深紫外（DUV）激光器憑借其高光子能量和短波長特性，在半導(dǎo)體光刻、高分辨率光譜學(xué)、精密材料加工和量子技術(shù)等領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。與準分子激光器或氣體放電激光器相比，這類激光器具有更高的相干性和更低的功耗，為系統(tǒng)小型化發(fā)展提供了可能。

據(jù)《Advanced Photonics Nexus》報道，中國科學(xué)院研究團隊取得重要突破，成功研制出可產(chǎn)生193納米相干光的緊湊型全固態(tài)激光系統(tǒng)。該波長對于光刻工藝至關(guān)重要，該工藝通過在硅晶圓上蝕刻復(fù)雜電路圖案，構(gòu)成了現(xiàn)代電子設(shè)備的制造基礎(chǔ)。

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實驗裝置

該新型激光系統(tǒng)工作重復(fù)頻率為6千赫茲，采用自主研發(fā)的摻鐿釔鋁石榴石（Yb:YAG）晶體放大器產(chǎn)生1030納米基頻光。

激光器輸出分為兩路：一路通過四次諧波轉(zhuǎn)換生成258納米紫外光（輸出功率1.2瓦），另一路驅(qū)動光學(xué)參量放大器產(chǎn)生1553納米激光（功率700毫瓦）。

隨后，這兩束光經(jīng)級聯(lián)LBO（三硼酸鋰，LiB3O5）晶體進行混頻，最終獲得平均功率70毫瓦、線寬小于880兆赫的193納米深紫外激光輸出。

研究團隊創(chuàng)新性地在混頻前對1553納米光束加載螺旋相位板，成功獲得了攜帶軌道角動量的渦旋光束。這標(biāo)志著國際上首次實現(xiàn)固態(tài)激光器直接輸出193納米渦旋光束。

該突破性成果不僅為混合型ArF準分子激光器提供了新型種子光源，更在晶圓加工、缺陷檢測、量子通信和光學(xué)微操控等領(lǐng)域展現(xiàn)出重要應(yīng)用前景。

這項創(chuàng)新激光技術(shù)不僅提升了半導(dǎo)體光刻的效率和精度，更為先進制造技術(shù)開辟了新路徑。

193納米渦旋光束的成功產(chǎn)生，或?qū)⒁�發(fā)電子器件制造領(lǐng)域的革命性變革，推動相關(guān)技術(shù)取得突破性進展。

相關(guān)鏈接：https://dx.doi.org/10.1117/1.APN.4.2.026011