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中科院突破!固態(tài)深紫外激光源助力3納米半導(dǎo)體量產(chǎn)進(jìn)程

來源: 責(zé)編: 時間:2025-03-26 10:56:56 95觀看
導(dǎo)讀中國科學(xué)院近期在激光科技領(lǐng)域取得了引人注目的進(jìn)展,成功研制出一款新型的固態(tài)深紫外(DUV)激光源。這款激光源能夠產(chǎn)生與當(dāng)前主流DUV曝光技術(shù)相匹配的193納米波長相干光,為半導(dǎo)體工藝向3納米節(jié)點(diǎn)的推進(jìn)提供了關(guān)鍵支撐。目

中國科學(xué)院近期在激光科技領(lǐng)域取得了引人注目的進(jìn)展,成功研制出一款新型的固態(tài)深紫外(DUV)激光源。這款激光源能夠產(chǎn)生與當(dāng)前主流DUV曝光技術(shù)相匹配的193納米波長相干光,為半導(dǎo)體工藝向3納米節(jié)點(diǎn)的推進(jìn)提供了關(guān)鍵支撐。9oG28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

目前,市場上主流的DUV光刻機(jī),例如ASML、佳能和尼康等品牌,主要依賴于氟化氙(ArF)準(zhǔn)分子激光技術(shù)。這種技術(shù)通過特定氣體混合物在高壓電場中的激發(fā),釋放出193納米波長的光子,并以高能量短脈沖的形式發(fā)射,再經(jīng)過復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整應(yīng)用于光刻設(shè)備。9oG28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

相比之下,中科院此次研發(fā)的固態(tài)DUV激光技術(shù)采用了全新的設(shè)計(jì)思路。該技術(shù)首先利用自制的Yb:YAG晶體放大器生成1030納米的激光,然后將其引導(dǎo)至兩條不同的光學(xué)路徑進(jìn)行波長轉(zhuǎn)換。其中一條路徑通過四次諧波轉(zhuǎn)換技術(shù),將激光波長縮短至258納米;另一條路徑則利用光學(xué)參數(shù)放大技術(shù),將激光波長轉(zhuǎn)換為1553納米。最終,這兩束激光在串級硼酸鋰(LBO)晶體中相遇并混合,成功產(chǎn)生了193納米波長的激光光束。9oG28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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經(jīng)過精密測量,這款固態(tài)DUV激光源的性能表現(xiàn)出色。其平均功率達(dá)到了70毫瓦,頻率為6千赫茲,線寬低于880兆赫茲,半峰全寬更是小于0.11皮米(即千分之一納米)。這些參數(shù)表明,該激光源的光譜純度與現(xiàn)有的商用準(zhǔn)分子激光系統(tǒng)相當(dāng),完全能夠滿足高端半導(dǎo)體制造的需求。9oG28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

除了光譜純度方面的優(yōu)勢,這款固態(tài)DUV激光源還在降低光刻系統(tǒng)復(fù)雜度、減小體積、減少稀有氣體依賴以及降低能耗等方面展現(xiàn)出了巨大潛力。然而,盡管其頻率已經(jīng)達(dá)到了現(xiàn)有技術(shù)的約三分之二水平,但輸出功率仍有待進(jìn)一步提升,才能達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)。因此,中科院將繼續(xù)對這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行深入研究和優(yōu)化,以期早日實(shí)現(xiàn)其商業(yè)化應(yīng)用。9oG28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

值得注意的是,這一研究成果已經(jīng)在國際光電工程學(xué)會(SPIE)的官方平臺上公布,并引起了業(yè)界的廣泛關(guān)注和熱議。固態(tài)DUV激光技術(shù)的這一突破性進(jìn)展,無疑為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展注入了新的活力和希望。9oG28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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