你好，欢迎来到《得到精选》，我是李南南。
就在今天，一门重磅的年度日更大课正式上线了，这就是卓克老师的《科技参考3》。截止到今年，卓克老师已经陪伴了咱们得到同学整整八年，已经有18万名同学加入了卓克老师的课程。
而今天，我们要听的是《
科技参考3
》中的一讲，是关于一个最近非常热门的话题，这就是网上好多人都在说，我们已经攻克EUV光刻机了。你也能想象到，假如这个事是真的，它的意义该有多重大。那么，事实到底是怎么回事呢？咱们还是听听专业人士的解读。
来，有请卓克老师。
你好，欢迎回到《科技参考》，我是卓克。
9月14日，有一条科技新闻刷屏了，说的是EUV光刻机被清华使用SSMB技术攻克了。很多同学在后台给我发消息，想听听具体是怎么攻克的。
今天和明天这两期《科技参考》，我们就来仔细说说。
简单说结论，
这是一个民间以讹传讹的谣言，在6天时间里不断发酵，版本不断演化，拼贴上了不同时期、来源不同的图片和微信聊天记录，在9月14日达到传播高峰时的版本已经是谣言大荟萃了。而传谣的核心，只是一个新理论的初步验证
。
谣言的最早版本是9月8日晚7点微博上一个湖北的军事博主发的微博，为中国EUV光刻机的研发列出了三条路径，其中第三条路线就是后来大家刷屏的与清华大学有关的内容。此后几天，他也连续发了很多相关内容。他平时的微博，每一条的评论、转发加在一起平均是四五十，但与EUV光刻机相关的几条微博，评论、转发在1000-1300。
接下来是第一波以微信聊天记录的形式发酵的排比句，逻辑都是依据下面这个意思想出来的：荷兰ASML的光刻机为了运输和销售，只能小型化，但我们不为了卖，只解决自己的需求，所以可以用空间尺寸换技术难度的降低，他们造光刻机，我们造光刻厂嘛，占地几十平方公里无所谓。
依照这个列出的排比句都有哪些呢？
1 当年我烧水没有水壶，如今我用锅炉烧水；
2 打不中1000米外的靶心，我就把枪管加长到999.9米；
3 造不了冰箱，我就造一个冷库；
4 造不了打印机，我就造一个印刷厂。
从11号之后的发酵就开始叠加谣言内容了。有的说他有同事在中芯国际，打听了两句，说这个技术落地没有太大悬念。有的人效仿上级通知的口吻，说第二天的新闻联播里要播出5nm光刻机突破的新闻，请各单位部门通知党员干部职工收听收看。但实际上，第二天新闻联播并没有这些内容。
还有自媒体用高德地图发了工厂的俯瞰图，在北京怀柔，地图上标注的是高能同步辐射光源HEPS项目部，说清华的EUV光刻工厂已经在那里建成了。而真实情况是，怀柔确实有个加速器，但怀柔科学城官网上对它的介绍是：
该装置是用来观察微观世界在分子和原子尺度上的结构、功能以及动态变化过程的大科学装置。该装置的建筑外形像一个放大镜，寓意为“探测微观世界的利器”。
你看，和EUV光刻机一点关系也没有。
还有自媒体文章说，这个光刻机工厂建在雄安新区了，其实雄安现在刚刚项目选址，也就是还没有立项，而且就算最后真的立项了，要建的也是实验平台，而不是工厂。
我们再凭常识想想，如果突然出现了一个可以实现5nm以下，甚至1nm工艺的光刻机上的技术突破，难道官方媒体会不报道？还要靠微信聊天记录和社交媒体让民众知道吗？实际情况是，官方没有任何中国攻克了5nm工艺光刻机制造工艺的报道。接下来，我们说说为什么SSMB技术会被谣言利用上。
这是清华大学在2021年《自然》杂志上发表的一篇论文，题目是《稳态微聚束原理的实验演示》。这个实验验证了一个2010年提出的想法，就是用高能加速器产生极紫外光束。
极紫外光源对光刻机来说是非常重要的。生产芯片时，就是用这种光刀在覆盖了各种胶、膜的晶圆上照射，造成这些物质的分子断裂，宏观上看就是很多特定区域被光腐蚀掉了，没有腐蚀掉的部分正好是上千亿个MOSFET的正确连接方式。芯片就是这样生产出来的。
荷兰的ASML为了产生品质足够好的极紫外光，联合了相当多的方案。这里说的要求“光的品质足够好”，主要是两点：
1.光源的频率要足够的单一
2.光的功率要足够的高
“频率单一”
这一点，可能大家没有概念。实际上，日常生活里我们遇到的所有光，颜色都是混合的，也就是说，频率都是混合的。哪怕我们认为肯定是单色光的纯色的LED光，也一样是混合颜色的。一个最好的例子就是今天显示器硬件的低蓝光认证，有这个认证，就说明保护眼睛。当然，我原来也解读过，这只是一个噱头。具体来说，就是要求波长短于446nm的蓝色光越少越好。
那你说，我显示器用的蓝色LED的发光二极管发出的光波长是452nm的啊？这不是比446nm更长？当然是护眼的了？！不是这样的，实际上，那个452nm只是二极管发出的各种波长中能量占比最高的中心值。你要真去测的话，从420nm到470nm，每种波长都占有一定比例。同样的，绿色光源、红色光源也一样都是混合色，只不过中心波长是绿色和红色的。
