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ASML EUV光刻機背後的神奇故事
2015年，摩爾定律戛然而止
在過去的50多年裡，電晶體變得越來越小，晶片上能容納的數量每兩年翻一番。這就是著名的摩爾定律，由英特爾聯合創始人戈登·摩爾在1965年發現這一規律後命名，它一直是科技行業的主要驅動力之一。但在2015年左右，這一處理程序戛然而止。如果沒有一家製造公司能挺身而出，我們可能永遠無法突破這個瓶頸。
對EUV光刻機的嚴格要求
想像你被縮小到螞蟻大小，並獲得一把強力雷射，能像切黃油一樣熔化金屬。接著，一滴約白細胞大小的熔融錫滴以每小時250公里的速度從你面前飛過。你的任務是：在20微秒內，用你的雷射連續擊中這個錫滴三次。這正是EUV光刻機所做的：它連續三次擊中一個小錫滴，將其加熱到超過22萬開爾文。這大約是太陽表面溫度的40倍。而且它不只是擊中一個液滴，它每秒鐘要擊中5萬個液滴。
光刻機還需要包含可能是全宇宙最平滑的鏡子。如果將其中一面鏡子放大到地球大小，那麼最大的凸起也不會超過一張撲克牌的厚度。除此之外，它能將晶片的一層完美地疊加在另一層之上，誤差不超過五個原子。
晶片製造第一步：提取二氧化矽
製造微晶片的第一步是取二氧化矽（通常來自沙子），並將其提純為純度接近100%的矽塊，然後在特製熔爐中熔化。接著，將一顆微小的種子晶體放入熔池中。矽原子附著在晶體上，延伸其結構。然後慢慢提升並旋轉種子晶體，最終形成一個巨大的單晶矽錠。
單層晶片的製造過程
之後用金剛石線鋸將矽錠切割成圓片（晶圓），最多可切成5000片，然後對每一片晶圓進行精細拋光。下一步，塗覆一種稱為光刻膠的光敏材料。在正性光刻膠中，暴露在光線下的區域會變弱且更易溶解。如果讓光線穿過帶圖案的掩範本，就可以選擇性地弱化部分塗層。隨後用鹼性溶液沖洗晶圓，洗掉曝光的光刻膠，留下印刻的圖案。
為了將這些圖案轉化為物理結構，通常使用學藥品或電漿體蝕刻裸露的矽，然後沉積銅等金屬來填充這些蝕刻線。最後一步是洗掉剩餘的光刻膠，至此，就完成了一層晶片的製作。
晶片製造的四個步驟
晶片製造的過程可以簡化為四個主要步驟：塗膠、曝光、蝕刻和沉積。每一層晶片都會重複這個循環，根據晶片的不同，可能會有10到100層。底層是電晶體，這是最複雜的一層，需要數百個必須完美的步驟。高層則容易一些，主要是傳輸訊號和電力的金屬線。最後，完成後的晶圓會有數百個晶片，它們隨後被切割成獨立的塊狀，進行封裝並裝入產品中。
光刻中的衍射現象
在整個過程中，最困難也最關鍵的一步是光線穿過掩範本照射到晶圓上的過程。這就是光刻，因為這一步決定了能把晶片特徵做得多小。當試圖列印越來越小的特徵時，掩範本上的縫隙開始接近光的波長，這就會產生問題。光的衍射變得不可避免。
當一個波的波峰與另一個波的波谷對齊時，它們會互相抵消形成了暗點；而當波峰與波峰對齊時，兩波同相，它們會疊加得到亮點。
特徵尺寸和數值孔徑
設計者不僅不與衍射對抗，反而利用它來獲得所需的圖案。他們根據最終想要在晶圓上得到的圖案進行逆向推導，設計縫隙，使衍射以特定的方式發生。特徵尺寸越小，零級和一級光之間的夾角 α 就越大。因此，透鏡就需要更大，才能捕捉到光線。透鏡的大小由數值孔徑NA描述，即該角度的正弦值。數值孔徑越大，能列印的特徵就越小。
縮小波長可以實現更高的特徵尺寸
