Trung Quốc đột phá máy quang khắc DUV, có đủ sức lật đổ ASML?

Thông tin Trung Quốc được cho là đã bắt đầu sản xuất hàng loạt máy quang khắc DUV nhúng (immersion DUV) – một trong những thiết bị quan trọng nhất trong chuỗi sản xuất chip, đã khiến thị trường bán dẫn toàn cầu chấn động. Cổ phiếu của ASML, tập đoàn Hà Lan gần như độc quyền lĩnh vực máy quang khắc tiên tiến, đã giảm mạnh sau khi báo cáo xuất hiện.

Tuy nhiên, các chuyên gia trong ngành nhận định rằng đây mới chỉ là một bước tiến đáng chú ý của Trung Quốc chứ chưa đủ sức làm lung lay vị thế thống trị của ASML. Đằng sau thông tin tưởng như mang tính bước ngoặt này vẫn tồn tại hàng loạt dấu hỏi lớn về hiệu suất, độ tin cậy, khả năng sản xuất quy mô lớn cũng như triển vọng cạnh tranh trên thị trường quốc tế.

Vì sao thị trường phản ứng mạnh?

Cổ phiếu ASML giảm gần 2% trong phiên giao dịch ngày thứ Ba (28/7) sau khi tờ The Information đưa tin một công ty Trung Quốc giấu tên đã bắt đầu sản xuất máy quang khắc DUV ngâm. Trước đó, cổ phiếu ASML từng có thời điểm mất tới 8% giá trị trong phiên đầu tuần khi thông tin này lan rộng.

Đợt điều chỉnh của ASML diễn ra trong bối cảnh toàn bộ nhóm cổ phiếu bán dẫn toàn cầu chịu áp lực bán mạnh khi nhà đầu tư tiếp tục lo ngại về triển vọng ngành chip. Dù vậy, xét từ đầu năm đến nay, cổ phiếu ASML vẫn tăng hơn 123%, cho thấy niềm tin dài hạn của thị trường đối với doanh nghiệp này vẫn rất lớn.

Theo báo cáo, các máy quang khắc do Trung Quốc tự phát triển sẽ được bàn giao ngay trong năm nay cho những nhà sản xuất chip lớn nhất nước này, bao gồm Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC) và Changxin Memory Technologies (CXMT) – doanh nghiệp sản xuất chip nhớ vừa chính thức niêm yết trên thị trường chứng khoán.

Thông tin này ngay lập tức làm dấy lên lo ngại rằng Trung Quốc đang tiến thêm một bước quan trọng trong mục tiêu tự chủ công nghệ bán dẫn, qua đó giảm sự phụ thuộc vào các nhà cung cấp phương Tây.

Máy quang khắc là trái tim của quá trình chế tạo chip bán dẫn. Thiết bị này có nhiệm vụ khắc các mạch điện cực nhỏ lên tấm wafer silicon, quyết định trực tiếp đến độ chính xác và hiệu suất của con chip.

Máy DUV nhúng hiện được sử dụng để sản xuất nhiều dòng chip thương mại phổ biến, trong khi những chip tiên tiến nhất thế giới – chẳng hạn các bộ xử lý do Apple hay Nvidia thiết kế, phải sử dụng công nghệ quang khắc EUV (Extreme Ultraviolet).

Trong nhiều năm qua, ASML gần như độc quyền tuyệt đối cả hai phân khúc DUV và EUV. Không một công ty nào trên thế giới có thể chế tạo thành công các hệ thống quang khắc với trình độ tương đương.

Chính vì vậy, việc một doanh nghiệp Trung Quốc được cho là đã sản xuất được máy DUV đã khiến giới đầu tư lo ngại thị trường Trung Quốc – vốn là khách hàng rất lớn của ASML, có thể dần chuyển sang sử dụng thiết bị nội địa.

Nếu kịch bản này xảy ra trên quy mô lớn, nhiều doanh nghiệp công nghệ tại châu Âu, Mỹ và châu Á có nguy cơ đánh mất một trong những thị trường bán dẫn quan trọng nhất thế giới.

Tuy nhiên, theo các chuyên gia, việc chế tạo thành công một chiếc máy mới chỉ là bước đầu. Điều quyết định thành công của một hệ thống quang khắc lại nằm ở chỉ số "yield" – tức tỷ lệ chip đạt tiêu chuẩn sau quá trình sản xuất.

Đối với mọi nhà máy bán dẫn, yield càng cao thì chi phí sản xuất càng thấp và lợi nhuận càng lớn. Vì vậy, dù một chiếc máy có thể vận hành, nhưng nếu tỷ lệ chip đạt chuẩn thấp thì gần như không có giá trị thương mại.

Ông Nick Patience, chuyên gia AI của Futurum Group, nhận định rằng Trung Quốc không chỉ cần tạo ra một cỗ máy hoạt động được mà còn phải đạt mức năng suất tương đương với ASML.

"Nếu không đạt được mức yield ngang bằng thì các nhà sản xuất chip sẽ rất khó chấp nhận chuyển sang sử dụng thiết bị nội địa", ông nói.

Theo ông Patience, ngay cả các máy DUV nhập khẩu mà SMIC đang sử dụng hiện nay cũng vẫn cho hiệu suất thấp hơn đáng kể so với hệ thống của TSMC tại Đài Loan.

Trong khi đó, một thiết bị hoàn toàn mới do doanh nghiệp Trung Quốc phát triển sẽ phải bắt đầu từ điểm xuất phát còn thấp hơn rất nhiều.

