Trung Quốc được cho là đã bắt đầu sản xuất các máy quang khắc tia cực tím sâu dạng ngâm, hay immersion DUV, do doanh nghiệp trong nước phát triển. Những thiết bị đầu tiên dự kiến được chuyển tới các nhà sản xuất chip lớn của Trung Quốc ngay trong năm 2026. Dù năng lực, độ ổn định và hiệu suất của hệ thống mới vẫn chưa được kiểm chứng độc lập, động thái này đánh dấu bước tiến đáng chú ý trong nỗ lực giảm phụ thuộc vào công nghệ bán dẫn phương Tây.

Sự kiện diễn ra khi nhu cầu chip phục vụ trí tuệ nhân tạo, trung tâm dữ liệu và bộ nhớ hiệu năng cao tiếp tục tăng mạnh. Đồng thời, Mỹ và các đồng minh đang siết chặt quyền tiếp cận của Trung Quốc đối với những thiết bị sản xuất bán dẫn then chốt. Trong bối cảnh đó, khả năng tự chế tạo máy quang khắc không chỉ mang ý nghĩa công nghiệp mà còn trở thành vấn đề chiến lược về an ninh công nghệ.

Sản xuất tại Thượng Hải

Theo Reuters, chương trình sản xuất máy DUV ngâm đang được dẫn dắt bởi Shanghai Aishengna Electronic Technology Group, một doanh nghiệp nhà nước ít được biết đến, thành lập vào tháng 8/2023 với vốn đăng ký khoảng 7 tỷ nhân dân tệ. Công ty được hậu thuẫn bởi Shanghai Electric Holding và một đơn vị thuộc Shanghai International Trust. Aishengna được cho là đã tập hợp nhân lực, công nghệ từ các nhóm phát triển máy quang khắc của Yuliangsheng và Shanghai Micro Electronics Equipment.

Theo thông tin ban đầu do The Information công bố và được Reuters dẫn lại, Trung Quốc đặt mục tiêu sản xuất khoảng 5 máy trong năm 2026, sau đó tăng lên khoảng 20 máy vào năm 2027. Những khách hàng đầu tiên dự kiến gồm Semiconductor Manufacturing International Corporation, Hua Hong Semiconductor và nhà sản xuất bộ nhớ ChangXin Memory Technologies. Tuy nhiên, các doanh nghiệp liên quan chưa công bố xác nhận chính thức hoặc thông số kỹ thuật đầy đủ của thiết bị.

Phần lớn linh kiện của hệ thống được cho là đã được nội địa hóa, nhưng một số bộ phận quan trọng vẫn phụ thuộc vào nhà cung cấp nước ngoài. Đây là điểm cho thấy sản xuất trong nước chưa đồng nghĩa với việc toàn bộ chuỗi công nghệ đã tự chủ. Máy quang khắc là tổ hợp của nguồn sáng, quang học chính xác, bàn dịch chuyển wafer, cảm biến, phần mềm điều khiển, hệ thống đo lường và hàng nghìn linh kiện phải phối hợp với độ chính xác ở cấp nanomet.

Vì sao DUV ngâm đặc biệt quan trọng?

Máy DUV ngâm sử dụng nguồn sáng laser argon fluoride có bước sóng 193 nanomet. Một lớp nước siêu tinh khiết được đặt giữa thấu kính chiếu và bề mặt wafer, giúp tăng khẩu độ số và cải thiện độ phân giải so với quang khắc DUV khô. Công nghệ này cho phép tạo ra các cấu trúc nhỏ hơn mà không phải thay đổi bước sóng nguồn sáng.

Các hệ thống DUV ngâm hiện đại của ASML có khẩu độ số 1,35 và độ phân giải sản xuất khoảng 38–40 nanomet trên mỗi lần chiếu. Khi kết hợp kỹ thuật đa mẫu, trong đó một lớp mạch được chia thành nhiều mẫu và chiếu lặp lại, DUV có thể hỗ trợ sản xuất những tiến trình nhỏ hơn nhiều so với giới hạn của một lần phơi sáng.

