EUV光刻新突破，是不是真的？

这几天，关于光刻的迷惑性传言又来了。

事情围绕 EUV而起，传闻者将其包装的“有鼻子有眼”，大概意思就是有总比没有强。发酵愈深，传闻愈悬。

这也引发EEworld坛友的激辩，这种方案就好比1000米精度的狙击枪，我们做出999米的枪管子，并且一个光刻工厂什么长度的光都有。虽然想象力丰富，但仍然难辨真假。（如果有任何其它想法与工程师沟通，可移步EEWorld原贴进行讨论：http://bbs.eeworld.com.cn/thread-1256513-1-1.html）

这种方案会是绕开ASML的关键吗？

电子工程世界（ID:EEworldbbs）丨出品

EUV，在历史中胜出

为什么EUV光刻这么被大家所关注？对一颗芯片来说，光刻是制造过程中最重要、最复杂也最昂贵的工艺步骤，其成本占总生产成本30%以上，占据将近50%的生产周期。

不止如此，卡中国脖子的设备有很多，但光刻机是国产化率一直成长最慢的一个。

对芯片来说，5nm以后就必须使用EUV光刻机。这是因为，当金属间距缩小到30nm以下（对应工艺节点超越5nm），光刻机的分辨率就不够用了。

从公式“光刻机分辨率=k1*λ/NA”中，可以得知，NA越大，光刻机分辨率就越高，制程就越先进。但NA孔径并没有那样容易提升，所以光刻机就选择了改变光源，用13.5nm的EUV光源取代193nm的DUV光源，就能大幅提升光刻机分辨率。不止如此，EUV还能能够减少工艺步骤，提升良率。

EUV难在哪里？根据ASML官方信息，一台EUV光刻系统，包括激光器、物镜、光路系统、测试台、曝光台以及测量设备、减震装置等多个部件，每个部件要求都极高，十分精密，且需要完美地配合，制造难度极高：

• 包含100000个零件，重约180吨；

• 需要40个货运集装箱，通过20多辆卡车和3架货机运输；

• EUV系统中使用的反射镜需要非常平整，如果被放大成德国那么大，最大的凸起不到1毫米高；

• 通过发射高能激光至熔融锡滴上产生EUV光——这个过程每秒达50000次；

• EUV系统可以精确地控制光束，以至于相当于从地球上照出手电筒并击中放置在月球上的 50欧分硬币；

• EUV系统包含一个重达7600公斤的大型真空室。

那么，不用EUV行吗？

除了EUV，也不是没有其它技术，全世界对光刻的研究一直都很积极，已经足足有将近60年历史，光刻技术也远比想象中要多。

虽然EUV并非通向先进制程的唯一之路，但只是都没那么好，或者太贵了，EUV仍然是现在最主要的方向。

对芯片行业来说，理想的光刻机技术应该是成本较低、通量高、特征尺寸小、材料和基材独立的。

而现在除了光学光刻，大部分光刻技术都不能满足大规模生产需求，直写光刻这种技术，一般又大多做掩模版或定制化芯片。

光学光刻等于是经过历史层层筛选，最终胜出的技术，并从紫外光刻技术（UV）、深紫外光刻技术（DUV）和极紫外光刻技术（EUV）不断向前延伸，其波长也从436nm、365nm、248nm，不断向193nm、13.5nm不断延伸。

每个制程技术节点用什么光刻技术，IEEE一直都有所规划，并且已经持续数十年，它就是国际器件与系统路线图（IRDS）。

根据路线图规划，极紫外光刻（EUV）、导向自组装（DSA）和纳米压印光刻（NIL）是下一代纳米制程节点的技术候选方案。不过，纳米压印光刻（NIL）目前还不能大规模生产，只是多用于一些小规模的芯片定制或是做掩模版。

制程工艺发展路线及潜在技术，图源丨IEEE

成果转化，没那么简单
那么， 我们该如何看待这件事呢？

首先，这项论文成果，一定是划时代的，我们相信国产的力量正在变强。但相应的，外界“添油加醋”的小道消息，并不可信，也可以说就是谣言。

这种方案并不是不可能，但又有一种破罐子破摔的感觉，正是这种模糊感，让人感觉传闻都是真的。

美国心理学家阿尔波特和波兹曼（Allport & Postman）曾在上个世纪40年代提出传言传播公式，即“传言传播机会=个人关注程度×事件证据模糊性“。也就是说，事件不确定性和满足人们好奇心是关键，对于真相远没有对自我立场、观点佐证的需求重要，因此人们只愿意相信自己想要相信的东西。

对于市场信息，我们需要理性看待：

一方面，要考虑到技术实用化的问题。世界上，有着许多新型路线写在论文之中，就比如量子计算、类脑计算，这些技术很好，砸大钱也不是不能实现，但缺乏商业实用化，所以连英特尔都只是说我们在研究，但正式推出要等到有市场。投资机构不会盲目投钱，不会毫无理由地盲目投大钱。一切总归要讲商业逻辑，路要一步一个脚印地走。

另一方面，要考虑到技术实现的问题。光刻机不仅是吞金兽，还是吞电兽、吞水兽，这么大的机器要用多少电、用多少水、废水怎么处理都是要看考虑的问题；光有一个EUV光源还不代表技术突破，掩模版、光刻胶、光刻系统建设都是需要考虑的问题；百般周折，最终生产良率和生产效率如何，如果不及预期，冒着风险造出这样的机器，实用吗？

EEworld论坛上，工程师认为，感觉是一种方向，不过得考虑实用性，能做4nm但是产量慢，那没啥意义呀，有工程师表示，俗话说，不看广告，看疗效。现在还说不好，只能等过段时间再说。

在自媒体，我们每天都在突破光刻技术，每天都让世界为之颤抖。我们相信未来一定会更好，但也没必要有了来之不易的论文成果，就大吹特吹，不考虑现实问题。时间从来不语，却会给出你想要的答案。

参考文献

[1] EEworld论坛：这两天沸沸扬扬的“光刻厂”是不是真的啊？.http://bbs.eeworld.com.cn/thread-1256513-1-1.html

[2] IEEE：International Roadmap For Devices And Systems 2021

[3] Medium：https://medium.com/@ASMLcompany/a-backgrounder-on-extreme-ultraviolet-euv-lithography-a5fccb8e99f4;