Tại trung tâm công nghệ phía đông nam Bắc Kinh, các kỹ sư của SMIC, nhà sản xuất chip hàng đầu Trung Quốc, đang nỗ lực không ngừng để nâng cao sản lượng chip 14 nm và 7 nm. Dù còn отставать so với các đối thủ toàn cầu, đây vẫn là một bước tiến quan trọng đối với công ty đã nằm trong danh sách đen của Mỹ suốt 5 năm qua.
Tham vọng của SMIC không chỉ dừng lại ở việc sản xuất chip, mà còn là tự chủ hoàn toàn trong quy trình này bằng cách sử dụng thiết bị do chính Trung Quốc sản xuất.
Theo Nikkei Asia, các lãnh đạo công nghệ tiết lộ rằng SMIC và các công ty trong ngành, bao gồm cả hai nhà sản xuất chip nhớ hàng đầu CXMT và YMTC, đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong việc thay thế thiết bị nước ngoài bằng thiết bị nội địa, bao gồm các công đoạn khắc, đo lường, lắng đọng và đánh bóng hóa học. Tuy nhiên, một thách thức lớn vẫn còn đó: máy quang khắc.
Máy quang khắc được xem là cỗ máy làm chip tinh vi và đắt đỏ nhất trong lịch sử.
Quá trình chiếu và khắc thiết kế lên tấm wafer (silicon) đóng vai trò then chốt đối với hiệu suất của chip. Tuy nhiên, sự phức tạp và chi phí sản xuất máy quang khắc rất lớn, khiến chỉ có ba công ty trên thế giới có khả năng sản xuất: ASML (Hà Lan), Canon và Nikon (Nhật Bản). Theo số liệu từ hiệp hội Thiết bị và Vật liệu Bán dẫn Quốc tế (SEMI), công nghệ quang khắc chiếm gần 25% chi tiêu toàn cầu cho thiết bị sản xuất chip trong năm vừa qua.
Một giám đốc chuỗi cung ứng nhận định: “Công cụ quang khắc nội địa vẫn chưa phát triển, và Trung Quốc còn một chặng đường dài để đạt được khả năng tự cung tự cấp. Hầu hết các dây chuyền sản xuất ở đây vẫn dựa vào máy ASML hoặc Nikon, dù là các mẫu máy cũ.”
ASML, nhà sản xuất thiết bị làm chip lớn nhất thế giới tính theo vốn hóa thị trường, dẫn đầu về công nghệ quang khắc cực tím sâu (DUV) dùng để sản xuất chip cho nhiều ứng dụng, từ điện thoại thông minh, ô tô đến thiết bị quốc phòng. Đặc biệt, ASML độc quyền sản xuất máy quang khắc siêu cực tím (EUV), công nghệ được các “ông lớn” như TSMC, Samsung và Intel sử dụng để tạo ra các bộ xử lý và chip nhớ tiên tiến nhất.
Tại trụ sở chính ở Veldhoven, các kỹ sư ASML đang hoàn thiện máy quang khắc khẩu độ số lớn (high-NA EUV), một cỗ máy hiện đại đã được chuyển đến TSMC và Intel để thử nghiệm thực tế, với kỳ vọng sẽ được triển khai rộng rãi trong tương lai. Với mức giá lên tới 350 triệu USD, high-NA EUV là máy làm chip đắt đỏ và phức tạp nhất trong ngành, nặng 150.000 kg và được cấu tạo từ hàng triệu linh kiện.
Việc tái tạo máy làm chip tiên tiến đặt ra nhiều thách thức lớn.
Trong bối cảnh cạnh tranh công nghệ Mỹ – Trung, ASML, một công ty chủ chốt trong lĩnh vực quan trọng, nhanh chóng trở thành tâm điểm. Washington đã áp đặt các biện pháp kiểm soát xuất khẩu nghiêm ngặt để ngăn chặn ASML chuyển giao máy móc tiên tiến sang Trung Quốc, đồng thời gây áp lực buộc chính phủ Hà Lan ban hành các quy định tương tự. Lô hàng máy EUV đầu tiên dự kiến chuyển đến SMIC vào năm 2019 đã bị chặn lại do áp lực từ Mỹ.
