Kể từ khi Tập đoàn Công nghệ Tinh Nguyên hợp tác với Viện Quang điện thuộc Hiệp hội Hoá Khoa để phát triển công nghệ “Nguồn sáng plasma phóng điện bị kiểm soát bằng từ trường” (tức MDP), họ đã bắt đầu nỗ lực vượt qua rào cản kỹ thuật lớn thứ hai của máy in chế tạo chip – hệ thống quang học.

Dù sao thì, chỉ việc “tạo ra ánh sáng” là chưa đủ; chúng ta còn cần “sử dụng hiệu quả nguồn sáng đó” mới có thể hoàn thành quá trình chiếu sáng wafer và tiến hành sản xuất chip.

Tuy nhiên, điều khiến Trần Diên Sâm cảm thấy bất lực là hướng nghiên cứu chính hiện nay trong lĩnh vực nguồn sáng EUV tại trong nước chủ yếu tập trung vào việc sử dụng laser để tạo ra plasma, plasma phóng điện hoặc plasma phóng điện được kích thích bởi laser.

Trong khi đó, kỹ năng và kinh nghiệm thực hiện các dự án của đa số kỹ sư thuộc bộ phận quang học của Tập đoàn Công nghệ Tinh Nguyên lại không phù hợp với yêu cầu nghiên cứu và phát triển này. Vì vậy, tiến độ phát triển hệ thống quang học đi kèm gặp nhiều trở ngại và diễn ra rất chậm.

Cần biết rằng, ánh sáng EUV gần như bị mọi vật chất hấp thụ, do đó không thể sử dụng ống kính thủy tinh truyền thống; toàn bộ hệ thống quang học phải được thiết kế dựa trên nguyên lý phản xạ trong môi trường chân không.

Các bộ phận như gương thu thập ánh sáng, hệ thống chiếu sáng, hệ thống ống kính phóng đại, màng che và giá đỡ màng che đều cần được thiết kế riêng biệt sao cho phù hợp với yêu cầu sử dụng.

Công nghệ nguồn sáng MDP-EUV quả thực đã mở ra một con đường mới độc đáo, nhưng sự đổi mới này không hề miễn phí khỏi những rào cản. Tất cả những trở ngại đó đều cần phải được tự mình vượt qua.

Sau khi biết được tiến độ nghiên cứu của bộ phận quang học, Trần Diên Sâm lập tức cảm thấy tuyệt vọng. Anh ấy hiểu rõ rằng nếu không chỉ đạo nhóm này một cách rõ ràng, có lẽ họ sẽ không thể tiến triển được trong vòng năm, thậm chí mười năm nữa.

Phải nói rằng, anh ấy đã đánh giá quá cao năng lực của nhóm Lâm Nam. Anh ấy không ngờ rằng, đối với những giải pháp kỹ thuật đơn giản như vậy, nhóm Lâm Nam lại mất tới bốn, năm mươi ngày mà vẫn không đạt được bất kỳ tiến triển nào.

Vì vậy, sau khi phát triển thành công công nghệ Mass V1.0, Trần Diên Sâm liền tiếp tục thiết kế “hệ thống gương thu thập ánh sáng hình elippical với nhiều lớp phủ”. Về bản chất, đây là một bộ gương được chế tạo từ nhiều lớp phủ kim loại tinh xảo, có khả năng thu thập ánh sáng EUV một cách hiệu quả và hướng dẫn nó vào hệ thống chiếu sáng một cách chính xác.

