把光刻机做成「光刻工场」，国产妄想的脑洞事实有多大？

发布时间：2024-11-14 11:26:03 来源：邻家立顺网 作者：休闲

原问题：把光刻机做成「光刻工场」 ，把光国产妄想的刻机脑洞事实有多大 ？

光刻机行业，正爆发着怪异修正。做成

距离华为Mate 60 pro猛然开售已经由去半个月 ，光刻工场国产线上预订的妄想粉丝们最近都陆续收到了新机 。

但由于华为民间不断不召开手机宣告会 ，脑洞事多因此这款手机上依然有颇为多的把光谜团期待解开。

就好比 ，刻机这颗猛然“空降”的做成麒麟9000s处置器，事实算不算5G芯片？华为又是光刻工场国产若何在重重封锁下，“手搓”这颗纯国产芯片呢 ？

在这里，妄想咱们就不同过错华为眼前的脑洞事多技术以及妨碍过多预料，但可能确定的把光是，国产光刻机技术在近期有不小的刻机突破 。

巧的做成是，就在最近，一项来自清华大学的光刻机技术在收集上火了起来 ，重大来说
，便是把光刻机做患上饶富大
，就能破费出EUV光刻机需要的光源。

这样的脑洞 ，不光路人们听下来玄乎，就连良多技术职员也展现了惊叹
。

一光阴，网上的解读以及质疑声也是层出不穷。

甚么是SSMB

这项由清华大学提出的技术，业余术语名叫“稳态微聚束”（steady-state micro-bunching），简称SSMB，是一种新型的粒子减速器光源。

最先由清华大学卓越碰头教授赵午教授与其博士生于2010年提出，并在2017年
，与清华大学工程物理系教授唐传祥相助，配合建议实际试验。

在2022年的中国物理学会春天学术团聚上 ，钻研组成员潘志龙提到了由SSMB技术造进去的光刻机，叫作“SSMB-EUV”光刻机
，而这也正是最近品评辩说的话题的源头。

图源 | 寇享学术

SSMB眼前波及的道理颇为重大，笔者并不能残缺批注，以是这里就散漫多少位科普博主的教学视频
，重大妨碍一点演绎综合。

首先，光刻机的道理，是运用光刻机收回的光源 ，经由设定好图形的光罩 ，对于涂有光刻机的硅板妨碍曝光
，从而“刻”出电子路线图，再妨碍一些前期加工 ，最终组成芯片的雏形。

假如光源的波长越短、功率越大 ，这样的“光刀”就愈加犀利，“雕刻”进去的电子路线图也就愈加详尽 ，芯片的功能与算力也就越强
。当初，波长仅为13.5nm的极紫外光（EUV） ，是高端芯片的仅有抉择。

从电磁波谱上看
，EUV已经颇为挨近X-射线，这么高的能量，单靠物理操作很难实现。

ASML接管的是LPP方式
，经由一台功率大于20 kW的CO2气体激光器轰击液态锡，组成等离子体，从而发生极紫外光 。

图 | LPP-EUV

在找到EUV光源处置妄想后，加之多年以来的光刻技术 ，ASML做出业内最顶尖的EUV光刻机，最终操作了全部市场。

值患上一提的是 ，为ASML提供EUV技术的是美国公司Cymer，这是全天下仅有可能提供商用EUV光源的公司，国内做作无奈从外部处置光源下场  。

不外，实现EUV光源的妄想不止一种 ，清华大学团队想到了用减速器减速电子 ，从而发生高功率的辐射 。

重大来说，电子惟独减速行动，就会发射电磁波，实际上惟独减速率够快 ，那末确定泛起适宜EUV波长的“光子” 。

但光有一个“光子”还不够，想做光刻机需要晃动的“光束”。

钻研职员发现 ，当电子束绕过减速器后 ，受到磁场的熏染 ，会组成详尽的微妄想，这种便是“微聚束”。

图源 | 《做作》杂志

再让这些微聚束穿入激光阵列，经由激光与电子的相互熏染，组成有确定距离，相对于群集的部署，就这样 ，微聚束被“稳态”地坚持了。

就这样 ，稳态微聚束泛起出极紫外光的高功率与短波长，算患上上一种全新的EUV光源处置思绪。

光刻机做成“光刻厂”，靠不靠谱？

批注完SSMB技术，光刻厂又是奈何样一回事？

在网上
，有人把“SSMB-EUV”光刻机称作光刻工场，致使给出了工园地址的地河北雄安新区，并贴出了相关图片（注：网传图片为高能同步辐射光源名目，并非SSMB配置装备部署） 。

据悉，除了3nm工艺外，4nm 、7nm、14nm 、28nm
，个别你风闻过的芯片制程工艺
，都能在这个光刻工场里处置
。

图源 | 微博

为了更好地清晰，有人抽象地将光刻工场好比成篮球架——假如说从前最中间的篮筐里（3nm）难度很大，那末就多加多少个篮筐（其余工艺）
，惟独投篮次数够多，总能投到最中间篮筐 ，而投不进的话，掉到其余篮筐里也能患上分 。

从道理上来说，光刻工场以及SSMB技术简直有很大的分割关连性 ，都是运用电子束减速发生电磁波 ，从而患上到对于应的波长
。由于粒子减速器体积大（减速器周长100-150米） ，同时需要良多配套配置装备部署，因此占地规模大也颇为个别
。

尽管，妄想可行，实施起来并无那末简略。

首先 ，从民间往事稿看，这次在雄安新区落地的SSMB-EUV光源配置装备部署名目更挨近科研用途
，而不是实际破费。

从研发历程来看  ，SSMB-EUV技术在2021年在《Nature》杂志上正式刊登，经由道理验证实验，想在短期内跨过下一步验证 ，走向商用，还要确守光阴。

着实 ，不论是光刻机仍是光刻工场 ，光源只是光刻机中的关键配置装备部署之一，其余配套配置装备部署同样不可或者缺 
。

作为一种全新的妄想，其余国产替换配置装备部署是否适配SSMB-EUV技术，仍是一个未知数。

最后，便是良多人提到的能源破费以及运用老本高的下场 ，虽而后续可能经由修筑多条破费线将老本摊薄 ，但这就需要极强的妄想能耐以及临时经营能耐 。

总之，妄想有了 ，思绪有了，光刻工场值患上期待，但距离实际破费尚有一段距离 。

国产光刻机，奋力追赶

如今时隔三年，SSMB技术再次引起品评辩说，足以看出国人对于国产光刻机的期待
。除了此之外，国内尚有其余卓越的EUV光源妄想，好比位于大湾区的广智院 ，就提出了改善型的LPP方式，经由绕开二氧化碳激光器这个部件，发生出极紫外光 。

但从实际走向实物 ，依然要走简短的道路，惟独财富链上卑劣的配合
，能耐真正实现光刻机的突破。除了光源这一关键之外
，光刻机上卑劣尚有颇为多的关键，良多都防止不了来自外界的压力。

另一方面，行业巨头ASML也在光阴凝望着国产光刻机的动向。

此前，日本厂商就在与ASML光刻机的相助中败下阵来，最终患上到了先进制程规模 。在ASML的眼前，有着欧美的鼎力反对于 ，这与当初中美相助模式颇为相似
。

专神思的是
，ASML更像是一个看重短处的贩子，纵然顶着制裁的危害，但ASML依然黝黑示好中国市场。

随着国产光刻机奋力追赶 ，ASML的EUV妄想早晚被遇上 ，光刻机行业概况会爆发一些怪异的修正。

本文作者 ：jh ，意见仅代表总体，全文图源
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