AI的尽头是光刻机，光刻机的尽头是镜头

--- Mengapa lensa mesin litografi sulit?
EUV dan optik DUV tingkat tinggi adalah kumpulan batas dari seluruh sistem industri super presisi. Ini bergantung pada bahan, pelapisan, pengukuran, penyetelan, kontrol panas, kontrol getaran, algoritma, pemodelan kesalahan, dan akumulasi pengalaman jangka panjang. Yang benar-benar membatasi peningkatan produksi sering kali bukan satu bagian tunggal, melainkan seluruh “loop tertutup presisi”.
Yang paling inti dalam loop ini adalah: Anda tidak dapat memproduksi sesuatu yang lebih akurat daripada kemampuan pengukuran Anda sendiri.
Gelombang panjang EUV 13,5nm hampir diserap oleh semua bahan, jadi EUV sama sekali tidak bisa menggunakan lensa tradisional, melainkan cermin refleksi multilapis. Cermin EUV Zeiss, pada dasarnya adalah sistem refleksi tingkat atom. Kesalahan permukaan cermin biasanya harus mencapai tingkat puluhan pikometer.
1 pm=10−12 meter
Diameter atom sekitar 100pm, yang berarti banyak kesalahan yang diizinkan pada permukaan cermin EUV sudah mendekati setengah lapisan atom.
Lebih sulit daripada membuat cermin seperti ini adalah bagaimana menstabilkan pengukuran kesalahan tersebut. Bagaimana melakukan pengukuran di bawah drift panas, gangguan udara, getaran. Bagaimana menjaga konsistensi pada cermin berukuran besar. Bagaimana membentuk produksi berulang industri yang stabil dalam jangka panjang. Karena saat ini yang diukur bukan lagi panjang, melainkan fase gelombang cahaya itu sendiri.
Sistem pengukuran EUV sendiri adalah rangkaian industri super tinggi. Termasuk interferometer laser, sumber laser ultra stabil, optik referensi, bahan dengan koefisien ekspansi termal sangat rendah, sistem isolasi getaran aktif, meja pergeseran ultra presisi, sensor wavefront, sistem vakum, dan algoritma kompensasi drift jangka panjang. Banyak pemasok inti, mungkin hanya 1-3 perusahaan di seluruh dunia.
Dan sistem pengukuran ini juga membutuhkan sistem pengukuran tingkat lebih tinggi untuk memproduksi. Jadi terbentuklah sebuah siklus rekursif: peralatan pengukuran canggih membutuhkan peralatan pengukuran yang lebih canggih.
Sebagai contoh salah satu hambatan utama, yaitu optik referensi.
Optik referensi bukan cermin biasa. Pada dasarnya adalah “elemen asli” di dunia optik, adalah puncak dari seluruh pohon presisi industri. Karena untuk mengukur permukaan cermin EUV, pertama-tama harus memiliki cermin referensi yang lebih akurat daripada cermin EUV itu sendiri. Ini menimbulkan masalah yang sangat menakutkan: siapa yang memproduksi cermin paling presisi di dunia?
Pembuatan optik referensi pada dasarnya adalah proses mendekati permukaan sempurna tanpa batas. Ini pertama-tama bergantung pada bahan dengan koefisien ekspansi termal sangat rendah, seperti Zerodur dari SCHOTT, atau bahan ULE. Bahan-bahan ini tidak hanya membutuhkan ekspansi termal yang sangat rendah, tetapi juga homogenitas internal, tegangan internal yang sangat rendah, stabilitas jangka panjang, dan konsistensi ukuran besar. Banyak bahan membutuhkan proses annealing selama berbulan-bulan.
Selanjutnya masuk ke tahap pemrosesan presisi tinggi. Di sini bukan lagi pemolesan biasa, melainkan MRF (magnetorheological finishing), CCOS (pemolesan dikendalikan komputer), Ion Beam Figuring (perbaikan dengan berkas ion). Perbaikan berkas ion sangat penting. Karena pemolesan mekanis sudah tidak cukup, harus masuk ke penghilangan bahan tingkat atom. Yang benar-benar sulit adalah setiap kali menghilangkan sedikit bahan, bentuk permukaannya akan berubah lagi. Jadi seluruh proses pembuatan menjadi: pengukuran → koreksi → pengukuran lagi → koreksi lagi, bisa berulang ratusan kali.
Akhirnya masuk ke bagian tersulit: bagaimana mengetahui apakah kesalahan berasal dari cermin, atau dari sistem pengukuran itu sendiri? Maka industri akan menggunakan metode tiga cermin, pengukuran silang antar cermin, kalibrasi silang, dan standar laboratorium nasional. Banyak kali, tidak ada yang benar-benar mutlak benar, hanya terus mengurangi ketidakpastian.
Ketika presisi mencapai tingkat puluhan pikometer, seluruh lingkungan mulai menjadi musuh. Guncangan mikro bumi, getaran bangunan, aliran udara, perubahan suhu, orang berjalan, semuanya bisa mempengaruhi hasil. Jadi banyak laboratorium pengukuran tingkat tinggi mengontrol suhu hingga 0,001℃, menggunakan isolasi getaran aktif, fondasi kedalaman, lingkungan vakum, dan bahkan hanya melakukan pengukuran di malam hari, karena getaran permukaan di siang hari lebih besar.
Oleh karena itu, kesulitan utama EUV dan DUV tingkat tinggi bukanlah satu bagian tunggal, melainkan kemampuan kolaboratif dari seluruh peradaban industri super presisi. Zeiss yang benar-benar tidak dapat diduplikasi bukan hanya lensa itu sendiri, tetapi juga desain optik selama puluhan tahun, kompensasi kesalahan, algoritma tingkat sistem, optik referensi, pengalaman penyetelan, pengukuran super presisi, basis data proses, dan sistem talenta. Hal-hal ini bersama-sama membentuk “infrastruktur presisi” dari seluruh industri litografi modern.