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能生产3nm!中国成功研发全新DUV光刻:完全不同于ASML

2025-07-10 21:55:37 [探索] 来源:虎珀拾芥网

据悉,国成功研光刻中国科学院成功研发除了突破性的发全固态DUV(深紫外)激光,可发射193nm的完全相干光,与目前主流的不同DUV曝光波长一致,能将半导体工艺推进至3nm。国成功研光刻

据悉,发全ASML、完全佳能、不同尼康的国成功研光刻DUV光刻机都采用了氟化氙(ArF)准分子激光技术,通过氩、发全氟气体混合物在高压电场下生成不稳定分子,完全释放出193nm波长的不同光子,然后以高能量的国成功研光刻短脉冲形式发射,输出功率100-120W,发全频率8k-9kHz,完全再通过光学系统调整,用于光刻设备。

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中科院的固态DUV激光技术完全基于固态设计,由自制的Yb:YAG晶体放大器生成1030nm的激光,在通过两条不同的光学路径进行波长转换。

一路采用四次谐波转换(FHG),将1030nm激光转换为258nm,输出功率1.2W。

另路径采用光学参数放大(OPA),将1030nm激光转换为1553nm,输出功率700mW。

之后,转换后的两路激光通过串级硼酸锂(LBO)晶体混合,生成193nm波长的激光光束。

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最终获得的激光平均功率为70mW,频率为6kHz,线宽低于880MHz,半峰全宽(FWHM)小于0.11pm(皮米,千分之一纳米),光谱纯度与现有商用准分子激光系统相当。

基于此,甚至可用于3nm的工艺节点。

这种设计可以大幅降低光刻系统的复杂度、体积,减少对于稀有气体的依赖,并大大降低能耗。

相关技术已经在国际光电工程学会(SPIE)的官网上公布。

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不过相信大家也看出来了,这种全固态DUV光源技术虽然在光谱纯度上已经和商用标准相差无几,但是输出功率、频率都还低得多。

对比ASML的技术,频率赢达到了约2/3,但输出功率只有0.7%的水平,因此仍然需要继续迭代、提升才能落地。

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