谈到“卡脖子”工程，不得不联想到光刻机。今天就跟大家一起聊一聊光刻。工艺小白准备逐步上道。
光刻简单理解，就是投影的过程。把特定的图形，通过投射，对应到晶圆上形成图案，将半导体电路的图形逐层印制出来。既然要投影，就不免用到各种光源。
我们经常听到的DUV和EUV到底有什么区别？几种UV如下：
UV：Ultraviolet，紫外光，光源波长400nm以下，使用汞灯发出紫外光，可以产生波长436nm的紫外光（G-line），405nm的紫外光（H-line）、365nm的紫外光（I-line）。
DUV：Deep Ultraviolet，深紫外光，KrF准分子激光：248nm，ArF准分子激光：193nm
EUV：Extreme Ultraviolet，极紫外光，10~15nm
图片为资料整合
由上可知，随着制程节点也向着先进工艺迈进，光源波长不断减小，接下来我们就具体聊聊波长是如何影响工艺节点的。
<hr/> 掩膜版的精度不会无限制减小，随着掩膜版产品精度趋向精细化，极限在哪里呢？这里就需要谈一谈光学分辨率。
掩模版上相邻两点在晶圆表面可以清晰成像的对应的最小距离。假设掩模上两个相邻的点A与B，它们在晶圆表面成的像是A′与B′， A与B之间的距离最小必须是多少，A′与B′才能被清晰地分辨出来。瑞利判据可以回答这个问题，具体参考光刻机大佬官网视频。
The Rayleigh criterion for resolution | ASML
瑞利判据：当某一物点的衍射图样的中央最大与另一物点的衍射图样的第一最小重合时，两衍射图样中心之间的光强度约为中央最大的百分之八十，此时两物点的距离就作为光学仪器所能分辨的最小距离。
光学分辨率由下式决定：
CD=k_{1}\frac{\lambda}{NA}
K1：光刻工艺的难易程度，k1在0.25~1之间。
λ：光源的波长
NA：投影透镜的数值孔径（numerical aperture，NA)，NA=nsinθ
由如上公式可知，要减小CD，可以通过缩小曝光波长，增加数值孔径，减小k1值来实现。
什么是数值孔径？
数值孔径是一个无量纲的数，用以衡量该系统能够收集的光的角度范围。数值孔径越大，收集到的光越多，分辨率越高。描述了透镜收光锥角的大小，决定着透镜收光能力和空间分辨率。
N：表示在像空间的折射率，θ表示物镜在像空间的最大半张角。提高数值孔径，可以通过增大镜头在空间的张角，或提高像空间折射率。
浸没式光刻机就是利用空间折射率的提升，来提高分辨率的。纯净水的折射率为1.44，ArF加浸入技术，等效的波长为193 nm/1.44=134 nm。由于157 nm波长的光线不能穿透纯净水，无法和浸入技术结合。因此，准分子激光光源只发展到了ArF。
光 刻 机 大败局 (360doc.com)
引入EUV光刻机，把原来传统光刻的双层patterning简化成一层EUV完成，进而降低光罩的层数，降低生产复杂度。下节我们再谈EUV光刻机如何实现5nm以下工艺节点的实现。
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参考文献：
(7条消息) 光刻机的工作原理及关键技术_人工智能学家-CSDN博客
光刻机的工作原理及关键技术-传感器专家网 (sensorexpert.com.cn)
光刻机技术原理与发展趋势 | ZYMIN
回顾步进式光刻机概念的诞生：一个关于直觉的传奇故事 - 知乎 (zhihu.com)
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关于EUV机台的性能分析和应用介绍-电子发烧友网 (elecfans.com)
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上海集成电路研发中心 (icrd.com.cn)
从EUV到DUV：先进制程离不开DUV-电子发烧友网 (elecfans.com)
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