阿斯麦|ASML工厂探秘:3亿美元一台的EUV光刻机首次亮相( 二 )


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△彼得·温宁克(Peter Wennink)
在当时的光刻机市场,ASML也还只是一个“无名小卒” 。
资料显示,当时市场主要被美国GCA和日本的尼康所占据,二者分别占据了约30%的市场,Ultratech占比约10%,剩下的市场则被Eaton、P&E、佳能、日立等厂商瓜分,不过他们的份额均不到5% 。
2、发展
尽管如此,在成立的第一年,ASML成功地推出了首款步进式光刻机PAS2000(基于1973年推出光刻设备的进一步完善,飞利浦最初的210万美注资中有180万美元就是用尚未研发完成的PAS2000充当的) 。
不过,PAS2000采用的是油压驱动,技术落后于当时的同行 。
阿斯麦|ASML工厂探秘:3亿美元一台的EUV光刻机首次亮相
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阿斯麦|ASML工厂探秘:3亿美元一台的EUV光刻机首次亮相
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△PAS2000
1986年,ASML改进了对准系统,推出了PAS2500/10步进型光刻机,同时与德国镜头制造商卡尔蔡司(Carl Zeiss)建立了稳定的合作关系 。
1988年,ASML跟随飞利浦在台湾的合资流片工厂台积电开拓了亚洲业务,彼时,刚刚成立不久的台积电为ASML带来了急需的17台光刻机订单,使得ASML的国际化拓展初见成功 。与台积电的深度合作,也为此后ASML的高速发展奠定了基础 。
当时,ASML在美国有五个办事处,共有84名员工,并在荷兰维尔多芬(Veldhoven)设立了一个新的据点,最终成为该公司的总部 。
1990年左右,ASML推出PAS5500系列光刻机,这一设计超前的8英寸光刻机,其采用了模块化设计的光刻系统,可以在同一平台上生产多代先进IC 。
该平台的完全模块化设计使芯片制造商能够随着技术需求的增加升级系统,并具有业界领先的生产效率和精度,成为了ASML当时扭转局势的重要产品 。
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△PAS5500
PAS5500不仅为ASML带来台积电、三星和现代等关键客户,凭借PAS5500的优势持续获得客户的认可,也为ASML带来了市占率的持续提升和丰厚的盈利 。到1994年时,ASML在全球光刻机市场的市占率已经提升至18% 。
1995年,ASML分别在阿姆斯特丹及纽约纳斯达克上市 。ASML利用上市募集的资金开始进一步加大研发投入并扩大生产规模,扩建了位于荷兰埃因霍温的厂房,现已成为ASML的总部 。
3、超越
如果说PAS5500的成功,让ASML成功在光刻机市场有了重要的一席之地,那么ASML在浸没式光刻技术上的成功,则一举击败尼康等头部光刻机厂商,成为全球光刻机市场的龙头老大 。
在2000年之前,光刻设备中一直采用的是干式光刻技术,虽然镜头和光源等一直在改进,但始终难以将光刻光源的193nm(DUV,深紫外光)波长缩短到157nm,从而进一步提升光刻机的分辨率 。
直到2002年,时任台积电研发副总的林本坚博士提出了一个简单解决办法:放弃突破157nm,退回到技术成熟的193nm,把透镜和硅片之间的介质从空气换成水,由于水对193nm光的折射率高达1.44,那么波长可缩短为193/1.44=134nm,从而可以大幅提升光刻分辨率 。
从以下公式可以看到,光刻分辨率(R)主要由三个因数决定,分别是光的波长(λ)、镜头半孔径角的正弦值(sinθ)、折射率(n)以及系数k1有关 。
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