Skylark激光器320 NX,349 NX DPSS在干涉光刻与微纳加工领域的应用和实际加工效果

Skylark Lasers公司的干涉光刻技术原理基于光的干涉现象，以 Skylark激光器320 NX、349 NX为支撑，其波长参数分别为320nm、349nm，具有超稳定窄线宽优势且均小于0.5MHz，输出功率均高达400mW，因该类DPSS单频激光器具有超短波长、超稳定窄线宽以及高功率等特点，故而能够出色完成干涉光刻，保障了干涉光刻在光学和电子领域的多元应用，如制造高精度光学元件和集成电路微纳结构。

干涉光刻技术

技术原理与特点

干涉光刻基于光的干涉现象实现微纳加工。Skylark Lasers 的 320 NX 、349 NX DPSS单频激光器为其提供支持。该激光输出功率达 400 mW，具有超稳定窄线宽和功率性能，保障了干涉光刻光源的精准性。同时，低噪声和出色光谱纯度减少干扰，提升精度和质量。

应用领域

干涉光刻在光学和电子领域应用广泛。在光学领域用于制造衍射光栅等高精度光学元件，通过控制干涉条纹在材料表面形成图案，实现光的控制和调制。在电子领域用于制造集成电路的微纳结构，如纳米级晶体管和导线，对提高集成电路性能和集成度至关重要。

图1 ： 硅上负光刻胶层的扫描电镜图像，显示间距为776nm的周期性图案

光刻工艺是微纳加工关键工艺，也是干涉光刻的重要组成部分。在光刻过程中，Skylark Lasers 的 DPSS 单频激光器高功率激光可实现无掩模纳米结构和图案制造，灵活性和效率高，可快速调整图案，减少掩模成本和时间。优化激光参数可提高分辨率和处理速度，提升产量和质量。

公司技术在制造衍射光栅和纳米图案方面优势独特，可制造多种类型光栅，如线性光栅、交叉（棋盘）光栅、闪耀（对称、正弦）光栅等，应用于波分复用、光学滤波等领域。例如波分复用系统中，光栅可分离或合并不同波长光，提高传输容量和效率。同时，利用光子晶格控制光的流动，在集成光子学等方面有应用，通过控制其结构和参数实现对光特性的精确控制，为制造光电器件提供可能。

图2 ： 硅上的铬和正极光刻胶层的横截面，显示出间距为260nm，线宽约45nm，线高约80nm的周期性图案。

技术优势

Skylark Lasers 的干涉光刻技术优势明显。激光产品具有高功率，满足加工能量需求，如在高能量密度加工中可制造微纳结构。长相干长度确保干涉条纹稳定，提高干涉光刻精度。窄线宽增强激光单色性和相干性，提升应用效果。波长和功率稳定性好，减少加工误差。

市场方面

在光学传感领域，面临 HeCd、Cobolt UV 激光器等竞争。不同特征尺寸有不同竞争产品，如 405nm 激光器用于 > 300nm 特征尺寸，266nm 激光器用于 < 150nm 特征尺寸，还有电子束写作等技术用于复杂结构。在其他市场细分领域也面临竞争。而Skylark Lasers 产品具有高功率 (>200 mW)、长相干长度、窄线宽、波长与功率稳定性、价格合理、使用寿命长以及可扩展生产等优势。

最终使用Skylark Lasers 产品的用户涵盖了各大领域，如在半导体领域中，有包括 Cambridge GaN、Paragraf、IQE、Freiberger GmbH 等晶圆制造商，以及 ASML、Semilab 等设备制造商；在光学传感及分析领域中，有制药公司、诊断公司、医院等用于流动 cytometry 和分析，还有农业分选器等；在其他领域中，如在干涉光刻等应用中，Martin Luther University Halle - Wittenberg 等学术机构也是用户。

在集成系统中，不同市场领域中Skylark Lasers扮演重要角色，集成到各种应用系统中。例如在某些半导体制造或光学传感应用中，系统集成商利用公司的激光技术，结合其他设备和技术，构建完整的应用解决方案。其中USHIO、InterLitho, Hong Kong、IMEC、SUSS MicroTec、Canon、Oxford Instruments与Skylark Lasers公司深度合作。

研究和学术领域

学术合作与应用

与众多国内外学术机构有合作，如 University of Halles（德国）、University of Texas New Mexico、UCL（英国）、Hong Kong Polytechnic Univ.、IIT Delhi 等。在学术研究中用于激光干涉光刻、拉曼光谱、量子传感等方向，如 Martin Luther University Halle - Wittenberg 实现了亚50nm线宽的研究成果。

人才储备

团队中有 20% 以上的人员拥有博士学位，为公司在技术研发和学术交流方面提供了坚实的人才基础。Skylark Lasers 公司在干涉光刻与微纳加工技术方面实力强劲且应用经验丰富。其技术优势为微纳器件制造提供保障，有望在未来科技发展中发挥更重要作用。