Lại một năm nữa, PMAC không lựa chọn việc thỏa mãn với những thành công vượt trội đã đạt được. Năm tài chính mới tiếp tục được mở ra bằng chuỗi đào tạo vào mỗi sáng thứ Bảy, với một chủ đề đang thu hút sự quan tâm đặc biệt của giới công nghệ và công nghiệp: công nghệ bán dẫn.
Đây không phải lần đầu một công nghệ mới tạo ra sức hút mạnh mẽ với thị trường. Nhưng bán dẫn khác với nhiều xu hướng ngắn hạn. Đằng sau một con chip chỉ vài milimet là hàng chục năm tích lũy tri thức, những dây chuyền trị giá hàng tỷ USD và một mạng lưới toàn cầu gồm thiết kế, vật liệu, thiết bị, phần mềm, chế tạo, đóng gói, kiểm thử và nghiên cứu khoa học.
PMAC cũng không tiếp cận chủ đề này với vị thế của một doanh nghiệp hoàn toàn mới. Trong nhiều năm, công ty đã hoạt động trong lĩnh vực điện tử, cung cấp sản phẩm và giải pháp cho nhiều nhóm khách hàng, bao gồm các doanh nghiệp thuộc ngành bán dẫn. Tuy nhiên, kinh nghiệm được tích lũy qua từng sản phẩm và từng dự án vẫn khác với một định hướng được xác lập một cách chính thức, chủ động và có hệ thống.
Trước tốc độ đổi mới của công nghệ và sự tái cấu trúc liên tục của chuỗi cung ứng toàn cầu, đây là thời điểm PMAC nhìn lại toàn bộ bức tranh, kết nối những năng lực đã có và bắt đầu định hình rõ hơn vai trò dài hạn của mình trong hệ sinh thái bán dẫn.
I. Khi một chủ đề “nóng” cần được tiếp cận bằng một cái đầu lạnh
Bán dẫn đang xuất hiện ngày càng nhiều trong các chiến lược quốc gia, chương trình đào tạo, diễn đàn đầu tư và kế hoạch phát triển công nghiệp tại Việt Nam. Theo Chiến lược phát triển công nghiệp bán dẫn đến năm 2030, tầm nhìn 2050, Việt Nam định hướng xây dựng năng lực liên quan đến thiết kế, sản xuất, đóng gói, kiểm thử, công nghiệp điện tử và phát triển nguồn nhân lực, cụ thể theo công thức sau:
C = SET + 1
Trong đó:
C: Chip (Chip bán dẫn);
S: Specialized (Chuyên dụng, Chip chuyên dụng);
E: Electronics (Điện tử, Công nghiệp điện tử);
T: Talent (Nhân tài, Nhân lực);
+1: Việt Nam (Việt Nam là điểm đến mới an toàn của chuỗi cung ứng toàn cầu về công nghiệp bán dẫn).
Tuy nhiên, giữa việc một ngành được xác định là ưu tiên và việc hình thành một hệ sinh thái công nghệ hoàn chỉnh vẫn tồn tại một khoảng cách rất lớn. Ngành bán dẫn không thể được xây dựng chỉ bằng việc đặt máy móc vào một nhà xưởng. Mỗi công đoạn đều đòi hỏi nhân lực chuyên môn, khả năng kiểm soát quy trình, nguồn vật liệu ổn định, tiêu chuẩn chất lượng nghiêm ngặt và sự phối hợp giữa nhiều doanh nghiệp thuộc các lĩnh vực khác nhau.
Vì thế, điều PMAC muốn đội ngũ tiếp nhận qua chuỗi đào tạo không chỉ là một tập hợp thuật ngữ kỹ thuật. Quan trọng hơn là hình thành khả năng nhìn ngành bán dẫn như một hệ thống, thay vì một chuỗi công đoạn rời rạc hoặc một cơ hội được mô tả bằng những con số đầu tư hấp dẫn.
