Sasha
Writer
ASML, nhà sản xuất thiết bị bán dẫn lớn nhất thế giới, hiện đang nỗ lực phát triển thế hệ máy in thạch bản tiên tiến tiếp theo để phục vụ ngành công nghiệp chip trong thập kỷ tới, phó chủ tịch điều hành phụ trách công nghệ của công ty chia sẻ với Nikkei Asia.
Jos Benschop, phó chủ tịch phụ trách công nghệ của ASML.
Jos Benschop cho biết ASML và đối tác quang học độc quyền Carl Zeiss đang nghiên cứu thiết kế máy có thể in mạch với độ phân giải tốt tới 5 nanomet chỉ trong một lần phơi sáng, đồng thời nói thêm rằng công nghệ này sẽ đủ tiên tiến để phục vụ nhu cầu của ngành từ năm 2035 trở đi.
ASML mới chỉ bắt đầu xuất xưởng máy tiên tiến nhất trong ngành, có thể cung cấp độ phân giải lên tới 8 nanomet chỉ trong một lần phơi sáng. Các máy kém tiên tiến hơn cần phải phơi sáng nhiều lần để đạt được độ phân giải tương tự, nghĩa là sản xuất chip kém hiệu quả hơn và chất lượng sản xuất thấp hơn nhiều.
"Chúng tôi hiện đang trong quá trình nghiên cứu thiết kế với đối tác Carl Zeiss và chúng tôi đang nhắm đến [khẩu độ số] là 0,7 hoặc lớn hơn", Benschop cho biết, đồng thời nói thêm rằng vẫn chưa có ngàycụ thể nào được ấn định để ra mắt sản phẩm.
Khẩu độ số (NA) là thước đo khả năng thu thập và tập trung ánh sáng của hệ thống quang học và là yếu tố chính quyết định mức độ tinh xảo của mạch có thể được in lên tấm wafer. NA lớn hơn và bước sóng ánh sáng ngắn hơn cho phép in tinh xảo hơn.
Máy cực tím cực mạnh (EUV) tiêu chuẩn có NA là 0,33. Các máy mới nhất, được gọi là "NA cao", có khẩu độ là 0,55. Việc xây dựng NA "siêu cao" hoặc "siêu cao" với khẩu độ là 0,7 hoặc cao hơn sẽ đòi hỏi phải thiết kế lại một số hệ thống chính.
ASML đã giao một vài bộ máy NA cao đầu tiên cho các nhà sản xuất chip hàng đầu thế giới, bao gồm Intel và TSMC.
Benschop cho biết việc áp dụng rộng rãi các máy này sẽ diễn ra sau, vì ngành công nghiệp cần thời gian để thử nghiệm và xác thực khả năng của các hệ thống mới phức tạp, cũng như phát triển các vật liệu và công cụ hỗ trợ cần thiết để đưa chúng vào hoạt động hoàn toàn. Ông nói thêm rằng các máy EUV NA cao dự kiến sẽ đáp ứng nhu cầu của ngành công nghiệp cho đến cuối thập kỷ này và có khả năng là đến đầu những năm 2030.
"Việc giới thiệu [công cụ mới] rất giống với nhiều công cụ mới mà chúng tôi đã giới thiệu trong nhiều thập kỷ qua", Benschop cho biết. "Thông thường phải mất một vài năm trước khi nó thực sự đạt đến khối lượng lớn [sản xuất chip]. Khách hàng cần học cách sử dụng nó ... nhưng tôi không nghi ngờ gì nữa rằng nó sẽ được đưa vào sản xuất chip khối lượng lớn trong tương lai gần".
Hiện tại, chỉ có ASML, Nikon và Canon chế tạo được các máy quang khắc khả thi để sản xuất chip, trong khi ASML là nhà cung cấp độc quyền các công cụ quang khắc EUV.
Quang khắc là một bước quan trọng trong sản xuất chip, trong đó các mạch tích hợp được in và chiếu lên các tấm wafer để chế tạo chip.
