Tác giả: Mario Gabriele Biên dịch: Cointime.com QDD

Xem trước nội dung

Nếu bạn chỉ có vài phút, đây là những điều mà các nhà đầu tư, nhà điều hành và người sáng lập nên biết về ASML.

l Giành vị trí độc quyền. ASML là nhà cung cấp máy in thạch bản VUV duy nhất ở EU. Những máy này sử dụng kỹ thuật in khắc cực tím để ghi các chip bán dẫn mạnh nhất thế giới. Như bạn có thể tưởng tượng, đây là một vị trí có giá trị. ASML có mức vốn hóa thị trường gần 300 tỷ đô la và doanh thu hàng năm lên tới hàng chục tỷ.

l Độ phức tạp đáng kinh ngạc. Thật khó để nhấn mạnh quá mức độ phức tạp của máy EUV của ASML. Mỗi cài đặt có hơn 100.000 thành phần có nguồn gốc từ các nhà cung cấp chuyên gia và chi phí xây dựng lên tới 200 triệu USD. Hầu như mọi bước của cỗ máy đều liên quan đến một kỳ công kỹ thuật mà người bình thường hầu như không thể tin được, gần như là ma thuật.

l Chuyên gia chuỗi cung ứng. ASML chỉ sản xuất 15% linh kiện của máy EUV trong nhà. Thiên tài của công ty nằm ở việc điều phối một chuỗi cung ứng rộng lớn gồm nhiều nhà sản xuất và tích hợp các sản phẩm của họ thành một tổng thể gắn kết. Trong một số trường hợp, ASML đã mua lại hoàn toàn các nhà cung cấp của mình, giúp ASML kiểm soát tốt hơn chuỗi cung ứng của mình.

l Công nghệ chip tiên tiến. Chính quyền Biden đã mạnh tay hạn chế các mối quan hệ thương mại của ngành công nghiệp chip với Trung Quốc. Vì ASML có trụ sở tại Hà Lan, một đồng minh của Hoa Kỳ, nên các hạn chế đã ảnh hưởng đến số lượng máy bán cho khách hàng Trung Quốc. Xung đột công nghệ giữa Mỹ và Trung Quốc là yếu tố quyết định đối với các công ty như ASML.

l Thúc đẩy sự thịnh vượng của AI. Sự phục hưng của AI hiện tại nhờ ASML rất nhiều. Máy móc của công ty giúp tạo ra các GPU tiên tiến cần thiết để đào tạo và triển khai các mô hình AI hiện đại. Nhu cầu về những con chip này có thể sẽ tăng lên trong vài năm tới, tiếp tục củng cố vị thế của ASML. Trải nghiệm AI mạnh mẽ nhất trong tương lai gần như chắc chắn sẽ dựa vào công nghệ của công ty Hà Lan.

Trong một trò chơi siêu ác nhân, bạn sẽ làm gì nếu được giao nhiệm vụ ngăn chặn mọi sự đổi mới của con người theo cách hiệu quả nhất có thể?

Người kém sáng tạo nhất có thể nghĩ ra một cách tiếp cận đơn giản - thể loại thống trị các phim hành động và kinh dị ít người xem. Trong cách phân loại tầm thường này, chúng ta có các tiểu hành tinh bị va đập, dịch bệnh hình thành và miệng núi lửa phun trào. Đây là những vũ khí sẽ chấm dứt không chỉ sự đổi mới, mà là mọi thứ.

Một nhân vật phản diện thông minh hơn một chút có thể đưa ra một cách tiếp cận mới lạ hơn. Tại sao phải quét sạch thế giới, trong khi bạn có thể chỉ cần cắt một số dây cáp internet dưới biển? Tại sao phải loại bỏ con người, khi bạn có thể viết phần mềm độc hại làm sai lệch các phép đo trong phòng thí nghiệm và cản trở khám phá khoa học? Có nhiều cách quỷ quyệt hơn để tạo ra sự hỗn loạn.

Những gợi ý sau này là đủ tốt, nhưng chúng không chắc sẽ được đồng bọn khen ngợi. Nếu bạn đang muốn gây ấn tượng với những người ôm mèo có tất cả các sọc, hãy để tôi đưa ra một gợi ý. Cách dễ dàng và sạch sẽ nhất để giết chết sự tiến bộ của con người là cầm một cái búa và bước vào phòng thí nghiệm của ASML.

Công ty công nghệ Hà Lan trị giá khoảng 300 tỷ đô la này là nhà sản xuất duy nhất của máy in thạch bản cực tím (EUV), một thiết bị trị giá 200 triệu đô la mà một số người coi là "chiếc máy phức tạp nhất trên thế giới". Những tuyệt tác kỹ thuật này là kết quả của hàng thập kỷ thử và sai, những đột phá khoa học, chuỗi cung ứng phức tạp và hàng tỷ đô la. Chúng không thể tái sản xuất và do đó có giá trị rất cao. Nếu không có công nghệ EUV của ASML, sẽ không thể tạo ra những con chip silicon mạnh nhất thế giới - những con chip thúc đẩy sự bùng nổ AI hiện nay. Nói tóm lại, quỹ đạo tiến bộ điện toán của chúng ta tập trung vào tay một nhà cung cấp có độc quyền tuyệt đối về một loại ma thuật cụ thể.

