光刻机真的从原理到技术上突破了吗？
这几天光刻机相关的概念股炒的火热，这些外围的人为了炒概念，拉盘面，赚小钱钱也无可厚非，但有些实在有误导大众之嫌，我特意找到相关的文章阅读了下。（当然，中国人做事的方式是先做出来再说，或许下面这条路径宣传出来也只是烟雾弹，或许又有别的路径形成突破，但从最近某省的奖项和新闻中可以略窥一二，老中肯定在积蓄准备发大招了。就等靴子真的落地的那一天吧。）早在2021年2月25日，清华大学的唐传祥教授课题组与德国柏林亥姆霍兹柏林材料与能源研究中心（Helmholtz-Zentrum Berlin，HZB）以及德国联邦物理技术研究院（Physikalisch-Technische Bundesanstalt，PTB），三家联合团队合作完成了研究文章“稳态微聚束原理的实验演示”（Experimental demonstration of the mechanism of steady-state microbunching）在《自然》（Nature）杂志上发表，文章通讯作者为清华大学工物系唐传祥教授和HZB的Jörg Feikes博士，一作为清华大学工物系2015级博士生邓秀杰。在2022年《科学时报》上，又发表了一片论文《稳态微聚束加速器光源》。这些文章从原理到实现方法上，讲的很清楚，抛开了以往的技术路线，重新找到了一条新路，也就是用核物理的粒子加速器作为“光源”来带动数十台光刻机工作。也就是讲一台机器的工作量，拆解开来，用一座工厂来干，最终结果是一样的，这就是大力出奇迹。仔细想想，又在情理之中。上述文章报道了这个合作团队利用PTB的计量光源（Metrology Light Source，MLS）及相关实验设备，成功完成了世界首次的“稳态微聚束”（steady-state microbunching，SSMB）的原理验证实验，并且提出了一种新型的粒子加速器光子源。该光子源能够产生高重复频率、高功率的辐射，波长范围能够达到太赫兹尺度到极紫外，可以成为新的EUV光刻机光源。目前荷兰的ASML公司，垄断了高端光刻机的科技树，它们最新的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13.5纳米的EUV光源，功率约250瓦。这是目前最先进的光刻机光源的实现技术。（它一开始叫嚣着，给我们图纸也造不出光刻机来）但这个技术会有个瓶颈，也就是在线宽不断缩小的事实下，所需要的光源功率会进一步提高。但是这个功率上限是500瓦左右，所以如果想研制下一代光刻技术，这点限度已经到头了，约束了这条路线可压榨的上限。但对于清华唐传祥课题组提出的基于SSMB的新型光源来说，由于微聚束辐射的强相干特性以及储存环内电子束的高回旋频率特性，使其能够产生高重复频率、高功率、窄带宽的EUV辐射，有望成为下一代EUV光刻机的光源选择。这项研究能为解决中国光刻机卡脖子难题做出不可磨灭的贡献。不仅仅是卡脖子，其技术上限还更容易往更短波长上拓展，为下一代光刻技术提供支撑。这项技术是从核物理角度来考虑的，也就是说用高能加速器对电子进行加速，然后让它穿过交替变化的磁场（震荡腔），电子就会左右震荡，震荡的电子会产生高频率、短波长的电磁波，甚至是可见光，如果在加速器内把电子加速到接近光速，那么就会产生更短波长的光，甚至是 X 光。这种粒子加速器在研究核物理时，就是放在原子对撞环节中，现在引入到光刻的光源中，也是非常的巧妙。可见，只有理论基础雄厚，工程实践积累丰富，才能从顶层到细节一点点铺开落地。这也是因为中国工业化程度最高，各个产业最齐全，所以才能在如此短的时间内进行突破。当然，到最终落地可能还需要三年，不是像现在市面上吹的这么猛，还是需要科研人员、工程师们一步一个脚印，踏踏实实的把欧美超越了。欢迎咨询添加老师微信获取更多知识
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