Bất chấp khó khăn về khủng hoảng linh kiện bán dẫn, những nhà sản xuất chip hàng đầu thế giới vẫn có được bước tiến lớn trong tiến trình sản xuất. Mới đây nhất, TSMC đã khiến tất cả phải bất ngờ khi tuyên bố đang trên con đường chinh phục chip 1nm trong tương lai gần.
Còn nhớ chỉ cách đây hai tuần, IBM đã giành được sự chú ý khi tuyên bố sản xuất thành công chip 2nm đầu tiên, mở ra những triển vọng mới cho việc sản xuất chip bán dẫn trong tương lai. Tuy nhiên có lẽ danh hiệu tiến trình CPU nhỏ nhất của IBM sẽ sớm phải nhường lại cho TSMC. Theo một công bố trên tạp chí Nature, TSMC cùng các đối tác là Đại học Quốc gia Đài Loan (NTU) và Viện nghiên cứu Massachusetts (MIT) cho biết họ đang phát triển vật liệu được sử dụng cho các điện cực tiếp xúc với bóng bán dẫn, nhằm phục vụ cho tiến trình 1nm!
Dĩ nhiên, mỗi quy trình công nghệ mới đều mang đến những cơ hội và cả thách thức mới. Trong trường hợp này, trở ngại lớn nhất là việc tìm ra cấu trúc cũng như vật liệu sản xuất bóng bán dẫn phù hợp nhất. Các tiếp điểm cung cấp nguồn điện cho bóng bán dẫn và sẽ ảnh hưởng rất lớn đến hiệu năng tổng thể. Việc thu nhỏ tiến trình chip bán dẫn sẽ tăng điện trở tại các điểm tiếp xúc và khiến hiệu năng bị ảnh hưởng. Do đó, TSMC cùng các đối tác cần phải tìm ra một loại vật liệu tiếp xúc có điện trở thấp, có khả năng dẫn điện tốt và có thể sản xuất đại trà.
Công bố trên tạp chí Nature cũng chỉ ra rằng việc sử dụng bismuth (Bi) bán kim loại làm tiếp điểm bóng bán dẫn có thể làm giảm đáng kể điện trở và tăng cường độ dòng điện. Đây rất có thể sẽ là vật liệu mà TSMC đang tìm kiếm cho con chip 1nm của mình. Hiện tại TSMC đang sử dụng tiếp điểm vonfram cho các tiến trình CPU mới nhất, trong khi đó Intel sử dụng vật liệu coban. Cả hai đều có những lợi thế riêng và đều yêu cầu những thiết bị sản xuất riêng.
Tương tự như vậy, bismuth bán kim loại cũng có thể sẽ cần những thiết bị và quy trình sản xuất đặc thù. Để sử dụng Bi làm tiếp điểm, các nhà nghiên cứu đã phải sử dụng hệ thống in thạch bản chùm ion heli (HIB) và thiết kế một quy trình cô đọng dễ dàng. Quy trình này chỉ được sử dụng trên quy mô nghiên cứu, vì vậy khả năng sản xuất hàng loạt chip 1nm dựa trên vật liệu Bi vẫn còn là một câu hỏi chưa có lời giải đáp.
Dù sao đi nữa, những bước tiến của TSMC và các đồng sự trong phòng thí nghiệm cũng mở ra nhiều tiềm năng trong tương lai, đồng thời một lần nữa khiến tất cả chúng ta phải bất ngờ. Khi AMD cho ra mắt kế hoạch về tiến trình 3nm, đã có những ý kiến cho rằng chip bán dẫn đã đi đến giới hạn vật lý của nó. Tuy nhiên IBM và TSMC đã chứng minh nhận định trên là hoàn toàn sai lầm, và một tương lai với những con chip siêu nhỏ có lẽ cũng không còn xa nữa.
Đừng quên ghé thăm TNC News để cập nhật tin tức và những mẹo bổ ích về các sản phẩm công nghệ nhé!
Tin liên quan
Sản phẩm đã xem
