Introduzca el concepto de "láser excimer ArF híbrido". La integración de una semilla láser de estado sólido de 193 nm de ancho de línea estrecho en lugar del oscilador ArF logra una coherencia mejorada junto con un ancho de línea estrecho, lo que permite un mejor rendimiento en litografía de interferencia de alto rendimiento. Esta innovación no solo aumenta la precisión del patrón sino que también acelera la velocidad de la litografía.

Además, la mayor energía y coherencia de los fotones del láser excímero ArF híbrido facilitan el procesamiento directo de diversos materiales, incluidos compuestos de carbono y sólidos, con un impacto térmico mínimo. Esta versatilidad subraya su potencial en diversos campos, desde la litografía hasta el mecanizado láser.

Para optimizar la siembra de un amplificador ArF, el ancho de línea del láser de siembra de 193 nm debe controlarse meticulosamente, idealmente por debajo de 4 gigahercios (GHz). Esta especificación dicta la longitud de coherencia crucial para la interferencia, un criterio que se cumple fácilmente mediante tecnologías láser de estado sólido.

Un avance reciente de investigadores de la Academia de Ciencias de China impulsa este campo hacia adelante. Como se informa en Advanced Photonics Nexus , han logrado un notable láser DUV de estado sólido de 60 milivatios (mW) a 193 nm con un ancho de línea estrecho utilizando un sofisticado proceso de generación de frecuencia suma de dos etapas que emplea cristales LBO. El proceso implica bombear láseres a 258 y 1553 nm, derivados de un láser híbrido Yb y un láser de fibra dopada con Er, respectivamente. Esta configuración, que culmina en un cristal masivo Yb:YAG de 2 mm × 2 mm × 30 mm para escalamiento de potencia, demuestra resultados impresionantes.

El láser DUV generado, acompañado por su contraparte de 221 nm, exhibe una potencia promedio de 60 mW, una duración de pulso de 4,6 nanosegundos (ns) y una tasa de repetición de 6 kilohercios (kHz), con un ancho de línea de aproximadamente 640 megahercios ( Megahercio). En particular, esto marca la potencia de salida más alta para los láseres de 193 y 221 nm generados por un cristal LBO, junto con el ancho de línea más estrecho registrado para un láser de 193 nm.

De particular interés es la excelente eficiencia de conversión alcanzada:27% para 221 a 193 nm y 3% para 258 a 193 nm, estableciendo nuevos puntos de referencia en valores de eficiencia. Esta investigación subraya el inmenso potencial de los cristales LBO para generar láseres DUV a niveles de potencia que van desde cientos de milivatios a vatios, abriendo vías para explorar otras longitudes de onda del láser DUV.

Según el profesor Hongwen Xuan, autor correspondiente del trabajo, la investigación demuestra "la viabilidad de bombear LBO con láseres de estado sólido para una generación fiable y eficaz de un láser de ancho de línea estrecho a 193 nm, y abre una nueva forma de fabricar un sistema láser DUV rentable y de alta potencia que utiliza LBO."

Estos avances no solo traspasan los límites de la tecnología láser DUV, sino que también prometen revolucionar innumerables aplicaciones en dominios científicos e industriales.