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[求证] ASML 腾飞的技术原因是什么?【immersion system】

已有 3096 次阅读 2021-8-10 14:09 |个人分类:集成电路(资料)|系统分类:科研笔记

[求证] ASML 腾飞的技术原因是什么?【immersion system】

                      

一、袁岚峰老师观点摘录

   荷兰的“先进半导体材料光刻公司 Advanced Semiconductor Material Lithography”,简称ASML。  https://www.asml.com/en
   2003年年底,ASML与台积电tsmc共同开发出全球第一台193纳米浸润式光刻机(微影机)。这给双方都带来了巨大的收益。ASML对尼康、佳能进行了降维打击,只用了5年,就把它们打成了边缘厂商。台积电拿下了2004年全球一半的芯片代工订单,一跃成为了世界第一大代工厂。  https://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309404514772266647591

(1)ASML
https://static.electronicsweekly.com/wp-content/uploads/2020/07/16050003/0CE3E1D8-0F4F-43D2-8361-8C39CBAAE8A0.jpeg

ASML NXE 3400B Screen-Shot-2020-01-07-at-12.55.59-AM-2060x1191.png

(2)ASML NXE:3400B
https://cdn.wccftech.com/wp-content/uploads/2020/01/Screen-Shot-2020-01-07-at-12.55.59-AM-2060x1191.png

                

   袁岚峰老师接着说:
   此后,ASML把台积电、英特尔、三星等巨头都拉来入股,建立起了自己独一无二的地位。
   在这个故事中最有趣的是,ASML从知道有浸润式光刻这个技术,到立项,到开发出产品,总共花了多少时间呢?
   回答是两年。
   类似这样的故事,远不只是ASML和台积电,而是在整个芯片业以至整个信息产业不断上演。陶卓彬总结(中国芯能否登顶?从芯片产业发展史找答案 | 跟陶叔学编程),当今的芯片产业格局来自六场产业战争。
   第一场,硅锗材料之战。第二场,集成电路工艺之战。第三场,CPU架构之战。第四场,美国与日本芯片企业的生死之战。第五场,先进制程之战。第六场,新产品与新地域的新兴市场之战。

                  

二、ASML 腾飞的技术原因是什么?

   是浸润式光刻(Immersion lithography)吗? 

(3)浸润式光刻 Immersion lithography。后期制作过。

 (4)litografia a immersione - Immersion lithography

Evolving into the next generation pic_01.jpg

(5)Evolving into the next generation

(6)ASML, 40nm and below Extending water_based immersion

https://www.sec.gov/Archives/edgar/data/937966/000134100406002188/asmlex99_6.htm

                   

三、芯片行业下一次腾飞的技术路线是什么?

   (1)“石墨烯晶体管没有如期出现;许多带有具体日期的预测也都普遍失准;随着工艺越来越小,越来越难以控制和生产半导体芯片。”宋继强,英特尔中国研究院院长,2018。

   (2)“3)以全新材料、全新工艺制作的量子器件、自旋器件、单电子器件、磁通量器件、石墨烯器件、碳纳米管、纳米线来结构和演绎全新的集成电路(beyond Moore,超越摩尔)。
   4)未来,随着物理、数学、化学、生物学等领域新的发现和技术突破,有可能建立全新形态的信息科学技术及其产业(much Moore,丰富摩尔)。未来集成电路产业和科学技术发展的驱动力是降低功耗,而不仅以提高集成度(减小特征尺寸)为节点,即以提高性能/功耗/成本比为标尺。”王阳元院士,2019。

(7)王阳元院士,2019,图11 集成电路发展进入后摩尔时代
http://www.kjdb.org/CN/abstract/abstract15233.shtml
后期制作过。

                         

超车的弯道,在哪里?


感谢上面所有图片的原作者和有关人员!

    

参考资料:
[1] ASML | The world's supplier to the semiconductor industry
https://www.asml.com/en
https://www.asml.com/en/company/about-asml/history
   In 2001, we introduced the TWINSCAN system and its revolutionary dual-stage technology. These systems expose one wafer while the next wafer is being measured and aligned, which maximizes the productivity and accuracy of the system, boosting ownership value for our customers. The TWINSCAN AT:1150i debuted as the first immersion machine in 2003, followed by the TWINSCAN XT:1700i, the first volume production machine for immersion, in 2006. In 2007, we shipped the first 193nm immersion system (TWINSCAN XT:1900i). With this new technology, we enabled our customers to produce even smaller chip features by projecting light through a layer of water between the lens and the wafer.

