Đánh bóng wafer, hay còn gọi là làm phẳng cơ-hóa học, là quy trình sản xuất kết hợp giữa các phản ứng hóa học và lực mài mòn cơ học nhằm giúp bề mặt các đĩa silicon bán dẫn trở nên siêu nhẵn và phẳng tuyệt đối.
Các nhà sản xuất sẽ in, khắc và chế tạo hàng nghìn vi mạch tích hợp cùng các bóng bán dẫn siêu nhỏ lên trên một tấm wafer trước khi cắt nó thành từng vi chip riêng lẻ. Tấm wafer đóng vai trò là phần nền, hay đế, cho quá trình sản xuất các mạch tích hợp, vi chip và nhiều thiết bị vi mô khác.
Là nhà sản xuất thiết bị chế tạo bán dẫn hàng đầu Trung Quốc, Hwatsing Technology vừa công bố một hệ thống đo lường mới kết hợp trực tiếp với thiết bị đánh bóng cơ-hóa học dành cho các tấm wafer 6 inch – thành tựu đầu tiên thuộc loại này tại quốc gia này.
Bước tiến rõ rệt trong công đoạn then chốt của ngành sản xuất điện tử
Hiện tại, ngành công nghiệp bán dẫn Trung Quốc vẫn phải phụ thuộc vào các nhà cung cấp nước ngoài đối với những quy trình phức tạp nói trên.
Như tờ South China Morning Post nhận định, việc biến "một tấm wafer thô thành một con chip hoàn chỉnh đòi hỏi phải trải qua nhiều công đoạn, bao gồm phủ chất quang kháng lên bề mặt, khắc các lớp vi mạch phức tạp và đấu nối các bóng bán dẫn siêu nhỏ."
Trên thực tế, các tấm wafer phải di chuyển qua lại giữa các máy đánh bóng và hệ thống kiểm tra riêng biệt, điều này làm kéo dài thời gian và giảm tốc độ sản xuất.
Hệ thống đo lường 6 inch mới của Hwatsing cung cấp các phép đo theo thời gian thực cả trước và sau khi đánh bóng. Dữ liệu được truyền trực tiếp về hệ thống điều khiển để hỗ trợ phát hiện lỗi tức thì và đảm bảo chất lượng đầu ra luôn đồng đều.
Với cải tiến tích hợp này, công ty hướng tới mục tiêu nâng cao độ đồng đều của tấm wafer và giảm thiểu hao hụt vật liệu, giải quyết các thách thức lớn trong sản xuất. Bởi chỉ một tạp chất nhỏ ở quy mô vi mô cũng có thể làm hỏng cả một lô chip, khiến môi trường sản xuất đòi hỏi phải vô trùng và sạch sẽ hơn cả một phòng mổ.
Theo South China Morning Post, Hwatsing dự định nhắm tới các dòng chip sử dụng trong "thiết bị công suất, hệ thống vi cơ điện tử (MEMS) và cảm biến, chủ yếu sản xuất trên các tiến trình công nghệ cũ. Những thiết bị này đang được ứng dụng rộng rãi trong xe điện, thiết bị công nghiệp, điện tử tiêu dùng và hạ tầng viễn thông."
Liệu bước phát triển này có thể xoay chuyển thị trường toàn cầu theo hướng có lợi cho Trung Quốc?
Tổ chức nghiên cứu Verified Market Research mô tả thị trường Wafer Silicon là một ngành công nghiệp công nghệ cao mang tính chuyên biệt, cung cấp "tấm phông trắng" thiết yếu cho cả thế giới kỹ thuật số.
Tờ South China Morning Post cũng đề cập đến những "điểm nghẽn công nghệ cao" vốn thường thu hút sự chú ý của toàn thế giới, chẳng hạn như công nghệ quang khắc siêu cực tím EUV (Extreme Ultraviolet). Hiện tại, ASML — một công ty của Hà Lan — đang nắm giữ vị thế độc quyền 100% trên toàn cầu trong việc sản xuất các cỗ máy này.
Dù vậy, các doanh nghiệp nội địa như Hwatsing đang âm thầm phát triển các giải pháp cho những quy trình sản xuất bán dẫn khác như khắc, làm phẳng cơ-hóa học, đánh bóng wafer, cũng như các hệ thống quang khắc chìm DUV non trẻ.
Một số chuyên gia tin rằng bước tiến này có thể làm thay đổi cục diện thị trường toàn cầu, trong khi những người khác lại lập luận rằng "tiến trình phát triển vẫn bị hạn chế ở mảng quang khắc" — lĩnh vực vốn do ASML thống trị và công ty này hiện đang bị cấm bán các hệ thống tiên tiến nhất cho Trung Quốc.
Dù những cải tiến này giúp tối ưu hóa hệ thống nhà máy và giảm thiểu lãng phí, wafer cũng chỉ là một mảnh ghép trong bức tranh địa chính trị phức tạp. Đúng như kết luận của tổ chức Santiago and Company: "Điểm nghẽn cốt lõi đã dịch chuyển từ khâu chế tạo wafer sang khâu tích hợp vật lý."
Và mặc dù Hwatsing vẫn giữ vững vị thế "lãnh đạo không thể tranh cãi" tại thị trường nội địa, theo South China Morning Post, "tỷ lệ tự chủ đối với các công cụ đo lường và kiểm tra wafer" của Trung Quốc vẫn chưa thực sự tương xứng — ít nhất là ở thời điểm hiện tại.
.png "Quan chức Fed cảnh báo có thể phải tăng lãi suất nhiều lần")
.png "Trung Quốc lắp thành công khối thép 840 tấn gây chấn động ngành năng lượng: Cỗ máy nặng bằng 560 chiếc ô tô, chuẩn bị xả 4 tỷ kWh điện sạch mỗi năm")
