Việc mở rộng các nhà máy sản xuất chất bán dẫn đang tạo ra nhu cầu khổng lồ đối với máy bơm hóa chất có độ tinh khiết cao.
Theo Deloitte, ngành công nghiệp bán dẫn toàn cầu dự kiến sẽ đạt doanh thu hàng năm 975 tỷ USD vào năm 2026. Đằng sau con số đó là sự đầu tư mạnh mẽ vào cơ sở hạ tầng vật chất mà ít người ngoài ngành công nghiệp chip hiểu rõ: hàng trăm tỷ đô la đang được đổ vào các nhà máy sản xuất mới trên khắp Hoa Kỳ, châu Âu, Nhật Bản và Đông Nam Á. Mỗi nhà máy đó cần hàng nghìn máy bơm hóa chất — để cung cấp axit, chuyển chất lỏng, tuần hoàn nước siêu tinh khiết và các quy trình làm phẳng cơ học hóa học (CMP).
Đối với các nhà sản xuất máy bơm và người mua công nghiệp, đây là một trong những động lực thúc đẩy nhu cầu bền vững lớn nhất trên thị trường máy bơm hóa chất hiện nay.
Quy mô của quá trình xây dựng
Riêng TSMC ước tính sẽ chi khoảng 50 tỷ USD cho vốn đầu tư trong năm 2026, với sáu nhà máy sản xuất chip được lên kế hoạch hoặc đang xây dựng tại Arizona và tiếp tục mở rộng tại Đài Loan, Nhật Bản và Đức. Nhà máy đầu tiên tại Arizona đã bắt đầu sản xuất chip 4nm với số lượng lớn vào cuối năm 2024. Nhà máy thứ hai sẽ bắt đầu lắp đặt thiết bị vào quý 3 năm 2026 để sản xuất chip 3nm. Nhà máy thứ ba đã khởi công xây dựng vào tháng 4 năm 2025 để sản xuất chip 2nm.
TSMC không phải là trường hợp duy nhất. Samsung, Intel, Micron, GlobalFoundries và Rapidus đều đang tích cực triển khai các dự án xây dựng nhà máy sản xuất chip. Đạo luật CHIPS của Mỹ đã phân bổ hơn 52 tỷ USD để khuyến khích sản xuất chip trong nước. Đạo luật CHIPS của EU đã khởi động các dây chuyền thí điểm và phê duyệt hàng trăm triệu USD tài trợ cho các nhà máy sản xuất chip tại Đức, Cộng hòa Séc và Áo. Tổng cộng, chỉ riêng trong năm 2025, hơn 170 khoản đầu tư đáng chú ý vào các cơ sở sản xuất chip trên toàn cầu đã được công bố.
Mỗi nhà máy sản xuất chip đều cần một hệ sinh thái hoàn chỉnh bao gồm các nhà cung cấp khí chuyên dụng, các công ty hóa chất và các nhà cung cấp thiết bị. TSMC đánh giá rủi ro chuỗi cung ứng cho hơn 2.000 vật liệu và hóa chất sản xuất chip, bao gồm chất cản quang, chất ăn mòn, chất tẩy rửa và chất nền chuyên dụng.
Vì sao các nhà máy sản xuất chất bán dẫn cần máy bơm chuyên dụng?
Sản xuất chất bán dẫn liên quan đến việc sử dụng các hóa chất mạnh ở hầu hết mọi công đoạn. Axit flohydric, axit sulfuric, hỗn hợp hydro peroxide, amoni hydroxit và nhiều dung môi hữu cơ khác là những chất thường được sử dụng trong quá trình làm sạch, khắc và chuẩn bị bề mặt tấm bán dẫn. Các hóa chất này tấn công hầu hết các kim loại khi tiếp xúc. Bất kỳ sự nhiễm bẩn nào từ các hạt hoặc ion từ các bộ phận của bơm đều có thể làm hỏng toàn bộ lô tấm bán dẫn.