幸運的是，我們還可以通過改變波長來實現更小的特徵尺寸。紅色雷射波長約為650奈米，如果換成波長532奈米的綠色雷射，會發現衍射後綠色的點比紅色的點靠得更近。這是因為來自兩個不同間隙的光不需要移動那麼遠就能再次達成同相。於是衍射級次靠得更近。因此，使用較短的波長，可以用同樣的透鏡列印更小的圖案。
DUV之後，遭遇特徵尺寸極限
所有這些都被瑞利方程所涵蓋，它決定了最小特徵尺寸或關鍵尺寸。增加數值孔徑有極限（最大為1），繼續縮小特徵的唯一方法就是使用越來越短的波長。這正是直到1990年代後期所發生的事情，當時行業定格在193奈米的深紫外光DUV，這種光被用於製造直到2015年左右所有最先進的晶片。但到那時，科學家們在縮小特徵尺寸方面已經達到了極限。摩爾定律即將撞上一堵磚牆。因此需要一個徹底的變革，一個已經醞釀了大約30年的變革。
木下博雄的想法：使用X射線進行光刻
早在1980年代，日本科學家木下博雄提出了一個瘋狂的想法：使用更短的波長，比如10奈米左右的X射線。理論上，這能列印更小的特徵。但這種波長的X射線具有足夠的能量將電子從原子中打出來，所以大多數材料都會吸收它們。與波長小於1奈米的醫療用X射線不同，這些波長仍長到足以與空氣發生相互作用，所以空氣也會吸收它們。這意味著木下的裝置必須處於真空中。
更糟的是，透鏡也會吸收它。所以看起來這個想法永遠行不通。但在1983年左右，木下偶然看到了一篇由Jim Underwood和Troy Barbee發表的論文。他們的工作集中在能反射4.48奈米波長X射線的特殊鏡子上。這引起了木下的興趣。曲面鏡可以像透鏡一樣聚焦光線。如果他能弄清楚如何為他使用的波長製造這些特殊的鏡子，那麼這可能是進行光刻的另一種方式。
Underwood和Barbee的X射線反射實驗
鏡子的工作原理大致如下：當光線從一種介質進入另一種介質時（比如從空氣到玻璃），它會發生折射。部分光穿過去，部分反射回來。反射量的多少取決於角度、光的偏振，以及兩種介質折射率之間的差異。差異越大，反射的光就越多。
Underwood 和 Barbee 利用了這一原理。他們製造了不到1奈米厚的超薄鎢層，使透射X射線的路徑長度恰好為其波長的四分之一。接著他們加入了另一層碳，它對4.48奈米波長的折射率比鎢高。X射線撞擊介面後部分被反射，相位改變了半個波長。當新的反射波到達鎢層邊界時，它又行進了四分之一波長，總共行進了半個波長。這樣兩個相位相匹配，波發生了相長干涉。他們總共疊加了76個交替層，從而能反射回更多的X射線。雖然他們當時只設法反射了約6%的光，但這是一個原則性的證明，說明了可以反射X射線。
木下設計了發射11奈米光多層膜鏡，不被主流認可
木下看到了其中的可能性。大約兩年後，他的團隊設計並製造了三面由鎢和碳組成的彎曲多層膜鏡，用於反射11奈米的光。利用這些鏡子，他成功列印出了4微米（4000奈米）厚的線條，證明了在理論上X射線光刻是可行的。一年後，即1986年，他去日本應用物理學會發表了他的研究結果。
他既自豪又興奮地解釋了他的裝置並展示了圖像。但聽眾拒絕相信這一切。木下深受打擊。他後來回憶道，人們傾向於把整件事看作是天方夜譚。沒人相信這是一條可行的道路。
來自光源和鏡面的雙重挑戰
這種反應至少在某種程度上是有道理的。首先，地球上沒有任何自然物能產生這種光，最近的天然來源是太陽。大多數科學家（包括木下）使用粒子加速器或同步輻射裝置來產生X射線。它們能提供巨大的能量，大到像足球場一樣。因此，每台機器都需要自己的動力源。但即便你能產生這種光，還需要製造極其平滑的鏡子來聚焦並列印那些細小的特徵。
