这是给您的种子-真空中用30千瓦激光照射一滴锡，然后将其转变成等离子-妙不可言？
我们将弄清楚它是如何工作的，并向您介绍来自欧洲的一家公司，这是苹果，AMD，英特尔，高通，三星等所有巨头的影子，没有它，就不会有新的处理器。不，不幸的是，这不是切博克萨雷电子厂。
要了解极紫外光刻的过程，我们首先需要了解什么是光刻。该过程本身与将照片从底片底片上打印到相纸上的过程非常相似！不相信我-现在我们将解释一切。
光刻技术
让我们从一个简单的示例开始-拿一个透明的玻璃并在其上施加某种几何图案，同时保留一些没有油漆的区域。基本上，让我们做一个模具。将这块玻璃杯装在手电筒上并打开。我们将获得与应用于玻璃板完全相同的阴影图案。 在加工机的制造中，这种带有图案的玻璃被称为掩模。使用遮罩，您可以在表面上获取任何平面形状的“过度曝光和曝光不足”材料区域。
好的-我们在表面上画了一个图，但这只是一个阴影。现在我们需要以某种方式将其保存在那里。为此，将特殊的感光层施加到硅晶片的表面上，称为光致抗蚀剂。为了简单起见，我们在这里不会谈论正性和负性光致抗蚀剂，为什么它们会以这种方式发生反应，毕竟，我们不在物理化学课上。可以说，这是一种物质，当光以特定频率（即特定波长）入射时，其性质会发生变化。 同样，就像在胶卷或相纸上一样，特殊的材料层也会对光产生反应！
在我们照亮了所需的硅区域之后，我们可以将其除去，而将其余部分（即未照亮的区域）留在原处。结果，我们得到了想要的图纸。这是光刻！
当然，除了光刻之外，处理器的生产中还涉及其他工艺，例如蚀刻和沉积，实际上，通过将这些工艺与光刻结合在一起，晶体管实际上是逐层印刷在硅上的。
该技术并不是新技术，自1960年代以来，几乎所有处理器都是使用光刻技术生产的。正是这项技术打开了场效应晶体管的世界，并打开了通往所有现代微电子技术的道路。
但是，这一领域真正的重大飞跃只是最近才发生的！随着向EUV的过渡。都是因为波长为13.5 nm。不用担心，我现在解释！ 我们的“手电筒”发出的波长是一个非常重要的参数。由她决定将晶体上的元素缩小到多小。 规则尽可能简单：波长越短意味着分辨率越高，工艺技术也越少！ 注意图片。从90年代初到2019年，绝对所有处理器都使用Deep UV光刻工艺或DUV光刻生产。这就是Extreme之前的样子。
它是基于使用氟化氩激光器发射的193纳米波长的光。这种光位于深紫外线辐射的区域，因此得名。
它穿过透镜系统，掩模并到达我们涂有光刻胶的晶体上，从而形成所需的图案。 但是，这项技术也有其局限性，与物理学的基本定律联系在一起。 最低技术流程是什么？我们看一下公式（不要惊慌）：
Lambda是我们的波长，CD是关键尺寸，即最终结构的最小尺寸。即，使用“旧的” DUV光刻，可以获得至少约50nm的结构。但是你怎么能问这个呢？毕竟，制造商使用DUV光刻完美地完成了14纳米和10纳米，甚至7纳米。
他们去骗人。他们开始使用多个具有互为补充的不同图案的面具，而不是通过一个单独的面具一个眩光。此过程称为多重曝光。我们称其为泡芙派原理！ 是的-制造商绕过了直接的物理限制，但物理方法并未欺骗！
出现了一个严重的问题：这些额外的步骤使每个芯片的生产变得更加昂贵，因为它们增加了废品的数量，并且还存在其他问题。
也就是说，从理论上讲，您可以继续使用旧技术并通过使用蒙版和曝光（两次，三次，四次曝光）来进一步减小尺寸，但这将使该过程成为黄金。实际上，对于每一层，次品的百分比越来越高，并且误差不断累积！
也就是说，可以说DUV是一个死胡同！下一步该怎么减少？
这就是拯救极端紫外线光刻（EUV光刻）的伟大而可怕的技术的地方！
看照片-它完美地展示了这两种技术之间的区别。两者都是使用7纳米工艺技术获得的，而左侧的则是使用DUV光刻技术获得的，并且我们谈到了非常巧妙的技巧-三次曝光，即分阶段使用3种不同的掩模。右边是使用单个掩模的13.5纳米EUV光刻技术-区别很明显-边界更清晰，几何形状控制得更好，并且工艺本身更快，次品率更低，也就是说最终更便宜。这是通向光明未来的道路，为什么不马上行动，这是什么问题呢？
EUV光刻的工作原理
事实是，即使EUV是同一台光刻机，细节内的一切也要复杂得多，在这里科学家和工程师面临着新问题！
极限UV光刻技术正是在2000年代初期开始发展的。它使用的光源发出的波长为13.5纳米-在紫外线光谱的下端，接近X射线！
从理论上讲，该方法可用于创建已经非常关键的尺寸的结构-很小，以至于再多一点，普通物理学定律将不再对它们起作用。也就是说，在5 nm之后，我们发现自己进入了量子世界！ 但是目前即使这个问题也已经解决。有一个来源-接受它，让自己成为小型处理器。
