清华大学推出光刻机方案！
华为麒麟5G芯片回归，生产工艺还没弄明白，这边清华又带来了一个重磅好消息，此举可打破EUV光刻机核心技术**。
清华大学提出的SSMB-EUV光源方案（稳态微聚束），光源功率已经超过了10kW，是ASML即将推出的2纳米光刻机的20倍以上，并且这不是理论方案，已经成功在德国亥姆霍兹柏林中心的加速器储存环上进行了验证，这是一套完全可行的的方案。
一旦建成，这就不是一台EUV光刻机这么简单了，而是一座EUV光刻厂了，将会从此改变光刻机的世界格局。
ASML的LPP-EUV软肋
毫无疑问，ASML 的EUV是目前全球最先进的光刻机，没有之一，已经能够量产出3nm制程的先进芯片，比如刚发布的iPhone15 Pro 所搭载了A17 Pro芯片。
ASML为了把EUV光刻机销售到其他国家地区，就不能把机器做得太大，所以光刻机的光源也必须小型化，于是ASML就做出来了激光等离子体光源、放电等离子体光源和非线性激光光源等先进激光技术的小型化极紫外光源。
现在ASML最先进的极紫外光刻机所采用的LPP-EUV（激光等离子体光源），这种光源波长短，分辨率高，刻得更加精细，能够实现更小的芯片制程，能够产生13.5nm的极紫外光，从而生产出5nm甚至更先进的芯片。
具体来说，就是锡蒸汽光源。大功率的红外激光束打到很小的锡金属液滴上，马上变为等离子锡蒸汽，同时激发出来的原子跃迁回来，并辐射出13.5nm的极紫外光，通过多层镀膜反***的，光线波长单一，都是需要的波长，刻出来更加精准。
但这种光源很复杂，并且有一个非常明显的缺点，功率较低，不容易进一步提升，这就是我们常常在说，现在的工艺制程已经到3nm了到了1nm时要怎么突破。ASML非常努力把光源功率做到了500W，想要在提升几乎已经到了临界点了。
另外一个不足的地方是光源单色性不高、相干性低，这就是为什么要用到多层镀膜的反射镜的原因，就是要把不需要的光源净化掉，使其保留光的波长集中在13.5nm极紫外光。
这就导致了EUV光刻机的上限，也就说在不久的将来，就会达到EUV的极限。那么，有没有更好的解决办法呢？答案是，当然有的！
SSMB-EUV是什么
既然ASML的那套方法不能再继续走下去了，那何不换一种思路来。清华大学带来的这项重磅科研成果SSMB稳态微聚束光源，就是不走寻常路，且发展前景更大。
早期的极紫外光就是靠大型电子加速器的，这次清华团队把加速器再次请出来，采用将加速器的同步辐射与**电子激光结合起来，就输出了单色性极好的EUV极紫外光。
其思路就是，反正不对外出口销售，就没必要小型化了，那就当成基础设施来建设，这波逆向*作，确实有很高的水平。
SSMB光源方案具体做法是，建造一个加速器储存环，周长达到100~150米，宽度20米，控制电子束能量大于400兆电子伏。加速器储存环的直线段，加装一束调制激光和一排扭摆磁铁，让电子的轨迹产生扭动，大幅缩短电子束团尺寸，当长度缩到3nm时，就能产生13.5nm极紫外光，并且有了加速器储存环的持续补充能量，储存环中就会持续存在非常多的电子束团，这是我们就可以选择我们需要的电子束团。
与锡蒸汽光源相比，13.5nm极紫外光可以产生超过1000W的辐射功率，是锡蒸汽光源的2倍，单色性更好。而且，通过这种方式还能筛选出波长更长或更短的光束，我们就能造出1nm甚至更小的芯片，发展前景非常大。不难看出，其品质要远好于ASML的锡蒸汽光源。
简单来说，平地起一个超大型SSMB光源，可以产生不同的波长的光束，通过加速器储存环筛选出不同的光束，你要1nm、2nm、3nm等的就到对应的接口接光束就好了，所以这一次性满足了不同制程的需求，效率也变得更高了，这就相当于一个光源厂了，你需要什么自己来取就好。
ASML的厉害之处就在于能够在几米的光路中把需要的光束找出来，并把其他不需要的光过滤掉，有利于机器售卖和运输，而我们在几米的光路中找不出来，那就把光路做到上千米，总是能够筛选出自己需要的光束，还简化了技术难度，一举多得，有种“大力出奇迹”的感觉。
目前的进展
这项技术在2021年2月份的时候，清华大学就**发表在了世界**学术期刊《Nature》上了。
而在今年2月份的时候，清华河北研究院再次透露了此项目的进展，由清华大学牵头，SSMB-EUV光源项目已经在雄安新区落地，属于建设国家重大科技基础设施。
由此来看，有人表示国产EUV光刻机要到来了也不是空穴来风。解决了极紫外光源问题，接下来就是要打通光刻机供应链的上下游，这在我国相信不是一件难事，毕竟我国的供应链体系完善且强大。
在近5年来所经历的遭遇，这个相关的项目会加速布局建成，应该要不了几年，ASML在苦于更高的工艺制程，而我们已经率先做出来了，一下子从落后者转变为领先者，国内做芯片的厂家比如华为、OPPO、小米等再也不怕受制于人，到那时我们还能出口芯片到海外，挖掘更大的市场。
来源：石头城科技
供稿：药品股
编辑：钟思宁
一审：钟思宁
二审：黄辉
三审：杨宏
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