Xuất khẩu bán dẫn của Hàn Quốc đang tăng mạnh và lần đầu vượt mốc 40 tỷ USD theo tháng. Tuy nhiên, ở chiều ngược lại, xuất khẩu thiết bị sản xuất bán dẫn sang Trung Quốc lại chững lại. Diễn biến này cho thấy cấu trúc xuất khẩu của ngành vật liệu, linh kiện và thiết bị Hàn Quốc đang xuất hiện dấu hiệu thay đổi, trong bối cảnh Trung Quốc đẩy mạnh nội địa hóa các công đoạn sau để ứng phó các biện pháp kiểm soát thiết bị quang khắc từ Mỹ.

Theo Cơ quan Hải quan Hàn Quốc, xuất khẩu bán dẫn trong tháng 6 tăng 196,9% so với cùng kỳ năm trước, lên 44,95 tỷ USD. Đây là lần đầu kim ngạch theo tháng vượt 40 tỷ USD, đồng thời là tháng tăng trưởng liên tiếp thứ 16.

Đà tăng tiếp tục được duy trì trong tháng 7. Báo cáo xuất nhập khẩu giai đoạn 1-20/7 do Cơ quan Hải quan công bố ngày 21/7 cho thấy xuất khẩu bán dẫn đạt 22.113 tỷ USD, gấp 2,8 lần cùng kỳ năm ngoái.

Tỷ trọng của bán dẫn trong tổng kim ngạch xuất khẩu cũng tăng lên 40,3%, cao gần gấp đôi mức 21,9% của cùng kỳ năm trước.

Dù vậy, nhóm thiết bị sản xuất bán dẫn không tăng tương xứng. Trong cơ cấu xuất khẩu sang Trung Quốc của tháng 6, xuất khẩu bộ nhớ tăng vọt 339,5%, trong khi thiết bị dùng cho sản xuất bán dẫn lại giảm 1,9%.

Nói cách khác, nhu cầu đối với sản phẩm bán dẫn thành phẩm tăng mạnh, nhưng xuất khẩu thiết bị lại đi theo xu hướng ngược lại.

Xu hướng tương tự cũng xuất hiện ở chiều nhập khẩu. Trong nhóm tư liệu sản xuất nhập khẩu của tháng 6, bộ nhớ tăng 146,5%, còn thiết bị sản xuất bán dẫn chỉ tăng 51,4%.

Ở số liệu sơ bộ giai đoạn 1-20/7, nhập khẩu bán dẫn tăng 54,9%, trong khi nhập khẩu thiết bị sản xuất bán dẫn tăng 56,9%, vẫn chưa phản ánh mức mở rộng mạnh của giao dịch hàng thành phẩm. Điều này cho thấy doanh số bán dẫn tăng bùng nổ nhưng hoạt động thương mại thiết bị sản xuất chưa được kéo lên tương xứng.

Một số phân tích cho rằng nguyên nhân nằm ở xu hướng nội địa hóa thiết bị trong các công đoạn sau của Trung Quốc. Khi Mỹ siết xuất khẩu thiết bị quang khắc phục vụ các tiến trình tiên tiến như EUV và DUV, Trung Quốc đã dồn vốn và nhân lực vào các khâu có mức độ kiểm soát thấp hơn, đặc biệt là đóng gói và kết nối chip.

Thay vì tiếp tục thu nhỏ tiến trình trên wafer, Trung Quốc đang chuyển hướng sang mô hình nâng hiệu năng bằng Chiplet và đóng gói 3D tiên tiến, tức kết nối chính xác nhiều chip để cải thiện năng lực xử lý. Theo đó, các biện pháp hạn chế của Mỹ vô hình trung đã tạo ra mục tiêu nội địa hóa rõ ràng, đồng thời thúc đẩy dòng vốn chảy vào hệ sinh thái vật liệu, linh kiện và thiết bị phục vụ các công đoạn sau của Trung Quốc.

Trọng tâm của chiến lược này được cho là Hybrid Bonding. Về cơ bản, có hai hướng chính để nâng hiệu năng bán dẫn: tiếp tục thu nhỏ mạch trên một chip, hoặc xếp chồng và kết nối nhiều chip với nhau.

Khi con đường thu nhỏ bị hạn chế do rào cản về thiết bị quang khắc, Trung Quốc đang chuyển trọng tâm sang hướng thứ hai.