我放了一张显示器显示白色的时候三种发光二极管的光谱分布图，感兴趣可以点开看看，就知道我们说的什么什么颜色的光其实并不那么单纯是怎么回事了。
激光的单色程度当然要比发光二极管更好，但受到量子力学原理的限制，一样不可能是绝对纯色。所以，如何找到一种材料，受到某种激发后可以发出准确的13.5nm的极紫外光就很有技术难度了。
而为什么要选13.5nm波长的光，这又是经过3年的实验才确定下来的。因为凡是光的波长低于100nm，对所有物质来说，都是非常容易被吸收的，所以上一代光刻机，也就是DUV光刻机，使用水做浸润式的方法就不能再使用了，水会吸收几乎所有的极紫外光。最终，找到了13.5nm的光，需要和光刻胶、镜片反射率、激光器相配才可以。
今天ASML出货给英特尔、台积电和三星的EUV光刻机，中间焦点功率在250瓦左右。你可能觉得，这个功率不就比我们家台灯大一些吗？怎么还卡在功率上了？
其实是这样做的：
先用一个功率巨大的二氧化碳激光器照射直径30微米的液态金属锡小液滴。这个小液滴像子弹一样连续射到真空室里，每秒射5000发。每射出一发，要正好有一束高功率的激光射中它。这个激光器功率达到了40KW，几乎是人类能造出的能持续工作的最大功率的激光器。
被强光照射的锡液滴会蒸发，形成更散碎的等离子碎片，这些等离子里就有很少量的我们需要的13.5nm的极紫外光。但这些极紫外光最初射出的时候，角度分布太广，ASML还得用一套复杂的光学系统把这种四面八方射得哪儿都是的EUV激光聚焦收集起来，等收集后，均匀的、纯色的13.5nm的极紫外光的功率有多少呢？就从4万瓦降到二三百瓦了。
当然，我这里已经简化了太多太多细节，实际上，EUV光刻机的制造还有太多太多困难。
而清华这篇论文是怎么用大型加速器产生极紫外光的呢？原理是让电子变速运动。运动状态改变的电子就会辐射电磁波，把电磁波控制在一定频率下不就是极紫外光嘛？如果能让电子变速运动的同时，正好辐射出13.5nm的电磁波，那就是光刻需要的。
电子怎么实现速度变化呢？就是靠绕圈运动来实现的，因为方向的改变也是速度在变，一样有电磁波辐射出来。但是，要形成可用的光刻机光源，一个电子这么运动可远远不够，需要很多很多电子一起运动。可很多电子一起高速运动的时候，速度的方向、电子的能量状态等状态就很分散。状态分散，最终辐射出的电磁波就什么长度的都有，就不会集中在13.5nm。
那么，如何让众多电子高速绕圈运动时还能保持状态的高度一致呢？这就是SSMB技术要解决的痛点。它的好处是什么呢？
首先是直接产生的13.5nm的激光的功率可以达到几千瓦，这比ASML光刻机废了九牛二虎之力才做到二三百瓦要大多了。而且从现在的情况看，要从二三百瓦提升到两三千瓦，ASML走的技术路径几乎不可能了。
其次是SSMB技术需要搭建的加速器并不会特别昂贵。比如，验证实验时使用的场地是德国联邦物理技术研究所提供的，在加速器中算比较小的。而专门为SSMB规划的加速器直径也只是40米直径。SSMB技术需要用到的400MeV电子伏特能量的设备，造价目前还不好评估，因为如果真能实现量产，成本还会巨幅下降。只是从当前关键指标看，肯定不是一个天文数字。
SSMB概念最初是2010年由斯坦福大学的华裔教授赵午提出，但提出后6年时间里无人问津。主要是因为高能加速器最初设计的时候，电子绕圈运动产生的向外辐射属于副作用，并不是人们建造加速器后希望获取的主要目标。所以，一旦有人打算把副作用当作主要参数去考核，就发现全球几乎所有的加速器都没法用于验证极SSMB理论。
尤其是高能加速器，每个都不便宜，动辄几百万甚至几十亿美元，再花上几年到几十年时间才建造出来，不可能为了SSMB这种只是处于概念阶段的想法做硬件上的改动。
直到2016年，德国的亥姆霍兹中心的科学家和清华大学对SSMB产生了兴趣。2017年，在德国联邦物理技术研究院的“计量光源”（Metrology Light Source）加速器上做测试，由清华大学唐传祥团队实施，赵午提供理论依据。做出的结果就是后来在2021年刊登在《自然》杂志上的那篇论文，也就是9月8日被那个军事博主当作攻克EUV光刻机的素材。
大家听到这里可能会觉得，好像这个SSMB多少和光刻机还是多少有点联系啊？为什么不能当作技术突破去看待呢？这些内容我们放在明天继续说。
我是卓克，我们明天再见。
好，内容听完了。
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好，以上就是今天的内容。《得到精选》，明天见。