Đối với loại trò chơi này, việc để ASML đứng yên là một minh chứng cho sức mạnh bất thường, bị đánh giá thấp của nó.

Làm thế nào để nói chuyện với ánh sáng

Công nghệ in khắc EUV của ASML xứng đáng là cỗ máy phức tạp nhất thế giới. Với hơn 100.000 thành phần, đó là một điều kỳ diệu của sự đổi mới. Nhờ sự sáng tạo của nó, các nhà sản xuất ngày nay có thể sản xuất chip có cổng bóng bán dẫn chỉ dài vài nanomet. (Nếu bạn chưa quen với thế giới chip, bạn có thể muốn xem nghiên cứu chuyên sâu của chúng tôi về TSMC , bao gồm nhiều kiến ​​thức cơ bản.) Đó là điều khiến điện thoại và máy tính hiện đại trở nên kỳ diệu. Hãy thảo luận về sự kỳ diệu của nó. Chúng ta phải bắt đầu với ánh sáng.

Con người có mối quan hệ đặc biệt với phổ điện từ. Chúng ta chỉ có thể nhìn thấy một phần của nó - chỉ 0,0035%. Một trong những khu vực nhỏ bé đó chứa đựng tất cả màu sắc của cuộc sống chúng ta: hoa hồng đỏ uốn lượn, bãi cỏ cắt xanh mướt, hoàng hôn rực rỡ. Hai bên là một cánh đồng bao la ngoài tầm nhận thức của chúng ta. Ở đầu tia cực tím của ánh sáng khả kiến, tồn tại một vùng uốn khúc gồm các bước sóng dài, bao gồm sóng hồng ngoại, sóng vi ba và sóng vô tuyến. Chúng ta có thể thấy tác động của bức xạ tần số thấp này trong làn hơi bốc lên của bữa tối trên TV và giai điệu của dàn âm thanh nổi trên ô tô. Du hành theo hướng khác cho thấy một khu vực xa xôi khác, một nơi có bức xạ năng lượng cao, sắc nét và ngắn. Tiếp theo là tia cực tím, tia X và cuối cùng là tia gamma. Một số loài động vật có thể nhìn thấy những bước sóng này -- chim cắt Mỹ theo dõi gia đình chúng bằng tia cực tím từ nước tiểu chuột -- nhưng chúng ta không thấy chúng.

Có nhiều lý do cho sự thống trị hiện tại của ASML. Nếu buộc phải chọn một trong số này, bạn có thể nói đó là bậc thầy của UV. Nó biết cách giao tiếp với ánh sáng, cách dỗ dành và thuyết phục, thao túng và bẻ cong nó.

Nhận ra giá trị của điều này đòi hỏi phải hiểu tầm quan trọng của chip bán dẫn. Như chúng tôi đã đề cập trong bài viết của mình về TSMC , "chất bán dẫn" không chỉ hữu ích mà còn rất cần thiết - được sử dụng trong máy tính, điện thoại, ô tô và hệ thống vũ khí. Theo cuốn sách xuất sắc của Chris Miller , Chip Wars , phần lớn GDP của thế giới được tạo ra bởi các thiết bị sử dụng chất bán dẫn. Do tính phổ biến và sẵn có của chúng, chúng cũng mang tính chiến lược cao, với các siêu cường như Mỹ và Trung Quốc đang tìm cách kiểm soát nguồn cung và giành lợi thế.

ASML không sản xuất chất bán dẫn. Họ tạo ra những cỗ máy giúp tạo ra chúng. Công ty Hà Lan này chuyên sản xuất máy "lithography" hay còn gọi là "thạch ảnh". Trên thực tế, những chiếc máy này cho phép bạn viết bằng ánh sáng. Với khả năng kiểm soát và làm chủ đầy đủ, một nhà sản xuất chip như TSMC có thể sử dụng sáng tạo của ASML để chuyển đổi bước sóng thành ngòi bút và sử dụng nó để lập bản đồ các bóng bán dẫn trên bề mặt silicon. Những bóng bán dẫn này có "cổng" đóng vai trò là công tắc chuyển đổi dòng điện thành dữ liệu nhị phân để hướng dẫn hệ thống máy tính. Tiếp tục trong lĩnh vực ma thuật, chúng ta có thể nói rằng in thạch bản là một câu thần chú: phác thảo các chữ rune phù hợp, các hoa văn tốt lành và xem kim loại trở nên sống động.

Điều khiến ASML khác biệt so với các nhà cung cấp in thạch bản khác là loại ánh sáng mà nó sử dụng và cách điều khiển nó. Trong lịch sử, kỹ thuật in thạch bản đã sử dụng quang phổ nhìn thấy được để tạo thành các con chip. Trong phần lớn thời gian của những năm 1980, các bước sóng từ 400 đến 700 nanomet là đủ để điêu khắc các bóng bán dẫn có "cổng" có kích thước lớn hơn 1.000 nanomet. Tuy nhiên, khi ngành công nghiệp cố gắng nhồi nhét nhiều bóng bán dẫn hơn vào một con chip, tăng sức mạnh của nó, thì kỹ thuật in thạch bản đã gặp phải một hạn chế cơ bản: Ánh sáng khả kiến ​​quá gay gắt.

