突破！中國國產DUV光源技術！3nm！

3月25日消息，據報導，中科院成功研發出了固態DUV(深紫外)雷射，可發射193nm的相干光，與目前主流的DUV曝光波長一致，能將國產半導體工藝推進至3nm！

據報導，中國科學院的科研團隊近日在《國際光電工程學會》期刊公佈了全固態深紫外(DUV)雷射光源研究成果。這項技術通過創新性的固態雷射方案，成功輸出193nm波長的相干光，理論上可支撐半導體製造工藝延伸至3nm節點，為中國光刻技術自主化開闢了新路徑。

當前全球光刻巨頭ASML、尼康、佳能使用的DUV光刻系統，均依賴氟化氙准分子雷射技術。這類氣體雷射器需要持續注入氬氟混合氣體，在高壓電場中生成193nm波長光子，其系統複雜程度高且能耗較大。相比之下，中科院自主研發的固態方案採用Yb:YAG晶體放大器作為核心光源，通過分光-變頻-合成的技術路線，在完全固態結構下實現了同波長雷射輸出。

技術細節顯示，科研人員將1030nm基頻雷射分兩路處理：其中一束通過四次諧波轉換生成258nm雷射，另一束經光學參數放大後形成1553nm雷射。這兩束雷射在串級硼酸鋰晶體中混合後，最終產出的193nm雷射線寬已控制在0.11pm以內，光譜純度達到商用准分子雷射器標準。儘管目前70mW的平均功率和6kHz頻率尚不及傳統方案的1%，但固態設計的先天優勢已初現端倪。

該技術擺脫了對稀有氣體的依賴，理論上可使光刻系統體積縮小30%以上。若後續能在功率密度和頻率穩定性方面實現突破，或將改變現有DUV光刻裝置的技術格局。不過正如論文中坦承的，當前實驗室樣機與工業級應用仍存在量級差距，需要材料科學和精密製造領域的協同攻關。 (國芯網)