ASML 101 | 是紧箍咒，也是指路灯

ASML 101 已经陪伴大家走过了三期旅程，我们系统地介绍了芯片相关的知识，包含芯片对于现代科学技术发展的重要意义，芯片的制造过程，以及半导体行业的黄金法则——“摩尔定律”。

至此，相信大家对于芯片已经有了一个全面的了解，本期ASML 101 将会正式进入第二篇章——“光刻原理”，从光刻最基本原理瑞利判据讲起，涵盖光的波长，光学模组，晶圆台的发展，精准测量等多篇文章，带领大家深入领略光刻技术的迷人魅力。

光刻的本质其实是一个投影系统。光线被投射通过掩模版，成像在晶圆上，最终在晶圆上一层一层建立起复杂的晶体管。在光刻技术不断朝着“更小”迈进的征程上，有一个重要的公式，和“摩尔定律”一样引导着行业的发展。而与摩尔定律不同的是，这一物理公式所揭示出的光学原理似乎更加难以逾越。

它就是著名的Rayleigh criterion（瑞利判据）在光刻领域的应用。

在ASML各地办公室里，你都可以发现它的存在。它对ASML人来说绝不仅仅是个物理公式，它更加扮演着一个精神引领的角色：做极限的攀登者，做未知的开拓者

这个看似抽象的公式，其实跟我们的生活息息相关。它其实跟我们日常说的照片分辨率同理：分辨率越高，影像品质越好，越能表现出更多的细节。

第四讲

是紧箍咒，也是指路灯

瑞利判据 CD = k1 • λ / NA

这一分辨率方程决定了在芯片上可以实现多小的特征尺寸。

在瑞利判据中，CD是线宽，即可实现的最小特征尺寸，λ是光刻机使用光源的波长。

NA是光学器件的数值孔径，描述了它们能够收集光的角度范围。

最后，k1是一个系数，取决于与芯片制造工艺有关的许多因素，它的物理极限值是0.25。

要实现更小的线宽，可以使用波长更短的光源、更大数值孔径（NA）的物镜，同时让k1尽可能地接近物理极限。

小到极致

半导体行业的大部分研发工作都聚焦于减小线宽。ASML的光刻机拥有极高的分辨率，能帮助芯片制造商进一步减小线宽。

更先进的芯片意味着更小的特征尺寸，需要波长更短的光源、更强大的透镜系统和/或更低的k1系数。减小光源波长是一项重大的技术转变，它需要拥有全新光源的光刻机、新的光学和抗蚀材料和新的工艺，但它也给芯片性能带来了最大提升。

在不断减小光源波长的过程中，通过研发更强的透镜，利用计算光刻等技术巧妙调整光刻工艺流程以减少k1，行业仍在不断地向前发展。

最后，再让我们来看一下来自ASML研究部门的Scott Middlebrooks是如何解释“瑞利判据”的吧！

数十年来，ASML致力于挑战瑞利判据的极限，在最基本的原理之上，通过创新和协作来挑战每个数值的细微改变，不断减小光刻机可分辨的最小线宽，提高生产效率和良率，创造未来的无限可能。

至此，相信大家对于瑞利判据有了详细的认知。我们将在后续的ASML 101以此为起点，为大家详细讲述光刻系统中各个技术难点是如何被一步步突破，最终拓宽瑞利判据的边界。敬请期待～

推荐阅读