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39 EUV光刻机(1 / 7)

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迪伦·麦克格斯(DylanMcGrath),《英特尔再次减持阿斯麦股份》(IntelAgainCutsStakeinASML),《电子工程专辑》英文版,2018年10月12日。苹果并不是半导体行业中唯拥有令人困惑复杂供应链公司。到2010年末,荷兰光刻机公司阿斯麦已经花近20年时间试图使极紫外光刻发挥作用。要做到这点,阿斯麦就需要在世界上搜寻最先进部件、最纯净金属、最强大激光器和最精确传感器。EUV光刻机是们这个时代最大技术赌注之。2012年,在阿斯麦生产出功能性EUV光刻机之前几年,英特尔、三星和台积电都直接投资于阿斯麦,以确保其拥有足够资金继续开发未来芯片制造能力所需EUV光刻机。2012年,仅英特尔就向阿斯麦投资40亿美元。这是该公司有史以来最大赌注之。此前,英特尔在EUV光刻机上投入数十亿美元赠款和资金,可追溯到安迪·格鲁夫时代。

采访约翰·泰勒,2021年。EUV光刻机背后想法,正如位参与该项目科学家所说,与英特尔和其他芯片公司组成财团,当年给几个国家实验室提供“无限资金去解决个不可能解决问题”时,没有什不同。这个概念与杰伊·莱思罗普倒置显微镜基本相同:通过使用掩模来阻挡部分光线,从而形成光波图案,然后投射到硅片上光刻胶上。光与光刻胶反应,使材料沉积或蚀刻成完美形状成为可能,从而完成芯片制造。

莱思罗普使用简单可见光和柯达生产现成光刻胶。通过使用更复杂透镜和化学物质,人们最终可以在硅片上刻出几百纳米尺寸形状。可见光波长本身是几百纳米,这取决于颜色,因此随着晶体管越来越小,它最终面临着极限。该行业后来转向波长为248纳米和193纳米紫外光,紫外光相比可见光可以更精确地雕刻出图形。但这还不够,因此人们将希望寄托在波长为13.5纳米极紫外光上。

使用EUV带来困难,事实证明这个困难几乎不可能得到解决。在莱思罗普使用显微镜、可见光和柯达生产光刻胶地方,所有关键EUV光刻机部件都必须专门制作,你不能简单地买个EUV灯泡。要想产生足够EUV,需要用激光轰击个小锡球。西盟(Cymer)是由加州大学圣地亚哥分校两位激光专家创立公司,自20世纪80年代以来直是光刻光源领域主要参与者。该公司工程师们意识到,最好方法是以大约每小时200英里速度在真空中射出个三千万分之米直径小锡球,然后用激光照射锡两次,第次脉冲加热锡,第二次脉冲将锡球轰成温度约为50万摄氏度等离子体,这比太阳表面热很多倍。然后,这个轰锡过程每秒重复5万次,以产生制造芯片所需强度EU

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