Samsung đang chuẩn bị để thực hiện một bước tiến quan trọng trong công nghệ sản xuất bán dẫn với kế hoạch lắp đặt công cụ quang khắc cực tím (EUV) High-NA (khẩu độ số cao) đầu tiên. Động thái này thể hiện cam kết của công ty trong việc nâng cao khả năng sản xuất chip và duy trì lợi thế cạnh tranh trên thị trường bán dẫn toàn cầu.

Sự xuất hiện của công nghệ tiên tiến

Theo các báo cáo gần đây, Samsung sẽ nhận và bắt đầu lắp đặt hệ thống quang khắc EUV High-NA Twinscan EXE:5000 của ASML trong khoảng thời gian từ quý 4 năm 2024 đến quý 1 năm 2025. Công cụ tiên tiến này, với khẩu độ số ấn tượng 0,55, đại diện cho một bước tiến công nghệ lớn so với các hệ thống EUV hiện tại.

Hệ thống quang khắc EUV High-NA Twinscan EXE:5000 mới là một bước tiến lớn trong công nghệ sản xuất chất bán dẫn

Tính năng và ưu điểm chính

Twinscan EXE:5000 có khả năng độ phân giải 8nm, một cải tiến đáng kể so với các hệ thống EUV Low-NA hiện tại chỉ đạt tối đa 13nm với phơi sáng đơn. Sự cải tiến này cho phép:

• Transistor nhỏ hơn khoảng 1,7 lần
• Mật độ transistor tăng gần gấp ba lần
• Khả năng loại bỏ các quy trình tạo mẫu kép tốn kém

Những tiến bộ này rất quan trọng cho việc phát triển các công nghệ quy trình dưới 3nm, giúp Samsung cạnh tranh hiệu quả trong cuộc đua thiết kế chip tiên tiến và hiệu quả hơn.

Tập trung vào nghiên cứu và phát triển

Samsung dự định lắp đặt công cụ EUV High-NA đầu tiên này tại khuôn viên Hwaseong, chủ yếu phục vụ mục đích nghiên cứu và phát triển. Công ty đặt mục tiêu đưa hệ thống vào hoạt động vào giữa năm 2025, cho phép phát triển các công nghệ chế tạo thế hệ tiếp theo cho cả chip logic và DRAM.

Phát triển hệ sinh thái

Nhận thức được tầm quan trọng của một cách tiếp cận toàn diện, Samsung đang tích cực xây dựng một hệ sinh thái mạnh mẽ xung quanh công nghệ EUV High-NA. Điều này bao gồm hợp tác với:

• Lasertec: Phát triển thiết bị kiểm tra cho mặt nạ quang High-NA
• JSR: Nhà sản xuất chất cảm quang
• Tokyo Electron: Phát triển máy khắc axit
• Synopsys: Chuyển hướng sang các mẫu đường cong trên mặt nạ quang

Những hợp tác này nhấn mạnh chiến lược toàn diện của Samsung trong việc chuẩn bị cho việc triển khai thương mại các công cụ EUV High-NA, dự kiến vào năm 2027.

Sự hợp tác là chìa khóa trong việc phát triển hệ sinh thái cho công nghệ High-NA EUV như được thấy trong môi trường sản xuất tiên tiến này

Bối cảnh ngành và cạnh tranh

Mặc dù lịch trình của Samsung đặt công ty này chậm hơn Intel khoảng một năm trong việc có được khả năng EUV High-NA, nhưng vẫn đưa công ty đi trước các đối thủ như TSMC và SK hynix. Động thái chiến lược này rất quan trọng để Samsung duy trì vị thế cạnh tranh trong ngành công nghiệp bán dẫn đang phát triển nhanh chóng.

Thách thức và cân nhắc

Việc áp dụng công nghệ EUV High-NA đi kèm với một số thách thức riêng:

• Chi phí cao hơn: Mỗi công cụ ước tính có giá từ 380 đến 400 triệu đô la
• Trường ảnh thu nhỏ: Đòi hỏi những thay đổi đáng kể trong thiết kế chip
• Kích thước thiết bị lớn hơn: Cần phải suy nghĩ lại về bố trí nhà máy

Mặc dù có những trở ngại này, những lợi ích tiềm năng về hiệu suất chip và hiệu quả sản xuất khiến đây trở thành một khoản đầu tư quan trọng cho tương lai của Samsung trong lĩnh vực sản xuất bán dẫn.

Khi ngành công nghiệp bán dẫn tiếp tục mở rộng giới hạn của những gì có thể trong sản xuất chip, động thái của Samsung nhằm áp dụng công nghệ EUV High-NA đại diện cho một bước tiến quan trọng hướng tới thế hệ thiết bị bán dẫn tiếp theo. Những năm tới sẽ cho thấy Samsung có thể nhanh chóng tận dụng công nghệ tiên tiến này để đưa ra thị trường những con chip sáng tạo và mạnh mẽ hơn như thế nào.