Sistem optik tradisional, seperti kamera dan teleskop, menyelaraskan elemen optik secara aksial, yang tidak cocok untuk cahaya EUV karena panjang gelombangnya yang sangat pendek dan tingkat penyerapannya yang tinggi. Sebaliknya, cahaya EUV dipandu menggunakan cermin berbentuk bulan sabit, tetapi hal ini menyebabkan cahaya menyimpang dari sumbu pusat, sehingga mengurangi kinerja optik.

Untuk mengatasi hal ini, teknologi baru ini menyusun dua cermin simetris sumbu dengan lubang tengah kecil dalam konfigurasi linier. Cahaya EUV kehilangan sekitar 40% energinya pada setiap pantulan cermin, sehingga sistem tradisional memerlukan sekitar 10 cermin, dengan hanya sekitar 1% energi EUV yang mencapai wafer. Dengan membatasi jumlah cermin menjadi empat, sistem baru ini memungkinkan lebih dari 10% energi mencapai wafer, sehingga secara signifikan menurunkan konsumsi daya.

Proyektor inti dari teknologi EUV baru menggunakan dua cermin untuk mentransfer citra topeng ke wafer, mirip dengan teleskop. Pengaturan sederhana ini, dibandingkan dengan enam cermin yang dibutuhkan dalam sistem tradisional, dicapai dengan memikirkan kembali teori koreksi aberasi optik, dan kinerjanya telah divalidasi oleh perangkat lunak simulasi optik. Tim juga mengembangkan metode optik iluminasi "medan garis ganda" baru, yang memungkinkan cahaya EUV diarahkan ke topeng planar tanpa mengganggu jalur optik.

Pengamatan Nilai Teknis

Mesin fotolitografi, yang juga dikenal sebagai penyelarasan masker, sistem paparan, atau sistem litografi, sangat penting untuk manufaktur semikonduktor. Mesin ini menggunakan proses yang mirip dengan pengembangan foto untuk mentransfer pola rumit dari masker ke wafer silikon. Mesin ini penting dalam industri semikonduktor, karena fotolitografi menentukan lebar garis semikonduktor dan memengaruhi kinerja chip serta konsumsi daya. Industri mesin fotolitografi hulu mencakup komponen inti dan fasilitas pendukung, sedangkan industri hilir berfokus pada manufaktur dan pengemasan semikonduktor serta sirkuit terpadu.

Seorang profesor universitas Jepang telah merancang teknologi litografi Ultraviolet Ekstrem (EUV) yang melampaui standar manufaktur semikonduktor saat ini, sehingga secara signifikan mengurangi biaya produksi. Teknologi ini diposisikan di segmen hulu rantai industri mesin fotolitografi.

Pengamatan Pasar Makro

Mesin fotolitografi, yang juga dikenal sebagai penyelarasan masker, sistem paparan, atau sistem litografi, sangat penting untuk pembuatan chip dan pengembangan fotoresist tingkat lanjut. Menurut informasi dari Crystal Clear Materials tentang R&D fotoresist kelas atas, biaya peralatan dan pemasangan mencapai 69% dari total investasi, dengan mesin fotolitografi mewakili 44% dari biaya peralatan dan pemasangan ini.

Munculnya Mesin Litografi EUV

Selama dekade terakhir, teknologi fotolitografi telah berevolusi dari sistem G-line (436nm) awal ke mesin litografi Ultraviolet Ekstrem (EUV) terkini. Evolusi ini berlanjut dari kontak ke kedekatan, dan akhirnya ke sistem langkah-dan-ulang. Mesin litografi EUV, peralatan penting untuk produksi chip, merupakan inti untuk memproduksi sirkuit terpadu tingkat lanjut. Mesin ini penting untuk memproduksi chip dengan ukuran wafer di bawah 5 nanometer, yang hanya dapat diproduksi menggunakan teknologi EUV.

Penjualan Mesin Litografi Global

Pasar mesin litografi global sangat terkonsentrasi, dengan tiga produsen teratas menguasai lebih dari 90% pangsa pasar. Dari tahun 2015 hingga 2020, penjualan mesin litografi global tumbuh secara keseluruhan, mencapai 413 unit pada tahun 2020, meningkat 16.7% dari tahun sebelumnya.

Evolusi dan Penjualan Mesin Litografi

Mesin litografi telah berevolusi dari G-line dan I-line menjadi teknologi KrF, ArF, dan kini EUV. Pada tahun 2020, penjualan global didominasi oleh produk kelas menengah ke bawah (KrF, I-Line), dengan total 264 unit dan menguasai sekitar 65% pangsa pasar. Mesin EUV kelas atas terjual sebanyak 31 unit, mewakili sekitar 19% dari total penjualan.

ASML Memimpin Pasar Mesin Litografi Global

Pada tahun 2020, perusahaan Belanda ASML memimpin pasar mesin litografi global dengan pangsa 62% dan 258 unit yang dikirimkan, melampaui Nikon dan Canon.

EHarga Mesin Litografi UV

Mesin litografi EUV, karena hambatan teknologinya yang tinggi, bernilai sekitar €150 juta per unit. ASML saat ini merupakan satu-satunya perusahaan yang mampu memproduksinya. Sejak 2018, harga mesin EUV ASML terus meningkat, mencapai sekitar €154 juta per unit per 4 Juli 2021, setara dengan ¥11.7 miliar (dengan nilai tukar 1 EUR = 7.6 RMB).