Yu Ki San
Writer
Trong bối cảnh chịu các lệnh cấm vận từ phương Tây, Nga đang tập trung xây dựng công nghệ quang khắc nội địa nhằm thay thế các thiết bị tiên tiến mà ASML cung cấp. Là nhà sản xuất máy quang khắc hàng đầu thế giới, ASML hiện phải tuân thủ các lệnh cấm xuất khẩu nghiêm ngặt từ chính phủ Hà Lan, khiến Nga không thể tiếp cận những thiết bị quan trọng cho ngành sản xuất chip bán dẫn. Trước thách thức này, Nga đặt tham vọng phát triển hệ thống quang khắc của riêng mình, hướng tới mục tiêu tối ưu hóa chi phí và giảm độ phức tạp so với các giải pháp đang có trên thị trường.
Hướng đi mới với công nghệ bước sóng 11.2 nm
Theo thông tin từ CNews, Nga dự kiến áp dụng bước sóng tia laser 11.2 nm cho các máy quang khắc của mình, ngắn hơn so với mức 13.5 nm mà ASML hiện sử dụng. Công nghệ này được kỳ vọng cải thiện độ phân giải lên đến 20%. Tuy nhiên, việc sử dụng bước sóng mới lại tạo ra nhiều thách thức đáng kể, đặc biệt do không tương thích với cơ sở hạ tầng EUV hiện tại. Để vượt qua khó khăn, Nga phải xây dựng một hệ sinh thái quang khắc hoàn toàn mới, bao gồm các yếu tố như gương, lớp phủ, thiết kế mặt nạ, hóa chất quang khắc và các công cụ hỗ trợ sản xuất.
Dẫn đầu dự án này, ông Nikolay Chkhalo từ Viện Vật lý Vi cấu trúc thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Nga cho biết thiết kế của Nga sẽ sử dụng nguồn laser dựa trên xenon thay vì thiếc như ASML. Cách tiếp cận này có thể giảm thiểu mức độ ô nhiễm trên các linh kiện quang học, đồng thời kéo dài tuổi thọ của các bộ phận như bộ thu và màng bảo vệ. Ngoài ra, các máy quang khắc do Nga phát triển sẽ sử dụng photoresist nền silicon, được đánh giá là hoạt động hiệu quả hơn ở bước sóng ngắn.
Công suất hạn chế, tập trung sản xuất quy mô nhỏ
Với công suất 3.6 kW, máy quang khắc của Nga chỉ đạt hiệu năng bằng khoảng 37% so với công nghệ của ASML, đủ để phục vụ sản xuất quy mô nhỏ. Tuy nhiên, đây vẫn là bước khởi đầu quan trọng trong quá trình xây dựng năng lực công nghệ bán dẫn nội địa.
Quá trình phát triển này sẽ được chia làm ba giai đoạn. Giai đoạn đầu tiên tập trung vào nghiên cứu cơ bản, xác định công nghệ cốt lõi và thử nghiệm các linh kiện quan trọng. Giai đoạn tiếp theo sẽ hướng tới sản xuất nguyên mẫu, dự kiến xử lý 60 tấm wafer kích thước 200mm mỗi giờ và tích hợp vào dây chuyền sản xuất nội địa. Cuối cùng, giai đoạn hoàn thiện sẽ phát triển hệ thống có khả năng xử lý 60 tấm wafer kích thước 300mm mỗi giờ, nhằm đáp ứng nhu cầu sản xuất lớn hơn trong tương lai.
Những thách thức dài hạn
Để triển khai máy quang khắc với bước sóng 11.2 nm, Nga không chỉ phải tái thiết kế linh kiện mà còn cần điều chỉnh các công cụ tự động hóa thiết kế điện tử (EDA). Các quy trình như chuẩn bị dữ liệu mặt nạ và hiệu chỉnh quang học (OPC) cũng cần được tối ưu hóa để tương thích với công nghệ mới. Lộ trình đầy tham vọng này được dự báo sẽ mất hơn một thập kỷ để hoàn thành.
