Trung Quốc đang chậm trễ trong việc thu nhỏ thiết bị bán dẫn. Trong một cuộc khảo sát của Nikkei, hầu hết trong số 7 nhà sản xuất thiết bị sản xuất chất bán dẫn lớn của Trung Quốc có trả lời cho biết sản phẩm chủ lực của họ là những sản phẩm để sản xuất chip 14 nanomet đến 28 nm, chậm hơn hai hoặc ba thế hệ so với chip tiên tiến trên thế giới. Một số cho biết thậm chí máy móc thế hệ cũ hơn là sản phẩm chính của họ.
Nhiều nhà sản xuất được hỏi cho biết các lệnh trừng phạt của Mỹ đối với Trung Quốc đã cản trở việc mua các bộ phận và nguyên liệu từ nước ngoài của họ. Họ cũng cho biết việc sử dụng các bộ phận và vật liệu trong nước thay cho các mặt hàng từ nước ngoài đã dẫn đến tỷ lệ năng suất thấp hơn.
“Máy in thạch bản chính của chúng tôi là kiểu 90 nanomet. Kiểu 28 nm và 14 nm của chúng tôi có thể cải thiện về tỷ lệ năng suất”, một kỹ sư từ Shanghai Micro Electronics Equipment, gần như là nhà sản xuất thiết bị bán dẫn duy nhất đã thương mại hóa máy in thạch bản của Trung Quốc, cho biết. Mặc dù máy in thạch bản là khó sản xuất nhất, ASML, nhà sản xuất máy in thạch bản lớn nhất thế giới có trụ sở tại Hà Lan, dự kiến sẽ thương mại hóa các kiểu máy có thể dùng cho các sản phẩm 3 nm và 2 nm.
Cuộc khảo sát dựa trên phỏng vấn được thực hiện tại Semicon China 2021, một triển lãm thiết bị sản xuất chất bán dẫn được tổ chức tại Thượng Hải vào tháng Ba. Nikkei đã tiếp cận hơn 20 nhà sản xuất từ Trung Quốc đại lục và chỉ đề cập đến các công ty đưa ra câu trả lời cụ thể.
Đáng chú ý, những người được hỏi thẳng thắn thừa nhận việc thu nhỏ chất bán dẫn đang bị trì hoãn. Một nhà nghiên cứu tại Advanced Micro-Fabrication Equipment (AMEC), công ty có thế mạnh về hệ thống khắc, cho biết, “Chúng tôi đang cung cấp máy 5 nm, nhưng chúng tôi bán hầu hết [những máy] 14 nm và 28 nm”.
AMEC là một trong những công ty đầu tiên niêm yết trên Thị trường STAR, một thị trường chứng khoán được mở tại Thượng Hải. Thị trường được thành lập theo tham vọng của Bắc Kinh về khả năng tự cung tự cấp trong các lĩnh vực chiến lược như chất bán dẫn. AMEC đã công bố doanh thu 2,2 tỷ nhân dân tệ (340 triệu USD) cho năm tài chính kết thúc vào tháng 12/2020. Công ty này là nhà sản xuất thiết bị bán dẫn lớn ở Trung Quốc và cũng đi trước các công ty Trung Quốc khác về công nghệ thu nhỏ.
Công ty Công nghệ Bán dẫn E-Town Bắc Kinh, một nhà sản xuất hệ thống khắc khác, chủ yếu sản xuất các hệ thống 40 nm và một số hệ thống 28 nm, một giám đốc của công ty cho biết. Do Trung Quốc đang đặt mục tiêu tăng tỷ trọng chất bán dẫn sản xuất trong nước như một chính sách của nhà nước, nên “đang có nhu cầu mạnh mẽ ngay cả đối với các thiết bị bán dẫn tiệm cận đa dụng”, giám đốc này cho biết.
Trong cuộc khảo sát, Nikkei đã nhận được phản hồi từ 7 công ty, bao gồm NAURA và Kingsemi cũng như ba công ty nói trên. Chỉ có AMEC đã thành công trong việc phát triển một sản phẩm cho công nghệ tiên tiến 5 nm. Tất cả các công ty khác cho biết họ đang sản xuất các sản phẩm thế hệ 14 nm hoặc cũ hơn. Vì lý do đó, nhiều công ty cho biết họ đang ưu tiên hơn việc thay thế các vi mạch được sản xuất tại Trung Quốc bằng các vi mạch được sản xuất ở nước ngoài.
