此外,相較透鏡穿透角度,鏡面反射角度的誤差容忍度更低,鏡面角度必須非常非常精準。 而且那時我們第一要關心的不是光源的輸出功率,而是微影機台鏡頭的解析度。 雖然數值孔徑都是 0.25,NXE:3100 的鏡頭比起 ADT 來有很大的進步,我們看到它已經可以在晶片上曝出 10 奈米世代需要的圖案! 再者,ASML 的下一代機型 NXE:3300 浸潤式微影技術 有更高的 0.33 的數值孔徑,意味著更高的解析度。
不讓反光鏡霧化的關鍵是把二氧化碳雷射的功率,氫氣的流量和氫氣的壓力調到最佳組合。 總之,這個十億美元的遊戲就是要怎樣把 EUV 光的穩定的輸出功率調高,再調高,調得更高。 日常生活中,你所使用的消費性電子產品,其核心晶片幾乎都是ASML微影系統所製造出來的。
浸潤式微影技術: IC 縮小術!林本堅院士談光學微影如何把 IC 愈變愈小
光學微影是半導體重要的關鍵技術,林本堅被稱為微影技術的先驅者,當前全球半導體高階製程所用的浸潤式微影技術,就來自他的發明;他也是中研院第一位產業界出身的院士。 後來到了 13.5 奈米(極紫外光,EUV)波長時,甚至必須整組鏡頭都使用反光鏡,稱為全反射式光學系統(All reflective 浸潤式微影技術 system),可參考下方 ASML 的展示影片。 林本堅表示,全反射鏡系統必須設計得讓光束相互避開,使鏡片不擋住光線。
因此,ASML的全方位微影方案是高科技硬體和先進軟體的完美混和體。 我們的研發團隊將持續進行跨界程式設計,針對影響晶片製造的棘手問題,提供創新的解決方案。 ASML的浸潤式和乾式微影系統能在量產的狀態下,展現獨步業界的優異生產力,以及成像和微影疊對效能,幫助客戶量產最先進的邏輯和記憶體晶片。
浸潤式微影技術: 產業趨勢
光學微影簡單來說,就是製作元件時,將元件組成材料依所需位置「印」在半導體晶圓上的技術。 要成功將 浸潤式微影技術2023 EUV 技術導入晶片的量產階段,除了微影機台外,還需要開發一個 EUV 微影技術專門的生態系統。 其實光罩本身就是一個子系統,它在台積電的開發也是由我負責。 接下來的任務更加艱鉅:為了證明光源的輸出功率不只是最佳的的實驗數據,我被長官要求證明這部微影機台能連續一個月平均每天曝光五百片晶片。
而在線下,奉天宮除了以法會替信眾祈福消災,更設有「天公藝廊」等公益活動中心,立下全台宮廟創舉。 在將服務範圍拓展至線上的過程裡,Cloud Ace 的教育訓練是奉天宮不可或缺的助力。 林本堅在自傳裡提到,他在台積電任職時一度打算在 2010 年退休,蔣尚義一再挽留,他開出的條件是,如果要他留下,董事長張忠謀和蔣尚義都必須接受他傳教。 浸潤式微影技術2023 浸潤式微影技術 一身簡單幹練的灰色襯衫配上卡其色長褲,他接受中央社團隊專訪時,眼神清亮,沒有嚴厲高管氣勢,反倒像是他的暱稱「Burn 爺爺」般,渾身散發溫暖、智慧的氣質。 專訪當天,他興致勃勃向中央社記者展示他放在電腦前,自製的護眼投影幕;這位被譽為「浸潤式微影之父」的大師,眼中流露的盡是科學家發明的熱情。
浸潤式微影技術: 技術
到他攻讀博士時,全相學(Holography,雷射光立體攝影術)當紅,他便一頭栽入這股浪潮中。 全相學可以將三度空間裡每一點的資料錄下來,包括能完整保存光的繞射(diffraction)所有資訊,他以全相學完成博士論文。 林本堅說,他的攝影經驗從拍照到暗房,甚至國外唸書時,也以幫未來的妻子拍照為由,開啟了生平第一次與她的約會,甚至還曾想要靠它賺點外快。 浸潤式微影技術 當時在博士班念書的他曾突發奇想,到畢業典禮替畢業生拍照,然後利用學校研究室的暗房沖洗照片,以飛快的速度洗好相片,貼在一個畢業生非經過不可的店舖的櫥窗上,上面有訂購所需的資料。
