Vào phòng siêu sạch chế tạo chip điện tử của VN

 

Ông Ngô Đức Hoàng (thứ hai từ trái sang) trao đổi với các kỹ sư về thiết kế chip ứng dụng trong bảo đảm hàng hải.

Người ta làm rồi, mình làm lại

Trung tâm ICDREC thuộc đại học Quốc gia TPHCM có trụ sở tại Làng Đại học phường Linh Trung, quận Thủ Đức, TPHCM. Đưa chúng tôi thăm phòng ý tưởng mô phỏng, phòng thiết kế, ông Ngô Đức Hoàng, Giám đốc Trung tâm giới thiệu:

Ý tưởng là giai đoạn "thai nghén", hình dung mô tả con chip tròn, vuông hay chữ nhật, sau đó cho ra bản mô tả chi tiết.

Từ ý tưởng đưa qua nhóm thiết kế vật lý. Bản thiết kế này sẽ được viết dưới dạng ngôn ngữ lập trình phần cứng, rồi chạy ra mạch chính thức trên phần mềm. Nói nghe đơn giản nhưng thực tế làm thì không đơn giản. Nhìn vào phòng thiết kế chỉ thấy "mấy ông ngồi trước máy tính như dân nghiện game" chứ không ngổn ngang máy móc, thiết bị như ngành khác.

Có hai loại chip, chip dùng trong viễn thông và chip sinh học. Chip dùng trong viễn thông công nghệ cao đầu tư lớn, ICDREC chỉ thiết kế rồi sau đó gửi ra nước ngoài sản xuất. Loại chip sinh học thì hệ thống phòng máy thuộc KCNC đáp ứng được nhu cầu sản xuất. 

Các kỹ sư thiết kế, lập trình còn nhớ ngày đầu đưa ra quyết định thiết kế con chip đầu tiên của Việt Nam.

Lúc đó, trung tâm mới thành lập, cán bộ nhân viên có khoảng 10 người, đa số là các kỹ sư mới ra trường chưa có nhiều kinh nghiệm.

Nhận thấy chip SigmaK3 (chip vi xử lý 8 bit) chiếm phần lớn trong các sản phẩm dân dụng nên đề nghị sẽ tiến hành làm trước.

Khi đề xuất ý tưởng thiết kế liền bị Hội đồng khoa học phản đối với lý do thế giới đã có chip 16-bit, 32-bit rồi, sao chúng ta làm lại?

Không ngần ngại, nhóm đề xuất đưa ra lý do thuyết phục: Đây là dự án đầu tiên của ICDREC, chip 8-bit là sản phẩm vừa phải, phù hợp với năng lực, làm từ dễ đến khó.

Được chấp nhận, anh em háo hức bắt tay vào thiết kế phải ăn, ở ngay tại phòng làm việc. Không phải chỉ bấm nút là chương trình thiết kế ra liền mà có khi phải chờ đến một, hai ngày mới chạy được.

Trong quá trình chạy file anh em trong phòng để đồng hồ hẹn giờ và thay phiên nhau thức trực tại phòng làm việc, lọ mọ như vậy suốt gần năm trời, cho tới khi file chạy thành công và được chuyển qua nước ngoài sản xuất.

Ngày con chip thành phẩm về nước, cả Trung tâm hồi hộp chờ đợi. Khi kiểm tra lại thì con chip không chạy.

Lúc đó ai cũng lo vì đây là con chip đầu tiên Trung tâm tham gia thiết kế, là sự sống còn của Trung tâm. Nhưng may mắn, khi thử lại thì con chip đã khởi động, mọi người mừng rơi nước mắt...

 

Một số hệ thống máy sản xuất trong phòng sạch

Một lần vào phòng sạch

Từ bản thiết kế hoàn chỉnh chíp sinh học được chuyển qua phòng sản xuất sạch khu CNC, sau đó chuyển sang Trường Đại học KHTN (TPHCM) cấy kháng thể vi khuẩn.

Như vậy, phải có nhà thiết kế, nhà sản xuất và nhà sinh học phối hợp mới cho ra được con chíp y tế, cảm biến sinh học. Chíp này trước đây phát hiện được con vi khuẩn tả E.coli, nay có thể chẩn đoán phát hiện ung thư tuyến tiền liệt, ung thư não, ung thứ vú...

