兵进光刻机，中国芯片血勇突围战

这些通常被统称为"光刻胶"。

▲形成光阻材料

然后，关键的操作来了，我们需要将芯片设计师设计的电路图写到很多层的光罩（掩膜）上，然后用光源透过光罩，像幻灯机一样把光罩上的电路图显影在晶圆表面。

▲投影

由于光敏材料和光的反应，等于将电路图"画"在了晶圆上。

这个过程就是光刻，需要符合要求的光刻机才能完成。

接下来，还要对已经显影了电路图的晶圆进行蚀刻、物理气相沉积等操作，就是给晶圆表面的元件加入金属导线。

▲蚀刻

然后，就是对晶圆进行化学机械研磨，使晶圆表面的材质平坦化。

最后，就是对晶圆进行切割、封装、测试等，最终形成我们使用的芯片。

虽然汐元几句话说完了，但是实际生产的时候，前后可多达5000道工序，极度复杂。

回到刚才说到的光刻环节。光刻光刻，是把光当作刀子一样在晶圆表面刻画电路图。所以，这里的光源，非常重要。

光源的精密程度，决定了写入晶圆的电路的精密程度，也就决定了芯片上的晶体管能做多小，这，也就和我们挂在嘴边的XX纳米工艺直接相关。

怎样定义这个精密程度呢？答案就是光源的波长。

翻一下电磁波的波谱，可以发现在所有的光线中，紫外线的波长几乎是最短的了。

所以，整个半导体制程的进化过程就是考虑怎么使用波长更短的紫外光的过程。

给大家看一张表格：

在此之前，行业里主流的光刻机使用的是DUV深紫外光源。深紫外光源就是波长短于300nm的紫外光线，主要使用的是KrF和ArF两个波段，他们制造40nm制程以下半导体已经比较吃力了。

但是科技厂商们发挥聪明才智，一直让DUV的支持延续到了10nm甚至7nm（也就是所谓的第一代7nm工艺），但是再往下，DUV就真Hold不住了，只能使用波长为13nm左右的EUV极紫外光线。

我们知道，工艺制程越小，技术挑战的难度就越高，当工艺制程小于10nm的时候，逼进物理极限，摩尔定律也面临失效，这种极限挑战下，需要投入的技术资源以及研发资金是不可想象的，全球其实没有多少家半导体企业能支撑。

而当今世界，唯一能够造出EUV极紫外光刻机的，就是ASML。所以它被人们誉为"摩尔定律的拯救者"。

六、EUV光刻机，到底难在哪里？

可能有IT之家小伙伴会问：为什么只有ASML能造出EUV光刻机呢？这个EUV光刻机到底难在哪里？

我们首先需要明白EUV光刻机的工作原理。当然，细节极度复杂，汐元尽量用简单的话讲清楚。

上一节我们讲过，光刻这部分原理其实很简单，就是让光透过写有电路图的多层光罩，将电路图显影在晶圆上。

▲再看一遍这个图

所以有两个关键点，一个是光源，一个是光罩。

极紫外光源怎么产生？方法不止一种，ASML的办法是，用强烈的雷射光两次轰击"锡液滴"，就可以产生波长13.5nm的极紫外光。

▲轰击锡液滴

然后，利用复杂的光学结构将极紫外光变成极紫外光雷射。

具体的方法大家不用了解，涉及高端的化学知识和光学知识。

（编辑：应用网_阳江站长网）

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