Ai nói họ còn lâu mới làm được?

Tháng 5/2025, ống kính của đài truyền hình Trung ương Trung Quốc (CCTV) đã lần đầu hé lộ cận cảnh “siêu phẩm” công nghệ: máy quang khắc High-NA EUV. Với mức giá 400 triệu USD mỗi chiếc (tương đương 10.500 tỷ VNĐ) và trọng lượng lên tới 180 tấn, đây không đơn thuần là một thiết bị sản xuất, mà là “tấm vé thông hành” để các ông lớn công nghệ tiến vào kỷ nguyên chip 3nm và xa hơn nữa.

Máy quang khắc phức tạp và đắt đỏ đến mức chỉ ba công ty trên thế giới sản xuất được, gồm ASML (Hà Lan), Canon và Nikon (Nhật Bản). Năm 2024, theo hiệp hội Thiết bị và vật liệu bán dẫn quốc tế (SEMI), công nghệ quang khắc chiếm gần 25% chi tiêu toàn cầu cho thiết bị sản xuất chip.

Có quan điểm cho rằng “công cụ quang khắc nội địa chưa phát triển và Trung Quốc còn rất lâu mới có thể tự cung tự cấp”. Hầu hết dây chuyền sản xuất ở đây vẫn sử dụng máy ASML hoặc Nikon, dù là những mẫu máy cũ. Thế nhưng chỉ trong thời gian ngắn, Trung Quốc đã chứng minh cho cả thế giới thấy họ thực sự làm được những gì.

Tác phẩm điêu khắc ở cấp độ nguyên tử

Để hình dung về độ phức tạp của cỗ máy này, hãy tưởng tượng việc lắp đặt hơn 12 tỷ bóng bán dẫn lên một diện tích chỉ bằng đầu ngón tay cái. Mỗi bóng bán dẫn có kích thước nhỏ đến mức chỉ bằng 1/1.000 đường kính của một loại virus cúm thông thường.

Để làm được điều này, High-NA EUV vận hành trong môi trường chân không gần như tuyệt đối, sử dụng tia laser công suất cao bắn vào những giọt thiếc lỏng để tạo ra bức xạ cực tím bước sóng 13,5nm. Đây là một quy trình tinh vi đến mức chỉ cần một chút xáo trộn trong không khí cũng có thể phá hỏng toàn bộ thành quả, biến quá trình sản xuất chip thành một cuộc “phẫu thuật” ở quy mô hạ nguyên tử.

Việc vận chuyển cỗ máy khổng lồ này cũng là một kỳ tích hậu cần: nó phải được tháo rời thành 250 kiện hàng, sử dụng đến 7 chiếc Boeing 747 để vận chuyển xuyên lục địa. Đối với các hãng như TSMC, Samsung hay Intel, việc sở hữu cỗ máy này không chỉ là để nâng cao công suất, mà là để giành lấy chiếc chìa khóa duy nhất vận hành các hệ thống AI thế hệ mới, trạm phát sóng 6G và các mạng lưới giao thông thông minh.

Chiến lược đằng sau những con số khủng

Mặc dù mang danh là thiết bị “đỉnh cao”, nhưng bản thân các nhà sản xuất chip lớn cũng tỏ ra cực kỳ thận trọng. Đại diện từ bộ phận R&D của TSMC từng thừa nhận rằng, ở giai đoạn hiện tại, chưa có đủ bằng chứng thực tế để khẳng định việc đầu tư vào hệ thống High-NA EUV sẽ mang lại lợi nhuận ngay lập tức.

Chi phí vận hành khổng lồ, tỉ lệ thành phẩm ban đầu thấp và thời gian thiết lập dây chuyền dài là những thách thức không nhỏ. Tuy nhiên, sự “tranh giành” của ba đế chế chip toàn cầu không chỉ xuất phát từ bài toán kinh tế thuần túy. Đ ằng sau cuộc đua này là cuộc chơi của những quân cờ chiến lược, nơi Mỹ muốn củng cố vị thế dẫn đầu bằng cách kiểm soát các nút thắt kỹ thuật quan trọng.

Việc nhà sản xuất ASML (Hà Lan) phải chịu sự kiểm soát chặt chẽ từ Bộ Thương mại Mỹ trong từng đơn hàng xuất khẩu đã biến những cỗ máy quang khắc trở thành biểu tượng của sự phân cực địa chính trị trong ngành công nghiệp bán dẫn.

Khi sức ép trở thành động lực tự thân

Tại Trung Quốc, các bước tiến đang được ghi nhận một cách âm thầm nhưng quyết liệt. Từ các hệ thống quang khắc của SMEE (Shanghai Micro Electronics) đang dần được kiểm chứng tại các nhà máy, cho đến sự đột phá của Viện Khoa học Trung Quốc trong việc phát triển nguồn sáng laser cực tím sâu (DUV) trạng thái rắn – giúp giảm đáng kể kích thước và năng lượng tiêu thụ – tất cả cho thấy một lộ trình dài hơi nhằm giảm phụ thuộc vào các thiết bị nhập khẩu đắt đỏ.

Sự bao vây về công nghệ có thể làm chậm tiến độ trong ngắn hạn, nhưng về lâu dài, nó đóng vai trò là “chất xúc tác” để ép buộc các nguồn lực tập trung vào tự chủ. Thay vì nhìn cỗ máy 400 triệu USD như một bức tường không thể vượt qua, giới công nghệ thế giới đang dần xem nó như một cột mốc lịch sử – một điểm tham chiếu để thế hệ tiếp theo định nghĩa lại những giới hạn của vật lý và kỹ thuật.

Trong ván cờ bán dẫn, “báu vật” 400 triệu USD này có thể là quân cờ mạnh nhất hiện nay, nhưng nó không phải là đích đến cuối cùng. Khi những rào cản kỹ thuật dần được hóa giải thông qua sự đổi mới sáng tạo, thế giới sẽ chứng kiến một cục diện mới. Cuộc cạnh tranh không chỉ dừng lại ở việc ai sở hữu cỗ máy tốt nhất, mà là ai có khả năng làm chủ cuộc chơi trong một tương lai nơi trí tuệ nhân tạo và hạ tầng số trở thành xương sống của mọi nền kinh tế.