Startup công nghệ Trung Quốc Prinano vừa công bố một bước tiến đáng chú ý trong lĩnh vực bán dẫn khi cho biết đã sản xuất thành công các tấm wafer chip quang học kích thước 20 cm mà không cần đến máy quang khắc cực tím sâu (DUV) - thiết bị đang đóng vai trò then chốt trong ngành công nghiệp chip toàn cầu.
Ảnh: Prinano
Theo thông báo của công ty, quá trình sản xuất được thực hiện với sự hợp tác của Shenzhen Litra Technology. Thay vì sử dụng hệ thống DUV truyền thống, Prinano áp dụng nền tảng quang khắc nano đệm khí chân không PL-AS (Nanoimprint Lithography - NIL), giúp giảm chi phí chế tạo xuống chỉ còn khoảng 10% so với quy trình thông thường.
Động thái này đang thu hút sự quan tâm lớn của giới công nghệ bởi nó có thể mở ra hướng đi mới cho ngành bán dẫn Trung Quốc trong bối cảnh nước này gặp nhiều hạn chế khi tiếp cận các thiết bị sản xuất chip tiên tiến từ phương Tây.
Hiện nay, ASML của Hà Lan được xem là doanh nghiệp dẫn đầu thế giới về công nghệ quang khắc dùng trong sản xuất chip. Công ty này không chỉ thống trị thị trường máy DUV mà còn là nhà sản xuất duy nhất trên thế giới cung cấp hệ thống quang khắc siêu cực tím (EUV) - công nghệ được các tập đoàn hàng đầu như TSMC, Samsung và Intel sử dụng để chế tạo những bộ xử lý tiên tiến nhất.
Trong quy trình sản xuất chip truyền thống, các hệ thống DUV hoặc EUV sử dụng ánh sáng để chiếu các mẫu mạch điện tử siêu nhỏ lên tấm wafer silicon. Những cỗ máy này được đánh giá là một trong những thiết bị công nghệ phức tạp nhất thế giới, với giá trị lên tới hàng trăm triệu USD mỗi hệ thống.
Ngược lại, công nghệ quang khắc nano mà Prinano theo đuổi hoạt động theo nguyên lý hoàn toàn khác. Thay vì dùng ánh sáng để tạo mẫu, công nghệ này sử dụng khuôn nano nhằm ép trực tiếp các cấu trúc siêu nhỏ lên lớp vật liệu cản quang trên bề mặt wafer.
Giới chuyên gia từ lâu đã xem quang khắc nano là một trong những ứng viên tiềm năng có thể thay thế các công nghệ quang khắc truyền thống nhờ khả năng tạo ra các chi tiết cực nhỏ với chi phí thấp hơn đáng kể.
Tuy nhiên, rào cản lớn nhất của công nghệ này nằm ở khả năng sản xuất quy mô lớn. Các vấn đề liên quan đến năng suất, độ bền khuôn mẫu, tỷ lệ lỗi và chất lượng thành phẩm từng khiến nhiều doanh nghiệp gặp khó khăn trong việc thương mại hóa.
Được thành lập từ năm 2017, Prinano cho biết đã dành nhiều năm để phát triển một hệ sinh thái quang khắc nano riêng nhằm khắc phục các hạn chế nói trên. Theo công ty, nền tảng PL-AS tích hợp công nghệ kiểm soát áp suất ở cấp độ wafer, vật liệu khuôn dập hai lớp tùy chỉnh cùng nhiều quy trình độc quyền khác.
Prinano khẳng định hệ thống của họ có thể tạo ra các chi tiết bán dẫn có kích thước nhỏ hơn 10 nanomet, tiệm cận yêu cầu của các thế hệ chip hiện đại.
Thông báo mới nhất cũng phản ánh nỗ lực tự chủ công nghệ ngày càng mạnh mẽ của Trung Quốc trước các biện pháp kiểm soát xuất khẩu từ Mỹ và các đồng minh. Việc bị hạn chế tiếp cận các hệ thống DUV và EUV tiên tiến đã buộc các doanh nghiệp Trung Quốc phải tìm kiếm những hướng phát triển khác, từ công nghệ đóng gói chip, kiến trúc bán dẫn mới cho đến các quy trình sản xuất thay thế.
Trước đó không lâu, Huawei cũng giới thiệu kiến trúc LogicFolding với mục tiêu nâng cao hiệu năng chip mà không cần phụ thuộc hoàn toàn vào công nghệ EUV.
Dù vậy, nhiều chuyên gia cho rằng vẫn còn quá sớm để khẳng định Prinano đã tạo ra một cuộc cách mạng trong ngành bán dẫn.
Theo đánh giá của Tom’s Hardware, công ty hiện chưa công bố các dữ liệu quan trọng như sản lượng thực tế, tỷ lệ thành phẩm đạt chuẩn, mật độ lỗi, khả năng giao hàng thương mại hoặc kết quả kiểm chứng độc lập từ bên thứ ba.
Đây đều là những tiêu chí then chốt để đánh giá liệu công nghệ mới chỉ khả thi về mặt kỹ thuật hay thực sự đủ năng lực cạnh tranh trong sản xuất chip quy mô công nghiệp.
Nếu vượt qua được những bài kiểm tra đó, công nghệ của Prinano có thể trở thành một trong những bước tiến đáng chú ý nhất của ngành bán dẫn Trung Quốc trong nỗ lực giảm phụ thuộc vào các nhà cung cấp thiết bị nước ngoài.
Bình luận
0