Không có công nghệ Nhật, Trung Quốc khó được như ngày nay?
Trong hai thập kỷ qua, Trung Quốc đã vươn lên trở thành nền kinh tế lớn thứ hai thế giới, được mệnh danh là "công xưởng của nhân loại". Từ những chiếc điện thoại thông minh, tàu cao tốc cho đến trạm vũ trụ Thiên Cung, dường như không có giới hạn nào cho năng lực sản xuất của Bắc Kinh.
Tuy nhiên, đằng sau những dây chuyền sản xuất tự động hóa rầm rộ tại Thâm Quyến hay Thượng Hải, một câu hỏi lớn vẫn luôn ám ảnh giới quan sát công nghiệp và các nhà hoạch định chính sách: "Nếu ngày mai Nhật Bản ngừng cung cấp máy móc và vật liệu, liệu nền công nghiệp Trung Quốc có thực sự bị đẩy lùi về quá khứ hàng chục năm?"
Một phát ngôn từ đại diện JSR – tập đoàn hóa chất hàng đầu Nhật Bản – đã từng gây chấn động khi nhận định rằng: "Ngay cả khi Trung Quốc muốn sản xuất hoàn toàn chất bán dẫn trong nước, kinh nghiệm tích lũy hàng chục năm của Nhật Bản tạo ra sự khác biệt mà tiền bạc không thể san lấp nhanh chóng".
Điều này ám chỉ một thực tế phũ phàng: Trung Quốc có thể đã xây dựng được ngôi nhà công nghiệp đồ sộ, nhưng những viên gạch nền móng và "ổ khóa" bảo mật nhất dường như vẫn nằm trong tay người Nhật.
Khác với mô hình phát triển dựa trên quy mô khổng lồ và tốc độ thần tốc của Trung Quốc, sức mạnh công nghiệp của Nhật Bản hiện đại nằm ở chiều sâu và độ chính xác cực đoan.
Nhật Bản ngày nay đóng vai trò là "nhà cung cấp của những nhà cung cấp". Họ không nhất thiết phải làm ra chiếc điện thoại iPhone cuối cùng, nhưng họ làm ra những cỗ máy CNC để cắt gọt khung vỏ iPhone, những robot để lắp ráp linh kiện, và những tụ điện gốm (MLCC) bé bằng hạt bụi để giữ cho thiết bị hoạt động ổn định.
Dữ liệu thương mại năm 2024 cho thấy một nghịch lý thú vị: Dù Trung Quốc đang nỗ lực nội địa hóa điên cuồng dưới ngọn cờ "Made in China 2025", nhập khẩu thiết bị công nghệ cao từ Nhật Bản vẫn chiếm tỷ trọng khổng lồ.
Trong nửa đầu năm 2025, Nhật Bản vẫn là nguồn cung cấp thiết bị bán dẫn lớn nhất cho Trung Quốc, bất chấp mức giảm nhẹ 2,9% do các hạn chế xuất khẩu theo chân Hoa Kỳ. Tổng giá trị nhập khẩu máy móc thiết bị của Trung Quốc trong năm 2024 đạt tới 33,51 tỷ USD, khẳng định vị thế là nhà nhập khẩu lớn nhất thế giới, trong đó Nhật Bản chiếm thị phần áp đảo ở nhiều phân khúc ngách.
Điều này cho thấy một thực tế: Trung Quốc có thể thay thế hàng tiêu dùng, nhưng chưa thể thay thế "máy cái" – những cỗ máy dùng để sinh ra máy móc khác. Sự phụ thuộc này không chỉ là về số lượng, mà là về bản chất công nghệ.
Nhật Bản nắm giữ những bí quyết công nghệ mà giới chuyên môn gọi là "Black Box" (Hộp đen) – những quy trình chế tác không được ghi trong bằng sáng chế mà nằm trong kỹ năng của các nghệ nhân và công thức bí mật của doanh nghiệp.
Không bột khó gột nên hồ
Nếu ví ngành công nghiệp bán dẫn là một nhà hàng 5 sao, thì máy quang khắc của ASML (Hà Lan) là cái bếp lò hiện đại nhất, nhưng "gạo" để nấu cơm lại hoàn toàn nằm trong tay người Nhật.
Đó chính là chất cản quang (photoresist) – một loại hóa chất nhạy sáng dạng lỏng, dùng để phủ lên tấm silicon trước khi được chiếu tia cực tím để in các mạch điện siêu nhỏ. Không có nó, những chiếc máy quang khắc trị giá hàng trăm triệu USD của ASML chỉ là đống sắt vụn.
