清华团队新成果在《自然》发表:有望解决光刻机自主研发

f
foofy
楼主 (未名空间)
https://news.sina.cn/gn/2021-02-25/detail-ikftpnny9626258.d.html?from=wap

澎湃新闻(www.thepaper.cn)从清华大学获悉,2月25日,清华大学工程物理系教授唐传祥研究组与来自亥姆霍兹柏林材料与能源研究中心(HZB)以及德国联邦物理技术研
究院(PTB)的合作团队在《自然》(Nature)上发表了题为《稳态微聚束原理的实验
演示》(Experimental demonstration of the mechanism of steady-state
microbunching)的研究论文,报告了一种新型粒子加速器光源“稳态微聚束”(
Steady-state microbunching,SSMB)的首个原理验证实验。

基于SSMB原理,能获得高功率、高重频、窄带宽的相干辐射,波长可覆盖从太赫兹到极紫外(EUV)波段,有望为光子科学研究提供广阔的新机遇。

在芯片制造的产业链中,光刻机是必不可少的精密设备,是集成电路芯片制造中最复杂和关键的工艺步骤。“我国EUV光刻机的自主研发还有很长的路要走,基于SSMB的EUV光源有望解决自主研发光刻机中最核心的‘卡脖子’难题。”唐传祥说。


SSMB原理验证实验示意图。 图源《自然》

SSMB原理验证实验结果。 图源《自然》
光刻机是芯片制造中必不可少的精密设备

SSMB概念由斯坦福大学教授、清华杰出访问教授赵午与其博士生Daniel Ratner于2010
年提出。赵午持续推动SSMB的研究与国际合作。2017年,唐传祥与赵午发起该项实验,唐传祥研究组主导完成了实验的理论分析和物理设计,并开发测试实验的激光系统,与合作单位进行实验,并完成了实验数据分析与文章撰写。唐传祥教授和HZB的Jörg Feikes博士为论文通讯作者,清华工物系2015级博士生邓秀杰为论文第一作者。

“SSMB光源的潜在应用之一是作为未来EUV光刻机的光源,这是国际社会高度关注清华
大学SSMB研究的重要原因。”唐传祥介绍。

在芯片制造的产业链中,光刻机是必不可少的精密设备,是集成电路芯片制造中最复杂和关键的工艺步骤。光刻机的曝光分辨率与波长直接相关,半个多世纪以来,光刻机光源的波长不断缩小,芯片工业界公认的新一代主流光刻技术是采用波长为13.5纳米光源的EUV(极紫外光源)光刻。EUV光刻机工作相当于用波长只有头发直径一万分之一的极紫外光,在晶圆上“雕刻”电路,最后将让指甲盖大小的芯片包含上百亿个晶体管,这种设备工艺展现了人类科技发展的顶级水平。荷兰ASML公司是目前世界上唯一的EUV光
刻机供应商,每台EUV光刻机售价超过1亿美元。

新成果有望解决自主研发光刻机的“卡脖子”难题

唐传祥介绍,大功率的EUV光源是EUV光刻机的核心基础。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。而随着芯片工艺节点的不断缩小,预计对EUV光源功率的要求将不断提升,达到千瓦量
级。

“简而言之,光刻机需要的EUV光,要求是波长短,功率大。”唐传祥说,“大功率EUV光源的突破对于EUV光刻进一步的应用和发展至关重要。基于SSMB的EUV光源有望实现大的平均功率,并具备向更短波长扩展的潜力,为大功率EUV光源的突破提供全新的解决
思路。”

唐传祥指出,EUV光刻机的自主研发还有很长的路要走,基于SSMB的EUV光源有望解决自主研发光刻机中最核心的“卡脖子”难题。这需要SSMB EUV光源的持续科技攻关,也需要上下游产业链的配合,才能获得真正成功。

《自然》评阅人对该研究高度评价,认为 “展示了一种新的方法论”,“必将引起粒
子加速器和同步辐射领域的兴趣”。《自然》相关评论文章写到“该实验展示了如何结合现有两类主要加速器光源——同步辐射光源及自由电子激光——的特性。SSMB光源未来有望应用于EUV光刻和角分辨光电子能谱学等领域。”

