minhbao171
Pearl
ASML, trụ sở tại Hà Lan, là một trong những mã cổ phiếu nóng nhất thị trường Châu Âu. ASML đang phát triển một phiên bản mới của hệ thống in thạch bản bằng tia tử ngoại cực ngắn (extreme ultraviolet lithography - EUV), đây cũng là thiết bị được sử dụng để in bảng mạch lên những miếng silicon tí hon và tạo ra những bộ vi xử lý tiên tiến nhất thế giới.
Ảnh: China News Service
Trụ sở ASML nằm tại Veldhoven, một thị trấn nhỏ gần thành phố Eindhoven, Hà Lan. ASML là công ty duy nhất trên thế giới có khả năng tạo ra những cỗ máy EUV có độ phức tạp cao, nhưng công ty này không dừng lại ở đó.
Hiện nay, những cỗ máy EUV của ASML đang được các công ty như TSMC, Samsung và Intel sử dụng để sản xuất bộ vi xử lý cho các thiết bị đầu cuối như máy tính, điện thoại thông minh. Tuy vậy, một phiên bản mới của những cỗ máy EUV hiện tại đang được chế tạo, với tên gọi là High NA. Phiên bản mới này cho phép các hãng sản xuất có thể tạo ra những bộ vi xử lý có độ phức tạp còn cao hơn nữa để vận hành các thiết bị điện tử thế hệ mới. NA là viết tắt của numerical aperture (khẩu độ số).
ASML được thành lập năm 1984, khi gã khổng lồ điện tử Philips và công ty sản xuất vi xử lý Advanced Semiconductor Materials International quyết định tạo ra một công ty mới để phát triển hệ thống in thạch bản phục vụ ngành công nghiệp bán dẫn ngày một phát triển. Với tên gọi ban đầu là ASM Lithography, công ty này hoạt động trong một nhà kho cạnh văn phòng của Philips tại Eindhoven.
Ngày nay, ASML có giá trị đạt 329 tỷ USD, và một số nhà đầu tư công nghệ dự đoán giá trị công ty này sẽ đạt 500 tỷ USD vào cuối năm 2022. Đây là công ty công nghệ lớn nhất tại Châu Âu tính theo trị giá và là một trong những công ty công nghệ lớn nhất thế giới. ASML hiện có khoảng 31 nghìn nhân công trên khắp thế giới như Hà Lan, Mỹ, Hàn Quốc, Trung Quốc và Đài Loan.
Bóng bán dẫn là một trong những “viên gạch” cơ bản nhất tạo thành những thiết bị điện tử hiện đại ngày nay và chúng cho phép dòng điện chạy quanh bảng mạch. Hiểu một cách đơn giản thì một bộ xử lý có càng nhiều bóng bán dẫn thì nó có hiệu suất và hiệu năng càng cao.
Ảnh: ASML
Không phải mọi hệ thống in thạch bản do ASML sản xuất đều sử dụng EUV. Kỹ thuật in thạch bản sử dụng EUV là công nghệ mới nhất của công ty này và chỉ mới được các nhà máy công suất lớn đưa vào sử dụng trong vài năm trở lại đây. Hiện tại, kỹ thuật in DUV (deep ultraviolet) vẫn là kỹ thuật được sử dụng nhiều nhất trong ngành công nghiệp bán dẫn.
Phó giáo sư Chris Miller, tại trường Đại học Luật và Ngoại giao thuộc Đại học Tufts, trả lời tờ CNBC rằng các công ty sản xuất vi xử lý muốn sử dụng tia sáng có bước sóng hẹp nhất có thể trong quy trình in thạch bản để mỗi bộ vi xử lý được tạo ra có thể chứa nhiều bóng bán dẫn hơn. Đơn cử như bộ vi xử lý mới nhất của Apple trên iPhones 13 do TSMC sản xuất trên hệ thống in thạch bản bằng EUV của ASML, mỗi bộ vi xử lý này có khoảng 10 tỷ bóng bán dẫn.