Có hai khó khăn chí

Tuy nhiên, bất kỳ sự lệch lạc nào ở bất kỳ góc độ nào cũng sẽ dẫn đến việc ánh sáng bị thất thoát, từ đó ảnh hưởng đến hiệu quả thu thập. Nguyên nhân thứ hai là bởi vì sau khi nguồn sáng plasma được kích hoạt, nó sẽ tạo ra nhiệt độ rất cao, điều này đòi hỏi khả năng chống tổn thương phải rất mạnh mẽ. Để đạt được hiệu quả thu thập tối ưu, lớp phủ đa lớp cần phải có các đặc tính như “mỏng, đồng đều, trong suốt và không bị che khuất”, nhằm tăng cường độ phản xạ và khả năng thích ứng với các góc độ khác nhau. Trong khi đó, khả năng chống tổn thương lại yêu cầu lớp phủ đa lớp phải “dày, cứng và chịu được sự ăn mòn”; do đó, cần phải thêm các vật liệu bảo vệ bổ sung. Nghe có vẻ mâu thuẫn, nhưng đây chính là những khó khăn kỹ thuật trong việc thiết kế các gương thu thập ánh sáng. Hệ thống gương thu thập elip có nhiều lớp được Trần Diên Sâm thiết kế đã giúp cân bằng rất tốt giữa hiệu quả thu thập và khả năng chống tổn thương. Nó không chỉ có thể thu thập hiệu quả ánh sáng EUV 13,5 nanomet được tạo ra bởi các quá trình phóng điện xung cao công suất và việc bắn phá mục tiêu kim loại thiếc, mà còn có thể tập trung ánh sáng đó vào điểm tụ ở khoảng cách xa, cung cấp cho hệ thống chiếu sáng sau này một chùm sáng có cường độ đủ lớn và đồng đều. Đồng thời, Lâm Nam đã nhanh chóng phát hiện ra email được mã hóa này; sau khi mở tài liệu kỹ thuật, anh ta liền lướt qua nó một cách vội vàng, rồi bỗng dừng lại, sửng sốt. Bản thiết kế mà ông chủ gửi đến quá hoàn chỉnh – từ cấu hình thiết kế quang học, góc độ chiếu xạ, cho đến vật liệu nền, lớp phủ phản xạ, hệ thống quản lý nhiệt và hệ thống giảm bớt tác động của các mảnh vụn từ trường điện từ; thậm chí bảng thông số quy trình phủ lớp và mô hình thuật toán để hiệu chuẩn sai số cũng đều được cung cấp đầy đủ. Vấn đề về sự lệch lạc góc độ ghép nối các gương quang học mà bộ phận quang học đã tranh luận trong nửa tháng trước cũng được giải quyết trực tiếp trong tài liệu này, với phương pháp “hiệu chuẩn thời gian thực bằng sóng laser”; ngay cả bước sóng laser và tần suất lấy mẫu dùng để hiệu chuẩn cũng được ghi rõ ràng. Lâm Nam đứng dậy, giọng nói của anh ta run rẩy: “Đây thật sự giống như việc ai đó đã viết sẵn câu trả lời cho chúng ta!” Tài liệu kỹ thuật không có chữ ký; liệu công nghệ này có phải là do ông chủ mua lại hay giành được, hay có thể là bởi vì ngoài bộ phận quang học của Star Source Technology, công ty Senlian Capital còn có các phòng thí nghiệm nghiên cứu và phát triển riêng? Lâm Nam ngồi

Nhưng lần này, anh lại không thể kiềm chế được nữa.

Công nghệ của “hệ thống kính thu ánh sáng hình elip với nhiều tầng lớp” quả thực quá mạnh mẽ; đó là một giải pháp hoàn chỉnh và đã được kiểm chứng hiệu quả, khiến anh không thể không suy ngẫm sâu hơn.

Lâm Nam Ngồi suy nghĩ một hồi lâu, cuối cùng anh chỉ có thể cười buồn rồi đặt chiếc điện thoại xuống. Anh biết rằng có những vấn đề mà người khác không muốn nói ra, có nghĩa là chúng không thể được giải đáp, hoặc thậm chí không hề có câu trả lời nào cả.

Ngay sau đó, anh vội vàng triệu tập các nhân viên nghiên cứu và phát triển chủ chốt để họp bàn.

Trong phòng họp, khi mọi người nhìn thấy mô hình ba chiều của “cấu trúc hình elip với nhiều tầng lớp” trong tài liệu, bầu không khí u ám bỗng nhiên trở nên sôi động.

Kỹ sư trưởng nhóm thiết kế hệ thống quang học chỉ vào màn hình và nói: “Tầng kính bên trong có nhiệm vụ thu nhận ánh sáng EUV trong phạm vi 60 độ; tầng kính giữa thu nhận ánh sáng từ 60 đến 120 độ; tầng kính bên ngoài hoàn thiện phần từ 120 đến 180 độ. Như vậy, hiệu quả thu nhận ánh sáng sẽ tăng lên ít nhất 80%, so với giải pháp trước đây của chúng ta thì thật sự không thể sánh kịp!”

Điều khiến mọi người càng thêm ngạc nhiên chính là hệ thống quản lý nhiệt! Tài liệu đề xuất việc tích hợp cấu trúc làm mát bằng dòng nước bên trong thân kính, kết hợp với lớp nền làm từ hợp kim molypden-rhen có khả năng chịu nhiệt cao; điều này không chỉ giúp kính chịu đựng được sức nóng cực lớn của plasma mà còn ngăn chặn tình trạng các lớp phủ bị bong tróc do nhiệt độ quá cao.

“Vấn đề ‘hư hỏng do nhiệt độ cao’ mà chúng ta lo lắng nhất, giải pháp này thậm chí còn tính toán rõ cả đường kính ống dẫn nước và tốc độ dòng chảy nữa!” Kỹ sư nhóm vật liệu nói với giọng hào hứng.