Thống kê cho thấy Nhật Bản kiểm soát hơn 90% thị phần toàn cầu về photoresist cao cấp. Con số này thậm chí lên tới gần 100% đối với các loại photoresist dùng cho công nghệ EUV (Extreme Ultraviolet) để sản xuất chip dưới 7nm. Các tên tuổi như JSR Corporation, Shin-Etsu Chemical, Tokyo Ohka Kogyo (TOK) là những "ông trùm" thực sự mà ngay cả Samsung (Hàn Quốc), TSMC (Đài Loan – Trung Quốc) hay Intel (Mỹ) cũng phải kiêng nể.
Câu hỏi đặt ra là: Tại sao Trung Quốc – quốc gia có thể đưa người lên vũ trụ và xây dựng tàu sân bay – lại không thể pha chế được loại hóa chất này? Câu trả lời nằm ở nghệ thuật chế tác của người Nhật.
Photoresist cao cấp yêu cầu độ tinh khiết ở mức "phần tỷ". Một hạt bụi nhỏ hoặc một tạp chất kim loại cực nhỏ (như ion natri hay sắt) cũng có thể làm hỏng cả một lô chip trị giá hàng triệu đô la. Các công ty Nhật Bản đã mất 30-40 năm để hoàn thiện quy trình lọc và pha chế này, tạo ra một rào cản gia nhập gần như không thể vượt qua.
Công thức hóa học chỉ là bề nổi. Quy trình "nấu" hóa chất – nhiệt độ bao nhiêu, khuấy trong bao lâu, áp suất thế nào, thời điểm thêm phụ gia – là những bí mật kinh doanh không bao giờ được ghi trong bằng sáng chế. Việc sao chép một chất lỏng phức tạp như vậy là điều bất khả thi về mặt kỹ thuật.
Nhật Bản không chỉ bán photoresist, họ kiểm soát cả chuỗi cung ứng nguyên liệu thô để làm ra nó. Mitsubishi Chemical cung cấp nguyên liệu gốc, JSR pha chế, và Nikon/Canon cung cấp máy móc để kiểm tra độ tương thích.
Một báo cáo gần đây từ Vision Times ghi nhận rằng khi có tin đồn Nhật Bản siết chặt xuất khẩu photoresist vào cuối năm 2025, các nhà máy chip của Trung Quốc đã rơi vào trạng thái hoảng loạn vì kho dự trữ chỉ đủ dùng trong 3-6 tháng.
Nếu nguồn cung này bị cắt đứt, các nhà máy của SMIC (Semiconductor Manufacturing International Corporation) hay Hua Hong sẽ buộc phải ngừng hoạt động. Đây không phải là sự tụt hậu về lý thuyết, mà là sự sụp đổ về năng lực sản xuất thực tế.
Trong khi truyền thông thế giới đổ dồn sự chú ý vào máy quang khắc của Hà Lan, Nhật Bản lại lặng lẽ thống trị các khâu quan trọng khác trong quy trình làm chip, tạo thành một "vòng vây công nghệ" quanh Trung Quốc.
Trước khi đưa vào máy quang khắc, tấm wafer phải được phủ photoresist cực đều. Sau khi khắc xong, nó phải được rửa sạch. Công đoạn này thuộc về Tokyo Electron (TEL).
TEL nắm giữ hơn 90% thị phần toàn cầu cho thiết bị tráng phủ photoresist dùng cho công nghệ EUV. Nếu không có máy "Clean Track" của TEL, máy của ASML cũng trở nên vô dụng vì không có phôi liệu đầu vào đạt chuẩn. Các công ty Trung Quốc như Kingsemi đang cố gắng phát triển thiết bị tương tự, nhưng thị phần và độ ổn định vẫn còn khoảng cách rất xa.
Quá trình oxy hóa, khuếch tán và lắng đọng hơi hóa học (CVD) đòi hỏi những lò nung có khả năng kiểm soát nhiệt độ chính xác đến từng độ C. Kokusai Electric và Hitachi Kokusai là những cái tên thống trị mảng này. Dù các công ty Trung Quốc như NAURA (Northern Hua Chuang) đã có những bước tiến đáng kể trong mảng thiết bị lắng đọng và khắc khô, chiếm khoảng 6-12% thị phần toàn cầu ở một số phân khúc, nhưng họ vẫn phụ thuộc vào Nhật Bản ở các quy trình nhiệt độ cao đòi hỏi độ chính xác khắt khe.
