中科院全固态DUV光源,能颠覆ASML?揭秘其技术革新!

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中科院全固态DUV光源,能颠覆ASML?揭秘其技术革新!

中国科学院突破固态DUV激光技术,助力半导体工艺迈向3nm

固态DUV激光技术:引领半导体工艺革新 快科技3月25日报道,中国科学院近日成功研发出突破性的固态DUV(深紫外)激光技术,该技术能够发射193nm的相干光,与目前主流的DUV曝光波长一致,有望将半导体工艺推进至3nm节点。

传统DUV光刻机技术解析 目前,ASML、佳能、尼康等公司生产的DUV光刻机主要采用氟化氙(ArF)准分子激光技术。这种技术通过氩、氟气体混合物在高压电场下生成不稳定分子,释放出193nm波长的光子,然后以高能量的短脉冲形式发射,输出功率100-120W,频率8k-9kHz。这些光子随后通过光学系统调整,用于光刻设备。

中科院固态DUV激光技术:创新与突破 中科院的固态DUV激光技术完全基于固态设计,由自制的Yb:YAG晶体放大器生成1030nm的激光。该激光通过两条不同的光学路径进行波长转换。一路采用四次谐波转换(FHG),将1030nm激光转换为258nm,输出功率1.2W。另一路径采用光学参数放大(OPA),将1030nm激光转换为1553nm,输出功率700mW。之后,转换后的两路激光通过串级硼酸锂(LBO)晶体混合,生成193nm波长的激光光束。

技术优势与挑战 最终获得的激光平均功率为70mW,频率为6kHz,线宽低于880MHz,半峰全宽(FWHM)小于0.11pm(皮米),光谱纯度与现有商用准分子激光系统相当。这种设计可以大幅降低光刻系统的复杂度、体积,减少对于稀有气体的依赖,并大大降低能耗。 这种全固态DUV光源技术虽然在光谱纯度上已经与商用标准相差无几,但输出功率、频率都还较低。与ASML的技术相比,频率达到了约2/3,但输出功率只有0.7%的水平,因此仍然需要继续迭代、提升才能落地。

未来展望:持续迭代,助力半导体产业 相关技术已经在国际光电工程学会(SPIE)的官网上公布。尽管目前还存在一些挑战,但中科院的固态DUV激光技术无疑为半导体产业带来了新的希望。随着技术的不断迭代和提升,我们有理由相信,这项技术将为我国乃至全球的半导体产业带来革命性的变化。 以上就是一盒网游原创的《中国科学院突破固态DUV激光技术,助力半导体工艺迈向3nm》资讯,更多深度一手游戏资讯请持续关注本站。