Công ty bán dẫn hàng đầu Trung Quốc đạt được tiến bộ trong công nghệ chip 5nm, nhưng đối mặt với nhiều thách thức

Trong bối cảnh công nghệ bán dẫn ngày càng phát triển mạnh mẽ, Tập đoàn Sản xuất Chất bán dẫn Quốc tế (SMIC) của Trung Quốc đang nỗ lực không ngừng để khẳng định vị thế của mình trên thị trường toàn cầu. Mới đây, SMIC đã công bố những bước tiến quan trọng trong việc phát triển chip 5nm, một công nghệ tiên tiến hứa hẹn sẽ mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành công nghiệp bán dẫn của nước này. Tuy nhiên, con đường phía trước không hề dễ dàng và đi kèm với nhiều thách thức lớn.

Những điểm nổi bật:

• SMIC dự kiến sẽ hoàn tất phát triển công nghệ 5nm vào năm 2025.
• Do bị cấm vận thiết bị quang khắc EUV, SMIC phải sử dụng công nghệ DUV cũ với phương pháp in khắc nhiều lớp.
• Chi phí sản xuất chip 5nm của SMIC cao hơn 50% so với TSMC, với tỷ lệ thành phẩm chỉ đạt khoảng 33%.
• Huawei có kế hoạch sử dụng công nghệ 5nm để sản xuất chip AI Ascend 910C, nhằm giảm sự phụ thuộc vào NVIDIA.
• SMIC hy vọng vào việc phát triển máy EUV nội địa, dự kiến thử nghiệm vào Quý 3/2025.

Khó khăn trong việc áp dụng công nghệ DUV

SMIC đang đối mặt với nhiều thách thức trong việc phát triển chip 5nm, đặc biệt là khi không thể tiếp cận các máy in thạch bản cực tím (EUV) hiện đại do các lệnh cấm vận từ phương Tây. Để vượt qua rào cản này, SMIC buộc phải sử dụng công nghệ DUV cũ, điều này dẫn đến việc phải áp dụng kỹ thuật in khắc nhiều lớp phức tạp. Kỹ thuật này không chỉ tốn thời gian mà còn làm tăng chi phí sản xuất và tỷ lệ lỗi.

Việc sử dụng công nghệ DUV với bước sóng lớn hơn khiến SMIC phải thực hiện nhiều bước in khắc để tạo ra các chi tiết mạch siêu nhỏ. Điều này không chỉ làm tăng chi phí sản xuất mà còn làm giảm tỷ lệ thành phẩm, với chỉ khoảng 33% số chip sản xuất đạt yêu cầu chất lượng. Điều này đặt ra một thách thức lớn cho SMIC trong việc cạnh tranh với các đối thủ như TSMC, nơi sử dụng công nghệ EUV tiên tiến hơn.

Hướng đi mới với máy EUV nội địa

Trong bối cảnh khó khăn hiện tại, Huawei, một trong những khách hàng lớn của SMIC, đang tìm cách sử dụng công nghệ 5nm để sản xuất chip AI Ascend 910C. Điều này không chỉ giúp Huawei giảm sự phụ thuộc vào NVIDIA mà còn tạo cơ hội cho SMIC mở rộng thị trường. Tuy nhiên, để có thể cạnh tranh hiệu quả, SMIC cần phát triển máy quang khắc EUV nội địa.

Các nguồn tin cho biết, các nguyên mẫu máy EUV do SiCarrier, một công ty thiết bị bán dẫn được Huawei hỗ trợ, sẽ bước vào giai đoạn thử nghiệm vào Quý 3 năm 2025. Nếu thành công, điều này sẽ giúp SMIC cải thiện đáng kể hiệu suất sản xuất, giảm chi phí và thu hẹp khoảng cách với các đối thủ quốc tế.

Thách thức và cơ hội trong tương lai

Việc SMIC phát triển công nghệ 5nm bằng cách sử dụng công nghệ DUV là một nỗ lực đáng ghi nhận, thể hiện quyết tâm tự chủ công nghệ của Trung Quốc. Tuy nhiên, chi phí cao và tỷ lệ lỗi lớn đang đặt ra nhiều thách thức cho SMIC trong việc duy trì vị thế cạnh tranh trên thị trường toàn cầu. Tương lai của ngành bán dẫn Trung Quốc sẽ phụ thuộc vào sự thành công của các dự án phát triển máy quang khắc EUV nội địa, mở ra cơ hội mới cho sự phát triển bền vững trong lĩnh vực công nghệ cao này.