لیزر جامد جدید با نور ۱۹۳ نانومتر، انقلابی در ساخت تراشه‌ها
لیزر‌های فرابنفش عمیق (Deep Ultraviolet یا DUV) که نوری با انرژی بالا و طول موج بسیار کوتاه تولید می‌کنند، نقش حیاتی در زمینه‌هایی مانند تولید نیمه‌هادی‌ها، طیف‌سنجی با وضوح بالا، پردازش دقیق مواد و فناوری کوانتوم ایفا می‌کنند. در مقایسه با لیزر‌های گازی یا اگزایمر سنتی، لیزر‌های DUV هم‌خوانی بهتری دارند و مصرف انرژی کمتری نیاز دارند، که این امر امکان ساخت سیستم‌های کوچک‌تر و کارآمدتر را فراهم می‌کند.
دستاورد بزرگ در توسعه لیزر جامد
در یک مطالعه اخیر منتشر شده در مجله Advanced Photonics Nexus، پژوهشگران از آکادمی علوم چین اعلام کردند که موفق به ساخت یک سیستم لیزر جامد فشرده شده‌اند که می‌تواند نور هماهنگ با طول موج ۱۹۳ نانومتر تولید کند. این طول موج خاص در فرآیند لیتوگرافی نوری، که برای حک کردن الگو‌های دقیق روی ویفر‌های سیلیکونی استفاده می‌شود، ابزاری کلیدی است و نقش مهمی در ساخت دستگاه‌های الکترونیکی مدرن ایفا می‌کند.
چگونه این لیزر ۱۹۳ نانومتری کار می‌کند؟
به گزارش scitechdaily، این سیستم لیزری با نرخ تکرار ۶ کیلوهرتز کار می‌کند و از یک تقویت‌کننده کریستالی سفارشی Yb:YAG استفاده می‌کند تا یک لیزر پایه با طول موج ۱۰۳۰ نانومتر تولید کند. این لیزر به دو مسیر تقسیم می‌شود:
مسیر اول: از طریق فرآیند تولید هارمونیک چهارم، به یک پرتو با طول موج ۲۵۸ نانومتر و توان خروجی ۱٫۲ وات تبدیل می‌شود.
مسیر دوم: از یک تقویت‌کننده پارامتریک نوری برای تولید پرتویی با طول موج ۱۵۵۳ نانومتر و توان ۷۰۰ میلی‌وات استفاده می‌کند.
این دو پرتو سپس با استفاده از بلور‌های لیتیوم تری‌بورات (LBO) ترکیب شده و نور هدفمند با طول موج ۱۹۳ نانومتر تولید می‌کنند. این سیستم به طور متوسط ۷۰ میلی‌وات توان خروجی دارد و پهنای خط باریکی در حد کمتر از ۸۸۰ مگاهرتز ارائه می‌دهد.
اولین پرتو گردابی در طول موج ۱۹۳ نانومتر
پژوهشگران برای اولین بار در جهان موفق شدند با اضافه کردن یک صفحه فاز مارپیچ به پرتو ۱۵۵۳ نانومتری قبل از ترکیب فرکانس‌ها، یک پرتو گردابی با حرکت زاویه‌ای مداری تولید کنند. این دستاورد نه تنها در بذردهی لیزر‌های اگزایمر هیبریدی ArF کاربرد دارد، بلکه می‌تواند در پردازش ویفر‌ها، بررسی عیوب، ارتباطات کوانتومی و دستکاری نوری نیز استفاده شود.
پتانسیل آینده و تأثیرات این فناوری
این سیستم لیزری نوآورانه نه تنها دقت و کارایی فرآیند لیتوگرافی نیمه‌هادی‌ها را افزایش می‌دهد، بلکه راه‌های جدیدی برای تکنیک‌های پیشرفته ساخت و تولید باز می‌کند. توانایی تولید پرتو گردابی در طول موج ۱۹۳ نانومتر می‌تواند به پیشرفت‌های بیشتری در این حوزه منجر شود و شیوه تولید دستگاه‌های الکترونیکی را دگرگون کند.
انتهای پیام/