Điều khiến ASML khác biệt so với các nhà cung cấp in thạch bản khác là loại ánh sáng mà nó sử dụng và cách điều khiển nó. Trong lịch sử, kỹ thuật in thạch bản đã sử dụng quang phổ nhìn thấy được để tạo thành các con chip. Trong phần lớn thời gian của những năm 1980, các bước sóng từ 400 đến 700 nanomet là đủ để điêu khắc các bóng bán dẫn có "cổng" có kích thước lớn hơn 1.000 nanomet. Tuy nhiên, khi ngành công nghiệp cố gắng nhồi nhét nhiều bóng bán dẫn hơn vào một con chip, tăng sức mạnh của nó, thì kỹ thuật in thạch bản đã gặp phải một hạn chế cơ bản: Ánh sáng khả kiến ​​quá gay gắt.

Để tạo ra các bóng bán dẫn "submicron" - những bóng bán dẫn nhỏ hơn 1.000 nanomet - bạn cần một công cụ tốt hơn, sắc nét hơn. Đến những năm 1990, các công ty như Nikon, Canon và ASML đã vượt ra ngoài ánh sáng khả kiến ​​để chuyển sang "tia cực tím sâu" (DUV), xuống còn 193 nanomet. Với sự tiếp tục của Định luật Moore, dự đoán rằng số lượng bóng bán dẫn trên chip sẽ tăng gấp đôi sau mỗi hai năm, các công ty này nhận ra rằng DUV sẽ sớm không đủ sắc nét.

Do đó, bắt đầu cuộc tấn công vào biên giới phía tây bên ngoài quang phổ điện từ. Tại điểm giao nhau của tia cực tím và tia X, có một vùng ánh sáng "cực tím cực mạnh", có bước sóng 13,5 nanomet.

Hãy tưởng tượng sự tinh tế và tinh tế của một nhạc cụ như vậy. Nó sắc nét hơn khoảng 14 lần so với DUV và sắc nét hơn 30 lần so với ánh sáng khả kiến. Nếu các nhà nghiên cứu có thể tận dụng lợi thế của EUV, họ có thể tăng đáng kể số lượng bóng bán dẫn trên mỗi chip. Đó là sự khác biệt giữa việc cố gắng vẽ một đường mảnh bằng bút đánh dấu dày, bút bi nhỏ giọt hoặc bút chì đầu nhọn.

Nhiệm vụ chế ngự EUV chiếm phần lớn thời gian của những năm 2000 và 2010. Mặc dù Nikon và Canon đã đầu tư vào việc thương mại hóa công nghệ này nhưng chỉ ASML thành công. Chúng ta sẽ thảo luận tại sao ASML thành công và những người khác thất bại, nhưng trước tiên, chúng ta phải nói về cách thức.

Làm cách nào công ty Hà Lan ASML thuần hóa lãnh thổ chưa được khám phá này trong phổ điện từ? Làm thế nào mà nó đạt được điều mà nhiều nhà nghiên cứu và quan sát trong ngành cho là không thể?

Hãy bắt đầu với ánh sáng. Bạn không thể chỉ mua một bóng đèn EUV và bật nó lên. Thực ra EUV không tồn tại trên hành tinh của chúng ta, nghĩa là bạn phải tạo ra nó, thuyết phục nó đến. Một cách để thu được EUV là chuyển đổi thiếc thành plasma nhiệt. Khi ở trạng thái này, plasma phát ra ánh sáng EUV.

Đây không phải là một vấn đề dễ dàng. Chuyển đổi thiếc thành plasma rất khó và đòi hỏi phải tăng nhiệt độ của nó lên 500.000 độ - nóng hơn cả mặt trời. Ngay cả ở trạng thái này, việc thu thập đủ EUV để in thạch bản là khó khăn. ASML sử dụng tia laser chính xác được phát triển với sự hợp tác của nhà cung cấp chuyên gia Trumpf để tạo ra nhiệt độ cao đặc biệt cần thiết.

Trumpf đã mất một thập kỷ và rất nhiều khoản đầu tư để chế tạo một loại laser phù hợp cho ASML. Tia laze không chỉ phải rất mạnh mà còn phải đủ nhanh và chính xác để bắn trúng những quả bóng hàn nhỏ đang di chuyển trong chân không với tốc độ 200 dặm một giờ. Trên thực tế, tia laser phải chiếu vào từng hạt thiếc hai lần để chuyển đổi thành công thành plasma. Để có đủ EUV, quá trình này diễn ra 50.000 lần mỗi giây. Hệ thống quạt quay 1.000 lần mỗi giây giúp máy không bị quá nóng khi nó tạo ra ba triệu mặt trời cực nhỏ mỗi phút.

Tạo EUV là chưa đủ, bạn còn phải tìm ra cách điều khiển nó. Điều này đặc biệt khó khăn vì EUV rất hấp thụ -- ngay cả không khí cũng hấp thụ nó. Đó là lý do tại sao các máy của ASML hoạt động trong môi trường "chân không cao" bên trong để bảo vệ chúng khỏi bức xạ này.

