Gần đây, Giáo sư Từ Trung Chấn – người đã có nhiều năm gắn bó với ngành Vi mạch Bán dẫn, từng là người về Việt đầu tư một nhà máy sản xuất chip Vi mạch từ rất sớm, đã có những bài viết và trao đổi khá sâu và ngành Vi mạch Bán dẫn hiện nay được nhiều người quan tâm.
Chúng tôi ghi nhận lại nội dung các bài viết của ông cùng với những trao đổi cụ thể để thấy trong xu thế đón dòng vốn đầu tư vào ngành này đang bùng nổ trở lại, thì quy hoạch cần phải làm gì để có những chính sách thu hút đầu tư, đào tạo nhân lực phù hợp, đáp ứng nhu cầu phát triển.
Chỉ có thể nói rằng tình hình hiện nay là chiến tranh con chip
Giáo sư Từ Trung Chấn viết: “Con chip đơn giản chỉ là một linh kiện bán dẫn trong công nghiệp điện tử được sử dụng rất nhiều trong cuộc sống hàng ngày từ dân sự cho tới quân sự cho đến không gian vũ trụ…
Nhìn chung ta thấy có nhiều loại chip khác nhau: CPU, GPU, high power, high speed, high và low voltage, định vị, nhận dạng, chip cảm biến, chip AI…
Ngành công nghiệp này có thể chia làm 4 nhóm chính:
- Nhóm vật liệu bán dẫn
- Nhóm Fabless chuyên thiết kế
- Nhóm Fab chuyên chế tạo ra con chip
- Nhóm software phần mềm cài đặt vào con chip
Các nước Âu – Mỹ đi đầu trong ngành này họ đầu tư rất nhiều và phát triển rất sớm hầu như họ đã và đang làm chủ lãnh vực này từ rất lâu rồi và họ nắm giữ hầu hết các bản quyền sở hữu trí tuệ quan trọng, kể cả bản quyền về thiết bị Quang khắc tia UV…
Trong chiến lược toàn cầu hóa và chuỗi cũng ứng họ chia lãnh vực này thành nhiều công đoạn và chỉ một số nước được nắm giữ… xem như thế khi họ phát động chiến tranh con chip thì đương nhiên là họ đã nắm được lợi thế gì trong tay rồi …
Đối thủ trong cuộc chiến này là Nga và Trung Quốc, nhìn chung lúc đầu cuộc chiến đã gây ra những khó khăn nhất định và cả hai đối thủ cũng đang khắc phục tránh sự lệ thuộc vào phương Tây…
Tôi có nghe một vài ý kiến cho rằng cuộc chiến này đang thất bại đưa nền kinh tế vào suy thoái và thậm chí các đối thủ đã có chuẩn bị trước rồi… họ đã mua dự trữ và họ cũng đã làm được những con chip tương tự thay thế vv… vv….
Extreme Ultraviolet ( EUV ) có bước sóng 13.5 nm được SX bằng cách chiếu 50,000 xung Laser/ một giây 2 lần lên những giọt thiếc (tin droplet) rồi ánh sáng được truyền qua hệ thống kính Quang học và hội tụ trên bề mặt của tấm nền Silicon
Có chuyên gia nói, tháng 8 Huawei bất ngờ tung ra chiếc điện thoại Mate 60 Pro với các tính năng vượt trội đã làm choáng váng nhiều người không hiểu tại sao mà Huawei lại làm được việc này. Một bản phân tích cho thấy sức mạnh của chiếc điện thoại này là từ chipset Kiri 9000S do chính Huawei thiết kế và sản xuất tại SMIC – TQ.
Các nhà phân tích tự hỏi, Huawei đã làm thế nào để có thể vượt qua được lệnh trừng phạt, làm thế nào mà SMIC có thể sản xuất ra con chip ưu việt mà không cần phải sử dụng thiết bị Quang khắc tia UV của ASML Hà Lan…
Sau khi đã mổ xẻ phân tích các nhà phân tích đã tìm ra câu trả lời, chipset Kiri 9000S có dán mác ngày SX 2035 có nghĩa là nó được sản xuất vào tuần thứ 35 của năm 2020. Đó chính là chipset Kirin 9000S 5nm của TSMC do Đài Loan sản xuất. Lúc đó tôi nhớ, chính cựu Tổng thống Trump đã đưa Huawei vào tầm ngắm sau khi Canada bắt giữ công chúa Huawei và Huawei đã mua dự phòng một số lượng lớn chip từ TSMC – Đài Loan…
Bây giờ có thể Huawei dán mác mới vào làm cho những người nhẹ dạ lại tin sái cổ là Huawei đã tự chế tạo được con chip ưu việt này, nhiều người còn cho rằng Huawei đã tự chế ra được thiết bị Quang khắc của riêng mình…
Nên nhớ, Trung Quốc đã đầu tư hơn 50 tỉ đô trong ngành này và muốn khắc phục được cũng không phải là chuyện dễ dàng mà có thể làm trong một sớm một chiều mà được… Thiết bị quang khắc tia UV rất phức tạp, giá trị lên đến 300 – 400 triệu đô một thiết bị, thì không dễ gì mà copy được, mà nếu có làm được thì cũng vẫn còn vướng vào bản quyền sở hữu trí tuệ.
