Vì sao Intel vẫn chưa sử dụng máy in High-NA EUV tối tân cho tiến trình mới?
Mặc dù là hãng đầu tiên trên thế giới đưa máy khắc chip High-NA EUV vào giai đoạn phát triển quy trình sản xuất, Intel vẫn tỏ ra thận trọng thay vì “all-in” với công nghệ mới. Quyết định này không chỉ phản ánh những bài học đau đớn từ quá khứ mà còn cho thấy chiến lược khôn ngoan khi cân bằng giữa đổi mới và tính ổn định trong ngành bán dẫn đầy rủi ro.
Máy khắc High-NA EUV: Vũ khí công nghệ 400 triệu USD
Tại sự kiện Intel Foundry Direct 2025, Intel xác nhận đã tiếp nhận hai hệ thống máy khắc ASML Twinscan NXE:5000 – dòng thiết bị quang khắc High-NA EUV (numerical aperture cao), mỗi chiếc trị giá khoảng 400 triệu USD. Một trong hai máy đã được lắp đặt tại nhà máy ở Oregon, Mỹ và đang trong quá trình thử nghiệm.
Tuy nhiên, trái với kỳ vọng về một cuộc cách mạng tức thì, Intel vẫn chưa đưa High-NA EUV vào sản xuất hàng loạt. Lý do? Theo hãng, công nghệ này vẫn còn một số điểm chưa ổn định, đặc biệt ở các khâu như vật liệu cản quang, mặt nạ (mask) và các thuật toán thiết kế mẫu quang khắc (computational lithography).
Chiến lược “song song hai đường” để giảm rủi ro
Thay vì đặt cược tất cả vào một công nghệ chưa hoàn thiện, Intel lựa chọn phương án an toàn hơn: phát triển song song hai quy trình sản xuất cho tiến trình Intel 14A:
- Một quy trình dùng Low-NA EUV kết hợp kỹ thuật triple-patterning.
- Một quy trình mới dùng High-NA EUV với độ chính xác cao hơn.
Cả hai đều sử dụng cùng một bộ quy tắc thiết kế (design rule), giúp các khách hàng thiết kế chip không phải lo lắng thay đổi khi chuyển đổi giữa hai hướng tiếp cận. Đây là một điểm cộng lớn, vì tính tương thích thiết kế luôn là yếu tố then chốt trong sản xuất bán dẫn quy mô lớn.
Đặc biệt, Intel khẳng định cả hai phương án đều đạt tỷ lệ thành phẩm tương đương nhau (yield parity) – điều cực kỳ quan trọng, nhất là khi triple-patterning thường làm giảm yield do độ phức tạp.
Vấn đề năng suất và chi phí
Dù được kỳ vọng là “game-changer”, High-NA EUV vẫn còn tồn tại một điểm yếu lớn: chỉ có thể in được nửa mặt nạ (reticle) mỗi lần, dẫn đến việc phải in hai lần và ghép lại – điều có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất, trừ khi chip có kích thước nhỏ hơn một nửa reticle. Trong khi đó, công nghệ Low-NA EUV vẫn cho phép in toàn bộ reticle chỉ với một lần khắc.
Tuy nhiên, Intel cho biết High-NA EUV có thể giúp giảm đáng kể số bước xử lý. Trong một ví dụ minh họa, một lớp pattern cần tới ba lượt khắc và 40 bước xử lý với Low-NA, trong khi High-NA chỉ cần một lượt duy nhất. Nhờ vậy, các lớp kim loại phức tạp có thể được tinh gọn hóa, từ đó giảm chi phí sản xuất và tăng hiệu năng tổng thể.
Ký ức đau đớn từ thất bại 10nm và bài học thận trọng
Intel từng phải trả giá đắt cho thất bại của tiến trình 10nm, khi hãng cố gắng tích hợp quá nhiều công nghệ chưa hoàn thiện cùng lúc. Việc chậm trễ kéo dài nhiều năm không chỉ ảnh hưởng đến danh tiếng mà còn khiến Intel mất thị phần vào tay các đối thủ như TSMC và Samsung.
Lần này, với các tiến trình mới như Intel 18A hay 14A, hãng chọn cách tiếp cận “de-risking” – tức phát triển công nghệ đột phá như transistor GAA, High-NA EUV hay nguồn cấp điện mặt sau (backside power) song song với những giải pháp dự phòng ổn định hơn.
Điều này cho phép Intel vừa duy trì lợi thế tiên phong, vừa tránh bị kẹt nếu một công nghệ nào đó không đạt kỳ vọng.
Cả ngành bán dẫn vẫn đang quan sát High-NA EUV
Dù Intel đi đầu trong việc thử nghiệm High-NA EUV, TSMC – đối thủ lớn nhất – vẫn chưa có kế hoạch đưa công nghệ này vào tiến trình A14 tương đương. Điều này cho thấy toàn ngành vẫn còn khá dè dặt trước công nghệ mới, bởi chi phí cao và những bất ổn kỹ thuật chưa được giải quyết hoàn toàn.
Tuy vậy, Intel đã có một bước tiến lớn khi tạo ra hơn 30.000 wafer bằng High-NA EUV trong giai đoạn phát triển. Điều này không chỉ giúp hãng tích lũy kinh nghiệm mà còn tạo lợi thế lớn nếu công nghệ này trở thành tiêu chuẩn trong tương lai.
Kết luận: Chọn thận trọng để đi xa
Dù sở hữu công nghệ khắc chip tối tân bậc nhất thế giới, Intel vẫn không vội vàng triển khai ồ ạt, mà thay vào đó là một chiến lược vừa đổi mới, vừa giảm rủi ro. Đây là cách tiếp cận có phần “bảo thủ”, nhưng lại cho thấy sự trưởng thành sau những cú trượt dài trong quá khứ.
Trong bối cảnh cuộc đua bán dẫn ngày càng khốc liệt, khả năng cân bằng giữa công nghệ tiên tiến và hiệu quả sản xuất sẽ là chìa khóa giúp Intel giành lại vị thế dẫn đầu.