“À đúng rồi, kỹ sư Lin! Với phương pháp phủ lớp có độ chính xác cao này – từ lớp phủ molypden-silicon đến lớp bảo vệ bằng silicon dioxide – độ sai lệch độ dày của mỗi lớp được kiểm soát trong khoảng 0,1 nanomet; việc phủ lớp này còn phải được thực hiện qua 80 lần sử dụng công nghệ phun laser xung. Thiết bị của chúng ta có thể đáp ứng yêu cầu này không?” Một người tỏ vẻ lo lắng.

Lâm Nam nhíu mày và hỏi kỹ sư trưởng nhóm thiết bị: “Máy phủ lớp của Zeiss có thể duy trì độ chính xác ở mức 0,05 đến 0,1 nanomet trong môi trường có nhiệt độ và độ ẩm ổn định không?”

Kỹ sư trưởng nhóm thiết bị suy nghĩ một lát

“

   Lâm Nam suy nghĩ một lúc rồi đưa ra giải pháp: “Chúng ta hãy thêm quy trình hiệu chuẩn thời gian thực vào. Nhóm lập trình sẽ phát triển một chương trình kiểm tra độ dày lớp phủ, kết hợp với cảm biến của máy phủ; mỗi khi tích tụ được 10 lớp, hệ thống sẽ tự động tạm dừng và sử dụng kính hiển vi điện tử để kiểm tra độ dày lớp phủ.

  Dựa trên dữ liệu đo được, chúng ta sẽ điều chỉnh công suất laser và thời gian tích tụ trong lần tiếp theo, nhằm giữ cho sai số trong mỗi lần phủ dưới 0,05 nanomet.

  Ngoài ra, chúng ta nên lắp đặt một vòng bảo vệ có khả năng duy trì nhiệt độ ổn định xung quanh máy phủ, để tránh những ảnh hưởng tiêu cực do nhiệt độ gây ra.”

  Nghe xong, mọi người đều hiểu ngay ý tưởng của Lâm Nam.

  Dù sao thì Lâm Nam cũng là một kỹ sư cao cấp tại Viện Cơ khí Quang học Chính xác Thành phố Hồ, sở hữu cả năng lực lẫn kỹ thuật xuất sắc; hơn nữa, anh ấy còn là người được Hồ Ruì Hoài đánh giá cao và khuyến nghị mạnh mẽ. Vì vậy, việc anh ấy đưa ra giải pháp hiệu quả trong lúc này cũng là điều dễ hiểu.

  Thực tế, theo quan điểm của Trần Diên Sâm, những người như Lâm Nam có trí thông minh, khả năng tiếp nhận thông tin và sức sáng tạo tốt; tuy nhiên, do không được tiếp cận với các công nghệ hàng đầu trong lĩnh vực quang học EUV, họ liên tục gặp phải những trở ngại và phải đi vòng qua nhiều con đường khác nhau.

  Nếu họ có được cùng môi trường nghiên cứu khoa học như Trần Diên Sâm, có lẽ họ cũng có thể phát triển thành công hệ thống gương thu ánh sáng đa lớp này; nhưng nhiều điều trong cuộc sống đều không thể nói trước được.

  Còn Trần Diên Sâm thì có thể giải quyết được công nghệ này nhờ vào sức mạnh tinh thần vượt trội gấp hàng trăm lần người bình thường, cùng với tài năng đặc biệt – 【Đồng hồ Planck】 – giúp anh ấy có thể vào trạng thái suy nghĩ siêu tốc.

  Nếu không, với năng lực ban đầu của mình, có lẽ anh ấy cũng có thể vượt qua được những trở ngại này, nhưng chắc chắn sẽ mất nhiều thời gian hơn nửa tháng mới thành công.

  Sau khi nhận được phương án kỹ thuật cho “hệ thống gương thu ánh sáng elip đa lớp”, bộ phận quang học của Star Source Technology đã ngay lập tức tập trung toàn bộ sức lực để hoàn thiện và tái tạo hệ thống này một cách nhanh chóng, nhằm áp dụng nó vào sản xuất thực tế.

  Nhóm lập trình đã làm việc thâu đêm và chỉ trong ba ngày đã hoàn thành việc phát triển chương trình kiểm tra độ dày lớp phủ. Chương trình này có thể thu th

“Lão Hồ, làm ơn hỏi giúp tôi xem, công ty Tinh Nguyên Khoa Thuật còn thiếu người không?”

Vương Tượng Triều thuộc Viện Nghiên cứu Cơ khí Quang học Chính xác Thành phố Hồ trực tiếp gọi điện cho Hồ Ruì Hoài và nói một cách lắp bắp.

“Cái gì vậy? Anh muốn nghỉ việc à? Đùa gì thế này!”

Hồ Ruì Hoài đáp lại.

