Nga hoàn thành nguyên mẫu máy quang khắc 130 nm

Trung tâm Công nghệ nano Zelenograd (ZNTC) của Nga vừa hoàn thành giai đoạn phát triển thứ ba của máy quang khắc sử dụng wafer đường kính 200 mm, đánh dấu một bước tiến mới trong nỗ lực phát triển công nghệ bán dẫn nội địa.

Tiến độ và nguồn vốn phát triển

Dự án chế tạo máy quang khắc này được Bộ Công nghiệp và Thương mại Nga cấp khoảng 70 triệu USD. Tuy nhiên, thiết bị hiện tại mới chỉ là nguyên mẫu đang trải qua quá trình kiểm thử kỹ thuật và nghiệm thu nội bộ, chưa sẵn sàng để phục vụ sản xuất chip hàng loạt.

Theo kế hoạch, ZNTC dự kiến sẽ ký hợp đồng cung cấp máy theo lô bắt đầu từ năm 2027. Dẫu vậy, mốc thời điểm thiết bị này có thể chính thức xử lý các wafer thương mại được đánh giá là sớm nhất vào khoảng năm 2029. Khoảng cách thời gian này cho thấy việc chế tạo thành công cỗ máy mới chỉ là bước khởi đầu, trong khi thiết bị vẫn cần hoàn thiện thiết kế, chứng minh độ chính xác và duy trì độ ổn định khi vận hành thực tế.

Khoảng cách công nghệ và hợp tác quốc tế

Xét về mặt thông số kỹ thuật, hệ thống mới của Nga sử dụng laser excimer bước sóng 193 nm, phục vụ cho công nghệ quang khắc 130 nm. Trong khi đó, các hãng quốc tế như ASML đã thương mại hóa dòng máy quang khắc PAS 5500/800 với độ phân giải 120 nm trên wafer 200 mm từ năm 2001. Điều này cho thấy công nghệ mà Nga đang phát triển có năng lực tương đương với các thiết bị xuất hiện cách đây khoảng 25 năm.

Bên cạnh đó, dự án không hoàn toàn dựa vào nội lực của riêng nước Nga. Công ty Planar của Belarus đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển hệ thống quang khắc, các cụm cơ khí chính và tham gia vận hành nguyên mẫu. Doanh nghiệp Nga Lassard cung cấp laser, trong khi ZNTC chịu trách nhiệm phát triển tổng thể, tính toán thấu kính, mô phỏng quy trình và thiết bị kiểm thử. Sự tham gia này cho thấy đây là dự án hợp tác công nghiệp Nga - Belarus, đồng thời đặt ra câu hỏi về mức độ tự chủ thực tế trong chuỗi cung ứng.

Giá trị thực tiễn của công nghệ trưởng thành

Mặc dù tiến trình 130 nm đã lỗi thời đối với các bộ xử lý hiện đại trên máy tính hay điện thoại, nó vẫn giữ vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp. Các loại chip này có thể phục vụ thiết bị điện tử ô tô, bộ điều khiển công nghiệp, hệ thống năng lượng, cảm biến, quản lý nguồn điện và thiết bị liên lạc chuyên dụng.

Đối với các ứng dụng này, việc bảo đảm nguồn cung ổn định và duy trì thiết bị sản xuất đóng vai trò thiết yếu, giúp giảm sự phụ thuộc vào máy móc nước ngoài trong bối cảnh các lệnh hạn chế xuất khẩu ngày càng thắt chặt.

Thách thức phía trước cho ngành bán dẫn Nga

Dù là bước tiến đáng chú ý, nguyên mẫu hiện tại chưa đủ để chứng minh Nga đã giải quyết triệt để bài toán tự chủ bán dẫn. Việc sản xuất được máy quang khắc khác hoàn toàn với việc xây dựng một hệ thống đủ độ tin cậy để vận hành, cung cấp và bảo dưỡng hàng loạt trong thời gian dài.

Ngoài ra, quy mô thị trường trong nước cũng là một thách thức lớn khi nhu cầu máy quang khắc wafer 200 mm tại Nga ước tính chỉ khoảng 15-25 thiết bị trong giai đoạn 2030-2032. Thành công cuối cùng của dự án sẽ phụ thuộc vào kết quả kiểm định thực tế tại nhà máy và khả năng duy trì ổn định lâu dài.