Mặc dù điều này ngăn chặn việc mất EUV được tạo, nhưng nó không giúp bạn hướng dẫn điều đó. Để giải quyết vấn đề này, ASML một lần nữa tìm kiếm đối tác - Tập đoàn Zeiss. Được thành lập vào năm 1846 bởi bác sĩ nhãn khoa Carl Zeiss, công ty của Đức này là nhà sản xuất chuyên nghiệp các hệ thống quang học, từ kính đeo mắt đến kính hiển vi. Được hỗ trợ bởi khoản đầu tư trị giá 1 tỷ USD từ ASML vào năm 2016, Zeiss đã tạo ra một chiếc gương hoàn mỹ được làm từ 100 lớp - mỗi lớp chỉ dày vài nanomet. Theo cách nói của Chris Miller, chúng là "những đồ vật mịn nhất từng được tạo ra". Nếu phóng to bằng kích thước của nước Đức, nơi đặt trụ sở của Zeiss, thì khuyết điểm lớn nhất của chiếc gương chỉ là một phần mười milimét.

Máy EUV của ASML dựa trên một số gương Zeiss được định vị để hướng ánh sáng EUV lên các tấm silicon. Phần mềm tinh vi và các thành phần quan trọng khác đảm bảo rằng ánh sáng chiếu tới tấm bán dẫn silicon theo đúng mẫu, một quy trình phức tạp khác. Chỉ cần đảm bảo silicon ở đúng vị trí, không có tạp chất, là một thách thức. Các máy móc của ASML có thể định vị từng tấm wafer silicon với độ chính xác một phần tư nanomet và thực hiện tới 20.000 điều chỉnh và kiểm tra vi mô mỗi giây. Nếu ngay cả một hạt bụi rơi xuống tấm wafer silicon, toàn bộ lô chip (mất hàng tháng để xử lý) có thể bị phá hủy.

Do sự phức tạp của các máy EUV của ASML, việc vận hành chúng đòi hỏi phải có chuyên môn đáng kể. Trong một số trường hợp, cần phải có bằng tiến sĩ kỹ thuật cùng với đào tạo vận hành chuyên sâu. Vì việc tiếp cận máy móc rất khó khăn nên các kỹ thuật viên của ASML thường đi cùng họ đến điểm đến - một quá trình bao gồm 20 xe tải, 40 công-te-nơ và ba chiếc 747. Các kỹ thuật viên có mặt tại chỗ để liên tục giải quyết các sự cố và tối ưu hóa hiệu suất.

Chiến lược của ASML

Không phải ngẫu nhiên mà một công ty liên doanh nhỏ ở Hà Lan trở thành gã khổng lồ trị giá 300 tỷ USD. Sự trỗi dậy phi thường của ASML là kết quả của sự xuất sắc trong hoạt động, lợi thế chiến lược, đổi mới công nghệ và một phần may mắn. Để hiểu làm thế nào ASML vượt trội so với các công ty lớn hơn nhiều của Nhật Bản như Nikon và Canon, chúng ta sẽ xem xét ngắn gọn về lịch sử của công ty và khám phá chiến lược thành công của công ty.

ASML có một lịch sử khá phong phú. Trên thực tế, câu chuyện có nhiều khúc ngoặt đến nỗi nhà báo người Hà Lan René Raaijmakers đã viết hơn 600 trang trong cuốn sách của mình chỉ mô tả giai đoạn từ những năm 1960 đến giữa những năm 1990. Mặc dù Nhà thiết kế ASML là biên niên sử lý tưởng cho những người hâm mộ chip, nhưng chúng tôi có thể thực hiện một cách tiếp cận ngắn gọn hơn.

ASML được thành lập vào năm 1984 dưới hình thức liên doanh giữa công ty điện tử Hà Lan Philips và Advanced Semiconductor Materials International (ASMI), một nhà sản xuất máy móc chip. Sự hợp tác này nhằm mục đích tham gia vào lĩnh vực in thạch bản ngày càng quan trọng. Công ty con mới có tên là "ASM Lithography" và nhân viên của công ty mới làm việc trong một nhà kho dột nát gần văn phòng của Philips ở Eindhoven.

Trong vòng một năm, ASML đã phát hành chiếc máy đầu tiên của mình, dựa trên nghiên cứu từ những năm 1970. Năm 1986, nó tung ra một mô hình khác. Mặc dù năng suất cao, bộ phận này đang gặp khó khăn về tài chính và thường xuyên phải bơm vốn. Những khoản đầu tư này ngày càng trở nên quan trọng khi ASML mở rộng hoạt động, mở rộng sang Hoa Kỳ và thiết lập quan hệ ở Đài Loan. Mặc dù nó đòi hỏi rất nhiều đầu tư nghiên cứu và phát triển nhưng nó không giúp giải quyết vấn đề. Vào cuối thập kỷ đó, sự hào phóng của Philips và ASMI đã phần nào căng thẳng, với việc ASMI rút lui khỏi sự hợp tác. Chỉ có nỗ lực cuối cùng của hội đồng quản trị Philips mới thuyết phục được công ty mẹ Hà Lan tiếp tục hỗ trợ ASML.

