近日，國(guó)際光電工程學(xué)會(huì)（SPIE）傳來(lái)消息，中國(guó)科學(xué)院（CAS）的研究團(tuán)隊(duì)在固態(tài)深紫外（DUV）激光技術(shù)領(lǐng)域取得了重大突破。他們成功研發(fā)出一種能夠發(fā)射193納米相干光的固態(tài)激光源，這一波長(zhǎng)正是半導(dǎo)體曝光技術(shù)中的關(guān)鍵所在。
據(jù)悉，193納米波長(zhǎng)的深紫外相干光，在半導(dǎo)體光刻工藝中扮演著至關(guān)重要的角色。而此次中國(guó)科學(xué)院的研究人員，則提出了一種全新的緊湊型固態(tài)納秒脈沖激光系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠在6千赫茲的重復(fù)頻率下，穩(wěn)定地產(chǎn)生193納米的相干光。
在詳細(xì)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，研究人員首先將自制Yb:YAG晶體放大器中的1030納米激光進(jìn)行分割，其中一部分激光通過(guò)四次諧波產(chǎn)生技術(shù)，成功生成了258納米的激光，其輸出功率達(dá)到了1.2瓦。而剩余的部分激光，則被用于泵浦一個(gè)光學(xué)參量放大器，從而產(chǎn)生出700毫瓦的1553納米激光。這兩束激光在級(jí)聯(lián)LiB3O5晶體中進(jìn)行頻率混合，最終產(chǎn)生了平均功率為70毫瓦、線寬小于880兆赫的193納米激光。
更為引人注目的是，研究人員在頻率混合前，巧妙地將螺旋相位板引入1553納米光束中，從而生成了一個(gè)攜帶軌道角動(dòng)量的渦旋光束。據(jù)論文介紹，這是首次從固態(tài)激光中產(chǎn)生出193納米的渦旋光束，這一成果對(duì)于提升種子混合ArF準(zhǔn)分子激光器的性能具有重要意義，同時(shí)也為晶圓加工和缺陷檢測(cè)等領(lǐng)域提供了潛在的應(yīng)用前景。
此次研究成果不僅展示了中國(guó)科學(xué)院在固態(tài)深紫外激光技術(shù)領(lǐng)域的深厚實(shí)力，也為全球半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展注入了新的活力。隨著這一技術(shù)的不斷成熟和應(yīng)用，我們有理由相信，未來(lái)的半導(dǎo)體制造將更加高效、精確，為科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展提供強(qiáng)有力的支撐。