如果鏡子表面相對於波長非常粗糙，光線就會發生漫反射。對於普通的家用鏡子，凸起的平均高度大約是4000個矽原子的厚度。但對於需要反射X射線的鏡子，需要達到原子級的平滑。平均凸起只能有約2.3個矽原子厚。如果一面鏡子有德國那麼大，那麼最大的凸起也就大約1毫米高。
來自美國的技術支援
但木下拒絕放棄。很快，援軍從一個意想不到的地方趕到了。太平洋彼岸，舊金山東邊約70公里處是勞倫斯利弗莫爾國家實驗室。這是一個誕生於冷戰時期的實驗室，由美國政府巨額資助，其唯一目標就是核武器。該實驗室由迴旋加速器的發明者歐內斯特·勞倫斯和氫彈之父愛德華·泰勒共同創立。
在其整個生命周期中，他們設計了10多種聚變核彈頭。因此，他們的部分研究集中在核聚變反應內部發生了什麼。聚變反應釋放出大量的X射線，那是他們以前從未能捕捉和分析的光。但現在，利用那些特殊的多層膜鏡，他們有了一個機會。
Andrew Hawryluk利用多層膜鏡實現X射線反射
Andrew Hawryluk是負責這項工作的科學家之一。幾年內，他和他的團隊利用多層膜鏡反射了一些X射線。1987年聖誕，他寫了一篇白皮書，將這些鏡子應用到光刻中，大約五個月後提出了用X射線印刷晶片的發現。他在一次會議上發表了他的研究。但和木下一樣，他也沒得到預期的回應，觀眾的反應極其負面。他感覺自己走到了職業的低谷。
但三天後，他接到了貝爾實驗室Bill Brinkman的電話，他是AT&T的執行副總裁，邀請Hawryluk去紐澤西做個報告。在貝爾實驗室，他找到了志同道合的人。在過去的30年裡，美國政府向國家實驗室投資了數十億美元，以在冷戰期間保持國家的技術領先地位。但之後冷戰趨於緩和，這些實驗室掌握著具有商業潛力的研究成果。因此政府鼓勵實驗室與美國公司合作，將研究轉化為產品以刺激經濟。
2000年，EUV原型機產生9.8W的EUV光
1996年，美國政府削減了EUV項目的資金。這對英特爾這樣的大型晶片公司來說是一場災難。行業估計，193奈米的光刻工具到2005年將落後於摩爾定律，而且當時沒有其他替代方案。於是，英特爾、摩托羅拉、AMD等公司聯合起來投資了2.5億美元以維持項目運轉，這是私營工業界對美國能源部研究項目進行過的最大規模投資。
到2000年，實驗室研製出了工程測試台。它是第一台功能齊全的EUV原型機。它能產生9.8瓦、13.4奈米的EUV光，經過八面鏡子從光源反射到掩模再到晶圓。它能列印70奈米的特徵，並證明了EUV是可行的。
原型機一小時智能列印10片晶圓
但原型機有一個重大缺陷。它每小時只能列印約10片晶圓。而要使EUV具有經濟可行性，它必須每小時列印數百片，且全年全天候運行。產量如此低的主要原因是光線要經過八面鏡子和掩模（掩模也是一面刻有圖案的鏡子）。傳統的透射式掩模行不通，因為它們會吸收所有的光。每面鏡子的反射率約為70%，這已接近極限，但經過九次反射後，最後只剩下4%的光。這意味著每100個光子中只有4個能到達晶圓。
少用幾面鏡子只在一定範圍內有效，今天的EUV系統有六面鏡子。但在經過六面鏡子和掩模反射後，仍然只剩大約8%的光。因此，他們需要將光源功率大幅提高到至少100瓦。對大多數公司來說，這十倍的增長似乎是不可能的。甚至參與工程測試的人也指出，雖然EUV技術本身已成定局，但要讓其成為晶片生產線上的現實，還面臨著無數個工程挑戰。