他在台積電任職期間發明的「浸潤式微影技術」,最終讓業界放棄在乾式技術投資逾 10 億美元,並且被艾司摩爾(ASML)看重及採用,自此展開台積電與 ASML 攜手並進的半導體全新世代。 (中央社記者張建中新竹27日電)清大半導體研究學院今天揭牌,台積電前研發副總經理林本堅擔任院長,他透露,英特爾2002年曾組EUV聯盟,台積電無法參加,改採浸潤式微影技術,反而超越英特爾。 另一種解決問題的方法,是在鏡頭組成加入反射鏡,稱為反射折射式光學系統(Catadioptric system)。 因不管什麼波長的光,遇到鏡面的入射角和反射角都相等,若能以一些反射鏡面取代透鏡,就能增加對光波頻寬的容忍度。 由於光在不同介質波長會改變,因此考慮如何增加解析度時,可將鏡頭與成像面(晶圓)的介質(折射率 n)一併納入考量,將 λ 改以 λ0/n 表示,λ0 是真空波長。 IC 愈做愈小的關鍵技術在於光學微影(Optical Lithography)。
浸潤式微影技術: 【林本堅專訪3】被譽為「浸潤式微影之父」「半導體界愛因斯坦」,更是台積電的「Burn爺爺」
回顧過去半導體發展歷程,美國許多公司原先採取「一條龍」模式,儀器、生產工具、設計、製造都自己做,後來發現效率太差、浪費時間,才逐步演變為全球分工模式。 美國學者艾迪森(Craig Addison)曾以Silicon Shield(矽盾)一詞,形容台灣的半導體實力在全球占有舉足輕重地位,在國際紛亂局勢下,將成為台灣的安全屏障。 EUV 技術可能只有少數業者會實際採用,不過會有更多的量產作業可望受惠於現有技術的延伸或衍生進展。 KLA-Tencor 認為 EUVL 技術可望於 2017 至 2018 年開始應用於量產環境,或是提前應用於低產量。
加入台積電,並不在林本堅人生計劃裡,究竟要不要放棄美國38年的生活回台灣,讓他一度陷入掙扎。 大學畢業後赴美國求學,在俄亥俄州立大學取得博士,畢業後即被IBM研究中心延攬,在IBM一待就是22年,隨後退休自行創業。 「Burn爺爺」在台積電地位崇高,他和前資深研發處長梁孟松、楊光磊、前營運長蔣尚義、前技術長孫元成、前研發副總經理余振華等6人,被譽為台積電研發6騎士。 清大半體學院去(2021)年剛成立,學院大樓還在興建中,林本堅只好暫時窩在沒有窗戶的簡陋辦公室,昔日業界同僚來訪時驚訝直呼「你怎麼在鞋盒裡辦公?」林本堅卻不以為意。 如果要表示元件微縮的程度,另一個關鍵指標為線寬和週距(Pitch),通常以金屬層線與線的週距為參考基準,週距做得愈小,線寬也愈小,元件微縮程度愈高,見以下示意圖。
浸潤式微影技術: 全球華人的心靈故鄉
EUV 微影技術以實驗室形式的研發(日本,美國,歐洲,包括 ASML 和 Cymer)已經走過了二十多年卻仍達不到量產的技術要求,但也沒有被放棄。 理由只有一個:因為沒有 showstopper(明顯的重大問題)。 當時業界普遍認為如果 EUV 能用於量產就可以讓摩爾定律延續生命。 台積電是全球最大的半導體代工廠,在先進製程獨占鰲頭,其開發所有新技術的目的只有一個:最終用於量產。
