Trung Quốc vẫn cách EUV khoảng 15 năm, dù DUV nhúng đã bắt đầu tăng sản lượng

Trung Quốc đang có những bước tiến cụ thể trong nỗ lực tự chủ bán dẫn: máy quang khắc DUV nhúng nội địa đã được đưa vào giai đoạn sản xuất số lượng hạn chế, còn CXMT được cho là đã bắt đầu làm HBM3E quy mô nhỏ cho các nhà phát triển chip AI trong nước. Đây là các cột mốc quan trọng, nhưng không nên diễn giải chúng thành việc Trung Quốc đã bắt kịp công nghệ EUV ở phân khúc chip tiên tiến nhất.

Điểm then chốt là phải phân biệt DUV nhúng với EUV. DUV nhúng có thể hỗ trợ sản xuất các chip ngày càng phức tạp, nhưng phải đánh đổi bằng quy trình nhiều bước hơn. EUV là nền tảng khó hơn rất nhiều và giữ vai trò trung tâm trong sản xuất logic tiên tiến ở quy mô công nghiệp.

EUV: có tiến bộ, nhưng khoảng cách vẫn rất lớn

Frank Rohmund, người đứng đầu mảng bán dẫn của Zeiss, cho rằng giả định Trung Quốc cần khoảng 15 năm để phát triển thiết bị quang khắc EUV của riêng mình là “hợp lý”, đồng thời lưu ý tốc độ tiến bộ thực tế rất khó định lượng. UBS cũng đưa ra đánh giá thận trọng: năng lực quang khắc của Trung Quốc xấp xỉ trình độ ASML vào năm 2004 và EUV nội địa khó có thể thay thế trong vòng một thập kỷ tới.

Con số 15 năm không có nghĩa Trung Quốc sẽ không tiến bộ trong thời gian đó. Nó phản ánh độ khó của việc biến một nguyên mẫu hay ý tưởng vận hành được thành một nền tảng sản xuất ổn định, lặp lại được và có thể mở rộng: từ nguồn sáng, quang học, xử lý wafer, phần mềm, đo kiểm, bảo trì đến tỷ lệ thành phẩm và năng lực sản xuất thiết bị.

Vì sao tổ hợp ASML - Zeiss khó sao chép

ASML hiện là nhà sản xuất thương mại duy nhất của hệ thống EUV. Zeiss là nhà cung cấp độc quyền các cụm quang học dùng trong những hệ thống này.

EUV cần thiết để sản xuất các chip tiên tiến nhất, trong đó có bộ xử lý dùng cho các bộ tăng tốc AI của Nvidia. Theo Zeiss, hệ quang học EUV của hãng là tổ hợp gương siêu chính xác và cơ điện tử, một thành phần cốt lõi trong máy EUV.

Vì vậy, thách thức không chỉ là chế tạo một máy quét quang khắc. Một nền tảng EUV cạnh tranh cần cả hệ sinh thái công nghiệp chuyên biệt có khả năng sản xuất, tích hợp và duy trì các linh kiện cực kỳ chính xác trong môi trường fab vận hành sản lượng cao.

DUV nhúng vẫn quan trọng, nhưng không thay thế hoàn toàn EUV

DUV nhúng là công nghệ có giá trị chiến lược. Công nghệ này dùng một lớp nước tinh khiết giữa thấu kính và wafer để cải thiện độ phân giải; kết hợp kỹ thuật đa phơi sáng, nó có thể vươn tới kích thước đặc trưng nhỏ hơn khả năng của một lần phơi sáng đơn lẻ. 14

Tuy nhiên, con đường này đòi hỏi nhiều công đoạn sản xuất hơn so với dùng EUV cho các lớp liên quan. Câu hỏi thực tế không chỉ là liệu có thể chế tạo một con chip bằng DUV hay không, mà là có thể làm ra chip với chi phí, tốc độ, tỷ lệ thành phẩm và quy mô cạnh tranh hay không. Đây là lợi thế EUV mang lại cho logic tiên tiến và phần cứng AI tiết kiệm điện.

