Nga hoàn thành công cụ in thạch bản lỗi thời 30 tuổi

Trung tâm Công nghệ Nano Zelenograd (ZNTC) và công ty Planar đã hoàn thành việc phát triển hệ thống lithography đầu tiên của Nga, hỗ trợ công nghệ quy trình 350nm (0.35 micron). Việc phát triển được hỗ trợ bởi công ty Planar có trụ sở tại Belarus. Máy đã vượt qua các cuộc kiểm tra chính thức và đang trong quá trình thử nghiệm tích hợp tại Zelenograd. Mặc dù có ý nghĩa biểu tượng, thiết kế hệ thống đã lỗi thời hàng chục năm, và khả năng sản xuất hàng loạt của ZNTC vẫn chưa rõ ràng.

Công cụ ZNTC là một máy litho 200 mm được giới thiệu chính thức cách đây một năm. Nó sử dụng laser bán dẫn với kích thước trường chiếu 22mm × 22mm (484 mm2). ZNTC và Planar không tiết lộ các chi tiết kỹ thuật quan trọng, bao gồm bước sóng của laser và công suất phát ra. Tuy nhiên, họ cho biết máy sử dụng laser bán dẫn tiết kiệm năng lượng với phạm vi phát xạ chặt chẽ hơn và tuổi thọ lâu hơn.

Việc sử dụng nguồn sáng trạng thái rắn là một chi tiết quan trọng, không chỉ giúp phân biệt công cụ này với các sản phẩm của các nhà sản xuất hàng đầu mà còn có thể gợi ý về kế hoạch tương lai của công ty. Vì ZNTC thường đưa ra thông báo mơ hồ để giữ kín tiến độ của mình và các đối tác, nên việc xem xét các công cụ sản xuất nổi tiếng nhất từ ASML sẽ giúp đặt thành tựu của ZNTC vào bối cảnh thích hợp.

Các công cụ lithography của ASML dành cho wafer 200mm, phục vụ các công nghệ quy trình từ 350nm đến 130nm, thường sử dụng một trong hai loại nguồn sáng cực tím (UV) chính, tùy thuộc vào mô hình lithography và yêu cầu của node quy trình: đèn hồ quang thủy ngân, laser KrF (krypton fluoride) hoặc ArF (argon fluoride). Đối với công nghệ quy trình 350nm trở xuống, các máy i-line của ASML thường sử dụng đèn hồ quang thủy ngân với bước sóng 365nm, 405nm và 436nm, nhưng ít phổ biến hơn.

Đối với các nút công nghệ 250nm và cao hơn, ASML sử dụng laser KrF (krypton fluoride) với bước sóng 248nm. Từ nút 130nm trở đi, các hệ thống lithography cực tím sâu của ASML sử dụng laser ArF (argon fluoride) với bước sóng 193nm. Laser trạng thái rắn được sử dụng rộng rãi trong sản xuất bán dẫn, nhưng không phải cho quá trình chiếu lithography chính tại các nút công nghệ tiên tiến.

Thay vào đó, chúng được sử dụng trong các vai trò hỗ trợ như kiểm tra wafer, phân tích khuyết tật, đánh dấu và quy trình vi cơ khí, bao gồm cắt wafer hoặc điều chỉnh linh kiện. Laser rắn hoạt động tại bước sóng khoảng 365nm, như laser NdYAG ba tần số, cũng có thể được sử dụng cho lithography tại các công nghệ trưởng thành (≥250nm) vì tính ổn định, hiệu quả và đáng tin cậy. Tuy nhiên, như đã đề cập, ASML đã sử dụng laser excimer dựa trên khí KrF ở 248nm, ArF ở 193nm và đèn thủy ngân 365nm kể từ cuối những năm 1990.

ZNTC đang phát triển một hệ thống lithography cho công nghệ quy trình 130nm, dự kiến hoàn thành vào năm 2026. Tuy nhiên, công nghệ 350nm hiện đã lỗi thời. Vào giữa những năm 1990, Intel đã sử dụng công nghệ này cho các CPU Pentium MMX, Pentium Pro và Pentium II, trong khi AMD sản xuất vi xử lý K6 bằng công nghệ tương tự vào khoảng năm 1997.

Hiện nay, các chip tiên tiến được sản xuất bằng công nghệ quy trình 5nm hoặc tốt hơn. Ngay cả các nhà sản xuất chip Nga như Angstrem và Mikron cũng không sản xuất ở mức 350nm, mà chỉ hoạt động ở độ phân giải từ 250nm đến 90nm. Do đó, máy quét mới không phù hợp với các nút sản xuất hiện có của các xưởng đúc lớn ở Nga, hạn chế tính thương mại ngay lập tức của nó đối với các lớp không quan trọng tại các nhà sản xuất trong nước, những người vẫn sẽ sử dụng các công cụ lithography PAS 5500-series của ASML bị buôn lậu vào Nga.

Công cụ của ZNTC có thể chỉ được sử dụng hạn chế trong một số lĩnh vực nhất định. Một số IC quản lý năng lượng và ô tô được sản xuất bằng quy trình công nghệ cũ. Các ứng dụng quân sự cũng có thể hưởng lợi từ công cụ này, vì hiệu suất cao không phải lúc nào cũng cần thiết. Tuy nhiên, mục tiêu chính của máy mới dường như là làm nền tảng để phát triển các phiên bản mạnh mẽ hơn. Hiện ZNTC đang phát triển một mẫu mới nhắm vào công nghệ quy trình 130nm.

Dự kiến hoàn thành vào năm 2026. Phiên bản này nằm trong kế hoạch dài hạn của chính phủ Nga, với mục tiêu sản xuất chip 90nm vào cuối năm 2025, 28nm vào năm 2027 và 14nm vào năm 2030. ZNTC và các đối thủ ở Nga đang tụt hậu so với kế hoạch.

Nguồn: www.tomshardware.com/tech-industry/russia-completes-development-of-30-year-old-outdated-lithography-tool