幸运的是,身处绝路的台积电和ASML赌赢了!2004年,台积电与ASML联合研制出全球第一台浸入式光刻机,尼康紧随其后在次年推出157nm的干式微影光刻机。但问题是尼康的干式微影光刻机是全新产品,采购成本高,技术还不是特别的成熟,厂商买回去后,要经过多道工序的磨合才可以量产。
而浸入式光刻机属于小改,设备仍是原来193nm波长的设备,技术成熟度高不说,采购成本和生产成本也很低,稍做调试就能大规模量产。最关键的是,波长做得比尼康更好更短。直到今天,被视为高端制程的7nm芯片如苹果的A12与华为的麒麟980,仍然用的是193nm浸入式光刻机。
没有丝毫的意外,浸入式光刻机一经推出,英特尔、IBM、ADM等IC制造厂商们趋之若鹜,纷纷抛弃尼康,拥入ASML的怀抱。
此役,ASML和台积电一战封神:一个成为全球最大的光刻机供应商,一个成为全球最大的半导体代工商!但半导体厂商们相爱相杀的故事并没有就此结束...
日本光刻机产业真正覆灭的根源,要追溯到25年前那场多方密谋。1997年,英特尔在琢磨如何突破193nm波长的瓶颈时,干脆想了个一步到位的办法,用高功率二氧化碳激光器发射波长为13.5nm的极紫外光,这种波长仅为氟化氩激光的十四分之一,能够用于雕刻7nm制程以下的芯片。
不过麻烦也有许多,比如激光波长太短会产生绕射,造成掩膜和晶圆边缘过度曝光,芯片良品率会因此大幅下降。
英特尔深知EUV的研发工程已经超出自身能力范畴,于是拉上尼康、ASML、摩托罗拉、ADM等一众企业找上美国能源部,希望由美国政府部门牵头来做这件事。事情最后被一层层捅到白宫,当时的总统克林顿很是热衷于科技事务,遂下令科技顾问委员会仔细研究。结论是可行性很高,利润空间很大,但技术难度也堪比登天。
为此,经克林顿亲自审批,美国能源部又先后调集劳伦斯利弗莫尔,劳伦斯伯克利和桑迪亚三家国家级实验室,并额外投资2亿美元,资助EUV光刻机的研发。熟悉美国科技史的朋友应该知道,这三个国家级实验室的数百名科学家,当时是全球科研界最顶尖的人才,没有之一,堪称精英中的精英。
美国几乎所有领先世界的科技,源头都是从它们这里出来的。换句话说,美国决定以倾国之力押注EUV光刻技术,而目的就是为了重新夺回全球半导体产业链控制权。
所以,美国政府对英特尔只提了一个要求:不要尼康!利益面前,英特尔没有半分地犹豫,哐当一脚便把尼康踢出屋外,剩下的企业和美国能源部及三大国家级实验室组成EUV LCC联盟,正式向光刻技术的最高峰发起冲击!
经过多方的不懈努力,EUV极紫外线光刻机终于从几百篇论文中走进现实。2007年,ASMLZ在荷兰发布第一台研发用样机NXE3100,看见成果的英特尔三星台积电纷纷掏钱押注。2015年,首台量产型EUV光刻机亮相,来自全球各地的数百亿订单蜂拥而至。