Κβαντικό άλμα για τη λιθογραφία: Πρωτοποριακό συμπαγές λέιζερ 193 nm με δέσμη στροβιλισμού

Μια σημαντική πρόοδος στην τεχνολογία λέιζερ βαθιάς υπεριώδους ακτινοβολίας (DUV) σημειώθηκε από ομάδα ερευνητών της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών. Όπως αναφέρεται στο περιοδικό Advanced Photonics Nexus, ανέπτυξαν ένα συμπαγές, στερεάς κατάστασης λέιζερ που παράγει συνεκτικό φως στα 193 nm — μήκος κύματος κρίσιμο για εφαρμογές λιθογραφίας σε ημιαγωγούς.

Το νέο λέιζερ, το οποίο βασίζεται σε ενίσχυση με Yb:YAG και χρήση κρυστάλλων LBO, επιτυγχάνει ισχύ 70 mW με εξαιρετικά στενή φασματική γραμμή (<880 MHz). Το εντυπωσιακότερο όλων είναι ότι η ομάδα ενσωμάτωσε μια «σπειροειδή πλάκα φάσης» στο στάδιο παραγωγής της δέσμης στα 1553 nm, δημιουργώντας την πρώτη παγκοσμίως δέσμη vortex στα 193 nm από στερεά πηγή λέιζερ — φέρουσα στροβιλιστική ροπή (orbital angular momentum).

Η νέα αυτή δέσμη μπορεί να αξιοποιηθεί σε εξελιγμένα συστήματα λιθογραφίας επόμενης γενιάς, στον εντοπισμό ελαττωμάτων σε πλακίδια (wafers), στην οπτική μικροχειραγώγηση, αλλά και στην κβαντική επικοινωνία. Παράλληλα, προσφέρει ενεργειακή απόδοση και μικρότερο αποτύπωμα σε σχέση με τα συμβατικά excimer λέιζερ.

Με τη δυνατότητα δημιουργίας πιο συμπαγών και ακριβών πηγών DUV ακτινοβολίας, η συγκεκριμένη τεχνολογία ενδέχεται να επαναπροσδιορίσει τα όρια στη βιομηχανία των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων και πέραν αυτής.