중국 과학원(CAS)의 연구자들이 일관된 193nm 빛을 방출하는 고체 상태의 심자외선(DUV) 레이저를 개발했습니다. 이 혁신은 반도체 포토리소그래피에 유용할 수 있으며, 고급 칩 제조를 위한 리소그래피 도구의 제작으로 이어질 수 있습니다. 그러나 이 기술의 확장 가능성은 아직 불확실합니다.
전통적으로 ASML, Canon, Nikon과 같은 회사의 DUV 리소그래피 기계는 아르곤 플루오라이드(ArF) 엑시머 레이저를 사용하여 가스 혼합물과 고전압 전기 펄스를 통해 193nm 빛을 생성합니다. 이러한 시스템은 8kHz에서 9kHz의 주파수에서 100W에서 120W 사이의 출력을 낼 수 있어 칩 생산의 산업 표준이 되고 있습니다.
반면, CAS 시스템은 완전 고체 상태 접근 방식을 채택하여 Yb:YAG 결정 증폭기로 시작하여 1030nm 레이저 빔을 생성합니다. 이 빔은 두 경로로 나뉘어 하나의 경로는 4차 고조파 생성을 통해 1.2W의 출력을 가진 258nm 빔을 생성하고, 다른 경로는 700mW의 출력을 가진 1553nm 빔을 생성합니다. 이 빔들은 결합되어 평균 70mW의 출력과 6kHz의 주파수를 가진 193nm 빛을 생성하며, 선폭은 880MHz보다 좁아 기존 상용 시스템과 비교할 수 있습니다.
그러나 CAS 시스템의 출력 전력은 전통적인 ArF 엑시머 레이저보다 상당히 낮아 현재 상업적 반도체 제조에서의 적용 가능성을 제한하고 있습니다. 상업적 제조에서는 더 높은 전력과 안정성이 중요합니다. CAS 시스템의 개발은 아직 초기 단계에 있으며, 칩 제조를 위한 실용적인 대안이 되기 위해서는 추가적인 발전이 필요합니다.
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