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阿斯邁(ASML)成長的傳奇歷史,誕生于小木屋中的***

快樂的芯片工程師 ? 來源:快樂的芯片工程師 ? 2023-06-13 16:22 ? 次閱讀
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1984年從荷蘭著名電子制造商飛利浦獨(dú)立,當(dāng)時(shí)辦公室尚在母公司的空地一旁的木屋內(nèi),僅有百馀人陸續(xù)加入,此后致力于當(dāng)時(shí)正在發(fā)展的大規(guī)模積體電路設(shè)備的研究和制造市場。阿斯麥公司為半導(dǎo)體生產(chǎn)商提供曝光機(jī)及相關(guān)服務(wù),根據(jù)摩爾定律不斷為提高單位面積集成度作貢獻(xiàn)。2007年已經(jīng)能夠提供制造37nm線寬積體電路的曝光機(jī)。

制造大規(guī)模積體電路時(shí)要對(duì)半導(dǎo)體晶圓曝光3、40次。為在不降低品質(zhì)的情況下減少曝光次數(shù),阿斯麥公司在曝光機(jī)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(xué)鏡面。曝光機(jī)是高附加值產(chǎn)品,一臺(tái)當(dāng)時(shí)龍頭尼康的新的曝光機(jī)動(dòng)輒上億美元。而研發(fā)周期長,投入資金也相當(dāng)巨大,使得單一家公司獨(dú)立研發(fā)開始出現(xiàn)困難。

阿斯麥的成功轉(zhuǎn)變在于整合,當(dāng)年眼前有這樣級(jí)別的業(yè)界對(duì)手,因此沒有走上完全自主研發(fā)的傳統(tǒng)路線,面對(duì)這樣的條件,選擇了做專業(yè)設(shè)備不如以外包采購代替、用先進(jìn)制造不如委托廠商協(xié)助代理的方法突破,同時(shí)在DUV節(jié)點(diǎn)上除了投資干式顯影法,運(yùn)用自己規(guī)模較小的優(yōu)勢,轉(zhuǎn)向了林本堅(jiān)在2002年提出,還在業(yè)界推廣的浸潤式顯影技術(shù),并與臺(tái)積電形成同盟,漸漸擊敗Nikon自家的技術(shù),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(jìn)行合作,EUV技術(shù)由美國科技公司率先倡導(dǎo),然而此時(shí)美國自己的曝光機(jī)產(chǎn)業(yè)已被日商光刻技術(shù)擊垮,阿斯麥此時(shí)出現(xiàn)搶市,伙同多家美國研究機(jī)構(gòu)、供應(yīng)商聯(lián)合近20年潛心研發(fā)未知的新技術(shù),才終于讓實(shí)用級(jí)別的EUV設(shè)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(fù)責(zé)專業(yè)整合、設(shè)計(jì)和機(jī)臺(tái)操作等自有強(qiáng)項(xiàng),大部分極紫外光的技術(shù)和供應(yīng)皆為美國。

現(xiàn)在市場上提供量產(chǎn)商用的曝光機(jī)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(jì)數(shù)據(jù),在中高階曝光機(jī)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(diǎn)以下更取得100%市占率,同業(yè)競爭對(duì)手已無力追趕。

2010年代以后,阿斯麥公司繼續(xù)堅(jiān)持制造與生產(chǎn)方共同來研制的思路,甚至讓三星、臺(tái)積電、英特爾等競爭對(duì)手紛紛放下敵意和成見,出現(xiàn)死對(duì)頭們聯(lián)手研發(fā)并聯(lián)合資注EUV項(xiàng)目的景象,并已經(jīng)向客戶遞交若干臺(tái)EUV原型機(jī)型,用于研發(fā)和實(shí)驗(yàn)。同時(shí),基于傳統(tǒng)TWINSCAN平臺(tái)研發(fā)的雙重曝光技術(shù)也對(duì)光刻技術(shù)做出了大量的貢獻(xiàn)。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(shù)(double patten)。

TWINSCAN系列是目前世界上精度最高,生產(chǎn)效率最高,應(yīng)用最為廣泛的高端曝光機(jī)型。目前全球絕大多數(shù)半導(dǎo)體生產(chǎn)廠商,都向ASML采購TWINSCAN機(jī)型,例如英特爾、三星、海力士、臺(tái)積電、聯(lián)電、格羅方德及其它臺(tái)灣十二吋半導(dǎo)體廠。除了目前致力于開發(fā)的TWINSCAN平臺(tái)外,阿斯邁公司還在積極與IBM等半導(dǎo)體公司合作,繼續(xù)研發(fā)光刻技術(shù),用于關(guān)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(jìn)機(jī)型是Twinscan NXE:3400C,每小時(shí)單位產(chǎn)出為136片(WPH)12英寸晶片,屬于極紫外線曝光(EUV)機(jī)型,用來生產(chǎn)關(guān)鍵尺度低于7納米的積體電路。

后3納米制程時(shí)代,ASML與合作伙伴正在開發(fā)全新 EUV 微影曝光設(shè)備Twinscan EXE:5000系列。

據(jù)Bloomberg數(shù)據(jù),2018年全球五大半導(dǎo)體設(shè)備制造商分別為應(yīng)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(dǎo)體制造商在2018年以其領(lǐng)先的技術(shù)、強(qiáng)大的資金支持占據(jù)著全球半導(dǎo)體設(shè)備制造業(yè)超過70%的份額。

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原文標(biāo)題:阿斯邁(ASML)成長的傳奇歷史,誕生于小木屋中的光刻機(jī)

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