Dấu ấn trên hành trình tự chủ công nghệ chiến lược

Những tiêu chuẩn khó tin đằng sau chip bán dẫn

Hiện nay, chip bán dẫn được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết lĩnh vực của đời sống xã hội. Tuy có kích thước rất nhỏ nhưng chip bán dẫn được xem như trái tim của mọi thiết bị công nghệ, từ ti vi, tủ lạnh, điện thoại di động, ô tô cho đến các hệ thống trí tuệ nhân tạo phức tạp. Vì vậy, chip bán dẫn giữ vai trò quyết định, mang tầm chiến lược đối với mỗi quốc gia trên nhiều phương diện như năng lực kinh tế, năng lực công nghiệp, năng lực quốc phòng, an ninh. 

Phối cảnh nhà máy sản xuất chip bán dẫn của Viettel. Ảnh do Tập đoàn Viettel cung cấp

Thời gian qua, Đảng, Nhà nước ta đã có những chủ trương, định hướng, hoàn thiện hành lang pháp lý để phát triển công nghiệp bán dẫn. Trong đó, Nghị quyết số 57-NQ/TW của Bộ Chính trị lần đầu tiên xác định bán dẫn là công nghệ chiến lược, cần từng bước làm chủ, được xem là nghị quyết mở đường cho tiến trình tự chủ về khoa học, công nghệ quốc gia. Bên cạnh đó, Thủ tướng Chính phủ cũng đã ban hành Chiến lược phát triển công nghiệp bán dẫn Việt Nam đến năm 2030 và tầm nhìn 2050; đồng thời ban hành Chương trình phát triển nguồn nhân lực ngành công nghiệp bán dẫn đến năm 2030, định hướng đến năm 2050. 

Là doanh nghiệp tiên phong trong lĩnh vực phát triển khoa học, công nghệ, Tập đoàn Viettel đã bắt đầu nghiên cứu, chế tạo chip chuyên dụng từ năm 2019 và hiện đã đưa ra thị trường nhiều dòng sản phẩm như chip cho hệ sinh thái 5G, chip bảo mật thông tin, chip cao tần cho các hệ thống dò tìm. Tuy nhiên, do trong nước chưa có nhà máy chế tạo chip bán dẫn nên việc sản xuất các dòng chip thời gian qua được đặt hàng từ các nhà máy tại nước ngoài. Không chỉ Việt Nam, hiện trên thế giới cũng có rất ít quốc gia sở hữu năng lực chế tạo chip bán dẫn. 

Vậy vì sao một sản phẩm nhỏ bé đặt vừa trong lòng bàn tay như chip bán dẫn lại khó sản xuất như vậy? Có lẽ ít người hình dung được mức độ phức tạp và tinh vi trong toàn bộ quá trình sản xuất chip bán dẫn. 

Về bản chất, chip bán dẫn là một cấu trúc siêu phức tạp được hình thành từ hàng trăm lớp màng mỏng chồng lên nhau, mỗi lớp đảm nhiệm một chức năng riêng, có cấu trúc và đặc tính khác nhau. Để chế tạo được từng lớp màng mỏng ấy phải trải qua 7 công đoạn gồm: Làm sạch, lắng đọng, quang khắc, ăn mòn, cấy ion, ủ nhiệt, làm phẳng-đo lường. Toàn bộ quy trình được thiết kế khép kín, tuần tự và lặp đi lặp lại hàng trăm lần cho đến khi con chip hoàn thiện. Trong quá trình ấy, chỉ cần tỷ lệ lỗi ở mỗi bước là 1%, hiệu suất của cả dây chuyền gần như bằng 0. 