美國公司退出EUV開發，ASML獨自前行
於是，美國公司一個接一個地退出了完整EUV光刻機的開發。最後只剩下一家公司：阿斯麥ASML。ASML位於荷蘭一個不起眼的小鎮。它在80年代從飛利浦拆分出來時，只有一間簡陋的廠房和一台幾乎無法工作的晶圓步進機。
但飛利浦也給了他們人才，ASML 的第一位研究員Jos Benschop和最終成為ASML首席技術官、EUV最堅定支持者的Martin van den Brink。他就是光刻界的史蒂夫·賈伯斯，預見到了EUV的到來。ASML之前加入了美國的 EUV 財團，現在的任務是找到商業化 EUV 的方法。他們將與德國合作夥伴蔡司（Zeiss）合作，蔡司負責鏡子，ASML 負責光源。
矽和鉬在13奈米下的最高反射率70%
製造任何光刻系統時，首要決定就是使用那種波長。Underwood和Barbee已經製造出了能反射約4奈米光線的鏡子。因為那些鏡子的最高反射率僅為20%左右，經過六面鏡子和掩模後，光線只剩下 0.00128%，這顯然太低了。幸運的是，研究人員還考察了另外兩對組合：矽和鉬，在13奈米波長下理論最高反射率為70%；以及鉬和鈹，在11奈米波長下理論最高反射率為80%。因為鈹具有極高的毒性，且極難處理。因此，科學家們轉而專注於矽和鉬。
蔡司使用濺射工藝製造鏡子
為了製造鏡子，蔡司使用了一種稱為濺射的工藝。塗層材料的靶材受到電漿體或離子的轟擊，導致原子被彈出、飛出並粘附在鏡面上。這是一個混亂的過程，所以層表面會產生凸起和縫隙。他們完善了一個巧妙的技巧，利用離子束輔助。只需稍微‘搖晃’一下，直到原子掉進它該去的小孔裡，然後整個表面就平整了。
放電產生電漿體的方法功率受限
鏡子設計確定後，ASML需要一個特定波長的光源。基本上有三種方法來產生EUV。早期研究人員使用的第一種方法是同步輻射，但由於每台機器都需要自己的獨立光源，它很快就被排除了。另外兩種方法基於相同的原理。當電子與離子復合時，離子會下降到較低的能級，並以光子的形式釋放多餘能量。如果選對了離子，那麼光子的波長恰好就是你需要的。
有兩種方法可以產生這些離子。第一種是將金屬加熱直至產生金屬蒸汽，然後在其兩端施加強電場。這會導致自由電子撞擊附近的原子並使其電離。如果此時關閉電場，電子與離子復合產生光。這就是放電產生電漿體DPP。這是ASML最初使用的概念，因為它相對簡單。但只能達到了幾瓦的功率，無法達到期望的100瓦。
最終選擇高功率雷射撞擊目標材料產生EUV
ASML需要徹底改變方案，於是轉而採用第二種方法。這種方法使用高功率雷射撞擊目標材料，產生超過22萬℃的高溫電漿體。電子能量極大，以至於原子核再也無法束縛它們，多達14個電子脫離軌道。雷射關閉後，電子和離子復合產生光。這就是雷射產生電漿體LPP，也是唯一看起來具有可擴展性的方法。事實上，這正是之前工程測試台所使用的方法，用一台1700瓦的雷射器射入氙氣流中，產生13.4奈米的光。
使用錫滴替代氙氣
但氙氣有一個大問題：轉換效率非常糟糕，只有約0.5%。這是因為氙雖然在13到14奈米範圍內發光，但它在11奈米左右釋放的光更多。所以大部分能量都用來製造鏡子無法反射的光了。此外，雷射並沒有電離所有原子，剩餘的中性氙原子會強烈吸收部分13.4奈米的EUV光。
