•
你手裡的智慧型手機、筆記型電腦、甚至電動汽車，都有一個共同點。
它們的“智慧”來自奈米級晶片。
晶片越小，性能越強。
要製造這種細如髮絲百分之一的線路，人類使用的是一種聽上去像科幻電影的技術：極紫外光刻（EUV Lithography）。
這項技術的核心，是一種波長只有 13.5 奈米的特殊光，EUV光。
比可見光短20倍，比X光長一點。
但你知道嗎？
這種光不僅看不見，還不能用透鏡聚焦，只能靠鏡子反射，而且必須在真空中運行。
這究竟是為什麼？
這束神秘的EUV光又是怎麼造出來的？
讓我們一步一步揭開它的秘密。
EUV，全稱是 Extreme Ultraviolet，中文叫“極紫外線”。
它是電磁波譜中一種介於紫外線和X射線之間的光，波長為 13.5 奈米。
這相當於人類頭髮直徑的約 1/5000。
在光刻中，光的解析度（成像最小線寬）大致取決於它的波長。
波長越短，就越能“照清楚”更小的結構。
EUV 之所以重要，是因為它的短波長能突破以往193奈米ArF光刻的極限，實現2nm以下的晶片工藝。
你可能以為，只要造個短波長的雷射器就能搞定。
但現實是：EUV波長太短，現有的傳統雷射器根本做不到。
所以工程師們想出了一種非常野路子，但又極其巧妙的方案：用電漿體炸出來的光！
工藝名稱：LPP（Laser Produced Plasma）
基本原理是這樣的：
1. 釋放一個微小的錫（Sn）液滴，直徑只有幾十微米；
2. 用高功率CO₂雷射轟擊這個液滴，把它瞬間加熱到幾萬攝氏度；
3. 錫在高溫下被電離，變成電漿體，發出強烈的電磁輻射；
4. 這些輻射中有一小部分，恰好是13.5奈米波長的光；
5. 通過多層反射鏡系統提取出這部分光，形成EUV光源。
這種方法每秒鐘要產生5萬次小爆炸，極其精密複雜。
EUV 的另一個“脾氣”是：它根本不能穿透任何玻璃或透鏡。
這是因為：
EUV 光在接觸普通材料（玻璃、空氣）時，會被完全吸收；
連最薄的石英窗都無法讓13.5nm的光穿過。
更別說用透鏡聚焦了。
EUV系統只能使用多層反射鏡；
每個鏡子是由約40層不同折射率的材料（如鉬/矽）疊加而成；
每面鏡子僅反射60-70%的能量；
光路最多經過6~8個反射鏡，能量損失極大；
所以光源必須非常強。
很簡單，因為：
空氣會把EUV光完全吸收。
那怕幾毫米的空氣層，就能讓13.5nm的光徹底“消失”。
所以整套EUV系統，從光源、掩模到晶圓，必須全程在高真空環境下運行，而且封閉系統中不能有一點塵埃。
這也解釋了為什麼ASML製造EUV光刻機時，需要一個高達180噸的超大腔體，全封閉、抽成真空，並維持極高的潔淨度。
光源功率400W 以上（以前幾十瓦都困難）。
光斑頻率5萬次/秒液滴轟擊。
真空系統<10⁻⁶ Pa 高真空環境。
鏡面精度表面誤差 <0.1nm。
系統成本超過 1.5億美金
製造周期，單台裝置裝配 + 偵錯 >1年
全球能造這種機器的公司只有一家：荷蘭的 ASML，核心反射鏡由德國蔡司負責，幾乎沒有備選方案。
總結下來有三點：
1. 只有EUV能滿足2nm及以下的解析度需求；
2. 相比多重曝光、浸沒光刻等老辦法，EUV更高效；
3. 電晶體密度更高、能耗更低、晶片性能更強。
儘管EUV初期投入巨大，但對於先進製程（7nm/5nm/3nm）而言，已是必選項而非“可選項”。
每一次晶片的躍遷，背後都是物理極限的突破。
EUV光刻，堪稱現代工程的奇蹟。
它將天文望遠鏡的光學、多次反射鏡的精度、電漿體的混沌控制、以及雷射與真空系統結合在一起，為我們打開了一扇製造未來晶片的大門。
當你看到晶片從5nm進步到3nm，不只是數字的變化，那是整個人類光學、材料、熱控、電子工程協同努力的結晶。 (羅羅日記)