9月,清华大学工程物理系教授唐传祥研究组与来自亥姆需兹林材料与能源研究中心(HZB)以及德国联邦物理技术研究院(PTB)的合作团队在自然杂志《Nature》上发表了题为《稳态微聚束原理的实验演示(Experimental demonstration of the mechanism of steady-state microbunching)》论文。该论文描述了一种新型光源整合技术,首次展示了同步辐射光源与自由电子激光两种主要加速器光源结合后的特性,可能用于实现或改良大功率EUV光源。

EUV光源是EUV光刻机的核心部件之一,它决定了光刻机的分辨率和产能。目前,全球只有荷兰ASML公司能够生产EUV光刻机,并且其EUV光源系统(锡蒸气光源)依赖于德国蔡司公司提供的高数值孔径(NA)投影镜头。这些镜头非常精密,目前只有德国蔡司公司能够做出这种镜头,如果说有德国国土面积那么大的一个反射镜,其平整度误差在毫米级别。

而清华大学研究团队提出的稳态微束(SSMB)技术提供了一种新的思路,它利用激光操控储存环中的电子,形成具有精微纵向/时间结构的电子束团,即微聚束。通过有机结合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,SSMB光源可提供高平均功率、窄带宽的相干辐射,波段可涵盖从太赫兹到极紫外波段。

据报道,SSMB技术已经在北京高能同步辐射光源项目(HEPS)上进行了实验验证,并取得了成功。HEPS是我国第一台高能量同步辐射光源,也是世界上发射度最低、亮度最高的第四代同步辐射光源之一。HEPS通过加速器将电子束加速到6GeV,然后注入周长1360米的储存环,用接近光速的速度保持运转。电子束在储存环的不同位置通过弯转磁铁或者各种插入件时就会沿着偏转轨道切线的方向释放出稳定、高能量、高亮度的光(同步辐射光)。

SSMB技术与HEPS项目的结合,为中国实现EUV光刻机制造技术提供了强大的支撑。据悉,SSMB-EUV光源已经设计完成,并将在未来进行建设和测试。如果成功,中国将成为继荷兰之后第二个能够生产EUV光刻机的国家,从而实现在芯片制造领域的重大突破。

综上所述,中国距离实现EUV光刻机制造技术,7nm以下芯片能够量产,已经不远了。中国在这方面的努力和成果,为国家科技发展和自主创新注入了新的动力和信心,也为全球芯片产业带来了新的机遇和挑战。我们有理由相信,中国将在不久的将来,在芯片领域实现新的飞跃和突破