根本不是那么简单！
这些短波长的问题在于它们几乎被所有材料吸收，因此以前不再适合的传统镜片。该怎么办？
为了控制这种光，决定制造特殊的反射镜镜片。而且这些镜片需要光滑！很顺利！几乎完美！
这是一个比喻-让我们将镜头拉伸到例如德国的大小，这样它的表面应该是如此光滑，以至于没有任何东西伸出超过1毫米。此参数称为镜片的粗糙度，所需的粗糙度应小于0.5纳米。这已经接近ATOM的大小！谁可以穿跳蚤？
当然，蔡司-只有他们能做到！是的-镜头在相机上的Zeiss公司在诺基亚或Sony Xperia的旗舰店。 解决了一个问题-有镜片！ 还有一秒钟-即使在普通空气中，这种光也被散射。因此，为了使该过程正常进行，必须在真空中进行！ 我通常对灰尘和污垢颗粒保持沉默-显然它们根本不应该存在。这样生产的洁净室要比医院的手术室干净几个数量级！人们从字面上看穿太空服。任何甚至哪怕最小的污垢，皮肤或空气都可能破坏面罩和镜子！
那来源呢？只是将特殊的激光放在较短的波长上就可以了吗？问题在于自然界中根本就不存在灯泡，激光器，发射该波长的任何其他普通光源。
那么，如何获得所需的辐射呢？小学，沃森-我们需要等离子。
有必要将锡蒸气加热到比太阳表面温度高100倍的温度！只是！这背后有将近20年的发展。
在我们将分别讨论的使用EUV光刻的处理器生产设备中，安装了特殊的二氧化碳激光器，该激光器可以再次在世界上仅两家公司（德国Trumpf公司和American Cymer公司）一起生产。这个30千瓦的怪兽以50赫兹的频率发射2个脉冲。
激光击中锡滴，第一枪实际上变平并将其变成薄饼，这成为第二次齐射的容易目标，这使其着火。这每秒发生5万次！并且产生的等离子体在极端的紫外线光谱中发射该光。 当然，这只是基础，但我们尝试向您描绘此过程的难度和冷却程度。
所有处理器背后的公司
他们谈论了这项技术，这意味着有人发明并实施了该技术，但是它的开发却是如此昂贵，以至于大型巨头和大佬们都无法负担这样的预算！
最后，要实现这一目标，每个人都必须参与其中-2012年，英特尔，台积电和三星在2015年参与了一个共同的项目。根据各种估计，总投资在14到210亿美元之间！其中将近100亿美元投资于一家荷兰公司ASML。她是使用EUV光刻方法在世界上生产所有处理器的幕后功臣！哇！什么是ASML，为什么我们没有听说呢？来自荷兰的公司-什么黑马？
事实是，ASML创造了一种工具，没有苹果，三星和英特尔以及AMD，几乎没有双手！这是一个价值超过1.2亿美元的装置。它巨大，重180吨，耗电量接近1兆瓦，每分钟需要将近1.5吨水来冷却！但是，即使价格如此高昂，排队的人也已经站了很多年，因为这些机器每年要生产几十台。 还值得一提的是俄罗斯思想的巨大贡献。例如，这项技术的创建者之一是Vadim Evgenievich Banin，他现在是ASML的开发总监。我们的其他同胞也在公司工作！ 我们发现，这家公司制造的技术最先进的设备之一，其中收集了人类的全部知识，并且所有IT巨头都立即在其上生产处理器！
但是，不仅ASML落后于著名的IT巨头。他们的装置包括十万多个零件，这些零件由全球一千多家公司制造。所有这些公司都相互关联！
未来
但是接下来会发生什么！您是否认为我们今天会离开您？不-我们偷窥了未来！我们获得了有关五到两纳米后将发生的情况的信息！
首先，现在，当您观看此视频时，台积电已经使用EUV光刻技术为华为，苹果和三星生产了新处理器，但不是像Apple A13和麒麟990那样采用7nm工艺，而是采用了5nm工艺技术。 ！并且有很多证明！我们将在今年秋天听到有关它们的信息。您如何看待-A14 Bionic将达到5nm！我们也在等待新的5nm Exynos和Google处理器，我们将分别进行讨论！高通公司也可能会关注他们，但是这里我们没有数据！
其次，这通常使人大吃一惊，ASML已经完成了装置的开发，这将使使用2纳米工艺技术生产处理器成为可能，甚至在短短4-5年内就可以完成！
为此，荷兰公司的人员与德国蔡司公司共同开发了具有高光圈值的新型镜面镜片。这些是变形光学元件-而且，它们将使您可以提高分辨率。
流程本身实质上是相同的EUV，但具有High-NA EUV前缀。单元本身将占用更多空间，这就是它们为它们制造光学器件的方式！ 对所有人来说，今年都是艰难的一年，但与此同时-看看技术开始发展的步骤越来越广泛。我们正在等待具有我们从未有过的梦想的新处理器。
另外，正在开发用于神经计算的全新类型的处理器，例如NPU。