“Hệ thống này gồm một thiết kế quang học mới và yêu cầu các giai đoạn nhanh hơn đáng kể”, một phát ngôn viên của ASML trả lời trang tin CNBC. Công ty cũng cho biết thêm rằng hệ thống High NA có độ phân giải cao hơn, cho phép giảm kích thước bộ vi xử lý 1,7 lần và tăng mật độ gấp 2,9 lần.
“Với hệ thống này, khách hàng sẽ có thể cắt giảm một số giai đoạn trong quy trình sản xuất”, ASML cho biết. “Đây sẽ là động lực lớn thúc đẩy việc sử dụng công nghệ mới. Hệ thống mới sẽ giúp giảm đáng kể tỉ lệ sai sót, chi phí và thời gian xoay vòng”.
Để so sánh, mỗi một hệ thống EUV hiện tại đã có hơn 100.000 thành phần và cần khoảng 40 container hoặc 4 chuyến bay vận tải để vận chuyển. Theo các báo cáo, mỗi một hệ thống sẽ có tổng chi phí khoảng 140 triệu USD.
Ảnh: ASML
“Họ sẽ không ngủ quên trên chiến thắng”, ông Miller cho biết. Đồng thời, ông cho biết thêm rằng thiết bị mới của ASML sẽ cho phép tạo ra những đột phá mới trong ngành bán dẫn.
Hiện hệ thống High NA đầu tiên vẫn đang trong quá trình phát triển và dự kiến sẽ sẵn sàng vận hành vào đầu năm 2023 để các nhà sản xuất vi xử lý có thể trải nghiệm và học cách sử dụng chúng.
Đến năm 2024 và 2025, các khách hàng của ASML sẽ có thể sử dụng hệ thống này để tự nghiên cứu và phát triển sản phẩm của mình. Có thể hệ thống High NA sẽ được sử dụng trong nhà máy sản xuất với quy mô lớn từ năm 2025 trở đi.
Tháng 7/2021, CEO Intel Pat Gelsinger cho biết công ty này kỳ vọng sẽ là đơn vị đầu tiên được tiếp cận hệ thống High NA của ASML.
“Tôi dám cá rằng ông ấy đã chi rất nhiều tiền cho điều đó vì chắc chắn họ không phải là người duy nhất muốn có trong tay vào hệ thống này sớm nhất”, Miller cho biết.
Maurits Tichelman, phó giám đốc phụ trách mảng kinh doanh và tiếp thị của Intel, trả lời CNBC rằng “High NA EUV là một thay đổi lớn về công nghệ trong hành trình phát triển của EUV”.
Ông cũng cho biết thêm rằng “Chúng tôi đã có một chỗ trong danh sách được nhận hệ thống High NA EUV đầu tiên và dự kiến sẽ đưa vào sử dụng vào năm 2025”. Ông Tichelman từ chối tiết lộ Intel đã đặt mua bao nhiêu cỗ máy này.
Hệ thống High NA EUV mới sử dụng thấu kính có khẩu độ .55 thay cho khẩu độ .33, cho phép in các hoa văn có độ phân giải cao hơn, ông Tichelman cho biết.
Khẩu độ cao hơn cho phép tạo chùm tia EUV bên trong máy rộng hơn trước khi nó chạm vào tấm silicon. Chùm tia càng rộng thì khi chạm vào tấm silicon sẽ có cường độ càng mạnh, từ đó làm tăng độ chính xác của hoa văn được in. Đặc điểm này cho phép tạo ra các mạch in nhỏ hơn, cao độ thấp hơn và làm tăng mật độ mạch in.
Alan Priestley, chuyên gia phân tích lĩnh vực bán dẫn tại Gartner, trả lời trang tin CNBC rằng hệ thống mới của ASML sẽ cho phép các nhà sản xuất tạo ra những bộ vi xử lý có tiến trình dưới 3nm. Hiện tại, những bộ vi xử lý hiện đại nhất thế giới đang được sản xuất ở tiến trình 3nm hoặc cao hơn.
