第五卷 雲亂
第1021章 技術英雄

林本兼,男,華裔,1942年出生於安南,現年44歲,在灣島就讀高中,1970年獲得米國俄亥俄州立大學電機工程博士,隨即進入IBM工作。
答案很簡單——因為錢!
起初,所有的光刻機都採用的是所謂「乾式」,既以空氣為介質的微影技術,這一技術一直沿用到二十世紀90年代,當然,隨著技術的不斷進步,鏡頭解析度越來越高,所用光源的波長越來越短,能加工的晶圓尺寸也越來越大,工作過程也越來越自動化——就像摩爾定律遵循的那樣,製造晶元對應的製程工藝也越來越細,從微米級一直下探到了納米級。
彼時的國際半導體行業流傳著一句無奈的調侃:「ASML一打噴嚏,全世界的半導體企業都感冒。」
明確了這個概念之後,理解下面這個例子就容易了:一塊12英寸304.8mm直徑的晶圓,假設用16nm工藝可以做出100塊晶元的話,那麼用10nm工藝就可以做出210塊晶元,於是價格就便宜了一半,在市場上就能死死摁住競爭對手在地上摩擦,賺了錢的同時又可以做更多研發,差距就這麼拉開了。
有同學肯定就要問了,這位林本兼到底是何方神聖,居然讓二少爺如此心急火燎地要上杆子地想辦法將其收入囊中呢?
製程為https://www•hetubook.com.com什麼重要?
但,就像歷史上曾經多次重演過的一樣,過於領先的天才想法註定得不到認同,當時整個半導體界還沒在光源的波長面前撞牆並吃到苦頭,他的「浸潤式」技術方案無人問津。
最後,林本兼找到了彼得﹒韋尼克,這個在當時最不起眼的在眾多大廠的夾縫中勉強生存的光刻機生產廠ASML的CEO,兩個落魄的天才終於擦出了火花。
說堵就堵,絕不含糊,譚二少爺可是個地地道道的行動派。
其實,在業界,早有人為此提出了解決方案,1986年,此時還在IBM從事成像技術研究的林本兼提出了一個天才的想法:他認為縮短波長的最佳方案是由「乾式微影技術」轉向「浸潤式」。
直到2001年,林本兼離開了IBM並加入了台積電,已經完善了「浸潤式光刻機」理論的他接連發表了三篇重量級的學術論文,在論文中他指出:既然157nm難以突破,為什麼不退回到技術成熟的193nm,把透鏡和矽片之間的介質從空氣換成水,由於水的折射率大約為1.4,那麼波長可縮短為193/1.4=132nm,大大超過攻而不克的157nm。
當然,在登機之前,已經有一份電報被加急發https://m.hetubook•com.com出,並讓羅琳女士立刻忙碌了起來。
他開始遊說米國、漢斯、倭國的光刻機製造廠們,企圖說服大廠們採用「浸入式光刻」方案,但,依然都被拒絕。
但忽然有一天,就碰到了無法突破的壁壘,在65納米製程上卡殼了。
要想清楚地了解他的重要性,還得從半導體製造流程中,最重要,也是技術門檻最高的那一樣設備——光刻機說起。
所以,阿斯麥爾的「浸入式光刻機」頓時就成了搶手貨,需要排隊才能買到,從2004年開始,它只用了短短5年時間,到2009年,其市場佔有率就從幾乎可以忽略不計一路飆升到了70%,而原先曾經佔據50%市場份額的行業老大尼康,其市場佔有率頓時就從頂點一路斷崖式下墜到了個位數。
當然,ASML能登頂成功,也不全是因為技術領先,還有很多的因素在其中發揮了作用——不過那是另一個故事了,咱們今後有機會再說——好吧估計可能沒機會了,因為在本時空的米國紐約州阿蒙克市,正在發生如下這場對話:
「浸入式光刻機」一出,基本上宣判了半導體界正在開發的各種「乾式」微影技術方案的死刑,因為循著這條技術路徑,半導體晶元生產商可以以一個不算高昂的成本將晶和*圖*書元製程從65納米逐步提升至10納米以內!
