Dũng Virgo
Nga vừa hoàn thành nguyên mẫu máy quang khắc 130 nm đầu tiên, đánh dấu một bước tiến đáng chú ý trong nỗ lực xây dựng năng lực sản xuất thiết bị bán dẫn nội địa. Hệ thống do Trung tâm Công nghệ nano Zelenograd (ZNTC) phát triển, sử dụng wafer đường kính 200 mm và hiện đã bước sang giai đoạn kiểm thử kỹ thuật.
Tuy nhiên, đây chưa phải cỗ máy có thể lập tức đưa vào dây chuyền sản xuất chip hàng loạt. Nguyên mẫu vẫn cần trải qua quá trình nghiệm thu nội bộ, hoàn thiện thiết kế và chứng minh khả năng vận hành ổn định trong môi trường nhà máy. Theo lộ trình hiện tại, thời điểm thiết bị có thể xử lý wafer thương mại sớm nhất được đánh giá vào khoảng năm 2029.
Cột mốc kỹ thuật quan trọng nhưng chưa phải sản phẩm hoàn chỉnh
Dự án máy quang khắc được Bộ Công nghiệp và Thương mại Nga cấp khoảng 70 triệu USD. ZNTC dự kiến bắt đầu ký hợp đồng cung cấp thiết bị theo lô từ năm 2027. Khoảng thời gian giữa kế hoạch cung cấp ban đầu và mốc xử lý wafer thương mại cho thấy còn nhiều bước kỹ thuật cần hoàn tất.
Trong ngành bán dẫn, việc tạo ra một nguyên mẫu mới chỉ là nền tảng ban đầu. Một thiết bị quang khắc thực tế phải duy trì độ chính xác cao trong thời gian dài, hoạt động ổn định qua nhiều chu kỳ và tạo ra các lớp mạch có chất lượng đồng nhất. Ngoài ra, nhà sản xuất còn phải chứng minh năng suất, khả năng bảo trì cũng như mức độ tương thích với những công đoạn khác trong dây chuyền chế tạo chip.
Nói cách khác, một cỗ máy có thể hoạt động trong phòng thí nghiệm chưa đồng nghĩa với việc nó đã sẵn sàng phục vụ nhà máy. Các nhà sản xuất chip thường cần dữ liệu vận hành kéo dài để đánh giá tỷ lệ sản phẩm đạt chuẩn, thời gian dừng máy và chi phí bảo dưỡng trước khi quyết định triển khai trên quy mô lớn.
Công nghệ 130 nm đi sau thị trường khoảng 25 năm
Nguyên mẫu của Nga sử dụng laser excimer bước sóng 193 nm để phục vụ công nghệ quang khắc 130 nm. Đây là tiến trình đã được ngành bán dẫn sử dụng từ nhiều năm trước và hiện không thể cạnh tranh với các công nghệ tiên tiến dành cho bộ xử lý máy tính, smartphone hay hệ thống trí tuệ nhân tạo.
Để hình dung khoảng cách, ASML từng thương mại hóa mẫu PAS 5500/800 có độ phân giải 120 nm trên wafer 200 mm từ năm 2001. So sánh này cho thấy hệ thống mà Nga đang phát triển có năng lực tương đương với thiết bị thương mại xuất hiện khoảng 25 năm trước.
Dù vậy, khoảng cách về thời điểm không nên được hiểu là mọi thành phần của hai hệ thống hoàn toàn giống nhau về tuổi đời. Một máy quang khắc là tập hợp phức tạp của nguồn sáng, hệ thống quang học, cơ cấu chuyển động, điều khiển, đo lường và phần mềm. Việc tái tạo được một nền tảng có thể vận hành ổn định vẫn là thách thức lớn, đặc biệt khi các chuỗi cung ứng thiết bị bán dẫn bị hạn chế.
