Rapidus Nhật bắt đầu thử nghiệm chip 2 nm, có thể sản xuất hàng loạt trước 2027

Người Nhật dường như đang đi rất đúng tiến độ mà họ đã từng đặt ra. Liên minh Rapidus của Nhật Bản vừa công bố một thành tựu mới trong công cuộc làm mới lại công nghệ bán dẫn mà quốc gia này đã từng đứng đầu thế giới suốt nhiều năm liền, chỉ cho tới kỷ nguyên EUV mới chựng lại. Cụ thể họ đã bắt đầu sản xuất thử nghiệm các mẫu wafer thử nghiệm dựa trên kiến trúc transistor gate-all-around (GAA) 2nm tại nhà máy IIM-1.

Rapidus cũng xác nhận các wafer này đã đạt các thuộc tính điện tử mong muốn. Nó cho thấy việc xây dựng, thiết kế và lắp đặt các trang thiết bị cũng như vận hành máy móc của họ đều tiến triển tốt. Đây là điều quan trọng với các cổ đông vì tiến trình EUV lẫn kiến trúc GAA đều là những công nghệ bán dẫn phức tạp nhất thế giới hiện tại. Ngay cả những "đại gia" sừng sỏ như Intel hay Samsung cũng từng rất vất vả để làm chủ riêng EUV. Nên việc Rapidus có thể đạt được cột mốc tương tự trong khoảng thời gian rất ngắn là thông tin đáng khích lệ.

Ban lãnh đạo Rapidus với cột mốc wafer 2 nm GAA đầu tiên của hãng

Đôi nét về Rapidus

Về cơ bản Rapidus là một startup mới thành lập từ 2022, cực kỳ non trẻ. Nhưng nó được "thai nghén" từ những cái tên hàng đầu của Nhật như Denso, Kioxia, MUFG Bank, NEC, NTT, SoftBank, Sony và Toyota. Đây là một nỗ lực lớn để "tái sinh" lại ngành công nghiệp bán dẫn của xứ Phù Tang. Nên thành bại của Rapidus cũng có thể xem như vận mệnh bán dẫn cho quốc gia này. Tất nhiên, khi những cựu binh như Nikon, Canon cùng dừng bước trước cuộc chơi EUV thì ASML nghiễm nhiên là đối tác cung cấp máy in litho EUV cho Rapidus. Tuy phải lệ thuộc vô ngoại bang nhưng dù sao, ít nhất người Nhật vẫn có thể tự sản xuất chip cho mình còn hơn là dậm chân tại chỗ.

Lại nói, sau khi thành lập, Rapidus đã nhanh chóng (y cái tên rapid) xây dựng nhà máy IIM-1 vào tháng 9/2023. Qua 2024 thì phòng sạch đã dựng xong. Tới tháng 6 này thì hãng đã lắp đặt được trên 200 trang thiết bị máy móc, gồm cả DUV lẫn EUV (cần nhớ EUV chỉ dùng ở lớp transistor nhỏ nhất, các lớp cao hơn vẫn dùng tiến trình bán dẫn cũ hơn). Hệ thống EUV đầu tiên được Rapidus lắp đặt xong cuối năm ngoái và tới tháng 4 rồi thì họ đã phơi sáng thành công lần đầu tiên. Đến hiện tại, các dây chuyền về cơ bản "đủ trưởng thành" để chạy các wafer thử nghiệm, vốn là bước đầu tiên để bắt đầu một tiến trình bán dẫn thực thụ.

So với các hãng bán dẫn khác, Rapidus có tốc độ hoàn thiện rất chóng mặt

* Hãy nhớ cài đặt thành công máy móc chỉ mới là khởi đầu. Việc cỗ máy đó có làm được công việc như mong muốn hay không lại nhẽ khác. Có rất nhiều người sắm máy tính, điện thoại, xe cộ, thiết bị... đắt đỏ này kia về cài đặt tá lả này kia nhưng tới khi chạy sản phẩm thì ...

"Làm lẻ" vs. "làm mẻ" wafer

Một thông tin quan trọng khác được Rapidus công bố lần này là chiến lược sản xuất của hãng. Nếu không có gì thay đổi, công ty Nhật này sẽ đi theo con đường "làm lẻ từng wafer" (single-wafer processing). Cụ thể mỗi wafer sẽ được xử lý lần lượt từng chiếc một, kể từ khâu làm sạch, phủ photoresist, in litho, cấy ion, khắc acid/plasma... Theo cách này mỗi wafer gần giống như làm thủ công, chú ý từng chi tiết để đảm bảo tỷ lệ sai sót ở mức thấp nhất.

