千禧年半导体生存指南

“你怎么知道采用ArF技术会造成更多的线边波动和不规则性？

关于ArF技术路线，在IEEE的杂志上有，但是无论是尼康还是佳能的工程师发表在上面的论文，都只说了好处没有说缺陷。”林本坚惊讶地问。

周新说：“尼康和佳能为了误导竞争对手，故意不谈ArF技术路线的缺点。

为的就是让竞争对手也踩到这个坑里去。

他们已经投入了大笔研发经费到ArF技术路线，没有找到办法解决ArF光源带来的线边波动和不规则性问题，所以他们认为其他竞争对手也解决不了这个问题。”

林本坚默默点头：“没错。

就是这样。”

周新继续说：“在技术路线上误导竞争对手，这不是集成电路领域的常规操作吗？”

林本坚还是很好奇，他知道ArF技术路线的缺陷，是因为他从事这个领域的研究超过二十年，他有大量的人脉。

由于保密协议的缘故，他的朋友无法直接告诉他，只能通过暗示的方式，向他透露ArF技术路线有重大缺陷。

他对此也只是猜测，没有证据的猜测。

为什么周新能够说得如此笃定，并且把ArF技术路线的缺陷也说得如此清楚。

要知道有资格进行ArF技术路线实验的实验室，也就那几家光刻机公司。

周新战术喝水之后说：“林伯，我知道你在想什么，我是不是买通了尼康的技术人员，从他们那获得了技术机密。

实际上ArF技术路线的缺陷，这很容易就推理出来。

ArF光源的波长为193纳米，相较于KrF光源的248纳米波长更短。短波长光源在光刻过程中，显然会受到更严重的散射、衍射和光学近场效应的影响，导致图案传输过程中的线边波动和不规则性增加。

同时使用ArF光源的光刻技术用于更先进的制程节点中，这导致晶圆需要实现更高的分辨率。

随着尺寸的缩小，光刻过程中的图案边缘更容易受到光学近场效应、衍射和光刻胶吸收等因素的影响，从而导致线边波动和不规则性。

这是基于物理知识的推论。”

林本坚鼓掌，“精彩的推演和敏锐的洞察力。

当时正明和我说他从燕大找到了天才学生的时候，我还在想到底有多天才，让他那么得意。

你在这方面的天赋比我猜测的还要更出色。

刚刚说的还差了两点。

一点是ArF光源的波长更容易被光刻胶吸收，这会导致光刻胶的曝光不均匀，进而影响成像质量。所以需要专门针对ArF光源设计专门的光刻胶。

但是专门针对ArF光源设计光刻胶，来减少吸收呢，新光刻胶又很有可能会进一步造成线边波动和不规则性。

另外采用ArF来构建先进制程，会采用多重曝光技术、相位移光掩膜技术和偏振光技术等。

这些技术一定程度上又会增加线边波动和不规则性。

所以造成线边波动的原因比你猜测的更多。”

周新问：“可是有这么多困难，为什么前辈你还是看好ArF路线？”

周新怎么知道林本坚看好ArF技术路线，因为林本坚这次在参加光学大会接受采访的时候自己说的。

“是帮光刻机公司打掩护吗？”

林本坚笑了：“我已经从IBM离职了，IBM这几年也几乎没有在光刻机领域继续投入了。

我又没有为尼康或者佳能工作，为什么要帮他们打掩护。

我当然是从我内心出发更加看好ArF技术路线。

我们刚刚说的是ArF的缺点，这些缺点只是暂时的。

在KrF光源代替g线和i线的过程中，同样有很多困难。”

