‘Trung Quốc có thể sắp đạt được tự chủ cơ bản về công cụ sản xuất chip nhưng còn kém Mỹ nhiều năm’
Thế giới số - Ngày đăng : 21:58, 01/08/2024
‘Trung Quốc có thể sắp đạt được tự chủ cơ bản về công cụ sản xuất chip nhưng còn kém Mỹ nhiều năm’
Một chuyên gia kỳ cựu ngành công nghiệp chip cho biết Trung Quốc có thể sắp đạt được mức độ tự cung tự cấp cơ bản về công cụ sản xuất chip vào mùa hè này, điều dường như không thể xảy ra chỉ vài năm trước, nhưng vẫn còn kém Mỹ nhiều năm về độ tinh vi.
Gerald Yin Zhiyao, Chủ tịch kiêm Giám đốc điều hành Advanced Micro-Fabrication Equipment China (AMEC), cho biết trong một cuộc thảo luận nhóm gần đây rằng chuỗi cung ứng chất bán dẫn của Trung Quốc có thể đạt được khả năng tự cung tự cấp dù có những khoảng cách về "chất lượng" và "độ tin cậy" so với các nước dẫn đầu. Điều này cung cấp bằng chứng mới cho thấy các hạn chế từ Mỹ có thể đã thúc đẩy Trung Quốc phát triển ngành công nghiệp chip của mình. AMEC là hãng cung cấp các công cụ và máy móc cần thiết để tạo ra chip.
“Tôi nghĩ rằng chúng ta cần ít nhất 10 năm để tìm ra giải pháp, nhưng với những nỗ lực chung của hàng trăm công ty hai năm qua, chúng ta có thể đạt được khả năng tự cung tự cấp cơ bản vào mùa hè này”, ông Gerald Yin Zhiyao nói trong một cuộc thảo luận về thiết bị bán dẫn Trung Quốc. Video về cuộc thảo luận đã được Đài phát thanh Trung ương Trung Quốc (China National Radio) đăng tải trực tuyến.
Ông Gerald Yin Zhiyao (80 tuổi) từng làm việc tại Thung lũng Silicon (Mỹ) từ năm 1984 đến 2004 cho Intel, Lam Research và Applied Materials trước khi thành lập công ty riêng tại Trung Quốc.
Dù khả năng của các công ty chip Trung Quốc còn thua kém so với Mỹ, ông Gerald Yin Zhiyao tin tưởng rằng quốc gia châu Á này có thể bắt kịp những nước giỏi nhất ngành trong vòng 5 đến 10 năm tới.
Theo Reuters, Mỹ đã cân nhắc áp đặt thêm các lệnh trừng phạt để cắt đứt nguồn cung cấp thiết bị sản xuất chất bán dẫn cho các nhà máy đúc chip của Trung Quốc. Mỹ có kế hoạch mở rộng phạm vi Quy tắc Sản phẩm Đầu tư nước ngoài, sẽ hạn chế Trung Quốc nhập khẩu thiết bị bán dẫn từ Israel, Đài Loan, Singapore và Malaysia.
Mỹ đã tăng áp lực lên lĩnh vực chip Trung Quốc kể từ tháng 10.2022, khi lần đầu tiên cấm xuất khẩu thiết bị sang tất cả nhà máy đúc Trung Quốc sản xuất chip logic và bộ nhớ tiên tiến. Các quy tắc kiểm soát xuất khẩu được tăng cường thêm vào tháng 10.2023, cấm ASML bán một số hệ thống quang khắc tia cực tím ít tiên tiến hơn cho khách hàng Trung Quốc. ASML (Hà Lan) là hãng cung cấp thiết bị sản xuất chip số 1 thế giới.
Lệnh trừng phạt từ Mỹ đã buộc các nhà cung cấp Trung Quốc phải hợp tác tìm ra bước đột phá để đối phó với một số hạn chế này. Họ cũng tạo ra cơ hội trên thị trường cho những nhà cung cấp công cụ sản xuất chip nội địa, theo Zhang Guoming, Giám đốc điều hành Hwatsing Technology - hãng sản xuất thiết bị mài phẳng hóa học cơ học.
Sản xuất thiết bị mài phẳng hóa học (CMP) cơ kết hợp cả quá trình hóa học và cơ học để tạo ra bề mặt phẳng cực kỳ mịn trên các vật liệu, đặc biệt là trong sản xuất chip bán dẫn. Trong quá trình này, vật liệu mài mòn (pad) được gắn vào một đĩa quay và ép lên bề mặt cần mài phẳng. Cùng lúc đó, một loại hóa chất (slurry) được bơm vào giữa pad và bề mặt. Khi đĩa quay, các hạt mài mòn trong slurry sẽ cọ xát lên bề mặt, loại bỏ các vật liệu thừa và tạo ra một bề mặt phẳng mịn.
