中国科学院研制除了突破性的固态DUV(深紫外线nm的相干光,与现在干流的DUV曝光波长共同,能将半导体制程推动至3nm。
据悉,ASML、佳能、Nikon的DUV光刻机都采用了氟化氙(ArF)准分子激光技能,经过氩、氟气体混合物在高压电场下生成不稳定分子,释放出193nm波长的光子,然后以高能量的短脉冲方式发射,输出功率100-120W,频率8k-9kHz,再透过光学体系调整,用于曝光设备。
中科院的固态DUV激光技能彻底根据固态规划,由克己的Yb:YAG晶体放大器发生1030nm的激光,在经过两条不同的光学途径进行波长转化。 之后,转化后的两路激光经过串级硼酸锂(LBO)晶体混合,发生193nm波长的激光光束。
最终取得的激光平均功率为70mW,频率为6kHz,线MHz,半峰全宽(FWHM)小于0.11皮米(千分之一奈米),光谱纯度与现有商用准分子激光体系适当。 根据此,可用于3nm的制程节点。
报导称,这种规划能够大幅度降卑微影体系的复杂度、体积,削减关于稀有气体的依靠,并大幅度下降能耗。
报导指出,这种全固态DUV光源技能虽然在光谱纯度上现已和商用规范相差无几,可是输出功率、频率都还低许多。 比照ASML的技能,频率达到了约三分之二,但输出功率只要0.7%的水平,因而依然需求持续迭代、提高才干商用。