Là nơi bảo đảm quy trình chế tạo nói trên diễn ra chính xác và có hiệu suất cao, nhà máy chế tạo chip bán dẫn được đánh giá là một trong những tổ hợp công nghiệp phức tạp bậc nhất từng được xây dựng. Đây là nơi có các phòng sạch rộng đến vài héc-ta với những yêu cầu hạ tầng khắt khe. Ví dụ, lượng điện tiêu thụ của một nhà máy chip có thể tương đương với lượng điện tiêu thụ của khoảng 50.000 hộ gia đình. Nguồn nước sử dụng phải là nước siêu tinh khiết, với hàm lượng carbon hữu cơ dưới một phần tỷ, sạch gấp khoảng 2.000 lần tiêu chuẩn nước uống. Phòng sạch trong nhà máy phải đạt cấp độ class 1, tức trong 1m³ không khí chỉ cho phép tối đa 35 hạt bụi, sạch gấp 10.000 lần so với tiêu chuẩn phòng mổ...

Vì vậy, theo các chuyên gia, sự kiện khởi công xây dựng nhà máy chế tạo chip bán dẫn của Viettel là dấu mốc lịch sử cho ngành công nghiệp bán dẫn của Việt Nam, được kỳ vọng giúp hoàn thiện quy trình sản xuất chip bán dẫn ngay tại Việt Nam. Theo TS Đặng Đình Thi, Trưởng ban Đề án nhà máy chế tạo chip bán dẫn của Viettel, việc xây dựng nhà máy chế tạo chip bán dẫn sẽ tạo điều kiện thuận lợi để thu hút các công ty, doanh nghiệp nước ngoài tham gia đầu tư, hợp tác sản xuất và phát triển chuỗi cung ứng liên quan. Bên cạnh đó, việc này còn thúc đẩy sự phát triển nghiên cứu khoa học vì trong ngành chế tạo chip bán dẫn cần rất nhiều sự hỗ trợ, phối hợp từ các trường đại học, viện nghiên cứu, các tổ chức nước ngoài. Đồng thời hỗ trợ đào tạo nguồn nhân lực cho hoạt động chế tạo chip bán dẫn. 

Viettel tiếp tục giữ vai trò nòng cốt trong phát triển công nghiệp bán dẫn

Theo Trung tướng Tào Đức Thắng, Ủy viên Trung ương Đảng, Chủ tịch kiêm Tổng giám đốc Tập đoàn Viettel, chế tạo chip bán dẫn là lĩnh vực mới, phức tạp, nhiều rủi ro, cạnh tranh khốc liệt, đòi hỏi sự kiên định mục tiêu cũng như vốn đầu tư lớn, bài bản và dài hạn. Viettel đã chủ động xúc tiến gặp gỡ các hiệp hội bán dẫn, tập đoàn, doanh nghiệp lớn đến từ các cường quốc về công nghệ bán dẫn như Mỹ, Nhật Bản và một số nước châu Âu... để tìm hiểu về các vấn đề cốt lõi trong việc xây dựng nhà máy chip bán dẫn như lựa chọn công nghệ, mô hình và cách thức vận hành, quản trị. 

Trung tướng Tào Đức Thắng cho biết, về nguồn nhân lực, Viettel đã hình thành lực lượng hàng nghìn kỹ sư có năng lực, chuyên môn cao. Để chuẩn bị cho việc xây dựng nhà máy chế tạo chip bán dẫn, tiếp nhận chuyển giao công nghệ, Viettel đã tuyển chọn được hơn 50 nhân sự chất lượng cao với trên 75% cán bộ có trình độ tiến sĩ, trong đó có nhiều chuyên gia đang làm việc tại các cường quốc về bán dẫn trên thế giới, đồng thời đẩy mạnh các chương trình đào tạo ở cả trong và ngoài nước. Ngoài ra, Viettel cũng thường xuyên cử cán bộ đi đào tạo thực hành tại các tổ chức đào tạo uy tín trên thế giới.

Từ những nền tảng được chuẩn bị kỹ lưỡng, Viettel đặt mục tiêu đến hết năm 2027 hoàn thành đầu tư xây dựng, nhận chuyển giao công nghệ và đầu năm 2028 bắt đầu sản xuất thử nghiệm. Giai đoạn từ năm 2028 đến 2030 sẽ hoàn thiện, tối ưu hóa quy trình, nâng cao hiệu suất dây chuyền theo các tiêu chuẩn của ngành, từ đó làm cơ sở để nghiên cứu công nghệ chế tạo chip ở tiến trình tiên tiến hơn.