Công nghệ giúp tăng 50% sản lượng chip

Công ty công nghệ ASML vừa công bố một bước đột phá quan trọng trong công nghệ quang khắc cực tím (EUV). Với hệ thống ánh sáng 1.000 watt hoàn toàn mới, cỗ máy này có khả năng bắn ba tia laser vào 100.000 giọt thiếc mỗi giây. Cải tiến này không chỉ giúp tăng tốc độ sản xuất chip lên 50% vào năm 2030 mà còn hứa hẹn giảm đáng kể chi phí sản xuất, mở ra một kỷ nguyên mới cho toàn bộ ngành công nghiệp bán dẫn.

ASML mới đây đã khẳng định họ đang đi đúng tiến độ để ra mắt hệ thống quang khắc Twinscan NXE thế hệ mới. Hệ thống này được trang bị nguồn năng lượng EUV lên tới 1.000 watt và có thể xử lý tối đa 330 tấm đĩa bán dẫn (wafer) mỗi giờ.

Dự kiến ra mắt vào năm 2030 hoặc muộn hơn, cỗ máy này cung cấp công suất lớn hơn 50% so với công cụ EUV tiên tiến nhất hiện tại. Những thiết bị này sẽ giúp các nhà sản xuất chip tăng năng suất đáng kể và giảm thiểu tối đa chi phí trên mỗi đĩa bán dẫn. Tuy nhiên, để hiện thực hóa tham vọng này, ASML đã phải vượt qua hàng loạt thách thức và đạt được những bước tiến lớn về mặt công nghệ.

Đại diện đội ngũ công nghệ của ASML chia sẻ rằng việc đạt được mức công suất một kilowatt là một thành tựu vô cùng ấn tượng. Công ty thậm chí đã nhìn thấy lộ trình phát triển rõ ràng để tiến tới mức 1.500 watt và tin tưởng rằng mốc 2.000 watt là hoàn toàn khả thi trong tương lai.

Để đạt được nguồn EUV 1.000 watt trong thập kỷ tới, ASML đã phải phát triển một phương pháp tạo ánh sáng hoàn toàn mới bằng ba xung laser. Phương pháp này bao gồm một xung phụ đầu tiên để làm phẳng các giọt thiếc, một xung phụ thứ hai để làm giãn nở chúng, và cuối cùng là xung laser chính sẽ biến các giọt thiếc này thành thể plasma để phát ra ánh sáng EUV.

Bên cạnh đó, hệ thống mới sẽ được trang bị một bộ tạo giọt thiếc tiên tiến, giúp tăng gấp đôi số lượng hoạt động lên mức 100.000 giọt thiếc mỗi giây.

Dù vậy, việc tăng số lượng giọt thiếc đồng nghĩa với việc lượng mảnh vụn bắn ra sẽ nhiều hơn. Do đó, hệ thống cần một bộ thu gom mảnh vụn hoàn toàn mới để đảm bảo bề mặt đĩa bán dẫn luôn sạch sẽ tuyệt đối.

Hơn thế nữa, việc tạo ra bức xạ 1.000 watt đã khó, nhưng việc truyền tải năng lượng đó lên đĩa bán dẫn còn khó hơn rất nhiều. Vì vậy, ASML đã phát minh ra hệ thống thấu kính quang học truyền dẫn cao hoàn toàn mới, được thiết kế để có thể mở rộng khả năng xử lý lên tới hơn 450 đĩa bán dẫn mỗi giờ.

Công suất ánh sáng cao hơn cũng đòi hỏi các hệ thống khung giữ và di chuyển đĩa bán dẫn phải được nâng cấp toàn diện.

Nguồn sáng mạnh mẽ này yêu cầu các vật liệu hóa học cản quang và lớp màng bảo vệ thế hệ mới. Điều này có nghĩa là không chỉ riêng ASML, mà toàn bộ hệ sinh thái của ngành công nghiệp sản xuất chip đều phải chuẩn bị sẵn sàng cho sự xuất hiện của các công cụ mới này.

Hiện tại, ASML đã lên kế hoạch chi tiết để tích hợp nguồn sáng 1.000 watt vào lộ trình sản phẩm. Các thế hệ máy quang khắc tiếp theo dự kiến sẽ lần lượt ra mắt từ năm 2027 đến năm 2029.

Nguồn: https://baophapluat.vn/cong-nghe-giup-tang-50-san-luong-chip.html