Thế mới biết fake new tai hại như thế nào. Mà càng nhìn vào các phân tích của các chuyên gia này thì tui cũng hiểu được một số chuyên gia tự cho mình là chuyên gia về chip, dù chưa làm ngày nào trong nhà máy sản xuất chip và cũng không biết gì về thiết bị… mà lại phán lung tung là loại chuyên gia gì rồi…
Extreme Ultraviolet (EUV) có bước sóng 13.5 nm được sản xuất bằng cách chiếu 50,000 xung Laser/ một giây 2 lần lên những giọt thiếc (tin droplet) rồi ánh sáng được truyền qua hệ thống kính Quang học và hội tụ trên bề mặt của tấm nền Silicon…
Năm 2004 – 2005 tôi có đề xuất mua thiết bị Quang khắc Karl Suss MJB3 – UV 400 này cho phòng thí nghiệm Nano Đại học Quốc gia TP.HCM và Trung tâm R&D Khu Công nghệ Cao, Q.9, TP.HCM… Thiết bị này khá hiện đại, có thể làm cả hai mặt, tui cứ nghĩ đây là thiết bị đầu tiên ở Việt Nam, nhưng sau đó anh Nguyên cho tôi biết Việt Nam đã có thiết bị này từ rất lâu rồi, trong chương trình Z181…”.
Trao đổi để thấy Việt Nam nên đầu tư theo hướng nào
Rất thú vị là nhiều người hiện nay đang qua tâm các bài viết của ông Từ Trung Chấn và đặt nhiều câu hỏi nghiêm túc. Chúng tôi xin tường thuật lại vài câu khá thú vị, qua đó có thể thêm thông tin về ngành công nghiệp thu hút hút sự chú ý này.
Một bạn đọc hỏi, trong 4 nhóm chính đã nêu phía trên, theo anh Từ Trung Chấn thì Việt Nam có khả năng làm được món nào?
Trước câu hỏi này ông Từ Trung Chấn cho biết: Việt Nam nên làm nhóm Fabless chuyên thiết kế chip rồi đến nhóm Software, còn phần vật liệu và fabrication là khó nhất đòi hỏi phải có đầu tư lớn tỉ đô thì mới làm được….
Theo ông, có những con chip phức tạp 400 – 500 bước thiết kế xong cũng cần phải làm để biết chip có hoạt động đúng như thiết kế không? Hầu như là không thể thiết kế đúng ngay phút ban đầu được mà cần phải chỉnh sửa nhiều lần thì chip mới hoạt động được, vừa tốn tiền lại vừa mất nhiều thời gian.
Máy thí nghiệm trong chương trình Z181
Một bạn khác hỏi, giả sử 1 con chip thành phẩm hoàn chỉnh, đi qua cả 4 bước trên, có giá bán 100 USD ==> tỷ trọng đóng góp vào 100 USD của từng nhóm trên là như thế nào? Ông Từ Trung Chấn trả lời, tùy vào con chip và thời gian. Thường thì vật liệu chiếm 10%, thiết kế chiếm 30%, sản xuất chiếm 40% và phần mềm chiếm 20%.
Tiến sĩ Dương Minh Tâm – Nguyên Phó Trưởng ban Quản lý Khu Cao nghệ cao TP.HCM (SHTP) hỏi, anh Chấn quên một nhóm quan trọng trong công nghiệp Vi mạch Bán dẫn: Nhóm chế tạo máy, dụng cụ chế tác Vi mạch Bán dẫn? Điển hình là ASML như anh đề cập, Applied Materials gần nhà anh ở Cali (vì Tâm có thăm TT RD của AM)…
Theo ông Dương Minh Tâm, hầu hết các đại gia Việt kiều ở Mỹ làm giàu, nổi tiếng trong công nghiệp Vi mạch Bán dẫn Mỹ là người Việt gốc Chợ Lớn: Lâm Research, Sang Nhin, KLM. Bentech… Hàng chục công ty Việt tại Cali sống nhờ outsoure của Applied Materials… Chưa thấy công ty nào nổi lên từ Nhóm thiết kế Vi mạch Bán dẫn?
Ông Từ Trung Chấn trả lời: Chính xác anh. Kinh nghiệm của SHTP là cần nhiều chuyên gia am tường về thiết bị thì mới khai thác có hiệu quả được. Vẫn còn một nhóm nữa là dịch vụ (foundary Service) cũng rất quan trọng.
Một bạn đọc hỏi rất chuyên sâu: Nếu các lớp silicon của anh ngưng đọng sau khi bốc hơi trong chân không được khắc UV, thì có thể chế tạo con Chip nhiều lớp không anh?
Ông Từ Trung Chấn chịu khó trả lời rất cặn kẽ: Thiết bị MOCVD có thể ngưng đọng từng lớp nguyên tử (atomic layer epitaxy) sau khi phủ nhiều lớp thành cấu trúc giếng lượng tử (Quantum Well) thì có thể phủ chất cảm quang (photoresist) rồi dùng mặt nạ (mask) và thiết bị quang khắc để tạo ra các cấu trúc như thiết kế. Với phương pháp này tôi có thể sản xuất được pin mặt trời đa tầng (multi junction solar cell) thay vì chỉ có một tầng (single junction solar cell) trong đa hay đơn tinh thể Silic.
Một số hình ảnh khác:
(Còn tiếp)
VMH
