據(jù)國際光電工程學會報道，中國科學院研究人員成功研發(fā)突破性的固態(tài)深紫外（DUV）激光，能發(fā)射 193 納米的相干光（Coherent Light），該波長目前被用于半導體曝光技術。

據(jù)報道而這項技術已在中國實驗室中實現(xiàn)。如果光源技術能夠擴展，此裝置就可以用來制造曝光設備，但至于固態(tài)激光是否能成功擴展應用，仍存在未知數(shù)。

以傳統(tǒng)技術來看，ASML、Canon和Nikon的DUV光刻機利用氟化氬（ArF）準分子激光產生193nm光源。激光腔內包含氬氣與氟的混合物，以及氖氣作為緩沖氣體。當施加高壓電脈沖時，氬原子與氟原子被激發(fā)，短暫形成不穩(wěn)定分子ArF（或準分子），此分子迅速返回基態(tài)，釋放出波長為193納米的光子。由于激光以短而高能量的脈沖方式發(fā)射這些光子，輸出功率高達 100W-120W、頻率在 8~9 kHz，然后這束 193 納米光束透過光學系統(tǒng)進行整形、引導與穩(wěn)定后，當光線進入曝光掃描機時，會透過光罩（photomask）將芯片電路圖案曝光至晶圓上。

中國科學院開發(fā)的測試裝置采用全固態(tài)方法產生193nm的光，完全避免使用氣體的準分子激光。它先使用自制的Yb：YAG晶體放大器，產生1,030納米的激光光束，隨后該光束被分成兩條光路，每條光路都經過不同的光學制程，以產生193納米所需的組件。

在第一條路徑中，1,030納米光束透過四倍頻產生（FHG，F(xiàn)ourth-Harmonic Generation）轉換成258納米的光束。「四倍頻生成」是種非線性光學制程，可將激光光束轉換成原始波長的四分之一。在第二條路徑中，1,030納米光束的另一半被用于泵浦光學參數(shù)放大器，產生功率為700 mW的1,553納米光束。這兩個光束（258納米和1,553納米）之后在串聯(lián)的三硼酸鋰（LBO）晶體中結合，產生波長為193納米的相干光，平均功率為70 mW，工作頻率為6 kHz。中國科學院表示，測試系統(tǒng)的線寬窄于880 MHz，其光譜純度性能可媲美目前使用的商用系統(tǒng)。

中國科學院系統(tǒng)使用全固態(tài)激光產生193nm的光，具備70 mW的平均功率和6 kHz的運作頻率，并實現(xiàn)小于880 MHz的窄線寬。然而，這一測試系統(tǒng)的輸出功率相比ASML ArF準分子激光系統(tǒng)仍存在數(shù)個數(shù)量級的差距，后者可提供100~120W的功率，且運作頻率達9 kHz。雖然中國科學院的初步技術展示了可行性，但目前的低功率輸出使其還無法滿足商業(yè)化半導體制造的需求，因為芯片生產高度依賴高通量與穩(wěn)定的制程，因此若要使這項技術成為可行的微影光源，可能還需經歷多代技術開發(fā)與提升。