於是 ASML開始研究另一種材料：錫。錫在13.5奈米左右有一個高得多的發射峰，其轉換效率比氙高出5到10倍。但與氙一樣，中性錫原子也會吸收EUV光。於是他們想出了一個瘋狂的主意：每次只發射一個微小的錫滴。但為了獲得所需的功率，必須每秒製造並擊中數萬個錫滴，且所有液滴的形狀和大小必須完全一致。
通過精密調製，產生完美的錫滴
事實證明，無法瞬間製造出數千個完全相同的錫滴。於是他們找到了一個折中方案。為了製造液滴，極純的錫被熔化，並通過高壓氮氣推過一個微型噴嘴。這個噴嘴以高頻振動，將液流破碎成微小的液滴。這些液滴起初在大小、形狀、速度和間距上都是不規則的，整個過程非常混亂。
他們的秘密武器就是如何調製這股錫噴流，使其形成想要的、穩定的液滴。看起來噴嘴射出的所有液滴最初都是不規則的，但在到達雷射擊中點之前，這些不規則的小液滴會聚合在一起，形成間距完美、規則且大小形狀一致、速度相同的液滴。
每秒產生5萬個高速錫滴
這些液滴不僅必須完全相同，還必須移動得飛快。如果下一個飛來的液滴離得太近，它就會受到干擾並破壞下一次電漿體激發。所以ASML既要求每秒產生5萬個液滴，又要求它們飛行速度極快。
到2011年，他們的雷射產生電漿體光源達到了11瓦，比之前的光源翻了一番。但他們仍受限於每小時僅5片晶圓的產出。他們需要快速提高功率，因為他們承諾到2011年底達到每小時60片晶圓的產出。
使用氫氣處理剩餘的錫，保證鏡面清潔
ASML這種新方法有一個重大缺陷。錫的問題在於，雖然能以很高的效率產生EUV光。需要處理剩下的錫，因為就在30釐米外，就放著蔡司製造的原子級平滑、非常精美且昂貴的鏡子。那怕只有1奈米厚的錫掉在集光鏡上，那面鏡子就報廢了。這些機器需要運行一年，ASML需要讓它在一年內保持近乎完美的清潔。他們用到的主要的工具實際上是氫氣。
他們在腔體中充入低壓氫氣，可以減緩並冷卻錫顆粒。即使有些錫落到了集光鏡上，氫氣也會將其剝離，形成一種叫做甲錫烷的氣體。這樣機器在運行的同時也在進行自我清潔。但這些氫氣也會因為那些錫爆炸而變熱。因此，他們需要不斷向系統中注入新的、更涼爽的氫氣，同時排出甲錫烷和過熱的氣體。壓力和流速控制必須恰到好處。氫氣太少，鏡子會變髒；氫氣太多，不僅會吸收過多的EUV光，還會導致系統過熱。
需要以360km/s的速度沖洗氫氣
為了搞清楚有多少能量沉積在氣體中，我們買了一個超高速攝影機。他們觀察到，在每次電漿體激發後，都有一道衝擊波傳播到氫氣中，而且重複性極高。於是有了泰勒-馮·諾依曼-謝多夫公式，它能解釋從核爆炸到超新星爆發等各種環境下的點源爆炸。
ASML團隊用這個公式，完美契合了資料。EUV光源每秒發生5萬次這種微型超新星爆發。利用這些能量計算，他們發現需要以約每小時360公里的速度沖洗氫氣，那比五級颶風還要快。
“ASML EUV光刻機背後的神奇故事”
蔡司即時測量鏡面角度，實現高精度控制
但2012年過去了，他們仍然沒有足夠的功率。事實上，到2013年，ASML通過每秒射擊5萬個錫滴才剛達到50W。但功率增加也帶來了代價：功率越高，熱量越高。熱量最終會導致鏡子發生輕微偏移，導致光線失準和晶片層錯位。
於是蔡司直接在光學系統中內建了一套神經系統，利用機器人引導的感測器即時測量每面鏡子的精確位置和角度，精度達到奈米級和皮弧度級。這種精度相當於在地面發射移到雷射到月球表面，控制雷射從月球表面一枚硬幣的一側移到另一側。這讓他們在功率增加的情況下也能控制光線。
在EUV尚未成功時，就押注High NA EUV