[2] 科技在前方,2021-05-30,EUV光刻机到底有多难?中国院士的发声很现实,ASML也正式表态了
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1701172834714993872&wfr=spider&for=pc
    据悉,一台顶级的EUV光刻机重大180吨,包含了大约10万个零部件,需要40个集装箱运输,仅安装调试的时间就需要一年左右。另外,在这10个零部件中有些特殊的零部件相当复杂,以蔡司镜头公司为例,为ASML提供的生产镜头,各种反光镜和其他光学部件,世界上没有一家公司能模仿他们。

[3] 天蝎财经,2020-12-12,光刻机巨头ASML最大股东是谁?结果可能出乎你的意料
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1685855944564977437&wfr=spider&for=pc
    但因为已经成功上市,ASML仍然有足够多的资金支撑他们投入研发,结果在2003年的时候,他们成功研发出了首台浸入式光刻机,2006年首台量产的浸入式光刻机TWINSCAN XT:1700i正式发布,这种浸入式光刻机成本低,技术更强,随后得到了很多芯片制造厂家的认可,包括台积电、三星、英特尔等一些芯片制造巨头都成为ASML的客户,这让ASML开始进入了一个快速发展阶段,在随后的几年里,ASML更是把佳能、尼康大部分光刻机市场给吞噬掉,成为行业真正的老大。

[4] 朱豫才,2018-07-02,光刻机的故事
http://blog.sciencenet.cn/blog-862928-1121897.html
   我是看着ASML长大的。一开始ASML是飞利浦的光刻机部。听说,因为老不赚钱,该部门的几十个人1984年从飞利浦独立出来自己干。公司名的缩写叫ASML,办公室在艾因候温(Eindhoven)旁边的小镇Veldhoven的进口道路上,所以开车经常路过。刚开始的10年感觉一般般的一家公司,时好时坏,因为半导体市场波动很大。渐渐地开始跟日本的佳能和尼康争高低了。再后来就变成了世界第一,在中国都出名了。

[5] Semiconductor Lithography Systems, 4. Evolving into the next generation
https://www.nikon.com/products/semi/technology/story04.htm
https://www.nikon.com/products/semi/technology/img/04/pic_01.jpg

[6] ASML, 40nm and below Extending water_based immersion towards the limit
https://www.sec.gov/Archives/edgar/data/937966/000134100406002188/asmlex99_6.htm
https://www.sec.gov/Archives/edgar/data/937966/000134100406002188/baimg015.jpg

[7] Litografia ad immersione - Immersion lithography
https://it.abcdef.wiki/wiki/Immersion_lithography
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b5/Immersion_lithography_illustration.svg/1200px-Immersion_lithography_illustration.svg.png

[8] DIGITIMES,2018-11-19,荣耀!“让水发光”半导体光刻大神林本坚 摘未来科学奖桂冠
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1617549451229008621&wfr=spider&for=pc
   2003年年底,荷兰设备厂ASML与台积电共同开发出全球第一台193纳米浸润式微影机,立即获得台积电率先下单;原本力主开发157纳米波长的IBM,也将浸润式微影技术纳入先进研发部门;而紧接着几年,ASML与台积电更合作着手研发第二代193机台。孰料自此改变芯片工艺的技术方向。

[9] 袁岚峰,2020-06-11,了解历史,才知道中国芯片如何胜出
https://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309404514772266647591
https://zhuanlan.zhihu.com/p/147525190

[10] 跟陶叔学编程,2020-06-07,中国芯能否登顶?从芯片产业发展史找答案
https://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309404513090149417162
https://zhuanlan.zhihu.com/p/146503741

[11] 宋继强. 智能时代的芯片技术演进[J]. 科技导报, 2019, 37(3): 66-68.
http://www.kjdb.org/CN/Y2019/V37/I3/66
http://blog.sciencenet.cn/blog-336909-1167509.html
   石墨烯晶体管没有如期出现;许多带有具体日期的预测也都普遍失准;随着工艺越来越小,越来越难以控制和生产半导体芯片。
[12] 王阳元. 发展中国集成电路产业的“中国梦”[J]. 科技导报, 2019, 37(3): 49-57.
http://www.kjdb.org/CN/abstract/abstract15233.shtml
http://www.kjdb.org/CN/volumn/volumn_1684.shtml
   3)以全新材料、全新工艺制作的量子器件、自旋器件、单电子器件、磁通量器件、石墨烯器件、碳纳米管、纳米线来结构和演绎全新的集成电路(beyond Moore,超越摩尔)。
   4)未来,随着物理、数学、化学、生物学等领域新的发现和技术突破,有可能建立全新形态的信息科学技术及其产业(much Moore,丰富摩尔)。未来集成电路产业和科学技术发展的驱动力是降低功耗,而不仅以提高集成度(减小特征尺寸)为节点,即以提高性能/功耗/成本比为标尺。

相关链接:
[1] 2019-07-01,[请教] 量子集成电路、量子芯片 Quantum Chip 今后30年内的实用前景?
http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1187623.html
[2] 2019-07-14,有关集成电路 Integrated Circuit 的网页
http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1189467.html
[3] 2019-07-17,[求助] 集成电路 Integrated Circuit 当前最新技术资料?
http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1189948.html

                               

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