目前,清华正积极支持和推动SSMB EUV光源在国家层面的立项工作。清华SSMB研究组已向国家发改委提交“稳态微聚束极紫外光源研究装置”的项目建议书,申报“十四五”国家重大科技基础设施。
E
EngineerLA

高校搞的?哈哈哈

清华紫光发来贺电!
北大方正发来贺电!

x
xwzxjhq

产业化需要时间和资源

不过

这真的是迈出了敲响了我帝在芯片业的丧钟的第一步

【 在 foofy (不才) 的大作中提到: 】
: https://news.sina.cn/gn/2021-02-25/detail-ikftpnny9626258.d.html?from=wap
: 澎湃新闻(www.thepaper.cn)从清华大学获悉,2月25日,清华大学工程物理系教授唐
: 传祥研究组与来自亥姆霍兹柏林材料与能源研究中心(HZB)以及德国联邦物理技术研
: 究院(PTB)的合作团队在《自然》(Nature)上发表了题为《稳态微聚束原理的实验
: 演示》(Experimental demonstration of the mechanism of steady-state
: microbunching)的研究论文,报告了一种新型粒子加速器光源“稳态微聚束”(
: Steady-state microbunching,SSMB)的首个原理验证实验。
: 基于SSMB原理,能获得高功率、高重频、窄带宽的相干辐射,波长可覆盖从太赫兹到极
: 紫外(EUV)波段,有望为光子科学研究提供广阔的新机遇。
: 在芯片制造的产业链中,光刻机是必不可少的精密设备,是集成电路芯片制造中最复杂
: ...................

f
furoci

属实,我佬早就指出,必须抛弃原子内层跃迁辐射光源,改走用加速器驱动光源的道路

【 在 xwzxjhq (谁的帝) 的大作中提到: 】
: 产业化需要时间和资源
: 不过
: 这真的是迈出了敲响了我帝在芯片业的丧钟的第一步

d
ddheart

用加速器光源,这光刻机只能运行在大亚湾了。
f
furoci

拜托EUV光子才100eV的能量

不是100MeV,而是100eV

【 在 ddheart (豆豆) 的大作中提到: 】
: 用加速器光源,这光刻机只能运行在大亚湾了。

w
whopawho

既然发表文章,技术含量就低。画饼充饥。

【 在 furoci(伊千枝) 的大作中提到: 】

: 拜托EUV光子才100eV的能量

: 不是100MeV,而是100eV

B
BigKings

用Cockcroft–Walton加个buncher就可以了。关键是beam steering 。真要用RF加速哪轮到清华来jjww

【 在 ddheart (豆豆) 的大作中提到: 】
: 用加速器光源,这光刻机只能运行在大亚湾了。

n
neo2345

有望 LOL
b
bobolan88

为啥发在自然?
W
Wodelixiang

现在就是国内的三四流大学都可以发science 吧。这和以前只有中科院顶级的文章才能发有多大的区别呀。
B
BigKings

因为nature-springer搬到了swiss, politically neutral,你要发NIM的话就不kosher了

以后鳖国的顶级文章大多会发在nature-springer旗下的刊物

【 在 bobolan88 (波波熊) 的大作中提到: 】
: 为啥发在自然?

f
foofy

Feikes adds: "This radiation is potentially suitable for industrial
applications. The first light source based on SSMB specifically for
application in EUV lithography is already in the planning stage near Beijing."
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-02/hbfm-ape022321.php
T
Thirdhorizon

清华在贡献了大大之后又一个华夏之光!
f
foofy
http://www.nbd.com.cn/articles/2021-02-25/1636359.html

目前,清华大学正积极支持和推动SSMB EUV光源在国家层面的立项工作。清华SSMB研究组已向国家发改委提交“稳态微聚束极紫外光源研究装置”的项目建议书,申报“十四五”国家重大科技基础设施。
b
bobolan88

涉及自主研发的东西为啥不发在国内刊物?

