咱们今天来聊聊，可能是什么样的技术，在什么样的压力与难度下帮助华为Mate 60突围。

了解光刻机

要了解突围的难度，就一定要了解光刻机，这个又名掩模对准曝光机的“半导体工业皇冠上的明珠”。

光刻机制造技术难度有多高，业界有形象的比喻，用光在晶圆上画图，相当于两架客机齐头并进，一架机翼上挂一把刀，另一架飞机上粘一颗米粒，用刀在米粒上刻字。

目前，全球能生产光刻机的厂商排名第一的是荷兰阿斯麦ASML，第二与第三分别是日本佳能与尼康。

在技术禁令的影响下，上述三家厂商均不对我国出口尖端光刻机及相关技术部件。

在此影响下，过去几年里，我国光刻机最高技术也只是上海微电子研究所的90nm工艺，它的SMEE200系列光刻机、300系列光刻机、500系列光刻机、600系列光刻机只能够达到90nm工艺水平。而像江苏无锡影幻半导体公司、合肥芯硕半导体公司都只有200nm工艺的光刻机量产能力。

直至2022年左右，国产最高端的光刻机才突破到22nm，但这与国际最领先的3nm，还有相当远的距离。

但可能有许多人不知道，中国在光刻机技术方面曾经站在世界“第一方阵”。

1965年中国科学院就研制出了65型接触式光刻机。1980年，清华大学研制第四代分步式投影光刻机获得成功，光刻精度达到3微米，接近国际主流水平。

1981年中国科学院半导体所研制成功JK-1型半自动接近式光刻机。1982年，科学院109厂制造出当时世界上较为先进的KHA-75-1光刻机。1985年，机电部45所研制出了分步光刻机样机，这是中国第一台分步投影式光刻机。

这样的技术使中国在分步光刻机上与国外的差距不超过7年，但在“造不如买”的思想影响下，我国开始从国外购买光刻机，这不仅严重打压了国内企业研制光刻机的积极性，更令国外的厂商凭借这样的商业机会，迅速崛起，并令我国光刻机技术逐步被封存。

以至于到了2002年，我国专家出国考察时，某著名光刻机厂商工程师说，哪怕把所有图纸都给你们，你们也未必能做出光刻机。

不过这名工程师一定不知道，有国外的盾构机厂商也说过类似的话，但目前我国已经坐稳盾构机市场头把交椅。

另辟蹊径

要让光刻机达到5nm甚至3nm，一个非常重要的技术条件就是要有纯净的、大功率极紫外线（EUV），目前这个技术与专利只有荷兰阿斯麦ASML最成熟、稳定、可控。

要想使用这种技术，就几乎无法绕开相关专业壁垒，同时还要采购被国外禁售的光刻胶。

然而，清华大学的SSMB-EUV光源方案却另辟蹊径，虽然没有官宣，但基本上就是那个最有希望解决卡脖子难题的技术。

清华大学的SSMB（Steady-state micro-bunching accelerator light source，稳态微聚束加速器光源）研究团队成立于2017年，目的是通过另一种方式能够得到稳定高功率的极紫外线。

经过了5年时间，在2012年，清华大学的唐传祥教授在nature中发表了最新的论文，讲述了关于SSMB这项技术的成果。

目前ASML公司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。

而在德国亥姆霍兹柏林中心的加速器储存环上进行验证的SSMB-EUV方案，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，从而在实验室环境下被验证是一个完全可行的方案。

所以，在光刻机最核心的技术门槛上，我们已经具备了破门的能力。

而光刻机另一项门槛——小型化方面，我们则完全无视了。

荷兰ASML每台EUV光刻机售价之所以能够超过1亿美元，并被比喻为半导体工业皇冠上的明珠，不仅仅是因为有核心的EUV光源技术，而且，生成出来的光刻机小型化、可拆卸组装、便于运输，因此，所有的部件均需要在体积方面进行特别优化。

然而，要完成SSMB-EUV方案则需要建设一个长200米，宽20米的加速器，我们完全不考虑外观与运输。

这个方案在光源使用方面也完全与ASML的思路是相反的。

ASML的光源内嵌在光刻机里，而SSMB-EUV方案则是相当于创建了一个大型的光源生成厂，通过加速器分离出一系列波长不同的光，然后对接在不同制程的光刻机上。

ASML光源的优点是小型化、轻量化，但功率很难提升，而清华的SSMB-EUV的方案则是大功率、大型化，随着芯片制程向2nm甚至1nm发展，光源功率将是ASML不得不攻克的下一个难题，而SSMB-EUV则无此忧虑。

尤其提得一提的是，这个方案并不是空穴来风，根据下面展示的工作简报，相关工作已经在开展了。

虽然，这并不意味国产光刻机就此打开了局面，不过千里之行始于足下，我们必须再一再二再三，甚至千万次救自己于水火，念念不忘，必有回响！