II. Từ nguyên tử silicon đến những công tắc của thế giới số
Trong những cuộc thảo luận về bán dẫn, sự chú ý thường nhanh chóng hướng đến các nhà máy hàng tỷ USD, những tiến trình chỉ vài nanomet hay các bộ xử lý phục vụ trí tuệ nhân tạo. Tuy nhiên, để hiểu bản chất của ngành, buổi đào tạo đầu tiên tại PMAC bắt đầu từ một điểm nhỏ hơn rất nhiều: nguyên tử silicon.
Nguyên tử Silicon
Silicon là vật liệu bán dẫn, có khả năng dẫn điện nằm giữa chất dẫn điện và chất cách điện. Đặc tính này không cố định mà có thể được điều chỉnh bằng cách bổ sung một lượng nguyên tố khác được kiểm soát chặt chẽ, hay còn gọi là quá trình pha tạp.
Từ silicon tinh khiết, quá trình pha tạp tạo nên bán dẫn loại N và loại P với những đặc tính điện khác nhau. Khi các vùng vật liệu này được kết hợp trong một cấu trúc phù hợp, dòng điện có thể được kiểm soát để thực hiện chức năng đóng, mở hoặc khuếch đại tín hiệu.
Đó là nền tảng hình thành transistor – những công tắc điện tử siêu nhỏ đứng sau phần lớn thiết bị kỹ thuật số ngày nay. Các mẫu transistor và đường kết nối được xây dựng theo từng lớp trên wafer silicon thông qua quá trình liên tục bổ sung, định hình và loại bỏ vật liệu.
Cấu tạo của Transistor
Điều đáng chú ý không chỉ nằm ở kích thước rất nhỏ của transistor, mà còn ở mức độ chính xác cần thiết để tạo ra nó. Khi đặc tính của linh kiện phụ thuộc vào thành phần vật liệu ở quy mô nguyên tử, những thay đổi tưởng như không đáng kể về tạp chất, bề mặt hoặc điều kiện xử lý đều có thể ảnh hưởng đến kết quả cuối cùng.
Đây cũng là một trong những liên hệ quan trọng đối với đội ngũ PMAC. Trong các lĩnh vực kim loại quý, hóa chất kỹ thuật và vật liệu công nghệ cao, chất lượng không chỉ được xác định bằng tên sản phẩm hoặc thông số chính trên catalogue. Độ tinh khiết, độ ổn định giữa các lô, điều kiện bảo quản, hồ sơ kỹ thuật và khả năng truy xuất nguồn gốc đều cần được xem xét như một hệ thống thống nhất.
III. Khi transistor thay đổi, toàn bộ hệ sinh thái cũng phải thay đổi
Một transistor riêng lẻ chỉ có thể thực hiện một chức năng rất cơ bản. Nhưng khi hàng triệu hoặc hàng tỷ transistor được bố trí và kết nối trên cùng một vi mạch, chúng tạo thành bộ xử lý, bộ nhớ, cảm biến và nhiều hệ thống điện tử phức tạp.
Sự phát triển của ngành bán dẫn vì thế gắn liền với nỗ lực đưa ngày càng nhiều transistor lên cùng một diện tích, đồng thời kiểm soát tốt hơn hiệu năng và mức tiêu thụ điện. Trong buổi đào tạo, đội ngũ PMAC được tiếp cận quá trình phát triển của cấu trúc transistor từ planar truyền thống sang FinFET và Gate-All-Around (GAA).
Các cấu trúc Transistor
Ở transistor planar, kênh dẫn nằm tương đối phẳng trên bề mặt wafer. Với FinFET, kênh dẫn được dựng lên thành cấu trúc giống một chiếc vây, cho phép cổng điều khiển tiếp xúc với nhiều phía hơn. Đến GAA, cổng điều khiển bao quanh kênh dẫn, qua đó nâng cao khả năng kiểm soát dòng điện khi kích thước linh kiện tiếp tục được thu nhỏ. Samsung mô tả tiến trình phát triển từ planar đến FinFET và GAA là quá trình liên tục cải thiện khả năng kiểm soát dòng điện ở cấp độ transistor.
