ASML – Công ty duy nhất trên thế giới nắm giữ công nghệ cốt lõi trong sản xuất chip bán dẫn

ASML là công ty duy nhất trên thế giới có khả năng chế tạo cỗ máy đặc biệt phức tạp, dùng để sản xuất những con chip tiên tiến. Giá trị thị trường khoảng 350 tỷ USD, ASML, tập đoàn có trụ sở tại Hà Lan là một tên tuổi lạ lẫm đối với nhiều người. Tuy nhiên, họ lại nắm giữ công nghệ cốt lõi, cỗ máy có thể làm ra những chip bán dẫn hiện đại. Trong thời điểm tình trạng khan hiếm chip diễn ra trên toàn cầu, các tập đoàn lớn và một số quốc gia mong muốn chủ động kiểm soát nguồn cung chip.

Nắm giữ chìa khóa công nghệ

ASML bắt đầu hoạt động từ 31 năm trước. Hiện nay, tập đoàn có hơn 31.000 nhân viên này là công ty duy nhất trên thế giới có khả năng chế tạo những máy móc phức tạp, dùng để sản xuất các chip bán dẫn thế hệ mới. Những cỗ máy có giá khoảng 140 triệu USD, chiếu chùm tia cực tím lên các tấm silicon đã được xử lý bằng chất quang điện. Các hoa văn phức tạp được tạo ra trên tấm wafer, nơi ánh sáng tiếp xúc với chất hóa học. Quá trình này được gọi là kỹ thuật quang khắc. Bản thân chiếc máy mang tên máy quang khắc cực tím, hoặc máy EUV. Không phải mọi hệ thống quang khắc do ASML tạo ra đều có khả năng EUV. EUV là công nghệ mới nhất, được sản xuất hàng loạt từ vài năm trước.

ASML là công ty duy nhất có khả năng chế tạo ra máy quang khắc EVU dùng trong công nghiệp sản xuất chip. Ảnh: ASML.

ASML bán các máy EUV cho một số gã khổng lồ trong ngành sản xuất chip, bao gồm TSMC, Samsung và Intel. Mỗi chiếc máy có hơn 100.000 thành phần và cần 40 container hoặc 4 máy bay để vận chuyển linh kiện. Theo báo cáo tài chính của ASML, trong năm 2020, họ bán được 31 thiết bị khổng lồ này. Tính chung từ trước đến nay, tập đoàn Hà Lan chỉ giao 100 máy EUV. Theo Reuters, cỗ máy quan trọng tới mức chính quyền Mỹ dưới thời cựu Tổng thống Donald Trump đã gây áp lực, yêu cầu Hà Lan ngừng bán cho khách hàng Trung Quốc, đối thủ cạnh tranh với họ trong lĩnh vực sản xuất chip. Đến nay, Tổng thống Mỹ đương nhiệm Joe Biden vẫn giữ nguyên lập trường này. Chris Miller, Giáo sư trợ giảng tại Trường Luật và Ngoại giao Fletcher, thuộc Đại học Tufts, người đang nghiên cứu về lịch sử ngành công nghiệp bán dẫn, cho rằng các nhà sản xuất chip muốn sử dụng bước sóng ánh sáng hẹp nhất trong kỹ thuật quang khắc để có thể lắp nhiều bóng bán dẫn hơn vào mỗi đế silicon. Bóng bán dẫn là một trong những thành phần cơ bản của thiết bị điện tử hiện đại. Chúng cho phép dòng điện chạy quanh mạch. Nhà sản xuất càng lắp được nhiều bóng bán dẫn vào chip thì nó càng mạnh và hiệu quả. “Tia EUV mà công cụ tiên tiến nhất của ASML sử dụng có bước sóng 13,5 nm, cho phép bạn chạm khắc các hình dạng cực nhỏ trên silicon”, Miller cho biết. Các chip do TSMC sản xuất, trang bị bên trong thế hệ iPhone mới nhất được tạo ra từ máy EUV của ASML. Chúng chứa khoảng 10 tỷ bóng bán dẫn.

Công nghệ độc tôn

Theo CNBC, không công ty nào khác đủ khả năng tạo ra máy EUV dùng trong ngành công nghiệp sản xuất chip, ASML đang nắm giữ vị trí độc tôn trên thị trường. Thậm chí, chưa có dấu hiệu cho thấy sẽ có đối thủ bắt kịp công nghệ của họ. “ASML giữ vị trí đặc biệt đối với toàn bộ hệ sinh thái bán dẫn. Về mặt nào đó, họ cũng quan trọng như TSMC”, Peter Hanbury, nhà phân tích thị trường chip bán dẫn tại Bain & Co, nói với CNBC.

Nhân viên ASML đang lắp một bộ phận của máy EUV. Ảnh: Bloomberg.

