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有一种东西，被誉为工业皇冠上的“明珠”，比原ZI弹还稀有，比火箭还复杂，比钻石还珍贵，没错它就是光刻机。

就这玩意，被霉利国一直阻挠，卡我们脖子好些年了，你出多少钱人家不卖你！咱们就不能自个制造吗？为什么说信息时代没有光刻机，就没有高科技？全世界GAO端EUV光刻机，为什么只有荷兰的阿麦斯可以生产？为什么说他们的GAO端EUV光刻机的好日子快到头了？一场半导体Ge命，正在悄悄酝酿，即将撼动阿麦斯的霸主地位。

如果你对这个神秘EUV光刻机这家伙有兴趣，今天就和我一起把它研究明白吧，看看光刻机的制造到底难在哪里？

能生产7nm以下的JI紫外线EUV光刻机到底有多难造？为什么造出来，就能改变未来50年的芯片战争格局，赶紧往下看吧：

现在的光刻机越来越厉害，已经达到了7nm、5nm、2nm的精度。你知道纳nm米是什么概念吗？7nm 以下，比一根头发的万分之一还要细。但是你知道毛熊的Di一个光刻机是什么级别吗？350nm，你没听错毛熊的首台光刻机和阿麦斯比起来，就差这么多。而我们为了突破28nm也费了好大劲。因为28nm是除了手机以外，基本能满足所有要求的精度了。但有了智能手机后，对光刻机的要求又提高了。

下面我们就看下，JI紫外光EUV光刻机的制造，到底难在哪里？

半导体芯片也叫集成电路，但是和我们想象的不一样的是，晶体管不是安装在芯片上，而是刻在芯片上的，制造这种芯片的设备就是光刻机。芯片的生产过程，就像印一本书一样，所以芯片就是一个硅块，它根本就不会坏。

我在前面的文章《中美博弈的关键，竟然是即将到来的AGI，一招不慎满盘皆输（下）》里给大家看了Di一个晶体管长啥样子。从1925年到现在刚好九十九年，现在的芯片，看下面这张图，这张芯片里竟然有2.6万亿个晶体管。2.6万亿个晶体管是怎么集成到这么大的一块芯片上的呢？

光刻机是你能想像的所有复杂的东西里，ZUI复杂的机器。世界上没有任何一个国家能够掌握这个技术，包括霉利国也不行。所以要想生产一个光刻机，一定是一个跨国工程。

其实我们从字面上理解，光刻机就是用光往硅片上投影，再发生化学反应，完成光刻的过程，实际上也就是这么回事。这个过程一点也不难，学过化学的人几乎都能做到。难就难在你如何把它做小、做精、做到纳nm米水平，然后放到我们的小手机里。

如果用普通光源，那JI限精度就是几百个纳nm米，没错，就是上文提到的毛熊的水平（350nm），感情他们还停留在普通光源的水平。

为了提高芯片的性能和精度，人们想到了用紫外光（UV），然后是深紫外光（DUV），然后是Ji紫外光（EUV），摩尔定律说每两年晶体管密度增加一倍，这个定律已经不好使了，因为晶体管的发展速度早就超过他的定律了。

现在人们一提光刻机就是EUV光刻机，这一台就上亿元。人家不卖给你，你自个还整不出来，就这么气人。

1992年，科学家开了个会，提出了13.5nm的JI紫外光的设想。为了这个设想几十年来，全球好些家Ding尖的公司参与到这个工程里来。

1996年，由英特尔发起倡议，联合几家芯片厂和几个国家实验室成立了一个联盟，开发光刻机技术。英特尔虽然承担了大部分经费，但是他并不打算在光刻机上浪费太多时间，他只希望他联合的这些家芯片厂，有一家能生产出光刻机就可以了。（原因竟是英特尔太有钱了，没必在费这么大事在这上面，就这么任性。）