Không hoàn toàn là dự án nội địa của riêng Nga
Dự án có sự tham gia đáng kể của Belarus. Công ty Planar giữ vai trò phát triển hệ thống quang khắc và các cụm cơ khí chính, đồng thời tham gia đưa nguyên mẫu vào vận hành. Doanh nghiệp Nga Lassard cung cấp laser, còn ZNTC chịu trách nhiệm điều phối phát triển tổng thể, tính toán thấu kính, mô phỏng quy trình và xây dựng thiết bị kiểm thử.
Cấu trúc hợp tác này cho thấy máy quang khắc mới là kết quả của chương trình công nghiệp Nga-Belarus, thay vì hoàn toàn do một mình Nga thực hiện. Sự phối hợp giữa các doanh nghiệp có thể giúp rút ngắn thời gian phát triển và tận dụng chuyên môn sẵn có, nhưng đồng thời cũng đặt ra câu hỏi về mức độ tự chủ của chuỗi cung ứng.
Để đạt khả năng tự chủ thực sự, Nga không chỉ cần làm chủ thiết kế máy. Nước này còn phải bảo đảm nguồn cung ổn định cho laser, linh kiện cơ khí chính xác, hệ thống điều khiển, vật liệu tiêu hao và các bộ phận thay thế. Mạng lưới kỹ thuật viên có khả năng lắp đặt, hiệu chuẩn và bảo dưỡng thiết bị cũng quan trọng không kém bản thân nguyên mẫu.
Vì sao công nghệ 130 nm vẫn còn giá trị?
130 nm đã lỗi thời nếu đặt cạnh các chip hiện đại dùng trong điện thoại cao cấp, máy tính hay máy chủ AI. Tuy nhiên, tiến trình này vẫn có thể đáp ứng nhiều nhu cầu công nghiệp không đòi hỏi mật độ bóng bán dẫn quá cao.
Các chip trên tiến trình trưởng thành thường được sử dụng trong:
- Thiết bị điện tử trên ô tô và bộ điều khiển phương tiện;
- Hệ thống tự động hóa và điều khiển công nghiệp;
- Thiết bị quản lý, chuyển đổi và giám sát nguồn điện;
- Cảm biến, thiết bị đo lường và hệ thống năng lượng;
- Thiết bị liên lạc chuyên dụng cùng các sản phẩm điện tử có vòng đời dài.
Với nhóm ứng dụng này, yêu cầu quan trọng đôi khi không phải là tiến trình nhỏ nhất. Doanh nghiệp có thể ưu tiên nguồn cung ổn định, độ tin cậy, khả năng sửa chữa và thời gian sử dụng lâu dài. Một con chip 130 nm được sản xuất đều đặn trong nước vẫn có thể mang lại giá trị thực tế nếu nó phục vụ đúng nhu cầu của các ngành công nghiệp.
Đây cũng là lý do nhiều quốc gia vẫn duy trì năng lực sản xuất chip trên các tiến trình trưởng thành. Những dây chuyền này có thể không tạo ra bộ xử lý mạnh nhất, nhưng lại phù hợp với các sản phẩm cần hoạt động ổn định trong nhiều năm và không thường xuyên thay đổi thiết kế.
Mục tiêu lớn nhất là giảm phụ thuộc thiết bị nước ngoài
Động lực phía sau dự án không chỉ nằm ở việc tạo ra chip 130 nm. Nga còn muốn giảm sự phụ thuộc vào các máy móc nhập khẩu, vốn có thể gặp khó khăn trong khâu mua mới, bảo dưỡng hoặc nâng cấp khi các hạn chế xuất khẩu ngày càng gia tăng.
Sở hữu thiết bị quang khắc trong nước có thể giúp các nhà máy chủ động hơn về kế hoạch vận hành. Trong trường hợp thiết bị được hoàn thiện, việc có nhà sản xuất và đội ngũ hỗ trợ gần hơn cũng có thể rút ngắn thời gian sửa chữa. Tuy nhiên, lợi ích này chỉ xuất hiện khi máy đạt độ tin cậy đủ cao và có thể được cung cấp với số lượng phù hợp.
