在1960年代,芯片制造商使用可见光做为照射光源。到了1990年代,芯片制造商则开始使用热汞气(hot mercury gas)所产生较短波长的不可见紫外线做为照射光源,这种光源波长可使芯片的电路线宽缩小到0.35微米。接着芯片制造商还希望能由紫外线再改进至具有更短波长的X射线(X-ray),但X-ray的成本仍然太高,而且很难被使用在芯片制造上。另一种可能做为芯片摄影平板技术(photolithography)的新光源是只有0.25微米波长的excimer雷射光。1997年,这项新雷射光源模块(laser module)被一家叫Cymer Inc.的新厂商正式开发出来,并被运用在芯片制程的成影设备Stepper上 。
回到1985年,Robert Akins与Richard Sandstrom两位来自加州大学圣地亚哥分校(UCSD)的博士,正思索着他们的未来。由于Akins的博士论文是研究有关雷射光学信息处理(optical information processing),而Sandstrom则是有关雷射物理,他们过去都曾任职于一家国防工业公司(HLX Inc.),从事一些运用雷射科技的国防机密项目 (esoteric projects);例如:运用雷射感应熔解核能,卫星至潜水艇的雷射光通讯等。
有一天,他们在圣地亚哥进教的Del Mar海滩上休闲,掷飞盘与喝啤酒,讨论未来的前程发展。他们激发极多的创业构想,包括从事快餐经销商的可能性,不过最后决定创业还是应该奠定于自身的专长能力。于是在1986年,他们俩成立了一家名叫Cymer Inc.的公司,专门从事excimer 雷射光技术的研究开发。
Excimer lasers可经由混合两种氧体 - 氮(krypton)及氟(fluorine)来制造雷射光。将气体注入2呎长的铝管中,并在管子两端施以12000伏特高压,这个电压将以每秒750亿次的方式对气体进行放电,引起氪和氟原子的暂时性结合,所形成的氪氟分子被称为excited dimmer (已激发的二分子聚合物,因此简称为excimer)。但是当电压拿掉时,这个不稳定分子就会解裂,同时间它将释放出一道0.25微米波长深紫外线雷射光(deep-ultraviolet last light)。
1986年,Akins及Sandstrom开始在大学实验室中建立excimer雷射的原型。由于创业初期主要是借用加州大学的研究设备,他们还积欠学校大约$250,000元的债务。同时间,Cymer Inc.也设法自美国国防部争取委托研究资金,以维持公司的营运。在研究过程中他们遭遇许多技术瓶颈,例如,以12000伏特高压放电将会产生每秒上千次的剧烈震动,这时如何使雷射光源能长期稳定的激发,就会是一大技术难题。为了使Cymer公司能够继续运作,Akins及Sandstrom甚至将他们的房屋抵押,以筹措初期的研发资金。
1988年,Cymer Inc.接到由风险投资家Richard Abraham所提供的第一笔外部资金。Abraham曾在Fairchild半导体、Motorola,以及德州仪器等公司担任研究发工作与高阶经理人,因此他能了解深紫外线雷射光源对于未来IC产业制程创新的重要性。Abraham提出的投资条件是:「Cymer公司必须完全专注在excimer雷射光源在半导体制程设备上的应用开发」 。接着,当Canon及Nikon等IC设备制造商的科学家及经理人到Cymer进行参访后,也决定加入投资Cymer的行列。原因是Canon及Nikon所生产的IC芯片成影设备”steppers”,需要使用先进的光源模块,而excimer雷射光源将会是一种重大创新,因此他们购买Cymer公司 6%的股权。
1995年,由于IC产品对于芯片密度需求的提升,制程设备厂商开始纷纷转换使用0.25微米波长的excimer雷射光做为成影的光源。因此Cymer推出每套价值45万元的eximer雷射模式,成为炙手可热的产品。 Cymer Inc.的营业额也由1995年的1800万美元,迅速成长至1996年的6500万美元。1996年9月,Cymer的股票以每股9.5元公开上市,到了12月底,股价已上涨至42元。在两次公开发行活动中,Cymer Inc.顺利自市场上筹集到8000万的资金。
1997年2月,Cymer的股价已达到50元,而Akins持有2%的股权,价值高达200万美元。显然,他不会再需要考虑去卖汉堡了。
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