據悉,国成功研光刻中國科學院成功研發除了突破性的发全固態DUV(深紫外)激光,可發射193nm的完全相幹光,與目前主流的不同DUV曝光波長一致,能將半導體工藝推進至3nm。国成功研光刻
據悉,发全ASML、完全佳能、不同尼康的国成功研光刻DUV光刻機都采用了氟化氙(ArF)準分子激光技術,通過氬、发全氟氣體混合物在高壓電場下生成不穩定分子,完全釋放出193nm波長的不同光子,然後以高能量的国成功研光刻短脈衝形式發射,輸出功率100-120W,发全頻率8k-9kHz,完全再通過光學係統調整,用於光刻設備。
中科院的固態DUV激光技術完全基於固態設計,由自製的Yb:YAG晶體放大器生成1030nm的激光,在通過兩條不同的光學路徑進行波長轉換。
一路采用四次諧波轉換(FHG),將1030nm激光轉換為258nm,輸出功率1.2W。
另路徑采用光學參數放大(OPA),將1030nm激光轉換為1553nm,輸出功率700mW。
之後,轉換後的兩路激光通過串級硼酸鋰(LBO)晶體混合,生成193nm波長的激光光束。
最終獲得的激光平均功率為70mW,頻率為6kHz,線寬低於880MHz,半峰全寬(FWHM)小於0.11pm(皮米,千分之一納米),光譜純度與現有商用準分子激光係統相當。
基於此,甚至可用於3nm的工藝節點。
這種設計可以大幅降低光刻係統的複雜度、體積,減少對於稀有氣體的依賴,並大大降低能耗。
相關技術已經在國際光電工程學會(SPIE)的官網上公布。
不過相信大家也看出來了,這種全固態DUV光源技術雖然在光譜純度上已經和商用標準相差無幾,但是輸出功率、頻率都還低得多。
對比ASML的技術,頻率贏達到了約2/3,但輸出功率隻有0.7%的水平,因此仍然需要繼續迭代、提升才能落地。