光刻机中的激光系统是曝光的核心光源，它提供高稳定性、高相干性和单一波长的光，用于将掩模上的电路图形精确投影到硅片上。激光在光刻机中并不是普通光源，而是基于受激辐射、谐振腔放大、波长控制和脉冲输出等原理实现的高精度光学系统。

第一，受激辐射原理

激光通过受激辐射产生高强度光。原子或分子被激发到高能级后，受到相应光子刺激，会释放与入射光子方向、频率和相位一致的新光子，从而实现光放大。光在谐振腔中多次反射，逐渐形成强相干光束。

第二，准分子激光原理

深紫外光刻机（DUV）多用准分子激光器，如 ArF（193 nm）或 KrF（248 nm）。工作原理是通过高压放电激发气体形成短寿命激发态分子，分子从激发态跃迁到基态释放特定波长光。激光经过谐振腔反射放大输出。波长短、能量高，适合高分辨率光刻。

第三，单色性与波长控制

光刻精度与波长直接相关，因此激光必须波长稳定、单色性高。光刻机通过波长锁定系统和反馈控制将波动控制在极小范围，保证成像精度。

第四，光束整形与均匀化

激光输出后通过光学整形系统，将原本高斯分布的光束转为均匀光斑，确保曝光区域光强均匀，避免局部过曝或欠曝。

第五，脉冲控制原理

准分子激光通常以脉冲形式输出，每秒上千到上万次脉冲。系统实时监测每个脉冲能量，并通过电控微调放电条件，使脉冲稳定，保证光刻胶反应一致。

第六，极紫外光源原理（EUV）

先进光刻机使用极紫外光源，通过高功率激光轰击锡液滴产生 13.5 nm 波长等离子体辐射。由于 EUV 光在空气中被吸收，整个系统需在真空中运行。这种方法是当前最先进的光刻光源方案。

第七，系统整合与稳定性

激光系统需与掩模台、晶圆台和曝光控制软件同步，保证光强、波长、脉冲和扫描同步一致。

总结来说，光刻机激光原理基于受激辐射放大光、准分子或等离子体产生短波长光、光束整形实现均匀照射、脉冲控制保证能量稳定，通过严格的系统集成，实现纳米级高精度图形转移。