我来说一个ASML 的 FlexWave 技术吧，这个技术在网上很难找到资料，但是有出版的书籍有过简单介绍，所以不涉及商业机密问题。

光刻机作为高端精密光学设备，它的光学镜头还是不可避免的有像差存在，导致成像发生畸变。对于光刻机来讲，图形发生畸变会导致实际曝光的图形和所需的图形不一致，从而使得需要实现电学连接的层与层之间不能很好的对准（套刻误差），最终导致晶元失效。

照片发生畸变(左)

所以，当晶元制程越来越小时，对套刻误差的要求也越来越高，这样对光刻机的像差控制要求也越来越高。一般通过更复杂的透镜系统设计可以补偿像差，还有对透镜施加压力也可以达到修正光程差来减小像差。但是这些方法对像差的补正比较有限，而且一些像差补偿调节工作非常花费时间，而且由于透镜不可避免的不完美，每台设备都不可避免的有一些固有像差存在，影响光刻机最终实际曝光的图形。

光刻机的镜头

针对像差的补偿问题，ZEISS 联合ASML 开发出了FLEXWAVE 技术。理想的波前是一个球面（或者平面），而有像差存在的时候波前就不再是一个规则的球面（或者平面），因此如果可以对波前平面上不同位置的点的相位进行调节的话，就可以把不规则的波前调整成规则的球面（或者平面），也就可以做到对像差的补偿修正。

波前

我们知道光在通过不同折射率的介质的时候，相位会发生变化，如果可以控制一个物体的折射率，那么就可以实现对相位的调制；而一种可以灵活控制物体折射率的方法就是通过温度调节来实现折射率的自由变化，进而实现对相位的控制。

Flexwave 就是使用一个透光的介质，将其放在光路中，透光介质划分成面积相同的网格，每个网格中分布有透明电极制成的电热丝，每个网格的电热丝都可以单独控制来对局部进行加热，从而实现对每个网格的折射率进行调节。控制原理和液晶显示器类似，通过gate line 和data line 的选择来对每个像素进行实时开关控制。所以，通过合适的电路控制，就可以精确的控制这个透光介质上每一个像素点的折射率，从而对经过的光线相位进行调制，来实现对整个成像的像差进行控制。

Flexwave 的原理到此就介绍完了，Flexwave 的最大优点是可以是实时快速的进行像差调节，而且调节范围几乎覆盖从低阶到高阶的所有像差，从而可以使得整个成像的像差大大降低，极大的提高了光刻机的套刻精度。

Flexwave 这么好用，只用来控制减小像差还有点太可惜了，既然可以补偿像差，当然也就可以引入像差；像差会使成像发生畸变，那么引入特定的像差就可以实现特定形状的畸变，从而将最终成像修正成我们想要的结果，并且整个过程还可以在曝光的同时快速完成，所以Flexwave 几乎相当于光刻机的Photoshop 功能一样，极大的提高了对曝光图形的精确度控制。

补充：像差可以通过Zernike多项式分解成不同成分，每一种成分对应一种特定的像差，每一种像差会导致成像发生特定畸变。

ZERNIKE 像差

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评论中有很多对光刻技术感兴趣的，可以看一看这本书，这本书应该是目前出版的光刻技术最详尽的一本了，很多最先进的光刻技术也有提及，还有引用参考文献供进一步学习了解。

超大规模集成电路先进光刻理论与应用京东￥ 208.00去购买?

