Các nhà khoa học Trung Quốc công bố đột phá trong vật liệu quang khắc tiên tiến
Thanh Minh
29/10/2025
Bước tiến mới giúp cải thiện khả năng kiểm soát khuyết tật và nâng cao hiệu suất sản xuất chip, mở đường cho mục tiêu tự chủ công nghệ bán dẫn của Trung Quốc...
Theo South China Morning Post, các nhà nghiên cứu Trung Quốc vừa công bố một thành tựu khoa học được xem là mang tính bước ngoặt trong công nghệ quang khắc – lĩnh vực then chốt trong sản xuất chip bán dẫn.
PHÁT HIỆN ĐỘT PHÁ TRONG NGHIÊN CỨU VẬT LIỆU QUANG KHẮC
Nhóm nhà khoa học đến từ Đại học Bắc Kinh, phối hợp cùng một số viện nghiên cứu và doanh nghiệp trong nước, cho biết họ đã đạt được đột phá trong việc quan sát và hiểu rõ hành vi phân tử của vật liệu quang khắc – một hợp chất nhạy sáng được sử dụng trong quá trình chế tạo mạch tích hợp.
Theo bài báo được công bố trên tạp chí khoa học hàng đầu Nature, công trình này đã giúp các nhà nghiên cứu lần đầu tiên hình dung được cấu trúc nano của các phân tử polymer trong lớp màng lỏng của photoresist và tại ranh giới khí – lỏng. Đây là bước tiến quan trọng trong việc làm rõ cơ chế hình thành khuyết tật trong quá trình tạo mẫu mạch siêu nhỏ, vốn từ lâu vẫn là một “hộp đen” trong công nghệ quang khắc hiện đại.
Photoresist đóng vai trò sống còn trong các quy trình như photolithography và photoengraving – những bước công nghệ dùng ánh sáng để tạo các hoa văn vi mô trên bề mặt tấm wafer silicon. Tuy nhiên, hơn 90% lượng photoresist mà Trung Quốc sử dụng hiện nay vẫn phải nhập khẩu, chủ yếu từ các nhà cung cấp Nhật Bản như JSR, Tokyo Ohka Kogyo, Shin-Etsu Chemical và Fujifilm Electronic Materials. Sự phụ thuộc này khiến ngành công nghiệp bán dẫn Trung Quốc dễ bị tổn thương trước các lệnh cấm vận và hạn chế xuất khẩu của phương Tây.
Tờ Science and Technology Daily – cơ quan truyền thông thuộc Bộ Khoa học và Công nghệ Trung Quốc – đánh giá phát hiện này là “một bước đi mang tính đột phá nhằm giải quyết nút thắt kỹ thuật quan trọng đang kìm hãm khả năng cải thiện hiệu suất sản xuất chip ở quy trình 7 nanomet và thấp hơn”. Theo nhóm nghiên cứu, việc hiểu rõ hành vi của vật liệu trong lớp màng lỏng sẽ giúp giảm đáng kể tỷ lệ khuyết tật trong quá trình in mẫu, đồng thời nâng cao năng suất và độ ổn định của sản xuất hàng loạt.
BƯỚC TIẾN CHIẾN LƯỢC HƯỚNG TỚI TỰ CHỦ CÔNG NGHỆ BÁN DẪN
Trong bài báo, các nhà nghiên cứu cho biết họ đã ứng dụng phương pháp cryo-electron tomography (kính hiển vi điện tử đông lạnh ba chiều) để quan sát trực tiếp các cấu trúc nano của polymer trong môi trường dung dịch. Kỹ thuật này giúp loại bỏ các yếu tố nhiễu và ô nhiễm trong quá trình phân tích, cho phép thu được hình ảnh có độ phân giải cao ở cấp độ phân tử.
Kết quả, nhóm đã xác định được các đặc điểm cấu trúc ảnh hưởng đến sự hình thành khuyết tật trong lớp màng quang khắc, từ đó đề xuất phương án cải thiện quy trình nhằm loại bỏ các tạp chất trên toàn bộ tấm wafer kích thước 12 inch. Theo công bố, phương pháp mới này giúp cải thiện hơn 99% khả năng kiểm soát khuyết tật, mở ra triển vọng áp dụng rộng rãi trong các khâu quang khắc, khắc khía (etching) và làm sạch ướt (wet cleaning) của quy trình sản xuất chip tiên tiến.
Giáo sư Peng Hailin, chuyên gia hóa lý tại Đại học Bắc Kinh và là trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết: “Thành tựu này không chỉ giúp chúng ta hiểu sâu hơn về cơ chế hoạt động của photoresist mà còn đặt nền tảng cho việc phát triển vật liệu mới có thể tương thích với quy trình sản xuất chip tiên tiến trong nước. Việc kiểm soát khuyết tật hiệu quả hơn sẽ là chìa khóa để tăng năng suất và giảm chi phí cho các nhà máy bán dẫn Trung Quốc.”