Thách thức nằm ở chỗ thiết bị bán dẫn không thể đánh giá chỉ bằng thông số độ phân giải. Một hệ thống tốt phải bảo đảm độ chính xác, năng suất, tính lặp lại và khả năng hoạt động liên tục. Nếu máy thường xuyên dừng để hiệu chỉnh hoặc thay thế linh kiện, chi phí thực tế có thể tăng cao và làm giảm hiệu quả của cả nhà máy.
Quy mô thị trường có thể là bài toán khó
Nhu cầu trong nước cũng ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng thương mại hóa dự án. Nga được ước tính cần khoảng 15-25 máy quang khắc wafer 200 mm trong giai đoạn 2030-2032. Đây là quy mô tương đối hạn chế nếu so với thị trường thiết bị bán dẫn toàn cầu.
Thị trường nhỏ khiến nhà sản xuất khó mở rộng sản lượng, giảm chi phí và tích lũy kinh nghiệm vận hành. Trong khi đó, máy quang khắc là thiết bị có cấu trúc phức tạp, cần đầu tư lớn cho nghiên cứu, sản xuất, kiểm định và dịch vụ sau bán hàng. Nếu số lượng đơn hàng không đủ, chi phí trên mỗi thiết bị có thể cao và quá trình cải tiến cũng chậm hơn.
Để dự án đi xa hơn nguyên mẫu, Nga cần đồng thời giải quyết ba vấn đề: hoàn thành kiểm thử tại nhà máy thực tế, xây dựng chuỗi cung ứng linh kiện đủ ổn định và tạo ra nhu cầu dài hạn cho các thiết bị 130 nm. Nếu thiếu một trong các yếu tố này, cỗ máy có thể đạt thành công về mặt trình diễn nhưng chưa tạo ra năng lực sản xuất bền vững.
Bước tiến đáng kể, nhưng chưa thể gọi là tự chủ bán dẫn
Việc ZNTC hoàn thành nguyên mẫu máy quang khắc 130 nm là thành tựu kỹ thuật đáng ghi nhận, nhất là trong bối cảnh Nga phải phát triển thiết bị với nguồn lực và chuỗi cung ứng bị giới hạn. Công nghệ này có thể không phục vụ những con chip tiên tiến nhất, nhưng vẫn phù hợp với nhiều lĩnh vực công nghiệp cần nguồn cung ổn định.
Dẫu vậy, cột mốc hiện tại chưa chứng minh Nga đã giải quyết được bài toán tự chủ bán dẫn. Kết quả cuối cùng sẽ phụ thuộc vào khả năng đưa thiết bị vào nhà máy, duy trì độ chính xác trong thời gian dài, đạt năng suất chấp nhận được và xây dựng mạng lưới bảo dưỡng đủ hiệu quả.
Nếu vượt qua được các bài kiểm tra này, máy quang khắc 130 nm có thể trở thành nền tảng để Nga từng bước khôi phục năng lực chế tạo thiết bị bán dẫn. Còn ở thời điểm hiện tại, đây vẫn là một nguyên mẫu giàu ý nghĩa chiến lược hơn là sản phẩm thương mại đã hoàn thiện.
Startup Việt tiết kiệm hơn 200 triệu nhờ gói hỗ trợ Anthropic
Sharp dẫn đầu bình chọn hệ sinh thái sống khỏe tại BCA 2026
Sun Holidays giảm 10%, tối đa 1 triệu đồng qua VietQR
Hacker làm nóng tủ lạnh tại hàng trăm siêu thị Pháp
VIS 2026: Kết nối vốn, công nghệ và thị trường cho Việt Nam
Getty Images đối mặt nguy cơ phá sản sau cú rơi 99% cổ phiếu
FPT và Pasqal muốn xây năng lực máy tính lượng tử tại Việt Nam
