清華在新型加速器光源研究中取得進展 有望助力光刻機研發

新華社北京2月25日電（記者 魏夢佳）清華大學工程物理系教授唐傳祥研究組與德國的研究團隊25日在《自然》雜誌上發表論文，報告了一種名為“穩態微聚束”（SSMB）的新型粒子加速器光源的原理驗證實驗。據悉，這項重要研究有望為光子科學研究提供新的機遇，並助力EUV（極紫外）光刻機的自主研發。

據了解，在實驗中，研究團隊利用波長1064納米的激光操控環形加速器內的電子束，使電子束繞加速器一整圈（周長48米）後形成精細的微結構，即“微聚束”。研究人員發現，微聚束會在激光波長及其高次諧波上輻射出高強度的窄帶寬相干光，通過探測該輻射可驗證微聚束的形成，由此證明了電子的光學相位能以短于激光波長的精度逐圈關聯起來，使得微聚束可被“穩態”地保持，從而驗證了SSMB的工作機理。

“SSMB光源的潛在應用之一是作為未來EUV光刻機的光源。”唐傳祥教授表示。光刻是集成電路芯片製造中複雜和關鍵的工藝步驟，光刻機是芯片産業鏈中必不可少的精密設備。目前業界公認的新一代主流光刻技術是採用波長為13.5納米光源的EUV光刻。而大功率的EUV光源是EUV光刻機的核心基礎。

“光刻機需要的EUV光，要求是波長短、功率大。”唐傳祥説，大功率EUV光源的突破對於EUV光刻進一步的應用和發展至關重要，“基於SSMB的EUV光源有望實現大的平均功率，並具備向更短波長擴展的潛力，為大功率EUV光源的突破提供全新的解決思路。”

對於此項研究，《自然》的相關評論文章中指出，“該實驗展示了如何結合現有兩類主要加速器光源——同步輻射光源及自由電子激光的特性，SSMB光源未來有望應用於EUV光刻和角分辨光電子能譜學等領域。”