- Các xưởng đúc chip của Trung Quốc chắc hẳn sẽ cảm thấy sốt ruột khi mới đây hãng Canon của Nhật Bản đã tiết lộ công nghệ có thể sản xuất chip 2nm mà không cần máy EUV.

Chỉ có một công ty duy nhất trên thế giới chế tạo máy EUV (kỹ thuật in thạch bản cực tím) có kích thước bằng xe buýt trường học và trị giá 200 triệu USD. Chiếc mày này dùng để khắc các mẫu mạch điện mỏng hơn sợi tóc người lên một tấm wafer silicon (đĩa bán dẫn). Công ty đó là ASML ở Hà Lan và đã đạt doanh thu gần 26 tỷ USD vào năm ngoái. Máy EUV là thiết bị cần thiết để sản xuất chip quy trình dưới 7nm, vì chỉ có loại máy này mới có thể khắc các đường cực kỳ tinh xảo để chứa hàng tỷ bóng bán dẫn được đóng gói trong các chip tiên tiến.

Canon công bố máy in thạch bản NIL có thể thách thức công nghệ EUV

Tuần trước, Canon đã công bố công nghệ in thạch bản nanoimprint (NIL) mà hãng cho biết có thể sử dụng để sản xuất chip 5nm. Máy EUV đang được TSMC và Samsung Foundry sử dụng để sản xuất chip nút quy trình 3nm. Loại máy này đang được ASML nâng cấp và sắp ra mắt để sản xuất nút quy trình 2nm. Cả hai xưởng đúc trên dự kiến ​​sẽ sản xuất chip 2nm ngay sau năm 2025. Nhưng với thông báo của Canon thì sao?

Công ty Nhật Bản giải thích điều gì làm nên sự khác biệt của NIL. “Ngược lại với thiết bị quang khắc thông thường truyền một mẫu mạch bằng cách chiếu nó lên tấm bán dẫn được phủ lớp điện trở, NIL thực hiện điều đó bằng cách nhấn một mặt nạ có in họa tiết mạch lên điện trở trên tấm bán dẫn giống như một con tem. Bởi vì mẫu mạch do NIL chế tạo có quá trình chuyển giao không thông qua cơ chế quang học, các mẫu mạch trên mặt nạ có thể được tái tạo một cách trung thực trên tấm wafer (đĩa bán dẫn). Do đó, các mẫu mạch hai hoặc ba chiều phức tạp có thể được hình thành trong một dấu ấn duy nhất".

Canon cho biết với những cải tiến về công nghệ mặt nạ, NIL cuối cùng sẽ có thể giúp tạo ra chip 2nm. Hiện tại, công nghệ này có thể khắc các mẫu mạch có băng thông tối thiểu là 14 nm, tương đương với quy trình sản xuất nút 5 nm. Canon cho biết NIL dự kiến ​​​​sẽ hỗ trợ băng thông tối thiểu 10 nm, tương đương với việc xây dựng chip sử dụng nút xử lý 2 nm. NIL có thể giảm lượng điện năng sử dụng để sản xuất chip vì nó không cần nguồn sáng có bước sóng đặc biệt.

Trước các thông tin về công nghệ NIL mà Canon đưa ra, nhà phân tích Gaurav Gupta của hãng Gartner cho rằng, "Tôi sẽ ngạc nhiên nếu có một bước đột phá lớn về mặt kỹ thuật mà Canon bất ngờ đạt được". Kỹ thuật in thạch bản in dấu nano đã là một khái niệm từ lâu nhưng vẫn có những vấn đề về khiếm khuyết và còn nhiều vấn đề liên quan khác nữa. Nhà phát triển chip nhớ SK Hynix và công ty điện tử Toshiba đã ký một hiệp ước vào năm 2015 để phát triển NIL.

Trong khi đó, Bộ Thương mại Hoa Kỳ vẫn đang không ngừng đẩy nhanh tiến độ buộc công ty ASML không được vận chuyển máy EUV của mình đến các xưởng đúc của Trung Quốc, thì rất có thể với công nghệ NIL không sử dụng hệ thống quang học hoặc gương tiên tiến như EUV, Canon có thể chuyển giao công nghệ này sang Trung Quốc để cung cấp cho các xưởng đúc như SMIC (lớn nhất ở Trung Quốc) có khả năng sản xuất 5nm và cuối cùng là chip 3nm và 2nm.

Chúng ta đã thấy các nhà lập pháp và quan chức Hoa Kỳ đã phản ứng như thế nào khi Huawei trình làng điện thoại cao cấp Mate 60 Pro được trang bị chip 7nm Kiri9000s hỗ trợ 5G. Cho đến ngày nay, có nhiều lý thuyết phức tạp cố gắng giải thích làm thế nào xưởng đúc chip của Trung Quốc là SMIC có thể sản xuất chip theo tình hình hiện tại của Hoa Kỳ, bất chấp lệnh cấm xuất khẩu. Một giả thuyết được một chuyên gia đăng tải trên mạng xã hội X vào tuần trước, đó là những chip Redmi 9000 không phải là chip chạy nút quy trình 7nm do SMIC sản xuất mà thực chất là một chiếc vi xử lý cũ hơn từ kho của Huawei. Con chip này sử dụng nút quy trình 5nm được TSMC thực hiện trước khi lệnh cấm bắt đầu vào năm 2020.

Chuyên gia Gupta của hãng Gartner cho rằng: "Chúng ta không mong đợi tác động thương mại trước 5 năm và chủ yếu bắt đầu với chip bộ nhớ. Có một khoảng cách lớn trong khả năng nghiên cứu và phát triển hoặc ý tưởng tại các nút hàng đầu... so với việc thực thi khối lượng lớn đã sẵn sàng sản xuất và đó là thách thức." Ông hy vọng rằng Hoa Kỳ sẽ sớm có động thái ngăn chặn việc bán công nghệ này cho Trung Quốc.

Hoàng Thanh