紫外/深紫外光学晶体

  1.研究方向简介: 

  面向我国高端集成电路产业制造升级需求,本团队致力研制大口径、高质量深紫外级CaF2单晶,以解决紫外光刻机等半导体芯片核心制造装备中的卡脖子材料技术瓶颈。光刻机是集成电路制造中最复杂、难度最高、价格最昂贵的核心设备,对芯片的工艺制程起着决定性作用。CaF2晶体由于具有紫外波段透过率高、恒定的平均折射率和局部折射率、物理化学性能稳定等特点,是光刻机光学投影成像系统中不可或缺的核心光学材料之一。目前,深紫外光刻级CaF2晶体全部依赖进口,是实现浸没式光刻机国产化卡脖子的关键材料。本课题组长期致力于高品质、大尺寸CaF2晶体的生长,是国内目前唯一可自主生长紫外级CaF2 晶体的团队。 

  2.主要研究内容: 

  1)晶体生长数值模拟 

  2)晶体缺陷表征与分析 

  3)晶体辐照损伤机制研究 

  3. 主要研究成果: 

  采用自主研制的热交换坩埚下降法晶体生长技术,发展了热场多温区独立调控、原位退火、生长界面实时控制等技术,解决氟化钙晶体开裂、散射、小角度晶界、滑移面等多个关键技术难题。本团队是国内目前唯一可自主生长紫外级CaF2 晶体的单位,在晶体制备技术、原料处理等方面具有自主知识产权。内透过率(T>99.3%/cm@193nm,T>99.8%/cm@365nm)和应力双折射(<5nm/cm,Ф200Х30mm2)达到国际先进水平,实现部分元件进口替代