SSMB光源的潜在应用之一是将来成为EUV光刻机的光源,这是国际社会高度重视清华大学SSMB研究的重要原因。在芯片制造行业,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,最关键的工艺步骤,光刻机的曝光分辨率与波长直接相关,在半个多世纪以来,波长光刻技术的光源的规模正在缩小,这已被芯片行业公认为是新一代的主流光刻技术是使用波长为纳米的光源的EUV光刻技术。
相当于使用直径仅为直径的十分之一的极紫外光最后,一块指甲大小的芯片将包含数百亿个晶体管。该设备过程显示了人类技术发展的最高水平。荷兰ASML目前是世界上唯一的EUV光刻机供应商,每台EUV光刻机的价格都超过1亿美元,大功率EUV光源是EUV光刻机的核心基础。目前ASML使用高能脉冲激光轰击液态锡靶以形成等离子体,然后产生波长为纳米的EUV光源,功率约为250瓦。
随着芯片工艺节点的不断缩小,预计对EUV光源的需求将继续增加,达到千瓦级别。简而言之,光刻机所需的EUV光需要短波长和高功率,大功率EUV光源的突破对于EUV光刻技术的进一步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,并有可能扩展到更短的波长,为突破大功率EUV光源提供了新的解决方案。我国自主研发EUV光刻机还有很长的路要走。基于SSMB的EUV光源有望解决自行开发的光刻机中最核心的“卡死”问题。
这就需要对SSMB EUV光源进行持续的科学技术研究,以及上下游产业链的合作,才能取得真正的成功。专业人士认为这项研究展示了一种新的方法,并且肯定会引起对粒子加速器和同步加速器辐射领域的兴趣,该实验演示了如何结合现有的两种主要加速器光源的特性:同步辐射辐射光源和自由电子激光器,有望将SSMB光源用于EUV中,是光刻和角度分辨光电子能量的未来。清华大学正在积极支持和推动在国家一级建立SSMB EUV光源项目,清华SSMB研究小组已向国家发改委提交了“稳态微束极紫外光源研究装置”的项目提案,并宣布了“十四五”期间国家重大的科学技术基础设施计划”。