Các vi mạch hiện có hầu hết trong tất cả thiết bị điện tử bạn sử dụng hằng ngày và trong các trang thiết bị hiện đại của mọi lĩnh vực, chúng đang đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống của chúng ta. Thực chất, chúng là hàng triệu (hoặc hàng tỉ) bóng bán dẫn cùng những cấu trúc mạch điện siêu nhỏ được tạo ra trong một quy trình sản xuất đặc biệt của ngành công nghiệp bán dẫn.
Quy trình hiện nay mà các nhà sản xuất bán dẫn đang sử dụng đã được phát triển từ khoảng năm 1977 và sử dụng công nghệ khắc bảng mạch hoạt động tương tự máy chiếu. Trong đó, khi tia laser chiếu ánh sáng qua một lớp mặt nạ ở trên đó in bản thiết kế chip (với các lớp khác nhau), các hóa chất nhạy cảm với ánh sáng được sơn trên một tấm silicon đặt ở dưới, lúc đó ánh sáng truyền qua mặt nạ sẽ tạo ra hình ảnh phản chiếu của mặt cắt chip lên lớp silicon và từ đó nó có thể được khắc trực tiếp vào kim loại. Quá trình này gọi là quang khắc.
Khi các quy trình sản xuất ngày càng tinh vi và thu nhỏ (hiện xuống tới 5nm và 7nm) thì các bóng bán dẫn cũng ngày càng được thu nhỏ hơn, sắp được nhiều mạch và bóng bán dẫn hơn, khiến các chip chạy nhanh và tiết kiệm năng lượng hơn.
Theo Engadget, quy trình sản xuất chip bán dẫn thực tế thường cực kỳ phức tạp với độ chính xác ở quy mô phân tử, chúng được hỗ trợ bởi một số công cụ sản xuất với độ chính xác nhất từng có nhưng chính vì thế mà các phương pháp hiện nay dần đạt tới giới hạn, đúng như định luật Moore từng tiên đoán. Hiện tại, quy trình này đã được sử dụng trong gần 15 năm vừa qua và chạm ngưỡng giới hạn, các bóng bán dẫn và bộ phận của chúng trên các chip hiện nay có kích cỡ từ 7 đến 10 nm, nhỏ hơn nhiều so với tia UV 193nm đang được sử dụng để tạo ra chúng.
Các nhà sản xuất cần thiết kế lại quy trình nếu họ muốn tiếp tục tạo ra những con chip tốt và nhanh hơn. Lời giải chính là quy trình quang khắc cực tím, hay còn gọi là EUV. Các công ty đã làm việc trong nhiều năm để phát triển công nghệ tiếp theo dành cho ngành sản xuất chip và chúng ta sẽ được thấy những thiết bị đầu tiên sử dụng chip sản xuất trên quy trình EUV sắp ra mắt thị trường.
Tuy vẫn sẽ chiếu tia sáng lên một bản thiết kế chip đặt trên silicon, nhưng công nghệ EUV sẽ sử dụng ánh sáng có bước sóng cực kỳ nhỏ để thực hiện việc này. Ở những bước sóng nhỏ này, ánh sáng tia cực tím bị hầu hết mọi thứ hấp thụ nên không thể tạo ra bằng tia laser thông thường. Các nhà khoa học đã sử dụng một quy trình hoàn toàn mới bằng cách sử dụng kim loại lỏng và plasma năng lượng cao để giải quyết bài toán này.
Bình luận (0)