Benschop cho biết một trong những điểm mạnh chính của ASML nằm ở cách tiếp cận hợp tác khi làm việc với các nhà cung cấp hàng đầu thay vì tự xây dựng mọi thứ. Công ty đã áp dụng chiến lược này vì "cần thiết" trong những ngày đầu thành lập, khi công ty còn nhỏ và ít nguồn lực hơn. Theo thời gian, nhu cầu hợp tác này đã phát triển thành một đặc điểm cốt lõi và động lực thúc đẩy thành công của công ty, ông nói thêm.
"Chúng tôi thành công trong EUV chủ yếu là do chúng tôi làm việc thông qua một mạng lưới lớn các nhà cung cấp, khách hàng cũng như các đối tác công nghệ", Benschop cho biết. "Điều đó mang lại cho chúng tôi rất nhiều sức mạnh. Chúng tôi không tự mình làm tất cả mọi việc".
Theo Benschop, ASML đã chi 16 tỷ euro (18,55 tỷ USD) để tìm nguồn cung ứng vật liệu và linh kiện từ các nhà cung cấp vào năm ngoái, điều này nhấn mạnh vai trò quan trọng của các đối tác trong hệ sinh thái của công ty. Công ty cũng đã tăng đáng kể chi tiêu cho nghiên cứu và phát triển trong thập kỷ qua, từ khoảng 1,1 tỷ euro vào năm 2015 lên 4,3 tỷ euro vào năm ngoái.
ASML tăng đầu tư cho R&D để duy trì vị thế dẫn đầu về công nghệ làm thiết bị sản xuất bán dẫn.
Các nhà sản xuất hóa chất và vật liệu Nhật Bản đóng vai trò quan trọng trong quang khắc, Benschop cho biết, trích dẫn JSR, Kyocera, Mitsui Chemicals, Toppan, Hoya, DNP và Đại học Osaka là các đối tác trong hệ sinh thái. JSR là nhà cung cấp chính các chất cản quang cao cấp, trong khi Hoya, Toppan và DNP cung cấp mặt nạ quang học cao cấp. Kyocera đóng góp các thành phần quan trọng và Mitsui Chemicals sản xuất màng mỏng tiên tiến hoặc lớp phủ chống bụi bảo vệ mặt nạ quang học.
Giám đốc điều hành ASML cho biết, điều quan trọng là phải hợp tác chặt chẽ với các khách hàng chip hàng đầu toàn cầu, bao gồm Sony và Rapidus của Nhật Bản.
Là một nhà vật lý được đào tạo, Benschop bắt đầu sự nghiệp của mình tại Phòng nghiên cứu Philips vào năm 1984 và gia nhập ASML vào năm 1997, bắt đầu chương trình EUV của công ty cùng năm.
Sự phát triển công nghệ EUV được xây dựng dựa trên những nỗ lực tiên phong của các nhà nghiên cứu từ giữa những năm 1980, bao gồm các nhà khoa học nổi tiếng thế giới như Hiroo Kinoshita của Nhật Bản, Fred Bijkerk của Hà Lan và các nhóm tại Bell Labs ở Hoa Kỳ. ASML cung cấp máy demo đầu tiên vào năm 2006.
"Khó khăn hơn nhiều so với chúng tôi nghĩ, nhưng chúng tôi không bao giờ bỏ cuộc", Benschop nói về những nỗ lực thương mại hóa công nghệ của ASML.
Những đột phá trong quang học và nguồn sáng cùng những tiến bộ trong công nghệ chân không và hiệu quả sản xuất cuối cùng đã cho phép các máy quang khắc EUV của công ty đi vào sản xuất hàng loạt vào năm 2019, cho phép các công ty như TSMC và Samsung sản xuất chip tiên tiến.
