Litografi er uten tvil det viktigste trinnet i halvlederproduksjon. Dagens toppmoderne EUV-skannere er utrolig komplekse maskiner som koster like mye som en ny Boeing jetliner.
Fra en ydmyk begynnelse i 1984 som et joint venture med Philips, har ASML vokst til å bli verdens nest største produsent av brikkeutstyr – og den eneste leverandøren av EUV-maskiner.
"Mister litografi", en episode i The Chip Warriors podcast-serie, gir en førstehåndsberetning om hvordan USA oppfant, og deretter tapte, denne kritiske delen av brikkefremstillingsprosessen. Episoden er basert på intervjuer med pionerer hos blant annet Fairchild Semiconductor, David W Mann Co, Cobilt, GCA, Nikon og Silicon Valley Group (SVG).
Tidlige forsøk på å skrive ut bilder på silisiumskiver ble utført ved Bell Labs på midten av 1950-tallet. Senere det tiåret forbedret Fairchild prosessen for å lage transistorer.
"Vi bestemte oss for å bruke fotoresist for å avgrense områdene," sa Jay Last, en av de opprinnelige åtte medgründerne av Fairchild, sammen med Bob Noyce.
"Bell Labs hadde gjort en viss innsats der og trodde dette bare var umulig å jobbe med, så de forfulgte det aldri. Bob [Noyce] og jeg jobbet med Kodak, og de ga oss de beste motstandene de hadde på den tiden, og vi hadde gradvis et samarbeid med dem som motstanden ble stadig bedre.
"Det var mange tekniske problemer og tekniske tilbakeslag, men vi sa bare at vi skal bruke dette og vi må få det til å fungere - og det gjorde vi."
På 1960-tallet ble kontaktmaskejusteringer brukt til wafer-utskrift, med Kulicke & Soffa den første som introduserte dem kommersielt. Senere ble Kasper Instruments den dominerende leverandøren, men da tre tidligere Kasper-ingeniører dannet sitt eget selskap, kalt Cobilt – og det ble kjøpt opp av den Boston-baserte CAD-giganten Computervision i 1972 – dukket det opp et nytt paradigme for wafer-utskrift.
"Cobilt laget mekaniske aligners som trykket halvlederplaten med noe overlegen teknologi i forhold til dagens standard. Og Computervision hadde en pakke med automatisk justering som ville tillate deg å justere lagene mer nøyaktig,” sa Sam Harrell, som flyttet fra Computervison til vestkysten for å være Cobilts visepresident for ingeniørfag.
«Vi solgte hundrevis av maskiner over hele verden. Det regjerte virkelig til perioden med projeksjonsskriverne ble dominerende.»
Ed Segal, som solgte aligners hos Kasper før han begynte i Cobilt, så hvordan Cobilt mistet ledelsen da Perkin-Elmer utviklet projeksjonsmaske-aligneren.
"Da maskejusteringen gikk til neste trinn fra en kontaktmaskejustering til det som ble kalt en projeksjonsjustering, eller projiserte bildet av masken på waferen, kom Perkin-Elmer bare absolutt inn og overtok det markedet," sa Segal . "Cobilt forsøkte å bygge en, og det var virkelig en veldig stor fiasko. Og selskapet ble til slutt solgt til Applied Materials i 1981."
Jim Gallagher drev halvlederutstyrsvirksomheten ved GCA, som var verdensledende innen litografi før han overga markedet til japanske selskaper på 1980-tallet. I podcasten forteller han om selskapets endelige bortgang etter at japanske leverandører som Nikon og Canon ble markedsledere.
«Vi begynte å selge ned virksomheten så godt vi kunne. Men når du går nedoverbakke, for å si det sånn, er det ikke tiden for å begynne å selge fordi det du gjør er at alle kjenner problemet ditt og de kommer til å gi de laveste og laveste prisene. Så det var begynnelsen på raset vårt, sa Gallagher.
På slutten av 1980-tallet var dominansen til japanske stepperleverandører en bekymring for amerikanske brikkeprodusenter. I et forsøk på å utvikle en alternativ kilde, jobbet Intel med Censor, et europeisk selskap. Innsatsen mislyktes imidlertid og Censor ble solgt til Perkin-Elmer i 1984.
Intels medgründer Gordon Moore husker bekymringen den gang. «De store stepperne kom ut av Canon og Nikon. Det fantes ikke et sammenlignbart utstyr i USA, og det var en så kritisk del av hele prosessen.