g线是436nm波长的光源，i线是365nm波长的光源。

“相对于g线和i线，KrF需要新的光刻胶和抗反射涂层材料来适应KrF光源的特性。

同时KrF要求更高性能的光学系统和光掩膜材料。当时需要采用更先进的透镜和光学元件，以实现更高的数值孔径和分辨率。

此外，光掩膜材料也需要具有更低的散射和吸收特性。

KrF还需要优化曝光过程，以提高成像质量。我们当时主要采用了双重曝光和离焦曝光技术来降低光刻误差。

让我想想，对了，我们当时在研发KrF光源的时候还要对控制进行考虑，因为KrF实现了更高的分辨率，所以需要更严格的制程控制要求。

需要对光刻胶涂覆厚度、曝光剂量、显影过程等参数进行更精确的控制，以保证光刻成像质量和产量。

这么多困难，我们照样克服了，最终KrF光源代替了g线和i线，成为了今天的最先进的制程光源。

同样未来短波长的光源势必然会代替长波长的光源，这是技术进步的必然。

我们刚刚讨论的困难只是暂时的困难。”

ASML、尼康和佳能只是暂缓了在ArF上的投入，而不是停止了在ArF技术路线上的投入。

后来ASML实现弯道超车，也是因为他们选择了正确的技术路线，ArF光源以水为介质，在光刻胶上面抹一层水。

水的介质折射率是1.44，193纳米÷1.44≈134纳米，ArF光源的波长进一步减少了。

ASML能够干掉尼康和佳能，垄断光刻机领域，他们在技术路线的两个关键节点都做出了正确的选择。

应该稳健的时候他们比尼康稳健，从而在光刻机市场站稳了脚跟。

应该激进的时候他们比尼康激进，从而占据了高端市场，把高额利润全部吃掉了，后续一直保持住了技术领先。

ArF技术路线突破之后，ArF的波长是193nm，他最多能够制造65nm的芯片。

如果要制造40nm制程以下的芯片，需要找到160nm以下的光源。

尼康和佳能等企业选择的是157nm的F2激光，而ASML找到了光源做介质直接一步到位了。

当然没有加一层水那么简单。

“我关于ArF技术路线一直认为是有办法解决的。

首先是需要专门针对ArF光源设计对应的光刻胶，其次是研发抗反射涂层，然后是改进光刻机的光学系统，找蔡司定制更先进的透镜。

来实现更高的数值孔径和分辨率。

同时在曝光过程中进行优化。我专门针对ArF光源设计了一套分辨率增强技术。

包括辅助特征、离轴照明、双曝光技术等，用以改善图案传输质量和提高分辨率。”林本坚很兴奋，难得见到这么懂ArF技术的同行。

其他懂这玩意的都签了保密协议，林本坚和他们聊的很不尽兴。

华国差的不仅仅是光刻机，差的是整个高端制造业，即便能造出光刻机，光学镜头也能卡你脖子。

不过蔡司是德意志企业而且没上市，阿美利肯的长臂管辖管不到蔡司。

周新听完之后感慨对方不愧是大师级人物，还没有加入台积电已经有完整的计划了。

同样一件事，有的人是纸上谈兵，有的人是决胜千里之外。

华国价值观以结果为导向，周新知道林本坚未来的成就，更别说林本坚说的这些都是绝对的干货。

又和林本坚探讨了一番ArF技术路线的未来后，周新问：“林伯，我打算成立一家光刻机公司，我需要真正懂行的人来帮我。

你有没有意愿来帮我做事，我给你的职位是研发主观。

首批研发资金十亿美元，我给你百分之二十的股份，但是你加入之后需要签竞业协议，同时我们的光刻机公司会放在华国。”

林本坚听完前半句话想马上答应下来，十亿美元的研发资金，百分之二十的股份。

这是何等的信任，光是十亿美元的研发资金，这家企业也最少值10亿美元。

直接就是给你两个亿。

听完后半句他心一凉：“Newman，我知道你是华国人，希望帮助华国在半导体领域有所发展。

我也是华裔，在有能力和有机会的前提下，我同样希望为华国的半导体行业发展进步贡献自己的力量。

但是光刻机的研发，非常依赖于和芯片制造厂商之间的合作。

华国没有什么成熟的芯片制造厂商，我们把研发基地放在华国，很难有所进展。

不管我是否答应你的条件，我都建议你放在弯弯或者阿美利肯。

弯弯有台积电，阿美利肯有英特尔的芯片代工厂。

在这两个地方，你才有机会把你的产品在生产环境中经过充分的实验。”

