清华大学同步光源获得极紫外光方案，这事和杨振宁有关？

网上疯传的突破芯片掐脖子技术的“光刻厂”竟然和杨振宁有关？

2019年，华为被美国纳入实体清单。此后，中国在高端芯片领域就被卡住了脖子。随着华为麒麟9000s的芯片面世，似乎预示着中国已经打破了高端芯片被卡脖子的局面。

后来，网上就开始疯传一个消息：

清华大学研发了一个新的EUV光刻机项目，把阿斯麦光刻机扩大化，变成了一个光刻厂，突破项目将会在雄安落地。

这个消息还配了一张“同步辐射光源”照片。让很多人不明觉厉，不少人甚至认为，中国在光刻机领域实现“弯道超车”，那张配图就是“光刻厂”。不过，这个消息刚发出没几天，就又有人跳出来“辟谣”，这是一个假消息，是一场乌龙。

于是，有人发出了灵魂拷问：

• 这个消息到底靠谱吗？
• 清华的EUV方案到底是真是假？
• 中国真的在光科技领域弯道超车了吗？

其实，这个消息有一部分是乌龙，比如：那张配图、光刻厂。但也有一部分是真实的，那就是清华确实提出了一套EUV方案，并且试图在雄安落地。不过，距离清华把这个方案商业化还很远，这当中有大量的工程问题需要解决，至少从现在的情况来看，仅就“清华EUV方案”的进展来看，中国还未在光刻机领域追赶上阿斯麦的脚步，更不要说是弯道超车了。当然，是不是在中国其他的地方，有什么黑科技或者光刻机，已经实现，由于没有公开报道，笔者也就不敢妄下断言了。

不过，关于清华EUV方案，还确实值得一说。因为它确实是公认的下一代光刻机的光源解决方案之一，同时这个概念的提出者曾是杨振宁的学生，也是杨振宁引领他往这个研究方向发展。那这一切究竟是咋回事呢？

光刻机光源

我们还是先从光刻机的核心技术说起。客观地说，放眼全球，到目前为止，全球还没有任何一个国家拥有独立自主生产芯片的能力。整条芯片制造的产业链特别长，需要各国的企业一起协作才能实现。

美国由于发展得早，拥有大量的核心技术，所以才能对后发国家进行卡脖子。在芯片领域，美国不仅卡过中国的脖子，也卡过日本的脖子，当时日本的光刻机企业直接落后了一代，至今也没赶上了。

而这一切其实都和光刻机的光源有关。

高端芯片只有一个指甲盖那么大，但却铺满、堆叠了大量的晶体管。目前最先进的芯片有190亿个晶体管。要在这么小的面积中，装下这么多晶体管，这就需要用到光刻工艺。之前欧美用了10多年的时间进行研究，才最终确立了一个主要的发展方向，那就是用13.5纳米的极紫外光照射，从而实现光刻，这种光的波长只有头发直径一万分之一，能量非常大。

后来，欧美又用了10多年的时间，才最终把这个路径跑通，实现了商业化，这就是阿斯麦的EUV光刻机。顺便说一句，在这个研究过程中，也就是上世纪90年代，美国故意把日本排除在外，导致日本被卡脖子，所以日本其实也没有最先进的光刻机技术。

要制作功率足够大的极紫外光，其实是一件极其困难的事情。阿斯麦并不是仅靠自己一家公司就实现的，它的供应商有数千家。

其中最核心的光源部分，大多不是阿斯麦自己的技术。美国Cymer公司（阿斯麦的子公司）负责光源，除此之外，还需要两家德国公司，其中通快公司的专长是：二氧化碳激光器，德国蔡司的专长是：生产超级光滑的镜子。

结合这些高科技含量的技术，最终才能得到极紫外光，并进行光刻。

客观地说，阿斯麦的EUV光刻机应该是人类有史以来最复杂的设备了。

如果按照阿斯麦EUV光刻机的路径来发展，意味着中国需要一下子追赶上欧美企业在过去几十年里的技术积累，这其实并不是很现实。好在阿斯麦的EUV光刻，只是生产高端芯片的其中一条技术路径，也确实存在着其他技术路径。

