Bên trong quy trình sản xuất chip bán dẫn, Việt Nam đang nắm giữ những mắt xích nào?

Trong kỷ nguyên số, chip bán dẫn được xem là "bộ não" của mọi thiết bị công nghệ, từ điện thoại thông minh, ô tô điện đến hệ thống trí tuệ nhân tạo. Không chỉ mang ý nghĩa kinh tế, bán dẫn còn là lĩnh vực chiến lược gắn với an ninh công nghệ quốc gia.

Với Việt Nam, việc tham gia vào chuỗi sản xuất chip toàn cầu đang mở ra nhiều cơ hội, song cũng đặt ra không ít thách thức về công nghệ và nhân lực.

Quy trình sản xuất chip: Chuỗi công nghệ tinh vi bậc nhất thế giới

Theo các tài liệu chuyên ngành và cơ quan quản lý, một con chip bán dẫn hoàn chỉnh phải trải qua nhiều công đoạn phức tạp, được chia thành các bước chính:

Thứ nhất, định nghĩa và thiết kế chip.

Giai đoạn này xác định chức năng, mục tiêu sử dụng và kiến trúc tổng thể của chip. Các kỹ sư thiết kế hệ thống, thiết kế chi tiết mạch logic và bố trí transistor, tạo ra bản vẽ kỹ thuật để chuẩn bị cho sản xuất.

Thứ hai, chế tạo chip (fabrication).

Đây là công đoạn cốt lõi và khó nhất. Từ các tấm wafer silicon siêu tinh khiết, chip được hình thành thông qua hàng trăm đến hàng nghìn bước như phủ lớp vật liệu, quang khắc, khắc ăn mòn và pha tạp. Quá trình này diễn ra trong môi trường siêu sạch, đòi hỏi thiết bị công nghệ cao và vốn đầu tư rất lớn.

Thứ ba, đóng gói và kiểm thử.

Sau khi wafer hoàn thiện, chúng được cắt thành từng chip riêng lẻ, đóng gói để bảo vệ và kết nối điện, sau đó trải qua các khâu đo kiểm nghiêm ngặt nhằm bảo đảm chất lượng, độ bền và hiệu suất. Công nghệ đóng gói tiên tiến ngày nay không chỉ bảo vệ chip mà còn góp phần nâng cao hiệu năng.

Cuối cùng, tích hợp và thử nghiệm hệ thống.

Chip được lắp vào sản phẩm hoàn chỉnh và thử nghiệm trong điều kiện vận hành thực tế trước khi đưa ra thị trường.

Tổng Bí thư Tô Lâm dự lễ khởi công nhà máy chế tạo chip bán dẫn đầu tiên tại Việt Nam. Ảnh: VGP

Việt Nam đang tham gia ở công đoạn nào?

Trong chuỗi sản xuất chip toàn cầu, Việt Nam hiện tham gia sâu nhất ở khâu đóng gói và kiểm thử (OSAT). Đây là lĩnh vực mà nhiều tập đoàn công nghệ lớn đã đầu tư nhà máy quy mô lớn tại Việt Nam, tiêu biểu như Intel, Amkor và Samsung. Các cơ sở này đóng vai trò quan trọng trong chuỗi cung ứng bán dẫn khu vực châu Á - Thái Bình Dương.

Bên cạnh đó, Việt Nam đã bắt đầu tham gia các khâu thiết kế chip, với sự góp mặt của hàng chục doanh nghiệp và trung tâm nghiên cứu, trong đó có cả doanh nghiệp công nghệ trong nước. Tuy nhiên, công đoạn chế tạo chip lõi (fabrication) - mắt xích có giá trị gia tăng cao nhất vẫn là thách thức lớn do yêu cầu cực kỳ khắt khe về công nghệ, vốn và nhân lực.

Nhằm nâng cao vị thế trong ngành bán dẫn, Việt Nam đã và đang triển khai chiến lược phát triển công nghiệp bán dẫn đến năm 2030, tầm nhìn 2050. Trong đó, mục tiêu quan trọng là:

- Từng bước hình thành năng lực sản xuất wafer và chế tạo chip quy mô R&D;

- Phát triển mạnh lĩnh vực thiết kế vi mạch;

- Xây dựng hệ sinh thái đào tạo nhân lực bán dẫn gắn với doanh nghiệp và hợp tác quốc tế.

Việc khởi động các dự án nhà máy wafer, nhà máy chế tạo chip trong nước được xem là bước đi nền tảng, giúp Việt Nam không chỉ làm chủ công nghệ ở mức nhất định mà còn tạo động lực cho nghiên cứu, đào tạo và chuyển giao tri thức.

Bán dẫn: Bài toán công nghệ gắn với giáo dục

Các chuyên gia nhận định, nhân lực là yếu tố then chốt quyết định khả năng đi xa của Việt Nam trong ngành bán dẫn. Quy trình sản xuất chip không chỉ là câu chuyện của nhà máy, mà còn là bài toán dài hạn về giáo dục kỹ thuật, đào tạo kỹ sư, và liên kết giữa đại học - viện nghiên cứu - doanh nghiệp.

Trong bối cảnh chuỗi cung ứng bán dẫn toàn cầu đang tái cấu trúc, Việt Nam được đánh giá là điểm đến tiềm năng. Tuy nhiên, để vượt qua vai trò "công xưởng đóng gói", Việt Nam cần đầu tư mạnh mẽ hơn cho khoa học - công nghệ, giáo dục và năng lực nội sinh, từng bước tham gia sâu vào những công đoạn có giá trị cao hơn trong chuỗi sản xuất chip bán dẫn toàn cầu.

Đỗ Tho