Dưới lệnh cấm vận, Nga tự phát triển công nghệ quang khắc nội địa

Tuy nhiên, quá trình này có thể kéo dài hàng chục năm.

Đối mặt với các lệnh cấm vận từ phương Tây, Nga đang nỗ lực phát triển máy quang khắc nội địa nhằm thay thế công nghệ tiên tiến từ ASML. ASML, nhà cung cấp máy quang khắc hàng đầu thế giới, đang tuân thủ nghiêm ngặt các lệnh cấm xuất khẩu từ chính phủ Hà Lan, khiến Nga không thể tiếp cận các thiết bị tiên tiến cho ngành sản xuất chip bán dẫn. Để đối phó, Nga đang xây dựng kế hoạch phát triển các hệ thống quang khắc của riêng mình với mục tiêu giảm chi phí và độ phức tạp so với các hệ thống hiện tại.

Công nghệ quang khắc với bước sóng 11.2 nm – Một hướng đi mới

Theo thông tin từ CNews, các máy quang khắc của Nga sẽ sử dụng tia laser với bước sóng 11.2 nm, ngắn hơn bước sóng 1 nm mà ASML đang áp dụng. Mặc dù giúp cải thiện độ phân giải lên đến 20%, việc sử dụng bước sóng này sẽ gây ra một số thách thức do không tương thích với cơ sở hạ tầng EUV hiện tại. Do đó, Nga sẽ phải phát triển một hệ sinh thái quang khắc mới hoàn toàn, bao gồm các thành phần như gương, lớp phủ, thiết kế mặt nạ, hóa chất quang khắc và các công cụ hỗ trợ.

Ông Nikolay Chkhalo, người đứng đầu dự án từ Viện Vật lý Vi cấu trúc của Viện Hàn lâm Khoa học Nga, cho biết các thiết kế của Nga sẽ sử dụng nguồn laser từ xenon thay vì thiếc như ASML. Phương pháp này được kỳ vọng sẽ giảm đáng kể ô nhiễm trên các linh kiện quang học, từ đó kéo dài tuổi thọ của các bộ phận quan trọng như bộ thu và màng bảo vệ. Các máy quang khắc của Nga cũng sẽ sử dụng photoresist nền silicon, được cho là hiệu quả hơn khi sử dụng bước sóng ngắn hơn.

Năng suất thấp hơn, nhưng phù hợp cho sản xuất quy mô nhỏ

Máy quang khắc của Nga có công suất khoảng 3.6 kW, thấp hơn 2.7 lần so với công nghệ của ASML, chỉ đủ để phục vụ sản xuất quy mô nhỏ. Tuy nhiên, đây là bước đi quan trọng đầu tiên trong việc phát triển công nghệ bán dẫn nội địa.

Quá trình phát triển máy quang khắc của Nga sẽ được chia thành ba giai đoạn chính. Giai đoạn đầu tiên sẽ tập trung vào nghiên cứu cơ bản để xác định công nghệ cốt lõi và thử nghiệm các linh kiện thiết yếu. Tiếp theo, giai đoạn tạo nguyên mẫu sẽ sản xuất một thiết bị có khả năng xử lý 60 tấm wafer kích thước 200mm mỗi giờ và tích hợp vào dây chuyền sản xuất chip trong nước. Cuối cùng, giai đoạn hoàn thiện sẽ phát triển một hệ thống nhà máy sẵn sàng hoạt động, có khả năng xử lý 60 tấm wafer kích thước 300mm mỗi giờ, đáp ứng nhu cầu sản xuất lớn hơn.

Thách thức dài hạn

Việc phát triển máy quang khắc với bước sóng 11.2 nm không chỉ yêu cầu tái thiết kế các linh kiện mà còn phải nâng cấp các công cụ tự động hóa thiết kế điện tử (EDA). Các công đoạn như chuẩn bị dữ liệu mặt nạ và hiệu chỉnh quang học (OPC) cần phải điều chỉnh lại để tương thích với bước sóng mới. Mặc dù đầy hứa hẹn, lộ trình này có thể mất hơn một thập kỷ để hoàn thành.

Ngoài ra, Nga còn đầu tư vào các công nghệ quang khắc khác như máy không mặt nạ sử dụng tia X, nhắm đến việc xử lý các tấm wafer có kích thước 28nm và 16nm. Đây là một phần trong nỗ lực lớn của Nga nhằm giảm sự phụ thuộc vào công nghệ nước ngoài và thúc đẩy ngành công nghiệp bán dẫn trong nước phát triển.