Theo ông, các tiến bộ trong quá trình sản xuất chip sẽ phụ thuộc nhiều vào thiết bị của ASML. Nếu một công ty nào đó muốn bắt kịp, họ sẽ phải mất khoảng 10 năm và tiêu tốn hàng tỷ USD. ASML có khoảng 4.000 nhà cung cấp linh kiện, những đối tác đó lại tiếp tục có đơn vị cung cấp linh kiện riêng. Một số thành phần quan trọng trong máy EUV rất khó chế tạo. Chẳng hạn, những chiếc gương bên trong máy được sản xuất bởi công ty Zeiss của Đức hợp tác với ASML. Chúng là những cấu trúc phẳng nhất mà con người từng tạo ra. Bản thân cấu trúc này là những tuyệt tác của kỹ thuật. So với gương bình thường, chúng phản chiếu cực kỳ chính xác. Điều này rất quan trọng, nhà sản xuất chip không muốn các photon bị mất đi trước khi chùm ánh sáng tiếp xúc với đế silicon mỏng. Tuy nhiên, phần khó nhất của máy EUV là nguồn sáng. “Về mặt lịch sử, các nhà sản xuất chip sử dụng bóng đèn vào những năm 60 và 70. Bóng đèn không phát ra tia cực tím và rất khó có đủ năng lượng hoặc photon phát ra”, Miller cho biết thêm. Nguồn sáng trong máy EUV của ASML phát ra những quả bóng nhỏ bằng thiếc, rộng khoảng 30 micron, được phát ra hai lần bởi tia laser carbon dioxide mạnh nhất thế giới. Vụ phóng đầu tiên “chuẩn bị sẵn sàng” và xung thứ hai, mạnh hơn, biến nó thành plasma nóng đến 400.000 độ F. Máy in quang khắc của ASML chủ yếu được sản xuất tại Hà Lan. Họ cũng có một chi nhánh ở Connecticut (Mỹ), dùng để chế tạo một số module. Chúng được gửi đến trụ sở chính của ASML ở Veldhoven, một thị trấn có khoảng 45.000 người sinh sống, bao gồm hàng nghìn nhân viên ASML, để lắp ráp hoàn chỉnh.

Doanh số sắp bùng nổ

Nhu cầu về máy EUV của ASML đang tăng cao khi các nhà sản xuất chip cố gắng vượt qua cuộc khủng hoảng toàn cầu. Vào tháng 9, ASML dự đoán doanh số bán ra sẽ bùng nổ trong vòng một thập kỷ tới. Công ty tin rằng doanh thu hàng năm sẽ đạt 24-30 tỷ EUR vào năm 2025, với tỷ suất lợi nhuận gộp lên đến 54%-56%. Con số này cao hơn đáng kể so với mức 15-24 tỷ EUR do họ đưa ra trước đây.

ASML dự đoán doanh số máy EUV sẽ bùng nổ trong thập kỷ tới. Ảnh: Getty Images.

“Chúng tôi nhìn thấy cơ hội tăng trưởng đáng kể sau năm 2025”, ASML cho biết. Tập đoàn Hà Lan dự kiến doanh thu trong giai đoạn 2020-2030 tăng bình quân 11%/năm. ASML nhận định, xu hướng toàn cầu trong ngành công nghiệp điện tử cùng với một hệ sinh thái đổi mới mạnh mẽ và có lợi nhuận cao sẽ tiếp tục thúc đẩy tăng trưởng trên thị trường bán dẫn, vốn đang chống chọi với tình trạng thiếu chip. Trong 12 tháng qua, giá cổ phiếu ASML trên sàn giao dịch chứng khoán Amsterdam đã tăng từ khoảng 350 EUR lên 772 EUR, mức cao nhất trong lịch sử của họ vào hôm 19/11. Tương tự, trên sàn Nasdaq, cổ phiếu ASML cũng đạt đỉnh 895,93 USD vào tháng 9, mức cao nhất trong vòng 52 tuần gần đây. Hai nhà đầu tư công nghệ Ian Hogarth và Nathan Benaich, dự đoán rằng ASML sẽ trở thành công ty trị giá 500 tỷ USD vào cuối năm 2022. “Với những người tìm kiếm alpha khi đầu tư vào công nghiệp bán dẫn, lĩnh vực ngày càng quan trọng hơn đối với chuỗi cung ứng toàn cầu, ASML có vẻ là một ứng cử viên sáng giá”, Ian Hogarth nhận định. Một trong những bên hưởng lợi chính từ thành công của ASML là Baillie Gifford. Công ty có trụ sở tại Edinburgh đang nắm cổ phần đáng kể và từng xem việc đầu tư vào ASML là vụ đặt cược lớn nhất của họ.

Nguyễn Hiếu (Theo CNBC)