据闪德资讯获悉，国际光电工程学会（SPIE）报道，中国科学院（CAS）研究人员成功研发突破性的固态深紫外（DUV）激光器，能发射193纳米的相干光（Coherent Light），该波长目前被用于半导体曝光技术。

而这项技术已在中国实验室中实现。

如果光源技术能够扩展，此装置就可以用来制造曝光设备。

以传统技术来看，ASML、Canon和Nikon的DUV光刻机利用氟化氩（ArF）准分子激光器产生193纳米光源。

这种激光器内包含氩气与氟的混合物，以及氖气作为缓冲气体。

当施加高压电脉冲时，氩原子与氟原子被激发，短暂形成不稳定分子ArF（或准分子），此分子迅速返回基态，释放出波长为193纳米的光子。

由于激光器以短而高能量的脉冲方式发射这些光子，输出功率高达100W-120W、频率在8~9 kHz。

然后这束193纳米光束透过光学系统进行整形、引导与稳定后，当光线进入光刻扫描器时，会透过光罩（photomask）将芯片电路图案曝光至晶圆上。

中国科学院开发的测试装置采用全固态方法产生193纳米的光，完全避免使用气体的准分子激光。

它先使用自制的Yb：YAG晶体放大器，产生1030纳米的激光束，随后该光束被分成两条光路，每条光路都经过不同的光学制程，以产生193纳米所需的元件。

在第一条路径中，1030纳米光束透过四次谐波产生（FHG，Fourth-Harmonic Generation）转换成258纳米的光束。

“四次谐波产生”是种非线性光学制程，可将激光束转换成原始波长的四分之一。

在第二条路径中，1030纳米光束的另一半被用于泵浦光学参数放大器，产生功率为700mW的1553纳米光束。

这两个光束之后在串联的三硼酸锂（LBO）晶体中结合，产生波长为193纳米的相干光，平均功率为70mW，工作频率为6kHz。

中国科学院表示，测试系统的线宽窄于880MHz，其光谱纯度性能可媲美目前使用的商用系统。