Dù nghe có vẻ "flex" lắm nhưng công nghệ mới của Nhật Bản vẫn chưa thể thay thế hoàn toàn cỗ máy quang khắc EUV trong việc sản xuất chip cao cấp đâu nha! Nhưng mà cũng đủ để làm thay đổi cục diện rồi đó
Công ty Dai Nippon Printing (DNP) của Nhật vừa "thả thính" một đột phá công nghệ có thể làm "xáo trộn" hẳn làng sản xuất chip. Họ đã phát triển thành công công nghệ in nanoimprint với độ phân giải 10 nanomet - nghe xịn chưa? Và quan trọng là có thể sản xuất chip logic thế hệ 1.4nm mà không cần đến những cỗ máy quang khắc EUV "đắt như vàng".
Đây không chỉ là bước tiến về mặt công nghệ mà còn mở ra cơ hội cho các "player" nhỏ hơn có thể nhảy vào cuộc đua chip tiên tiến luôn nha
Khi máy EUV trở thành "bức tường thành" không ai vượt qua nổi
Trong mấy năm qua, máy quang khắc EUV đã trở thành rào cản "buff" cực khủng trong ngành sản xuất chip. Muốn xây dựng một dây chuyền sản xuất chip tiên tiến bằng công nghệ EUV, các công ty phải bỏ ra hàng tỷ USD cho nhà máy và thiết bị.
Máy EUV của ASML có giá lên tới hơn 150 triệu USD mỗi chiếc (tầm 3.800 tỷ VNĐ á ), chưa kể chi phí vận hành và "nuốt" điện siêu khủng. Điều này đã biến việc sản xuất chip tiên tiến thành sân chơi riêng của những gã khổng lồ như TSMC, Samsung và Intel - những công ty có đủ "máu" tài chính để gánh.
"Đóng dấu" thay vì "chiếu sáng" - công nghệ mới nghe lạ mà hay
Công nghệ nanoimprint lithography của DNP hoạt động theo cách hoàn toàn khác biệt. Thay vì dùng tia cực tím để "chiếu" mạch lên bề mặt chip như EUV, công nghệ này "đóng dấu" trực tiếp các mạch điện lên vật liệu nền bằng cách ép cơ học - giống như dùng con dấu siêu chính xác ở cấp độ nanomet ấy. Phương pháp này đơn giản hơn về mặt kỹ thuật nhưng vẫn đạt được độ chính xác tương đương luôn đó!
Tiết kiệm điện 90% - bao giờ mới có công nghệ "xanh" thế này chứ!
Lợi ích "xịn sò" nhất của công nghệ mới này là tiết kiệm năng lượng đáng kinh ngạc. So với quy trình quang khắc hiện tại (bao gồm cả EUV), phương pháp nanoimprint chỉ tốn khoảng một phần mười năng lượng thôi. Nói dễ hiểu hơn là giảm tới 90% điện tiêu thụ trong quá trình sản xuất chip á! Trong bối cảnh biến đổi khí hậu và tiền điện ngày càng "chát", đây là lợi thế cạnh tranh "ngon" lắm đấy
Về chi phí thì mặc dù DNP chưa công bố con số cụ thể, nhưng việc loại bỏ nhu cầu máy EUV tỷ đô và giảm thiểu tiêu thụ năng lượng chắc chắn sẽ hạ thấp rào cản gia nhập đáng kể rồi. Điều này có nghĩa các hãng sản xuất chip quy mô nhỏ hơn - những "con nhà nghèo" trước đây không đủ nguồn lực để cạnh tranh ở phân khúc chip tiên tiến, giờ đây có thể có cơ hội "lên sàn" rồi đó!
Bí kíp "buff" độ phân giải siêu đỉnh
Để đạt được độ phân giải 10nm "ngon lành" này, DNP đã kết hợp công nghệ nanoimprint với một kỹ thuật gọi là Self-Aligned Double Patterning. Kỹ thuật này về cơ bản tăng gấp đôi mật độ mạch bằng cách sử dụng các lớp phủ màng và khắc theo trình tự. Kết quả là tạo ra khuôn mẫu có độ chính xác cao, có thể sản xuất chip logic tiên tiến mà không cần hạ tầng EUV đắt đỏ.
