Buzz
Trong thời đại cạnh tranh công nghệ toàn cầu khốc liệt, ngành công nghiệp bán dẫn, đặc biệt là sản xuất chip, đã trở thành yếu tố cốt lõi của nền công nghiệp hiện đại.
Chất cản quang: Một “mắt xích” nhỏ nhưng có vai trò vô cùng quan trọng.
Dù thuật ngữ “chất cản quang” còn khá mới mẻ với đại chúng, nhưng đối với giới công nghệ và kỹ thuật bán dẫn, đây là một thành phần không thể thiếu trong quy trình sản xuất chip.
Trong quá trình chế tạo vi mạch, chất cản quang (photoresist) được phủ lên bề mặt tấm silicon trước khi tiếp xúc với ánh sáng và thực hiện các bước khắc vi mô, tạo nên các hoa văn siêu nhỏ, nền tảng của vi mạch hiện đại.
Chất lượng và đặc tính của chất cản quang ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác, độ tin cậy và hiệu suất của chip hoàn thiện. Nó có thể được ví như “mực in” trong một bản vẽ siêu nhỏ, nơi một sai sót dù nhỏ cũng có thể khiến con chip không hoạt động chính xác.
Mặc dù quy mô thị trường chất cản quang toàn cầu chỉ đạt khoảng 2,2 tỷ USD vào năm 2022 (một con số khiêm tốn so với 573,5 tỷ USD của ngành bán dẫn nói chung), nhưng tầm quan trọng chiến lược của nó thì không thể coi thường.
Nếu thiếu chất cản quang chất lượng cao, việc sản xuất chip tiên tiến sẽ gần như không thể thực hiện được, đặc biệt là trong các lĩnh vực yêu cầu hiệu suất cao như trí tuệ nhân tạo, viễn thông, xe tự lái và điện tử tiêu dùng.
Nhật Bản: Vị thế “vua không ngai” trong ngành chất cản quang.
Hiện nay, thị trường chất cản quang toàn cầu gần như hoàn toàn bị chi phối bởi các tập đoàn Nhật Bản như JSR, Tokyo Ohka, Shin-Etsu Chemical và Fuji Electronics. Đặc biệt, trong phân khúc chất cản quang cao cấp như ArF và EUV (được sử dụng trong quy trình sản xuất chip hiện đại), các công ty Nhật Bản nắm giữ hơn 90% thị phần toàn cầu.
Điều này là kết quả của một quá trình tích lũy công nghệ kéo dài hàng thập kỷ, bắt đầu từ những năm 1950–1960, khi ngành điện tử và vật liệu của Nhật Bản bắt đầu phát triển mạnh mẽ.
Quyền lực độc tôn trong lĩnh vực chất cản quang đã biến Nhật Bản thành một “nút cổ chai” trong chuỗi cung ứng bán dẫn toàn cầu.
Đối với Trung Quốc, đây là một điểm yếu chí mạng. Nếu Nhật Bản quyết định hạn chế hoặc ngừng cung cấp chất cản quang, ngành công nghiệp chip của Trung Quốc sẽ có thể rơi vào tình trạng tê liệt.
Trung Quốc: Những bước tiến mạnh mẽ nhưng vẫn phụ thuộc.
Trong những năm gần đây, Trung Quốc đã đạt được những thành tựu ấn tượng trong ngành công nghiệp bán dẫn. Chỉ trong 10 tháng đầu năm 2024, giá trị xuất khẩu chip của Trung Quốc đã đạt 353,16 tỷ USD, tăng 24,8% so với cùng kỳ năm trước.
Mức tăng trưởng này phần lớn nhờ vào sự hỗ trợ mạnh mẽ từ chính phủ Trung Quốc, thông qua các chính sách ưu đãi thuế, tài trợ cho nghiên cứu và phát triển (R&D), cùng với việc thúc đẩy xây dựng một chuỗi cung ứng nội địa hoàn chỉnh.
