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清华在新型加速器光源研究中取得进展 有望助力

更新时间:2021-09-21

  新华社北京2月25日电(记者魏梦佳)清华大学工程物理系教授唐传祥研究组与德国的研究团队25日在《自然》杂志上发表论文,报告了一种名为“稳态微聚束”(SSMB)的新型粒子加速器光源的原理验证实验。据悉,这项重要研究有望为光子科学研究提供新的机遇,并助力EUV(极紫外)光刻机的自主研发。

  据了解,在实验中,研究团队利用波长1064纳米的激光操控环形加速器内的电子束,使电子束绕加速器一整圈(周长48米)后形成精细的微结构,即“微聚束”。研究人员发现,微聚束会在激光波长及其高次谐波上辐射出高强度的窄带宽相干光,通过探测该辐射可验证微聚束的形成,由此证明了电子的光学相位能以短于激光波长的精度逐圈关联起来,使得微聚束可被“稳态”地保持,从而验证了SSMB的工作机理。

  “SSMB光源的潜在应用之一是作为未来EUV光刻机的光源。”唐传祥教授表示。光刻是集成电路芯片制造中复杂和关键的工艺步骤,光刻机是芯片产业链中必不可少的精密设备。目前业界公认的新一代主流光刻技术是采用波长为13.5纳米光源的EUV光刻。而大功率的EUV光源是EUV光刻机的核心基础。

  “光刻机需要的EUV光,要求是波长短、功率大。”唐传祥说,大功率EUV光源的突破对于EUV光刻进一步的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,并具备向更短波长扩展的潜力,为大功率EUV光源的突破提供全新的解决思路。”

  对于此项研究,《自然》的相关评论文章中指出,“该实验展示了如何结合现有两类主要加速器光源——同步辐射光源及自由电子激光的特性,SSMB光源未来有望应用于EUV光刻和角分辨光电子能谱学等领域。”(完)

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