Nga tham vọng sản xuất máy in quang khắc, tranh giành thị phần với ASML

CNews đưa tin Nga muốn thiết kế laser hoạt động ở bước sóng 11,2 nm thay vì tiêu chuẩn 13,5 nm của ASML. Dĩ nhiên, bước sóng này sẽ không tương thích với cơ sở hạ tầng EUV hiện có và điều này buộc Nga phải phát triển hệ sinh thái quang khắc của riêng mình, có thể sẽ mất nhiều năm, nếu không muốn nói là một thập kỷ hoặc hơn. 

Sáng kiến bán dẫn của Nga được dẫn dắt bởi chuyên gia Nikolay Chkhalo từ Viện Vật lý Vi cấu trúc của Viện Hàn lâm Khoa học Nga. Nga tin rằng công nghệ EUV của mình sẽ có hiệu suất đủ mạnh để cạnh tranh với dòng quang khắc đang chiếm lĩnh thị trường của ASML, đồng thời giảm chi phí sản xuất và vận hành so với các dòng EUV của công ty Hà Lan. 

Không giống như các hệ thống quang khắc EUV của ASML, máy EUV của Nga sẽ sử dụng nguồn laser dựa trên xenon với bước sóng 11,2 nm thay vì các hệ thống dựa trên thiếc của ASML. Chuyên gia Nikolay Chkhalo cho biết bước sóng 11,2nm giúp cải thiện 20% độ phân giải, cho phép tạo ra cấu trúc bán dẫn chi tiết tốt hơn đồng thời đơn giản hóa thiết kế và giảm chi phí của các thành phần quang học. Sự điều chỉnh này làm giảm đáng kể vấn đề ô nhiễm của các yếu tố quang học, kéo dài tuổi thọ của các bộ phận quan trọng như bộ thu và viên bảo vệ của máy. 

Tuy nhiên, các máy quang khắc của Nga sẽ kém mạnh hơn ASML, với thông lượng thấp hơn khoảng 2,7 lần do sử dụng nguồn sáng 3,6 kW. Tuy nhiên, hiệu suất này được coi là đủ cho sản xuất quy mô nhỏ.

Mặc dù. bước sóng 11,2 nm vẫn nằm trong phổ cực tím, tuy nhiên, thay đổi này không phải là sự điều chỉnh nhỏ. Điều đó có nghĩa là tất cả các yếu tố quang học - chẳng hạn như gương, lớp phủ, thiết kế mặt nạ và điện trở - phải được thiết kế và tối ưu hóa phù hợp bước sóng mới. Nguồn laser, công nghệ kiểm soát ô nhiễm và các công nghệ hỗ trợ khác cũng sẽ cần được tái thiết kế để hoạt động hiệu quả ở bước sóng 11,2 nm.

Do đó, các máy EUV của Nga với bước sóng 11,2nm sẽ không tương thích với cơ sở hạ tầng EUV và hệ sinh thái hiện có được xây dựng xung quanh máy quang khắc 13,5nm. Trên thực tế, ngay cả các công cụ tự động hóa thiết kế điện tử cũng sẽ phải được cập nhật cho các công cụ EUV với laser 11,2nm. 

Lộ trình phát triển công nghệ quang khắc của Nga sẽ được tiến hành theo ba giai đoạn. Giai đoạn đầu tiên tập trung vào nghiên cứu nền tảng, xác định các công nghệ chính và thử nghiệm các thành phần ban đầu. Giai đoạn thứ hai liên quan đến việc tạo ra một nguyên mẫu có khả năng xử lý sáu mươi tấm wafer 200 mm mỗi giờ và tích hợp nó vào dây chuyền sản xuất chip trong nước. Giai đoạn thứ ba cung cấp một hệ thống sẵn sàng cho nhà máy có khả năng xử lý 60 tấm wafer 300 mm mỗi giờ. Tuy nhiên, hiện chưa rõ thời gian cụ thể cho mỗi giai đoạn phát triển máy in quang khắc của Nga.