Trong bối cảnh các công ty như ASML (Hà Lan) – nhà cung cấp thiết bị quang khắc hàng đầu thế giới – bị cấm bán máy quang khắc cực tím (EUV) cho Trung Quốc từ năm 2019 theo yêu cầu của Mỹ, việc tự chủ về vật liệu và công nghệ nền tảng như photoresist được xem là ưu tiên hàng đầu trong chiến lược công nghệ quốc gia.
Tại triển lãm WeSemiBay Semiconductor Ecosystem Expo diễn ra ở Thâm Quyến đầu tháng này, công ty Skyverse Technology – đơn vị trực thuộc nhà sản xuất thiết bị bán dẫn SiCarrier, được chính quyền địa phương hậu thuẫn – đã giới thiệu một loại photoresist mới có khả năng sử dụng trong quy trình EUV, cho thấy nỗ lực mạnh mẽ của Trung Quốc trong việc xây dựng chuỗi cung ứng khép kín cho ngành bán dẫn.
Dù vậy, giới chuyên môn cho rằng để đạt được tự chủ hoàn toàn vẫn là một hành trình dài. Việc phát triển và thương mại hóa các loại photoresist có thể dùng cho EUV lithography ở cấp độ 5 nm và thấp hơn đòi hỏi sự kết hợp chặt chẽ giữa nghiên cứu khoa học cơ bản, phát triển thiết bị và kiểm soát quy trình sản xuất. Tuy nhiên, phát hiện mới từ Đại học Bắc Kinh được đánh giá là bước đi nền tảng, mang lại niềm tin cho tham vọng của Trung Quốc trong việc thoát khỏi sự phụ thuộc vào công nghệ nước ngoài.
“Đây là một thành tựu mang tính biểu tượng,” một chuyên gia trong ngành nhận định. “Nó cho thấy Trung Quốc đang dần lấp đầy khoảng trống trong các khâu quan trọng nhất của sản xuất chip, từ vật liệu, thiết bị đến quy trình – điều vốn được xem là ‘điểm nghẽn’ trong nhiều năm qua”.
Trung Quốc vừa đạt bước tiến trong việc mở rộng vùng phủ sóng Internet vệ tinh do nước này tự phát triển tới các khu vực địa cực, qua đó tiến gần hơn tới mục tiêu tự chủ liên lạc tại những nơi có điều kiện kết nối đặc biệt khó khăn...
Singapore đang chuyển trọng tâm phát triển công nghệ lượng tử từ nghiên cứu sang thử nghiệm ứng dụng, với sự tham gia của doanh nghiệp quốc tế, mạng lưới startup và nguồn đầu tư của chính phủ.
Tuần lễ Công trình Xanh và Giao thông Xanh Việt Nam 2026 sẽ diễn ra ngày 8–9/12 tại Hà Nội, tập trung kết nối công nghệ, giải pháp và nguồn lực thúc đẩy chuyển đổi xanh trong ngành xây dựng và giao thông...
Hà Nội định hướng hỗ trợ nông dân, hợp tác xã ứng dụng công nghệ số theo hướng thực hành trực tiếp, xuất phát từ nhu cầu sản xuất thực tế. Thành phố đặt mục tiêu kết nối dữ liệu, giảm kê khai trùng lặp và chi phí cho người sản xuất…
Xuất khẩu chất bán dẫn của Việt Nam tăng trưởng kép 31,8% mỗi năm trong giai đoạn 2006–2025. Trong bối cảnh AI và trung tâm dữ liệu thúc đẩy nhu cầu chip, vị trí của Việt Nam trong chuỗi cung ứng khu vực cũng đặt ra yêu cầu cao hơn về kết nối và logistics…
Thỏa thuận hợp tác giữa CMC và LOTTE Innovate góp phần tăng cường kết nối giữa các doanh nghiệp công nghệ Việt Nam và Hàn Quốc, đồng thời mở ra triển vọng phát triển kinh doanh cho hai bên.
Việc kết hợp năng lực của một tập đoàn bảo hiểm với một tập đoàn công nghệ được kỳ vọng sẽ mở ra những giải pháp bảo vệ toàn diện hơn, thuận tiện hơn, đồng thời góp phần thúc đẩy các mô hình bảo hiểm gắn với công nghệ và chuyển đổi số tại Việt Nam.
OpenAI, Meta và Anthropic đang gắn các công cụ và tác nhân trí tuệ nhân tạo (AI) với những nhân vật hoạt hình dễ thương, trong nỗ lực khiến công nghệ trở nên gần gũi và dễ tiếp cận hơn với người dùng…
Alphabet đưa các chip AI do Google tự phát triển lên quỹ đạo bằng tên lửa Falcon 9 của SpaceX, trong bước thử nghiệm đầu tiên nhằm triển khai tham vọng xây dựng hạ tầng điện toán AI trong không gian...
Nền tảng tích hợp công nghệ AI này đóng vai trò như một đầu mối duy nhất, hỗ trợ người dân tìm kiếm thông tin và tiếp cận các dịch vụ của chính quyền liên bang một cách thuận tiện.