Startup Langdao Silex của Trung Quốc ước tính cần thêm 3-5 năm tới để sản xuất hàng loạt các nguồn sáng EUV này trên quy mô lớn.
Một startup Trung Quốc vừa công bố nguyên mẫu nguồn sáng EUV với 90% linh kiện được nội địa hóa, đánh dấu bước tiến mới trong nỗ lực tự chủ công nghệ sản xuất chip. Tuy nhiên, từ một nguồn sáng thử nghiệm đến máy quang khắc hoàn chỉnh vẫn là chặng đường đầy thách thức, đặc biệt ở những hệ thống cốt lõi mà Trung Quốc chưa thể làm chủ toàn diện.
EUV là công nghệ quang khắc sử dụng ánh sáng cực tím bước sóng rất ngắn để tạo ra những chi tiết mạch điện siêu nhỏ trên tấm wafer silicon. Đây là công nghệ quan trọng trong sản xuất các dòng chip tiên tiến, nhưng Trung Quốc hiện không thể mua máy quang khắc EUV của ASML do các hạn chế xuất khẩu do Mỹ dẫn dắt.
Buồng nguồn sáng cực tím công suất cao FlintMicro-LPP Alpha01, nguồn sáng cực tím plasma cảm ứng bằng laser, và hệ thống nguồn sáng EUV công suất thấp FlintNano LPP-OXXO.
Nguyên mẫu của Langdao Silex được giới thiệu tại Hội chợ Công nghiệp Quốc tế Trung Quốc tổ chức ở Thượng Hải. Công ty cho biết 90% linh kiện của hệ thống nguồn sáng đã được nội địa hóa, phần lớn bộ phận cốt lõi do đội ngũ tự phát triển. Startup thành lập năm 2024 này được hậu thuẫn bởi nhóm nghiên cứu chuyên về nguồn sáng EUV plasma tạo ra bằng laser tại Đại học Thanh Hoa, đồng thời đã nhận vốn từ nhiều nhà đầu tư, trong đó có China Fortune-Tech Capital, đơn vị đầu tư có liên hệ với hãng sản xuất chip SMIC.
Sơ đồ thiết kế bên trong buồng nguồn sáng tia cực tím
Tuy nhiên, tỷ lệ nội địa hóa cao chưa đồng nghĩa công nghệ đã sẵn sàng phục vụ sản xuất chip quy mô lớn. Nguồn sáng EUV công suất thấp FlintNano của Langdao Silex có công suất đầu ra hơn 15 W và đã bước vào giai đoạn phát triển sản phẩm. Dòng FlintMicro công suất cao hơn mới hoàn thành kiểm chứng nguyên lý hoạt động.
Khoảng cách với tiêu chuẩn công nghiệp vẫn rất đáng kể. Các hệ thống quang khắc EUV thương mại cần nguồn sáng đạt công suất hàng trăm watt và duy trì độ ổn định trong thời gian dài. ASML đã sử dụng nguồn sáng EUV công suất 250 W trong sản xuất hàng loạt từ năm 2018, đồng thời hướng tới mức 1.000 W. Để tiến tới ứng dụng công nghiệp, Langdao Silex cần tăng mạnh công suất, cải thiện độ ổn định của plasma và kéo dài tuổi thọ hoạt động của nguồn sáng.
Hệ thống laser có bước 10.6 μm, công suất 20 kW, bao gồm cả bộ làm mát giữ nhiệt độ ổn định ±0,5℃
Quan trọng hơn, nguồn sáng chỉ là một phần của máy quang khắc EUV hoàn chỉnh. Hệ thống còn đòi hỏi quang học có độ chính xác cực cao, bàn dịch chuyển wafer và khả năng tích hợp hàng loạt bộ phận phức tạp. Máy EUV của ASML sử dụng hàng trăm nghìn linh kiện từ hơn 800 nhà cung cấp, cho thấy thách thức không chỉ nằm ở việc chế tạo riêng lẻ từng bộ phận mà còn ở khả năng khiến toàn bộ hệ thống vận hành đồng bộ và đáng tin cậy.
Vì vậy, Langdao Silex ước tính cần thêm 3-5 năm trước khi có thể sản xuất nguồn sáng EUV thương mại trên quy mô lớn. Công ty hiện nằm trong nhóm một số doanh nghiệp và viện nghiên cứu Trung Quốc đã công bố tiến triển trong công nghệ quang khắc tiên tiến, nhưng chưa đơn vị nào đạt giai đoạn thương mại.
Nguyên lý hoạt động của nguồn sáng EUV bên trong máy quang khắc EUV của ASML
Dù vậy, nỗ lực này không diễn ra riêng lẻ. Các nhà cung cấp thiết bị Trung Quốc đang mở rộng năng lực trên nhiều công đoạn sản xuất chip, từ cấy ion đến lắng đọng màng mỏng. Bernstein Research dự báo các nhà cung cấp nội địa có thể chiếm 52% thị trường thiết bị sản xuất wafer Trung Quốc vào năm 2028, tăng từ mức ước tính 28% trong năm 2026.
CEO ASML Christophe Fouquet nhận định Trung Quốc vẫn còn một chặng đường rất dài để bắt kịp công nghệ của hãng. Với Langdao Silex, việc công bố nguồn sáng EUV nội địa hóa 90% cho thấy Trung Quốc đang tiến thêm một bước trong nỗ lực tự chủ thiết bị bán dẫn. Nhưng để biến bước tiến đó thành năng lực sản xuất chip tiên tiến thực sự, nước này vẫn phải giải quyết bài toán lớn hơn nhiều: làm chủ không chỉ nguồn sáng mà cả hệ thống quang khắc phức tạp phía sau.