在解釋清楚這個問題之前,我們首先需要樹立一個基本概念——對於晶元製造企業來說,晶元的製造成本與晶元內部的複雜程度無關,而只與晶元的面積有關,換句話說,同樣面積的晶元,不管裡面包含多少只晶體管、電路多麼的複雜,其製造成本幾乎是一樣的。
嘗到了甜頭的阿斯麥爾於是又在「極紫外線光刻機EUV」上傾力一搏並再次成功,從此登頂全球光刻機王座,特別是在「極紫外線光刻機EUV」上,取得了驚人的100%市場佔有率,絕對壟斷!
在與各大部委熱熱鬧鬧的簽字儀式進行完畢后,他又隨便與聞名前來與他套近乎的,華夏國內的所謂「PC四大金剛」簡單應酬了一番,便匆匆登上了飛往米國的班機。
絕對壟斷的生意做起來自然很爽,這台「極紫外線光刻機EUV」的售價高達1.2億美金,且需全款訂貨,排隊至少一年!
彼得.韋尼克在拿到了這個方案的時候,立刻就下定了破罐子破摔……搏一把的決心,押上全部身家,與台積電聯合研製這台光刻機。
反正這什麼「四大金剛」原本發家所依賴的「Wintel」聯盟在本時空根本還沒成氣候就煙消雲散了,他也不怕他們反了天去。
「林本兼博士,你好,我是「m.hetubook.com.com矩陣」實驗室的創始人埃里克·譚,很高興您能同意與我見面,我對您提出的「浸入式光刻」的理論非常感興趣,我個人認為,這將會是一個改變半導體製程行業的偉大發明,不如,我們深入地探討一下?」
時光回溯到1959年,那時,偉大的仙童公司已經成立了一年有餘,公司的工程師赫爾尼先生在幾經周折之後,終於發明了製造擴散型晶體管的「平面處理工藝」,應用這種工藝可以使晶體管製造就像印刷書籍一樣高效。
而對於任何一家半導體晶元製造企業來說,製程,都是第一重要的關鍵因素,是企業的生命線!
這就好比,對一家承接複印業務的謄印社來說,它不會管你複印的那張紙上究竟有多少個字,它只按頁數收錢。
那當然是因為,這個人關係到整個半導體行業的未來。
而且這個被稱做「浸入式光刻技術」的方案還有其他明顯優勢,第一,由於是利用現有成熟技術改造,資金投入小,可以給半導體設備製造商節省研發投入,並減小晶元製造商的導入成本;第二,如果把介質從水換成其它高折射率液體,波長還可以進一步縮小到132nm以下,也就是說提高光刻機的解析度非常方便。
如果說張忠謀是改變了半導體行業整體競爭格局的領導者,那麼,林本兼,就是半導體工業界的和_圖_書技術英雄。
儘管當時全世界動員了無數的科學家,眾多企業和財團為此投入了海量的金錢,但,受到當時基礎材料發展及工業加工能力的限制,還是沒能迅速解決問題,當時的半導體業界甚至稱157nm「是一堵牆」,讓所有有志於嘗試突破的人都撞得頭破血流,這一卡,就是十多年,直到進入了二十一世紀。
三年之後的2004年,全球第一台浸潤式微影機研發成功。
正確執行這道工藝流程的關鍵設備,就是光刻機。
「平面處理工藝」自誕生之日起,就成為製造集成電路的標準工藝並一直沿用至今,而這一工藝中最關鍵的一道流程,是把帶有電路圖的透光片正確投射到矽片上。
因為,在很長一段時間內,人類無法突破光刻光源的技術瓶頸,只能使用波長為193nm的光源,卻對升級成157nm波長光源所遇到的一系列問題束手無策。
因為這些大廠都為了157nm光源投入了巨量的資金,如果現在放棄,從頭研發「浸潤式方案」,就意味著前期的巨量投入都打了水漂,是個人想想都會心疼,而且沒法向董事會交代——好吧這些企業後來都悔青了腸子。
在譚振華的心中,手上這件事,可比和「四大金剛」拉拉關係順便忽悠他們加入「Midoor」行業聯盟重要多了,那事回頭讓虞有成過來處理就好。
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