Các yếu tố chính trong quá trình CMP
- Pad: Là vật liệu tiếp xúc trực tiếp với bề mặt cần mài phẳng. Pad có thể thay đổi tùy thuộc vào loại vật liệu cần mài.
- Slurry: Là hỗn hợp chứa các hạt mài mòn và các chất hóa học giúp tăng cường hiệu quả mài mòn và bảo vệ bề mặt.
- Áp lực: Lực ép giữa pad và bề mặt sẽ ảnh hưởng đến tốc độ mài mòn với độ phẳng của bề mặt.
- Tốc độ quay: Tốc độ quay của đĩa sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất mài mòn.
Ứng dụng của thiết bị CMP
- Mài phẳng các lớp vật liệu trên wafer (đĩa bán dẫn), tạo ra các bề mặt phẳng mịn cần thiết để chế tạo mạch tích hợp phức tạp.
- Mài phẳng các đĩa từ và đĩa quang.
- Mài phẳng các thấu kính và gương.
Vì sao CMP lại quan trọng trong sản xuất chip bán dẫn?
- Độ phẳng cao: CMP giúp tạo ra các bề mặt phẳng cực kỳ mịn, đảm bảo các lớp vật liệu tiếp xúc chặt chẽ với nhau, cải thiện hiệu suất của chip.
- Kiểm soát độ dày chính xác: CMP cho phép kiểm soát độ dày của các lớp vật liệu một cách chính xác, đảm bảo các thông số kỹ thuật của chip.
- Loại bỏ các khuyết tật: CMP giúp loại bỏ các khuyết tật trên bề mặt, tăng độ tin cậy của chip.
Gerald Yin Zhiyao cho biết 60% các bộ phận được sử dụng trong công cụ khắc của AMEC được mua sắm trong nước, còn 80% các thành phần được dùng trong công cụ lắng đọng hơi hóa chất kim loại hữu cơ có từ nguồn cung cấp tại địa phương. Tuy nhiên, Trung Quốc vẫn còn một chặng đường dài để thay thế được tất cả công cụ sản xuất chip nhập khẩu.
“Trong lĩnh vực công cụ sản xuất chip, Trung Quốc vẫn còn kém xa so với các nước dẫn đầu toàn cầu”, Gerald Yin Zhiyao nói. Các công cụ sản xuất chip nội địa chiếm khoảng 15 đến 30% tổng số công cụ tại những nhà máy đúc chip ở Trung Quốc. Hệ thống quang khắc, công cụ cấy ion và hệ thống kiểm tra chùm electron là những lĩnh vực yếu nhất của các công ty Trung Quốc, theo Gerald Yin Zhiyao.
Công cụ cấy ion là một thiết bị chuyên dụng trong sản xuất chip bán dẫn. Nó được sử dụng để đưa các nguyên tử tạp chất (dopants) vào bên trong một chất bán dẫn (thường là silicon) một cách chính xác và có kiểm soát. Quá trình này được gọi là cấy ion.
Hệ thống kiểm tra chùm electron là thiết bị khoa học sử dụng chùm electron có năng lượng cao để tương tác với bề mặt của một mẫu vật. Bằng việc phân tích các tín hiệu phát ra từ quá trình tương tác này, chúng ta có thể thu được rất nhiều thông tin về cấu trúc, thành phần hóa học và các đặc tính khác của mẫu vật ở cấp độ vi mô và nano.
Mỹ định trừng phạt thêm 120 thực thể Trung Quốc, miễn trừ quy tắc mới kiểm soát xuất khẩu thiết bị chip với đồng minh
Chính quyền Biden lên kế hoạch công bố quy định mới vào tháng 8, sẽ mở rộng quyền hạn của Mỹ trong việc ngăn chặn xuất khẩu thiết bị sản xuất chất bán dẫn từ một số quốc gia nước ngoài sang các hãng chip Trung Quốc, theo hai nguồn tin của Reuters.
Tuy vậy, các đồng minh của Mỹ cung cấp thiết bị sản xuất chip then chốt gồm Nhật Bản, Hà Lan và Hàn Quốc sẽ được miễn trừ, hạn chế bị tác động bởi quy định này, theo những nguồn tin không được phép trao đổi với giới truyền thông và từ chối nêu tên.
Qua đó, các nhà sản xuất thiết bị chip lớn như ASML (Hà Lan) và Tokyo Electron (Nhật Bản) sẽ không bị ảnh hưởng. Cổ phiếu cả hai công ty này đều tăng vọt sau tin tức trên.
Theo một trong những nguồn tin, biện pháp mới (một phần mở rộng của Quy tắc Sản phẩm Trực tiếp nước ngoài) sẽ cấm khoảng nửa tá nhà máy sản xuất chip Trung Quốc tiếp nhận hàng xuất khẩu từ nhiều quốc gia. Những nơi bị ảnh hưởng là Israel, Đài Loan, Singapore và Malaysia.