Đây được chứng minh là một vụ cá cược thông minh, giúp ASML có nhiều thời gian để triển khai các hệ thống mới với lực kéo thương mại đáng kể. Dòng tiền chảy vào đã khiến ASML không còn phụ thuộc vào nguồn vốn bên ngoài. Đến năm 1995, công ty đã đủ vững chắc để tiến hành IPO, niêm yết đồng thời trên Sở giao dịch chứng khoán Amsterdam và New York. ASML đã đi từ một căn lều dột nát thành một công ty đại chúng chỉ trong hơn một thập kỷ. Trong vài năm tiếp theo, Philips đã thoái vốn hoàn toàn, biến ASML trở thành một thực thể độc lập thực sự.

Mặc dù đợt IPO của ASML báo hiệu tính hợp pháp của công ty, nhưng nó vẫn theo sau các công ty dẫn đầu thị trường. Năm 1995, Nikon và Canon nắm giữ 66% thị trường, trong khi các công ty Hà Lan chỉ có 18%. Rất ít người mong đợi ASML sẽ vượt qua hai gã khổng lồ về in thạch bản.

Trong hai thập kỷ tiếp theo, ASML đã chứng minh rằng những người hoài nghi đã sai. Trong những năm 2000 và 2010, ASML đã cải tiến các công nghệ hiện có và giành chiến thắng trong cuộc đua EUV. Trên thực tế, đó không hẳn là một cuộc đua: mặc dù Nikon, Canon và American Corp đều nhận ra cơ hội, nhưng không công ty nào có sự kết hợp hoàn hảo giữa niềm tin, mối quan hệ và vốn để biến nó thành hiện thực. ASML đã vận chuyển nguyên mẫu EUV đầu tiên vào năm 2010 và đã đi vào sản xuất hàng loạt vào năm 2020.

Làm thế nào mà một công ty con đang trên bờ vực phá sản lại vượt qua những gã khổng lồ trong ngành và thiết lập độc quyền 100% EUV? Điều này liên quan đến lợi thế địa lý, tình bạn chiến lược và quản lý chuỗi cung ứng vượt trội.

vị trí chiến lược

Feldhoven theo truyền thống không được coi là trung tâm của tiến bộ công nghệ. Nằm ở phía nam Hà Lan, cách biên giới Bỉ khoảng 20 km, dân số chỉ khoảng 45.500 người. Ngoài mối quan hệ của anh ấy với ASML, Feldhoven còn nổi tiếng nhờ mối quan hệ của anh ấy với một số chính trị gia và nhân vật thể thao, cũng như việc anh ấy ở gần Sân bay Eindhoven.

Mặc dù không có sự năng động về công nghệ như Thung lũng Silicon, Bắc Kinh hay Tokyo, nhưng Feldhoven vẫn đang chứng tỏ là một địa điểm chiến lược cho các nhà sản xuất in thạch bản. Trong cuộc chiến giành ưu thế chip giữa Mỹ và Nhật Bản vào những năm 1980 và 1990, cũng như giữa Mỹ và Trung Quốc ngày nay, Hà Lan là một quốc gia trung lập - mặc dù có liên minh với Mỹ.

Tất cả mọi thứ đều bình đẳng, các công ty Hoa Kỳ sẽ ưu tiên chuyển giao các hoạt động in thạch bản của họ cho các công ty trong nước. Tuy nhiên, vào những năm 1980, các công ty Mỹ như GCA và Perkin-Elmer đã mất quyền kiểm soát thị trường, nhường chỗ cho Nikon và Canon. Do đó, các công ty Mỹ phải đối mặt với sự lựa chọn tài trợ cho các đối thủ cạnh tranh trực tiếp của họ ở châu Á hoặc hỗ trợ một công ty khởi nghiệp châu Âu. Như bạn có thể mong đợi, họ đã chọn cái sau. Đặc biệt quan trọng là Micron, nhà sản xuất chip bộ nhớ có tên DRAM. Năm 1987, công ty có trụ sở tại Boise, Idaho là công ty Mỹ duy nhất còn cạnh tranh với các công ty Nhật Bản trên thị trường. Thay vì bàn giao công việc kinh doanh cho một đối thủ châu Á, Micron quyết định chọn ASML.

Kết quả nghiên cứu mà ASML nhận được từ các phòng thí nghiệm của Hoa Kỳ có giá trị hơn thu nhập do các công ty Hoa Kỳ cung cấp. Vào những năm 1990, Intel đã đầu tư rất nhiều vào nghiên cứu EUV, tài trợ cho các phòng thí nghiệm quốc gia. Kết quả của Phòng thí nghiệm Lawrence Livermore và Quốc gia Sandia cuối cùng đã được chuyển cho ASML vì Intel nhận ra rằng không có công ty Hoa Kỳ nào có thể thương mại hóa hiệu quả những khám phá này. Nikon và Canon không có quyền truy cập vào thông tin này, khiến họ không thể tham gia vào cuộc cách mạng EUV. Công nghệ EUV hiện đại dựa trên những khám phá ở Hoa Kỳ nhưng đã được hoàn thiện ở Châu Âu.

kết nối chính xác

ASML được hưởng lợi từ các mối quan hệ ngoài mối quan hệ với các khách hàng và nhà nghiên cứu Hoa Kỳ. Tất nhiên, điều quan trọng nhất trong số này là các liên kết với Philips và ASM International. Như đã đề cập trước đó, các công ty này đã cung cấp cho công ty khởi nghiệp nguồn vốn, tài năng và hỗ trợ nghiên cứu.

