成果名称:高可靠性193 nm紫外探测芯片技术
应用背景:探测波段在200 nm以下的真空紫外(VUV)探测器是我国在高端制造产业与科学研究领域急需的关键部件。为了突破技术封锁和芯片断供风险,近年来我国把发展自主可控高端光刻机作为科技发展的重中之重;而无论是现阶段仍广泛使用的干式193 nm深紫外步进式光刻机,还是面向先进节点应用的浸没式193 nm 深紫外步进式光刻机,高性能紫外探测器与多元器件模组均是其中的核心部件。为保证曝光质量,必须严格控制最终投影到晶圆片上的辐照剂量和均匀性;因此,需要使用高性能193 nm紫外探测器对入射光的强度、方位、时序等多参数进行实时量测。
技术痛点:我国在半导体短波紫外探测器领域的产业化基础薄弱,200 nm以下紫外光辐照剂量监控和定标长期依靠进口探测器件,不仅受到西方国家的技术封锁,而且时刻存在断供风险。日本滨松光子公司是国际上193 nm光电探测器的主要供应商,为了提升193 nm光电探测器的可靠性,该公司先后研发了多个型号产品。日本滨松光子的193 nm光电探测器产品是基于特殊的Si基器件工艺。但是Si材料抗辐射能力弱、温度稳定性差和易受背景光干扰等固有缺点限制了Si基探测器的进一步发展。
成果介绍:南京大学团队基于新型宽禁带半导体材料研制出系列高可靠性、高响应度193 nm探测器。不同于传统Si材料技术路线,南京大学探测器芯片产品就是基于新型宽禁带SiC半导体材料,不仅暗电流低、量子效率高,而且根据已有的可靠性测试数据,未出现Si基探测器在高剂量深紫外光辐照下的性能退化问题。经过多轮量产型芯片工艺开发与改进,以及系列工业级可靠性验证,团队研制的193 nm紫外探测器芯片已经在多家单位得到应用,并支撑模组产品的定制开发。

联系人:陆老师,e-mail:hailu@nju.edu.cn



