华为芯片被封让人难受，以下翻译了一些ASML的EUV光刻机核心部件极紫外光源的技术资料为国人打气，略表心声。
A、超真空，
通过真空来减少光源的路径损耗，比极致的提升光功率划算的多。真空可以带来很多好处，比如消除空气与尘埃的光学扰动，功率的衰减等问题，本质是抑制任何可能带来扰动的高分子光学干扰。关于光刻机光源，其实不直接使用激光，因为不需要光源有很好的相干性，这是因为相干性会形成干涉，但是光强度也是要足够，主要的追求方向还是极紫外光源。
为ASML研制光源的Cymer公司用的是锡等离子。锡被加热到熔融状态，形成直径30微米的液滴，从上面滴下来。随后一束大功率的二氧化碳激光击中这些液滴，把它们加热成高温的等离子体。然后这些锡离子（+8～+12价）迅速复合，释放出波长13.5nm的极紫外辐射，这些极紫外辐射被反射镜收集，通过一组反射镜聚焦，之后通过掩模/聚光镜片，最后送到晶圆工作台上。EUV还是有些不同，极紫外光已经不能使用透镜了（主要是不能使用玻璃等大分子材料），只能使用多层金属镀膜反射镜面。
EUV光刻机结构图
EUV光源原理图
B1、DUV之浸润式
如果光源波长难以提升（更小的波长），那么通过水的折射来压缩波长也是较好的方案。提升极紫外光源是比较有难度的，而国产稳定的193nm光源已经商用。193nm光波在水中的等效波长缩短至134nm，足可超越 157nm的极限，压缩比1.44左右，所以193nm浸入式光刻的研究过去十几年成为主流。通过掩模/聚光镜片之后，对于16纳米工艺芯片来说是可以的。
B2、EUV极紫外光
最新的EUV光刻机波长13.5nm的极紫外辐射，已经不能采用浸润式，这个波长在水中会出现很多问题，可能是光吸收问题太突出了，或者是分子干涉问题。同时也不能使用玻璃透镜了，只能是采用金属多层镀膜反射镜。EUV光的粒子性表现的更加突出，打在分子上就变成能量了。只能打在金属原子上面。EUV光刻机没有液体水，又回到了干式光刻，怎么说呢？极紫外光源是关键点。基本上都是采用激光轰击金属滴液，获得稳定的极紫外光源。
有了EUV光源我觉得两年时间怎么也都能完成实验进入量产，其它的事就看企业的领导力了，如果三天两月的人员跑掉/跳槽，那么搞八年都完不成实验。极紫外光源其实已经接近于辐射光了，一般都是需要轰击金属靶来获得这类辐射光源，无论怎样相比于X射线之类的强辐射，获得还是比较容易的。之后就是怎么让光源更加高质量/均匀/净化/聚光等。至于激光等离子体极紫外光源液滴锡靶发生器的研究，这个非常专业，有兴趣的自己检索文献慢慢看。
C、精准重叠，如果单次的光源曝光不足，那么就采用多次曝光。
由于DUV采用了浸润方式，激光功率其实也不能够太高，否则水会升温，那么单次曝光的能量可能就不足，采用多次曝光也就是必须的方式。
问题1，DUV光刻中，水会因此出现微弱的流动吗？这个还是看曝光引起的温度变化，所以控制曝光时间，降低曝光引起的温差，是很重要的测试项目。如果引起的曝光区间水温差控制在2度内，相信可以抑制水的流动。另外设备的温度控制一定要精准，ASML机器的温度变化控制在千分之一。另外水的温度也是控制在15度附近的低温区间，有利于抑制微弱的流动。这个也是只能多实验，看看15度附近的温度哪个更好。如果DUV曝光中微弱的流动抑制不好，多次曝光肯定是不精准的。这时候或许要降低曝光功率。所以DUV最核心的是温度的控制罢了，我们也不要对自研没有信心。
另外需要注意的就是曝光晶圆工作台的静止精度，最好是完全没有电流完全的物理静止。别搞什么电动态平衡。只有物理静止才能真正保证精准重叠的多次曝光。（不知道如何实现？在运动定位完成后，通过MOS管把运动部件磁感应电流切断，保证运动部件物理静止无电流。）
其实光刻机晶圆工作台的运动精度只是一般，毕竟每个芯片方块都是需要切割的，这晶圆切割的精度想一下也知道不会多高，所以每个芯片方块边缘都会留有至少100微米的间隙从而方便切割，晶圆工作台配光栅尺的运动控制精度一般都可以达到2微米，余量还是很足够的。重点还是曝光精度而不是运动精度。
关键还是开始曝光流程之后，机器一定要位置非常精准，其实完全静止不动就是最精准的。然后是温度也要十分精准，最后就是抽真空，真空不够就超真空。
综合来说：
其实EUV光刻机也没有那么高不可攀，ASML搞了两年就量产了，我们也不要妄自菲薄。主要是极紫外光源（Cymer有非常详细的工作原理介绍），简单说就是激光打在锡滴上高温蒸发态电离出锡离子，然后锡离子更热后电子跃迁发出极紫外光。Cymer公司的三项关键技术是CO2激光器、锡滴发生器、极紫光收集器。
另外就是多层镀膜反射镜，这个精度确实要求很高，对于波长13.5纳米的极紫外光源，玻璃透镜已经不能用了，只能用金属镀膜的反射镜，而且光路上不能有任何的大分子，所以必须抽真空。
为了鼓舞士气，我们来展望一下未来，超越EUV十年的X射线光刻机
B3、X射线
是否可以直接上X射线，这样光刻机的光源精度不是可以更高吗？想法是好，但是纯净/稳定的光源是否能够实现还是一个未来的大课题，另外就是光的强度不够，这个需要的X光功率可能比较大，这样整个光罩材料工艺、镜面材料工艺都是需要获得突破。短时间突破有困难。获得X光的主要途径是通过高速电子轰击金属靶，所以还需要配一个高速电子加速器也是大工程。这么说未来的X射线光刻机多半是国家级的投入。（还好只是加速电子不是加速质子）
X射线主要问题还是穿透性太强，不知道什么金属材料能够实现比较好的反射镜镀层，或许可以试一试铂金。如果还没反射就被吸收了50%，每次反射的吸收率是50%以上，那么反射五次就没什么可剩下了。波长13纳米的极紫外光源，其实已经在X射线的边缘了（光谱上靠紫外光一侧），波长10纳米以下已进入X射线的范畴，X射线的波长约在0.001～10纳米之间。暂时其实也没有必要使用，将来光刻机或许会使用波长1纳米的X近紫射线来实现1纳米以下工艺的芯片。但是反射镜面的效率问题可能难于突破，如果是这样或许只能用更少的反射镜。
波长1纳米的X光的粒子性表现的十分突出，打在分子上就变成能量了。只能打在金属原子上面才能反射。需要超真空的光路环境，并且反射镜的金属镀膜材料也是非常苛刻，而且反光率不到50%，这样的未来超级光刻机难道只能不用反光镜吗？就算不用反光镜，聚光镜也是必须的，否则光纯度不够，掩模也要聚光镜来光刻在芯片上。那么如果只用五面反光镜/聚光镜是否可以到达1%的光路传输效率呢？当然我们考虑的波长1纳米X射线还是更像是极紫外光的特征，研发更好的反射镜还是有可能实现50%的反射率，至于镀膜材料可以按照EUV反光镜来测试一下参数，根据实验参数来判断如何改进材料。另外反光镜的数量相对EUV光刻机也是要减少一半的。
