EUV光刻機(jī)的自主研發(fā)還有很長的路要走，基于SSMB的EUV光源有望解決自主研發(fā)光刻機(jī)中最核心的“卡脖子”難題。這需要SSMB EUV光源的持續(xù)科技攻關(guān)，也需要上下游產(chǎn)業(yè)鏈的配合，才能獲得真正成功。

攻關(guān)正當(dāng)其時 彰顯國際合作格局

清華SSMB團(tuán)隊(duì)從2017年4月開始SSMB原理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的理論分析和數(shù)值模擬。當(dāng)年7月21日，唐傳祥與趙午在清華組織召開首屆SSMB合作會議，牽頭成立了國際SSMB研究組，聯(lián)合中、德、美等國家的科研人員，開始推動包括SSMB原理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)在內(nèi)的各項(xiàng)研究。經(jīng)過四年攻關(guān)，SSMB研究組取得了多項(xiàng)重要進(jìn)展，成果領(lǐng)先世界。

“SSMB采用激光來對電子進(jìn)行聚束，相比同步輻射光源常用的微波，聚束系統(tǒng)的波長縮短了5到6個數(shù)量級。因此，要驗(yàn)證SSMB的原理，需要加速器對電子縱向位置（相位）逐圈變化有非常高的控制精度，而德國PTB的MLS儲存環(huán)在這一方面最接近SSMB的實(shí)驗(yàn)需求。經(jīng)過老師們的前期聯(lián)系與溝通，德國的HZB及PTB兩家機(jī)構(gòu)積極加入研究團(tuán)隊(duì)，與我們開展合作研究?！比虆⑴c赴德實(shí)驗(yàn)的清華大學(xué)工物系2015級博士生鄧秀杰介紹說。

從2017年始，清華團(tuán)隊(duì)成員先后8次前往柏林，參與從實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備到操作的各個環(huán)節(jié)，經(jīng)過長時間的努力，實(shí)驗(yàn)于2019年8月31日取得成功。鄧秀杰說：“SSMB涉及的物理效應(yīng)多，實(shí)驗(yàn)難度大，團(tuán)隊(duì)經(jīng)歷了多次失敗的嘗試，在實(shí)驗(yàn)過程中不斷加深對物理問題和實(shí)際加速器運(yùn)行的認(rèn)識，直到最后將問題一一解決。無法進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)的時候，我們也沒有停止工作，會就之前采集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行理論分析，定期召開工作會議，以及進(jìn)行郵件或在線討論等。”“此外，SSMB實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)是一個國際合作團(tuán)隊(duì)，從開始的磨合到逐漸熟悉理解再到漸入佳境，整個團(tuán)隊(duì)一致認(rèn)為我們真正實(shí)現(xiàn)了‘1+1>>2’，大家對未來進(jìn)一步的合作都充滿了信心?！编囆憬苎a(bǔ)充道。

破解“卡脖子”難題 清華勇?lián)負(fù)?dān)

“我國高校要勇挑重?fù)?dān)，釋放高校基礎(chǔ)研究、科技創(chuàng)新潛力”，2020年9月22日，習(xí)近平總書記在教育文化衛(wèi)生體育領(lǐng)域?qū)＜掖碜剷?，對高校加?qiáng)創(chuàng)新、突破關(guān)鍵核心技術(shù)寄予厚望。

清華大學(xué)傳承弘揚(yáng)“頂天、立地、樹人”的清華科研傳統(tǒng)，增強(qiáng)服務(wù)國家科技自立自強(qiáng)的責(zé)任感、使命感和緊迫感。深化科研體制機(jī)制改革，創(chuàng)新科研組織模式。加強(qiáng)“從0到1”的基礎(chǔ)研究，加快關(guān)鍵核心技術(shù)特別是“卡脖子”問題攻關(guān)。

瞄準(zhǔn)世界科技前沿，對癥下藥。此次清華大學(xué)工程物理系唐傳祥研究組與國際合作團(tuán)隊(duì)在“穩(wěn)態(tài)微聚束”（SSMB）這樣一個有望解決關(guān)鍵領(lǐng)域、需要破解“卡脖子”課題的地方下大力氣，在前瞻性、戰(zhàn)略性領(lǐng)域持續(xù)加大關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)創(chuàng)新力度，著力增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，服務(wù)國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略。

目前，清華大學(xué)正積極支持和推動SSMB EUV光源在國家層面的立項(xiàng)工作。清華SSMB研究組已向國家發(fā)改委提交“穩(wěn)態(tài)微聚束極紫外光源研究裝置”的項(xiàng)目建議書，申報“十四五”國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施。

清華大學(xué)工物系唐傳祥教授和HZB的J?rg Feikes博士為本文通訊作者，清華大學(xué)工物系2015級博士生鄧秀杰為第一作者。該研究得到了清華大學(xué)自主科研專項(xiàng)的支持。