Huawei tiết lộ cách sản xuất chip 2nm mà không cần máy quang khắc EUV của phương Tây

Huawei đang tiến gần hơn đến công nghệ chip 2nm thông qua một bằng sáng chế đầy tham vọng, trong đó hãng công nghệ Trung Quốc này phác thảo cách thức sản xuất bán dẫn thế hệ mới mà không cần đến máy quang khắc EUV tiên tiến nhất của phương Tây. Bằng sáng chế được nộp từ năm 2022 nhưng chỉ mới được công bố gần đây đã hé lộ chiến lược đột phá của Huawei giữa bối cảnh bị cấm vận công nghệ nghiêm ngặt.

Theo nhà nghiên cứu bán dẫn Tiến sĩ Frederick Chen, bằng sáng chế này chi tiết cách Huawei có thể đạt được kích thước pitch 21nm bằng cơ sở hạ tầng DUV hiện có, một con số tương đương với các sản phẩm 2nm của TSMC và các hãng công nghệ hàng đầu khác.

Điểm đặc biệt là Huawei đã tìm ra phương pháp giảm số lần phơi sáng của laser DUV xuống chỉ còn bốn lần thông qua kỹ thuật SAQP, viết tắt của Self-Aligned Quadruple Patterning. Trong điều kiện thông thường, công nghệ DUV sẽ cần nhiều lần phơi sáng hơn đáng kể để đạt được độ chính xác tương tự, vì vậy cải tiến này được xem là một bước tiến quan trọng.

Động thái này xuất phát từ thực tế rằng Huawei không thể tiếp cận các máy quang khắc EUV mới hơn và tiên tiến hơn của ASML, công ty Hà Lan độc quyền công nghệ này. Lệnh cấm vận của phương Tây đã buộc gã khổng lồ công nghệ Trung Quốc phải tìm kiếm những giải pháp sáng tạo khác để duy trì khả năng cạnh tranh trong cuộc đua chip toàn cầu.

Thay vì chấp nhận tụt hậu, Huawei đã chọn con đường khai thác tối đa công nghệ DUV sẵn có, mặc dù phương pháp này vốn được coi là lạc hậu hơn so với EUV.

Bằng sáng chế xuất hiện chỉ vài ngày sau khi Huawei giới thiệu con chip Kirin 9030 đầu tiên ở nút sản xuất 5nm, được sản xuất trên công nghệ N+3 của SMIC. Con chip này đang cung cấp sức mạnh cho dòng Mate80 mới nhất của Huawei, đánh dấu một cột mốc quan trọng trong nỗ lực tự chủ công nghệ bán dẫn của hãng.

Thành công với chip 5nm đã chứng minh rằng Huawei và SMIC có thể vượt qua rào cản công nghệ mà phương Tây đặt ra, tuy nhiên bước nhảy lên 2nm sẽ là thử thách lớn hơn nhiều.

Tuy nhiên, giới chuyên gia đang tỏ ra khá hoài nghi về khả năng thương mại hóa giải pháp 2nm bằng DUV của Huawei. Vấn đề lớn nhất nằm ở năng suất sản xuất, khi các con chip được chế tạo bằng phương pháp này được dự đoán sẽ có tỷ lệ lỗi quá cao để có thể sản xuất hàng loạt một cách hiệu quả về mặt kinh tế.

Ngay cả khi Huawei có thể cải thiện năng suất, chúng vẫn sẽ không thể sánh được với các giải pháp dựa trên công nghệ EUV về cả chi phí lẫn hiệu suất. Đây là rào cản lớn khiến nhiều người đặt câu hỏi liệu bằng sáng chế này chỉ là lý thuyết hay thực sự có thể biến thành hiện thực.

Song song với nỗ lực tối ưu hóa DUV, Trung Quốc cũng đang âm thầm phát triển máy quang khắc EUV bản địa và công nghệ chip 3nm sử dụng carbon nanotube. Tuy nhiên, thông tin về các dự án này còn rất ít ỏi và chưa có bằng chứng cụ thể nào về tiến độ thực tế. Với phong cách kín đáo đặc trưng của Trung Quốc trong lĩnh vực sản xuất chip, có khả năng những đột phá quan trọng sẽ không được tiết lộ công khai cho đến khi chúng đã đạt được mức độ hoàn thiện nhất định.