什么是EUV，它如何工作？

极端紫外线（EUV）轻型技术是半导体行业变化的主要动力。光刻是一种用于将复杂模式打印到半导体材料上的方法，自半导体年龄开始以来，已使用短波长来提出。EUV光刻是迄今为止最短的。

几十年来，在开发中，第一台EUV光刻机器分批购买，准备生产的机器是从ASML，荷兰半导体公司。

关键要点

极端紫外线（EUV）的光的波长非常短，接近X射线。
EUV光用于微芯片光刻中，将图案打印到硅晶片上。
荷兰公司ASML正在开创这项技术，并且是EUV光刻系统的唯一来源。
EUV光的短波长允许生产一些最强大的微芯片。

EUV灯是指用于微芯片光刻的极端紫外线，其中涉及将微芯片晶片涂在光敏材料中，并小心地将其暴露在光中。这将图案在晶圆上打印出来，该图案用于微芯片设计过程中的进一步步骤。

计算机的历史是半导体行业的历史，反过来又是对微型化的不懈追求的历史。在该行业的初始阶段，从1950年代到80年代中期，光刻是通过紫外线和光掩膜来完成的，从而将电路模式用于硅晶片。

在此期间，摩尔定律- 1960年代的格言认为，微芯片上的晶体管数量将每两年翻一番 - 开始了这一过程的物理限制。这意味着，消费者的计算能力和降低的技术成本的惊人增加也有限制的危险。从1980年代到2000年代，深层紫外线（DUV）光刻驱动了下一代的微型化，使用较短的波长在153至248纳米的范围内，可以在硅的硅晶状体上较小的烙印。半导体。

在进入新千年之前，全球研究人员和竞争公司都在寻找使EUV光刻及其更短的波长成为可能的突破。 ASML在2003年完成了一个原型，尽管要开发一个准备生产的系统还需要十年。

从那时起，ASML每隔几年就进行了其EUV光刻系统的下一次迭代，其生产能力和波长降至13.5纳米。这允许非常精确的微芯片设计和晶体管在微芯片上的最密集放置 - 简而言之，它可以更快地进行计算机速度。

EUV光刻的工作方式

ASML的EUV光刻系统发出了波长约为13.5纳米的光，这比上一代DUV光刻的波长明显短，因此可以在半导体WAFER上打印出更细的图案。最先进的微芯片的淋巴结可以小至7、5和3纳米，这是通过通过EUV光刻系统反复通过半导体晶片制成的。

尽管您将无法在车库研讨会中遵循这些步骤来制作半导体，但它们对于了解如何推进所涉及的技术以及最好的投资资金最好放置在哪里很重要。首先，高强度激光针对材料（通常是TIN）产生血浆（带电的电子和运动中的质子）。然后，血浆以约13.5纳米的波长排放EUV光。

当电路图案放置在EUV光的路径中时，通过一系列镜子和光学元件收集并指向发光的光，并以一种与使用模板在板上绘制图案的方式相似的方式。晶圆上称为光蛋白天的材料对EUV光敏感，而暴露于其的区域经过化学变化，然后被蚀刻。然后可以将新材料沉积在蚀刻区域中，以形成微芯片的各种组成部分。可以使用不同的掩码重复此过程100次，以在单个晶圆上创建多层，复杂的电路。

在这些步骤之后，晶圆经历了进一步的过程以去除杂质，并准备好将芯片切成单个芯片。然后将它们包装在电子设备中。

EUV与DUV光刻

虽然对EUV光刻系统的主要购买一直在推动超导体行业的新闻，但鉴于涉及的巨大成本以及它可以带来的技术进步，DUV光刻仍然更广泛地使用了。它具有已经进入的优势制造业设施接受了使用培训的员工。

EUV光刻的极短，波长约为13.5纳米，可以更细化芯片上较小的特征。就其部分而言，DUV光刻在153纳米的波长下运行。虽然芯片制造商可以将其用于小5纳米或更小的尺寸的设计，从而推动物理界限，但DUV Light只能用于低于10纳米的尺寸，分辨率质量损失。

EUV光刻系统不仅具有较新技术的启动成本，而且本质上比DUV光刻的设备和维护更昂贵。例如，EUV光刻系统由英特尔2023年，每股费用为1.5亿美元。这一成本使DUV光刻系统首选用于使用EUV光刻的尺寸较小的用途。

DUV光刻也是一个已知的数量：不需要额外的培训，新设施以及EUV光系统所需的其他主要资本投资。手机，计算机，汽车和机器人中的许多芯片仍然需要DUV Light Technology，事实证明它是强大的和多功能的。它相对简单的过程还意味着，与EUV光刻相比，DUV光刻可以产生更多的每单位时间芯片，这是它有利于全球对半导体需求的重要点。

许多人预计DUV光刻将在未来几年保持流行。这部分是由于EUV光刻的价格以及任何新技术所带来的技术问题。此外，DUV光刻技术没有被困在适当的位置，继续改善了如何帮助创建日常生活中许多电子设备中发现的芯片。

该行业可能正在过渡，尽管EUV光在芯片制造中越来越核心，但DUV光刻对于我们日常生活中使用的电子产品的生产仍然至关重要。