Ещё кое-что

Всегда стоит помнить, что изготовление микросхем оправдано экономически только при очень массовом производстве и очень небольшом проценте брака. То есть, при каждой литографии каждый рисунок нужно без искажений воспроизводить миллионы раз. При этом, чем меньше элементы рисунка, тем сложнее их воспроизводить и тем строже требования и к подложке (то, на чём рисунок должен быть напечатан), и к материалам (чистота), и к точности механических частей, и к соблюдению всех «рецептов приготовления» – технологических процессов. Этим и занимаются тысячи учёных, инженеров и высококвалифицированных специалистов.

Несколько примеров.

Совмещение изображений

Далее, количество слоёв в микросхеме – а значит и количество литографий - давно превышает десяток. То есть, на одних и тех же участках большой пластины нужно напечатать много разных изображений (от разных масок) одно поверх другого. Это – как напечатать цветную картинку с высоким разрешением в старой типографии. Сначала печатают один цвет, потом – другой, третий… Только с микросхемами всё ещё сложнее.

Инструменты нужны разные 

Ещё стоит упомянуть, что требования к литографии меняются от слоя к слою. Рекордно малые размеры требуются при «рисовании» (печатании) самых первых, функциональных слоёв (здесь располагаются транзисторы и т.д.). Эти слои объединяют в группу FEOL (Front-End-Of-Line). Поверх функциональных слоёв располагаются слои металлических «проводов» для обеспечения электрических соединений. Количество «металлических» слоев может быть (обычно) от 5 до 12 (!). Эти слои (вместе с разделяющими слоями изолятора) объединяют в группу BEOL (Back-End-Of-Line). Размеры (ширина «проводов» и расстояния между ними) здесь существенно больше, чем у современных транзисторов. «Рисовать» такие слои с использованием той же техники (степперов), что используется в литографии транзисторов, всё равно, что лобзиком пилить брёвна: конечно, можно, но уж больно невыгодно.