文：禹皇帝（우황제）
用光線刻畫線路圖形！資半製程宰極紫外
微影製程，導體代在晶圓上繪製電路
如同電動車、認識飛機、微影為何電話和建築物都有獨有的艾司外觀，半導體也有自己特有的摩爾形狀。晶片從外看來只是光時一片指甲般大小的正方形，但半導體晶片內部結構組成非常複雜。資半製程宰極紫外晶片的導體代內部結構與複雜的高樓大廈類似。半導體依其獨特的認識構造有各種不同的功能，無數個電子訊號沿著複雜的微影為何配線移動與運作。
在覆蓋氧化膜的艾司晶圓上，堆疊多種結構，摩爾最後完成半導體產品。光時這個過程，資半製程宰極紫外需經過數百個以上的各種製程。有些半導體的製程，甚至還超過一千個。在這些製程中，將形成晶片的結構製成特定形狀視為非常重要的製程。就如同在建造數百公尺高的大樓時，連幾公分的誤差都不能容許一樣，半導體甚至連奈米單位的誤差都不容許。微影製程的技術（在基板上蝕刻出需要的電路或線路圖形），可以說是半導體製造的命脈。
在過去使用底片相機的年代，相機光圈打開、「喀嚓」聲響起的瞬間，大量的光線透過光圈進入相機後，在底片上形成我們想捕捉的影像。而後拍好之後的底片，交給相館沖洗後才能顯影。但如果在沖洗照片之前不小心打開相機蓋子的話，底片就必須作廢了。因為底片表面上有一層感光化學薄膜，薄膜塗有可以感測光線的的感光乳劑，在光圈打開的瞬間就會對光線反應，而形成意料之外的化學反應。底片成像之後，從外觀上看起來幾乎沒有任何變化。然而，如果使用顯影劑和定影劑引起底片的化學反應，拍攝的影像便會清晰地顯現在底片上，最後用光照射底片，將底片的影像投影在相紙上，就會形成我們看到的照片。
晶圓也是透過類似這種曝光和顯影的微影製程產出。要說有什麼不同的話，為了曝光出更精密的電路圖案，會在製造過程中大量使用如旋轉塗布、熱處理或是檢測工序等輔助製程。此外，利用光阻塗在晶圓上，接著透過光罩將精細圖案照射在塗有光阻的晶圓上，然後進行蝕刻和沉積製程。半導體晶片的製造過程，就是不斷重複進行這種曝光顯影製程。
微影製程依據在曝光過程中，用來形成圖案的的光源種類，可分成光學微影（optical）、聚焦離子束曝光（focusedion bean）、電子束微影（e-beam）、X光微影（x-ray）等等，半導體製程一直以來完全依賴微影技術。使用的光源則是，具有強大能量、容易改變材料化學鍵的紫外線。反之，相較於光學微影，離子束和電子束的解像力更高；然而，離子束和電子束無法在晶圓上發射大量且均勻的光束，所以不適用於大量生產。因此，離子束和電子束曝光，大部分只有在實驗室和學校，以研究開發為目的階段。
多虧了微影製程的發展，半導體得以愈做愈小。因為光波的繞射現象（光波遇到障礙物後偏離原本的直線路徑的現象），不同的光決定線路圖案的精細程度。而為了刻出更精細的線路圖案，科學家不斷地研發極紫外光（Extreme Ultraviolet，EUV） 和X光曝光技術。X光曝光技術， 從一九七○年代就開始研究，雖然至今尚未商業化，但依然被認為是「新一代曝光技術」。X光是指波長為0.01∼10奈米的光，目前極紫外光微影技術已經發展至13.5奈米左右，6.7奈米以下的光源被稱為BEUV（beyond EUV），而之所以會這麼常被提到，是因為它與半導體產業息息相關。
儘管如此，若要進行X光微影，最大的挑戰是設備和材料技術的限制。因為生成光源的技術中，能感測光線的感光材料、引導光線前進的透鏡材料或是光罩材料等技術，全都因技術門檻過高而難以發展。僅是改變光源，業界使用的材料和元件就得完全替換，由此可以推測，這樣的改變會衍生出相當高額的成本。
儘管艾司摩爾為了這些新一代技術研發投注了相當多的心力，但是現在其實更專注於開發能使現有極紫外光更進步的技術。因為無論做出什麼樣的選擇，要在「不可能」的領域裡尋找「可能」絕非易事，但起碼這個選擇還是有些勝算的。經歷這些過程，極紫外光微影設備的性能日益發展，利用紫外線曝光出更精細的電路圖形的技術，也不斷推陳出新。
艾司摩爾是如何開始主宰極紫外光時代的？
艾司摩爾的選擇與專注，獨占全球曝光機市場
微影製程是集光學技術、材料技術、機械工程技術、細微加工技術、精密控制技術、軟體技術等先進技術於一身的製程。雖然我們簡單用「利用光照在晶圓形成電路圖案的過程」來描述微影製程，但其實要在不到一秒鐘的時間內，動用高科技讓感光劑起最大的化學反應，可是讓科學家們也瞠目結舌。
當NASA發射太空船，伊隆．馬斯克（Elon Musk）要將人類送上火星時，所有人都圍著電視目不轉睛地守著畫面，邊歡呼的同時也止不住讚嘆。但是對於半導體界的人來說，曝光機在這麼短的時間內，邊移動晶圓的同時、邊照射光線的這件事，比將太空船送上外太空還要神奇。荷蘭半導體設備商艾司摩爾之所以能壟斷曝光機市場，背後也是得益於這樣的技術。
艾司摩爾的曝光機是由大量的零件組成的，極紫外光曝光機更是有超過八千個以上的零組件。這些零組件的供應商都有自己的獨家技術，像這樣的零組件供應商就多達一千家，設備的複雜程度不在話下。晶圓會依循光刻畫出來的路線圖案，以奈米為單位精確地同步移動。這個過程中，在與貨櫃一樣大的曝光機裡，為了降低反射率與光源損失，必須將環境維持在真空狀態。