Nói cho dễ hiểu thì thay vì dùng ánh sáng khắc từng đường nét trên con chip, công nghệ sản xuất chip của Nhật Bản giống như việc tạo khuôn in và đóng dấu nó lên tấm wafer ấy - nghe quen thuộc hơn hẳn phải không nào?
22 năm kiên trì mới có ngày thành công
Đây không phải thành quả đến trong "một đêm" đâu nha. DNP đã bắt đầu phát triển công nghệ nanoimprint từ năm 2003, có nghĩa là họ đã "cày" miệt mài trong 22 năm để đạt đến mức độ chính xác gần nguyên tử như hiện nay. Sự kiên trì này cuối cùng đã mang lại kết quả đột phá - đúng là "có công mài sắt có ngày nên kim"
Hiện tại, DNP đang cho các nhà sản xuất chip đánh giá công nghệ mới. Công ty nhắm tới việc bắt đầu sản xuất hàng loạt vào năm 2027 (chỉ còn hai năm nữa thôi!). Đến năm tài chính 2030, DNP đặt mục tiêu đạt doanh thu 4 tỷ yên từ công nghệ này. Công nghệ sẽ được "trình làng" tại triển lãm SEMICON Japan 2025 diễn ra từ 17-19 tháng 12 tại Tokyo.
Không phải "game changer" tuyệt đối nhưng vẫn đủ gây chấn động
Cần làm rõ là công nghệ nanoimprint không thay thế hoàn toàn EUV đâu nhé. Thay vào đó, nó có thể thay thế một phần quy trình EUV trong các giai đoạn tạo mẫu nhất định. Điều này vẫn đủ để giảm đáng kể chi phí và tiêu thụ năng lượng tổng thể trong sản xuất chip rồi. Đối với các công ty không có khả năng đầu tư vào EUV, đây chính là con đường khả thi để tiếp cận các node chip tiên tiến đó!
Nguồn: genk.vn
Công ty Dai Nippon Printing (DNP) của Nhật vừa "thả thính" một đột phá công nghệ có thể làm "xáo trộn" hẳn làng sản xuất chip. Họ đã phát triển thành công công nghệ in nanoimprint với độ phân giải 10 nanomet - nghe xịn chưa? Và quan trọng là có thể sản xuất chip logic thế hệ 1.4nm mà không cần đến những cỗ máy quang khắc EUV "đắt như vàng".
Đây không chỉ là bước tiến về mặt công nghệ mà còn mở ra cơ hội cho các "player" nhỏ hơn có thể nhảy vào cuộc đua chip tiên tiến luôn nha
Khi máy EUV trở thành "bức tường thành" không ai vượt qua nổi
Trong mấy năm qua, máy quang khắc EUV đã trở thành rào cản "buff" cực khủng trong ngành sản xuất chip. Muốn xây dựng một dây chuyền sản xuất chip tiên tiến bằng công nghệ EUV, các công ty phải bỏ ra hàng tỷ USD cho nhà máy và thiết bị.
Máy EUV của ASML có giá lên tới hơn 150 triệu USD mỗi chiếc (tầm 3.800 tỷ VNĐ á ), chưa kể chi phí vận hành và "nuốt" điện siêu khủng. Điều này đã biến việc sản xuất chip tiên tiến thành sân chơi riêng của những gã khổng lồ như TSMC, Samsung và Intel - những công ty có đủ "máu" tài chính để gánh.
"Đóng dấu" thay vì "chiếu sáng" - công nghệ mới nghe lạ mà hay
Công nghệ nanoimprint lithography của DNP hoạt động theo cách hoàn toàn khác biệt. Thay vì dùng tia cực tím để "chiếu" mạch lên bề mặt chip như EUV, công nghệ này "đóng dấu" trực tiếp các mạch điện lên vật liệu nền bằng cách ép cơ học - giống như dùng con dấu siêu chính xác ở cấp độ nanomet ấy. Phương pháp này đơn giản hơn về mặt kỹ thuật nhưng vẫn đạt được độ chính xác tương đương luôn đó!
