Несмотря на то, что голландская производственная компания ASML является признанным мировым лидером в области фотолитографов, ключевого оборудования в производстве полупроводниковых чипов, у истоков этой сложнейшей технологии стояла вовсе не компания из Нидерландов. Да этого и не могло произойти, поскольку ASML была основана в 1984 году. К этому времени фотолитографические машины «трудились» в микроэлектронной промышленности уже более двадцати лет.
Пожалуй самым громким именем на заре полупроводниковой фотолитографии являлась американская производственная компания Perkin-Elmer. Именно эта компания разработала технологию проекционной литографии, при которой изображение фотошаблона (маски) переносится на пластину через оптическую систему. Принципы, заложенные Perkin-Elmer, лежат в основе всех современных DUV (глубокий ультрафиолет) и EUV (экстремальный ультрафиолет) фотолитографов.
До новшества, предложенного Perkin-Elmer, микросхемы «печатались» методом контактной литографии, при которой маска с рисунком интегральной схемы служила штампом, прижимаемым к поверхности пластины (в некоторой степени напоминает современную импринтную нанолитографию, однако сейчас речь идёт о нанометрах, а в те времена — только о микронах). Контактная литография 60-х годов в принципе решала задачи того времени, однако доля негодных чипов в таком производстве была стабильно высока.
Представленный в 1973 году «проекционный сканирующий выравниватель» Perkin-Elmer под названием Micralign смог обеспечить высокий процент годных чипов на полупроводниковой пластине. В 1990 году была выпущена более «продвинутая» машина Micrascan, но это произошло уже после продажи Perkin-Elmer своего литографического бизнеса другой американской компании, SVG (Silicon Valley Group). Эта американская компания и была приобретена ASML в 2001 году. Теперь она называется ASML Wilton по названию городка в штате Коннектикут, где она находится. ASML Wilton специализируется на производстве оптики и точной механики. Именно модули, произведённые в Wilton, управляют движением маски и пластины в DUV и EUV литографах ASML.
В 2013 году ASML сделала одно из своих самых значимых приобретений: американского производителя лазеров Cymer из калифорнийского Сан-Диего. Эта компания, основанная в 1986 году, ведущий производитель эксимерных лазеров для генерирования света в спектре глубокого ультрафиолета. Этот свет «переносит» узор микросхемы с маски на полупроводниковую пластину. В своих DUV литографах ASML используют именно лазеры Cymer.
Но в самых передовых фотолитографических машинах ASML экстремального ультрафиолета применяются лазеры немецкой компании Trumpf. Эти установки столь сложны и огромны, что занимают чуть ли не треть всего объёма литографической машины (располагаются в нижней части установки). Но немецкий производитель в своих лазерах тоже вовсю использует американские технологии: в 2017 году Trumpf приобрела контрольный пакет акций американской компании Access Laser Co, ведущего специалиста в области CO2 лазеров. Именно такие маломощные лазеры служат источником луча в EUV системах. Они работают совместно с лазерными усилителями Trumpf.
Первой компанией, которая додумалась применить фотолитографию в производстве микросхем, была американская Bell Labs. До этого времени фотолитография (или фотогравировка, как чаще тогда её называли) использовалась для создания «узоров» на печатных платах. Инженеры Bell Labs в конце 50-х годов адаптировали эту технологию применительно к полупроводниковым пластинам. Поскольку именно американские компании в 50-х — 60-х годах прошлого века стояли у истоков микроэлектроники, они оформили огромное количество патентов на самые разные изобретения и технологии в этой области. Поэтому какое оборудование не возьми — там с высокой вероятностью обнаружатся американские технологические корни.
Собственно, этим и пользуются американцы в наше время, когда запрещают ASML поставлять передовое фотолитографическое оборудование в Китай. Точнее сказать, американцы требуют запрета таких поставок у правительства Нидерландов, а оно, в свою очередь, запрещает экспорт такого оборудования непосредственно ASML. Поэтому Китай сейчас предпринимает экстраординарные усилия, чтобы сократить разрыв в технологиях микроэлектроники с США. Созданием собственной производственной цепочки в этой ключевой отрасли занимается и Россия. Ведь на современные высокие технологии можно полагаться только тогда, когда они свои.
