Принято считать, что мировой центр фотолитографии (ключевой технологии в производстве микрочипов) находится в Европе. Ведь компания ASML, мировой доминант в области разработки и производства фотолитографов, располагается в голландском Вельдховене. Поставщики ключевых компонентов: Сarl Zeiss (оптика) и Trumpf (лазеры) находятся в Германии. Научные и прикладные разработки в этой сложнейшей отрасли также «двигают» прежде всего европейские научно-исследовательские центры, такие как немецкий Fraunhofer и бельгийский IMEC.
Но не будем забывать, что в 80-е годы «королём фотолитографов» был японский Nikon. В лучшие времена эта компания производила более половины всех фотолитографов в мире. Когда в 1984 году пресловутая ASML была только основана, Nikon уже давно процветал. Правда, в те годы ни о каких лазерах глубокого и тем более экстремального ультрафиолета речь не шла: обходились ртутными лампами в качестве источника видимого и ультрафиолетового света.
Свою первую DUV (глубокий ультрафиолет) машину, NSR 1505EX, использующую KrF эксимерный лазер (фторид криптона) в качестве источника света с длиной волны 248 нм, Nikon выпустил в 1988 году. ASML вышла на рынок со своим KrF DUV литографом PAS 5000/70 тремя годами позже: в 1991.
Но на стыке веков доля японской электроники в мире существенно снизилась. Это сказалось и на спросе в Японии на производственное оборудование. А для Nikon именно японские заказчики были основными. Главным же поставщиком для набирающих силу тайваньских и южнокорейских производителей микроэлектроники стала голландская ASML. Это и предопределило её будущий отрыв от японского конкурента.
В 2002 году ASML впервые обогнал Nikon по количеству проданных фотолитографов, и с тех пор это разрыв только увеличивался. К примеру, в 2017 году ASML контролировал уже около 85% мирового рынка, у Nikon отавалось порядка 10%, и ещё несколько процентов было у японского Canon. В наши дни доля ASML вообще перевалила за 90% (сказывается монополия в самых передовых фотолитографах экстремального ультрафиолета).
Помимо того, что Nikon начал отставать в объёмах производства, японцы заподозрили ASML и Carl Zeiss в нарушении их патентных прав. Дело в том, что Nikon был и по сей день остаётся ведущим мировым предприятием в области оптики с собственными научно-исследовательскими центрами и производственными мощностями. Широкой общественности Nikon известен прежде всего своими знаменитыми фотокамерами. Но и в области фотолитографии Nikon владеет огромным количеством патентов.
Первый иск против ASML и Carl Zeiss японский производитель подал в 2001 году, обвинив их в нарушении патентных прав. В 2004 году ASML и Carl Zeiss выплатили Nikon 87 и 58 миллионов долларов соответственно. Но на этом судебные тяжбы не закончились. Дело в том, что в фотолитографии начался новый важный этап: иммерсионная фотолитография. Такие машины используют ArF лазеры (фторид аргона), производящие свет с длиной волны 193 нм (глубокий ультрафиолет).
К тому же, для улучшения разрешения экспонирования чертежа интегральной схемы на полупроводниковую пластину, в качестве дополнительной линзы используется очищенная вода. Такие DUV фотолитографы получили название иммерсионных (от слова «иммерсия» — погружение), поскольку линза фотолитографа буквально погружается в очищенную воду. Иными словами «водный бассейн» располагается между линзой и пластиной.
ASML начал поставки своего первого серийного иммерсионного литографа XT: 1700i в 2006 году. В этом же году и Nikon начал поставки своего иммерсионного литографа NSR-S609B. При этом японский производитель добился существенных успехов в плане устранения дефектов, присущих иммерсионной технологии того времени: пузырьков, водяных пятен, испарения иммерсионной жидкости. Вскоре японцы опять заподозрили европейских коллег в нарушениях. После многих лет взаимных обвинений и судебных процессов, в 2019 году стороны пришли к соглашению.
По этой договорённости, оформленной как соглашение о перекрёстном лицензировании, стороны отказываются от взаимных исков по иммерсионным фотолитографам и цифровым камерам в течение 10 лет. При этом ASML и Carl Zeiss совместно выплачивают Nikon 150 млн Евро, а также в течение 10 лет все три компании будут выплачивать друг другу роялти в размере 0,8% от продаж иммерсионных фотолитографов. Учитывая, что количество иммерсионных литографов, продаваемых ASML, значительно превышает количество машин, продаваемых Nikon, можно предположить, что для Nikon это отличная сделка.
