Litografi er uden tvivl det vigtigste trin i fremstilling af halvledere. Dagens avancerede EUV-scannere er utroligt komplekse maskiner, der koster lige så meget som et nyt Boeing-jetliner.
Fra en beskeden begyndelse i 1984 som et joint venture med Philips er ASML vokset til at blive verdens næststørste producent af chipudstyr – og den eneste leverandør af EUV-maskiner.
"Mister litografi", et afsnit i The Chip Warriors podcast-serie, giver en førstehåndsberetning om, hvordan USA opfandt, og derefter tabte, denne kritiske del af chipfremstillingsprocessen. Episoden er baseret på interviews med pionerer hos blandt andre Fairchild Semiconductor, David W Mann Co, Cobilt, GCA, Nikon og Silicon Valley Group (SVG).
Tidlige forsøg på at printe billeder på siliciumwafers blev udført på Bell Labs i midten af 1950'erne. Senere det årti forbedrede Fairchild processen for at lave transistorer.
"Vi besluttede at bruge fotoresist for at afgrænse områderne," sagde Jay Last, en af de oprindelige otte medstiftere af Fairchild, sammen med Bob Noyce.
"Bell Labs havde gjort en indsats der og troede, at det bare var umuligt at arbejde med, så de forfulgte det aldrig. Bob [Noyce] og jeg arbejdede med Kodak, og de gav os de bedste resists, de havde på det tidspunkt, og vi havde efterhånden et samarbejde med dem, som modstanden blev ved med at blive bedre.
"Der var en masse tekniske problemer og tekniske tilbageslag, men vi sagde bare, at vi ville bruge dette, og vi er nødt til at få det til at fungere - og det gjorde vi."
I 1960'erne blev kontaktmaske aligners brugt til wafer print, med Kulicke & Soffa den første til at introducere dem kommercielt. Senere blev Kasper Instruments den dominerende leverandør, men da tre tidligere Kasper-ingeniører dannede deres eget firma, kaldet Cobilt - og det blev opkøbt af den Boston-baserede CAD-gigant Computervision i 1972 - opstod et nyt paradigme for waferprint.
"Cobilt lavede mekaniske aligners, der printede halvlederwaferen med noget overlegen teknologi i forhold til dagens standard. Og Computervision havde en pakke med automatisk justering, som ville give dig mulighed for at justere lagene mere præcist,” sagde Sam Harrell, der flyttede fra Computervison til vestkysten for at være Cobilts vicepræsident for ingeniørvidenskab.
"Vi solgte hundredvis af maskiner over hele verden. Det regerede virkelig, indtil perioden med projektionsprinterne blev dominerende."
Ed Segal, der solgte aligners hos Kasper, før han kom til Cobilt, så, hvordan Cobilt mistede sit forspring, da Perkin-Elmer udviklede projektionsmaske-aligneren.
"Da maskejusteringen gik til næste trin fra en kontaktmaskejustering til det, der blev kaldt en projektionsjusteringsanordning, eller projicerede billedet af masken på waferen, kom Perkin-Elmer bare absolut ind og overtog det marked," sagde Segal . "Cobilt forsøgte at bygge en, og det var virkelig en meget stor fiasko. Og virksomheden blev til sidst solgt til Applied Materials i 1981."
Jim Gallagher drev halvlederudstyrsvirksomheden hos GCA, som var verdens førende inden for litografi, før han afgav markedet til japanske virksomheder i 1980'erne. I podcasten fortæller han om virksomhedens endelige død, efter at japanske leverandører som Nikon og Canon blev markedsledere.
"Vi begyndte at sælge fra vores aktiviteter, så godt vi kunne. Men når du så at sige går ned ad bakke, er det ikke tidspunktet til at begynde at sælge, fordi det du gør er, at alle kender dit problem, og de vil give de laveste, laveste priser. Så det var begyndelsen på vores glidebane,” sagde Gallagher.
I slutningen af 1980'erne var dominansen af japanske stepperleverandører en bekymring for amerikanske chipproducenter. I et forsøg på at udvikle en alternativ kilde arbejdede Intel med Censor, et europæisk firma. Men indsatsen mislykkedes, og Censor blev solgt til Perkin-Elmer i 1984.
Intels medstifter Gordon Moore minder om bekymringen dengang. "De store steppere kom ud af Canon og Nikon. Der var ikke et sammenligneligt stykke udstyr i USA, og det var en så kritisk del af hele processen.