Sau khi con chip được in xong trên tấm wafer tròn, nó cần được mài mỏng và cắt ra thành từng miếng nhỏ. Ở công đoạn này, công ty Disco Corporation của Nhật Bản nắm giữ vị thế gần như độc quyền (70-80% thị phần toàn cầu). Các máy cưa của Disco sử dụng lưỡi cắt kim cương mỏng như sợi tóc để cắt các tấm silicon giòn tan với độ chính xác nano. Nếu không có máy của Disco, các nhà máy đóng gói chip của Trung Quốc – vốn là thế mạnh của họ – sẽ không thể hoàn thiện sản phẩm cuối cùng.
Thiếu Nhật Bản, Trung Quốc sẽ tụt hậu 20 năm?
Dựa trên phân tích của CSET và ITIF, nếu xét về năng lực sản xuất chip logic tiên tiến (như chip 7nm hay 5nm), Trung Quốc đang đi sau các nhà lãnh đạo toàn cầu (TSMC, Samsung) khoảng 5 năm. Tuy nhiên, nếu xét về năng lực tự chế tạo thiết bị và vật liệu để sản xuất ra những con chip đó, khoảng cách có thể lên tới 15-20 năm.
Ví dụ điển hình là máy quang khắc. Shanghai Micro Electronics Equipment (SMEE) – niềm hy vọng số 1 của Trung Quốc – hiện tại chỉ mới chiếm khoảng 4% thị phần máy quang khắc i-line (công nghệ cũ dùng cho chip 90nm trở lên).
Để đi từ i-line đến ArF immersion và cuối cùng là EUV như Nikon hay Canon (chứ chưa nói đến ASML), Trung Quốc cần vượt qua những rào cản vật lý quang học và cơ khí chính xác mà Nhật Bản đã mất nhiều thập kỷ để chinh phục. Việc thiếu hụt nhân lực có kinh nghiệm vận hành và bảo trì các hệ thống quang học phức tạp này cũng là một rào cản "vô hình" nhưng chí mạng.
Lịch sử đã chứng minh tầm quan trọng của máy công cụ Nhật Bản. Trong vụ bê bối Toshiba-Kongsberg thập niên 1980, việc Toshiba bán trái phép máy phay 9 trục cho Liên Xô đã giúp nước này chế tạo chân vịt tàu ngầm êm hơn, thay đổi cán cân quân sự dưới lòng đại dương.
Ngày nay, sự kiểm soát chặt chẽ của Nhật Bản đối với các máy CNC 5 trục xuất sang Trung Quốc cũng mang ý nghĩa chiến lược tương tự. Nó ngăn cản Trung Quốc đạt được những bước nhảy vọt trong công nghệ quốc phòng và hàng không vũ trụ.
Quan hệ giữa công nghiệp Trung Quốc và công nghệ Nhật Bản hiện nay giống như một "cặp đôi hoàn cảnh". Trung Quốc cần "trái tim và khối óc" (máy móc, vật liệu, bí quyết) của Nhật Bản để vận hành cơ thể khổng lồ của mình.
Ngược lại, Nhật Bản cần "cơ thể" (thị trường tiêu thụ) của Trung Quốc để duy trì sự sống cho các tập đoàn công nghệ. Nhật Bản xuất khẩu lượng lớn thiết bị sang Trung Quốc (chiếm khoảng 1/3 tổng xuất khẩu thiết bị bán dẫn), và việc mất thị trường này cũng sẽ là đòn giáng mạnh vào kinh tế Nhật, khiến các công ty như Tokyo Electron hay Fanuc mất đi nguồn thu để tái đầu tư R&D.
Có thể nói, nếu không có Nhật Bản, Trung Quốc phải tụt hậu 20 năm không phải là lời nói quá đối với các lĩnh vực đòi hỏi sự tích lũy sâu về khoa học vật liệu và cơ khí chính xác như bán dẫn, máy bay, robot cao cấp.
Nhật Bản vẫn đang nắm giữ những "chiếc chìa khóa vàng" của kho tàng công nghệ toàn cầu. Trung Quốc đã xây được ngôi nhà rất to, nhưng nền móng và những ổ khóa quan trọng nhất vẫn đang mang nhãn hiệu "Made in Japan".