Tuy nhiên, mặc dù sản xuất chip đã có những bước tiến đáng kể, Trung Quốc vẫn gặp khó khăn trong việc kiểm soát khâu cung cấp chất cản quang, đặc biệt là các dòng cao cấp.
Vào năm 2022, thị phần chất cản quang trong nước của Trung Quốc chủ yếu nằm ở phân khúc trung và thấp cấp: chất cản quang PCB chiếm đến 94%, trong khi chất cản quang tấm chỉ chiếm 3% và chất cản quang bán dẫn (dùng trong sản xuất chip) chỉ đạt 2%.
Điều này cho thấy sự thiếu cân đối rõ rệt và sự phụ thuộc nặng nề vào nguồn cung nhập khẩu, đặc biệt là từ Nhật Bản.
Một ví dụ điển hình là dòng chip cao cấp Kirin của Huawei, niềm tự hào công nghệ của Trung Quốc, vốn sử dụng chất cản quang EUV trong quá trình sản xuất. Nếu Nhật Bản ngừng cung cấp, quá trình sản xuất chip cao cấp như Kirin có thể bị đình trệ hoàn toàn.
Những nỗ lực nhằm vượt qua thế độc quyền.
Thực tế, trong những năm gần đây, Trung Quốc đã thực hiện nhiều chính sách hỗ trợ mạnh mẽ để thúc đẩy phát triển ngành công nghiệp vật liệu bán dẫn nội địa, đặc biệt là trong lĩnh vực chất cản quang.
Cụ thể, các doanh nghiệp sản xuất mạch tích hợp dưới 130 nanomet sẽ được miễn thuế trong tối đa 10 năm. Đồng thời, dòng vốn từ các quỹ đầu tư trong nước cũng bắt đầu đổ vào lĩnh vực này, tạo động lực cho các công ty đổi mới công nghệ.
Về mặt nghiên cứu và phát triển (R&D), nhiều trường đại học, viện nghiên cứu và doanh nghiệp Trung Quốc đã đạt được những bước tiến đáng kể. Các cơ sở như Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, Đại học Quang điện tử Nam Kinh và Đại học Khoa học và Công nghệ Nam Kinh đã phát triển chất cản quang ArF phục vụ quy trình 90nm, đồng thời đang hướng tới phát triển chất cản quang EUV tiên tiến hơn.
Các doanh nghiệp tư nhân như Tongcheng New Materials cũng đã phát triển thành công nhựa phenolic cấp điện tử (vật liệu nền của chất cản quang) và hiện đã nhận đơn hàng quy mô lớn từ một số nhà máy sản xuất chip trong nước. Các công ty như Huamao Technology và Jingrui Electronic Materials cũng đang có những tiến bộ nổi bật trong nghiên cứu chất cản quang EUV.
Song song với R&D, Trung Quốc cũng chú trọng chiến lược liên kết chuỗi cung ứng. Ngày càng nhiều doanh nghiệp bắt đầu triển khai hợp tác chặt chẽ giữa các nhà sản xuất chip và nhà cung cấp vật liệu, để cùng nghiên cứu và kiểm chứng sản phẩm, qua đó rút ngắn thời gian nội địa hóa và nâng cao năng lực cạnh tranh chung.
Ngành công nghiệp chip không phải là cuộc đua ngắn hạn, mà là một cuộc đua đường dài đòi hỏi sự đầu tư kiên trì, liên tục và chiến lược bài bản. Trong khi các quốc gia dẫn đầu như Mỹ, Nhật Bản và Hàn Quốc đã có hàng chục năm tích lũy công nghệ, Trung Quốc hiện nay vẫn đang trong giai đoạn tăng tốc.
Việc giảm phụ thuộc vào nguồn cung từ nước ngoài, đặc biệt ở những khâu quan trọng như chất cản quang, là một thách thức lớn nhưng không phải là điều không thể thực hiện được.
