Công nghệ Trung Quốc còn thiếu để “hóa rồng”
Theo SCMP, Trung Quốc kỳ vọng mẫu điện thoại mới nhất của Huawei cho thấy nước này đang đạt được tiến bộ trong việc sản xuất chip nội địa, nhưng giới chuyên gia cho rằng các công ty ở quốc gia tỷ dân vẫn còn tụt hậu nhiều năm trong lĩnh vực in thạch bản – yếu tố cần thiết để tiến xa hơn.
Ngay cả sau khi Trung Quốc dành nhiều năm theo đuổi mục tiêu tự lực về chất bán dẫn, các máy in thạch bản cần thiết để sản xuất chip tiên tiến ngày nay chỉ đến từ một công ty: ASML Holding có trụ sở tại Hà Lan.
Các chuyên gia trong ngành cho biết việc sản xuất loại máy móc phức tạp này ở Trung Quốc khó có thể xảy ra trong tương lai gần.
Sự hạn chế nói trên trở thành rào cản chính để Trung Quốc thúc đẩy ngành công nghiệp chip, ngay cả sau khi điện thoại thông minh 5G mới nhất của Huawei, Mate 60 Pro được Tập đoàn Sản xuất Chất bán dẫn Quốc tế (SMIC) sản xuất chip 7 nanomet bằng cách sử dụng máy in thạch bản tia cực tím sâu (DUV).
Các hạn chế xuất khẩu của Mỹ đã cấm bán máy in siêu tia cực tím (EUV) tiên tiến cho Trung Quốc kể từ năm 2019.
Li Jinxiang, phó tổng thư ký Hiệp hội Công nghiệp Thiết bị Sản xuất Điện tử Trung Quốc, phát biểu tại một diễn đàn vào tháng 8 rằng không có máy in thạch bản nào do Trung Quốc sản xuất có sẵn để sản xuất chip và việc phát triển thiết bị trong nước sẽ không thuận buồm xuôi gió.
“Chúng ta vẫn còn một chặng đường dài phía trước trong lĩnh vực in thạch bản”, ông Li nói. “Không một dây chuyền sản xuất chip nào ở Trung Quốc trang bị hệ thống in thạch bản do Trung Quốc sản xuất – hầu hết chúng chỉ được sử dụng trong nghiên cứu học thuật”.
Bộ trưởng Thương mại Mỹ Gina Raimondo hồi tháng trước nói rằng không có bằng chứng nào cho thấy Trung Quốc có thể sản xuất chip 7 nm “ở quy mô lớn”, nghĩa là bước đột phá này không dẫn đến sản xuất hàng loạt có hiệu quả về mặt thương mại.
Việc hạn chế quyền tiếp cận các công cụ sản xuất chip tiên tiến là một lợi thế quan trọng để Washington gây tổn hại cho ngành bán dẫn nội địa Trung Quốc.
Bước đi này bao gồm việc hợp tác với Hà Lan và Nhật Bản để hạn chế hơn nữa hoạt động xuất khẩu sang Trung Quốc. Bắt đầu từ tháng 1/2024, Trung Quốc sẽ không được mua hệ thống in thạch bản DUV nhúng dòng 2000 của ASML, đe dọa kế hoạch mở rộng các xưởng đúc của nước này.
Ít nhất phải mất 4-5 năm
Trung Quốc đã nỗ lực trong nhiều năm để phát triển hệ thống in thạch bản của riêng mình, đặt hy vọng vào Tập đoàn Thiết bị Điện tử Vi mô Thượng Hải (SMEE).
Nhưng chiếc máy tốt nhất của công ty cho đến nay, máy quét SSA600/20, chỉ có khả năng phân giải in thạch bản 90 nm, thua xa các đối thủ toàn cầu như ASML và Nikon của Nhật Bản.
Đó không phải lỗi của SMEE, vì công ty đang xử lý “vấn đề khó khăn nhất trong lĩnh vực thiết bị”, Zhu Yu, người sáng lập Beijing U-precision Tech, cho biết tại Hội nghị chuyên đề quốc tế về vi điện tử Bắc Kinh 2023.
Tờ báo Trung Quốc Securities Daily đưa tin vào tháng 8 rằng SMEE có thể cung cấp máy in thạch bản 28nm đầu tiên vào cuối năm nay - một thành tựu sẽ là bước đột phá trong nỗ lực tự chủ công nghệ của Bắc Kinh.
Theo Paul Triolo, lãnh đạo chính sách công nghệ tại Tập đoàn Albright Stonebridge, việc khắc phục các hạn chế đối với máy EUV có nghĩa là các công ty như SMEE cần có những đột phá trên nhiều công nghệ.
“Có những nỗ lực lớn đang được tiến hành ở Trung Quốc nhưng sẽ phải mất ít nhất 4 đến 5 năm trước khi bất cứ thứ gì được sản xuất bởi các nhà cung cấp Trung Quốc”, Triolo nói.
Jan-Peter Kleinhans, giám đốc công nghệ và địa chính trị tại Stiftung Neue Verantwortung (SNV), cho biết chuỗi cung ứng vẫn là trở ngại lớn.
“Để đạt được hệ thống DUV nhúng sản xuất trong nước, SMEE cần hàng trăm, hàng nghìn bước đột phá trên toàn bộ mạng lưới nhà cung cấp một cách nhất quán và đồng thời”.
Hệ thống in thạch bản hoạt động bằng cách chiếu ánh sáng đặc biệt thông qua một bản thiết kế mẫu được gọi là “mặt nạ” hoặc “mặt kẻ ô”, sau đó đi qua hệ thống quang học để thu nhỏ và tập trung mẫu vào một tấm bán dẫn silicon cảm quang.
Sau khi mẫu được in, hệ thống sẽ dịch chuyển tấm bán dẫn và tạo một bản sao khác trên đó.
Quá trình này được lặp lại cho đến khi tấm bán dẫn được bao phủ bởi bản mẫu thiết kế, hoàn thành một lớp chip của tấm bán dẫn. Việc tạo ra toàn bộ vi mạch đòi hỏi phải lặp lại quá trình này hết lớp này đến lớp khác, xếp chồng các mẫu theo chiều dọc để tạo thành một mạch tích hợp.