1984年從荷蘭著名電子制造商飛利浦獨立,當時辦公室尚在母公司的空地一旁的木屋內,僅有百馀人陸續(xù)加入,此后致力于當時正在發(fā)展的大規(guī)模積體電路設備的研究和制造市場。阿斯麥公司為半導體生產(chǎn)商提供曝光機及相關服務,根據(jù)摩爾定律不斷為提高單位面積集成度作貢獻。2007年已經(jīng)能夠提供制造37nm線寬積體電路的曝光機。
制造大規(guī)模積體電路時要對半導體晶圓曝光3、40次。為在不降低品質的情況下減少曝光次數(shù),阿斯麥公司在曝光機上使用德國蔡司公司的光路系統(tǒng),鏡頭使用螢石和石英制造,其反射鏡更是人類史上最平滑的光學鏡面。曝光機是高附加值產(chǎn)品,一臺當時龍頭尼康的新的曝光機動輒上億美元。而研發(fā)周期長,投入資金也相當巨大,使得單一家公司獨立研發(fā)開始出現(xiàn)困難。
阿斯麥的成功轉變在于整合,當年眼前有這樣級別的業(yè)界對手,因此沒有走上完全自主研發(fā)的傳統(tǒng)路線,面對這樣的條件,選擇了做專業(yè)設備不如以外包采購代替、用先進制造不如委托廠商協(xié)助代理的方法突破,同時在DUV節(jié)點上除了投資干式顯影法,運用自己規(guī)模較小的優(yōu)勢,轉向了林本堅在2002年提出,還在業(yè)界推廣的浸潤式顯影技術,并與臺積電形成同盟,漸漸擊敗Nikon自家的技術,以全球多元分工的模式取得一席之地,其中比如極紫外光刻(EUV),也是透過產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟進行合作,EUV技術由美國科技公司率先倡導,然而此時美國自己的曝光機產(chǎn)業(yè)已被日商光刻技術擊垮,阿斯麥此時出現(xiàn)搶市,伙同多家美國研究機構、供應商聯(lián)合近20年潛心研發(fā)未知的新技術,才終于讓實用級別的EUV設備誕生,使得雖然總部和生產(chǎn)都在歐洲,但阿斯麥取得編輯協(xié)助摩爾卻像研究單位,只負責專業(yè)整合、設計和機臺操作等自有強項,大部分極紫外光的技術和供應皆為美國。
現(xiàn)在市場上提供量產(chǎn)商用的曝光機廠商依照排名,首位阿斯麥、第二名尼康(Nikon)、以及佳能(Canon)共三家,根據(jù)2007年的統(tǒng)計數(shù)據(jù),在中高階曝光機市場,阿斯麥公司約有60%的市場占有率。而最高階市場(immersion),阿斯麥公司目前約有90%的市場占有率,在14奈米節(jié)點以下更取得100%市占率,同業(yè)競爭對手已無力追趕。
2010年代以后,阿斯麥公司繼續(xù)堅持制造與生產(chǎn)方共同來研制的思路,甚至讓三星、臺積電、英特爾等競爭對手紛紛放下敵意和成見,出現(xiàn)死對頭們聯(lián)手研發(fā)并聯(lián)合資注EUV項目的景象,并已經(jīng)向客戶遞交若干臺EUV原型機型,用于研發(fā)和實驗。同時,基于傳統(tǒng)TWINSCAN平臺研發(fā)的雙重曝光技術也對光刻技術做出了大量的貢獻。早在07年末,三星宣布成功生產(chǎn)的36nm NAND Flash,基于的便是雙重圖形技術(double patten)。
TWINSCAN系列是目前世界上精度最高,生產(chǎn)效率最高,應用最為廣泛的高端曝光機型。目前全球絕大多數(shù)半導體生產(chǎn)廠商,都向ASML采購TWINSCAN機型,例如英特爾、三星、海力士、臺積電、聯(lián)電、格羅方德及其它臺灣十二吋半導體廠。除了目前致力于開發(fā)的TWINSCAN平臺外,阿斯邁公司還在積極與IBM等半導體公司合作,繼續(xù)研發(fā)光刻技術,用于關鍵尺度在22納米甚至更低的積體電路制造。
目前,已經(jīng)商用的最先進機型是Twinscan NXE:3400C,每小時單位產(chǎn)出為136片(WPH)12英寸晶片,屬于極紫外線曝光(EUV)機型,用來生產(chǎn)關鍵尺度低于7納米的積體電路。
后3納米制程時代,ASML與合作伙伴正在開發(fā)全新 EUV 微影曝光設備Twinscan EXE:5000系列。
據(jù)Bloomberg數(shù)據(jù),2018年全球五大半導體設備制造商分別為應用材料(AMAT)、阿斯邁(ASML)、東京威力科創(chuàng)(TEL)、科林研發(fā)(Lam Research)、科磊(KLA),這五大半導體制造商在2018年以其領先的技術、強大的資金支持占據(jù)著全球半導體設備制造業(yè)超過70%的份額。
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原文標題:阿斯邁(ASML)成長的傳奇歷史,誕生于小木屋中的光刻機
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