DUV nhúng nội địa: khởi đầu ở quy mô thấp

Reuters đưa tin một chương trình được nhà nước hậu thuẫn tại Thượng Hải đã bắt đầu sản xuất máy DUV nhúng nội địa, với kế hoạch khoảng 5 hệ thống trong năm 2026 và gần 20 hệ thống năm 2027. Các khách hàng đầu tiên được nêu gồm SMIC, Hua Hong và CXMT. 14

Hai con số này cho thấy rõ cả ý nghĩa lẫn giới hạn của cột mốc:

• Ý nghĩa: Trung Quốc đang xây dựng lựa chọn trong nước cho một nhóm thiết bị cốt yếu của sản xuất chip tiên tiến, vốn từ lâu do các nhà cung cấp nước ngoài chi phối.
• Giới hạn: 5 hệ thống một năm vẫn là nhịp tăng sản lượng thử nghiệm. Các máy đầu tiên được cho là dùng để xác thực trên dây chuyền, còn cần thử nghiệm thêm, chưa phải triển khai fab sản lượng lớn đã trưởng thành. 10

Cũng cần thận trọng khi quy công cho từng doanh nghiệp. Chương trình DUV nhúng mới được gắn với một nhà sản xuất có hậu thuẫn nhà nước ở Thượng Hải và việc Yuliangsheng thử nghiệm thiết bị tại SMIC. Trong khi đó, SMEE được báo cáo đang sản xuất hàng loạt hệ thống DUV cấp 90 nm và phát triển mẫu DUV nhúng 28 nm. Thông tin công khai hiện chưa xác lập việc nền tảng DUV nhúng 28 nm của SMEE được triển khai đại trà, độc lập kiểm chứng. 1411

Nói cách khác, cụm từ “sản xuất hàng loạt” trong bối cảnh này nên hiểu là bắt đầu sản xuất với số lượng hạn chế, không phải đã tương đương hệ thống ASML về năng suất, độ tin cậy, độ chính xác chồng lớp, số máy lắp đặt hay chiều sâu hệ sinh thái nhà cung ứng.

Kiểm soát xuất khẩu vừa là rào cản, vừa tăng động lực nội địa hóa

Các hạn chế xuất khẩu do Mỹ dẫn dắt đã chặn Trung Quốc tiếp cận máy EUV của ASML, đồng thời làm tăng tầm quan trọng chiến lược của các chương trình thiết bị nội địa.

Rohmund cho rằng mở rộng thêm hạn chế sang các công cụ DUV đời cũ có thể phản tác dụng: theo ông, những biện pháp bổ sung sẽ thúc đẩy đổi mới ở Trung Quốc thay vì làm suy giảm động lực hay khả năng tìm giải pháp thay thế.

Đây là lập luận về động lực đầu tư, không phải nhận định rằng kiểm soát xuất khẩu không có tác động. Các biện pháp này có thể hạn chế quyền tiếp cận thiết bị tốt nhất hiện có; nhưng nếu siết cả công cụ trưởng thành hơn, chúng cũng có thể khuyến khích đầu tư nhanh hơn vào sản phẩm thay thế nội địa, đặc biệt trong thị trường DUV rộng lớn.

HBM3E của CXMT: mắt xích khác trong chuỗi cung ứng AI

Tham vọng chip AI của Trung Quốc không chỉ phụ thuộc vào logic mà còn cần bộ nhớ băng thông cao, hay HBM. CXMT được cho là đã bắt đầu sản xuất HBM3E quy mô nhỏ; các nhà phát triển chip AI Trung Quốc, gồm T-Head của Alibaba và Cambricon, đang thử nghiệm loại bộ nhớ này. Công ty được báo cáo đặt mục tiêu tăng sản lượng mạnh hơn vào năm 2027. 1920

Đây là bước tiến đáng kể vì có thể tạo ra nguồn bộ nhớ tiên tiến trong nước cho các bộ tăng tốc AI Trung Quốc. Dù vậy, trạng thái hiện tại vẫn là sản xuất quy mô nhỏ và đánh giá bởi khách hàng. Các nguồn tin mô tả CXMT chậm hơn khoảng một thế hệ sản phẩm so với các sản phẩm đã được những nhà sản xuất bộ nhớ hàng đầu thế giới sản xuất hàng loạt; năng lực ở quy mô lớn vẫn chưa được chứng minh. 20

Kết luận

Trung Quốc không còn chỉ theo đuổi tự chủ quang khắc trên giấy tờ hay trong phòng thí nghiệm. Sản lượng DUV nhúng quy mô thấp và thử nghiệm HBM3E của CXMT cho thấy một số phần của chuỗi cung ứng chip tiên tiến nội địa đang dịch chuyển gần hơn tới triển khai thực tế.

Tuy nhiên, khoảng cách EUV sâu hơn về bản chất. Vị thế độc nhất của ASML trong máy quét EUV, cùng vai trò độc quyền của Zeiss ở quang học EUV, cho thấy một máy EUV nội địa đòi hỏi nhiều hơn một đột phá kỹ thuật đơn lẻ. Theo các đánh giá của Rohmund và UBS, con đường để Trung Quốc có nền tảng EUV cạnh tranh, sản xuất được ở quy mô lớn vẫn được tính bằng nhiều năm — có thể hơn một thập kỷ — chứ không phải chỉ một chu kỳ tăng sản lượng DUV hiện nay.