德国 Hellma 氟化钙 CaF2 晶向111 波长193nm 用于激光系统谐振腔镜片

193nm 关键光学参数（LD-A 光刻最高品级，<111> 晶向）

1. 透射性能（193nm）

• 原料纯度：6N 高纯 CaF₂，OH⁻、金属杂质控制 ppb 级

• 线性吸收系数：≤0.001 cm⁻¹

• 内部透过率：＞99.6 %/cm；镀增透膜后＞99.8 %/cm

• 10mm 厚晶体总透过：≥92 %（空气界面未镀膜）

• 对比熔融石英：193nm 透过不足 70%，热吸收大、易老化

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2. 折射率与色散

• @193nm 折射率 n ≈ 1.434

• 阿贝数 νd = 95.23，超低色散，大幅抑制光刻物镜色差

• 折射率温度系数 dn/dT @193nm：-3.2×10⁻⁶ /K

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3. 均匀性与双折射（<111> 核心优势）

• 折射率均匀性 Δn ≤ 0.5 ppm（LD-A 级，@633nm）

• 应力双折射 ≤ 0.5 nm/cm（专属高温退火消除晶格应力）

• 极低偏振损耗，无波前畸变、光斑偏振阴影，满足 7–45nm 先进光刻制程

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4. 激光耐受指标（193nm，10ns 脉冲）

• 激光损伤阈值 LDT：＞10 J/cm²

• <111> 密排结构抗色心、抗激光辐照老化，长期高重频运行性能衰减极小

• 非线性折射率 n₂ = 1.9×10⁻¹⁶ cm²/W，适合高功率深紫外光路

193nm ArF准分子激光作为深紫外核心光源，广泛应用于半导体光刻、精密微加工、深紫外检测等高端领域。激光谐振腔作为激光器的核心振荡单元，其腔镜基底材料的光学性能、抗辐照稳定性、热学特性直接决定激光器的光束质量、功率稳定性与长期服役寿命。在高重频、高能量密度的腔内振荡工况下，传统熔融石英材料存在深紫外吸收高、易产生色心缺陷、激光损伤阈值低等问题，常规氟化钙晶体因晶向选型不当、晶格应力缺陷，易引发腔内偏振畸变、光束抖动等故障。

德国Hellma Materials依托百年深紫外晶体研发制造经验，传承经典光刻级晶体制备工艺，采用高纯单晶生长技术制备111晶向氟化钙单晶，专为193nm ArF激光谐振腔工况优化，具备超低双折射、极低深紫外吸收、强抗激光辐照老化、低热畸变等特性，是高端193nm准分子激光谐振腔镜片的核心优选基底材料。

IC 光刻：制造设备

| 典型尺寸    | 直径最大 350 mm，厚度最大 80 mm |

|---|---|

| **波长**    | 248 nm    | 193 nm    | 157 nm    |

| **每 10 mm 样品厚度的内透过率 [%]** | > 99.8    | > 99.7    | > 99.4    |

| **折射率均匀性 PV @ 633 nm [ppm]** | 1 - 15（取决于直径） |

| **应力双折射 PV @ 633 nm [nm/cm] *** | 1 - 20    |

气泡、夹杂物 (ISO 10110-3)  

1/1 x 0.063（典型值）

IC 光刻：准分子激光器及光束传输系统

| 典型尺寸    | 圆片：直径最大 100 mm / 厚度最大 30 mm 棱镜：边缘长度最大 100 mm |

| **特性参数**    | 参见上表：光刻制造设备    |

| **激光耐久性**    | Hellma Materials 提供具有最高要求激光耐久性的材料，并通过内部分级方法进行分类。除体材料特性外，激光耐久性还取决于表面质量（随着激光能量增加）以及激光器操作条件。 |

| **激光耐久性分级** | LD-A：卓越级    LD-B：高级    LD-C：优级    LD-D：标准级    |

上述每个等级均可提供适应具体应用需求的合格长期激光耐久性。请明确应用波长、能量密度、重复频率、脉冲宽度和脉冲数量。

| 激光损伤阈值 @ 193 nm | 约 7 J/cm²（效应：表面缺陷、烧蚀） |

非光刻应用：激光与成像光学

| 典型尺寸    | 直径 100 mm，厚度 30 mm    |

| **最大尺寸**    | 直径最大 440 mm，厚度最大 80 mm    |

| **可用等级**    | UV 级：193 - 400 nm    VIS 级：400 - 780 nm    IR 级：0.78 - 9.00 µm    |

| 每 10 mm 样品厚度的内透过率 [%] | > 99.0    |

| **折射率均匀性 PV @ 633 nm [ppm]** | 3 - 20    |

| **应力双折射 PV @ 633 nm [nm/cm] *** | 1 - 50    |

| **气泡、夹杂物 (ISO 10110-3)**    | 1/1 x 0.10（典型值）    |

产品质保12个月