Hệ thống in thạch bản nano mới nhất của Canon cạnh tranh với ASML của Hà Lan, công ty đang thống trị thị trường máy in thạch bản cực tím (EUV). Các máy của ASML dùng để sản xuất chip tối tân, sử dụng trong iPhone mới nhất.
Ngày 13/10, Canon, công ty chuyên về thiết bị quang học của Nhật Bản, giới thiệu máy FPA-1200NZ2C với khả năng sản xuất chip trên tiến trình 5 nm. Khi tối ưu hóa khả năng vận hành, Canon kỳ vọng hệ thống có thể tạo chip theo tiến trình 2 nm. Để so sánh, chip A17 Pro của iPhone 15 Pro và 15 Pro Max được phát triển trên tiến trình 3 nm.
Khác với công nghệ quang khắc tia cực tím (EUV) độc quyền bởi ASML, kỹ thuật in thạch bản nano NIL không cần ánh sáng với bước sóng đặc biệt để can thiệp lên vật liệu nền. Do đó, máy được cho là tiết kiệm đáng kể điện năng. Ngoài ra, thiết bị còn có hệ thống quản lý môi trường bên trong, giúp giảm tình trạng tạp chất tiếp xúc với bóng bán dẫn siêu nhỏ. Kết quả, sản phẩm chip đầu ra đồng đều về chất lượng và giảm tỷ lệ lỗi.
Canon FPA-1200NZ2C hiện tại thừa đủ khả năng gia công chip xử lý với đường ngang tối thiểu (minimum linewidth) 14nm, tức là thông số của tiến trình gia công bán dẫn 5nm hiện tại, đủ để tạo ra những chip xử lý cao cấp. Canon kỳ vọng ở khả năng tối đa của hệ thống này, máy có thể khắc được những wafer silicon với đường ngang tối thiểu 10nm, tức là tiêu chuẩn của tiến trình gia công bán dẫn 2nm.
Theo Pranay Kotasthane, Phó giám đốc Viện Takshashila, kỹ thuật in thạch bản nano xuất hiện từ năm 2004 và được Canon nghiên cứu trong gần 20 năm. Ban đầu, NIL có hiệu năng thấp hơn nhiều so với EUV. Tuy nhiên, sau quá trình cải tiến, kỹ thuật chính thức được Canon ứng dụng để chế tạo chip với quy trình tiết kiệm chi phí, thân thiện môi trường, từ có có thể rút ngắn khoảng cách trong cuộc đua với ASML.
Các chuyên gia nhận định cỗ máy của Canon có thể tác động tới cuộc chiến công nghệ giữa Mỹ và Trung Quốc. Thông qua quy định về xuất khẩu, Mỹ đang ngăn đối thủ tiếp cận thị trường chip và thiết bị bán dẫn quan trọng.
Máy in thạch bản là chìa khóa để in thiết kế của con chip lên vật liệu đưa vào chất bán dẫn. Máy in của ASML sử dụng tia cực tím trong quá trình này, còn máy của Canon không cần nguồn sáng có bước sóng đặc biệt, từ đó giảm tiêu thụ điện năng.
Thế mạnh của Canon trong máy ảnh, thiết bị quang học và máy in tìm thấy công dụng mới trong ngành công nghiệp bán dẫn vào thời điểm thế giới đang cần đến nhiều con chip hơn để phục vụ những công nghệ như trí tuệ nhân tạo.
Dù bắt đầu phát triển từ năm 2004, công nghệ in thạch bản nano (NIL) vẫn chưa cất cánh trong thế giới của những con chip tinh vi, một phần vì máy in EUV hoạt động tốt hơn trong quá trình in chip.
Bán dẫn là trung tâm trong cuộc chiến công nghệ giữa Mỹ và Trung Quốc do tính chất quan trọng của nó trong các lĩnh vực như AI, ứng dụng quân sự.
Thông qua các hạn chế xuất khẩu và nhiều lệnh trừng phạt khác, Mỹ tìm cách ngăn Trung Quốc tiếp cận chip và thiết bị sản xuất chip quan trọng, giữ chân nền kinh tế lớn thứ hai thế giới trong công nghệ mà họ vốn đã đi sau.
Chính phủ Hà Lan cấm ASML xuất khẩu máy in EUV sang Trung Quốc và chưa bán một máy nào cho nước này. Nguyên nhân vì chúng cần để sản xuất chip hiện đại nhất.
Tuy nhiên, hiện nay Canon tuyên bố máy in NIL của mình có thể giúp các hãng chip sản xuất bán dẫn tương đương 2nm. Do đó, rất có thể nó cũng lọt vào tầm ngắm giám sát. Hiện hãng chưa đưa ra bình luận về việc có bán thiết bị cho Trung Quốc hay không.
ASML đóng vai trò gần như độc quyền trong ngành chip khi chiếm tới 80-85% thị phần máy quang khắc toàn cầu. Con số này thậm chí là 100% với máy quang khắc bằng tia cực tím. Vì vậy, sản phẩm của Canon được kỳ vọng tạo ra sự cạnh tranh, gián tiếp hạ giá chip và mang đến cơ hội cho nhiều nhà sản xuất bán dẫn khác. Canon đã mua lại Molecular Imprints, đơn vị tiên phong về kỹ thuật in thạch bản nano, đồng thời cho xây thêm nhà máy sản xuất thiết bị gia công chip ở Utsunomiya, phía bắc Tokyo.
Đại diện Canon cho biết hãng đủ khả năng làm ra nhiều sản phẩm với độ chính xác cao, từ lăng kính metalens phức tạp dành cho công nghệ thực tế ảo, đến các loại chip phục vụ nhiều ngành nghề.