Một hệ thống High NA sẽ có chi phí khoảng 300 triệu USD, gần gấp đôi hệ thống EUV hiện nay, và chúng còn cần có công nghệ thấu kính phức tạp hơn, Priestley cho biết thêm.
Ảnh: Marco Photo
ASML đã mất nhiều năm để tạo ra những cỗ máy EUV và doanh số bán được trong năm khá hạn chế. Theo báo cáo tài chính của công ty, năm ngoái, ASML chỉ bán được 31 hệ thống, và luỹ kế là 100 hệ thống.
“So với hệ thống EUV truyền thống, hệ thống High NA có thấu kính lớn hơn, cho phép in hoạ tiết nhỏ hơn và sản xuất những bộ vi xử lý hiệu suất cao một cách hiệu quả hơn”, Syed Alam, trưởng bộ phận nghiên cứu lĩnh vực bán dẫn toàn cầu tại Accenture, cho biết.
“Các nhà sản xuất muốn in những vi mạch nhỏ hơn lên bộ vi xử lý đang phải dựa vào kỹ thuật in với số lớp gấp đôi hoặc gấp ba, và kỹ thuật này mất nhiều thời gian”, ông nói thêm. “Với hệ thống High NA EUV, họ có thể in những bảng mạch này chỉ với một lớp duy nhất, kết quả là thời gian được rút ngắn và quy trình sản xuất linh hoạt hơn”.
Các nhà sản xuất vi xử lý sẽ phải tìm ra cách cân bằng giữa hiệu suất và chi phí khi chuyển sang sử dụng một hệ thống máy móc phức tạp hơn, Alam cho biết.
“Điều này đặc biệt đúng với hệ thống High NA EUV vì nó có bộ thấu kính lớn hơn dẫn đến chi phí mua và bảo trì hệ thống này sẽ cao hơn”, ông cho biết.
Theo CNBC
Trụ sở ASML nằm tại Veldhoven, một thị trấn nhỏ gần thành phố Eindhoven, Hà Lan. ASML là công ty duy nhất trên thế giới có khả năng tạo ra những cỗ máy EUV có độ phức tạp cao, nhưng công ty này không dừng lại ở đó.
Hiện nay, những cỗ máy EUV của ASML đang được các công ty như TSMC, Samsung và Intel sử dụng để sản xuất bộ vi xử lý cho các thiết bị đầu cuối như máy tính, điện thoại thông minh. Tuy vậy, một phiên bản mới của những cỗ máy EUV hiện tại đang được chế tạo, với tên gọi là High NA. Phiên bản mới này cho phép các hãng sản xuất có thể tạo ra những bộ vi xử lý có độ phức tạp còn cao hơn nữa để vận hành các thiết bị điện tử thế hệ mới. NA là viết tắt của numerical aperture (khẩu độ số).
ASML được thành lập năm 1984, khi gã khổng lồ điện tử Philips và công ty sản xuất vi xử lý Advanced Semiconductor Materials International quyết định tạo ra một công ty mới để phát triển hệ thống in thạch bản phục vụ ngành công nghiệp bán dẫn ngày một phát triển. Với tên gọi ban đầu là ASM Lithography, công ty này hoạt động trong một nhà kho cạnh văn phòng của Philips tại Eindhoven.
Ngày nay, ASML có giá trị đạt 329 tỷ USD, và một số nhà đầu tư công nghệ dự đoán giá trị công ty này sẽ đạt 500 tỷ USD vào cuối năm 2022. Đây là công ty công nghệ lớn nhất tại Châu Âu tính theo trị giá và là một trong những công ty công nghệ lớn nhất thế giới. ASML hiện có khoảng 31 nghìn nhân công trên khắp thế giới như Hà Lan, Mỹ, Hàn Quốc, Trung Quốc và Đài Loan.
Máy in EUV hoạt động như thế nào?
