中科院研究人员成功研发突破性固态深紫外（DUV）激光，光源波长与DUV曝光技术一致

3月25日，中国科学院（CAS）宣布了一项重大科研突破：研究人员成功研发出能够发射193纳米相干光的固态深紫外（DUV）激光技术。这一波长与当前被广泛采用的DUV曝光技术的光源波长完全一致，标志着我国在半导体光刻领域取得了重要进展。

据中科院研究人员介绍，这项突破性技术通过复杂的谐波产生和光学参量放大技术，实现了在6千赫兹重复频率下生成平均功率为70毫瓦的193纳米激光。这一成果不仅填补了国内在固态深紫外激光技术领域的空白，也为半导体光刻技术提供了新的可能性。

深紫外相干光，尤其是193纳米波长的光，在半导体制造中扮演着至关重要的角色。它能够实现高精度的光刻过程，是制造先进半导体芯片不可或缺的技术。然而，传统的DUV光刻机主要采用氟化氩（ArF）准分子激光技术，这种技术存在气体消耗量大、系统复杂、维护成本高等缺陷。

相比之下，中科院研发的固态DUV激光技术完全基于固态设计，无需使用稀有气体，有望大幅缩小系统设计复杂度和体积，并降低能耗。该技术通过自制的Yb:YAG晶体放大器生成1030纳米激光，并经过四次谐波转换和光学参量放大等过程，最终生成193纳米的相干光。

值得一提的是，中科院团队还在实验中首次实现了固态激光产生193纳米涡旋光束。这种涡旋光束携带轨道角动量，具有独特的物理特性，在微纳结构检测、量子芯片制造等领域具备潜在的应用价值。

尽管目前中科院研发的固态DUV激光技术在输出功率和频率上仍与现有的商用准分子激光系统存在一定差距，但该技术已经展示了其巨大的潜力和应用前景。中科院研究人员表示，他们将继续优化该技术，提高其输出功率和频率，以满足商业化半导体制造的需求。