Điều này tạo ra một loạt các yêu cầu khắt khe bất thường đối với máy bơm:
- Các bộ phận tiếp xúc với chất lỏng phải được làm từ vật liệu cực kỳ sạch và trơ về mặt hóa học — điển hình là PTFE, PVDF có độ tinh khiết cao hoặc gốm sứ.
- Việc không để xảy ra rò rỉ là điều bắt buộc; ngay cả một lượng nhỏ hóa chất trong quá trình sản xuất thoát ra môi trường phòng sạch cũng là không thể chấp nhận được.
- Máy bơm phải không tạo ra bất kỳ tạp chất kim loại nào — điều này loại trừ hầu hết các thiết kế bằng thép không gỉ thông thường khi tiếp xúc trực tiếp với hóa chất.
- Các mạch điều khiển nhiệt độ cho các thiết bị xử lý thường yêu cầu các máy bơm có khả năng hoạt động với cả chất lỏng dẫn nhiệt ở nhiệt độ dưới 0 độ C và nhiệt độ cao.
Bơm dẫn động từ là công nghệ chủ đạo trong hệ thống cung cấp hóa chất bán dẫn. Thiết kế không cần phớt giúp loại bỏ phớt cơ khí — nguồn gây ô nhiễm và rò rỉ chính trong các loại bơm thông thường. Đối với các bộ điều khiển nhiệt độ (TCU) được sử dụng trong các công cụ quang khắc, lắng đọng và khắc axit, bơm xoáy dẫn động từ Với các bộ phận bên trong bằng thép không gỉ hoặc gốm, chúng có thể xử lý chất lỏng dẫn nhiệt từ -196°C đến +400°C mà không cần gioăng kín động.
Tác động của thị trường đến nhu cầu máy bơm hóa chất
Chuỗi cung ứng thiết bị bán dẫn gắn liền chặt chẽ với tiến độ xây dựng nhà máy sản xuất chip. Khi TSMC công bố kế hoạch lắp đặt thiết bị vào quý 3 năm 2026, các đơn đặt hàng máy bơm cần được thực hiện trước đó vài tháng. Làn sóng xây dựng nhà máy hiện tại đang tạo ra hiệu ứng kéo theo trên toàn bộ chuỗi cung ứng thiết bị xử lý chất lỏng.
Các loại bơm cụ thể đang có nhu cầu tăng cao từ ngành công nghiệp bán dẫn bao gồm bơm từ dẫn động lót fluoropolymer độ tinh khiết cao dùng để cung cấp axit và dung môi, bơm định lượng chính xác dùng để định lượng hóa chất, và bơm tuần hoàn từ dẫn động nhỏ gọn dùng cho hệ thống điều khiển nhiệt độ (TCU) và hệ thống làm lạnh. Đối với các ứng dụng TCU trong điều khiển nhiệt độ chính xác trong ngành bán dẫn, các loại bơm như của Aulank là một lựa chọn phù hợp. Bơm xoáy dẫn động từ dòng MDH — được đánh giá phù hợp với nhiệt độ môi chất từ -196°C đến +400°C với vòng bi gốm SiC và ống cách nhiệt PEEK — được sử dụng trong các hệ thống quản lý nhiệt cấp phòng sạch.
Việc xây dựng các nhà máy sản xuất chất bán dẫn không phải là chuyện diễn ra trong một năm. Với việc TSMC lên kế hoạch xây dựng các nhà máy đến hết thập kỷ này và nguồn vốn từ Đạo luật CHIPS vẫn đang được sử dụng, nhu cầu về bơm hóa chất từ lĩnh vực này sẽ vẫn ở mức cao trong nhiều năm tới.
Nguồn
- Triển vọng ngành công nghiệp bán dẫn năm 2026 — Thông tin chuyên sâu từ Deloitte
- Đầu tư vào chuỗi cung ứng bán dẫn — SIA
- Báo cáo thường niên về các nhà máy và cơ sở sản xuất IC toàn cầu — Kỹ thuật bán dẫn
- Chi phí đầu tư (CapEx) của TSMC năm 2026 gần 50 tỷ USD — TrendForce
- TSMC đẩy nhanh tiến độ xây dựng nhà máy tại Arizona — Hội đồng Công nghệ Arizona