Ngoài ra còn có những lợi ích gián tiếp về quy mô và phạm vi tiếp cận của Philips. Khi Đài Loan bắt đầu chương trình bán dẫn mới vào năm 1986, công ty Hà Lan đã đồng ý đầu tư 58 triệu USD , trở thành cổ đông bên ngoài đầu tiên của TSMC . Điều quan trọng là công ty Hà Lan đã đồng ý trở thành khách hàng của nhà máy và chia sẻ kiến ​​thức chuyên môn của họ. Trong Biên niên sử ASML, Raaijmakers lưu ý rằng Philips đã tổ chức các buổi đào tạo cho nhân viên TSMC để hướng dẫn các hoạt động của công ty nhằm chuyển hoạt động sản xuất sang nhà máy còn non trẻ. Khi mua một máy in thạch bản, xem xét mối quan hệ chặt chẽ của ASML với các gen của TSMC và Philips, ASML đã trở thành một lựa chọn tự nhiên.

Năm 1988, một vụ hỏa hoạn xảy ra tại nhà máy TSMC, đây là một cơ hội đặc biệt cho ASML. Vào thời điểm đó, công ty Hà Lan đang phải vật lộn để tồn tại và TSMC đã đặt hàng 17 máy thay thế, giúp ASML đạt được khoản lãi 7 triệu USD vào năm sau. Raaijmakers đã viết: "Công ty bảo hiểm của TSMC - người mua chính thức - là khách hàng lớn nhất của ASML vào năm 1989." Những cơ hội này nảy sinh nhờ vào các mối quan hệ may mắn của ASML.

kiểm soát chuỗi cung ứng

Các công ty trị giá 300 tỷ đô la không chỉ xảy ra một cách tình cờ. Mặc dù ASML được hưởng lợi từ vị trí trung lập, tài sản trí tuệ bên ngoài và các kết nối chiến lược, nhưng thành công của nó là do chính họ tạo ra. Đặc biệt, công ty rất thành thạo trong chuỗi cung ứng in thạch bản phức tạp.

kiểm soát chuỗi cung ứng

Các công ty trị giá 300 tỷ đô la không chỉ xảy ra một cách tình cờ. Mặc dù ASML được hưởng lợi từ vị trí trung lập, tài sản trí tuệ bên ngoài và các kết nối chiến lược, nhưng thành công của nó là do chính họ tạo ra. Đặc biệt, công ty rất thành thạo trong chuỗi cung ứng in thạch bản phức tạp.

Mặc dù có mối quan hệ với Philips và ASM International, ASML khởi đầu là một tổ chức hạn chế về nguồn lực trong không gian bán dẫn rộng lớn hơn. Hầu hết mọi bước trong quy trình sản xuất chip đều đòi hỏi nguồn vốn khổng lồ. In thạch bản cũng không ngoại lệ. (Như đã đề cập trước đó, cỗ máy hiện đại nhất của ASML có giá 200 triệu USD.)

Do hạn chế về vốn, ASML nhận ra rằng họ không thể xây dựng một máy in thạch bản cạnh tranh từ đầu. Mỗi thành phần đều phức tạp và đòi hỏi chuyên môn và đầu tư. Do đó, nó phụ thuộc vào một số nhà cung cấp bên thứ ba bao gồm Tập đoàn Zeiss, Trumpf, Semel và các nhà cung cấp khác. Ví dụ, đối với máy EUV của ASML, chỉ có 15% linh kiện là tự sản xuất và 85% còn lại là của các công ty khác. Thiên tài của ASML nằm ở việc kiểm soát chuỗi cung ứng phức tạp của nó và tích hợp hàng nghìn thành phần.

Như đã đề cập trước đó, ASML đã nỗ lực hết sức để đảm bảo sự ổn định của chuỗi cung ứng của mình, như đã làm với khoản đầu tư 1 tỷ USD vào Zeiss. Khi quan tâm đến độ tin cậy của nhà cung cấp, ASML đôi khi sử dụng đến việc mua lại. Theo hồ sơ của Miller, Giám đốc điều hành Peter Wennink đã cảnh báo một nhà cung cấp: "Nếu bạn không chơi theo luật, chúng tôi sẽ mua bạn." ASML đã thực sự làm điều này trong nhiều năm. Dưới đây là ba ví dụ:

l Cymer, 2,5 tỷ USD (2012). Cymer là nhà sản xuất nguồn sáng cho máy in thạch bản. Người ta đã sớm nhận ra rằng nghiền thiếc là một cách đầy hứa hẹn để tạo ra EUV. Mặc dù ASML sẽ được hưởng lợi từ nó, nhưng trước tiên Cymer đã làm việc với Trump để tạo ra tia laser chính xác nói trên. Với việc mua lại Cymer, ASML đã đẩy nhanh quá trình phát triển công nghệ EUV của mình, giúp ASML đạt được sự độc quyền sinh lợi.

l Hermes Microvision, 3,1 tỷ USD (2016). Sau khi làm việc với Hermes trong hai năm, ASML đã hợp nhất nó vào công ty. Công ty Đài Loan sản xuất thiết bị kiểm tra "chùm điện tử", sử dụng điện tử để giám sát chip và xác định các khuyết tật nhỏ. Đây là một sáng kiến ​​nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất và hỗ trợ công nghệ EUV.

l Công nghệ Brion, 270 triệu USD (2007). Có trụ sở tại California, Brion là một công ty in thạch bản điện toán. Các công cụ của nó giúp "tối ưu hóa và xác thực" các ô kẻ ô được sử dụng trong kỹ thuật in thạch bản. Bằng cách đó, nó đã có thể tăng sản lượng.