Sản xuất wafer hay còn gọi là giai đoạn front-end

Ngược với single-wafer processing là batch-wafer processing hay "làm wafer theo mẻ". Theo cách này một công đoạn có thể xử lý nhiều wafer cùng lúc (theo mẻ) và từ đó cho phép gia tăng sản lượng đáng kể. Nhưng phương pháp này có rủi ro làm tăng tỷ lệ lỗi và chủ yếu phù hợp cho các chi tiết IC đơn giản hoặc chip nhớ (vốn có layout tương đồng nhau). Nó phù hợp với các chi tiết in litho không quá nhỏ (cho phép biên độ lỗi rộng) và chủ yếu để tiết kiệm chi phí sản xuất (vì nguyên liệu có thể dùng chung cho nhiều wafer cùng lúc, ngược với "làm lẻ").

Có thể nói "theo mẻ" là chạy theo số lượng còn "làm lẻ" là đi theo chất lượng. "Làm lẻ" cần thiết với các mạch IC phức tạp và đặc biệt khi kích thước transistor ngày càng nhỏ thì biên độ lỗi in litho ngày càng ngặt nghèo hơn, "làm lẻ" là tối quan trọng với thiết kế chip có tính chuyên môn hoá cao (từng khối IC có chức năng riêng biệt, không dùng thay khối khác được như bên chip nhớ).

Trên thực tế có thể nói đa số các hãng gia công bán dẫn như TSMC, Intel và Samsung đều áp dụng chung "làm lẻ" lẫn "theo mẻ". Đơn giản vì để có sản lượng lớn thì không thể nào chỉ "làm lẻ" (được đo bằng số lượng wafer/giờ - WPH). Chỉ những công đoạn tối quan trọng như in litho, khắc plasma, lắng đọng phân tử... họ mới áp dụng "làm lẻ". Dĩ nhiên, họ cũng có thể tăng con số WPH "làm lẻ" bằng cách mở thật nhiều dây chuyền "lẻ" chạy song song cùng lúc, với điều kiện là chi phí đầu tư sản xuất sẽ cực kỳ tốn kém.

Quảng cáo

"Làm lẻ" cho chất lượng tốt hơn còn "làm mẻ" cho sản lượng cao hơn

Ngược lại những công đoạn nào không cần chính xác cao, như oxy hoá, cấy ion, khắc acid (khác với plasma), kết tủa vật chất (không cần mỏng cấp phân tử)... đều có thể áp dụng "làm mẻ". Thực tế cả những bước in litho ở kích thước mạch in bước sóng lớn cũng có thể áp dụng "làm mẻ" vì lúc này biên độ lỗi đã thoải mái hơn trước nhiều. Cần biết một con chip cao cấp được tạo ra từ hàng chục lớp kim loại khác nhau và những lớp cao hơn vẫn được tạo ra từ các tiến trình cũ hơn (chỉ lớp dưới cùng là tiến trình mới nhất).

Chiến lược sản xuất của Rapidus

Quay lại với Rapidus, việc trước mắt hãng này chỉ cung cấp dịch vụ "làm lẻ" cho thấy một tầm nhìn chiến lược dài hạn. Đây là hướng đi ít lợi nhuận hơn "làm mẻ" mà chủ yếu tập trung vào nâng cao trình độ. Bằng cách này, nhân sự của hãng sẽ có nhiều cơ hội "rèn skill" khi họ tiếp xúc được với nhiều mẫu thiết kế chip cao cấp (vốn có sự khác biệt rất lớn). Song yêu cầu là Rapidus phải ký được hợp đồng với nhiều khách hàng cùng lúc. Có điều chúng ta sẽ không bàn vấn đề đó trong lần này.

Nhưng điểm trừ của "làm lẻ" là sản lượng thấp và chi phí cao (tính theo WPH). Vì thế nếu khách hàng muốn có sản lượng cao thì họ sẽ không hài lòng với Rapidus. Tuy vậy, theo quan điểm của công ty Nhật, khi việc tăng mật độ transistor ngày càng khó khăn hơn trước, việc "làm lẻ" gần như là bắt buộc cho mọi con chip cao cấp. Phương pháp "làm mẻ" chỉ phù hợp với sản phẩm có tính đơn giản hoặc lặp lại cao. Một hiện thực rõ ràng là các chip DRAM mới nhất hiện nay vẫn sản xuất trên nền tảng 193 nm hay DUV, chưa hề rút xuống các node nhỏ hơn 10 nm. Và Rapidus trước mắt, không có ý định cạnh tranh với các hãng sản xuất chip dạng này.

