2019年那会儿,美国那边开始搞出口管制,把华为列入什么实体清单,这事儿闹得沸沸扬扬。荷兰的ASML公司,本来是中国企业买极紫外线光刻机的主要来源,结果被卡住了脖子,不能卖给中芯国际这些厂家。那些设备是生产7纳米以下芯片的关键家伙事儿,没了它,国内的先进芯片生产线就得停摆。成本蹭蹭往上涨,企业只能靠库存和二手货凑合,产量直线下降。
2020年,美国又加码,禁令扩大到更多半导体材料和技术,搞得整个产业链都乱套。手机、电脑这些东西的制造直接受影响,国内市场供应紧张,大家都觉得这事儿得自己想办法解决了。

国家层面的反应挺快的。2021年3月,“十四五”规划出来,把集成电路当成重点,强调要自主化。资金砸了不少,数百亿元投进去,支持大学和研究所搞基础研究。清华大学工程物理系唐传祥教授的团队,早从2017年4月就上手了稳态微聚束的理论分析和模拟。他们选了同步辐射这条路,来替代传统的EUV光源方案。为什么这么干呢?因为传统激光等离子体光源功率有限,稳定性也不够高,而SSMB能产生高平均功率的极紫外线辐射,波长能到13.5纳米,正好对得上光刻机的需求。
团队先从数值模拟入手,用电脑模型算电子束在存储环里的行为。存储环设计成直径45米左右,里面放波动器来生成辐射。2018年,他们借合肥的同步辐射光源做初步测试,设备有激光调制器和电子枪。电子束被激光照射后,形成微小聚束,但长度控制在纳米级,稳定性差劲。团队反复调参数,优化束团间距。2019年管制一来,研究节奏加快,国家自然科学基金委给了额外支持。2020年,建了个小型装置,测试辐射波动,通过能量回收组件来稳住功率。
国际合作也没落下。2021年2月24日,和德国亥姆霍兹柏林中心还有物理技术联邦研究院联手,用他们的计量光源设备操练。电子束在48米周长的环里循环,激光调制出脉冲辐射,波长接近EUV范围。这次实验验证了基本机制,辐射输出有激光特征。数据分析了横向尺寸对带宽的影响,回国后扩展模拟,算1安培电流下的微束形成。装置加了真空系统和诊断工具。2021年3月,论文在国际期刊上发,详细讲实验步骤。国内媒体一报道,更多机构跟进。清华大学申请了专利,盖住微聚束生成方法。
资金源源不断,2022年升级合肥设施,加存储环组件。每周测好几次束流,问题冒出来,比如电子散射掉功率。他们加磁铁阵列控轨迹。2023年,和雄安新区聊选址,规划大环形加速器。地块挑电力足、屏蔽好的地方。团队分头干,光源组和光刻胶组并行。美国禁令扩展到日本韩国,中国企业像华为开始自研设备。清华大学给企业技术咨询。2024年,模拟优化完,辐射效率提上来。测试不同波长,确认EUV适用。国际会议分享,引来海外目光。国内政策加持,预算翻倍。
禁令下,芯片进口成本涨三成多。企业转28纳米以上制程,但高端应用卡壳。团队咬牙实验,2025年初,整合激光诱导等离子体系统。锡靶汽化后高压放电,出EUV光。测试稳了,支持连续跑。产业链拉紧,镜片厂供高反射件。努力堆积,从 lab 到应用转移。数据每步记,确保能复现。资金用得明明白白,上报相关部门。2025年中期,原型测成,功率近目标。合作扩到其他大学,共享代码。禁令还在,但本土创新没停。芯片自给率从2020年不到20%爬到2025年近40%。
研发路上磕磕绊绊,设备坏了修,修了坏,反复调试。设计改,波动器尺寸缩。2025年7月16日,光刻胶成果在《科学进展》上公布,聚碲氧烷材料曝光时Te-O键易断,吸收EUV高效,支持精细图案。分辨率到2纳米。同期,系统集成,EUV光模拟加工芯片。数据显,产量潜力超传统。
这些事儿连起来,从被限到自立。团队严谨,日志备份全。政策导资源集中。芯片生态变,企业订单多。国际复杂,但国内稳。
更新时间:2025-11-11
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