Mặc dù ASML rất giỏi trong việc xác định thời điểm đưa công nghệ vào dưới chiếc ô của mình, nhưng ASML cũng đủ hiểu biết để nhận ra rằng nó không thể được tích hợp hoàn toàn theo chiều dọc. Phó chủ tịch của ASML cho biết: “Mọi người nhận ra rằng cách duy nhất để thành công trong ngành công nghiệp bán dẫn là hợp tác. "Đó có thể là một khái niệm rất khó khăn khi nghĩ rằng chúng ta có thể quay trở lại một góc tối nhỏ và tự mình làm mọi thứ."

ba lực lượng

Ngành công nghiệp bán dẫn là một ngành luôn thay đổi, chịu ảnh hưởng của các xu hướng kinh doanh, chính trị và công nghệ. Mặc dù nhìn xa trông rộng là một trò chơi nguy hiểm, nhưng ba yếu tố đặc biệt có khả năng định hình ASML trong thập kỷ tới:

l Cuộc cách mạng trí tuệ nhân tạo.

l Căng thẳng giữa Trung Quốc và Hoa Kỳ.

l Giữ nguyên định luật Moore.

Trong 9 tháng qua, cổ phiếu của Nvidia đã tăng hơn 300%, mang lại cho công ty vốn hóa thị trường là 1,15 nghìn tỷ USD. Nó gia nhập câu lạc bộ 100 tỷ đô la: Apple, Microsoft, Saudi Aramco, Google và Amazon. Sự gia tăng của nó có thể được quy trực tiếp cho sự bùng nổ của AI. Các đơn vị xử lý đồ họa (GPU) của Nvidia đã trở nên quan trọng trong việc đào tạo và triển khai các mô hình AI. Việc tăng nguồn cung để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng sẽ không đơn giản do tình trạng khan hiếm các nhà cung cấp GPU, cùng với các nút thắt cổ chai khác trong quy trình sản xuất chip. Kết quả là thiếu một số loại chip nhất định.

ASML sẽ được hưởng lợi từ sự bùng nổ này. Để sản xuất GPU của mình, Nvidia dựa vào TSMC, TSMC lại dựa vào ASML. Khi nó đẩy mạnh hiệu suất hơn nữa, công nghệ EUV độc đáo của ASML sẽ cực kỳ được hoan nghênh. Nhiều tiến bộ về AI mà chúng ta sẽ thấy trong vài năm tới là nhờ gián tiếp vào công nghệ tuyệt vời của công ty Hà Lan này.

Mặc dù ASML bán cho các công ty Trung Quốc nhưng nó phải đối mặt với những hạn chế nghiêm trọng do lệnh trừng phạt của Hoa Kỳ. Một cuộc chiến tranh lạnh giữa Washington và Bắc Kinh chắc chắn sẽ có tác động quan trọng đến triển vọng của ASML. Như đã nêu trong phân tích của chúng tôi về TSMC, chính quyền Biden đã thực hiện các bước tích cực để chặn quyền truy cập của Trung Quốc vào các chip tiên tiến và tầm trung. Ngoài việc tự chặn chip, lệnh trừng phạt còn ngăn khách hàng Trung Quốc lấy thiết bị hoặc phần mềm cần thiết để sản xuất chúng. Kể từ khi bài báo của chúng tôi được xuất bản, chính phủ Hoa Kỳ đã tiếp tục hạn chế xuất khẩu sang Trung Quốc. Là một đồng minh chiến lược, chính phủ Hà Lan cũng đã ban hành các biện pháp quản lý riêng, thắt chặt các hạn chế. Biện pháp cứng rắn nhất sẽ có hiệu lực đầy đủ vào tháng 9.

Từ quan điểm thương mại thuần túy, những hạn chế này gây bất tiện cho ASML. Khả năng bán máy EUV hoặc thậm chí máy DUV kém tiên tiến hơn đã bị hạn chế, dẫn đến thất thu hàng tỷ đô la. Đúng như dự đoán, chính quyền Trung Quốc phản đối các hạn chế hiện tại, với việc Đại sứ quán Trung Quốc tại Hà Lan khiển trách nước này "ngay lập tức sửa chữa hành vi sai trái của mình".