儘管蔡司在光學方面做得極其出色，ASML仍在為動力源苦苦掙扎。問題在於錫滴密度太大，這意味著大部分發射出的EUV光在到達集光鏡之前就被中性原子重新吸收了。他們轟擊液滴的方式光線不夠，碎片太多。更糟糕的是，他們預見到大約10年後將需要新一代機器——高數值孔徑（High-NA）EUV機，這種機器擁有更大的光學系統，能列印更小的特徵。他們不僅全部押注在EUV上，而且在還沒確定它能否成功之前就加倍下注。
要求主要客戶投資研發
但為了維持開發，他們需要巨額資金。於是ASML 聯絡了它的主要客戶，告訴他們得通過向ASML投資來讓他們能投更多錢。英特爾投資了約41億美元，三星和台積電合起來又投資了13億美元。研發得以繼續，但由於拿不出產品，客戶的耐心正在耗盡。他們在每次會議上都被‘公開處刑’，因為去年承諾的事情沒能兌現。他們會說：這是你兩年前展示的，這是你去年展示的，這是你今年告訴我的。我憑什麼相信你？”
轉機：兩次雷射打擊錫滴
開發團隊開始變得絕望，2013年ASML仍掙紮著提高EUV功率。最終轉機來自於改變雷射擊中錫滴的方式：不再只打液滴一次，而是打兩次。“第一槍擊中液滴，使其膨脹成薄餅狀。然後才發第二槍，即更強大的主脈衝，將其蒸發並轉化為電漿體。”這是一個重大突破。通過將目標從液滴改為薄餅狀，為雷射蒸發提供了更大的表面積，且沒有增加額外碎片或中性原子的代價，因為現在錫滴是一次性被蒸發的。到2014年，他們終於達到了夢寐以求的100W大關。
使用雷射幕簾，精確擊中每個錫滴
但隨著193奈米多重曝光技術的改進，意味著EUV只有在達到200瓦且每小時產出125片晶圓時才有價值。其中一個問題是，如何完美計時雷射以擊中每個液滴。
這就像是你要讓一個高爾夫球落在200米外的小洞裡，不是落在果嶺上滾進去，而是直接空心入洞，每一次都要中。那些錫滴穿行在氫氣流的大漩渦中，速度極快，就像在龍捲風中射高爾夫球，然後在它降落在洞口的一瞬間被雷射擊中。為了追蹤液滴，ASML使用了雷射幕簾，可以監測液滴何時穿過。那些散射的光子會告訴他們液滴何時何地出現。從而精準告知何時發射雷射。
通過真空中注入適量氧氣，讓集光鏡保持更久的清潔
隨著光源功率的提升，在開始製造機器之前還有一個最後的問題需要解決。雖然氫氣保護了集光鏡免受碎片的侵害，但它並不完美。密集的高能光子和氫離子到處亂竄，損壞了集光鏡上的一種特殊頂層塗層。導致他們每10小時就得清洗一次鏡子，這對生產效率來說太糟糕了。
Martin van den Brink每天都詢問進度。後來一位工程師注意到，每次他們打開機器時，鏡子突然顯得乾淨了一些。他由此受到啟發，提出給系統加入一點點氧氣，或許就能確保集光鏡能保持更久的清潔。於是他們開始實驗真空環境下所需的氧氣量，最後得出了結論：加入特定量氧氣，就能讓集光鏡保持更久的清潔。有了這個修正方案，ASML的機器可以連續運行更長時間，終於具備了商業可行性。
2016年，開始交付EUV
到2016年，訂單開始接踵而至。現在所有最先進的晶片都需要ASML的機器，這使他們或許成為了世界上最重要的科技公司。ASML的首批商業化機器數值孔徑為0.33，可以列印13奈米的線條。這些被稱為低數值孔徑機器，ASML目前仍在製造。
但Jan的團隊早在2012年就開始研究的是下一代，它擁有更大的光學系統，能列印更小的特徵。這就是高數值孔徑EUV，數值孔徑達到0.55。單台價格超過3.5億歐元。
人類第一台High NA EUV
