我国准分子激光技术发展现状及趋势研究

发布时间：2021-12-21 20:42

　　准分子激光具有波长短、能量大等特点,在集成电路光刻、材料加工、医学、科研等领域具有重要的应用。与国外先进水平相比,我国高端准分子激光技术仍存在较大差距。本文首先简要介绍了准分子激光的特点和发展历史,然后分析了国内外准分子激光技术及相关典型应用的发展现状及需求,之后提出了我国准分子激光技术发展的主要问题。最后,针对相关问题及需求,建议未来重点在基础共性技术研究（高性能高端深紫外波段元器件设计、制备与性能表征研究,放电动力学等基础理论及验证研究等）、长脉冲、高重频、大能量/功率技术、新兴或潜在应用领域及衍生技术等研究方面继续加大加深研究力度,为我国准分子激光的自主可控发展奠定基础。 

【文章来源】：中国工程科学. 2020,22(03)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

准分子激光技术国内发明专利申请量与国外来华发明专利申请量对比图

图1 准分子激光技术国内发明专利申请量与国外来华发明专利申请量对比图我国在准分子激光加工与处理方面的研究起步于20世纪80年代[16,17]。目前国内多家科研院所及公司都在进行相关技术研发，已取得一定的进展。北京工业大学[18]加工SiC单晶的表面粗糙度达4.11 nm，相比抛光前降低83%；上海交通大学[19]对激光诱导晶化氢化纳米硅薄膜进行了实验与模拟，研究明确了工艺过程与影响因素；中国科学院光电研究院[20]研究了SiC、Al2O3陶瓷的表面处理并确定了烧蚀机制。天津大学、国防科技大学等诸多科研机构也进行了相关的研究。

从2009年起，在国家科技重大专项（02专项）的支持下，我国准分子激光技术获得迅速发展，中国科学院光电研究院、上海光学精密机构研究所、长春光学精密机械与物理研究所、合肥物质科学研究院、光电技术研究所、上海微电子装备有限公司、华中科技大学等单位参与了相关项目研发工作。目前，已攻克了一系列高性能准分子激光核心关键技术，实现了高重频（kHz）、大能量（m J级）、窄线宽（亚pm）准分子激光的稳定运转，研发出第一代光刻用准分子系统原理样机，目前正在进行技术提升和面向产品的开发，并初步建立了我国自主的知识产权体系。图1为目前统计的准分子激光技术国内发明专利申请量与国外来华发明专利申请量对比。可见，在2009年之前，国内申请和国外来华申请量仅分别为7项和3项；在2009年之后，截至2018年3月，相关数据已分别激增至203项和106项。国内准分子激光技术战略布局如图2所示，主要分布在放电腔设计、流场设计、准分子激光电源设计、电极设计、光谱控制、光学元件设计、预电离设计等方面。图2 国内准分子激光技术战略布局

【参考文献】：
期刊论文
[1]准分子激光微加工应用研究进展[J]. 何立文,方晓东.  量子电子学报. 2018(06)
[2]Ablation effects and mechanism of sintered silicon carbide ceramics by an ArF excimer laser[J]. 郭馨,丁金滨,周翊,王宇.  Chinese Optics Letters. 2018(09)
[3]光刻技术的历史与现状[J]. 楼祺洪,袁志军,张海波.  科学. 2017(03)
[4]准分子激光技术发展(邀请论文)[J]. 余吟山,游利兵,梁勖,方晓东.  中国激光. 2010(09)
[5]准分子激光器的发展和应用[J]. 楼祺洪.  中国激光. 1994(05)
[6]准分子激光器的技术应用走向商品化[J]. 邱佩华.  激光与光电子学进展. 1987(05)
[7]用193毫微米ArF准分子激光对HgBr2进行单光子和双光子解离的研究[J]. 袁才来,上官诚,叶超,窦爱荣.  激光. 1981(04)

博士论文
[1]工业及医用准分子激光系统关键技术研究[D]. 赵读亮.中国科学技术大学 2017

硕士论文
[1]6H-SiC单晶与YBCO超导薄膜激光抛光机理与工艺研究[D]. 李政达.北京工业大学 2017
[2]氢化纳米硅薄膜准分子激光诱导晶化的研究[D]. 邓黎杰.上海交通大学 2015



本文编号：3545146