Độ ổn định của máy quang khắc không thể hoàn thiện trong thời gian ngắn mà cần nhiều năm cải tiến liên tục thông qua quá trình vận hành thực tế tại các nhà máy sản xuất chip. Đây chính là lợi thế mà ASML đã tích lũy trong nhiều thập kỷ.

Một thách thức khác đối với Trung Quốc là khả năng mở rộng sản xuất.

Theo The Information, công ty Trung Quốc đang phát triển máy DUV đặt mục tiêu chế tạo khoảng 5 hệ thống trong năm nay và nâng lên khoảng 20 máy vào năm 2027.

Con số này vẫn rất nhỏ nếu so với ASML.

Hãng công nghệ Hà Lan dự kiến có năng lực sản xuất khoảng 130 máy DUV nhúng trong năm 2026 và sẽ tiếp tục tăng thêm khoảng 30% công suất vào năm 2027.

Nhóm chuyên gia của SemiAnalysis cho rằng ngoài chất lượng thiết bị, Trung Quốc còn phải vượt qua hàng loạt rào cản khác như mở rộng quy mô sản xuất, xây dựng hệ sinh thái linh kiện, đảm bảo hiệu suất vận hành của toàn bộ đội máy cũng như cạnh tranh về chi phí với các máy ASML đã được khấu hao gần hết.

Theo SemiAnalysis, nhiều người đang đánh giá thấp mức độ khó khăn của việc mở rộng dây chuyền sản xuất máy quang khắc, trong khi đây mới là thách thức lớn nhất.

ASML có thực sự bị đe dọa?

Dù cổ phiếu ASML phản ứng tiêu cực, phần lớn chuyên gia đều cho rằng tác động thực tế đối với doanh nghiệp Hà Lan sẽ khá hạn chế, ít nhất trong vài năm tới.

Trong quý II năm nay, Trung Quốc chiếm khoảng 14% doanh số bán hệ thống của ASML, tương đương khoảng 924 triệu euro trong tổng doanh thu 6,6 tỷ euro.

Tuy nhiên, do các lệnh kiểm soát xuất khẩu của Mỹ và châu Âu, ASML từ lâu đã bị hạn chế bán nhiều dòng máy DUV tiên tiến cho khách hàng Trung Quốc.

Điều đó đồng nghĩa với việc nếu các nhà sản xuất trong nước sử dụng máy nội địa, phần doanh thu này trên thực tế đã gần như không còn thuộc về ASML từ trước.

Các chuyên gia SemiAnalysis nhận định rằng những chiếc máy Trung Quốc đang phát triển chủ yếu thay thế phần doanh số mà ASML đã mất vì các lệnh cấm xuất khẩu, chứ không làm giảm lượng đơn hàng hiện có.

Trong khi đó, ASML vẫn đang trong tình trạng kín đơn hàng và tiếp tục mở rộng năng lực sản xuất để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng từ các khách hàng toàn cầu.

Ông Paul Triolo, đối tác tại DGA Albright Stonebridge Group, cho rằng muốn cạnh tranh thực sự với ASML, doanh nghiệp Trung Quốc phải chứng minh có thể sản xuất hàng loạt các hệ thống ổn định, đồng thời hỗ trợ kỹ thuật cho khách hàng tại nhiều nhà máy trên toàn thế giới.

Theo ông, việc cung cấp một số lượng nhỏ máy DUV trong nước là một chuyện, nhưng xây dựng được mạng lưới hỗ trợ toàn cầu với hàng nghìn hệ thống hoạt động ổn định lại là một thử thách hoàn toàn khác.

Con đường tới công nghệ EUV vẫn còn rất xa

Nếu máy DUV đã là bài toán khó thì công nghệ EUV còn phức tạp hơn nhiều.

Năm ngoái, Reuters từng đưa tin Trung Quốc đã hoàn thành nguyên mẫu máy EUV đầu tiên. Tuy nhiên, giới chuyên gia nhấn mạnh rằng thành công ở DUV không đồng nghĩa với việc Trung Quốc sẽ nhanh chóng chinh phục được EUV.

Theo SemiAnalysis, ASML đã mất gần 20 năm nghiên cứu cùng khoảng 10 tỷ USD đầu tư, với sự đồng hành của Intel, TSMC và Samsung, để đưa công nghệ EUV từ phòng thí nghiệm ra thị trường thương mại. Thậm chí, đến giai đoạn 2018-2019, công nghệ này mới bắt đầu mang lại lợi nhuận ở quy mô lớn.

Ông Paul Triolo cho biết mặc dù một số thành tựu trong công nghệ DUV có thể hỗ trợ quá trình phát triển EUV, nhưng phần lớn các công nghệ cốt lõi hoàn toàn khác biệt.

Nguồn sáng EUV, hệ thống quang học siêu chính xác cùng hàng loạt công nghệ điều khiển liên quan đều có độ phức tạp vượt xa DUV. Vì vậy, Trung Quốc vẫn sẽ phải vượt qua rất nhiều rào cản kỹ thuật trước khi có thể tạo ra một hệ thống EUV hoàn chỉnh.

Ông Stephane Houri, Trưởng bộ phận nghiên cứu cổ phiếu của ODDO BHF, thậm chí nhận định rằng công nghệ EUV hiện vẫn nằm ngoài tầm với của Trung Quốc.

"Dĩ nhiên không nên nói là điều đó không bao giờ xảy ra, đặc biệt khi xét đến tốc độ phát triển của Trung Quốc. Nhưng EUV là một công nghệ hoàn toàn khác và khó hơn rất nhiều", ông kết luận.