Nhìn trên một sơ đồ, đây có thể chỉ là sự thay đổi về hình dạng. Nhưng trong thực tế sản xuất, mỗi thế hệ transistor mới lại đặt ra những yêu cầu khác về vật liệu, lớp màng, thiết bị, độ chính xác và phương pháp kiểm tra.
Một thay đổi xảy ra ở cấu trúc nhỏ nhất của chip có thể kéo theo sự thay đổi của nhiều mắt xích trong chuỗi cung ứng. Vì vậy, theo sát công nghệ bán dẫn không thể chỉ dừng ở việc cập nhật tên gọi của những dòng chip mới. Doanh nghiệp cần hiểu công nghệ phía dưới đang thay đổi như thế nào và những thay đổi ấy tạo ra yêu cầu gì đối với toàn bộ hệ sinh thái.
IV. Silicon Wafer: nền móng của một hệ thống nhiều lớp
Trước khi các transistor có thể được hình thành, ngành bán dẫn cần một bề mặt nền có độ tinh khiết và độ đồng đều rất cao: silicon wafer.
Silicon wafer
Silicon có thể bắt nguồn từ silica trong tự nhiên, nhưng để trở thành wafer phục vụ chế tạo chip, vật liệu phải trải qua nhiều bước tinh luyện, hình thành tinh thể, cắt thành các lát mỏng và xử lý bề mặt. Wafer sau đó mới được đưa vào quá trình xây dựng các mẫu transistor và đường liên kết theo từng lớp.
Hành trình từ nguyên liệu đến wafer giúp làm rõ một nguyên tắc quan trọng của ngành bán dẫn: vật liệu chỉ là điểm khởi đầu. Giá trị công nghệ nằm ở khả năng kiểm soát vật liệu một cách ổn định và có thể lặp lại qua hàng loạt công đoạn.
Mỗi lớp mới phải được đặt chính xác lên cấu trúc đã hình thành trước đó. Sai lệch ở một giai đoạn có thể tiếp tục ảnh hưởng đến những công đoạn phía sau, ngay cả khi không thể nhận biết bằng mắt thường. Quá trình sản xuất vì vậy phụ thuộc chặt chẽ vào thiết bị đo lường, hệ thống kiểm soát môi trường và khả năng duy trì tính nhất quán của vật liệu.
Đối với PMAC, đây không phải một tư duy hoàn toàn xa lạ. Nhiều năm làm việc với kim loại quý, hóa chất kỹ thuật và công nghệ bề mặt đã giúp đội ngũ hiểu rằng một giải pháp chỉ thực sự có giá trị khi phù hợp với vật liệu nền, điều kiện vận hành và yêu cầu chất lượng thực tế.
Tuy nhiên, sự tương đồng về tư duy không đồng nghĩa với việc kinh nghiệm của một lĩnh vực có thể được áp dụng nguyên trạng cho bán dẫn. Ngành này có những hệ tiêu chuẩn, phương pháp thẩm định và mức độ kiểm soát riêng. Buổi đào tạo vì thế không nhằm tìm kiếm những kết luận nhanh, mà giúp PMAC nhìn rõ hơn những năng lực đã có và những tiêu chuẩn còn cần tiếp tục nâng cao.
V. Node công nghệ không phải thước đo duy nhất của một con chip
Những thuật ngữ như 90nm, 28nm, 7nm hay dưới 5nm thường xuất hiện khi ngành bán dẫn được nhắc đến. Tuy nhiên, kích thước node không thể tự mình phản ánh toàn bộ năng lực hoặc giá trị của một công nghệ.