Chương trình nghị sự địa chính trị ở Hoa Kỳ cũng đã ảnh hưởng đến việc tuyển dụng của ASML. Để tuân thủ Quy định quản lý xuất khẩu của Hoa Kỳ (EAR), công ty từ chối các ứng viên có quốc tịch nhất định hoặc thường trú nhân. ASML sẽ từ chối các ứng viên từ Iran, Syria, Bắc Triều Tiên, Nga, Cuba và các quốc gia khác nếu công việc liên quan đến việc tương tác với công nghệ nhạy cảm của Hoa Kỳ. Nếu không làm như vậy có thể dẫn đến các biện pháp trừng phạt nghiêm trọng của Hoa Kỳ. Viện Nhân quyền Hà Lan đã xác nhận chính sách của ASML sau khi một nhóm chống phân biệt đối xử gửi đơn khiếu nại, lưu ý rằng EAR "không ràng buộc ASML".

ASML nổi bật nhờ công nghệ, nghiên cứu và vốn của Mỹ. Chi phí cho mối quan hệ của nó với đất nước (và quốc gia mẹ của nó) là đáng kể.

Nếu không có máy in thạch bản EUV của ASML, Định luật Moore có thể bị đe dọa. Một nhà nghiên cứu nói với MIT Technology Review: “Nếu không có chiếc máy này, Định luật Moore sẽ không tồn tại. Việc theo đuổi việc duy trì Định luật Moore thúc đẩy sự phát triển của ASML. Công ty hiểu giá trị của những lợi thế công nghệ độc đáo hơn bất kỳ ai.

Vậy, điều gì xảy ra sau EUV? ASML đang đầu tư rất nhiều để trả lời câu hỏi này. Vào năm 2021, nó đã chi 2,5 tỷ euro cho nghiên cứu và phát triển, sau đó đã tăng lên 3,3 tỷ euro vào năm tiếp theo. Trong ngắn hạn và trung hạn, ASML dường như đang ở một vị trí tốt. Bất chấp sự phức tạp của chúng, các máy EUV hiện tại được coi là các mẫu "cơ sở". Trong vòng ba năm tới, ASML dự kiến ​​sẽ giới thiệu các máy EUV "khẩu độ số cao" có thể đạt được độ chính xác cao hơn nữa. Trong thập kỷ tới, các phiên bản "khẩu độ siêu số" có thể được giới thiệu, nhưng Chris Miller của Chip War đã chỉ ra rằng thành công của chúng không được đảm bảo.

Cũng giống như công nghệ EUV cơ bản, những cỗ máy này sẽ tạo ra một làn sóng chip mạnh hơn. Là một phần trong nỗ lực tái khẳng định mình là công ty thống trị trong lĩnh vực sản xuất chip, Intel có kế hoạch đầu tư 95 tỷ USD để xây dựng một "nhà máy khổng lồ khổng lồ" ở châu Âu, theo CEO Pat Gelsinger. Nó đã đạt được thỏa thuận với ASML, với hy vọng trở thành người đầu tiên có quyền truy cập vào máy EUV NA cao để có thể sản xuất chip 2 nanomet — giảm mạnh so với nút 7 nanomet được nhiều điện thoại thông minh sử dụng. Một số bên liên quan khác, chẳng hạn như TSMC, cũng đang đầu tư vào việc thúc đẩy công nghệ 1nm. Trong tương lai gần, chip có thể trở nên nhỏ đến mức chúng ta cần một đơn vị đo lường mới. Gelsinger đã tuyên bố sự xuất hiện của "thời đại Ångström", một cấp độ nhỏ hơn cấp độ nano. Không có công ty nào quan trọng hơn ASML trong việc phá vỡ ngưỡng đó. Đây là công ty duy nhất có thể biến ánh sáng thành các điểm mịn hơn.

Chúng tôi không phải lúc nào cũng có thể bảo tồn công nghệ của chúng tôi. Lịch sử tràn ngập những ví dụ về những đổi mới đã bị thời gian xóa nhòa. Các ghi chép cổ xưa cho chúng ta biết rằng lửa Hy Lạp là vũ khí thuốc súng quý hiếm được người Byzantine sử dụng để bảo vệ Constantinople vào thế kỷ thứ 7. Hơn một nghìn năm sau, chúng ta vẫn chưa biết chính xác hóa chất nào tương tác để tạo ra những ngọn lửa mạnh cháy ngay lập tức khi chúng tiếp xúc với nước. Đó là một bí ẩn, một mảnh ma thuật chết người, bị nền văn minh lãng quên.

Ngay cả những siêu tội phạm thuyết phục nhất cũng sẽ thừa nhận khi bị ép rằng ASML không thể bị phá hủy chỉ bằng một cây búa. (Bạn phải cấp cho con quỷ một số giấy phép thơ ca.) Nhưng, trong một kế hoạch vĩ đại, không cần nỗ lực nhiều để xóa sạch kiến ​​thức quan trọng nhất của nó khỏi thế giới. Một số phòng thí nghiệm bị san bằng, hàng trăm cỗ máy EUV bị đập tan thành từng mảnh và ký ức của hàng nghìn nhân viên xuất sắc đã bị xóa sạch bởi ngòi bút của trí nhớ quên lãng. Nếu ASML biến mất, nếu chuyên môn tập thể của nó biến mất chỉ sau một đêm, chúng tôi sẽ không thể khôi phục nó. Cơ hội, kỹ năng, thiên tài và sự giàu có xuất hiện cùng nhau là quá nhỏ. Giống như lửa Hy Lạp, khả năng giao tiếp với tia cực tím sẽ là một điều khó nắm bắt khác.