清华宣布新成果，有望解决EUV光刻机的关键技术，打破卡脖子问题

　　在半导体行业里光刻机的重要性不言而喻，这也是我们中国被别人卡脖子的关键技术之一。目前想要生产五纳米以下制程的芯片，必须要用荷兰ASML的EUV光刻机。一方面我们买不到它，另一方面有它的代工厂，因为美国的限制也没有办法给我们代加工，所以高端光刻机成了国人之痛。

　　可以说每个人都期待着我们国产高端光刻机能够早一点到来，但是光刻机极其的复杂，它继承了全世界多个领域最顶尖的技术，荷兰ASML在全国有上百家供应商，所以制造高端的光科技绝非一朝一夕能够实现。但如果我们能在关键的技术环节取得突破，势必能够加快我们自研光刻机的进度。

　　所以今天我们就要讲一个来自清华大学的好消息。根据清华大学官方网站的报道，二月二十五日，清华大学唐传祥教授的团队在全球顶级期刊《自然》上发布了一篇名为《稳态微聚束原理的实验演示》的论文。那么论文中报告了一种新型粒子加速器光源稳态微技术的首个原理验证实验。

　　这篇论文的发表引起了国内外学术界以及产业界的高度关注，原因是光源是光刻机的关键技术之一，而这项研究与EUV光刻机的光源有着密切的联系，那么EUV的光源有多重要？二零一二年，ASML以二十五亿美元收购了一家EUV大功率光源制造企业，付出了溢价百分之六十一的代价，这足以说明这个问题。

　　那么光刻机的曝光分辨率与波长直接相关，近几十年来光刻机的光源，其波长不断在缩小。目前ASML的EUV光刻机采用的是高能脉冲激光轰击液态锡靶形成等离子体，然后产生波长十三点五纳米的EUV光源，功率约为二百五十瓦。

　　芯片制造过程中，相当于用波长只有头发直径万分之一的极紫外光在晶圆上雕刻填了，让只有指甲盖大小的芯片上可以包含上百亿个晶体管，所以采用EUV光源的光刻机才可以生产五纳米甚至是更小制成的芯片。可以说EUV光刻机是人类科技发展的顶级水平。

　　但是随着芯片工艺节点的不断缩小，因为光源功率就需要不断的提升，甚至有可能需要它达到千瓦级，所以大功率EUV光源能够取得技术的突破，对于EUV光刻机的进一步发展来讲也是至关重要的。

　　唐传祥教授团队论文中的稳态微聚束的英文缩写是ssmb，基于ssmb原理可以获得高功率、高重频、窄带宽的相干，辐射，波长可以覆盖从太赫兹到极紫外波段。那么唐传祥教授也表示，基于ssmb的EUV光源有望实现大的平均功率，并具备向更短波长扩展的潜力，为大功率EUV光源的突破提供了全新的解决思路。

　　《自然杂志》评阅人给予了这项研究高度的评价：“认为它展示了一种新的方法论，必将引起粒子加速器和同步辐射领域的兴趣。”同时自然的相关评论文章还写道，该实验展示了如何结合现有两类主要加速光源、同步辐射光源以及自由电子激光的特性，ssmb光源未来有望应用于EUV光刻机。

　　这些都足以证明，通过SSMB在光刻机的光源技术方面，业界看到了一种新的可能性。目前清华正在积极的支持和推动SSMB的EUV光源在国家层面的立项工作。清华SSMB研究组已经向国家发改委提交“稳态微聚束极紫外光研究装置”的项目建议书，申报十四五国家重大科技基础设施。

　　所以这项技术未来有望解决我们自主高端光刻机中光源这个核心也是被卡脖子的难题。当然正如我们开篇讲的，光刻机需要解决很多关键性的技术环节，只解决了光源还是不够的，需要在原材料、工作台、物理镜等多个方面同时获得突破才行。但是相信随着时间的推移，通过半导体产业链中的各家企业不断地努力，国产光刻机以又会尽快迈入高端的时代。

　　那么最后我们还是要提两点，一是这一次的SSMB实验团队，其实是一个国际性的合作团队，研究成果由清华大学亥姆霍兹柏林材料和能源中心以及德国联邦物理技术研究所合作完成。二是目前该研究是在实验室内进行的首次验证，距离实际的应用还是有很长的路要走的。

　　但是不管怎么样，这个消息都是振奋人心的。想要打破垄断和卡脖子的局面，技术上就必须要实现自我的突破，这是最基本的。