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革了尼康、佳能命的浸潤(rùn)式光刻機(jī),是怎么被ASML研發(fā)出來的?

2022-06-20 來源:互聯(lián)網(wǎng)亂侃秀
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關(guān)鍵詞: 光刻機(jī) 臺(tái)積電

如果關(guān)注關(guān)刻機(jī)技術(shù)的人都清楚,目前有兩種光刻機(jī),一種是DUV,一種是EUV。

其中EUV用于7nn及以下芯片的光刻,DUV用于7nm以上的芯片光刻。而DUV光刻機(jī),基本上都是采用浸潤(rùn)式原理。

即在光刻機(jī)中,采用水為介質(zhì),讓193nm波長(zhǎng)的光線,進(jìn)入水中進(jìn)行折射后,讓波長(zhǎng)變成132納米,從而實(shí)現(xiàn)從45nm-10nm級(jí)別的光刻。

事實(shí)上,在浸潤(rùn)式光刻機(jī)推出之前,業(yè)界采用的均是干式光刻機(jī),即介質(zhì)為空氣,193nm波長(zhǎng)的光線,直接進(jìn)行光刻。

而在干式光刻機(jī)技術(shù)中,尼康、佳能才是巨頭。至于ASML,還只是一個(gè)小工廠,與尼康、佳能完全不是一個(gè)級(jí)別的。

后來是ASML押寶浸潤(rùn)式光刻機(jī),某了尼康、佳能的命,把尼康、佳能踩在了腳下。

那么問題就來了,為何偏偏是ASML?

事實(shí)上,在光刻機(jī)采用193nm波長(zhǎng)后,芯片工藝達(dá)到了65nm了,接下來芯片工藝是朝著45nm前進(jìn)。但193nm的光線,感覺不夠精細(xì),所以業(yè)界把光刻的光線瞄向了157nm的波長(zhǎng)上。

但157nm這個(gè)波長(zhǎng)的光線,很不好,這種光線穿透率很差,這就需要光罩材質(zhì)要改進(jìn),鏡頭技術(shù)也改進(jìn)。另外氧氣會(huì)吸收157納米的光,所以干式介質(zhì)中,不能有氧氣,要采用氮?dú)?。反正就?57nm波長(zhǎng)的光線,難題一大堆,非常不好解決。

這時(shí)候在臺(tái)積電工作的林本堅(jiān),提出了一個(gè)觀點(diǎn),為何一定要用干式介質(zhì)呢?用水來當(dāng)介質(zhì)也可以的。

并且在經(jīng)過不斷的試驗(yàn)之后,他發(fā)現(xiàn)193nm波長(zhǎng)的光線經(jīng)過水折射后,波長(zhǎng)變?yōu)?32nm了,這個(gè)波長(zhǎng)跳過了157nm這個(gè)討厭的波長(zhǎng),又解決了問題,豈不是兩全齊美?

但這時(shí)候像尼康、佳能等早就在157nm波長(zhǎng)上投入了幾十億美元研究,并且認(rèn)為157nm波長(zhǎng)才是方向,所謂的浸潤(rùn)式技術(shù)上并不可行,所以沒怎么理會(huì)。

只有ASML因?yàn)槭切S,反正光腳的不怕穿鞋的,覺得可以賭一把,于是用這個(gè)技術(shù),趕出來了一臺(tái)試驗(yàn)性的浸潤(rùn)式光刻機(jī),并把一些試驗(yàn)出來的結(jié)果給臺(tái)積電看。

臺(tái)積電一看,覺得技術(shù)完全可行,于是臺(tái)積電和ASML兩家公司一起努力,研發(fā)浸潤(rùn)式光刻機(jī)了。

而這時(shí)像尼康、佳能等,還說林本堅(jiān)是在攪局,甚至想通過高層來阻止林本堅(jiān)研發(fā)浸潤(rùn)式光刻機(jī),因?yàn)樗麄冊(cè)?57nm波長(zhǎng)光刻機(jī)上投入太多了,還聯(lián)合了產(chǎn)業(yè)鏈一起向157nm推進(jìn),不可能半途而廢,那幾十億美元打了水漂了,給產(chǎn)業(yè)鏈也沒法交待。

最后就是ASML與臺(tái)積電研發(fā)浸潤(rùn)式光刻機(jī)成功了,而研發(fā)157nm波長(zhǎng)光刻機(jī)的尼康、佳能沒有拿出可靠的產(chǎn)品出來。

于是后來所有的晶圓廠,都轉(zhuǎn)向了ASML生產(chǎn)的浸潤(rùn)式光刻機(jī),當(dāng)尼康、佳能轉(zhuǎn)向浸潤(rùn)式光刻機(jī)時(shí),已經(jīng)落后ASML三、四年了。

所以最后,尼康、佳能只能看著ASML越來越火,最后還推出了EUV光刻機(jī),他們卻慢慢的被淘汰掉了……



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