Máy in EUV chiếu những chùm tia đặc biệt hẹp lên tấm silicon đã được xử lý bằng các chất hoá học “cản quang”. Các hoa văn phức tạp của bảng mạch sẽ hình thành khi ánh sáng tiếp xúc với lớp hoá học đã được phủ lên trước đó. Quá trình này sẽ tạo ra những bóng bán dẫn quan trọng nhất và được gọi là quá trình in thạch bản (lithography).Bóng bán dẫn là một trong những “viên gạch” cơ bản nhất tạo thành những thiết bị điện tử hiện đại ngày nay và chúng cho phép dòng điện chạy quanh bảng mạch. Hiểu một cách đơn giản thì một bộ xử lý có càng nhiều bóng bán dẫn thì nó có hiệu suất và hiệu năng càng cao.
Không phải mọi hệ thống in thạch bản do ASML sản xuất đều sử dụng EUV. Kỹ thuật in thạch bản sử dụng EUV là công nghệ mới nhất của công ty này và chỉ mới được các nhà máy công suất lớn đưa vào sử dụng trong vài năm trở lại đây. Hiện tại, kỹ thuật in DUV (deep ultraviolet) vẫn là kỹ thuật được sử dụng nhiều nhất trong ngành công nghiệp bán dẫn.
Phó giáo sư Chris Miller, tại trường Đại học Luật và Ngoại giao thuộc Đại học Tufts, trả lời tờ CNBC rằng các công ty sản xuất vi xử lý muốn sử dụng tia sáng có bước sóng hẹp nhất có thể trong quy trình in thạch bản để mỗi bộ vi xử lý được tạo ra có thể chứa nhiều bóng bán dẫn hơn. Đơn cử như bộ vi xử lý mới nhất của Apple trên iPhones 13 do TSMC sản xuất trên hệ thống in thạch bản bằng EUV của ASML, mỗi bộ vi xử lý này có khoảng 10 tỷ bóng bán dẫn.
Phát triển một hệ thống mới
Hệ thống High NA được cho là sẽ có kích thước lớn hơn, đắt tiền hơn và phức tạp hơn so với hệ thống EUV hiện tại của ASML.“Hệ thống này gồm một thiết kế quang học mới và yêu cầu các giai đoạn nhanh hơn đáng kể”, một phát ngôn viên của ASML trả lời trang tin CNBC. Công ty cũng cho biết thêm rằng hệ thống High NA có độ phân giải cao hơn, cho phép giảm kích thước bộ vi xử lý 1,7 lần và tăng mật độ gấp 2,9 lần.
“Với hệ thống này, khách hàng sẽ có thể cắt giảm một số giai đoạn trong quy trình sản xuất”, ASML cho biết. “Đây sẽ là động lực lớn thúc đẩy việc sử dụng công nghệ mới. Hệ thống mới sẽ giúp giảm đáng kể tỉ lệ sai sót, chi phí và thời gian xoay vòng”.
Để so sánh, mỗi một hệ thống EUV hiện tại đã có hơn 100.000 thành phần và cần khoảng 40 container hoặc 4 chuyến bay vận tải để vận chuyển. Theo các báo cáo, mỗi một hệ thống sẽ có tổng chi phí khoảng 140 triệu USD.
“Họ sẽ không ngủ quên trên chiến thắng”, ông Miller cho biết. Đồng thời, ông cho biết thêm rằng thiết bị mới của ASML sẽ cho phép tạo ra những đột phá mới trong ngành bán dẫn.
Hiện hệ thống High NA đầu tiên vẫn đang trong quá trình phát triển và dự kiến sẽ sẵn sàng vận hành vào đầu năm 2023 để các nhà sản xuất vi xử lý có thể trải nghiệm và học cách sử dụng chúng.
Đến năm 2024 và 2025, các khách hàng của ASML sẽ có thể sử dụng hệ thống này để tự nghiên cứu và phát triển sản phẩm của mình. Có thể hệ thống High NA sẽ được sử dụng trong nhà máy sản xuất với quy mô lớn từ năm 2025 trở đi.
Tháng 7/2021, CEO Intel Pat Gelsinger cho biết công ty này kỳ vọng sẽ là đơn vị đầu tiên được tiếp cận hệ thống High NA của ASML.