Sự phát triển của các Node công nghệ (Nguồn: TSCM)
Các node tiên tiến thường được lựa chọn cho những ứng dụng yêu cầu mật độ tính toán và hiệu quả năng lượng cao, chẳng hạn trí tuệ nhân tạo, điện toán hiệu năng cao hoặc thiết bị di động cao cấp. Trong khi đó, nhiều node cũ hơn vẫn giữ vai trò quan trọng trong ô tô, thiết bị công nghiệp, cảm biến, vi điều khiển, mạch analog, thiết bị mạng và hệ thống quản lý nguồn điện.
Công nghệ phù hợp vì thế không nhất thiết là công nghệ có con số nanomet nhỏ nhất. Sự lựa chọn còn phụ thuộc vào mục đích sử dụng, hiệu năng, độ tin cậy, sản lượng, mức tiêu thụ điện và chi phí sản xuất.
Nhận thức này giúp đội ngũ PMAC tránh nhìn thị trường bán dẫn như một cuộc đua chỉ có một hướng đi. Đằng sau những công nghệ tiên tiến nhất vẫn là một hệ sinh thái rộng lớn gồm nhiều thế hệ quy trình, nhóm sản phẩm và yêu cầu vật liệu khác nhau. Để hiểu đúng bản đồ công nghệ, cần nhìn thấy cả phần nổi đang thu hút sự chú ý và những nền tảng trưởng thành vẫn âm thầm vận hành phần lớn các thiết bị điện tử hiện đại.
VI. Một con chip là kết quả của cả một hệ sinh thái
Từ nguyên tử silicon, transistor và wafer, nội dung đào tạo tiếp tục mở rộng đến cách chuỗi giá trị bán dẫn được tổ chức. Một con chip không nhất thiết được thiết kế, chế tạo và thương mại hóa bởi cùng một doanh nghiệp. Có những công ty tập trung vào thiết kế nhưng không sở hữu nhà máy sản xuất. Có những foundry chuyên chế tạo chip theo thiết kế của khách hàng. Cũng có những doanh nghiệp theo mô hình IDM, vừa thiết kế vừa sản xuất sản phẩm của mình. ASML và Intel đều mô tả sự phân chia này như một đặc điểm quan trọng của ngành bán dẫn hiện đại.
Xung quanh các nhóm doanh nghiệp đó còn có nhà cung cấp wafer, thiết bị sản xuất, hóa chất, vật liệu, phần mềm thiết kế, hệ thống đo lường, dịch vụ đóng gói và kiểm thử.
Bởi vậy, “bản đồ bán dẫn” không phải một dây chuyền đơn giản đi từ nguyên liệu đến sản phẩm cuối cùng. Đó là một mạng lưới phụ thuộc lẫn nhau, trong đó thay đổi ở một lớp công nghệ có thể tạo ra yêu cầu mới cho nhiều doanh nghiệp ở những lớp khác.
Việc hiểu cấu trúc này đặc biệt quan trọng với PMAC. Công ty đã có nhiều năm kinh doanh trong lĩnh vực điện tử và cung cấp sản phẩm, giải pháp cho các khách hàng ngành bán dẫn. Tuy nhiên, để chuyển từ kinh nghiệm riêng lẻ sang một chiến lược có hệ thống, doanh nghiệp cần đặt từng hoạt động của mình vào bức tranh tổng thể của ngành.
Đây không phải là câu hỏi PMAC sẽ tham gia vào công đoạn nào. Câu hỏi cần được đặt ra trước tiên là: công nghệ đang dịch chuyển theo hướng nào, chuỗi giá trị đang được tổ chức lại ra sao và những tiêu chuẩn mới nào sẽ định hình quan hệ giữa khách hàng, nhà cung cấp và đối tác công nghệ trong tương lai?
VII. Nền tảng PMAC đã có và những tiêu chuẩn cần tiếp tục nâng cao
Trong nhiều năm hoạt động, PMAC đã xây dựng kinh nghiệm về kim loại quý, hóa chất kim loại quý, công nghệ bề mặt, thiết bị phân tích và các giải pháp kỹ thuật cho ngành điện tử. Công ty cũng đã phục vụ những khách hàng có hoạt động liên quan đến sản xuất bán dẫn.
