[光学原理与应用-470]：南京科耐激光技术推出用于半导体晶圆检测的20M-120M高重频266nm皮秒深紫外激光器
一、产品概述
南京科耐激光推出的Knight+系列266nm皮秒深紫外激光器，是针对半导体检测、微纳加工、生物医学及材料科学等领域研发的高端激光设备。该产品采用四倍频技术，将1064nm基频光转换为266nm深紫外光，结合皮秒级超短脉冲（<50ps）与高重频（20M-120MHz可调）特性，实现高精度、低热损伤的加工效果，完成了国内深紫外激光器在工业级半导体检测应用的实际案例。
二、核心技术参数
- 波长与功率
- 输出波长：266nm（深紫外）
- 平均功率：≥3W（可选1W-5W定制）
- 单脉冲能量：≥0.15mJ（1064nm基频下可达1mJ）
- 峰值功率：≥2.8MW（皮秒脉冲下）
- 脉冲特性
- 脉宽：<50ps（可选<250ps模式）
- 重复频率：1kHz-70MHz连续可调，支持单脉冲至高频扫描模式
- 脉冲稳定性：<3% RMS（12小时连续运行）
- 光束质量
- 光束质量因子（M²）：<1.2
- 光斑圆度：>90%
- 发散角：<1mrad（全角度）
- 结构与可靠性
- 整机尺寸：610×394×150mm³，重量40kg
- 冷却方式：水冷+空气洁净系统
- 寿命：单点寿命>1000小时，整机寿命>20000小时
三、产品优势
- 高精度加工能力
- 266nm深紫外波长具有短波长特性，可实现亚微米级加工精度，适用于半导体晶圆缺陷检测、光纤光栅刻写等场景。
- 皮秒级超短脉冲（<50ps）减少热效应，避免材料热损伤，提升加工质量。
- 高频高效生产
- 80MHz高重频设计满足量产线效率需求，单脉冲模式适配实验室精密研究。
- PSO/POD脉冲序列控制技术，支持1-10个脉冲组合编程，精准剥离多层薄膜或定位微缺陷。
- 稳定性与可靠性
- 自研光机电一体结构，集成光纤固体混合技术，实现晶体自换点、功率自检自优化。
- 空气洁净系统延长晶体使用寿命，降低维护成本。
- 定制化与集成性
- 提供OEM模式，支持激光模组形式集成到客户系统。
- 内外触发同步输出功能，兼容沿触发、电平触发控制，适配自动化产线。
四、应用场景
- 半导体制造
- 晶圆缺陷检测：266nm激光束扫描晶圆表面，通过镜面反射与散射光差异定位颗粒、划痕等缺陷，支持28nm及以下节点制程。
- 光刻曝光：高能量密度实现微细光刻，提升芯片良率。
- 微纳加工
- 蓝宝石/GaN分离：利用激光剥离技术实现薄层材料与基材的精准分离，应用于LED及Micro LED显示行业。
- 玻璃晶粒切割：无碳化冷加工，减少边缘碎裂风险。
- 生物医学
- 荧光寿命检测：266nm激发色氨酸、酪氨酸等生物分子的紫外荧光，结合TCSPC技术实现ps-ns级寿命测量，用于蛋白质折叠/去折叠过程监测。
- 化学传感：紫外荧光探针寿命变化检测重金属离子（如Hg²⁺）。
- 材料科学
- 高分子材料切割：深紫外光子能量破坏化学键，实现无热影响区加工。
- 光纤布拉格光栅刻写：高精度控制光栅周期，提升通信性能。
五、市场竞争力
- 技术自主性
- 突破国外技术垄断，实现核心模块（如超快种子源、非线性晶体加热炉、自适应电控）自主研发，保障供应链安全。
- 成本与交付优势
- 综合成本比进口产品低50%，交货周期缩短至1-2个月，快速响应客户需求。
- 行业认证与客户案例
- 产品通过ISO9001质量管理体系认证，已服务于多家半导体设备厂商及科研机构。
- 典型案例：某晶圆检测设备商采用Knight+系列激光器后，检测效率提升30%，缺陷漏检率降低至0.5%以下。
六、服务与支持
南京科耐激光提供全生命周期服务，包括：
- 售前：定制化方案咨询、光路模拟与加工测试。
- 售中：现场安装调试、操作人员培训。
- 售后：72小时响应维修、定期巡检与软件升级。
结语
南京科耐激光的266nm皮秒深紫外激光器，以“高精度、高效率、高可靠”为核心，为半导体、微纳加工、生物医学等领域提供了国产化的高端激光解决方案。随着28nm以下芯片制程及第三代半导体材料的快速发展，该产品将成为推动中国高端制造自主化的关键工具。