起初,所有的光刻机都采用的是所谓“干式”,既以空气为介质的微影技术,这一技术一直沿用到二十世纪90年代,当然,随着技术的不断进步,镜头分辨率越来越高,所用光源的波长越来越短,能加工的晶圆尺寸也越来越大,工作过程也越来越自动化——就像摩尔定律遵循的那样,制造芯片对应的制程工艺也越来越细,从微米级一直下探到了纳米级。
但忽然有一天,就碰到了无法突破的壁垒,在65纳米制程上卡壳了。
因为,在很长一段时间内,人类无法突破光刻光源的技术瓶颈,只能使用波长为193nm的光源,却对升级成157nm波长光源所遇到的一系列问题束手无策。
尽管当时全世界动员了无数的科学家,众多企业和财团为此投入了海量的金钱,但,受到当时基础材料发展及工业加工能力的限制,还是没能迅速解决问题,当时的半导体业界甚至称157nm“是一堵墙”,让所有有志于尝试突破的人都撞得头破血流,这一卡,就是十多年,直到进入了二十一世纪。
其实,在业界,早有人为此提出了解决方案,1986年,此时还在ibm从事成像技术研究的林本兼提出了一个天才的想法:他认为缩短波长的最佳方案是由“干式微影技术”转向“浸润式”。
但,就像历史上曾经多次重演过的一样,过于领先的天才想法注定得不到认同,当时整个半导体界还没在光源的波长面前撞墙并吃到苦头,他的“浸润式”技术方案无人问津。
直到2001年,林本兼离开了ibm并加入了台积电,已经完善了 “浸润式光刻机”理论的他接连发表了三篇重量级的学术论文,在论文中他指出:既然157nm难以突破,为什么不退回到技术成熟的193nm,把透镜和硅片之间的介质从空气换成水,由于水的折射率大约为1.4,那么波长可缩短为193/1.4=132nm,大大超过攻而不克的157nm。
而且这个被称做“浸入式光刻技术”的方案还
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