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获奖人物
2018数学与计算机科学奖返回

林本坚

Burn J. LIN

“数学与计算机科学奖”表彰他开拓浸润式微影系统方法,持续扩展纳米级集成电路制造,将摩尔定律延伸多代。

林本坚博士一系列突破性的创新所开拓的浸润式微影(也称光刻)方法,革新了集成电路的制程,使先进半导体芯片的特征尺寸能持续缩减为细微纳米量级,在过去十五年以及可预见的未来,为建造最强大的计算和通信系统做出了关键贡献。

传统的“干式”微影自1959年半导体工业界发明平面积成电路以来被持续使用了四十年,然而受限于基本光学衍射,在90年代后期,用该方法制造特征尺寸小于65纳米的芯片面临无法逾越的瓶颈。林本坚博士预见昂贵的“干式”微影技术将进入死角,建议使用浸润式或「湿式」微影,该方法是一种新的微影工序,透过液体介质置换透镜和晶圆表面之间的气隙以提高光学解析精度。虽然原始的浸润式概念在80年代曾提出过,但距离可实现的方法很远。为使得全面表征及优化浸润式微影系统,林本坚定义了并导出了关键性能指标和缩放公式,为极高解析度的三维浸润式微影光学系统规范了必须遵行的缩放定律。他还研发出克服液体中微气泡形成的方法,开拓了在热力学极限下,经由水而衍射的微影工序。他的一系列发明在科学和工程上证实了“湿式”微影方法可用于最先进的IC制程,他的突破性发明和持久的技术引领促使全球半导体工业界改用“湿式”微影方法。在过去的十五年中浸润式微影方法用最有成本效益的193nm ArF为激光源显影,将IC技术节点从65nm循产业路线图持续降至7nm,使得摩尔定律得以持续延伸了七代。根据IEEE近期的数据统计,浸润式微影技术制造了至少世界上80%的晶体管。

自六十年前发明集成电路以来,半导体技术推动了人类历史上最大的工业及社会化革命。在我们庆祝集成电路诞生六十周年之际,将未来科学大奖的数学和计算机科学奖 - 授予这位极具成就的科学家和发明家,半导体工业界的英雄,「浸润式微影之父」不仅恰当且意义深远。