Trước tình hình đó, Trung Quốc quyết tâm tự sản xuất chip, dù con đường phía trước còn nhiều gian nan. Ví dụ, công ty Thiết bị Vi điện tử Thượng Hải (SMEE) đã phát triển máy quang khắc có khả năng tạo chip 90 nm, phù hợp cho đồ gia dụng, một số thiết bị điện tử tiêu dùng và ô tô. SMEE đang hướng đến việc cung cấp hệ thống quang khắc phục vụ sản xuất chip 65 nm và 28 nm, nhưng chưa được các đối tác tại Trung Quốc sử dụng rộng rãi.
Huawei, một công ty khác cũng nằm trong danh sách đen của Mỹ, đang đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ phát triển máy làm chip. Công ty đã xây dựng một trung tâm R&D lớn tại Thượng Hải và thu hút nhân tài từ các nhà sản xuất chip hàng đầu thế giới như TSMC, ASML, Applied Materials và KLA. Huawei cũng hỗ trợ startup SiCarrier tại Thâm Quyến phát triển nhiều công cụ chip, đồng thời thuê chuyên gia quang học và mô phỏng nước ngoài cho các viện nghiên cứu của mình tại Đức.
Huawei, SiCarrier và Yuliangsheng đang hợp tác phát triển máy DUV với công nghệ immersion (ngâm nước) đầu tiên của Trung Quốc, với mục tiêu cạnh tranh với các công ty lớn trên thế giới. Mục tiêu xa hơn là phát triển máy EUV nội địa và xây dựng một hệ sinh thái độc lập, không bị ảnh hưởng bởi các lệnh hạn chế của Mỹ. Chính quyền trung ương và địa phương cũng đang tích cực thúc đẩy nỗ lực này.
Việc sử dụng máy móc nội địa đã dẫn đến sự sụt giảm sản lượng tại SMIC và CXMT. Tuy nhiên, những khó khăn này không thể ngăn cản họ tiếp tục thử nghiệm. Theo Financial Times, vào tháng 9, SMIC đã tiếp tục thử nghiệm máy quang khắc DUV immersion của Yuliangsheng, nhắm đến chip 28 nm, tương đương với khả năng của mẫu Twinscan mà ASML đã chế tạo từ năm 2008. Yuliangsheng dự kiến đưa sản phẩm của mình vào dây chuyền sản xuất vào năm 2027.
Một giám đốc công nghệ chia sẻ với Nikkei Asia: “Đôi khi, các công ty Trung Quốc mua thiết bị chip nước ngoài không phải để sản xuất, mà để tháo rời và tìm hiểu cách lắp ráp các hệ thống con và linh kiện. Đây chính là kỹ thuật đảo ngược.”
Theo Asia Times, một công ty Trung Quốc đã từng tìm kiếm sự hỗ trợ kỹ thuật từ ASML. Brandon Weichert, biên tập viên của National Interest, viết trên X vào tháng 10: “Máy DUV của ASML mà họ dùng để sản xuất chip bị hỏng. Họ đã gọi công ty Hà Lan đến sửa chữa. ASML đã cử một vài kỹ thuật viên đến và phát hiện ra rằng công ty Trung Quốc đã làm hỏng máy khi tháo rời nó và cố gắng lắp lại.”
Ông nói thêm: “Thông qua việc tháo rời và lắp lại các mẫu máy cũ, họ hy vọng học được phương pháp tự sản xuất các phiên bản tiên tiến hơn. Nhưng có vẻ như họ vẫn chưa tìm ra cách.”
Admin
Nguồn: VnExpress