清华大学这次搞得其实就属于其他技术路径。这个技术路径还要从一个人说起，他就是：赵午。

赵午和杨振宁

赵午1970年毕业于中国台湾省新竹清华大学物理系，1974年，获得纽约州立石溪大学博士，当时的导师是杨振宁。杨振宁给他安排的研究方向正是：粒子加速器。估计看到这里，很多人会纳闷，杨振宁不是反对中国建造大型粒子加速器，为什么还会引导自己的学生做这方面的研究。实际上，杨振宁并不是反对加速器的研究以及应用，而是反对大把大把的钱去建造加速器，他认为这是在浪费资源，他更偏于利用现有的加速器去应用到其他领域，他也是这样引导赵午做这方面的研究，并告诉他未来这方面将会有很好的前景。

后来赵午就成为该领域的专家，获得了这个领域的一系列最高奖项，比如：USPAS Achievement Prize, Wiederoe Prize, Robert Wilson Prize等。

1974-1984年之间，他在美国SLAC国家实验室任职，后来，又成为了超级超导对撞机副总经理、加速器总体负责人。在2019年之前，他一直都在担任斯坦福教授；2019年之后，成为了清华大学的客座教授。

在2010年，他与他的博士生就提出利用加速器作为光源的构想，这就是稳态微聚束（SSMB）。那究竟是咋回事呢？

在加速器中，如果一下子打出一束电子，电子在加速器当中运作时，会不断的产生一种副产物：同步辐射，说白了就是不断发光，这当中就有各种波长的光，其中就包括了高功率、高重频、窄带宽的相干辐射，波长覆盖了从太赫兹到极紫外（EUV）波段。

所以，赵午认为，可以通过这种方式来获得光源，用于芯片制造中的光刻工艺。当然，他的理论还需要通过实验来实现。

由于赵午是杨振宁的学生，所以他也会到清华等国内的一些高校参加一些活动，他还是清华大学杰出访问教授。后来，他把自己的这些想法分享给了国内的同行。2017年，清华大学教授唐传祥就和赵武教授一起发起了一项关于“稳态微聚束（SSMB）”的实验。

稳态微聚束（SSMB）的项目

其中，唐传祥研究组主导完成了实验的理论分析和物理设计，同时还开发了测试实验的激光系统，联合中、美、等国家的其他合作单位一起实验，经过四年的努力，取得了重大进展，得到实验数据，撰写相关的论文。

2021年2月24日，研究论文被发表在了顶级期刊 《自然》（Nature）上，题目为：“稳态微聚束原理的实验演示”（Experimental demonstration of the mechanism of steady-state microbunching。

研究人员用波长1064纳米的激光，来操控柏林MLS储存环内的电子束，让电子束绕着加速器转一整圈，从而得到微聚束，验证了SSMB的工作机理。

这项研究证明了赵午当初的设想，同时也说明了可以通过同步光源来获得极紫外光。以上这些信息，其实早在2021年就已经发布在清华大学的官网上。后来，随着华为麒麟9000s爆火，被某些人再次拿了出来，并声称我国建设了光刻厂。

其实这些消息的配图是北京高能同步辐射光源HEPS，它位于北京怀柔雁栖湖畔，是我国的“十三五”重大科技基础设施，并不是网传的光刻厂，2019年开始建设，预计在2025年会投入使用。之前光刻厂的消息刚发布不久，中国电子院就出来辟谣了。

不仅如此，根据清华大学关于“SSMB”的消息显示，他们已经向国家发改委提交项目建议书，为“SSMB"申报了“十四五”国家重大科技基础设施。也就是说，北京高能同步辐射光源肯定不可能用于“SSMB”项目，毕竟一个是“十三五”重大科技基础设施，另一个提报了“十四五”国家重大科技基础设施。

那么这则消息还说，这个光刻厂落户了雄安，这是真的吗？

首先，试验阶段验证后，并不是直接去建行了，而是进一步去攻克相关的工程难题。从实验室，到商用，还有很长的距离要走，按照国外的节奏，这个时间起码要15-20年之间。所以，光刻厂应该是暂时没有着落的。

不过，“SSMB”项目确实是落户了雄安，在河北清华发展研究院的官网上，以及其他官网媒体上都你那个查到相关的消息。通过这些信息的披露，初步可以看出，这仅仅停留在紫外光源研究上，并不是光刻厂。

所以，你现在明白了？

首先，那则消息引用的是2021年清华大学发表的一篇论文的信息，但其中进行了添油加醋。确实是关于光刻机核心技术的一种新的研究方向，也确实是清华大学研究的成果。但是并没有在雄安建设光刻厂，因为这个研究只是验证了可能性，到具体商业还要很远。虽然这个研究现在落户到了雄安，但仅仅是对极紫外光源的研究，远远不是光刻厂。