Vương Tượng Triều chính là trụ cột của Viện Nghiên cứu Cơ khí Quang học Chính xác Thành phố Hồ; các nghiên cứu chính của ông đều tập trung vào lĩnh vực nguồn sáng EUV, và ông đã nộp hơn 170 bằng sáng chế, quả thực là một chuyên gia hàng đầu trong ngành.

“Lão Hồ ạ, công ty Tinh Nguyên Khoa Thuật đã thành công trong việc phát triển hệ thống gương thu ánh sáng do chính họ nghiên cứu ra rồi… Anh có hiểu điều này có ý nghĩa như thế nào không? Nếu tiếp tục phát triển, hệ thống nguồn sáng sẽ được hoàn thiện hoàn toàn; và khi công việc nghiên cứu và phát triển bàn làm việc dành cho hai vật liệu được hoàn thành, chiếc máy in ấn bằng tia EUV sản xuất trong nước đầu tiên sẽ có nền tảng kỹ thuật vững chắc. Anh hiểu chứ?” Vương Tượng Triều liên tục nói qua điện thoại.

“Lão Vương ạ, anh cũng đã tuổi này rồi…” Hồ Ruì Hoài nói một cách nhẹ nhàng.

“Đồ vớ vẩn! Sáu mươi tuổi mới là lúc cần phải nỗ lực hết mình chứ! Thôi, tôi sẽ đi tìm Lâm Nam thôi… Dù sao thì tôi cũng từng là cấp trên của ông ấy.”

Thấy Hồ Ruì Hoài cứ trì hoãn, Vương Tượng Triều cảm thấy rất bực mình. Lý thuyết thì việc tìm Lâm Nam sẽ thuận tiện hơn, nhưng ông lại cảm thấy không thoải mái khi phải làm vậy.

“Hệ thống này thực sự có tầm ảnh hưởng lớn đến mức đó sao?” Hồ Ruì Hoài là một kỹ sư thiết kế chip, nên ông cũng hiểu biết về công nghệ in ấn bằng tia EUV, nhưng chỉ ở mức độ cơ bản mà thôi. Giống như một người đã từng ăn bánh kem, họ biết bánh được làm từ những nguyên liệu gì, nhưng không rõ quy trình sản xuất hay các chi tiết cụ thể.

“Quá trình nghiên cứu và phát triển máy in ấn bằng tia EUV sản xuất trong nước sẽ được rút ngắn ít nhất mười năm!” Vương Tượng Triều nói một cách chắc chắn.

Hồ Ruì Hoài hiểu rõ tính cách nghiêm túc của Vương Tượng Triều, biết rằng ông không bao giờ nói những lời không đúng sự thật; sau khi suy nghĩ kỹ, ông cuối cùng cũng nhận ra tầm quan trọng phi thường của hệ thống này đối với sự phát triển công nghệ trong nước.

Thông tin được báo cáo lên từng tầng lớp, và một bản báo cáo điều tra chi tiết nhanh chóng được đưa đến bàn làm việc của Lý Thanh Tùng.

“Cần thực hiện biện pháp kiểm soát bí mật; đồng thời, cần chuyển một số nhà nghiên cứu trong lĩnh vực quang học, hệ thống hai bàn làm việc và công nghệ điều chỉnh độ cao, độ phóng đại sang công ty Star Source Technology.”

Hội thảo được tổ chức vào buổi sáng, và các quyết định đưa ra đã có hiệu lực ngay trong ngày hôm đó.

Sức hấp dẫn của máy khắc quang EUV sản xuất trong nước thật sự rất lớn! Chỉ cần tham gia vào dự án này, mọi người đều có thể ghi lại những thành tựu đáng được ghi chép vào lịch sử; không ai muốn bỏ lỡ cơ hội như vậy cả.

Sau khi quyết định của Lý Thanh Tùng được ban hành, các nguồn lực nghiên cứu thuộc phạm vi Toàn Quốc bắt đầu được tập trung về công ty Star Source Technology. Ba ngày sau, 87 chuyên gia từ Viện Cơ khí Quang học Chính xác Thành phố Hồ Châu, Viện Tự động hóa Thẩm Dương thuộc hiệp hội Hoá Khoa, Đại học Khoa học Quốc phòng và các tổ chức khác đã lần lượt đến Lỗ Châu.

Trong số đó, có cả những bậc thầy trong ngành như Vương Tượng Triều – người đã nghiên cứu sâu rộng trong lĩnh vực EUV suốt hàng thập kỷ – cũng như những nhân tài trẻ đang nổi bật trong lĩnh vực phát triển hệ thống hai bàn làm việc và công nghệ điều chỉnh độ cao, độ phóng đại. Ngay cả công nghệ hệ thống hai bàn làm việc với quy trình sản xuất 65 nanomet do công ty Hoa Tráng Tinh Khoa nắm giữ, cũng đã được chuyển đến Thành phố Hồ Châu.