2023年9月,一年一度的「DevDays Asia亞太技術年會」即將於台北、高雄盛大舉辦,邀請美國微軟總部的頂尖專家、相關產業高階經理人以及各行各業的資深開發者共襄盛舉。 高科技產業相當注重技術研發,要求員工簽署競業條款屢見不鮮,晶圓代工龍頭大廠台積電自然不例外;然而,台積電主管級員工離職後跳槽敵營,遭控洩漏營業秘密的情況不算少見,最著名的案例就是前台積電研發大將梁孟松,他也是林本堅昔日同僚。 請參考以下蔡司公司製作的影片,解釋了晶片從原料到封裝的整個過程,影片中的曝光(exposure)步驟,就是我們這篇文章要介紹的主題。 「為了爭取訂單,三星比較願意誇大一點。」林本堅直言,雖然台積電不缺競爭對手,「但從歷史來看,台積電每次迎戰都成功」,相信未來也會持續保持領先。
浸潤式微影技術: 浸潤式微影
蔣先生和我們分享過這樣一段話:「我一生中做過許多技術方面的決定。我決定的方向可能當時來說不是最好的。但是我一旦決定了,就會把所有的資源投入到那裡,讓它成功。 另一個或許是當時更好的方向已經無關緊要了,因為它已經出局了」。 EUV 微影技術採用錫的電漿來產生波長為 13.5 奈米的光源,以及用鉬矽多層反射薄膜來把光傳遞到晶片上。 不同於一般的紫外光微影技術,EUV 微影技術得在低真空中運作,技術難度更高。 如果我們的硬體創新為超級英雄蝙蝠俠,那我們的軟體就是他的得力助手羅賓。
我們的量測解決方案可以快速測量矽晶圓上的成像表現,並及時回傳數據給微影系統,以確保在量產晶片的狀態下能維持穩定的微影效能。 我們的檢測系統則有助於在數十億個圖案中,定位和分析單個晶片缺陷。 為了能控制EUV極紫外光光源,並推動EUV微影系統商用化,20多年來,ASML持續投入研發,克服各種艱難的技術挑戰。 興趣是攝影、篤信基督教,創造出浸潤式微影方式,改寫全球半導體發展,人生的三道光成為今年80歲的林本堅最精采的寫照;如今轉換跑道到校園作育英才,自比是聖經中85歲時主動請纓出戰亞衲族人的「迦勒」,要讓扮演台灣護國神山的半導體產業繼續發光。 電子束微影術早在1960~1970年代就被發展,如(圖八)所示。 最初的Gaussian beam技術是每次射擊(shot)只有單一電子(pixel),雖然解析度相當好,但是因為曝光速度太慢,因此較不具量產可行性。
浸潤式微影技術: 研發6騎士
過去半導體晶片製程主要採用乾式曝光,以空氣為鏡頭和晶圓之間的介質,使光罩上的圖形在晶圓上成像,但為了增加解析度而要把光源的波長從193奈米縮短到157奈米的時候,一直無法突破。 林本堅創全球之先提出的浸潤式微影技術,則是以水為介質,在鏡頭和晶圓之間注入水,光的波長在水中縮短為134奈米,得以刻出更精密的晶片,這項創新也改寫了半導體業十幾年來的發展藍圖。 EUV 是目前投入最多經費及資源的新一代微影技術,但也許不是「唯一的最佳解決方案」。 浸潤式微影技術 浸潤式微影技術2023 因為林本堅發明並大力推廣浸潤式微影,使得摩爾定律得以持續延伸,並為台積電進一步奠定領先優勢。
最後則針對電子束投射微影術之演進與設備系統進行介紹,也對於此技術使用的光罩之特性與曝光原理做說明。 2003年,艾司摩爾研發的浸潤式微影機台問世,主導了市場的規格,包括IBM在內的十家廠商,都放棄157奈米的機台,轉而跟進。 後來浸潤式微影技術繼續做了改進,例如鏡頭跟晶片之間放的不是水,而是其他液體的話,還可能把線寬做得更細。 透過它,以及其他相關技術的發展,人類成功地讓晶片愈來愈精密,電路的線寬愈來愈細。