【 在 BigKings (大爷他爹) 的大作中提到: 】
: 因为nature-springer搬到了swiss, politically neutral,你要发NIM的话就不
kosher了
: 以后鳖国的顶级文章大多会发在nature-springer旗下的刊物

h
hualihu

说明没啥新东西, 估计就是把过去的发明加了些关键词。
清华真够垃圾的。

原理也没有仔细讲清楚。。。 自由电子的很多年了也没有听说挑战euv光源。

【 在 bobolan88 (波波熊) 的大作中提到: 】
: 涉及自主研发的东西为啥不发在国内刊物?
: kosher了

B
BigKings

因为国内没有顶级学术期刊

【 在 bobolan88 (波波熊) 的大作中提到: 】
: 涉及自主研发的东西为啥不发在国内刊物?
: kosher了

f
foofy

原理在史丹佛,试验在德国。

【 在 bobolan88 (波波熊) 的大作中提到: 】
: 涉及自主研发的东西为啥不发在国内刊物?
: kosher了

h
hualihu

吹牛靠中国文盲记者和清华交换学者。。

1987年9月-1992年7月,在清华大学现代应用物理系(现物理系)现代应用物理专业加速器物理及应用学科方向学习,获得理学学士学位。同时,在清华大学电子系攻读第二学位,获得“电子与计算机技术”工学学士第二学位。
博士研究生学习阶段
1992年9月-1996年3月,考入清华大学工程物理系硕博连读。1996年3月获得工学博士
学位, 博士学位论文为“用于北京自由电子激光装置的多腔热阴极微波电子枪的研究
”,该研究获1999年中国粒子加速器分会组织的第四届“希望杯”全国青年优秀论文一等奖
工作经历
1996年4月获得博士学位后,留校工作。
1996年7月~1998年6月期间,作为访问学者到德国DESY工作2年。在DESY工作期间,主
要进行超导加速结构的优化及测量研究,并与J. Sekutowicz, M.Ferrario等合作提出
了Superstructure的超导加速结构。
1998年6月回国后,继续在清华大学从事加速器物理、高亮度注入器、汤姆逊散射X射线源、自由电子激光、新加速原理与新型加速结构、电子直线加速器关键物理及技术、加速器应用等方面的研究。先后任加速器研究室主任、核技术及应用研究所副所长、工程物理系副系主任、工程物理系系主任等职务。

【 在 foofy (不才) 的大作中提到: 】
: 原理在史丹佛,试验在德国。

f
foofy

试验设计和分析是清华在做。也不是交换学者。

【 在 hualihu (king) 的大作中提到: 】
: 吹牛靠中国文盲记者和清华交换学者。。

h
hualihu

俨然混到大脑的级别。。。。

不是黑砖窑了。

【 在 foofy (不才) 的大作中提到: 】
: 试验设计和分析是清华在做。也不是交换学者。

N
Nowfers

不搞中外合资,清华能将汽车造利索?
清华弄出了一个浏览器? 一个操作系统,一个数据库? 一个软件?
要不是南开的张一唐搞一个世界级的算法,中国有啥?
这个骗骗国家科研基金还是可以的。听说国内科研经费可以提成。这篇文章应该可以致富。
弄出来光刻机? 除非中国再来一个严学森或王 助回国。

【 在 foofy (不才) 的大作中提到: 】
: https://news.sina.cn/gn/2021-02-25/detail-ikftpnny9626258.d.html?from=wap
: 澎湃新闻(www.thepaper.cn)从清华大学获悉,2月25日,清华大学工程物理系教授唐
: 传祥研究组与来自亥姆霍兹柏林材料与能源研究中心(HZB)以及德国联邦物理技术研
: 究院(PTB)的合作团队在《自然》(Nature)上发表了题为《稳态微聚束原理的实验
: 演示》(Experimental demonstration of the mechanism of steady-state
: microbunching)的研究论文,报告了一种新型粒子加速器光源“稳态微聚束”(
: Steady-state microbunching,SSMB)的首个原理验证实验。
: 基于SSMB原理,能获得高功率、高重频、窄带宽的相干辐射,波长可覆盖从太赫兹到极
: 紫外(EUV)波段,有望为光子科学研究提供广阔的新机遇。
: 在芯片制造的产业链中,光刻机是必不可少的精密设备,是集成电路芯片制造中最复杂
: ...................

