Chip quang học giá rẻ hơn đến 90% nhờ công nghệ mới của Trung Quốc

Công nghệ sản xuất chip giá rẻ đang được hai doanh nghiệp Trung Quốc gồm Công ty TNHH Công nghệ Prinano (Hàng Châu) và Công ty TNHH Công nghệ Shenzhen Licheng (Thâm Quyến) hướng đến thông qua mối quan hệ hợp tác vừa được công bố. Mục tiêu của sự hợp tác này là ứng dụng giải pháp in nano áp suất chân không do Shenzhen Licheng phát triển để xác minh quy trình sản xuất hàng loạt chip quang học 8 inch.

Máy in nano áp suất chân không cấp bán dẫn PL-AS của Prinano.

Công nghệ in nano này hoàn toàn bỏ qua quy trình khắc quang học bằng tia cực tím sâu (DUV) truyền thống, giúp giảm chi phí sản xuất chip quang học xuống chỉ còn 1/10 so với giải pháp DUV. Điều này mang lại hy vọng mới cho ngành công nghiệp chip của Trung Quốc, đặc biệt trong bối cảnh các hạn chế xuất khẩu đối với máy khắc quang học từ ASML.

“Vũ khí” mở đường

Cốt lõi của công nghệ này là thiết bị in nano cấp độ wafer áp suất chân không PL-AS do Prin Technology phát triển. Thiết bị này kết hợp với hệ thống vật liệu keo in hai lớp tùy chỉnh và các quy trình cốt lõi, cho phép sản xuất mà không cần sử dụng máy in thạch bản DUV của ASML.

Khác với các phương pháp in phun từng bước, thiết bị này áp dụng nguyên lý in tiếp xúc bề mặt “đệm khí”, kiểm soát sai số về độ đồng đều của áp suất trên toàn bộ bề mặt wafer trong phạm vi 0,5% và độ lệch độ dày lớp dư nhỏ hơn 2nm. Đặc biệt, nó hỗ trợ cả khuôn mẫu cứng và mềm, với độ phân giải chiều rộng đường kẻ đạt dưới 10nm.

Trình diễn in ảnh lên chip quang học trên tấm wafer 12 inch.

Công nghệ in nano này cho phép chế tạo các cấu trúc vi mô và nano ở nhiều quy mô khác nhau chỉ trong một lần in, rút ngắn đáng kể chu kỳ sản xuất và giảm tổn thất năng suất. Hiện tại, công nghệ này đã được kiểm chứng trong sản xuất hàng loạt chip quang học để được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực truyền thông quang học, cảm biến và LiDAR.

Ngành công nghiệp Trung Quốc vẫn đặt dấu hỏi

Tuy nhiên, giá trị thực sự của công nghệ in nano vẫn đang gây tranh cãi trong ngành. Tờ South China Morning Post cho rằng tính khả thi của công nghệ này trong sản xuất hàng loạt và ứng dụng chip phi quang học vẫn chưa được kiểm chứng đầy đủ. Công ty nghiên cứu SemiAnalysis cũng chỉ ra rằng, mặc dù thiết bị in nano có giá thành rẻ hơn, nhưng lợi thế về chi phí thực tế phụ thuộc vào nhiều yếu tố như năng lực sản xuất và tỷ lệ lỗi.

Trình diễn việc sản xuất hàng loạt chip LiDAR bằng công nghệ in thạch bản nano.

Bất chấp kết quả ra sao, bước đột phá này không chỉ phản ánh xu hướng của các công ty công nghệ Trung Quốc trong việc tìm kiếm các giải pháp công nghệ khác biệt mà còn cho thấy nỗ lực vượt qua các rào cản công nghệ trong bối cảnh kiểm soát xuất khẩu. Được thành lập vào năm 2017 bởi Ge Haixiong, Prinano đã có những bước tiến quan trọng trong việc phát triển công nghệ in thạch bản nano từ phòng thí nghiệm đến ứng dụng công nghiệp.