Dù sao, đây là tầm nhìn và quan điểm chiến lược của công ty Nhật. Chúng ta không tiện bàn đúng sai mà chỉ có thể xem thời gian phán xét. Còn tính tới hiện tại, những mục tiêu mà Rapidus đặt ra đều có vẻ đúng tiến độ, phù hợp với mong đợi của nhà đầu tư. Trước mắt công ty này đã làm được chip 2 nm song họ sẽ cần cung cấp bộ công cụ phát triển (PDK) càng sớm càng tốt để các khách hàng có thể đem vào thiết kế chip (PDK có chức năng tương tự sách hướng dẫn sử dụng để người dùng biết cách làm việc với thiết bị). Dự kiến bộ PDK đầu tiên sẽ được hãng ra mắt vào đầu 2026 và nếu mọi thứ "tốt đẹp", việc sản xuất hàng loạt có thể diễn ra trước 2027.

Khóa học Machine Learning cơ bản- Khoa học dữ liệu - AI

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

==***==

Khoá học Quản trị Chiến lược Dành cho Lãnh đạo Doanh nghiệp

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

==***==

Nơi hội tụ Tinh Hoa Tri Thức - Khơi nguồn Sáng tạo

Để tham gia khóa học công nghệ truy cập link: http://thuvien.hocviendaotao.com

Mọi hỗ trợ về công nghệ email: dinhanhtuan68@gmail.com

--- 

Khóa học Hacker và Marketing từ A-Z trên ZALO!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Hacker và Marketing từ A-Z trên Facebook!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa đào tạo Power BI phân tích báo cáo để bán hàng thành công

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Bảo mật và tấn công Website - Hacker mũ trắng

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học ​

KHÓA HỌC LẬP TRÌNH PYTHON TỪ CƠ BẢN ĐẾN CHUYÊN NGHIỆP

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Lập trình Visual Foxpro 9 - Dành cho nhà quản lý và kế toán

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học hướng dẫn về Moodle chuyên nghiệp và hay

Xây dựng hệ thống đào tạo trực tuyến chuyên nghiệp tốt nhất hiện nay.

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

KHÓA EXCEL CHUYÊN NGHIỆP

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học AutoIt dành cho dân IT và Marketing chuyên nghiệp

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khoá học Word từ cơ bản tới nâng cao, học nhanh, hiểu sâu

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học hướng dẫn sử dụng Powerpoint từ đơn giản đến phức tạp HIỆU QUẢ

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Thiết kế, quản lý dữ liệu dự án chuyên nghiệp cho doanh nghiệp bằng Bizagi

Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng Power Query trong Excel

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Lập trình WEB bằng PHP từ cơ bản đến nâng cao

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng TableAU - Chìa khóa thành công!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng SPSS - Chìa khóa thành công!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học "Thiết kế bài giảng điện tử", Video, hoạt hình 

kiếm tiền Youtube bằng phần mềm Camtasia Studio

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ VIDEO CLIP CHO DÂN MARKETING CHUYÊN NGHIỆP

​​​​​

HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ QUẢNG CÁO VÀ ĐỒ HỌA CHUYÊN NGHIỆP VỚI CANVA

Hãy tham gia khóa học để trở thành người chuyên nghiệp. Tuyệt HAY!😲👍

 KHÓA HỌC VIDEO- XÂY DỰNG PHẦN MỀM QUẢN LÝ BẰNG MICROSOFT ACCESS

GOOGLE SPREADSHEETS phê không tưởng

Khóa hoc lập trình bằng Python tại đây

Hãy tham gia khóa học để biết mọi thứ

Để tham gia tất cả các bài học, Bạn nhấn vào đây 

Khóa học lập trình cho bé MSWLogo

Nhấn vào đây để bắt đầu học

Khóa học Ba, Mẹ và Bé - Cùng bé lập trình  TUYỆT VỜI

Khóa học sử dụng Adobe Presenter-Tạo bài giảng điện tử

Khóa học vẽ tạo giao diện demo cho website

Để thành thạo Wordpress bạn hãy tham gia khóa học 

Tham gia khóa học tại đây

Khóa học sử dụng Edmodo để dạy và học hiện đại để thành công

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

==***==

Bảo hiểm nhân thọ - Bảo vệ người trụ cột

Cập nhật công nghệ từ Youtube tại link: congnghe.hocviendaotao.com
Tham gia nhóm Facebook
Để tham gia khóa học công nghệ truy cập link: http://thuvien.hocviendaotao.com
Mọi hỗ trợ về công nghệ email: dinhanhtuan68@gmail.com

Nguồn: Tinh Tế

Share !