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前沿導(dǎo)讀在2024黑龍江省高校和科研院所職工科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化大賽當(dāng)中， “核工業(yè)自動(dòng)化檢測維修機(jī)器人”和哈工大先進(jìn)技術(shù)研究院申報(bào)、航天學(xué)院趙永蓬教授研發(fā)的“放電等離子體極紫外光刻光源”兩個(gè)項(xiàng)目獲得大賽一等獎(jiǎng) 。
“放電等離子體極紫外光刻光源” ，具有能量轉(zhuǎn)換效率高、造價(jià)較低、體積較小、技術(shù)難度較低等優(yōu)勢，可提供中心波長為13.5nm的極紫外光，能夠滿足極紫外光刻市場對光源的需求，為推動(dòng)我國極紫外光刻領(lǐng)域發(fā)展、解決高端制造領(lǐng)域關(guān)鍵問題作出了貢獻(xiàn) 。

EUV光源這次哈工大在EUV光源技術(shù)上面有了技術(shù)突破，但是只限于是放射光源，并沒有涉及EUV光刻機(jī)的整機(jī)供應(yīng)鏈。說突破了光源，就是突破EUV光刻機(jī)的這種言論，是非常錯(cuò)誤的，而且是非常無厘頭的。
ASML是目前全球唯一的EUV光刻機(jī)供應(yīng)商， ASML的EUV光源是美國西盟與德國通快公司合作制造的產(chǎn)品，目前西盟公司已經(jīng)被ASML收購。
西盟公司屬于美國EUV LLC技術(shù)聯(lián)盟的企業(yè) ，負(fù)責(zé)極紫外光源的技術(shù)研發(fā) 。
EUV的極紫外光主要是由放電等離子體，或者激光等離子體產(chǎn)生，經(jīng)過行業(yè)的技術(shù)測試，激光等離子體光源成為了行業(yè)共識。
極紫外光源屬于是人眼不可見的光線，想要將這種光線投入到芯片的制造當(dāng)中，需要用到錫元素的連鎖反應(yīng) 。

以大約每小時(shí)200英里的速度，在真空中射出一個(gè)三千萬分之一米直徑的小錫球，然后用激光照射錫兩次。
第一次脈沖加熱錫，第二次脈沖將錫球轟成溫度約為50萬攝氏度的等離子體，這個(gè)溫度比太陽的表面還要高。
然后將轟錫的過程每秒鐘重復(fù)5萬次，才可以讓極紫外光達(dá)到制造芯片的合格水平。

在制造EUV光源發(fā)射器的時(shí)候，西盟和通快用了四種裝置打造而成。
兩個(gè)種子激光器、四個(gè)增加光束功率的諧振器、高精度的光束傳輸系統(tǒng)、聚焦裝置。
在初代EUV光刻機(jī)的制造過程中，西盟和通快用了10多年的時(shí)間，攻克了EUV光源的激光發(fā)射器技術(shù) 。一個(gè)合格的EUV激光器，需要用到45萬+的零部件。
EUV的工藝難點(diǎn)除了EUV的光源發(fā)射器，與之匹配的掩模也是一個(gè)相當(dāng)有技術(shù)含量的東西。
以往浸潤式DUV光刻機(jī)的掩模板，最小周期為320nm 。而EUV光刻機(jī)的掩模板，最小周期需要保持在160nm以及更小的數(shù)值。
想要匹配掩模板，掩模板的寫入器必須要將分辨率提升到一定的精度。此外，掩模檢查還需要光化光步驟，以往的DUV掩模板根本無法應(yīng)用在EUV上面，需要重頭開發(fā)新的匹配工具。
EUV掩模是一個(gè)反射式掩模，由一個(gè)襯底、一個(gè)多層膜堆疊、一個(gè)封蓋層、一個(gè)緩沖層、一個(gè)吸收層組成。
對于掩模襯底來說，這種材料的熱膨脹系數(shù)必須要比石英低，平整程度要做到10nm以內(nèi) 。在進(jìn)行多層膜堆疊的步驟之前，掩模襯底不能有任何瑕疵以及細(xì)小顆粒。

封蓋層、緩沖層、吸收層，這三個(gè)是需要同步進(jìn)行的連鎖反應(yīng)步驟，為了讓吸收層正常工作，必須要讓緩沖層來保護(hù)多層膜免受刻蝕和其他相關(guān)處理步驟的損壞。封蓋層可以保護(hù)多層膜免受環(huán)境的腐蝕，緩沖層保護(hù)多層膜免受刻蝕的損壞，并且緩沖層還可以在修復(fù)過程中保護(hù)多層膜。
對于EUV的投影光學(xué)器件來說，其組件的平滑度對于減少雜散光至關(guān)重要。
掩模的反射，使光學(xué)元件中縱向表面變化的光程差加倍。反射元件比折射元件要靈敏得多，為了保持相同水平的雜散光，反射表面的粗糙程度和結(jié)構(gòu)必須比折射表面好4倍左右。
在193nm波長的DUV基礎(chǔ)上進(jìn)行EUV數(shù)值的轉(zhuǎn)換， 13.5nm / 200=0.067nm ，這個(gè)元件的數(shù)值，相當(dāng)于原子尺寸中的很小一部分。
由于用EUV技術(shù)在商業(yè)領(lǐng)域制造芯片的巨大成功，因此國內(nèi)外的許多科研機(jī)構(gòu) ，都已經(jīng)在物理、化學(xué)、材料、工藝、計(jì)量等科研方面建立起了相關(guān)的技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈。

如果要繼續(xù)推動(dòng)EUV技術(shù)在商業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展，需要想辦法進(jìn)一步提高光源功率，但是提高功率之后，還需要考慮熱效率導(dǎo)致的損害和缺陷。并且要重新開發(fā)與之匹配的光刻膠，光刻膠需要吸收更多的光子，并且不能犧牲CD控制和光刻膠附著力。
【哈工大突破EUV光源技術(shù)，距離國產(chǎn)EUV又近了一步，但差距依然很大】EUV技術(shù) ，最開始是打算在90nm節(jié)點(diǎn)進(jìn)行擴(kuò)展的，但是由于EUV光刻機(jī)的各個(gè)環(huán)節(jié)需要投入大量的資源，一直到7nm節(jié)點(diǎn) ， EUV技術(shù)才正式進(jìn)行了商用。