中國科學院研發固態DUV雷射技術 有望支援3奈米晶片製程

中國科學院近期成功研發出全固態深紫外線(DUV)雷射技術，能夠產生193奈米波長的相干光，與目前半導體產業主流DUV曝光波長相符，理論上可支援精細至3奈米的晶片製程。此研究成果已於本月初在國際光電工程學會(SPIE)官網公開。這項創新技術採用完全固態設計，利用自製的Yb:YAG晶體放大器產生1030奈米雷射，經過兩條不同光學路徑的波長轉換，再通過串級硼酸鋰(LBO)晶體混合，最終產生193奈米波長的雷射光束。成果顯示，該技術可達到70mW平均功率、6kHz頻率，線寬低於880MHz，半峰全寬小於0.11皮米，其光譜純度已與現有商用準分子雷射系統相當。相較於ASML、佳能、Nikon等廠商使用的氟化氙(ArF)準分子雷射技術，中科院的固態方案可大幅降低微影系統的複雜度與體積，減少對稀有氣體的依賴，並顯著降低能耗。然而，目前該技術的頻率僅達到商用設備的約三分之二，輸出功率更只有商用設備的0.7%左右，距離實際商業應用仍需進一步提升與迭代。