如今，芯片工艺已进入光刻阶段，其中浸没式光刻机作为一种现代光刻技术，在芯片制造中得到广泛应用。 在本文中，我们将讨论使用浸没式光刻机制造 2nm 芯片的高成本。
1. 光刻技术与芯片制造
光刻工艺是通过光化学反应原理在涂有光刻胶的硅片上传递电路图并形成有效电路图案的过程。 由于芯片体积小，电路图复杂，一个芯片甚至有几十层电路走线。 以目前的3nm工艺为例，每平方毫米可以达到近2亿个晶体管的密度，可见光刻工艺的复杂性和精度。
2.不同类型的光刻机
光刻机的分辨率有几种不同类型的光刻机，包括I线、G线、KRF、ARF、ARFI、EUV等。 其中，ARFI光刻机作为浸没式光刻技术，是应用最广泛的光刻机。 它是在ARF光刻机的基础上的改进，使用相同的波长，即193nm，但在晶圆前面添加一层水作为介质，当光线穿过水时，折射后相当于134nm，从而缩短了波长，提高了分辨率。 因此，ARF光刻机理论上可以支持65nm工艺，而ARFI光刻机理论上可以支持7nm工艺。
然而，在现实中，浸没式光刻机的潜力远远超出了7nm工艺。 无论成本如何，浸没式光刻机甚至可以制造 3nm 和 2nm 的芯片。 实现这一目标的关键是多路复用和对准技术。
1.多项一流技术
多层技术可以将原来的10层电路图拆分为30层、40层甚至更多层，最终通过多种光刻工艺实现更高的分辨率。 以“王”字的拓印为例，如果一次直接在一张小纸上揉搓，纸张尺寸太小，无法完成所有的字形，所以需要多次完成。 先拉伸一个水平“一”，然后移动纸张，再次展开一个水平“一”，再拉伸一个垂直“|”。最后，它横向延伸，形成“王”字。 每次揉搓都需要精确对齐，这是实现多重**的难度。
2. 对准技术
芯片**的多样性也依赖于高精度对准技术。 每次光刻都需要确保误差足够小，以便以 n 个步骤将具有非常小工艺的芯片刻制到硅晶圆上。 与上面的“王”字拓印示例类似，每次打印拓印时都必须对纸张的位置进行微调，以保证每次拓印的准确性。 但是，每**次**带来的时间和成本也相应增加，因为一次光刻变成了10倍甚至20倍，时间成本相对增加了20倍。 此外，每个倍数**都会降低产量，进一步增加实际成本。
然而，由于成本考虑，浸没式光刻机在制造7nm芯片后无法向前发展。 商用芯片制造需要考虑成本和市场化的问题，如果成本太高，就无法实际应用。 因此，大多数浸没式光刻机在制造 7nm 芯片后停止改进。 但这并不意味着浸没式光刻机在7nm时就达到了极限。 从理论上讲，没有限制这回事，只要你能不计代价地继续前进。
本文解释了使用浸没式光刻机制造 2nm 芯片的高成本。 尽管浸没式光刻机的潜力远远超过7nm工艺，但由于多路复用和对准技术等挑战以及高成本，商业应用仍然受到限制。 但随着技术的不断进步和成本的降低，相信浸没式光刻机未来仍将有更大的发展空间，为芯片行业带来更高的分辨率和更强的性能。
虽然用浸没式光刻机制造2nm芯片的成本仍然高得令人望而却步，但从技术角度来看，它仍然具有无限的潜力。 随着科学技术的飞速发展和市场需求的不断增长，相信在不久的将来，浸没式光刻机将能够克服技术挑战，实现更低成本、更高分辨率的芯片制造。 这将为各行各业的发展带来更广阔的可能，促进科技的进步和社会的发展。