Tập đoàn Indium hiện đang sản xuất thiếc với độ tinh khiết rất cao – xem tại đây: https://www.indium.com/products/metals/tin/ –và tôi rất muốn giải thích lý do tại sao chúng tôi đầu tư vào công nghệ này:
Mỗi thế hệ chip silicon mới đều cần có “Prometheus” của riêng mình — công nghệ then chốt giúp tạo ra bước sóng ánh sáng ngắn hơn, cần thiết để in các chi tiết lên tấm wafer. Quy trình này đã được sử dụng trong nhiều thập kỷ và được gọi là quang khắc: Tạo ra một chùm photon và định hình thành chùm sáng đủ mạnh, chế tạo các thành phần quang học để hướng chùm sáng vào khuôn định hình chi tiết, chiếu hình ảnh thu được lên tấm wafer được phủ chất cảm quang, khắc mẫu lên tấm wafer, và cuối cùng loại bỏ phần chất cảm quang còn lại để chuẩn bị cho công đoạn tiếp theo trong nhà máy sản xuất — quy trình này không đơn giản như nghe có vẻ.
Chính việc giảm bước sóng mới là yếu tố cốt lõi của quá trình này, và chúng ta đều biết rằng ngành công nghiệp bán dẫn đã nhiều lần thực hiện được điều này, bởi vì ai cũng đã từng nghe nói đến Định luật Moore.
Vậy chính xác thì làm thế nào để tạo ra một chùm ánh sáng có độ sáng đáng kể ở bước sóng, chẳng hạn như 13,5 nm, vốn là điều cần thiết cho các quy trình 5 nm và 3 nm? Cho đến gần đây, câu trả lời vẫn là: “Dễ thôi — chỉ cần dùng máy gia tốc synchrotron”. Những máy gia tốc hạt này có mặt trên khắp thế giới. Cảnh báo spoiler: Chỉ có 60 máy như vậy, và chỉ các viện nghiên cứu do chính phủ tài trợ mới có đủ nguồn lực để xây dựng, trang bị nhân sự và vận hành chúng.
Câu trả lời khả dĩ tiếp theo có thể là – “À, chắc chắn là có thể sử dụng một loại laser nào đó”. Vấn đề là các loại laser ở bước sóng này cũng khá đắt đỏ. Ở mức 13,5 nm, chúng ta đang nói đến bước sóng thuộc loại tia X “mềm”. Mặc dù có sẵn các loại laser, nhưng chúng vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu cần thiết.
Và đây là lúc plasma xuất hiện: Bạn lấy một nguyên tố nhất định, ion hóa nó, và bạn sẽ thu được một plasma phát ra ánh sáng ở một tần số nhất định, đặc trưng riêng cho nguyên tố đó. Nếu bạn từng nhìn qua cửa sổ vào buồng phún xạ đang hoạt động, bạn đã từng thấy ánh sáng tím phát ra từ plasma argon (xem hình dưới đây).
Điều này cuối cùng đưa chúng ta quay trở lại với thiếc: Ánh sáng từ plasma thiếc có phổ phát xạ quanh đỉnh 13,5 nm – chính là dải bước sóng cần thiết. Và, điều quan trọng nhất là, plasma thiếc mang lại hiệu suất chuyển đổi cao, từ đó tạo ra độ sáng cao như yêu cầu.
Một tin vui khác là thiếc là một nguyên tố có ứng dụng rất rộng rãi trong thế giới ngày nay. Chỉ riêng trong ngành công nghiệp điện tử, thiếc đã được sử dụng trong phần lớn các hợp kim hàn; tại Indium Corporation, chúng tôi đã làm việc với thiếc từ rất lâu rồi.
Chúng tôi cũng đã dành nhiều năm để tinh chế thiếc và nâng độ tinh khiết của nó vượt qua mức tiêu chuẩn hiện có (4N, tức 99,99%) lên 5N và thậm chí cao hơn nữa đến 6N, nhằm đạt được mức độ tinh khiết cần thiết cho ứng dụng mới này. Indium Corporation đã sẵn sàng hỗ trợ ứng dụng mới đầy hứa hẹn này, vốn sẽ đóng vai trò thiết yếu trong việc duy trì hiệu lực của Định luật Moore trong nhiều năm tới.