普通光刻机的物镜是透镜，高端光刻机的物镜是反射镜。反射镜还得利用Bragg反射的原理添加涂层（参考X射线的Bragg反射）。

而且因为所采用的波长只有13.5纳米，会被几乎任何物质（包括空气）吸收，所以刻录光源的产生以及圆晶刻录的过程必须在真空中进行。要求刻录环境是真空还有另外一个原因：在mask和圆晶之间空间漂浮的任何微粒都会影响成像，使刻出来的晶元报废。

ASML最新的型号物镜由蔡司研发，假设差不多半米直径的镜面是德国国土面积那么大，那么其表面局部的凹凸不能超过1mm。【题外话一下：我自己也做过波前控制，但是我们那会儿是红外，小拇指指甲大小的区域控制到10 nm左右我们小老板就已经拿去到处去吹牛了。与蔡司这个相比，简直就是小卫星和大恒星的区别。】

产生13.5纳米光源的过程也是蛮牛逼的，有人看我再补充。

======= 以下为更新 =======

为ASML提供激光光源的TRUMPF（通快）竟然有现成的中文介绍，还有视频，我连翻译、搬运都省了。有兴趣的同学请移步：

借助 CO2 高功率激光系统和锡产生 EUV 辐射?

www.trumpf.com

这个「激光光源」不是光刻用光，而是用来激发微米级锡滴，使其释放出13.5nm的辐射。这个过程每秒发生5万次，EUV的光源就是这样产生的。

别的不知道，非业内人士。就知道光刻机托盘工作台，里面的刚性弹簧，装这玩意得18个小时，只能是一个人不间断做。装一个得休息3天。

当时看的是新闻采访。

具体的东西记不清了。不过这个工作岗位年薪百万。

这个算不算？

极紫外，光源效率只有万分之一，也就是说：输入1万瓦功率，只能产生1瓦极紫外线，最后落到晶元上的功率又要降几个数量级。

另外极紫外光刻胶是太阳系顶级机密，弄到生产配方的难度要比弄到隐形飞机涂料配方还要难。

据说ASML的光刻机的部件都不是他们自己生产的，了不起的就是他们能够设计出这个复杂而庞大的机器，复杂的计算和控制软体才是他们的核心。

这有点像iphone，他创造了大脑，其他零件甚至大脑都是别人制造的，但配合上IOS的软体优化使得他的性能大幅提升。

光刻机可以说是半导体制造的关键设备。这种晶元主要是用在高端制造业以及高科技的领域上面。现在我们国家需要进行高速度高质量的发展，要让中华名族进行复兴，更是需要通过高端晶元制造来进行实现。但是如今光刻机的高端技术一直都是在外国企业手中，多是被外国企业所控制。

这一个技术在我们国家暂时还没有出现新的大突破。美国更是看著我们在半导体技术方面的短板，因此在高端晶元上面动手脚，希望通过这方面的抵制来压制我们国家的技术发展。

特别是爱特朗普上任以后，更是通过颁布指令来禁止美国的企业和我国进行合作，对华为等公司进行打压。如今我国的5G技术已经是遥遥领先，但是晶元方面确实有很大的短板。

美国如今通过切断晶元供应的方式来阻断我国的技术发展。要进行晶元的制造最重要的做法还是通过光刻。如今我们还没有完全掌握纳米制造的技术。因此要研发属于我们国家自己的晶元，那么需要多进行研发和学习。

如今，一名95后的男生通过自制的光刻机来对晶元制造的最难部分进行挑战，并且光刻除了75000纳米的小孔径。

在这个研发当中可以说是初步挑战了最难得部分，但是是否能够量产实施，还需要不断地研发和实验，可以看出，如今我们在往光刻机的技术上前进了一大步。

【重磅】ChemWhat走进ASML工厂，看看顶级光刻机的庐山真面目ChemWhat的视频 · 6861 播放

视频中所示的机器复杂度可见一斑，尤其是其中涉及到光学的部分，对于精确度要求极高。

核心惊叹的地方是在于：「正常思考下每一个合理的精度在微观世界都要最尖端的软硬体合作才能维持」

从光刻整体流程：光刻光源，锡激发光和其环境，透镜(DUV)或反射镜(EIV)聚焦光线，光罩reticle（包括计算光刻，移动，机械结构固定，冷却系统）,晶圆片(wafer)（温度和涂胶控制，位置固定，印刷，yield star Brion量测)

到各个供应商合作，工程师合作，运输，组装，储存流程，为机器而配置客户工程师的特别操作

TODO: add

有何难？解放荷兰就不难了。

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