6 năm qua, đây có lẽ là cỗ máy duy nhất trên đời khiến Trung Quốc cố đến "đau não" vẫn không sao chép được

Vì sao Trung Quốc cố tháo máy quang khắc?

Một công ty Trung Quốc được cho là đã phải tìm kiếm hỗ trợ kỹ thuật từ ASML, nhà cung cấp thiết bị sản xuất chip lớn nhất thế giới, sau khi nỗ lực lắp ráp lại một máy quang khắc DUV thất bại. Được biết, cỗ máy này trước đó đã bị tháo dỡ nội bộ, nghi ngờ là để phục vụ mục đích thiết kế ngược.

"Một cỗ máy DUV của ASML mà Trung Quốc dùng để sản xuất chip gần đây đã bị hỏng. Họ đã gọi cho công ty Hà Lan để nhờ sửa chữa," Brandon Weichert, biên tập viên tại The National Interest, cho biết trong một bài đăng trên mạng xã hội X. "ASML đã cử một số kỹ thuật viên đến. Họ phát hiện ra rằng phía Trung Quốc đã làm hỏng máy khi họ tự ý tháo dỡ và cố gắng lắp ráp lại."

"Lý do các kỹ thuật viên Trung Quốc tháo dỡ hệ thống DUV cũ của ASML rất đơn giản. Họ đang cố gắng tìm cách lách các lệnh trừng phạt của Mỹ đối với các dòng máy mới nhất," Weichert nói. "Bằng cách tháo dỡ mẫu cũ và cố gắng lắp lại, họ hy vọng học được cách tự sản xuất các phiên bản tiên tiến của riêng mình. Nhưng có vẻ như họ vẫn chưa thành công."

Weichert cho biết ông không rõ liệu ASML đã sửa chữa hệ thống hay chưa. Ông nói thêm rằng, theo quan điểm của mình, mặc dù Trung Quốc duy trì các thỏa thuận dịch vụ với công ty Hà Lan, ASML khó có thể tôn trọng chúng do cái mà ông mô tả là "hành vi không trung thực rõ ràng" của khách hàng.

Tính đến nay, vẫn chưa có nguồn nào khác chứng thực thông tin nói trên. Tuy nhiên, nhiều nhà bình luận Trung Quốc đã thừa nhận rằng thiết kế ngược là con đường thực tế duy nhất để Trung Quốc sao chép các máy quang khắc của ASML.

"Các quốc gia phương Tây, do Mỹ dẫn đầu, từ lâu đã tìm cách hạn chế quyền truy cập của Trung Quốc vào công nghệ bán dẫn tiên tiến bằng cách ngăn chặn việc mua các hệ thống quang khắc hàng đầu”, Atimes dẫn lời một nhà bình luận tại Giang Tây (Trung Quốc) dưới bút danh "Spacewave Receiver" cho biết.

"Những thách thức của việc tự sản xuất máy quang khắc là rất lớn, nhưng Trung Quốc đã đạt được một số đột phá công nghệ nhờ thị trường rộng lớn, nguồn vốn mạnh và năng lực nghiên cứu ngày càng tăng," ông nói. "Thông qua thiết kế ngược, các nhà nghiên cứu Trung Quốc đang dần làm chủ các thành phần quan trọng và đặt nền móng cho sự trỗi dậy của ngành công nghiệp chip trong nước."

Ông dẫn chứng trường hợp của Zhao Yongpeng, một giáo sư tại Trường Hàng không vũ trụ thuộc Viện Công nghệ Cáp Nhĩ Tân, người đã phát triển thành công nguồn sáng EUV (cực tím khắc nghiệt) plasma phóng điện vào năm 2024. Ông nhấn mạnh rằng Trung Quốc hiện đang trên đà phá vỡ sự phong tỏa công nghệ của nước ngoài và lĩnh vực sản xuất chip của họ sẽ tiếp tục mở rộng.

Vì sao Trung Quốc không thể sao chép máy quang khắc?

Một số nhà bình luận Trung Quốc đã lưu ý rằng việc thiết kế ngược các máy quang khắc DUV nhúng của ASML là một thách thức cực kỳ phức tạp.

Một nhà bình luận tại Quảng Đông viết dưới bút danh "Chengwa" đã chỉ ra bốn khó khăn chính:

• Độ chính xác cực cao: Hệ thống DUV sử dụng laser argon fluoride (ArF) 193 nm và một lớp nước mỏng bên dưới thấu kính. Ngay cả sự sai lệch nhỏ nhất cũng có thể gây ra phản ứng dây chuyền lỗi hệ thống.
• Cơ học phức tạp: Bên trong các máy DUV nhúng hiện đại, các bệ wafer đôi di chuyển nhanh chóng dưới thấu kính với độ chính xác dưới nanomet và xử lý khoảng 330 wafer mỗi giờ. Việc tháo một bệ mà không có hiệu chuẩn của nhà máy có thể phá hủy sự căn chỉnh tinh vi mà các kỹ sư hiện trường không thể dễ dàng khôi phục.
• Công nghệ tích hợp cao: Thiết bị của ASML phụ thuộc vào các hệ thống quang học phức tạp, bệ chuyển động và phần mềm điều khiển được hoàn thiện ở châu Âu qua nhiều thập kỷ. Việc sao chép tất cả các công nghệ này từ đầu là vô cùng khó khăn.
• Hiệu chuẩn chính xác: Độ chính xác của hệ thống phụ thuộc vào hiệu chuẩn vòng kín liên kết giữa quang học, cảm biến và điều khiển chuyển động. Việc tháo dỡ máy có thể dẫn đến nhiễm bẩn hạt, trôi giao thoa kế và mất các điểm tham chiếu chính. Những vấn đề này đòi hỏi các khóa phần mềm và quy trình cấp nhà cung cấp để khắc phục.

Trong nhiều năm, Trung Quốc đã phụ thuộc rất nhiều vào máy quang khắc của ASML để sản xuất chip tiên tiến. Dòng SSX600 của Shanghai Microelectronics Equipment Co Ltd (SMEE), mẫu tiên tiến nhất của công ty cho đến nay, có khả năng sản xuất chip 90 nanomet theo công bố chính thức.

Sau khi Mỹ cấm bán máy quang khắc EUV của ASML cho Trung Quốc vào năm 2019, Bắc Kinh bắt đầu đổ những khoản đầu tư đáng kể vào việc phát triển ngành quang khắc trong nước. Tuy nhiên, phần lớn nguồn vốn đó đã bị cản trở bởi sự thiếu hiệu quả làm hạn chế tiến bộ công nghệ .

Vào tháng 9 năm 2024, Bộ Công nghiệp và Công nghệ Thông tin (MIIT) thông báo rằng hai hệ thống quang khắc sản xuất trong nước đã được thêm vào danh sách khuyến nghị để các nhà sản xuất bán dẫn Trung Quốc áp dụng. Một hệ thống có khả năng sản xuất chip 130 nm, trong khi hệ thống còn lại được thiết kế cho chip 65 nm.

Tháng trước, tờ Financial Times đưa tin rằng nhà sản xuất chip hàng đầu của Trung Quốc, Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC), đang thử nghiệm một máy quang khắc DUV nhúng do Yuliangsheng sản xuất.

Cỗ máy này được cho là máy quét DUV nhúng nhắm đến mục tiêu sản xuất chip 28 nm, gần như tương đương với hiệu suất của các thiết kế Twinscan của ASML vào năm 2008. Yuliangsheng đã lên kế hoạch triển khai nó trên các dây chuyền sản xuất vào năm 2027.