Nhật Bản thử nghiệm máy gia tốc hạt để sản xuất chip, tuyên bố khả năng quang khắc như EUV

- Các nhà nghiên cứu tại Tổ chức Nghiên cứu Máy gia tốc Năng lượng Cao (KEK), Tsukuba, Nhật Bản đang khám phá sử dụng tia laser điện tử tự do (FEL) được tạo ra bởi máy gia tốc tuyến tính phục hồi năng lượng (ERL) để sản xuất chip.
- Họ cho rằng ERL có thể sản xuất hàng chục kilowatt công suất EUV một cách hiệu quả về chi phí để cung cấp năng lượng đồng thời cho nhiều máy quang khắc. 
- ERL hoạt động hoàn toàn khác với công cụ quang khắc EUV. Các electron được đẩy nhanh và phát ra ánh sáng khi đi qua bộ giao thoa. Sau đó, các electron quay vòng trở lại máy gia tốc RF ở pha đối lập, truyền năng lượng còn lại cho các electron mới được bơm vào.
- Vào năm 2021, nhóm KEK ước tính chi phí xây dựng hệ thống ERL mới là 260 triệu USD (khoảng 6.084 tỷ VND), cao hơn 50-60 triệu USD so với máy Twinscan NXE:3800E của ASML. 
- Hệ thống này sẽ cung cấp 10 kW công suất EUV, cấp năng lượng cho nhiều máy quang khắc và chi phí vận hành hàng năm ước tính khoảng 25,675 triệu USD (khoảng 601 tỷ VND).
- Tuy nhiên, ERL có kích thước rất lớn như bất kỳ máy gia tốc hạt nào. Ngoài ra, cần một bộ gương cực kỳ phức tạp để dẫn 10 kW bức xạ EUV đến nhiều công cụ quang khắc mà không bị mất công suất đáng kể. Bộ gương này vẫn chưa được phát minh.
- Giả sử có bộ gương phức tạp có thể dẫn 10 kW bức xạ EUV đến 10 công cụ quang khắc, nhưng hiện chưa có vật liệu chống ăn mòn và màng bảo vệ tương thích với nguồn sáng mạnh như vậy.

📌 Các nhà nghiên cứu Nhật Bản đang thử nghiệm sử dụng máy gia tốc hạt để sản xuất chip với khả năng quang khắc tương tự công nghệ EUV. Hệ thống ERL 260 triệu USD có thể cung cấp 10 kW công suất EUV, cấp năng lượng cho nhiều máy quang khắc. Tuy nhiên, việc triển khai thương mại còn nhiều thách thức kỹ thuật cần giải quyết như kích thước lớn, thiếu bộ gương dẫn sáng và vật liệu tương thích.

https://www.tomshardware.com/tech-industry/japanese-researchers-mull-using-particle-accelerator-for-chipmaking-researchers-claim-euv-like-lithography-capabilities