光刻机巨头开始慌了,中国造不成光刻机,但是要造一个光刻工厂!

探索科技在线 2026-03-09 16:29:43

清华团队从2017年4月开始做理论分析和数值模拟,唐传祥负责物理设计和激光系统开发。实验用德国PTB的计量光源(MLS)做验证,2018年在德国马普所ELBE环形加速器改进实验。团队反复优化电子束和激光参数,采集辐射信号。2021年2月,成果发在《自然》上,第一作者是他的博士生邓秀杰,唐传祥和德国Jörg Feikes是通讯作者。论文验证了电子束在储存环里逐圈形成微聚束,产生高强度相干辐射。《自然》审稿人说这展示了新方法论,会引起加速器和同步辐射领域兴趣,评论还提到SSMB未来可能用于EUV光刻。

2022年,唐传祥和邓秀杰在《物理学报》发综述,总结SSMB概念、实验进展、关键挑战,还有清华SSMB-EUV光源方案。团队五年里在原理验证、束流动力学、物理设计、关键技术上都有进展。唐传祥拿过国家科技进步一等奖,带了40多名博士生,现在继续在清华工程物理系推SSMB研究,向更高功率和稳定性方向走,还指导学生优化束团参数,推动向极紫外波段扩展。清华SSMB组已向国家发改委提交“稳态微聚束极紫外光源研究装置”建议书,申报“十四五”重大科技基础设施。

复制ASML的单台EUV光刻机路子走不通。供应链被卡,激光器耗材、精密镜面拿不到,维修工程师签证过不去,死磕一台机器只会越陷越深。研究人员转思路:难点不是单个零件,而是把光源、物镜、工作台、浸液系统、测量系统全塞进一台几百吨设备里,还得24小时稳定跑。既然不让集成一台机器,那就反过来拆开,建大型光源设施,通过高真空管道传输光到多条终端产线。

光源工厂用粒子加速器或同步辐射产生EUV光,功率轻松做到ASML单机5到10倍。大型场地能上大散热系统、稳定供电,震动问题用土建解决。终端曝光单元只留反射物镜和工件台,复杂度降一个量级。路径避开激光打锡滴,转向知识产权自主的SSMB或同步辐射。SSMB用激光操控储存环电子,形成稳态微聚束,辐射高功率窄带宽相干光,波长覆盖太赫兹到EUV。

工厂大厅储存环周长上百米,电子束高速循环,插入件释放光束。真空波导延伸几十公里,连接分散曝光舱。光传输损耗和准直通过镜面调整控制。建设成本短期高,涉及土建、真空系统,但光源共享后,新产线只加终端模块,不用买完整几亿欧元的机器。晶圆折旧成本摊薄,因为光源部分公用。升级简单,光源功率翻倍,所有产线同步受益,不像ASML新机型一出旧机直接废。

这种架构把光刻从卖设备变成卖光。以后先进产线可能没传统光刻机,只有一排真空管道和终端曝光舱。ASML的集成能力在分布式模式前归零,他们卖不了几十平方公里的光源工厂。中国28nm浸没式投影系统练了很多年,就缺最后一步,从单机思维切换到工厂思维。短期贵,长远便宜,产业链重构,掌握最强光厂就掌握未来芯片命脉。

0 阅读:0
探索科技在线

探索科技在线

每天定时更新作品,感谢欣赏