中国科学院近日宣布在激光技术领域取得重大突破，成功研发出固态深紫外（DUV）激光源。这款创新性的激光源能够发射出与当前主流DUV曝光技术波长相同的193纳米相干光，为半导体工艺提升至3纳米节点提供了有力支持。
据了解，目前市场上主流的DUV光刻机，如ASML、佳能和尼康等品牌，均依赖于氟化氙（ArF）准分子激光技术。该技术通过特定的气体混合物在高压电场中激发，释放出193纳米波长的光子，并经过高能量短脉冲形式发射，最终通过复杂的光学系统调整应用于光刻设备。
与之相比，中科院研发的固态DUV激光技术则采用了全新的设计理念。该技术基于自制的Yb:YAG晶体放大器，首先生成1030纳米的激光。随后，这些激光被引导至两条不同的光学路径进行波长转换。其中一条路径通过四次谐波转换技术，将1030纳米激光转换为258纳米，另一条路径则采用光学参数放大技术，将激光转换为1553纳米。最终，这两路转换后的激光在串级硼酸锂（LBO）晶体中混合，成功生成了193纳米波长的激光光束。
经过精确测量，该固态DUV激光源的平均功率达到了70毫瓦，频率为6千赫兹，线宽低于880兆赫兹，半峰全宽小于0.11皮米（千分之一纳米）。其光谱纯度与现有的商用准分子激光系统相当，足以满足高端半导体制造的需求。
值得一提的是，这款固态DUV激光源不仅在光谱纯度上表现出色，更在降低光刻系统复杂度、减小体积、减少稀有气体依赖以及降低能耗方面展现出巨大潜力。然而，尽管其频率已达到现有技术的约三分之二水平，但输出功率仍需进一步提升才能达到实际应用的标准。因此，中科院将继续迭代和优化这项技术，以期早日实现商业化应用。
相关研究成果已在国际光电工程学会（SPIE）的官方平台上公布，引起了业界的广泛关注和热议。未来，随着固态DUV激光技术的不断成熟和完善，有望为半导体产业带来更多的创新和突破。
本文属于原创文章，如若转载，请注明来源：国产DUV光刻研发成功 3nm制程可以量产了https://news.zol.com.cn/964/9648651.html