f
furoci

河北耗子这酸得

看看第3,4,7,12页:
https://www.euvlitho.com/2019/S43.pdf

100米直径存储环,100MeV电子能量microtron

应该说非常portable,前景光明,比FEL强一个时代

【 在 hualihu (king) 的大作中提到: 】
: 说明没啥新东西, 估计就是把过去的发明加了些关键词。
: 清华真够垃圾的。
: 原理也没有仔细讲清楚。。。 自由电子的很多年了也没有听说挑战euv光源。

f
furoci

2010年提出理论
https://sci-hub.do/10.1103/PhysRevLett.105.154801

这是第一次完成实验,在DESY做的

【 在 foofy (不才) 的大作中提到: 】
: 原理在史丹佛,试验在德国。

S
SDEHC

小邓牛逼,博士论文就是做这个的,设计都是清华的。
The idea was developed about ten years ago under the catchphrase "Steady-
State Microbunching" (SSMB) by leading accelerator theorist Alexander Chao
and his PhD student Daniel Ratner at Stanford University. The mechanism
should also make it possible for storage rings to generate light pulses not only at a high repetition rate, but also as coherent radiation like a laser. The young physicist Xiujie Deng from Tsinghua University, Beijing, took up these ideas in his doctoral work and investigated them further theoretically. Chao established contact with the accelerator physicists at HZB in 2017
who operate the Metrology Light Source (MLS) at PTB in addition to the soft X-ray source BESSY II at HZB. The MLS is the first light source in the world to be optimised by design for operation in what is known as "low alpha mode". The electron bunches can be greatly shortened in this mode. The
researchers there have been constantly developing this special mode of
operation for more than 10 years. "As a result of this development work, we were now able to meet the challenging physical requirements for empirically confirming the SSMB principle at the MLS", explains Markus Ries, accelerator expert at HZB.

C
Cstjlwb

又来打鸡血了。麻痹工程上的东西,从能发学术期刊到工业产品下线,这个距离有多远你有概念吗?

W
Wodelixiang

自然杂志难发吗?我女儿大二发了一篇,不是第一作者。
f
foofy

造个加速器也就两三年时间

【 在 Cstjlwb (高盛高华) 的大作中提到: 】
: 又来打鸡血了。麻痹工程上的东西,从能发学术期刊到工业产品下线,这个距离有多远
: 你有概念吗?

q
qed

这哥们好象今年要评院士

【 在 foofy (不才) 的大作中提到: 】
: https://news.sina.cn/gn/2021-02-25/detail-ikftpnny9626258.d.html?from=wap
: 澎湃新闻(www.thepaper.cn)从清华大学获悉,2月25日,清华大学工程物理系教授唐
: 传祥研究组与来自亥姆霍兹柏林材料与能源研究中心(HZB)以及德国联邦物理技术研
: 究院(PTB)的合作团队在《自然》(Nature)上发表了题为《稳态微聚束原理的实验
: 演示》(Experimental demonstration of the mechanism of steady-state
: microbunching)的研究论文,报告了一种新型粒子加速器光源“稳态微聚束”(
: Steady-state microbunching,SSMB)的首个原理验证实验。
: 基于SSMB原理,能获得高功率、高重频、窄带宽的相干辐射,波长可覆盖从太赫兹到极
: 紫外(EUV)波段,有望为光子科学研究提供广阔的新机遇。
: 在芯片制造的产业链中,光刻机是必不可少的精密设备,是集成电路芯片制造中最复杂
: ...................

C
Cstjlwb

牛啤!你真他吗的敢说!反正鸡血不要钱,随便打!

