Carl Zeiss – знаковое имя в современной микроэлектронике. Ведь именно оптические системы немецкого гиганта установлены в фотолитографических машинах мирового доминанта по этой части, голландской ASML. К началу 70-х годов прошлого века, когда Carl Zeiss активно занялся производством оптики для фотолитографов, немецкий производитель, основанный ещё в 1846 году, уже являлся ведущей оптической компанией мира. Бинокли, фотоаппараты, кинокамеры и микроскопы Carl Zeiss снискали заслуженную популярность во всём мире. Оптику для этого оборудования немцы, разумеется, разрабатывали и производили самостоятельно.
Фотолитограф: машина, проецирующая узор интегральной схемы с фотошаблона на полупроводниковую пластину, покрытую фоторезистом, при помощи светового излучения.
EUV (Extreme ultraviolet = экстремальный ультрафиолет) фотолитограф: самый передовой на сегодня фотолитограф, использущий световую волну 13,5 нанометров.
В наши дни Carl Zeiss по-прежнему предлагает самую широкую номенклатуру оптической продукции, однако основной доход он получает не от объективов для фотокамер или микроскопов, а именно от оптических систем для полупроводникового производства. Что, в общем, неудивительно: фотолитографические машины стоят очень дорого, и значительную часть этой стоимости приходится именно на оптическую систему. Следует отметить, что фотолитографы экстремального ультрафиолета мирового монополиста ASML стоят несколько сотен миллионов долларов за каждую установку, а уникальные зеркала для них поставляет только Carl Zeiss.
Казалось бы, какая сложность изготовить зеркала? Особенно если за них хорошо платят? Дело в том, что задача таких зеркал — спроецировать на полупроводниковую пластину световое излучение с длиной волны всего 13,5 нм. Чтобы столь короткие волны попросту не поглотились зеркалами, необходимо, чтобы их отражающие покрытия были многослойными (более ста слоёв, причём каждый толщиной всего несколько нанометров). Можно сказать, что изготовлены они должны быть с атомарной точностью. На такое в наше время способна только Carl Zeiss. Определённые наработки в этой области есть и у российского Института физики микроструктур (Нижний Новгород), а также у япокского специалиста в области оптики, компании Rigaku. Но поскольку разработки нижегородцев пока не покинули стен лаборатории, как впрочем и разработки японских специалистов, реальным поставщиком таких зеркал остаётся только Carl Zeiss.
Надо сказать, что немецкий конгломерат отнюдь не сразу занял нынешнее место под солнцем мировой фотолитографии. В 60-е годы прошлого века, когда началось более менее масштабное производство этой техники, в оптических передовиках по этой части были совсем другие компании. Примечательно, что когда предтеча нынешнего ASML, голландский Philips, в конце 60-х годов обратился к Carl Zeiss с просьбой изготовить линзы для их первой литографической машины, то получил отказ: мировому оптическому лидеру «возиться» со штучным заказом оказалось попросту неинтересным. Сложный заказ в итоге выполнила французская компания CERCO. В это же время лидер рынка тех лет американский GCA/David W. Mann заказывал линзы у американского производителя оптики Bausch & Lomb и японского Nikon.
Хотя пройдёт совсем немного времени, и GCA/David W. Mann, и ASML перейдут на оптику Carl Zeiss: немцам, чтобы понять потенциал новой отрасли, много времени не понадобилось. Примечательно, что в это же время производством фотолитографических систем и оптики для них озаботился и восточногерманский Carl Zeiss Jena. И надо сказать, социалистический комбинат в этом непростом деле тоже преуспел. После поглощения своим западногерманским собратом, многочисленные патенты и наработки инженеров из ГДР оказались в руках Carl Zeiss AG из западногерманского Оберкохена, что только упрочило из без того передовые позиции немецкого конгломерата.
А вот японские производители фотолитографических систем, Nikon и Canon, в вопросах оптики всегда всецело полагались на себя и других японских коллег по цеху. Уж в чём-чём, а в линзах у мировых лидеров рынка фотокамер опыт был накоплен гигантский. Зеркала для EUV-фотолитографов сумела создать японская компания Rigaku. Проблема была в том, что с созданием самих литографических машин японские производители, несмотря на экстраординарные усилия, справиться не смогли. А стало быть, и специализированные зеркала остались ими невостребованными. Хотя, возможно, они просто ждут своего часа, как и зеркала российского ИФМ РАН.