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文|科技新知分享家

编辑|科技新知分享家

2023年9月，一个关于“光刻厂”的构想在中国科技界乃至全球半导体行业引发了广泛热议。这一构想被视为中国可能另辟蹊径、突破现有芯片制造瓶颈的关键一步。不少人猜测，这一构想的提出与华为海思芯片的潜在归来有着千丝万缕的联系。而这一切的焦点，都指向了一个神秘的技术名词——SSMB-EUV光源。那么，SSMB-EUV光源究竟是什么？它又能如何助力中国芯片制造业的飞跃？

芯片，这个看似微小却承载着现代科技命脉的核心部件，其制造过程极为复杂且精细。简单来说，芯片制造主要包括晶体管制作、晶圆加工以及芯片封装测试三大环节。其中，晶圆加工无疑是整个流程中的关键所在。它涉及光刻、蚀刻、离子注入等一系列高精度、高难度的步骤。特别是光刻，作为引导蚀刻的关键步骤，其精度和效率直接决定了芯片的性能和良率。而这一切，都离不开先进的光刻机及其光源。

目前，主流的光刻机主要采用DUV（深紫外）光源，其波长为193nm。为了应对不同制程芯片的需求，工程师们开发出了多重曝光等复杂工艺，以在有限的波长下实现更精细的图案制作。然而，随着芯片制程的不断推进，DUV光源的局限性也日益凸显。在加工7nm及以下先进芯片时，DUV光源的多重曝光工艺不仅增加了制造成本，还严重限制了芯片良率和产能的提升。

为了解决这一难题，业界将目光转向了EUV（极紫外）光源。其中，LPP-EUV（激光等离子体激发极紫外）光源是目前最为成熟的技术方案。它利用高功率二氧化碳激光照射锡滴，产生极紫外光，再经过一系列复杂的反射和过滤步骤，最终引导至晶圆上进行曝光。然而，LPP-EUV光源也面临着诸多挑战。高要求的镜片、巨大的能量耗散以及散热难题，都使得其光源功率难以进一步提升，从而限制了芯片制程的发展。

正是在这样的背景下，SSMB-EUV（稳态微聚束极紫外）光源应运而生。相较于LPP-EUV光源，SSMB-EUV光源在光功率上有着显著的优势。其光功率可以轻松超过1kW，远超LPP-EUV光源的几百瓦水平。这意味着，SSMB-EUV光源在曝光速度、精度以及能效上都有着巨大的提升潜力。

提到SSMB-EUV光源，就不得不提其核心人物——赵午教授。这位师从诺贝尔物理学奖得主杨振宁的科学家，凭借对同步辐射的深入研究，提出了SSMB的设想。从最初的设想到后来的宣传推广，再到组建清华团队进行实验研究，赵午教授和他的团队一步步将这一设想变为现实。他们的研究成果在《Nature》杂志上发表后，引起了业界的广泛关注。如今，中国在雄安新区投资建设SSMB-EUV光源项目的进展，更是让人们对中国芯片制造业的未来充满了期待。

SSMB技术基于同步辐射原理，通过引入激光调制形成稳态微聚束，从而产生相干辐射。这种相干辐射不仅具有极高的亮度和方向性，而且在光刻应用中具有诸多优势。例如，由于SSMB-EUV光源的相干性，其对镜片的要求大大降低，从而降低了制造成本和难度。此外，SSMB-EUV光源还具有高能效、高曝光速度等潜在优势，为芯片制造业的革新提供了可能。

然而，SSMB技术的开发之路并非一帆风顺。如何在长时间内维持微聚束状态、如何解决相干辐射的发光问题等，都是后续开发中需要克服的难点。尽管如此，赵午教授和他的团队已经取得了令人瞩目的实验突破。他们的工作不仅为中国芯片制造业的发展注入了新的活力，也为全球半导体行业的技术革新提供了新的思路。

展望未来，SSMB-EUV光源的成功应用将标志着中国芯片制造业迈入了一个新的发展阶段。这一技术的突破不仅有望解决当前芯片制造中的诸多难题，还将为中国在全球半导体行业中赢得更多的话语权和竞争力。同时，我们也期待看到更多像赵午教授这样的科学家和他们的团队，在科技创新的道路上不断前行，为人类的科技进步贡献自己的力量。

对于广大读者而言，想要深入了解芯片制造与光刻知识，还可以阅读以下拓展文章：《芯片制造：从砂砾到奇迹的旅程》、《光刻技术的革新与挑战》、《EUV光源：半导体行业的未来之光》等。这些文章将从不同角度、不同层面为您揭示芯片制造与光刻技术的奥秘，让您对这一领域有更加全面和深入的了解。欢迎您在阅读后留下您的见解和评论，与我们一起探讨这一激动人心的科技话题！

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