Hybrid Bonding là công nghệ then chốt hiện thực hóa hướng đi này. Công nghệ cho phép liên kết trực tiếp đường dẫn đồng (Cu) và lớp cách điện, vốn đóng vai trò là kênh kết nối giữa các chip. Cách tiếp cận này giúp tăng mạnh mật độ I/O và được xem là yếu tố quan trọng để sản xuất các dòng chip đòi hỏi trao đổi dữ liệu lớn, tốc độ cao như bộ nhớ băng thông cao HBM và bộ gia tốc AI.

Công nghệ này được chú ý ngày càng nhiều khi các phương pháp truyền thống dần bộc lộ giới hạn. Trước đây, tín hiệu giữa các chip được truyền qua các bump siêu nhỏ.

Tuy nhiên, khi thiết kế chip ngày càng phức tạp, việc tiếp tục thu hẹp khoảng cách giữa các bump gặp giới hạn vật lý, kéo theo nguy cơ trễ tín hiệu và tích nhiệt. Hybrid Bonding khắc phục điểm nghẽn này bằng cách loại bỏ bump và liên kết trực tiếp các chip, qua đó giảm độ dày liên kết và tăng mức độ tích hợp. Vì vậy, công nghệ đang nổi lên như một công đoạn gần như bắt buộc trong đóng gói tiên tiến thế hệ mới.

Đặc biệt, khi khả năng ứng dụng Hybrid Bonding từ thế hệ HBM4 bắt đầu được nhắc tới, vai trò chiến lược của công nghệ này càng được nhấn mạnh.

Trung Quốc tăng tốc tự chủ thiết bị ở các công đoạn sau

Làn sóng nội địa hóa của Trung Quốc không dừng ở Hybrid Bonding. Theo giới công nghiệp, nước này đang thúc đẩy tự chủ thiết bị trên toàn bộ chuỗi công đoạn sau, bao gồm cả khắc TSV và CMP.

Trong đó, TSV là công nghệ tạo lỗ dẫn thẳng đứng xuyên silicon để kết nối chip theo phương dọc, còn CMP là quy trình đánh bóng cơ học - hóa học nhằm làm phẳng bề mặt chip ở cấp độ rất cao.

Trên thực tế, NAURA được cho là đang cung cấp thiết bị lắng đọng và khắc, trong khi Hwatsing cung cấp thiết bị CMP cho thị trường nội địa Trung Quốc và dần mở rộng thị phần. Điều này cho thấy Trung Quốc đang từng bước hoàn thiện danh mục thiết bị cần thiết cho các công đoạn sau bằng sản phẩm trong nước.

Vấn đề đặt ra là khi tiến trình nội địa hóa tăng tốc, dư địa của ngành vật liệu, linh kiện và thiết bị Hàn Quốc có thể bị thu hẹp. Trước đây, nhiều doanh nghiệp vừa và nhỏ của Hàn Quốc đã cung cấp lượng lớn thiết bị và vật liệu cho các công ty OSAT của Trung Quốc.

Nếu Trung Quốc thay thế toàn bộ chuỗi giá trị ở các công đoạn sau, từ Hybrid Bonding đến TSV, CMP và thiết bị kiểm tra, bằng mạng lưới cung ứng nội địa, các doanh nghiệp Hàn Quốc có nguy cơ bị đẩy ra khỏi chuỗi cung ứng bán dẫn tại Trung Quốc.

Không chỉ vậy, nếu các hãng thiết bị Trung Quốc được hậu thuẫn bằng trợ cấp chính phủ nâng cấp thành công công nghệ Hybrid Bonding, lợi thế về giá và công nghệ của ngành vật liệu, linh kiện và thiết bị Hàn Quốc có thể bị lung lay tại thị trường OSAT toàn cầu cũng như phân khúc đóng gói trung cấp và cấp thấp. Một số ý kiến cho rằng nếu lĩnh vực công đoạn sau của Hàn Quốc vẫn chủ yếu tập trung vào các công nghệ hiện có như TC bonder, trong khi Trung Quốc nhanh chóng thu hẹp khoảng cách ở công nghệ liên kết thế hệ mới, phản ứng của doanh nghiệp Hàn Quốc có thể bị chậm lại.

Một đại diện trong ngành nhận định, đà tăng bùng nổ của thị trường bán dẫn hiện nay đang phần nào che khuất những thay đổi diễn ra ở mảng thiết bị và ngành vật liệu, linh kiện, thiết bị. Theo người này, tốc độ nội địa hóa ở các công đoạn sau của Trung Quốc là biến số cần được theo dõi sát.