[Exclusive] Samsung tích hợp điện toán lượng tử vào quy trình sản xuất bán dẫn

Samsung đang phát triển công nghệ sử dụng máy tính lượng tử để mô phỏng quang khắc, một quy trình cốt lõi trong sản xuất bán dẫn. Dự án huy động công nghệ thông tin thế hệ mới nhằm tìm kiếm đột phá về mật độ chip và năng suất. Samsung SDS (018260), công ty con tích hợp hệ thống của tập đoàn, đang dẫn đầu nghiên cứu và dự kiến bắt đầu chứng minh khái niệm (POC) vào nửa cuối năm nay.
Theo ngành công nghiệp IT ngày 1, Samsung SDS gần đây đã phát triển một thuật toán mô phỏng sử dụng máy tính lượng tử để tái tạo ảo một phần quy trình quang khắc. Quang khắc là giai đoạn sử dụng ánh sáng để vẽ các mạch siêu nhỏ lên tấm wafer. Vì đây là quá trình phác thảo đường nét trước khi mạch thực tế được khắc lên wafer, nó được coi là một trong những quy trình chính quyết định chất lượng của bán dẫn thành phẩm.
Nghiên cứu kết hợp máy tính lượng tử với máy tính cổ điển. Samsung SDS thực hiện các tính toán mô phỏng cốt lõi trên máy tính lượng tử, sau đó xử lý thông tin thu được bằng máy tính cổ điển. Máy tính lượng tử đóng vai trò là động cơ trung tâm xử lý các tính toán quy mô lớn mà không gặp tắc nghẽn. Trí tuệ nhân tạo (AI) được triển khai để phát hiện và sửa lỗi xảy ra khi sử dụng máy tính lượng tử ở giai đoạn đầu. Mục tiêu chính của nghiên cứu là đảm bảo công nghệ thiết kế mô phỏng quang khắc nhanh hơn và chính xác hơn bằng cách kết hợp nhiều công nghệ tiên tiến. Samsung SDS đã có một số thuật toán và dự kiến xác minh hiệu quả của chúng thông qua POC vào nửa cuối năm nay.
Nếu công nghệ được phát triển thành công, Samsung sẽ chiếm thế chủ động về năng lực hiệu quả quy trình bằng cách sử dụng tài nguyên tính toán thế hệ mới. Mô phỏng tinh vi dự kiến sẽ giảm thời gian và chi phí cần thiết để vẽ và khắc các mẫu bán dẫn. Samsung SDS không có kế hoạch thương mại hóa công nghệ này dưới dạng phần mềm riêng. Do đó, công nghệ này dự kiến sẽ được chia sẻ với Samsung Electronics (005930) trong tương lai để cải thiện mật độ và hiệu suất chip. Samsung Electronics đã phát triển công nghệ mô phỏng quy trình thông qua Viện nghiên cứu bán dẫn của mình trong hơn một thập kỷ. Trong Vụ phát triển quy trình của viện, các nhóm nghiên cứu được tổ chức theo sản phẩm và theo quy trình, mỗi nhóm nghiên cứu công nghệ tối ưu hóa phù hợp với đặc thù riêng.