工业之光 195章 0.5代的euv

如果说航空发动机是人类工业的皇冠，那么光刻机就是人类工业的权杖。

目前世界上能够称得上顶级的航空发动机制造商一共只剩下三家，美利坚有两家，通用电气公司和普惠（普拉特·惠特尼集团公司），英吉利有一家，罗尔斯罗伊斯公司（没错。就是劳斯莱斯，两家公司40年前是一家）。

除了这三家之外全世界都不到别的可以给民航大飞机提供可靠动力的供应商了，日本和德意志等几个国家作为分包商在某些子部分上很有实力，但是在整机上毫无建树。

而继承了前苏联遗产的整合而来的俄luo斯航空器零件制造集团，提供的发动机只有一台ps90这个落后的型号，至于华夏……叶修没开挂之前在航发上就是弱鸡。

但是，大推力航发虽然开发难度极高，可是至少全世界还有三个顶级供货商，那顶级光刻机呢？

一个。

现在全世界能够拿出一流芯片光刻机的只有一家，ASML。

除此之外再也没有第二家了，小日本的尼康和佳能在选择新路线的时候习惯性的选择不走寻常路，然后在193i光刻机时代（尼康和佳能选择了干式157nm光刻机路线）被ASML一举打垮（前文提到过）。

自此开始，ASML就拉开了与尼康和佳能的差距，逐渐把这两家挤出了高端光刻机的市场，就像之前老曾同志跑去勒索尼康木本社长的时候，他们就积压了一批最新的nsr-620d193i湿式光刻机，如果不是叶修饥不择食吃下了这批货，这些光刻机最后很有可能就砸在手里了。

虽然作为一个华夏人对小日本很不爽，但是叶修从未否认这个国家在工业制造上的实力和决心，特别是在一些高端机器上，甚至可以压到整个北约。而且这个国家在光学，化学材料和精密加工上有着极为深厚的基础，而光刻机，顾名思义就用光来刻蚀，最重要的就是光源。

但是即便是技术基础得天独厚的小日本在进入新一代光刻机EUV极紫外光刻机的研发的时候终于掉队了，因为他们的对手是集合了整个白人世界之精华：ASML。

ASML所在地是荷兰，但是其实一个多个国家半导体公司联合起来的企业，它集中了白人世界所有的优势资源，最终成了半导体设备行业的霸主。

而这家公司，现在甚至连空气都被美利坚老阴比监控着，华夏想从ASML手里获得最新的193i光刻机就是痴人说梦，而叶修自己动手制造193i光刻机不见得比他造出EUV快多少，

道理很简单，你让一个人徒手造一台汽车和造一架飞机有区别吗。。。

因为在制造难度上两者差距其实没那么大只不过一个是成熟的设计，一个是全新的产品……

叶修之所以选择跳过193i光刻机，除了这个原因之外，还有就是193i光刻机真的已经走到尽头了，潜力基本上已经被挖到极限了。

因为理论上来说193i光刻机的光刻技术已经开始逐渐违背物理定律了，但无奈地还得充当Fab的主流技术。现在应用在Fab的先进光刻技术，就只有193nm沉浸式光刻，但也只能在晶圆上打印一下细小的功能部件，并不能大规模应用。

其实在80nm制程的时候就应该遇到瓶颈了，但芯片制造商通过应用分辨率增强技术（RETs）,将193nm光刻技术应用在远低于这个波长的场景。

有了RETs，光刻机在28nm的时候只需要一次的光刻曝光就可以实现了。但到了22nm/20nm，单次曝光有时候就不能给临界层提供足够的分辨率。芯片制造商就通过多重pattern（模式）的方式解决问题。这也就是增加了一个简单的两步流程。

现在的pattern也就需要两个基本的操作。第一步就是line/space（线路与间隔）；第二步是cut（切割）。

第一步就是光刻机在设备上刻下很小的线。现在的公司都在使用line/space，之后还会继续使用基于spacer（间隔装置）的SADP和SAQP多重pattern技术。这当中的主要的挑战就是刻这些细线图案。

为了达到目标，几家芯片制造商只好使用双重pattern技术。在这个步骤里会需要两次光刻和刻蚀步骤去确定一个单层。这就是LELE技术。使用这种双重pattern技术，可以节省30%的pitch，而三重pattern则需要三次曝光，也就是需要三次刻蚀步骤（LELELE），当然，SADP和SAQP也可以在刻的时候应用上。

除此之外，业界在10nm和7nm还会碰到其他问题。在45nm和40nm的时候，设计的时候需要用到40层光罩，而到了14nm和10nm，光罩的需求量则上升到60层。

如果没有EUV，只是靠沉浸式去实现三倍甚至四倍pattern，那么在7nm的时候，光罩数量会上升到80到85层之间，晶圆制造资光罩层数的增加，也就代表着成本的水涨船高。

同时覆盖物也将会成为Fab的灾难。覆盖物需要把光罩层有秩序的精确地放置在彼此的身上。而随着mask的增加，覆盖层也就会成为噩梦。如果没对齐，覆盖层问题就够你喝一壶了。

另外，现在做一层光罩需要1到1.5天，在7nm的时候使用多重pattern，那就需要差不多五个月的时间才能做好晶圆。

所以现在业界都把EUV当做现代半导体的救星。有了EUV，就不需要那么多光罩层，届时会把光罩的层数降到60左右，而晶圆的出厂时间也会缩短到一个月。

可是ASML即便是不断投入更多的资源，EUV的研发成功依旧遥遥无期，从之前的2013年交付，变成了2015年。（其实现实中EUV最终交付给芯片制造商的时候已经是2018年了这也是5/7nm制程工艺的时间节点，当然也有头铁的，比如英特尔就用上一代的193i做出了7nm制程的芯片，台积电一看英特尔做到了，表示老子暂时也不用EUV

了，我也要用193i做出10nm以内的制程……）

当然其实现代科技发展到现在这种程度，有时候选择发展路线的时候并不是说这种方案比较好，而是……

这个方案没有其他的方案那么差……

叶修之所以选择直接开发EUV的原因稍微有点另类，因为EUV用的13.5nm技术，其他芯片制造商是要用它做出5/7nm制程工艺的，而叶修不一样，能做出16nm制程就行，或者是20nm也能接受，光这一点就把EUV实用化的标准降低了一大截，制造难度上反而比最顶级的193i光刻机降低了不少。

而是很重要的一点虽然买不到整机，但是委托叶修的老朋友木本社长帮忙生产EUV的主体零件还是没问题的，核心部件叶修会想办法自己搞定，这就更加降低了叶修制造EUV的难度了。

其实这就像航空发动机很难造，但是那仅限于顶级货，那种微型涡喷，淘宝上就有，便宜的贵的都有……而能造出二流涡轮风扇发动机（涡扇10）的华夏却拿不出顶级的活塞发动机。

而是对于光刻机最核心的需要极高水平工人来制造的光源和镜片，因为数量不大，叶修决定亲自动手制造，能造出20台就够他用了。

而且等到叶修这边建立了自己完整的生产体系后，还可以给这些“0.5”代的EUV进行升级，这个是已经到了极限的193iDUV光刻机没法比的。

又把小说写成了论文也是没救了……

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