ASML的研发中心遍布全球。

周新说：“世大半导体的张汝京在筹备回华国成立芯片代工厂的事情。

他们的选址、资金和团队都已经就位了。

我们前期筹备阶段和实验室研发阶段，这个时期是不需要和代工厂合作的。

我们的进度会比张汝京那边的进度更慢，等到我们的实验室产物研发出来之后，正好可以送到他们那里去进行验证。

张汝京的芯片代工厂，刚刚起步的时候我们才有机会进去。

无论是台积电、英特尔还是三星，他们都很难给一家新成立的光刻机公司机会。

让我们的实验室产物介入他们的生产流程中。

反而在我看来，华国才是机会所在，我们需要借助华国的代工厂打出名气，然后才有机会和其他的芯片代工厂合作。

这也是农村包围城市的打法。”

为什么华国的光刻机是实验室产物，因为没有在生产环境中经过充分验证。

因此ASML对华国禁运从某种意义上来说是好事，如果不禁运，华国自主研发的光刻机永远都不会有机会进入到生产流程中。

林本坚说：“你要成立的光刻机公司现在有多少人？”

周新说：“你是第一个，你负责把研发团队搭建起来，你是研发主管。

我会给你完全的信任和自主权。

我只会在研发方向上给我的建议和思考。”

林本坚听完有点无语，说白了只有钱没有人。

“我需要时间来思考。

Newman既然你邀请了我，那么我也不介意把话说得更直接。

对于一家光刻机公司来说，十亿美元可能只是前期研发的投入，如果我们不能早点实现盈亏平衡，不能制造出可以进入生产环境的光刻机。

那未来需要你不断投入研发费用，或者直接解散公司。

因此10亿美元只是入场券，靠产品实现盈亏平衡才代表这家光刻机公司活了下来。

其次即便我们成立公司，还是有很多无法绕过的专利需要向尼康、ASML、IBM、德州仪器这些公司买，购买专利使用权。

我们不可能所有技术都靠自己来研发。

当然未来我们研发出来的技术，他们要使用也需要向我们缴纳专利使用费。

另外你开的待遇很高，我还是第一次收到这么高待遇的offer。

从待遇的角度出发，绝对是能够让我满意的。

我成立的林创都快八年时间了，估值连五千万美元都没有。

只是我一个人主导这件事，我不确定自己能干好。

我其实没有太多管理的经验，我只管理过几个人的研发团队，管理一家光刻机公司的研发团队，这个规模的管理工作我没有做过。

负责一家光刻机公司所有研发人员从零开始的团队构建，我就更没有做过了。

我担心自己做不好。”

周新不担心，林本坚加入台积电之后最高做到了台积电的副总裁。

台积电这个体量的公司，副总裁可比他们要成立的光刻机公司要管的人多得多。

周新说：“我充分地相信你有这个能力。

管几个人和管几十个人，其实差不多，你只需要把主管管好就行。

另外我会帮你找一个足够出色的帮手，他会和你一起负责公司的组建和管理。”

林本坚好奇问：“谁？我认识吗？正明吗？

你劝他也离开伯克利，来和你一起创业吗？

正明比我要好一些，思略半导体要比林创更有价值，估值也要高得多。

正明现在应该还没有另外再开始管一家公司的念头吧”

周新摇头：“不是胡教授，我不知道你认不认识。

他是弯弯人，之前在加州那边的半导体公司做模拟IC设计。

关建英，你认识吗？”

林本坚说：“我好像有点印象，但是肯定不熟，最多是见过。”

是的，周新刚得知的消息，老关被人赶出来了。

这是补昨天的，今天更了1w，昨天的4k加今天的6k。

本来中间一度想摆烂，最终还是咬牙坚持下来了。

即便周末，写一万字还是很累。

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(本章完)