這是人類建造過最先進的機器。歷經多年、數十年的研發和數百億美元的投入，才造就了這個龐然大物。這是第一台High-NA機器。人類歷史上列印出的第一批8奈米線條，就是出自這台機器。地球上最平滑的物體全都在這台機器裡面。雷射系統被棕色的櫃子蓋住，但ASML展示了一個模型版本。一個功率僅幾瓦的二氧化碳雷射器進入這個放大器，在裡面來回反射，直到功率增加到原來的五倍。隨後它要經過總共四個不同的放大器，使最終的雷射達到20000瓦，這比切割鋼材的雷射還要強四倍。
實現每秒10萬錫滴的雷射打擊
ASML第一代EUV機器與最新一代之間的一個改進是擊中液滴的脈衝數量。第一個預脈衝仍將液滴壓扁成薄餅狀，但現在有了第二個預脈衝進一步降低其密度。它基本上將其變成了低密度氣體，使其稀疏化。然後最後的脈衝基本上將其全部電離。這樣，對於驅動雷射器輸出的相同功率，他們能獲得更多的EUV光。
ASML目前出貨的最新EUV光源大約在500W水平，他們將頻率提高到了每秒60000次。他們的路線圖是朝著每秒10萬個液滴進發。他們現在已經在實驗室演示了每秒10萬個液滴。所以這不再是是否的問題，而是何時的問題。太瘋狂了。目前出貨的高數值和低數值孔徑機器都使用三個脈衝，並最終將擊中更多的液滴。
EUV光源只是完整機器的一小部分
但光源只是完整機器的一小部分。EUV光在集光鏡反射後，進入照明器。一組鏡子在光線撞擊掩範本之前對其進行整形和聚焦。掩範本位於上半部分，這個模組是在單獨的設施中建造並稍後安裝的。接著光線進入投影光學箱，這是一組縮小光線的鏡子。
高數值孔徑機器可以在垂直方向將圖案縮小八倍，在水平方向縮小四倍。鏡子也更加平滑。如果低數值孔徑的鏡子有德國那麼大，最高的凸起約1毫米。但如果高數值孔徑的鏡子有世界那麼大，最高的凸起只有一張撲克牌的厚度。通過這些改進的結合，ASML將數值孔徑從0.33提升到了0.55。
最後，光線撞擊晶圓。為了達到每小時列印185片晶圓的速度，掩範本以超過20g的加速度來回抽動。這超過了F1賽車加速度的五倍。這是機器內部的實際影像，不是加速播放。
EUV機器需要實現驚人的精度，層間偏差小於1奈米
這台機器最瘋狂的地方不在於掩範本移動得有多快，甚至不在於它能列印多小，而是它必須達到的驚人的精確度。任意兩層之間允許的最大偏差（即套刻精度）是1奈米。這是五個矽原子的精度。通常ASML系統工程師會做一個預算。整體允許誤差一奈米，然後他們將這一奈米再細分下去到每個小組。每個小組為屬於他們的那部分奈米而奮鬥。
EUV光刻機充滿了迷人的反差感：如此巨大的機器、這麼多的基礎設施，只為了製造人類能規模化製造的最小的東西。你想去的地方越微觀，周圍的一切就變得越宏觀。
需要7架波音747、25輛卡車運輸
機器組裝、測試並獲批後，會被拆解運往世界各地。5000家供應商提供10萬個零件、3000根電纜、4萬個螺栓和2公里的軟管。ASML運輸一台高數值孔徑機器需要250個集裝箱，分裝在25輛卡車和7架波音747貨機中。
儘管充滿了懷疑和挫折，EUV終於在木下博雄拍下第一張圖像30年後進入了製造領域。但即便在全世界幾乎都不相信它能成功的時候，ASML的一些人早在2001年就預見到它能行。為了讓EUV成功，他們克服了成千上萬個障礙，奮鬥了30多年。
這不由得讓人想起一句話：理性的人讓自己適應世界；而不理性的人堅持讓世界適應自己。因此，所有的進步都取決於那些不理性的人。 (梓豪談芯)