林本堅：半導體技術已經進化，無法由單一國家壟斷

國立清華大學半導體研究學院院長暨台積電前副總裁林本堅，今（2 日）在日本東京進行專題演講時提到，浸潤式微影和極紫外光微影技術，是量產個位數奈米半導體的關鍵。

林本堅表示，當製程從 5 微米到 5 奈米，走了 21 個技術世代，不僅把積體電路的週距縮小到千分之一以下，也把線路面積縮小到百萬分之一。在微影製程微縮的過程當中，搭配使用的曝光光源波長也越來越短，從汞燈光源（436 奈米）一路縮小到極紫外光 EUV（13.5 奈米）。

「浸潤式微影技術則是讓製程可以繼續微縮的關鍵之一」，林本堅表示，在 2002年的演講中宣布透過以水為介質的 193 奈米浸潤式微影技術。193 奈米除以超純水的折射率 1.44，產生 134 奈米波長的光，可提高解析度，突破 157 奈米乾式微影限制，並且沒有氟化鈣質和量的問題，不需要把光經過的空間充滿氮氣，也不需要研發 157 奈米可用的光罩保護膜，並解決光阻吸收率與抗蝕刻率的問題。

因為浸潤式微影技術突破，讓半導體製程一路從 65 奈米微縮到 45 奈米，並且把摩爾定律延伸了 6 個世代（12年），從 45 奈米、28 奈米、20 奈米、16 奈米、10奈米，延伸至 7 奈米世代。

林本堅表示，極紫外光微影暨浸潤式微影之後把量產延伸到 5 奈米、3 奈米及 2 奈米等世代，且在繼續延伸之中。它的重點在把光的波長縮短到 13.5 奈米，以提高解析度。因波長劇烈地縮短所引出的各種困難已得到適度的解決，卻仍有許多可研發改進的機會。

林本堅在演說中也點出，半導體科技已經進化到不是任何國家可以全部壟斷，因為半導體設備包括設計、光源、材料、蝕刻、沉積、檢測、量產等不同關鍵技術，分布在美國、荷蘭、德國、日本、台灣、南韓等國家，所以是無法由單一國家進行半導體科技壟斷。

（首圖來源：影片截圖）