如何计算光刻机的尺寸？

随着科技的发展，光刻机的尺寸不断缩小，从最初的几英寸到如今的几十微米甚至纳米级。这不仅提高了生产效率，也推动了半导体行业向前发展。

光刻在90年代中期开始使用波长365 nm i-line，248 nm KRF激光在下半年开始使用，激光的可用波长只有几个，20世纪00年代，光刻开始使用193 nm波长的DUV激光，这是著名的ARF准分子激光，这种激光用于各种应用，包括近视手术，相关激光发生器和光学镜片相对成熟。

但 nobody认为光刻光源卡在193 nm已经20年了，直到今天，我们使用的所有手机和电脑主芯片都是193 nm光源光刻制的。

20世纪90年代末，科学家和行业提出了各种超过193 nm的计划，包括157 nm F2激光，电子束投射（EPL），离子投射（IPL）、EUV（13.5 nm）和X光，形成以下阵营：

157 nm F2：每个家庭都在研究，但SVG和尼康最接近产品化。

- **157 nm 光会被现有193 nm机器使用的镜头吸收，光刻胶也需要重新开发，因此很难改造，193 nm的波长进度不到25%，R&D的投入产出比太低了，ASML收购SVG后获得了反射技术，157 nm机器终于于于2003年生产出来，但是错过了时间窗口，完全被低成本的浸入式193 nm打败了。

13.5 nm EUV LLC：英特尔，AMD，摩托罗拉和美国能源部，ASML、后来加入了英飞凌和Micron。

关于EUV，我放在后面说。

1 nm接近x光：日本阵营：（ASET，三菱， NEC， Toshiba， NTT）和 IBM

这是一个浪漫的阵营，我们没有想过工业化。

0、004 nm EBDW 或 EPL： 朗讯 Bell实验室，IBM，尼康，受邀加入ASML和应用材料，然后率先退出。

这是尼康和ASML的选择，尼康试图直接跨越未来技术，击败ASML，但不幸的是，这场决战应该发生在2020年而不是2005年，尼康没有选择错误的技术，但选择了错误的时间，尼康最重要的技术盟友IBM也在2001年加入了EUV联盟。

0、00005 nm IPL： 英飞凌，欧盟，ASML和莱卡也参与其中。

从波长的角度来看，离子光刻是最浪漫的，光刻的分辨率不仅取决于波长，还取决于NA，人类现有技术可用离子光刻的光学系统NA为0.0001，比193nm的NA高≈0.5～1.5差10万倍，优势被抵消。

几乎所有这些努力都失败了。

它们失去了工程中最简单的解决方案之一，在晶圆光刻胶上加入1毫米厚的水，水可将193 nm的光波长折射成134 nm。

浸入式光刻成功跨越157 nm大关，半周期直接达到65 nm，再加上后来不断改进的高NA镜头、多光罩、FinFET、Pitch-split、浸入式193 nm光刻机已达到今天的7nm(苹果A12和华为麒麟980)。

2002年，台积电的林本健博士在一次研讨会上提出了沉浸式193 nm方案，ASML在一年内开发了原型，充分证明了该方案的工程友好性。

随后，台积电也是第一家实现沉浸式大规模生产的公司，最终赶上了以往工艺技术遥遥领先的英特尔，林博士获得了崇高的荣誉和各种奖项。

MIT的林肯实验室似乎不相信，他们认为他们在2001年提出了这个沉浸式解决方案，ASML似乎没有书面解释其发展受到林博士的启发。

油浸镜头改变折射率的方式已经有很长时间了，行业争论谁的想法从来都不重要，行动胜于言语，林博士的贡献是台积电与ASML的合作，将想法转化为现实。