光刻机未来十年的模样？从2021年EUV光源大会谈起

　　编者按：本周六（2021年10月23日），一年一度的EUV光源大会线上召开。总结过往，EUV光源大会的的主题重点有两类：未来3-5年商用光源的发展；未来5-10年下一代光刻机光源的预研。
　　2021年10月23-28日EUV大会2021年EUV光源大会
　　我大概整理了一下今年的主题：
　　1，未来3-5年商用光源的主要发展技术 ：
　　A，用于3纳米节点的500-1000 W LPP-EUV光源；当然，这个主要还是Cymer和Gigaphoton的技术路线在拓展；我此前也做过一些介绍；
　　B，基于射流液Sn的模拟代码，主要研究波长1-10微米激光器激发Sn等离子体的转化率问题；这个工作主要还是围绕提升目前的LPP-EUV光源功率。我想大概是近期在二氧化碳MOPA激光器的功率提升上会有一些技术瓶颈，因此在2005年左右确定了大功率LPP EUV的激光器路线后，有可能会发展更新的技术方案（这是完全可以理解的，毕竟已经过去了15年，激光器技术和概念也有了巨大的发展）。
　　C，用于3纳米节点光刻机的激光器；
　　D，基于13.5nm自由电子激光的的FEL光源；这部分我此前只是简单介绍过日本KEK的方案介绍，最近可能会有一些进展，之后我会更新一些最新的情况。
　　所以，整体来说，未来3-5年的核心工作是发展3纳米EUV光刻机的配套光源技术。
　　2，未来5-10年的下一代光源
　　A，4-13.5nm区间的Blue-X光源；目前已经有LPP,DPP和HHG（高次谐波辐射）的方案研究；
　　高次谐波辐射
　　B，用于EUV计量的XUV波段光源（1-100 nm）光源。
　　这些前沿的概念当然是为了延续摩尔定律的未来光刻机形态预研技术，这些工作我此前也只是简单提到一点，并没有详细的了解和分析，因此这部分也是我接下来重点关注的工作。EUV光源产业链
　　值得一提的是，EUV光源大会的常年赞助商，不仅有Gigaphoton，也有我们此前说的美国Energetiq。
　　Jim博士此前专项的美国Energetiq相关文章链接：美国公司15年售出40套EUV光刻光源，哈工大可否与之一战？
　　EUV光源大会赞助商
　　Energetiq的光源在EUV产业链中也发挥了非常积极的作用，而这些容易被忽视的地方，也正是我们产业链缺失之处。比如我们并没有EUV光刻胶、EUV掩模、EUV计量设备开发等等产业，所以我们的前端的EUV光源产业也是空白--即便是有一些实验室技术，也难以进行市场化开拓工作。但是一旦我们需要进行EUV产业开发的时候，为了短平快，又必须依靠大量进口。这是我在调研02专项时最深刻的一点感受。
　　一个完整的、健康的产业链，也许并不是单单依靠一台设备的研发来实现，而是需要依托于整个产业链的需求，把我们的底子打好。比如我们常常会说，我们的高端近视眼镜镜片都高额度的进口，或者，中国治疗近视的激光治疗仪也全部依赖于进口，而这些涉及到光学镜头、准分子激光器的民用领域，我们依然大幅度落后，又怎么可能依赖于现有的产业链去打造顶级的光刻机设备呢？
　　所以，当我们依赖于进口研发设备和材料，完成我们的样机的时候，往往容易出现两个非常尴尬的事情：
　　1，样机没有市场竞争能力；
　　2，某些设备和材料被制裁。俄罗斯EUV光源研究和布局
　　我在2021年的EUV光源大会资料上，看到俄罗斯的一些LPP光源技术。比如下面这台转靶EUV光源。
　　俄罗斯LPP光源技术
　　早在几个月前，我写过台积电和中芯国际的LPP光源专利分析的文章，介绍过LPP光源的不同方案，其中就有这种转靶LPP光源。
　　Jim博士撰写的中芯国际LPP光源专利分析链接：解读EUV光刻机专利（一）：中芯国际脑洞大开的光源设计
　　Jim博士撰写的台积电LPP光源专利分析链接：解读EUV光刻机专利（二）：台积电的＂2+1＂EUV光源设计
　　但是，俄罗斯居然早已经将转靶LPP-EUV光源变成了产品，目前ASML是他的客户。
　　我们可以从俄罗斯的设备看到，其实他们只是采用转靶的形式，解决激光击打Sn靶材时产生的碎屑问题。因此他们可以在一个简单的方案上实现比较洁净的EUV光源。
　　俄罗斯LPP光源技术
　　我在简单的调研后，吃惊地发现，俄罗斯的EUV光源技术方案之全、之光，技术能力的强大，远远超过我们国家的积累。我将会在后续详细地整理和分析。中国的EUV光源
　　回顾过去，我们大概可以了解，在15年前，欧美通过大量研究，在寻求LPP光源的转化率组合上，选择了10.6微米的二氧化碳激光器，和Sn的材料组合。而俄罗斯在欧美选择的技术路线之外，也做了很多的工作。
　　2005年左右欧美确定的商业化EUV光源体系
　　弯道超车，是以牺牲产业链的健康发展为代价的。
　　而以国家科技体系发展出发，坚持自我发展的原创科技体系，进度看似迟缓，实则是强身健体、打造科技基础实力的最有效途径。
　　那么，中国的眼光，应该放在哪里呢？