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”.
Các công cụ tạo video bằng AI đang cho phép sản xuất những đoạn phim có hình ảnh ngày càng chân thực trong thời gian ngắn hơn, với chi phí thấp hơn đáng kể so với phương thức quay phim người thật truyền thống...
Thay vì chỉ chạy đua về quy mô dữ liệu đám mây, các doanh nghiệp công nghệ đang phát triển trợ lý AI có khả năng ghi nhớ dài hạn và xử lý dữ liệu riêng tư ngay trên hệ sinh thái phần cứng cá nhân.
Hội nghị thượng đỉnh sắp tới giữa Tổng thống Mỹ Donald Trump và Chủ tịch Trung Quốc Tập Cận Bình dự kiến sẽ đưa những quan ngại về rủi ro từ AI vào nghị trình nghị sự.
Anthropic và OpenAI đồng loạt tung các phiên bản mô hình AI có chi phí thấp hơn. Điều này diễn ra khi các phòng thí nghiệm AI Mỹ phải cạnh tranh về giá bên cạnh năng lực mô hình, trước sức ép từ các đối thủ Trung Quốc…
Một startup tại Mỹ đang phát triển công nghệ sử dụng CO2 siêu tới hạn để tận dụng phần nhiệt thải từ các turbine khí, qua đó nâng hiệu suất phát điện cho các trung tâm dữ liệu mà không làm tăng thêm lượng phát thải từ quá trình vận hành turbine...
Alibaba Group Holding công bố chip trí tuệ nhân tạo (AI) mới mà tập đoàn này gọi là mạnh nhất Trung Quốc, đồng thời hé lộ kế hoạch huấn luyện mô hình AI với quy mô lên tới 10 nghìn tỷ tham số.
Snapdragon® X Elite được trang bị trên Googlebook, dòng laptop mới được thiết kế cho Gemini Intelligence.
Asian Games lần thứ 20 trở thành phép thử quy mô lớn đối với hệ thống vận hành esports được chuẩn hóa, từ kiểm tra thiết bị đến giám sát và rà soát sau trận đấu. Hệ thống đã được thử nghiệm qua ba sự kiện diễn ra từ tháng 1 đến tháng 6/2026 tại Nhật Bản, Singapore và Việt Nam…
Mục tiêu 50.000 người không chỉ là số người trực tiếp tham gia các hoạt động đào tạo, mà sẽ hình thành mạng lưới những người có khả năng tiếp tục truyền đạt kiến thức, qua đó mở rộng phạm vi tiếp cận đến nhiều nhóm người dùng khác nhau...
Huawei dự báo các tác nhân trí tuệ nhân tạo (AI agent) tự chủ có thể chiếm hơn 90% tổng lưu lượng token AI trên toàn cầu vào năm 2035...