EUV光刻机中的激光技术，我来阐述一下吧_风闻

【本文来自《沙特晒中国激光武器：这项技术，卡了美国脖子？》评论区，标题为小编添加】

• guan_16362623241840
• 谢谢作者的科普。希望能解释一下EUV光刻机里的激光技术是怎么回事。

EUV光刻机中的激光技术 ——既然那位帖主说不清楚，我来替他阐述吧:

EUV 光刻是以波长为 10-14nm 的极紫外光作为光源的芯片光刻技术，简单来说，就是以极紫外光作“刀”，对芯片上的晶圆进行雕刻，让芯片上的电路变成人们想要的图案。如今，世界上最先进的 EUV 光刻机可以做到的“雕刻精度”在 5nm 以下，比一根头发的万分之一还要细。华为自主研发设计的麒麟 990 芯片，采用的就是 7nm Plus EUV 工艺。该技术的核心之一正是激光脉冲，通快公司是目前全球唯一一家能够供应 EUV 光刻用激光放大器的厂商。

EUV 光刻技术已经发展了 20 多年，让我们看一下 EUV 光刻整个过程的示意图（图1）：

第一步：CO2 激光脉冲被放大到非常高的功率，输出超过 30kW 平均脉冲功率的激光数，其脉冲峰值功率可高达几兆瓦；

第二、三步：不断滴下的锡珠被激光束击中成为一个发光的等离子体，发射出波长为 13.5 nm 的 EUV 光；

第四、五步：极紫外光聚焦后，通过反射透镜首先传输到光刻掩模上，然后照射到晶圆基片上。

我们聚焦激光脉冲是如何产生以及如何放大的（第1-3步）的？

首先，需要产生短脉冲激光光束作为种子光，然后让它经过多级放大。实际上会有两个脉冲——预脉冲和主脉冲。预脉冲首先击中锡珠，使它变成正确的形状；然后主脉冲将压扁的锡珠转化为等离子体，从而发射出珍贵的 EUV 光。

这里的难点在于放大阶段会不断增加它的功率，但必须确保两个光束在锡珠上有正确的光学性能，尤其是正确的聚焦。每束脉冲激光都由非常微小的、紧凑的光粒子组成，紧紧地抛向锡珠。为了正确地击中它们的目标，它们必须在正确的瞬间到达，不能过早或过晚；否则，冲击力将无法压平锡珠。在最坏的情况下，第二道激光脉冲射出的子弹没有击中目标，EUV 就会失败。

以上过程每秒钟进行五万次。

为了让激光束以极大的功率稳定传输，系统的复杂性可想而知。

事实上，EUV 激光系统由大约 45 万个零件组成，重约 17 吨。为了确保这些零件正确组装，仅检查标准就多达 1000 多条，这还不包括模块和子模块额外的预检标准。

从种子光发生器到锡珠有 500 多米的光路，这对所有零部件都提出了非常苛刻的要求，尤其是系统中包含的 400 多个光学元器件。

作为该系统的光源，该激光器产生的等离子体温度为 22 万℃，比太阳表面的温度高 30 至 40 倍。

通快（TRUMPF）已经在 EUV 光刻激光发生系统上投入了超过 15 年。2005年与美国 Cymer 公司开始合作，并在 2013 年 ASML 收购 Cymer 公司后继续合作。在这段时间里，通快为此专门成立了一个独立的子公司——通快半导体制造激光系统公司（TRUMPF Lasersystems for Semiconductor Manufacturing），该子公司拥有超过 500 名员工，专门负责开发和生产 EUV 激光器。

这种持久的关系是今天 EUV 光刻机实现工业化生产的关键。