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3月25日，中國科學院（CAS）宣布了一項重大科研突破：研究人員成功研發出能夠發射193納米相干光的固態深紫外（DUV）激光技術。這一波長與當前被廣泛采用的DUV曝光技術的光源波長完全一致，標志著我國在半導體光刻領域取得了重要進展。 據中科院研究人員介紹，這項突破性技術通過復雜的諧波產生和光學參量放大技術，實現了在6千赫茲重復頻率下生成平均功率為70毫瓦的193納米激光。這一成果不僅填補了國內在固態深紫外激光技術領域的空白，也為半導體光刻技術提供了新的可能性。 深紫外相干光，尤其是193納米波長的光，在半導體制造中扮演著至關重要的角色。它能夠實現高精度的光刻過程，是制造先進半導體芯片不可或缺的技術。然而，傳統的DUV光刻機主要采用氟化氬（ArF）準分子激光技術，這種技術存在氣體消耗量大、系統復雜、維護成本高等缺陷。 相比之下，中科院研發的固態DUV激光技術完全基于固態設計，無需使用稀有氣體，有望大幅縮小系統設計復雜度和體積，并降低能耗。該技術通過自制的Yb:YAG晶體放大器生成1030納米激光，并經過四次諧波轉換和光學參量放大等過程，最終生成193納米的相干光。 值得一提的是，中科院團隊還在實驗中首次實現了固態激光產生193納米渦旋光束。這種渦旋光束攜帶軌道角動量，具有獨特的物理特性，在微納結構檢測、量子芯片制造等領域具備潛在的應用價值。 盡管目前中科院研發的固態DUV激光技術在輸出功率和頻率上仍與現有的商用準分子激光系統存在一定差距，但該技術已經展示了其巨大的潛力和應用前景。中科院研究人員表示，他們將繼續優化該技術，提高其輸出功率和頻率，以滿足商業化半導體制造的需求。 |