"Vi havde et stort program med et Liechtenstein-firma [Censor] for at lave en stepper. Meget sofistikeret, men også meget dyrt, og udviklingen gik for langsomt til, at de for alvor kunne slå igennem på markedet. Vi endte med at købe japansk udstyr, fordi det var det bedste tilgængelige, og der var ikke rigtig en alternativ kilde til det.”
Shoichiro Yoshida, som senere skulle blive administrerende direktør for Nikon, designede virksomhedens første step-and-repeat-kamera til halvlederfremstilling. I podcasten kan du høre ham beskrive (på engelsk) den tidlige udvikling af steppere hos Nikon.
I 1990s, SVG udvidede til litografi under den nyudnævnte CEO Papken Der Torossian. SVG havde forsøgt at købe GCA, men handlen blev aldrig til noget, og GCA blev solgt til General Signal i 1988.
Der Torossian havde dog succes med at erhverve et næste generations step-and-scan-system, Micrascan, udviklet af Perkin-Elmer i samarbejde med IBM - men han sagde, at det krævede titusinder af millioner i R&D og to et halvt år at rette fejl i systemet. Resultatet blev Micrascan II.
"Maskinen, som de havde, virkede ikke - havde en gennemsnitlig tid mellem fejl på mindre end en time. IBM kunne ikke bruge det. Men den havde en meget god grundteknologi,” sagde han.
Der Torrossian forklarer, hvordan mangel på kontanter førte til en forpasset mulighed for at beholde avanceret litografi i USA.
"I '92 blødte ASML. Philips ejede dem og kom til mig for at købe ASML for 60 millioner dollars. Jeg havde ikke 60 millioner dollars. Jeg sagde til dem: 'Jeg vil give jer lige mange aktier, så lad os få et joint venture.' De sagde: "Nej, Philips har brug for kontanter."
I 2001 havde ASML vendt forretningen, og det endte med at købe SVG - det sidste store amerikanske litografifirma - for 1.6 milliarder dollars. Aftalen blev forsinket med flere måneder på grund af nationale sikkerhedsproblemer, men blev til sidst godkendt af George W. Bush-administrationen, efter at ASML indvilligede i at afhænde SVG's Tinsley Labs-enhed.
Chip Warriors podcast-serien, skrevet og produceret af Craig Addison, er baseret på SEMI mundtlige historieinterviews, han udførte mellem 2004 og 2008. Interviewene er blevet brugt under licens fra SEMI, som ikke er tilknyttet podcasten.
Litografipionerer er afbildet i dette maleri bestilt af SEMI i 1980. Fra venstre er holdet bag Perkin-Elmers projektionsmaskeopretter (Abe Offner, Jere Buckley, David Markel og Harold Hemstreet), og til højre, Burt Wheeler, hovedopfinderen af fotorepeateren hos David W. Mann Co.
Del dette opslag via: Kilde: https://semiwiki.com/lithography/304384-losing-lithography-how-the-us-invented-then-lost-a-critical-chipmaking-process/
- &
- Konto
- Alle
- amerikansk
- blandt
- omkring
- Bell
- BEDSTE
- Billion
- Boeing
- bugs
- bygge
- virksomhed
- købe
- Købe
- CAD
- Kontanter
- Direktør
- chip
- Medstifter
- medstiftere
- kommer
- Virksomheder
- selskab
- dag
- deal
- udvikle
- Udvikling
- DID
- Tidligt
- Engineering
- Ingeniører
- Engelsk
- udstyr
- europæisk
- Manglende
- Fornavn
- Fix
- Generelt
- George
- godt
- gruppe
- historie
- Hvordan
- HTTPS
- Hundreder
- IBM
- billede
- KIMOs Succeshistorier
- Intel
- Interviews
- IT
- joint venture
- Labs
- føre
- Led
- Licens
- Maskiner
- større
- maker
- Produktion
- Marked
- maske
- materialer
- million
- måned
- national sikkerhed
- Produktion
- Opportunity
- ordrer
- Andre
- maleri
- paradigme
- Philips
- podcast
- præsident
- Main
- produceret
- Program
- F & U
- sikkerhed
- sælger
- Semi
- halvleder
- tilbageslag
- Aktier
- Silicon Valley
- So
- solgt
- Stage
- starte
- påbegyndt
- vellykket
- leverandører
- systemet
- Teknisk
- Teknologier
- verdenen
- tid
- us
- venture
- Vice President
- W
- Vest
- WHO
- Arbejde
- world
- år
- youtube