Tiết kiệm điện 90% - bao giờ mới có công nghệ "xanh" thế này chứ!
Lợi ích "xịn sò" nhất của công nghệ mới này là tiết kiệm năng lượng đáng kinh ngạc. So với quy trình quang khắc hiện tại (bao gồm cả EUV), phương pháp nanoimprint chỉ tốn khoảng một phần mười năng lượng thôi. Nói dễ hiểu hơn là giảm tới 90% điện tiêu thụ trong quá trình sản xuất chip á! Trong bối cảnh biến đổi khí hậu và tiền điện ngày càng "chát", đây là lợi thế cạnh tranh "ngon" lắm đấy
Về chi phí thì mặc dù DNP chưa công bố con số cụ thể, nhưng việc loại bỏ nhu cầu máy EUV tỷ đô và giảm thiểu tiêu thụ năng lượng chắc chắn sẽ hạ thấp rào cản gia nhập đáng kể rồi. Điều này có nghĩa các hãng sản xuất chip quy mô nhỏ hơn - những "con nhà nghèo" trước đây không đủ nguồn lực để cạnh tranh ở phân khúc chip tiên tiến, giờ đây có thể có cơ hội "lên sàn" rồi đó!
Bí kíp "buff" độ phân giải siêu đỉnh
Để đạt được độ phân giải 10nm "ngon lành" này, DNP đã kết hợp công nghệ nanoimprint với một kỹ thuật gọi là Self-Aligned Double Patterning. Kỹ thuật này về cơ bản tăng gấp đôi mật độ mạch bằng cách sử dụng các lớp phủ màng và khắc theo trình tự. Kết quả là tạo ra khuôn mẫu có độ chính xác cao, có thể sản xuất chip logic tiên tiến mà không cần hạ tầng EUV đắt đỏ.
Nói cho dễ hiểu thì thay vì dùng ánh sáng khắc từng đường nét trên con chip, công nghệ sản xuất chip của Nhật Bản giống như việc tạo khuôn in và đóng dấu nó lên tấm wafer ấy - nghe quen thuộc hơn hẳn phải không nào?
22 năm kiên trì mới có ngày thành công
Đây không phải thành quả đến trong "một đêm" đâu nha. DNP đã bắt đầu phát triển công nghệ nanoimprint từ năm 2003, có nghĩa là họ đã "cày" miệt mài trong 22 năm để đạt đến mức độ chính xác gần nguyên tử như hiện nay. Sự kiên trì này cuối cùng đã mang lại kết quả đột phá - đúng là "có công mài sắt có ngày nên kim"
Hiện tại, DNP đang cho các nhà sản xuất chip đánh giá công nghệ mới. Công ty nhắm tới việc bắt đầu sản xuất hàng loạt vào năm 2027 (chỉ còn hai năm nữa thôi!). Đến năm tài chính 2030, DNP đặt mục tiêu đạt doanh thu 4 tỷ yên từ công nghệ này. Công nghệ sẽ được "trình làng" tại triển lãm SEMICON Japan 2025 diễn ra từ 17-19 tháng 12 tại Tokyo.
Không phải "game changer" tuyệt đối nhưng vẫn đủ gây chấn động
Cần làm rõ là công nghệ nanoimprint không thay thế hoàn toàn EUV đâu nhé. Thay vào đó, nó có thể thay thế một phần quy trình EUV trong các giai đoạn tạo mẫu nhất định. Điều này vẫn đủ để giảm đáng kể chi phí và tiêu thụ năng lượng tổng thể trong sản xuất chip rồi. Đối với các công ty không có khả năng đầu tư vào EUV, đây chính là con đường khả thi để tiếp cận các node chip tiên tiến đó!
Nguồn: genk.vn