuộc thư hùng giữa Intel, TSMC và Samsung

Sau nhiều năm đánh mất vị thế dẫn đầu vào tay TSMC, Intel đã chơi một canh bạc tất tay khi đặt mua những cỗ máy High-NA đầu tiên xuất xưởng để phục vụ cho tiến trình Intel 14A (1.4nm). Ban lãnh đạo Intel kỳ vọng canh bạc dũng cảm này sẽ giúp hãng đòi lại vương miện đúc chip số 1 thế giới vào năm 2027.

Ở phía đối diện, TSMC với tiềm lực tài chính khổng lồ và tập khách hàng trung thành (Apple, Nvidia, AMD) cũng không hề chậm trễ. Hãng đang khẩn trương hoàn thiện tổ hợp nhà máy Fab 20 tại Đài Loan để đón nhận các cỗ máy High-NA tiếp theo, chuẩn bị cho tiến trình TSMC A14.

Tác động đến giá thành thiết bị công nghệ: Chi phí vận hành một cỗ máy High-NA cực kỳ đắt đỏ, khiến giá một tấm wafer 1.4nm có thể vượt ngưỡng 30.000 USD. Điều này đồng nghĩa với việc các siêu chip AI thế hệ 2027 - 2028 sẽ có giá thành rất cao, thúc đẩy xu hướng thiết kế chiplet (ghép nhiều chip nhỏ) để tiết kiệm chi phí.

Ranh giới địa chính trị của công nghệ

Cỗ máy EUV High-NA không chỉ là sản phẩm thương mại; nó là tâm điểm của các cuộc cấm vận công nghệ và địa chính trị căng thẳng nhất giữa các cường quốc. Nắm giữ được công nghệ quang khắc High-NA đồng nghĩa với việc nắm giữ quyền quyết định xem nền kinh tế số toàn cầu sẽ tăng trưởng với tốc độ nào trong thập kỷ tới.