ASML đột phá công nghệ, hứa hẹn tăng sản lượng chip lên 50% vào cuối thập kỷ
Các nhà nghiên cứu tại ASML Holding, tập đoàn Hà Lan chuyên sản xuất thiết bị bán dẫn, vừa công bố một bước tiến công nghệ quan trọng. Họ đã tìm ra cách tăng công suất nguồn sáng trong máy quang khắc cực tím bước sóng cực ngắn (EUV), loại máy then chốt để sản xuất chip điện toán tiên tiến. Đột phá này có thể giúp tăng sản lượng chip lên đến 50% vào cuối thập kỷ này, qua đó duy trì lợi thế của ASML trước các đối thủ mới nổi từ Mỹ và Trung Quốc.
Hệ thống đạt 1.000 watt trong điều kiện thực tế
Michael Purvis, trưởng nhóm công nghệ nguồn sáng EUV của ASML, nhấn mạnh rằng đây không phải là một thử nghiệm ngắn hạn hay trình diễn lý thuyết. "Đây là một hệ thống có thể tạo ra 1.000 watt công suất trong điều kiện tương tự như khi vận hành tại nhà máy của khách hàng", ông cho biết trong cuộc trao đổi tại cơ sở của công ty gần San Diego, California. Công suất này tăng từ mức 600 watt hiện tại, mang lại lợi ích lớn nhất là sản xuất nhiều chip hơn mỗi giờ và giảm chi phí cho mỗi con chip.
Máy EUV: Trái tim của ngành bán dẫn toàn cầu
ASML hiện là nhà sản xuất duy nhất trên thế giới cung cấp máy EUV thương mại, công cụ không thể thiếu cho các hãng như Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) và Intel. Tầm quan trọng của máy EUV lớn đến mức chính quyền Mỹ và Hà Lan đã hợp tác để hạn chế xuất khẩu sang Trung Quốc, thúc đẩy Bắc Kinh khởi động chương trình phát triển công nghệ tương tự. Tại Mỹ, các công ty khởi nghiệp như Substrate và xLight đã huy động hàng trăm triệu USD để cạnh tranh, với xLight nhận được tài trợ từ thời Tổng thống Donald Trump.
Cải tiến kỹ thuật phức tạp
ASML đạt được bước tăng công suất bằng cách phát triển phương pháp tạo ánh sáng EUV, vốn là khâu phức tạp nhất trong hệ thống. Quy trình này liên quan đến việc phun giọt thiếc nóng chảy qua buồng đặc biệt, nơi tia laser carbon dioxide biến chúng thành plasma phát ra ánh sáng EUV. Những cải tiến lần này bao gồm tăng gấp đôi số giọt thiếc lên khoảng 100.000 giọt mỗi giây và sử dụng hai xung laser nhỏ để định hình plasma, thay vì một xung như trước đây.
Jorge J. Rocca, giáo sư tại Colorado State University chuyên nghiên cứu công nghệ laser, nhận định: "Đây là một thách thức rất lớn vì cần làm chủ rất nhiều công nghệ khác nhau. Việc đạt được mức 1 kilowatt là điều thực sự đáng kinh ngạc." Purvis cũng lạc quan về tương lai: "Chúng tôi thấy một lộ trình khá rõ ràng để đạt 1.500 watt, và không có lý do cơ bản nào khiến chúng tôi không thể đạt 2.000 watt."
Tăng năng suất xử lý wafer lên 330 tấm mỗi giờ
Teun van Gogh, Phó Chủ tịch điều hành phụ trách dòng máy EUV NXE của ASML, chia sẻ mục tiêu giảm chi phí cho khách hàng. "Chúng tôi muốn đảm bảo khách hàng có thể tiếp tục sử dụng công nghệ EUV với chi phí thấp hơn nhiều", ông nói. Dự kiến, đến năm 2030, mỗi máy EUV có thể xử lý khoảng 330 tấm wafer silicon mỗi giờ, tăng từ 220 tấm hiện nay. Mỗi wafer có thể chứa từ vài chục đến hàng nghìn con chip tùy kích thước, hứa hẹn thúc đẩy sản xuất đại trà.
ASML tin rằng kỹ thuật đạt 1.000 watt sẽ mở đường cho các bước tiến tiếp theo, củng cố vị thế dẫn đầu trong ngành công nghệ bán dẫn toàn cầu. Bước đột phá này không chỉ nâng cao năng lực sản xuất mà còn góp phần định hình cuộc cạnh tranh công nghệ giữa các cường quốc.
