第50章 手搓 euv 光刻机的可行性(第1/3 页)

在当今科技日新月异的时代，光刻机作为芯片制造的核心设备，其技术发展历经了漫长而曲折的历程。euv 光刻机更是其中的巅峰之作，代表着人类在微观制造领域的极高成就。

回顾光刻机的发展历史，20 世纪 60 年代，接触式光刻技术出现，它是小规模集成电路时期的主要光刻技术，掩膜版与晶圆表面的光刻胶直接接触，分辨率可达亚微米级，但晶圆与掩膜版易产生划痕和颗粒沾污。70 年代，接近式光刻技术得到广泛应用，掩膜版与光刻胶之间有氮气填充的间隙，一定程度上减少了损伤，但受衍射效应限制，分辨率极限约为 2μ。

随着集成电路尺寸的不断缩小，投影光刻技术应运而生。其基于远场傅里叶光学成像原理，采用具有缩小倍率的投影成像物镜，有效提高了分辨率。此后，光刻技术不断演进，从干式光刻发展到浸润式光刻，进一步提高了光刻水平。

euv 光刻技术采用锡的电浆来产生波长为 135 纳米的光源，以及用钼硅多层反射薄膜来把光传递到芯片上，得在低真空中运作，技术难度更高。euv 光刻技术的研发可以追溯到二十多年前，当时众多科研团队投入其中，但在很长一段时间内都未能达到量产的技术要求。

例如，在光源功率方面就曾面临巨大挑战。早期的 euv 光刻机光源非常弱，最佳状态时只能输出 10 瓦的功率，仅是现在量产机台的二十五分之一，而且可靠性低，经常故障。然而，科研人员并没有放弃，通过不断实验和改进，逐渐提升了光源的输出功率和稳定性。

再看光学系统，euv 光刻机的镜头需要采用高精度的非球面镜，其面型误差必须小于 025 纳米，加工这种镜子需要超精密的数控机床和检测设备，这对制造工艺提出了极高的要求。

euv 光刻机的多层膜技术也至关重要，要在大面积上获得高于 60且均匀的反射率，且多层膜的反射峰值波长匹配需在 005 纳米之内，涉及到复杂的材料科学和镀膜工艺。

尽管 euv 光刻技术以实验室形式的研发已经走过了二十多年，期间困难重重，但由于它对延续摩尔定律具有重要意义，人们始终没有放弃。经过长期的努力和投入，如今 euv 光刻机终于成为半导体先进制程中最重要的生产工具之一。

然而，要手搓 euv 光刻机，在目前的技术条件下几乎是不可能完成的任务。它需要庞大的资金投入、顶尖的科研团队、先进的制造设备和完善的产业链支持。

首先，euv 光源的产生就是一个巨大的挑战。它需要极其精密的激光等离子体技术，以稳定产生波长为 135 纳米的极紫外光，这并非个人能够轻易实现。

其次，光学系统的精度要求极高。制造光刻机的光学镜头需要超精密数控机床，以确保能加工出面型误差小于 025 纳米的非球面镜，并且对镀膜工艺也有苛刻要求。

再者，多层膜技术的难度也不容小觑，需要在材料科学方面有深入研究和精湛工艺，才能实现高反射率和精确的波长匹配。

此外，euv 光刻机还需要先进的控制系统，以在纳米级别的精度下实现高速、高精度的光刻操作，这涉及到复杂的算法和高速的电子设备，个人很难具备开发和调试这些系统的能力。

从材料的获取到零部件的制造，再到系统的集成和调试，每一个环节都需要高度专业化的知识、设备和工艺。即使是拥有丰富资源和技术积累的大型企业和科研机构，在研发 euv 光刻机时也面临着巨大的困难和挑战。

总之，euv 光刻机的制造是一个复杂而庞大的系统工程，是全球高端制造业共同努力的成果。虽然科技的发展充满未知，但就当下而言，手搓 euv 光刻机无疑是一项极具挑战性、几乎无法实现的任务。

极紫外线光刻机（extre ultraviolet，简称euv光刻机），是以波长为10~14纳米的极紫外光作为光源的光刻技术，可被应用于14纳米及以下的先进制程芯片的制造。

euv光刻机的原理是用波长只有头发直径一万分之一的极紫外光，在晶圆上“雕刻”出电路，从而制造出包含上百亿个晶体管的芯片。其重要性不言而喻，例如华为的麒麟990系列芯片、苹果手机的a14处理器（5纳米工艺）以及1处理器、三星的exynos9825处理器等都是用euv光刻机生产出来的，可以说7纳米以下的芯片，没有euv光刻机很难制造出来。