Bên cạnh đó, Nga còn đầu tư vào các công nghệ quang khắc khác, bao gồm máy không mặt nạ sử dụng tia X. Công nghệ này nhắm đến việc sản xuất các tấm wafer ở kích thước 28nm và 16nm. Những nỗ lực này cho thấy quyết tâm của Nga trong việc giảm phụ thuộc vào công nghệ nước ngoài, đồng thời thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp bán dẫn trong nước.
Hướng đi mới với công nghệ bước sóng 11.2 nm
Theo thông tin từ CNews, Nga dự kiến áp dụng bước sóng tia laser 11.2 nm cho các máy quang khắc của mình, ngắn hơn so với mức 13.5 nm mà ASML hiện sử dụng. Công nghệ này được kỳ vọng cải thiện độ phân giải lên đến 20%. Tuy nhiên, việc sử dụng bước sóng mới lại tạo ra nhiều thách thức đáng kể, đặc biệt do không tương thích với cơ sở hạ tầng EUV hiện tại. Để vượt qua khó khăn, Nga phải xây dựng một hệ sinh thái quang khắc hoàn toàn mới, bao gồm các yếu tố như gương, lớp phủ, thiết kế mặt nạ, hóa chất quang khắc và các công cụ hỗ trợ sản xuất.
Dẫn đầu dự án này, ông Nikolay Chkhalo từ Viện Vật lý Vi cấu trúc thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Nga cho biết thiết kế của Nga sẽ sử dụng nguồn laser dựa trên xenon thay vì thiếc như ASML. Cách tiếp cận này có thể giảm thiểu mức độ ô nhiễm trên các linh kiện quang học, đồng thời kéo dài tuổi thọ của các bộ phận như bộ thu và màng bảo vệ. Ngoài ra, các máy quang khắc do Nga phát triển sẽ sử dụng photoresist nền silicon, được đánh giá là hoạt động hiệu quả hơn ở bước sóng ngắn.
Công suất hạn chế, tập trung sản xuất quy mô nhỏ
Với công suất 3.6 kW, máy quang khắc của Nga chỉ đạt hiệu năng bằng khoảng 37% so với công nghệ của ASML, đủ để phục vụ sản xuất quy mô nhỏ. Tuy nhiên, đây vẫn là bước khởi đầu quan trọng trong quá trình xây dựng năng lực công nghệ bán dẫn nội địa.
Quá trình phát triển này sẽ được chia làm ba giai đoạn. Giai đoạn đầu tiên tập trung vào nghiên cứu cơ bản, xác định công nghệ cốt lõi và thử nghiệm các linh kiện quan trọng. Giai đoạn tiếp theo sẽ hướng tới sản xuất nguyên mẫu, dự kiến xử lý 60 tấm wafer kích thước 200mm mỗi giờ và tích hợp vào dây chuyền sản xuất nội địa. Cuối cùng, giai đoạn hoàn thiện sẽ phát triển hệ thống có khả năng xử lý 60 tấm wafer kích thước 300mm mỗi giờ, nhằm đáp ứng nhu cầu sản xuất lớn hơn trong tương lai.
Những thách thức dài hạn
Để triển khai máy quang khắc với bước sóng 11.2 nm, Nga không chỉ phải tái thiết kế linh kiện mà còn cần điều chỉnh các công cụ tự động hóa thiết kế điện tử (EDA). Các quy trình như chuẩn bị dữ liệu mặt nạ và hiệu chỉnh quang học (OPC) cũng cần được tối ưu hóa để tương thích với công nghệ mới. Lộ trình đầy tham vọng này được dự báo sẽ mất hơn một thập kỷ để hoàn thành.
Bên cạnh đó, Nga còn đầu tư vào các công nghệ quang khắc khác, bao gồm máy không mặt nạ sử dụng tia X. Công nghệ này nhắm đến việc sản xuất các tấm wafer ở kích thước 28nm và 16nm. Những nỗ lực này cho thấy quyết tâm của Nga trong việc giảm phụ thuộc vào công nghệ nước ngoài, đồng thời thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp bán dẫn trong nước.