【 在 foofy (不才) 的大作中提到: 】
: 造个加速器也就两三年时间

q
qed

这个用的光源的storage ring,国内目前有上海光源,北京bepc光源,

合肥科大有光源,尚在规划南方光源和北方光源,

没懂国内这么多光源居然选了德国当合作对象

【 在 Cstjlwb (高盛高华) 的大作中提到: 】
: 牛啤!你真他吗的敢说!反正鸡血不要钱,随便打!

B
BigKings

要能合作的话10年前就出EUV光源了。。。当年某某发文一口咬定加速器光源不可靠,
因为加速器天天down机

【 在 qed (小白兔终于熬成了大灰狼) 的大作中提到: 】
: 这个用的光源的storage ring,国内目前有上海光源,北京bepc光源,
: 合肥科大有光源,尚在规划南方光源和北方光源,
: 没懂国内这么多光源居然选了德国当合作对象

f
foofy

我说真的
【 在 Cstjlwb (高盛高华) 的大作中提到: 】
: 牛啤!你真他吗的敢说!反正鸡血不要钱,随便打!

h
hualihu

我就见到了个coherent radiation

问大家euv是coherent radiation
还是需要coherent radiation
这东西咋就跟光刻沾边了?

Euv空气吸收厉害
搞那么大的个东西
太空上用?

说句良心话,清华出骗子,太坑国家了

【 在 furoci(伊千枝) 的大作中提到: 】
<br>: 河北耗子这酸得
<br>: 看看第3,4,7,12页:
<br>: https://www.euvlitho.com/2019/S43.pdf
<br>: 100米直径存储环,100MeV电子能量microtron
<br>: 应该说非常portable,前景光明,比FEL强一个时代
<br>

f
furoci


精密光学成像当然需要光源是coherent的,

你妈

河北耗子你真的是学光学的?不会连这个都不知道吧?

还是特别想打个滚?

【 在 hualihu (king) 的大作中提到: 】
: 我就见到了个coherent radiation
: 问大家euv是coherent radiation
: 还是需要coherent radiation
: 这东西咋就跟光刻沾边了?
: Euv空气吸收厉害
: 搞那么大的个东西
: 太空上用?
: 说句良心话,清华出骗子,太坑国家了

f
furoci

河北耗子我给你找了本书:

X-rays and extreme ultraviolet radiation: principles and applications
http://library.lol/main/216FC59EF72F75A6C7722839F7085E2C

读下第四章:coherence at short wavelengths

了解下coherence对精密成像的影响

b
bigcatlu


【 在 xwzxjhq (谁的帝) 的大作中提到: 】
: 产业化需要时间和资源
: 不过
: 这真的是迈出了敲响了我帝在芯片业的丧钟的第一步

丧钟天天在中国各地为美国敲响,你为这清华的大忽悠如此激动就令人费解了。说华为搞出来我还想去看看究竟, 清华能搞出光刻,老母猪也会上树。

f
furoci

你们都跟耗子一样,号称学光学的,结果连coherent对成像的影响都不知道

【 在 bigcatlu (bigcat) 的大作中提到: 】
: 丧钟天天在中国各地为美国敲响,你为这清华的大忽悠如此激动就令人费解了。说华为
: 搞出来我还想去看看究竟, 清华能搞出光刻,老母猪也会上树。

q
qed

光刻肯定得抽真空了吧

强激光的光路都得真空,不然能把空气电离了,不是新技术。

当然,这个技术目前还在论文上,2010年提出的实验方案,

11年后实验上实现,再到工业界天知道多少年,

发论文的时候都只说自己这优势哪优势的,

工业界的实操一把才知道到底实用不实用

【 在 hualihu (king) 的大作中提到: 】
: 我就见到了个coherent radiation
: 问大家euv是coherent radiation
: 还是需要coherent radiation
: 这东西咋就跟光刻沾边了?
: Euv空气吸收厉害
: 搞那么大的个东西
: 太空上用?
: 说句良心话,清华出骗子,太坑国家了
:
: 河北耗子这酸得
:
: 看看第3,4,7,12页:
: ...................