“Tôi dám cá rằng ông ấy đã chi rất nhiều tiền cho điều đó vì chắc chắn họ không phải là người duy nhất muốn có trong tay vào hệ thống này sớm nhất”, Miller cho biết.
Maurits Tichelman, phó giám đốc phụ trách mảng kinh doanh và tiếp thị của Intel, trả lời CNBC rằng “High NA EUV là một thay đổi lớn về công nghệ trong hành trình phát triển của EUV”.
Ông cũng cho biết thêm rằng “Chúng tôi đã có một chỗ trong danh sách được nhận hệ thống High NA EUV đầu tiên và dự kiến sẽ đưa vào sử dụng vào năm 2025”. Ông Tichelman từ chối tiết lộ Intel đã đặt mua bao nhiêu cỗ máy này.
Hệ thống High NA EUV mới sử dụng thấu kính có khẩu độ .55 thay cho khẩu độ .33, cho phép in các hoa văn có độ phân giải cao hơn, ông Tichelman cho biết.
Khẩu độ cao hơn cho phép tạo chùm tia EUV bên trong máy rộng hơn trước khi nó chạm vào tấm silicon. Chùm tia càng rộng thì khi chạm vào tấm silicon sẽ có cường độ càng mạnh, từ đó làm tăng độ chính xác của hoa văn được in. Đặc điểm này cho phép tạo ra các mạch in nhỏ hơn, cao độ thấp hơn và làm tăng mật độ mạch in.
Alan Priestley, chuyên gia phân tích lĩnh vực bán dẫn tại Gartner, trả lời trang tin CNBC rằng hệ thống mới của ASML sẽ cho phép các nhà sản xuất tạo ra những bộ vi xử lý có tiến trình dưới 3nm. Hiện tại, những bộ vi xử lý hiện đại nhất thế giới đang được sản xuất ở tiến trình 3nm hoặc cao hơn.
Một hệ thống High NA sẽ có chi phí khoảng 300 triệu USD, gần gấp đôi hệ thống EUV hiện nay, và chúng còn cần có công nghệ thấu kính phức tạp hơn, Priestley cho biết thêm.
Bộ vi xử lý được tạo ra như thế nào?
Mỗi một bộ vi xử lý thường có từ 100 – 150 lớp trên một tấm silicon. Trong đó, chỉ những lớp phức tạp nhất mới cần sử dụng hệ thống EUV, những lớp đơn giản hơn có thể được sản xuất bằng hệ thống DUV (cũng do ASML sản xuất) và những hệ thống khác.
ASML đã mất nhiều năm để tạo ra những cỗ máy EUV và doanh số bán được trong năm khá hạn chế. Theo báo cáo tài chính của công ty, năm ngoái, ASML chỉ bán được 31 hệ thống, và luỹ kế là 100 hệ thống.
“So với hệ thống EUV truyền thống, hệ thống High NA có thấu kính lớn hơn, cho phép in hoạ tiết nhỏ hơn và sản xuất những bộ vi xử lý hiệu suất cao một cách hiệu quả hơn”, Syed Alam, trưởng bộ phận nghiên cứu lĩnh vực bán dẫn toàn cầu tại Accenture, cho biết.
“Các nhà sản xuất muốn in những vi mạch nhỏ hơn lên bộ vi xử lý đang phải dựa vào kỹ thuật in với số lớp gấp đôi hoặc gấp ba, và kỹ thuật này mất nhiều thời gian”, ông nói thêm. “Với hệ thống High NA EUV, họ có thể in những bảng mạch này chỉ với một lớp duy nhất, kết quả là thời gian được rút ngắn và quy trình sản xuất linh hoạt hơn”.
Các nhà sản xuất vi xử lý sẽ phải tìm ra cách cân bằng giữa hiệu suất và chi phí khi chuyển sang sử dụng một hệ thống máy móc phức tạp hơn, Alam cho biết.
“Điều này đặc biệt đúng với hệ thống High NA EUV vì nó có bộ thấu kính lớn hơn dẫn đến chi phí mua và bảo trì hệ thống này sẽ cao hơn”, ông cho biết.
Theo CNBC
