在芯片制造过程中，光刻也就是用光在晶圆上刻制晶体管电路，是最核心、最复杂，也是最精细的一个环节。精细到什么程度呢？这么说吧，基本相当于在月球上用激光打中地球上的一枚硬币。分析光刻的核心过程，无非就是两个：光线的产生，晶圆的刻制。

芯片知识系列第二篇，我们就说说这两个核心过程的原理。当前最先进的光刻机使用的是EUV光线。EUV是极紫外的简称，顾名思义，是指波长比紫外线还要短的光线。而紫外线通常简称为DUV。

EUV光线的波长短到只有13.5纳米。DUV光线的波长在193纳米，刻制7纳米及以下制程的芯片，必须使用EUV光线。在太空中能找到自然存在的EUV光线，地球上却没有。所以地球人要用EUV光线，必须想办法人工产生。

还好我们有物理学家，帮我们搞清了产生EUV光线的方法，有点像咱们放的二踢脚。拿一滴液态的锡珠，使用激光撞击，一次撞击使锡珠变形，二次撞击变成等离子态，就能产生波长13.5纳米的极紫外线。原理说起来简单，实际要靠一个异常复杂和精密的装置，来完成整个过程。

当一滴锡珠被释放出来，第一束激光被激发，撞击的瞬间，锡珠开始扭曲变形。紧接着第二束更强的激光撞击上来。锡珠被激发成等离子体状态，放射出极紫外线，想要的EUV光线就产生了。

因为晶圆的光刻是个持续的过程，所以这个操作必须以极高的频率持续进行。现有的工艺可以做到每秒5万滴锡珠的撞击，EUV光线是产生了。但波长这么短的光遇到什么材料，基本上就是被吸收得一干二净。因此，如何高效收集和利用产生的EUV光线，就显得尤为重要。

再次感谢聪明的物理学家，设计出这样一套光学系统，利用收集系统、反射系统，掩膜版及投射系统这几大系统的组合，成功解决了问题。

具体原理是这样的EUV光线产生后，在这里被收集起来。这里配备了这样一个椭球面的镜子，随后光线通过缝隙进入反射系统，在这里光线会进行一定的调整，然后被刻有电路图案的掩膜版反射。注意掩膜版本身其实也是个反射镜。最后光线再经过多个镜子组成的投射系统被投射到晶圆上完成光刻。

其实这套系统的光线利用效率也只有百分之五、六，但已经足够投入生产使用。现在直接进入当前最先进的光刻机，去看一看它的动态工作过程。

EUV光线是从这里进入反射系统，经过多个镜面的反射后在这里被掩膜版反射，这就是掩膜版的反射过程。这边是投射系统，光线最终投射到晶圆。这是刻制过程中的晶圆。当一个晶圆刻制完成，切换下一片晶圆继续刻制。光刻就是这样。通过光线产生和晶圆刻制两个过程，精密配合完成纳米级的晶圆刻制。

回顾一下，从EUV光线进行晶圆刻制，收集利用光线的光学系统到一个完整光刻机。今天的内容到此结束。