"Vi hadde et stort program med et Liechtenstein-selskap [Sensor] for å lage en stepper. Veldig sofistikert, men også veldig dyrt, og utviklingen gikk for sakte til at de virkelig kunne slå ut på markedet. Vi endte opp med å kjøpe japansk utstyr fordi det var det beste tilgjengelige, og det fantes egentlig ikke en alternativ kilde for det.»
Shoichiro Yoshida, som senere skulle bli administrerende direktør i Nikon, designet selskapets første step-and-repeat-kamera for halvlederproduksjon. I podcasten kan du høre ham beskrive (på engelsk) den tidlige utviklingen av steppere hos Nikon.
I 1990s, SVG utvidet til litografi under nyutnevnt administrerende direktør Papken Der Torossian. SVG hadde prøvd å kjøpe GCA, men avtalen ble aldri realisert, og GCA ble solgt til General Signal i 1988.
Der Torossian lyktes imidlertid med å anskaffe et neste generasjons trinn-og-skann-system, Micrascan, utviklet av Perkin-Elmer i samarbeid med IBM - men han sa at det krevde titalls millioner i FoU og to og et halvt år å fikse feil i systemet. Resultatet ble Micrascan II.
"Maskinen de hadde fungerte ikke - hadde en gjennomsnittlig tid mellom feil på mindre enn én time. IBM kunne ikke bruke det. Men den hadde veldig god grunnleggende teknologi, sa han.
Der Torrossian forklarer hvordan mangel på kontanter førte til en tapt mulighet til å beholde avansert litografi i USA.
"I '92 blødde ASML. Philips eide dem og kom til meg for å kjøpe ASML for 60 millioner dollar. Jeg hadde ikke 60 millioner dollar. Jeg sa til dem: 'Jeg vil gi dere like mange aksjer, så la oss ha et joint venture.' De sa: «Nei, Philips trenger kontanter.»»
I 2001 hadde ASML snudd virksomheten og det endte opp med å kjøpe SVG – det siste store amerikanske litografiselskapet – for 1.6 milliarder dollar. Avtalen ble forsinket med flere måneder på grunn av nasjonale sikkerhetshensyn, men ble til slutt godkjent av George W. Bush-administrasjonen etter at ASML gikk med på å selge SVGs Tinsley Labs-enhet.
Podcastserien Chip Warriors, skrevet og produsert av Craig Addison, er basert på SEMI muntlige historieintervjuer han gjennomførte mellom 2004 og 2008. Intervjuene er brukt under lisens fra SEMI, som ikke er tilknyttet podcasten.
Litografipionerer er avbildet i dette maleriet bestilt av SEMI i 1980. Fra venstre, teamet bak Perkin-Elmers projeksjonsmaskejustering (Abe Offner, Jere Buckley, David Markel og Harold Hemstreet), og til høyre, Burt Wheeler, hovedoppfinneren av fotorepeteren ved David W. Mann Co.
Del dette innlegget via: Kilde: https://semiwiki.com/lithography/304384-losing-lithography-how-the-us-invented-then-lost-a-critical-chipmaking-process/
- &
- Logg inn
- Alle
- amerikansk
- blant
- rundt
- Bell
- BEST
- Milliarder
- Boeing
- bugs
- bygge
- virksomhet
- kjøpe
- Kjøpe
- CAD
- Kontanter
- konsernsjef
- chip
- Med-grunnlegger
- co-grunnleggerne
- kommer
- Selskaper
- Selskapet
- dag
- avtale
- utvikle
- Utvikling
- gJORDE
- Tidlig
- Ingeniørarbeid
- Ingeniører
- Engelsk
- utstyr
- europeisk
- Failure
- Først
- Fix
- general
- George
- god
- Gruppe
- historie
- Hvordan
- HTTPS
- Hundrevis
- IBM
- bilde
- Påvirkning
- Intel
- intervjuer
- IT
- joint venture
- Labs
- føre
- Led
- Tillatelse
- maskiner
- større
- maker
- produksjon
- marked
- maske
- materialer
- millioner
- måneder
- nasjonal sikkerhet
- Drift
- Opportunity
- rekkefølge
- andre
- maleri
- paradigmet
- Philips
- podcast
- president
- Principal
- produsert
- program
- FoU
- sikkerhet
- selger
- Semi
- halvledere
- Tilbakeslag
- Aksjer
- Silicon Valley
- So
- solgt
- Scene
- Begynn
- startet
- vellykket
- leverandører
- system
- Teknisk
- Teknologi
- verden
- tid
- us
- venture-
- Vice President
- W
- Vest
- HVEM
- Arbeid
- verden
- år
- youtube