“Chất bán dẫn không chỉ được sử dụng trong điện thoại thông minh. Cũng có nhu cầu đối với chip 120 nm”, một giám đốc của Hangzhou Changchuan Technology cho biết.
Thế giới đang chứng kiến tình trạng thiếu chất bán dẫn chưa từng có. Điều này không chỉ do nhu cầu về chip được sử dụng trong các máy chủ và máy tính cá nhân tăng nhanh khi nhiều người làm việc từ xa trong bối cảnh đại dịch COVID-19. Một đợt rét đậm ở Texas của Mỹ, tình trạng thiếu nước ở Đài Loan và hỏa hoạn tại các nhà máy bán dẫn đã làm gián đoạn nguồn cung cấp vi mạch. Hầu hết các nhà dự báo cho rằng sẽ mất ít nhất một năm để các điều kiện cung cầu trên thị trường bán dẫn trở lại bình thường. Trước tình hình hiện tại, các nhà sản xuất thiết bị bán dẫn của Trung Quốc phải nhanh chóng tăng cường sản xuất.
Tuy nhiên, đối với Trung Quốc, một lý do quan trọng hơn cho sự thiếu hụt chất bán dẫn là các lệnh trừng phạt do Mỹ dẫn đầu đối với nước này.
“Khi chúng tôi không thể có được chỉ một phần cốt lõi, việc phát triển sản phẩm của chúng tôi sẽ chịu tác động tiêu cực lớn”, kỹ sư tại SMEE cho biết. “Vì trong nhiều năm qua, chúng tôi thấy rõ rằng rất khó để giới thiệu công nghệ từ nước ngoài, chúng tôi sẽ phải tìm ra giải pháp thông qua nỗ lực của chính mình”, một giám đốc của Kingsemi cho biết.
Sự thiếu hụt các bộ phận bán dẫn, vật liệu và thiết bị sản xuất cũng đã ảnh hưởng đến hiệu quả hoạt động của các xưởng đúc hoặc các nhà sản xuất chất bán dẫn theo hợp đồng. Tại Semiconductor Manufacturing International Co., công ty đúc lớn nhất ở Trung Quốc, chip 14 nm và 28 nm chiếm 5,0% doanh số bán hàng của hãng trong giai đoạn tháng 10-12/2020. Tỷ lệ này đã giảm mạnh từ 14,6% trong tháng 7-9. Ngành công nghiệp bán dẫn dường như đã cảm nhận được tác động mạnh nhất từ các lệnh trừng phạt của Mỹ.
Công ty nghiên cứu IC Insights của Mỹ hồi tháng 1 đã dự đoán rằng tỷ lệ tự cung tự cấp chất bán dẫn của Trung Quốc sẽ chỉ là 19,4% vào năm 2025. Đây là một sự điều chỉnh giảm nhẹ sau khi công ty này vào năm 2020 dự đoán tỷ lệ này sẽ tăng lên 20,7% vào năm 2024. Công ty này cũng lưu ý rằng hơn một nửa tỷ lệ này là do các đơn vị ở Trung Quốc đại lục sở hữu bởi các nhà sản xuất ở nước ngoài, chẳng hạn như Taiwan Semiconductor Manufacturing (TSMC), SK Hynix và Samsung Electronics của Hàn Quốc. Tỷ lệ tự cung tự cấp chỉ bao gồm các nhà sản xuất Trung Quốc ước tính khoảng 10%.
Chính phủ Trung Quốc dưới thời ông Tập đã dành một lượng trợ cấp lớn cho các dự án bán dẫn trên khắp đất nước cho đến năm 2020, nhưng kết quả tài trợ khá hạn chế, với nhiều dự án thất bại. Chính phủ hiện hiếm khi đề cập đến mục tiêu tự cung tự cấp 70% được đề ra trong chính sách công nghiệp Made in China 2025. Ngành công nghiệp bán dẫn, điểm yếu của nước này, sẽ không dễ dàng phục hồi.
