Trước khi các xưởng đúc chip có thể bắt đầu sản xuất chip bằng các nút quy trình dưới 7nm, máy quang khắc cực tím (EUV - extreme ultraviolet) đã phải được phát minh. Máy này khắc các mẫu mạch mỏng hơn tóc người trên các tấm wafer silicon, cho phép nhét hàng tỷ bóng bán dẫn vào bên trong một chip duy nhất. Ví dụ, mỗi bộ xử lý ứng dụng A17 Pro bên trong các mẫu iPhone 15 Pro mang tới 19 tỷ bóng bán dẫn.
Nút quy trình càng thấp thì bóng bán dẫn được sử dụng với chip càng nhỏ, nghĩa là số lượng bóng bán dẫn có thể cao hơn. Thông thường, số lượng bóng bán dẫn càng cao thì chip càng mạnh và tiết kiệm năng lượng.
Công ty ASML của Hà Lan - chuyên sản xuất máy EUV đã quảng bá và bán thiết bị thế hệ tiếp theo: máy high-NA EUV. Nhờ khẩu độ số tăng từ .33 lên .55, máy này sẽ được sử dụng để sản xuất chip bằng nút quy trình 2nm trở xuống.
Đầu năm nay, một video cho thấy máy high-NA EUV đầu tiên đã được Intel lắp đặt. Intel là nhà sản xuất chip đầu tiên mua máy trị giá 400 triệu USD.
Giờ đây, nhà máy đúc chip lớn nhất thế giới - TSMC dự kiến lắp đặt máy high-NA EUV đầu tiên tại trung tâm R&D Hsinchu vào cuối năm nay. Theo các nguồn tin, công ty có kế hoạch giữ vững danh hiệu là nhà máy đúc chip theo hợp đồng lớn nhất thế giới bằng cách tiếp tục dẫn đầu về công nghệ.
Lộ trình áp dụng công nghệ sản xuất chip của TSMC.
Ngoài ra, TSMC cho biết, nút 1,6nm đang trên đường bắt đầu sản xuất hàng loạt vào năm 2026 và sẽ bắt đầu sử dụng máy high-NA EUV để sản xuất chip ở quy trình 1,4nm vào năm 2027. Nút 2nm của TSMC (N2, N2P, N2X) và nút 1,6nm sẽ sử dụng bóng bán dẫn Gate-All-Around với các nanosheet nằm ngang, được đặt theo chiều dọc, cho phép cổng bao phủ kênh ở cả bốn mặt. Điều này làm giảm rò rỉ dòng điện, cải thiện dòng điện truyền động và cung cấp hiệu suất cao hơn với hiệu quả năng lượng được cải thiện.
Theo đúng lộ trình này, vào năm 2027, TSMC sẽ sản xuất chip có nút A16 sử dụng mạng BSPDN - backside power delivery network (cung cấp điện mặt sau) giúp di chuyển các dây và kết nối cung cấp điện cho chip từ mặt trước của chip ra mặt sau, giúp cải thiện hiệu suất hoạt động.
Và nếu Apple tiếp tục ''bắt tay'' với TSMC, quy trình nút này sẽ được áp dụng cho dòng iPhone 2019 - iPhone 19 Series, kỳ vọng mang tới hiệu suất ấn tượng.
CÙNG CHUYÊN MỤC
