La Chine franchit une étape majeure vers l’autosuffisance technologique avec le développement d’un laser UV profond de 193 nm

La Chine a réalisé une avancée significative dans sa stratégie d’autosuffisance technologique en développant un laser de lumière ultraviolette profonde (DUV) de 193 nanomètres. Ce développement intervient à un moment crucial où la dépendance aux scanners et équipements de lithographie provenant d’Europe et du Japon constitue une limitation pour l’industrie des semiconducteurs en Chine.

Le nouveau laser, compact et à l’état solide, égalise non seulement les performances des lasers excimer traditionnels, mais présente également une structure optimisée pour améliorer les processus d’inspection optique, la communication quantique et la manipulation de la matière à une échelle microscopique. Ce projet a été dirigé par l’Académie des Sciences de Chine et se démarque par sa capacité à générer un faisceau de vortex, un exploit complexe à réaliser à de telles longueurs d’onde.

La technologie clé derrière cette réussite repose sur une technique avancée de mélange de fréquences, l’utilisation de cristaux non linéaires LBO, ainsi qu’un design permettant d’intégrer le système au sein de plateformes industrielles compactes. À la base, le laser utilise un puissant système de 1,030 nm, scindé en deux chemins : un qui se transforme en laser de 258 nm via des harmoniques, et un autre qui alimente un amplificateur optique paramétrique (OPA), produisant une lumière à 1,553 nm. Ces deux faisceaux sont ensuite combinés pour obtenir la lumière désirée de 193 nm, avec une puissance moyenne de 70 milliwatts et une largeur de ligne de moins de 880 MHz, garantissant une précision extrême.

Selon les chercheurs, il s’agit de la première démonstration d’un faisceau de vortex de 193 nm issu d’un laser à l’état solide. L’introduction d’une plaque de phase en spirale dans le faisceau de 1,553 nm permet le transport d’un moment angulaire orbital, essentiel pour des applications avancées en communication et dans les processus industriels.

Cet avancement ne se limite pas à une amélioration de l’efficacité et à une réduction des coûts par rapport aux systèmes traditionnels coûteux des lasers excimer, mais il évite également la dépendance à des cristaux exotiques tels que le KBBF, qui compliquent l’évolutivité industrielle. Ce nouveau système pave la voie à la production de faisceaux UV puissants, pouvant potentiellement atteindre des niveaux de watt avec des améliorations des composants et une puissance d’entrée accrue.

De plus, ce développement rapproche la Chine de l’indépendance technologique dans la production de semiconducteurs avancés, en particulier dans les nœuds matures. L’éventualité d’accroître la puissance du laser et son utilisation dans les systèmes de communication quantique et la lithographie avancée pourrait transformer le paysage mondial de la fabrication de puces.

Enfin, des experts soulignent que si ce système continue à être perfectionné, il pourrait servir de base à de futures sources de lumière EUV, propulsant la Chine encore plus près d’une position de leader sur le marché des semiconducteurs.