据传，某为公司麒麟9000S芯片是由某国产芯片代工厂使用ASML DUV光刻机多重曝光代工。那这里的多重曝光是什么意思？

首先我得先搞清楚这里的曝光是什么意思。简单地说，光刻机的任务就是把掩膜板上的图形复制到晶圆上。其原理就和我们平时看到的镂空喷绘几乎一模一样。

图1，某场地上的喷绘广告

广告喷绘需要先制作一张镂空的模板，其中被镂空的内容就是上图中的几个字。然后把这张模板铺在地上，再往模板上喷射油漆。当我们把模板拿走的时候，地上就剩下了“消防登高场地”六个字体。这就相当于把模板上的图形转移到了地上。有了模板，可以无限复制和转移字体。

芯片制造过程中也用到了模板，不过那叫掩膜板。掩膜板上有设计好的电路图形。我们先把掩膜板放置到晶圆上面，然后光源透过掩膜板上的镂空部分在晶圆上形成电路图形。由于光源使用了特殊波长的照射光，晶圆上涂抹了特殊的胶体，使得当光照射到胶体上的时候，被照射的胶体部分发生了化学变化，变得更稳固了，耐强酸腐蚀了。这个时候，我们就使用强酸把晶圆上的胶体全部清洗掉，仅剩下被照射的部分。这就是相当于把掩膜板上的电路图形转移到了晶圆上。

图2，光刻机曝光过程

以上的过程是通过光刻机这个工具完成的。想必现在大家也知道为什么叫“光刻机”了，顾名思义，就是使用光照来刻蚀图形。芯片工艺越先进，最基本的电路单元面积就越小，掩膜板上的电路图形集成度越高。其实，光刻机本质上也是一套放大镜，或者显微镜。我们需要观察的图形越小，那对应的镜片系统分辨率就越高。每一款光刻机都有一定的分辨率，它所能放大的倍数是有极限的。比如下面这张图。

图3，假设这是一张掩膜板

我们假设这张图是某款芯片的电路图形掩膜板。假如这张掩膜板上的电路图形（假设就是上面的大写英文字母）太小太密集了，以至于我们使用手头上最先进的光刻机转移到晶圆上的相邻的两个电路图形是糊在一起的，那怎么办？

于是聪明的工程师想到了一个好办法突破了这个限制。他们把相邻的两个英文字母图形分两次光刻。也就是说，制造两张掩膜板，把上图中的字母一个隔一个地分别制作在这两张不同的掩膜板上。比如把字母ACEG按照原来的相对位置和距离制作在第一张掩膜板上。然后再把剩下的字母BDFH放到第二张掩膜板上。虽然字母A和B距离太近，光刻机所使用的光源分不清，转移到晶圆上的图形里A和B是糊在一起的。但是A和C之间的距离足够远，光刻机正好可以分辨清楚，转移到晶圆上的A和C是分开的清晰的。同理另外一张掩膜板上的字母B和D也一样。所以，我们只需把两张掩膜板上的字母图形依次使用光刻机进行曝光转移到晶圆上。这个过程需要掩膜板对准。因为进行了两次曝光，所以就叫多重曝光。台积电的7纳米工艺就是使用了两次曝光工艺。而三星使用了三次曝光工艺，也就是每间隔两个字母取一个放到一张掩膜板上，三星需要三张掩膜板。

图4，光刻机工作的过程

采用多重曝光可以突破现有光刻机的极限，可以使得现有光刻机价值最大化。

芯片也叫集成电路。一个指甲盖大小的面积里可以集成上亿个晶体管，所以，掩膜板很复杂。上面所介绍的还仅是一张掩膜板，实际上一个先进工艺可能需要几十张掩膜板，要分别曝光。这套流程就叫流片，价格不菲。

图5，网传不同工艺流片价格

目前美国对我们禁售的是最先进的EUV（极紫外光刻机）和两款DUV（深紫外光刻机）。目前这三款光刻机是实际上最先进的。另外日本尼康公司的DUV光刻机也在禁售之列。近期美国人放言，他们在等我国现有的光刻机坏掉。