Các nhà nghiên cứu ASML tìm ra cách nâng công suất nguồn sáng cho cỗ máy làm chip then chốt, hứa hẹn tăng 50% sản lượng vào năm 2030.

"Đây không phải ảo thuật hay màn trình diễn trong thời gian ngắn mà là một hệ thống có thể tạo công suất 1.000 W với đầy đủ điều kiện như tại cơ sở của khách hàng", Michael Purvis, kỹ thuật viên phụ trách nguồn sáng của máy quang khắc siêu cực tím (EUV) tại ASML, nói với Reuters.

ASML là nhà sản xuất máy EUV thương mại duy nhất trên thế giới. Việc công suất nguồn sáng EUV tăng từ mức 600 W hiện tại lên 1.000 W sẽ cho phép sản xuất nhiều chip hơn mỗi giờ, từ đó giảm chi phí. Theo công ty Hà Lan này, đột phá mới có thể cải thiện sản lượng chip tới 50% vào cuối thập kỷ, giúp duy trì lợi thế cạnh tranh với những đối thủ mới nổi tại Mỹ và Trung Quốc.

EUV là công cụ then chốt trong sản xuất chip tiên tiến. Cỗ máy quan trọng đến mức chính phủ Mỹ đã phối hợp với quan chức Hà Lan nhằm ngăn vận chuyển chúng sang Trung Quốc. Tại Mỹ, các startup như Substrate và xLight cũng đang huy động hàng trăm triệu USD để phát triển sản phẩm cạnh tranh với ASML.

 

Máy quang khắc EUV của ASML đóng vai trò quan trọng trong sản xuất chip tiên tiến nhất thế giới. Ảnh: ASML

Chip được in theo cách tương tự ảnh chụp, trong đó ánh sáng EUV chiếu lên một tấm silicon phủ chất nhạy sáng. Với nguồn sáng mạnh hơn, nhà máy sẽ cần thời gian phơi sáng ngắn hơn.

Theo Teun van Gogh, Phó chủ tịch phụ trách dòng máy EUV NXE tại ASML, đến cuối thập kỷ, mỗi máy sẽ có thể xử lý khoảng 330 tấm silicon mỗi giờ thay vì 220 tấm như hiện nay. Mỗi tấm silicon có thể chứa từ vài chục đến hàng nghìn chip, tùy kích thước.

ASML đạt mức tăng công suất nhờ tiếp tục đào sâu phương pháp vốn đã khiến các cỗ máy của họ trở thành một trong những phát minh phức tạp nhất thế giới. Để tạo ánh sáng có bước sóng 13,5 nm, hệ thống của ASML bắn dòng giọt thiếc nóng chảy qua một buồng, nơi laser carbon dioxide nung chúng thành plasma - trạng thái vật chất siêu nóng, trong đó các giọt thiếc trở nên nóng hơn cả Mặt Trời và phát ra ánh sáng EUV.

Đột phá công nghệ mới công bố tuần này bao gồm việc gấp đôi số lượng giọt thiếc lên khoảng 100.000 giọt mỗi giây, đồng thời biến chúng thành plasma bằng cách dùng hai xung laser nhỏ hơn thay vì một xung như hiện tại. "Đây là thách thức cực lớn vì bạn cần làm chủ nhiều yếu tố, nhiều công nghệ", Jorge J. Rocca, giáo sư tại Đại học Bang Colorado, nhận xét.

Theo Purvis, ASML tin các kỹ thuật được sử dụng để đạt mốc 1.000 W sẽ mở đường cho những tiến bộ tiếp theo. "Chúng tôi nhìn thấy con đường khá rõ ràng hướng tới mốc 1.500 W và không có lý do cơ bản nào ngăn chúng tôi đạt 2.000 W", ông nói.

Thu Thảo (Theo Reuters)