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台积电|浸润式光刻之父林本坚：欲再造江湖( 二 )


缩短波长和加大sinθ都可以提升分辨率，但这些都是有代价的，缩短波长λ、增加sinθ，DOF都会缩短，而k3和k1又是有关联的，且比较复杂 。
对于采用不同设备制造相同制程IC的制造厂来说，其技术水平差异就会很突出，例如，有的厂商用EUV设备（光刻波长为13.5nm）才能做7nm芯片，而有的厂商用DUV设备（光刻波长为193nm）就可以做出7nm芯片，做同样的产品，前者需要更多的投资去购买更新近的设备，而后者则不需要 。这就是通过高水平工艺提升分辨率W所产生的经济效益 。
依据方程式，有4种方法可以提升分辨率W，而对于工程师来说，其中最方便的方法莫过于增加sinθ了，对于半导体厂的工程师来说，只要向老板多申请一些经费，订购大一点的镜头和机器就好了，因此，工程师会采取的首选方案，往往就是在sinθ上做文章 。
增加sinθ需要大量的投资，而且越来越贵，此外，目前sinθ已经提升到0.93，已很难再提升，而且其不可能大于1 。这样，我们可以通过改变波长λ来进一步提升光刻的分辨率 。
减小k1也是一种方法 。k1是一个系数，在显微镜应用当中，k1最小只能降到0.61，再小的话，东西就会模糊，看不清楚了，而在光刻领域，则不存在这个问题，只需要考虑线的位置，只要能曝光就好，因此，可以把k1降低到0.07 。
通过改变k1，可以不用更换镜片，不用改变波长和光阻，就可以提升分辨率，具有很好的经济效益 。此外，DOF还有可能会增加 。减小k1有这么多的好处，但其实现起来并不容易 。
还有一种方法是增大n 。n是折射率，通过改变n，也可以提升光刻系统的分辨率，最简单的方法就是在镜头和晶体之间加入水，以代替空气，也就是浸润式系统，通过增大n，可以得到短波长的效果 。
当NA大于1的时候，特别是1.35NA时，需要放入具有特别构造的镜片，由于涉及到商业机密，下图中没有给出1.35NA的示意图，目前有两家公司可以做到这一点，他们采用不同的方法实现 。
浸润式的原理，利用光通过液体介质时会弯折的特性，显微镜的影像透过浸湿的镜头会进一步放大 。相反地，当光线通过浸在液体中的微缩影镜头时，就能将影像藉由折射率进一步缩小 。
这里用水作为介质是最为经济高效的，否则就需要花几亿美金去研发新的、更好的介质，这样太耗费资金和时间，而且不一定能保证成功，算起来是划不来的 。
作为浸润式光刻技术的发明人，林本坚对于产业的技术水平提升和经济效益做出了巨大的贡献 。随着EUV的普及，更多的先进技术还会诞生，将继续把半导体光刻发扬光大 。
投身人才培养
凭一己之力发明了浸润式光刻技术，并经历过在企业的辉煌之后，最近这些年，林本坚将主要精力放在了半导体年轻人才的培养上 。
特别是在中国台湾地区，这里在全球半导体业处于领先地位，一直是靠大学培育的优质人才撑起来的，如果要保持世界领先地位，就必须掌握原创性技术，而这需要高水平的学术研发环境 。
林本坚指出，如果只要提供半导体业所需的人力资源，大学就可以做到，台湾地区清华大学与顶尖企业合作设立半导体学院的目的，就是要培育能与全世界竞争的领袖级半导体人才 。
如何培育半导体领袖人才？林本坚订出了兼具“专才、通才、活才”的人才培育方针 。他表示，学生首先要选择一个专业，如半导体材料等，进行深入钻研，成为该领域的“专才” 。而要与团队内的设计等其他领域专才沟通合作，必须具备半导体跨领域对话能力，也就是“通才” 。
半导体技术进步极快，经常出现意想不到的新问题，此时更需要能解决未知问题及开创新局的“活才” 。具备以上三才，方能成功领导研究及工程部门 。
台积电|浸润式光刻之父林本坚：欲再造江湖
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