Người phát ngôn của Bộ Thương mại Mỹ, đơn vị giám sát kiểm soát xuất khẩu, đã từ chối bình luận.
Khi được hỏi về biện pháp kiểm soát xuất khẩu sắp tới, người phát ngôn Bộ Ngoại giao Trung Quốc Lâm Kiếm cho biết nỗ lực của Mỹ nhằm "ép buộc các quốc gia khác đàn áp ngành công nghiệp bán dẫn Trung Quốc" làm suy yếu thương mại toàn cầu và gây tổn hại cho tất cả các bên.
Ông Lâm Kiếm nói thêm rằng Trung Quốc hi vọng các quốc gia liên quan sẽ chống lại nỗ lực từ Mỹ và bảo vệ lợi ích lâu dài của họ.
"Việc kiềm chế và đàn áp không thể ngăn cản sự phát triển của Trung Quốc, mà chỉ tăng cường quyết tâm và khả năng phát triển khả năng tự lực về khoa học và công nghệ của Trung Quốc", ông nói.
Để cản trở các đột phá về siêu máy tính và trí tuệ nhân tạo (AI) có thể mang lại lợi ích cho quân đội Trung Quốc, Mỹ đã áp đặt các biện pháp kiểm soát xuất khẩu với chip và thiết bị sản xuất chip sang Trung Quốc vào năm 2022, 2023.
Quy định mới, đang ở dạng dự thảo, cho thấy cách chính quyền Biden tìm cách duy trì áp lực lên ngành công nghiệp bán dẫn đang phát triển mạnh mẽ của Trung Quốc nhưng không gây bất bình cho các đồng minh.
Quy tắc Sản phẩm Trực tiếp nước ngoài quy định rằng nếu một sản phẩm được sản xuất bằng công nghệ của Mỹ, chính phủ Mỹ có quyền ngăn chặn việc bán nó, gồm cả sản phẩm được sản xuất ở nước ngoài.
Quy tắc này đã được Mỹ áp dụng nhiều năm để giữ cho các chip sản xuất ở nước ngoài không thể đến Huawei. Gã khổng lồ công nghệ này đã tự đổi mới sau khi gặp khó khăn với các hạn chế của Mỹ và đang là trung tâm sản xuất, phát triển chip tiên tiến của Trung Quốc.
Một phần khác của gói biện pháp kiểm soát xuất khẩu mới sẽ giảm lượng nội dung của Mỹ cần thiết để xác định khi nào các mặt hàng nước ngoài phải chịu sự kiểm soát của Mỹ. Các nguồn tin cho biết điều đó sẽ đóng lỗ hổng trong Quy tắc Sản phẩm Trực tiếp nước ngoài.
Ví dụ, thiết bị có thể được chỉ định là nằm trong diện kiểm soát xuất khẩu chỉ vì một chip chứa công nghệ của Mỹ tích hợp vào nó, họ cho biết.
Mỹ cũng có kế hoạch thêm khoảng 120 thực thể Trung Quốc vào danh sách đen thương mại của mình, gồm nửa tá nhà máy sản xuất chip cùng các nhà sản xuất công cụ, nhà cung cấp phần mềm EDA (tự động hóa thiết kế điện tử) và những công ty liên quan.
Gói biện pháp kiểm soát xuất khẩu mới của Mỹ theo kế hoạch hiện chỉ ở dạng dự thảo và có thể thay đổi, nhưng mục tiêu là công bố dưới một số hình thức vào tháng 8, theo các nguồn tin của Reuters.
Ngoài Nhật Bản, Hà Lan và Hàn Quốc, dự thảo quy định miễn trừ hơn 30 quốc gia khác thuộc cùng nhóm A:5.
Trên trang web của mình, Bộ Thương mại Mỹ cho biết phân loại các quốc gia thuộc nhóm nhóm A:5 dựa trên các yếu tố như quan hệ ngoại giao và lo ngại về an ninh. Việc phân loại này giúp xác định các yêu cầu cấp phép và đơn giản hóa các quy định kiểm soát xuất khẩu, đảm bảo thương mại quốc tế hợp pháp và an toàn. Hiện tại, danh sách cụ thể các quốc gia thuộc nhóm A:5 không được Mỹ công bố công khai một cách đầy đủ. Việc này để duy trì tính linh hoạt trong chính sách ngoại giao và thương mại.
Việc miễn trừ theo kế hoạch là dấu hiệu cho thấy Mỹ cần phải ngoại giao khi thực hiện các hạn chế.
"Các biện pháp kiểm soát xuất khẩu hiệu quả phụ thuộc vào sự tham gia của nhiều bên. Chúng tôi liên tục hợp tác với các quốc gia có cùng chí hướng để đạt được các mục tiêu an ninh quốc gia chung", một quan chức Mỹ từ chối nêu tên cho biết.