其实阿麦斯非常幸运，因为那时霉利国的GCA破产了，全世界只有佳能、尼康和阿麦斯三家公司达到英特尔的要求。

而时间刚好是96年，那时老美正收拾小日子呢，肯定不想把这么关键的技术给了小日子呀。于是阿麦斯就成功捡了一个大漏，拿到了制造Ji紫外光刻机的技术授权。但是霉利国还是留了个心眼，光刻机的几个关键部件留给自己生产，这也就是为什么现在他不让阿麦斯把GAO端光刻机卖给我们，他们就不敢卖的原因。

拿到了技术授权的阿麦斯要想得到JI紫外光，还差十万八千里呢，光从哪里来？科学家闹心了好久，因为需要足够大的功率才能生成JI紫外光，这个功率超出我们的想象。让我们赶紧看下他们是怎么实现的吧：

JI紫外光在当时只是一个概念，如何生成JI紫外光呢？用灯泡肯定是做不到了。看下JI紫外光的产生过程吧，你看完下面的原理后，自己细品下到底难不难做到：

原理：准分子激光轰击靶材产生JI紫外线光EUV，对准分子激光的要求太高了：带宽、功率、波长、脉冲、安全性，和这些因素的稳定性，以及维护难度都要有保证。这还不算完，还要求高频率重复的过程中，保持窄带宽和无碎屑。

1、科学家先要制造一个直径是三千万分之一米的小锡球，然后让这个小锡球以20英里/小时的速度在真空中移动；

2、用激光对锡球进行两次轰击，先提高锡球的温度，然后让锡球爆Zha，Bao炸直接产生了二十二万度以上的等离子体（太阳表面的温度高 30 至 40 倍。）；

3、小锡球不断滴下，被CO2激光脉冲（30KW）击中，发出波长为13.5nm的JI紫外光，然后这个JI紫外光聚焦后，通过反射透镜传输到光刻掩模上，再照射到晶圆基片上；

4、每秒种要重复喷射出5万个小锡球，每个小锡球都要成功被打中，才能保证这个JI紫外光的连续性。

以上每一步有实现难度都相当的大，需要非常复杂的技术支撑；那个预脉冲和主脉冲就是两次击中小锡球的过程可谓难上加难，那么微小的脉冲激光，还要在功率上实现Jing确变化，才能产生等离子体，发射出珍贵的JI紫外光EUV。

你不能瞬间压平锡球，然后主脉冲就不能把它轰成等离子体，那道神Qi的光就不会出现了。

你就说难不难！这束光产生了，万LI长征才开始Di一步。

据说这个激光器由一家叫通快的德国公司研发，但每次产生百 分之八十的热量，百 分之二十的激光。如何快速把这个热量吹散？每秒钟转一千次，哪个风扇的轴承能承受这么快的速度，扇叶都磨平了也不成呀！

磁悬浮风扇，几乎是静音的

为了生产这个激光器，他们愣是研发出了磁悬浮风扇。这才刚开始，一大堆难题还在后面呢等着解决呢！比如：锡球反光怎么处理？怎么保证锡球气体的密度是恒定的等等。

为了引导激光打向锡球，那个CHAO高Chun度的钻石就研究了很久。

通快公司就这台激光器，愣是研发了十多年，用了近五十万个零件，组装到一起，重量就达到17Dun。为了把这些零件正确组装，仅检查标准就多达一千多条，这还不包括模块的预检标准。

EUV激光系统由大约45万个零件组成，重约17吨，线缆长度超过7000米

你以为问题解决了，这才哪到哪呀！JI紫外线光有了，如何让它听话，照到想照到的地方呢？因为这个JI紫外光波长太短，打到一般的东西上，直接就被吸收了，刚才那一切的努力就全白忙活了。那他们是怎么成功控制了这个光线的呢？我们接着往下看：

文章Di三部分会和大家分享：要想让这个JI紫外光成功反射，需要地球上ZUI光滑的镜面才行，如何才能生产出这个光滑的镜面呢？这又是一家叫蔡司的德国公司，愣是攻关成功，把这个传说中的镜面给研发出来了。他们是怎么做到的呢？

《芯片战争：EUV光刻机篇，为什么说造光刻机比造火箭还难之二》会给大家带来答案。

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