Benschop đã có mặt tại Nhật Bản vào tuần này để nhận Giải thưởng Thành tựu Xuất sắc tại Hội nghị Quốc tế về Khoa học và Công nghệ Quang trùng hợp vào ngày 25 tháng 6 nhằm ghi nhận những đóng góp của ông cho lĩnh vực khoa học và công nghệ quang trùng hợp.
Jos Benschop, phó chủ tịch phụ trách công nghệ của ASML.
Jos Benschop cho biết ASML và đối tác quang học độc quyền Carl Zeiss đang nghiên cứu thiết kế máy có thể in mạch với độ phân giải tốt tới 5 nanomet chỉ trong một lần phơi sáng, đồng thời nói thêm rằng công nghệ này sẽ đủ tiên tiến để phục vụ nhu cầu của ngành từ năm 2035 trở đi.
ASML mới chỉ bắt đầu xuất xưởng máy tiên tiến nhất trong ngành, có thể cung cấp độ phân giải lên tới 8 nanomet chỉ trong một lần phơi sáng. Các máy kém tiên tiến hơn cần phải phơi sáng nhiều lần để đạt được độ phân giải tương tự, nghĩa là sản xuất chip kém hiệu quả hơn và chất lượng sản xuất thấp hơn nhiều.
"Chúng tôi hiện đang trong quá trình nghiên cứu thiết kế với đối tác Carl Zeiss và chúng tôi đang nhắm đến [khẩu độ số] là 0,7 hoặc lớn hơn", Benschop cho biết, đồng thời nói thêm rằng vẫn chưa có ngàycụ thể nào được ấn định để ra mắt sản phẩm.
Khẩu độ số (NA) là thước đo khả năng thu thập và tập trung ánh sáng của hệ thống quang học và là yếu tố chính quyết định mức độ tinh xảo của mạch có thể được in lên tấm wafer. NA lớn hơn và bước sóng ánh sáng ngắn hơn cho phép in tinh xảo hơn.
Máy cực tím cực mạnh (EUV) tiêu chuẩn có NA là 0,33. Các máy mới nhất, được gọi là "NA cao", có khẩu độ là 0,55. Việc xây dựng NA "siêu cao" hoặc "siêu cao" với khẩu độ là 0,7 hoặc cao hơn sẽ đòi hỏi phải thiết kế lại một số hệ thống chính.
ASML đã giao một vài bộ máy NA cao đầu tiên cho các nhà sản xuất chip hàng đầu thế giới, bao gồm Intel và TSMC.
Benschop cho biết việc áp dụng rộng rãi các máy này sẽ diễn ra sau, vì ngành công nghiệp cần thời gian để thử nghiệm và xác thực khả năng của các hệ thống mới phức tạp, cũng như phát triển các vật liệu và công cụ hỗ trợ cần thiết để đưa chúng vào hoạt động hoàn toàn. Ông nói thêm rằng các máy EUV NA cao dự kiến sẽ đáp ứng nhu cầu của ngành công nghiệp cho đến cuối thập kỷ này và có khả năng là đến đầu những năm 2030.
"Việc giới thiệu [công cụ mới] rất giống với nhiều công cụ mới mà chúng tôi đã giới thiệu trong nhiều thập kỷ qua", Benschop cho biết. "Thông thường phải mất một vài năm trước khi nó thực sự đạt đến khối lượng lớn [sản xuất chip]. Khách hàng cần học cách sử dụng nó ... nhưng tôi không nghi ngờ gì nữa rằng nó sẽ được đưa vào sản xuất chip khối lượng lớn trong tương lai gần".
Hiện tại, chỉ có ASML, Nikon và Canon chế tạo được các máy quang khắc khả thi để sản xuất chip, trong khi ASML là nhà cung cấp độc quyền các công cụ quang khắc EUV.
Quang khắc là một bước quan trọng trong sản xuất chip, trong đó các mạch tích hợp được in và chiếu lên các tấm wafer để chế tạo chip.