Ông Nguyễn Tuấn Anh, Phó ban Ban Quản trị Trung tâm Nghiên cứu Triển khai khu KCNC dẫn chúng tôi đi thăm phòng sản xuất sạch.  Trước khi vào phòng, chúng tôi được yêu cầu phải thay đồ vô trùng áo liền quần, khẩu trang, mũ, găng tay, giầy...

Sau đó, chúng tôi được đưa qua buồng thổi khí. Ở buồng này không khí sạch sẽ thổi với một cấp độ gió rất mạnh để cuốn sạch bụi bẩn một lần nữa trước khi bước vào phòng sạch.

Cảm giác hít thở không khí thật trong lành, không mùi máy móc. Các hệ thống máy được sắp xếp gọn gàng và không mảy may một hạt bụi, được phân định rõ từng khu vực tương ứng với từng công đoạn sản xuất.

Đi sâu vào bên trong phòng sạch, chúng tôi được thổi khí lần 2. Thấy chúng tôi ngạc nhiên, anh Tuấn Anh cười và giải thích:

Có 2 loại phòng sạch là phòng trắng và phòng vàng. Phòng trắng là nơi đo đạc vật liệu, phần lớn thời gian vật liệu được giữ trong các hộp kín, hoặc trong chân không.

Phòng vàng là nơi thực hiện các quá trình khắc quang, xử lí vật liệu bằng các phương pháp hóa học nên có độ sạch cao hơn nên phải thổi khí thứ 2 để đảm bảo người bước vào phòng vàng đã sạch tuyệt đối.

Cái tên phòng vàng, phòng trắng không xuất phát từ độ sạch của phòng, mà từ ánh sáng dùng trong phòng.

Phòng vàng là nơi các quá trình xử lí hóa học diễn ra, có rất nhiều chất hóa học rất nhạy cảm với ánh sáng, đặc biệt là ánh sáng có năng lượng cao như tử ngoại, ánh sáng tím... vì thế, người ta dùng ánh sáng vàng, có năng lượng thấp để hạn chế tối đa các ảnh hưởng của ánh sáng.

Chúng tôi đứng trong phòng vàng khoảng 10 phút, khi bước ra phòng trắng thấy mắt cay xè, khó chịu.

Ông nguyễn Tuấn Anh giải thích: Không có hại gì tới mắt cả, chỉ là do mắt điều tiết khi thay đổi cường độ ánh sáng quá nhanh từ phòng này sang phòng khác.

Làm việc trong phòng sạch cũng cần phải đeo kính bảo hộ hay mặt nạ như mặt nạ của thợ hàn, nhưng các kỹ sư chỉ đeo khi phải tiếp xúc chất tẩy rửa nguyên liệu với các loại hóa chất.

Vì tính chất "ưu việt"  của phòng sạch nên mỗi nhân viên khi đã bước chân vào đây là chỉ biết có làm việc và làm việc.

Còn với riêng tôi một người lần đầu tiên vào phòng sạch, tôi không dám đụng tay vào bất kỳ hệ thống máy nào vì quy định nghiêm ngặt và một cảm giác lạnh lẽo bao trùm như trong phòng mổ của bệnh viện.

 

Các kỹ thuật viên tại phòng sạch.

“Buôn chip rẻ hơn nhiều so với sản xuất và lời nhanh chóng, nhưng vô tình ta đã nhường thị trường của ta cho nước khác. Mặt khác, khi sản xuất chip số lượng lớn trong nước thì việc sản xuất chip nhanh như in trên giấy lụa và giá cực rẻ lại cho lợi nhuận khá cao. Đặc biệt, là mình làm chủ được công nghệ và nhiều vấn đề liên quan tới kinh tế, chính trị, an ninh quốc phòng của đất nước”.  Ông Ngô Đức Hoàng (Giám đốc ICDREC)

 

Phòng sạch là một môi trường có độ ẩm, nhiệt độ và áp suất ổn theo tiêu chuẩn quy định, thường được sử dụng trong sản xuất, nghiên cứu khoa học. Phòng sạch tại Trung tâm Nghiên cứu triển khai, Khu CNC TPHCM được xây dựng theo tiêu chuẩn quốc tế  với độ ẩm trung bình khoảng 55%, nhiệt độ được kiểm soát từ 20 - 220C. Trong phòng sạch, không khí (đã qua khâu làm sạch) được thổi từ trên xuống liên tục 24/24h nhằm cung cấp không khí đạt tiêu chuẩn cho  cả phòng.

Quỳnh Hương