Nga phát triển máy in chip với công nghệ thạch bản độc quyền

Nga đang trong quá trình phát triển công nghệ in thạch bản siêu cực tím (EUV) của riêng mình, nhưng theo một hướng đi khác biệt so với tiêu chuẩn 13,5 nm mà ASML đang sử dụng. Thay vào đó, các nhà khoa học Nga lựa chọn bước sóng 11,2 nm, với kỳ vọng đạt độ phân giải cao hơn và chi phí sản xuất thấp hơn.

Dự án này do Nikolay Chkhalo, một nhà nghiên cứu tại Viện Vật lý Vi cấu trúc thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Nga, đứng đầu. Mục tiêu của ông và nhóm là tạo ra các máy in thạch bản có hiệu suất thấp hơn nhưng dễ tiếp cận và ít phức tạp hơn so với hệ thống của ASML.

Công nghệ bước sóng 11,2 nm có gì đặc biệt?

Thay vì sử dụng nguồn ánh sáng từ thiếc (tin) như ASML, Nga chọn sử dụng laser xenon để tạo nguồn ánh sáng bước sóng 11,2 nm. Theo Chkhalo, bước sóng này mang lại một số lợi ích:

• Tăng độ phân giải lên 20%, giúp quá trình thiết kế quang học trở nên đơn giản hơn.
• Giảm chi phí sản xuất, nhờ việc tối ưu hóa các thành phần chính.
• Hạn chế ô nhiễm quang học, kéo dài tuổi thọ của các bộ phận quan trọng như gương thu gom ánh sáng và màng bảo vệ.

Tuy nhiên, việc chuyển sang bước sóng mới đồng nghĩa với việc Nga phải xây dựng lại toàn bộ hệ sinh thái xung quanh công nghệ này. Điều này bao gồm các loại gương, lớp phủ, thiết kế mặt nạ, vật liệu cảm quang, và thậm chí cả phần mềm thiết kế chip.

Lộ trình phát triển máy in thạch bản EUV của Nga

Dự án của Nga được chia thành ba giai đoạn:

1. Nghiên cứu cơ bản: Xây dựng nền tảng công nghệ và thử nghiệm các thành phần quan trọng.
2. Xây dựng nguyên mẫu: Tạo ra máy in thạch bản có khả năng xử lý 60 tấm wafer 200 mm mỗi giờ.
3. Thương mại hóa: Nâng cấp lên hệ thống sản xuất công suất cao, xử lý 60 tấm wafer 300 mm mỗi giờ.

Dù vậy, tốc độ xử lý của hệ thống Nga chỉ đạt 37% so với máy của ASML, sử dụng nguồn sáng 3,6 kW. Điều này khiến thiết bị phù hợp hơn với các cơ sở sản xuất nhỏ, thay vì sản xuất hàng loạt.

Thách thức và tiềm năng

Xây dựng hệ sinh thái cho bước sóng 11,2 nm là một thách thức lớn. Nga cần thời gian để hoàn thiện công nghệ quang học, vật liệu và cả phần mềm hỗ trợ. Các chuyên gia dự đoán việc hoàn thiện hệ thống này có thể mất hơn 10 năm.

Mặc dù chưa công bố thông tin chi tiết về các tiến trình xử lý (process node) mà công nghệ này sẽ hỗ trợ, dự án EUV của Nga mở ra hy vọng về một hướng đi mới trong ngành sản xuất bán dẫn, đặc biệt trong bối cảnh cạnh tranh công nghệ ngày càng khốc liệt.

Việc Nga tham gia vào cuộc đua phát triển công nghệ in thạch bản EUV là dấu hiệu cho thấy sự quyết tâm trong việc xây dựng hệ thống công nghệ độc lập, giảm sự phụ thuộc vào các nước phương Tây. Liệu bước sóng 11,2 nm có giúp Nga tạo nên sự khác biệt trong ngành bán dẫn?