Trên lý thuyết, kỹ thuật này có thể góp phần chế tạo chip ở tiến trình 7 nanomet. Tuy nhiên, số lần phơi sáng, khắc và căn chỉnh tăng lên sẽ kéo dài chu kỳ sản xuất, làm tăng chi phí và nguy cơ sai lệch giữa các lớp. Vì vậy, chất lượng máy không chỉ được đánh giá qua khả năng in một đường mạch nhỏ, mà còn qua độ chính xác căn chỉnh, năng suất wafer mỗi giờ, tỷ lệ lỗi, độ tin cậy và khả năng vận hành liên tục.

Tác động của các biện pháp kiểm soát xuất khẩu

Việc đẩy nhanh máy DUV nội địa diễn ra trong lúc Quốc hội Mỹ xem xét MATCH Act – dự luật hướng tới kiểm soát chặt các thiết bị được coi là “điểm nghẽn” của ngành bán dẫn. Phiên bản được giới thiệu tại Thượng viện nêu rõ DUV ngâm thuộc nhóm công nghệ cần kiểm soát, đồng thời đề xuất hạn chế bán thiết bị, cung cấp dịch vụ và hỗ trợ kỹ thuật cho các cơ sở của SMIC, Hua Hong, CXMT, Huawei và YMTC.

Ủy ban Đối ngoại Hạ viện Mỹ đã thông qua dự luật ở cấp ủy ban vào tháng 4/2026. Tuy nhiên, đây vẫn là đề xuất lập pháp và có thể tiếp tục được sửa đổi trước khi trở thành luật.

Nếu các hạn chế về bảo trì và phụ tùng được mở rộng, những máy DUV nội địa dù chưa đạt trình độ hàng đầu vẫn có thể đóng vai trò dự phòng chiến lược cho các nhà máy Trung Quốc. Khả năng tự sửa chữa, thay linh kiện và cải tiến thiết bị trong nước có ý nghĩa gần như tương đương việc sở hữu máy mới.

Khoảng cách với ASML vẫn còn lớn

ASML hiện vẫn giữ vị trí dẫn đầu trong quang khắc DUV ngâm. Công ty dự kiến có năng lực sản xuất khoảng 130 hệ thống loại này trong năm 2026 và lên kế hoạch tăng thêm 30% vào năm 2027. Kết quả kinh doanh quý II/2026 cũng cho thấy nhu cầu thiết bị bán dẫn tiếp tục được thúc đẩy bởi đầu tư vào chip logic và bộ nhớ cho AI.

Trong khi đó, lô máy đầu tiên của Trung Quốc mới chỉ là bước khởi đầu. Các thiết bị sẽ phải trải qua quá trình lắp đặt, hiệu chuẩn, kiểm tra độ chính xác và đánh giá trên hàng nghìn wafer trước khi có thể được chấp nhận cho sản xuất quy mô lớn. Theo giới phân tích được Reuters dẫn lại, việc chế tạo một số máy khác hoàn toàn với khả năng duy trì năng suất, tỷ lệ thành phẩm và độ tin cậy trong hoạt động công nghiệp dài hạn.

Việc Trung Quốc được cho là bước vào sản xuất máy quang khắc DUV ngâm cho thấy các biện pháp hạn chế công nghệ đang thúc đẩy nước này đầu tư mạnh hơn vào thiết bị bán dẫn nội địa. Thành tựu này chưa tạo ra mối đe dọa thương mại tức thời đối với ASML và cũng chưa chứng minh Trung Quốc đã làm chủ hoàn toàn công nghệ quang khắc tiên tiến.

Tuy nhiên, nếu các máy mới vận hành ổn định tại SMIC, Hua Hong và CXMT, Trung Quốc sẽ tiến thêm một bước quan trọng trong việc xây dựng chuỗi sản xuất chip ít phụ thuộc hơn vào phương Tây. Cuộc cạnh tranh bán dẫn vì thế đang chuyển từ khả năng thiết kế chip sang năng lực làm chủ chính những công cụ tạo ra chip.

P.T (theo Reuters)