Benschop cho biết một trong những điểm mạnh chính của ASML nằm ở cách tiếp cận hợp tác khi làm việc với các nhà cung cấp hàng đầu thay vì tự xây dựng mọi thứ. Công ty đã áp dụng chiến lược này vì "cần thiết" trong những ngày đầu thành lập, khi công ty còn nhỏ và ít nguồn lực hơn. Theo thời gian, nhu cầu hợp tác này đã phát triển thành một đặc điểm cốt lõi và động lực thúc đẩy thành công của công ty, ông nói thêm.
"Chúng tôi thành công trong EUV chủ yếu là do chúng tôi làm việc thông qua một mạng lưới lớn các nhà cung cấp, khách hàng cũng như các đối tác công nghệ", Benschop cho biết. "Điều đó mang lại cho chúng tôi rất nhiều sức mạnh. Chúng tôi không tự mình làm tất cả mọi việc".
Theo Benschop, ASML đã chi 16 tỷ euro (18,55 tỷ USD) để tìm nguồn cung ứng vật liệu và linh kiện từ các nhà cung cấp vào năm ngoái, điều này nhấn mạnh vai trò quan trọng của các đối tác trong hệ sinh thái của công ty. Công ty cũng đã tăng đáng kể chi tiêu cho nghiên cứu và phát triển trong thập kỷ qua, từ khoảng 1,1 tỷ euro vào năm 2015 lên 4,3 tỷ euro vào năm ngoái.
ASML tăng đầu tư cho R&D để duy trì vị thế dẫn đầu về công nghệ làm thiết bị sản xuất bán dẫn.
Các nhà sản xuất hóa chất và vật liệu Nhật Bản đóng vai trò quan trọng trong quang khắc, Benschop cho biết, trích dẫn JSR, Kyocera, Mitsui Chemicals, Toppan, Hoya, DNP và Đại học Osaka là các đối tác trong hệ sinh thái. JSR là nhà cung cấp chính các chất cản quang cao cấp, trong khi Hoya, Toppan và DNP cung cấp mặt nạ quang học cao cấp. Kyocera đóng góp các thành phần quan trọng và Mitsui Chemicals sản xuất màng mỏng tiên tiến hoặc lớp phủ chống bụi bảo vệ mặt nạ quang học.
Giám đốc điều hành ASML cho biết, điều quan trọng là phải hợp tác chặt chẽ với các khách hàng chip hàng đầu toàn cầu, bao gồm Sony và Rapidus của Nhật Bản.
Là một nhà vật lý được đào tạo, Benschop bắt đầu sự nghiệp của mình tại Phòng nghiên cứu Philips vào năm 1984 và gia nhập ASML vào năm 1997, bắt đầu chương trình EUV của công ty cùng năm.
Sự phát triển công nghệ EUV được xây dựng dựa trên những nỗ lực tiên phong của các nhà nghiên cứu từ giữa những năm 1980, bao gồm các nhà khoa học nổi tiếng thế giới như Hiroo Kinoshita của Nhật Bản, Fred Bijkerk của Hà Lan và các nhóm tại Bell Labs ở Hoa Kỳ. ASML cung cấp máy demo đầu tiên vào năm 2006.
"Khó khăn hơn nhiều so với chúng tôi nghĩ, nhưng chúng tôi không bao giờ bỏ cuộc", Benschop nói về những nỗ lực thương mại hóa công nghệ của ASML.
Những đột phá trong quang học và nguồn sáng cùng những tiến bộ trong công nghệ chân không và hiệu quả sản xuất cuối cùng đã cho phép các máy quang khắc EUV của công ty đi vào sản xuất hàng loạt vào năm 2019, cho phép các công ty như TSMC và Samsung sản xuất chip tiên tiến.
Benschop đã có mặt tại Nhật Bản vào tuần này để nhận Giải thưởng Thành tựu Xuất sắc tại Hội nghị Quốc tế về Khoa học và Công nghệ Quang trùng hợp vào ngày 25 tháng 6 nhằm ghi nhận những đóng góp của ông cho lĩnh vực khoa học và công nghệ quang trùng hợp.