Nền tảng này giúp PMAC hiểu rằng chất lượng của một giải pháp kỹ thuật không chỉ nằm ở tên sản phẩm hoặc thông số được công bố. Nguồn gốc vật liệu, độ tinh khiết, độ ổn định giữa các lô, hồ sơ kỹ thuật, khả năng truy xuất và dịch vụ hỗ trợ đều có ảnh hưởng đến kết quả sử dụng thực tế.
Đây cũng là cách PMAC đang tiếp cận các sản phẩm hóa chất xi mạ cho ngành điện tử: giải pháp cần được lựa chọn dựa trên vật liệu nền, yêu cầu bề mặt, điều kiện dây chuyền và mục tiêu chất lượng, thay vì chỉ dựa trên một danh mục có sẵn. Độc giả có thể tham khảo thêm tại bài viết Cách chọn hóa chất xi mạ phù hợp với dây chuyền sản xuất và Ứng dụng hóa chất xi mạ trong ngành điện tử và vi cơ khí.
Tuy nhiên, kinh nghiệm sẵn có không đồng nghĩa với việc mọi yêu cầu của ngành bán dẫn đã được giải đáp.
Bán dẫn có những tiêu chuẩn kỹ thuật, quy trình thẩm định và cơ chế kiểm soát rủi ro riêng. Vì vậy, điều PMAC cần làm không phải là đơn giản chuyển những gì đã có từ lĩnh vực này sang lĩnh vực khác, mà là đánh giá lại từng năng lực trong một bối cảnh mới: năng lực nào đã phù hợp, năng lực nào cần được nâng cấp và khoảng cách nào cần được lấp đầy bằng tri thức, công nghệ hoặc hợp tác quốc tế. Chuỗi đào tạo sáng thứ Bảy được bắt đầu từ chính tinh thần đó.
VIII. Định hình lại vai trò bằng một cách tiếp cận chính thức hơn
Không thỏa mãn với những thành tựu đã đạt được chính là lựa chọn không để kinh nghiệm trở thành lý do ngừng đặt câu hỏi. Buổi đào tạo công nghệ bán dẫn đầu tiên đưa PMAC trở lại với những nền tảng căn bản: từ silicon, transistor và wafer đến các lớp liên kết, node công nghệ,…. Nhưng giá trị lớn nhất không nằm ở số lượng thuật ngữ được tiếp nhận.
Giá trị nằm ở việc đội ngũ có thể nhìn lại những hoạt động đã thực hiện trong nhiều năm bằng một khung tư duy đầy đủ hơn. Từ đây, PMAC không chỉ tiếp tục cung cấp sản phẩm và giải pháp theo từng nhu cầu riêng lẻ. Doanh nghiệp bắt đầu kết nối kinh nghiệm thị trường, năng lực kỹ thuật, mạng lưới đối tác và tri thức công nghệ thành một định hướng chủ động, nhất quán và dài hạn hơn.
Chúng tôi sẽ tiếp tục cập nhật tri thức, nâng cao năng lực kỹ thuật và kết nối kinh nghiệm trong lĩnh vực kim loại quý, hóa chất và công nghệ bề mặt với những yêu cầu ngày càng cao của ngành điện tử – bán dẫn.
Khám phá thêm về năng lực và lĩnh vực hoạt động của PMAC hoặc liên hệ đội ngũ PMAC để trao đổi về nhu cầu vật liệu, hóa chất và giải pháp kỹ thuật cho doanh nghiệp.
Công ty Cổ phần PMAC
HCM: Trung Tâm Công nghệ cao, Lầu 4, Tòa nhà HUTECH, đường D1, Khu Công Nghệ Cao, Phường Tăng Nhơn Phú, TP. Hồ Chí Minh
HN: Số 22B Ơ2 Bán Đảo Linh Đàm, Phường Hoàng Liệt, TP Hà Nội
Hotline: 0387 235 878
Fanpage: PMAC
