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EUV面世前,这项技术撑了差不多20年

来源:中时新闻网 半导体行业观察作者: 浏览: 发表时间:2022-01-04 17:31:02

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半导体产业成为台湾经济重要支柱,但台湾半导体人才供应相当紧缺,这也使得半导体学院成为解决方案之一,国立清华大学上周举办「国立清华大学半导体研究学院」揭碑仪式,并邀请浸润式微影之父、台积电前研发副总林本坚担任院长一职,林本坚也在受访时分享,当年台积电推进极紫外光(EUV)微影技术的过程。实际上,台积电创办人张忠谋也曾指出,若没有林本坚与其团队,台积电的微影技术不会达到今天规模。
 
台积电在7纳米制程世代正式导入EUV技术,一举拉开与竞争对手三星电子的技数差距,就连英特尔在2021年宣布启动IDM 2.0战略,重返晶圆代工业务,并在最新制程蓝图上指出,进入Intel 4制程开始导入高数值孔径(High NA)EUV微影技术,显见在5纳米以下制程,EUV技术已经是不得不采用的基本标准。
 
林本坚也在上周活动提及,英特尔2002 年与AMD、IBM等企业一同出资成立EUV LLC 联盟,希望共同研发EUV相关设备,导入60、40 奈米制程,但从目前状况来看,除了英特尔之外的半导体企业都已经退出晶圆代工市场,英特尔至今却还没有真正跨入EUV领域。当时台积电也希望加入EUV联盟,但因当初只限定6家厂商,IBM抢走最后一个名额,台积电无缘、只好自己想办法,转研发浸润式(Immersion)微影技术,并在5纳米制程扩大使用,甚至如今还成为全球拥有最多EUV机台的厂商。
 
林本坚身为推动浸润式微影技术的台积电前研发大将,2002年全球半导体产业发展一路从0.13微米、90奈米到65奈米制程,开始出现发展瓶颈,市场普遍认为波长157 纳米干式微影技术为下一代重点技术,当时任职台积电的林本坚提出,将回到193纳米波长、改采用以水为介质的浸润式微影技术,此举强化台积电在晶圆代工技术的领导地位,并协助全球半导体产业突破摩尔定律的挑战。
 
据《商业周刊》先前报导,当时有其他业者已经投入逾十亿美元在干式微影技术上,林本坚的提议无疑是宣告其他人失败,过去投入的资金也将付诸流水,曾任林本坚长官的台积电前共同营运长蒋尚义也透露,当时有大公司高层表达严重关切,希望林本坚不要出来搅局。
 
反对方甚至在国际研讨会上时时与台积电针锋相对,质疑以水作为介质将导致污染,水中气泡还会影响曝光过程等。林本坚则是面对质疑,决定更彻底解决问题,并在半年内完成3篇论文、投稿到国际期刊,甚至连还未想出的问题都一并解决,除了对内说服蒋尚义、张忠谋等公司高层,对外也说服ASML、Nikon等半导体生产设备厂商,最终浸润式微影技术取得重大的市场成功纪录,也被视为推动ASML成为半导体设备大厂的重要推手。报导指出,林本坚提及,从张忠谋身上学到,沟通是件相当重要的事情。
 
蒋尚义1997年接任台积电资深研发副总,就想要找个科学家领导台积电微制像处,最后找上曾在IBM任职的林本坚,一开始就听说他很厉害,没想到之后更有更惊艳的表现,甚至评论,因为林本坚,业界过去耗费逾十亿美元的研发费用像是全部倒入海底,也让蒋尚义、张忠谋都对林本坚大力赞赏。
 
林本坚上周活动受访被问及EUV技术,指出微影技术及产能的投资成本很高,若只能微缩一点点,不见得每个人需要,以中国大陆企业为例,不一定要用到EUV微影设备,即便无法取得EUV机台,现有设备就可以推进到5纳米制程,并采用多重图形(Multiple patterning)实现5纳米制程量产。
 
林本坚指出,未来半导体应用愈来愈广,并不是只有微缩才能推进先进芯片技术,应该放在设计适用不同应用的技术,以最低成本达到最好效果,半导体提升效能的技术相当多,这也是未来半导体学院投入研究的重点项目之一。

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