
CPU, GPU và tất cả các bộ xử lý khác, thậm chí cả chip RAM và chip nhớ trong SSD, đều là những mạch điện phức tạp với bóng bán dẫn và đường nối điện vô cùng nhỏ ở mức nm. Bóng bán dẫn được hình thành thông qua hàng loạt các bước cắt và bổ sung vật liệu khác. Vậy làm thế nào người ta có thể tạo ra những đường này?
Lưu ý trước khi đọc tiếp: 10nm, 7nm, 5nm, 3nm chỉ là tên gọi cho các tiến trình sản xuất chip và không phản ánh kích thước vật lý trong con chip. Các chip hiện đại sử dụng công nghệ 3D, vì vậy kích thước không chỉ là khoảng cách giữa các cực hay vây fin, mà còn liên quan đến chiều sâu 3D của chúng.
Chào mọi người, bây giờ chúng ta sẽ bắt đầu khám phá thế giới phức tạp của chip!
Mọi người nhìn vào một con chip, thật sự nó trông thế nào? Lưu ý rằng đây là một phiên bản cũ, còn các SoC hiện đại ngày nay sẽ phức tạp và nhỏ hơn nhiều.
Bạn đã cảm nhận được những đường nối này chưa? Chúng là những dải mạch quyết định hình thành một con chip. Khi phóng gần, bạn sẽ thấy những bóng bán dẫn nhỏ bé nằm bên dưới. Mình chia sẻ video này để bạn có cái nhìn sâu sắc hơn về sự nhỏ bé của chúng.
Để tạo ra những đường nét này, người ta sử dụng quy trình quang khắc, in ra những đường mong muốn và sau đó xử lý hóa chất để tạo hình. Phần này sẽ trở nên rõ ràng nhất khi bạn xem video, vì giải thích bằng chữ sẽ dài và phức tạp.
Những đường quang khắc này là những yếu tố quan trọng hình thành các linh kiện điện tử và các mạch nối trong CPU. Mặc dù video có vẻ đơn giản, nhưng trong thực tế, người ta phải thực hiện quá trình này nhiều lần, tạo ra nhiều lớp khác nhau để hoàn tất quá trình litho.
Tuy nhiên, máy in quang khắc tự nhiên có giới hạn của mình. Các hãng thiết kế chip muốn kích thước chip ngày càng nhỏ, tức là bóng bán dẫn cũng phải nhỏ hơn. Vậy làm thế nào để vượt qua giới hạn này?
Ví dụ cụ thể: Có thể khắc các đường nhỏ nhất vào khoảng 13nm. Nhưng hiện nay, chúng ta cần những đường nét nhỏ hơn để sản xuất các con chip đáp ứng yêu cầu của dây chuyền sản xuất ngày càng nhỏ như 10nm, 7nm, 5nm, 3nm. Làm thế nào để thực hiện điều này?