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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( 三 )


虽然193nm浸没式光刻技术解决了此前干式光刻技术面临的光刻光源的波长难以进一步缩短的问题，但是随着工艺制程的继续推进，要想继续提升光刻分辨率，如果不能进一步缩短光源波长，就必须采用多重曝光，
然而使用多重曝光会带来两大新问题：一是光刻加掩膜的成本上升，而且影响良率，多一次工艺步骤就是多一次良率的降低；二是工艺的循环周期延长，因为多重曝光不但增加曝光次数，而且增加刻蚀（ETCH）和机械研磨（CMP）工艺次数等 。同时，即便采用了多重曝光，对于193nm浸没式光刻机来说，制造7nm工艺节点的芯片也已经是极限 。
所以，如果要推动半导体制程继续往5nm及以下走，最为直接的方法就是采用新的波长为13.5nm的EUV（极紫外光）作为曝光光源（仅是193nm的1/14），不仅可以使得光刻的分辨率大幅提升，同时也不再需要多重曝光，一次就能曝出想要的精细图形，而且也不需要浸没系统，没有超纯水和晶圆接触，在产品生产周期、OPC的复杂程度、工艺控制、良率等方面的优势明显 。
得益于通过193nm浸没式光刻机系统在市场大获成功，成为全球领先光刻机厂商之后，ASML很快又投入了全新的EUV光刻机的研发 。
2010年，ASML首次发售概念性的EUV光刻系统NXW:3100，从而开启EUV光刻系统的新时代 。
但是EUV光刻机的研发不仅耗资巨大，即使研发成功，其单价也是高的惊人（单台售价超过1亿美元），仅有少数晶圆制造商能够负担的起（目前全球也仅有5家厂商在用EUV光刻机），主要给ASML带来了巨大的压力 。
为了继续推动EUV光刻系统的研发，2012年ASML提出“客户联合投资专案”(Customer Co-Investment Program)， 获得其主要客户英特尔、台积电、三星这三大全球晶圆制造巨头的支持，ASML以23%的股权从这三家客户那里共筹得53亿欧元资金，以投入EUV光刻系统的研发和量产 。
2013年，ASML发售第二代EUV系统NXE:3300B，但是精度与效率不具备10nm以下制程的生产效益；2015年ASML又推出第三代EUV系统NXE:3350 。
2016年，第一批面向制造的EUV系统NXE:3400B开始批量发售，NXE:3400B的光学与机电系统的技术有所突破，极紫外光源的波长缩短至13nm，每小时处理晶圆125片，或每天可1500片；连续4周的平均生产良率可达80%，兼具高生产率与高精度 。
2019年推出的NXE:3400C更是将产能提高到每小时处理晶圆175片 。目前，ASML在售的EUV光刻机包括NXE:3300B、NXE:3400C两种机型 。
据ASML介绍，对于EUV光刻机的研发，ASML总计花了90亿美元的研发投入和17年的研究，才最终获得了成功 。
凭借着英特尔、台积电、三星着三大头部客户的强力支持，再加上ASML自身在EUV光刻领域的持续研发投入，以及在EUV光刻设备上游的关键器件和技术领域的多笔收购及投资布局，使得ASML多年来一直是全球EUV光刻机市场的唯一供应商 。
1997年，英特尔牵头创办了EUV LLC联盟，随后ASML作为唯一的光刻设备生产商加入联盟，共享研究成果 。
1999年6月，ASML收购MicroUnity Systems Engineering Inc. 业务部JMaskTools，使得公司在先进技术节点方面可以提供最完整的解决方案，改善了公司光刻机的扫描和成像能力，显著增加了聚集深度，扩大了光刻窗口，提高了芯片产量 。
2001年5月完成对Silicon Valley Group，Inc. (SVG) 的收购，获得了投影掩罩瞄准技术、扫描技术，极大的提升了公司产品的技术，并在美国拥有了研发生产基地 。
2007年3月，ASML完成了收购光刻解决方案提供商Brion Technologies, Brion的计算光刻技术(设计验证，分辨率增强技术RET以及光学邻近效应修正OPC)能使半导体制造商得以对制作出的集成电路图形进行仿真，并可更正掩模图形，从而优化制造工艺，提高成品率 。
2013年5月30日，ASML以25亿美元完成了对美国准分子光源提供商Cymer公司的收购，为ASML量产EUV光刻系统起决定性作用 。
不过，需要指出的是，美国政府同意ASML收购Cymer是有条件的，ASML需同意在美国建立一所工厂和一个研发中心，以此满足所有美国本土的产能需求 。同时，ASML还需要保证Cymer的产品的55%的零部件均从美国供应商处采购，并接受定期审查 。这也为美国后续阻挠ASML对中国大陆出口EUV光刻机埋下了伏笔 。
2016年11月5日，AMSL收购了卡尔蔡司半导体制造技术公司（Carl Zeiss SMT）的24.9%股权，以强化双方在半导体微影技术方面的合作，研发下一代Hig NA EUV光刻系统 。
2016年11月22日，ASML完成对汉微科Hermes Microvision收购，以强化对半导体制造商的高科技服务 。


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