第96章 二元光柵照明
從信息光學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā),掩模圖形在經(jīng)過投影系統(tǒng)成像時(shí),,由于數(shù)值孔徑大小有限,,高頻部分不進(jìn)入光瞳,,它們對圖像成像沒有什么作用,,導(dǎo)致對比度降低,,影響成像質(zhì)量,。
為了改進(jìn)成像質(zhì)量,,提高光刻分辨率,,可以通過降低低頻成份來調(diào)制高頻,,從而使成像質(zhì)量得到改進(jìn),改變照明可以達(dá)到此目的,。
通常情況下,,改變光源形狀,減少低頻信號,,也就是采用其它的照明模式,,就可以提高圖像的對比度。這種方式相對成本非常低,,比起直接尋找虛無縹緲的鏡片而言更易于實(shí)現(xiàn),,更符合現(xiàn)在晶華的現(xiàn)狀,。
“江師兄,四極照明和環(huán)形照明可以提高實(shí)際分辨率,,增大焦深,,但是也存在致命的缺點(diǎn)?!蓖跸蛑邢肓艘粫?huì),,說道。
雖然他對光學(xué)原理涉獵比較淺,,但是他的腦子已經(jīng)將后世的不少論文和發(fā)現(xiàn)給深深地印刻在了腦子里面,。
“為什么?”江超愣了愣,,旋即才反應(yīng)過來,,沒想到王向中竟然還懂微細(xì)加工光學(xué),著實(shí)也是暗中吃了一驚,。
“我也是在看報(bào)紙時(shí)偶然間掃到的,,”王向中笑了笑,“這兩種方法的能量利用率至少要損失一半以上,,曝光時(shí)間也相對比較長,,在實(shí)驗(yàn)室里用一用還行,如果放到實(shí)際生產(chǎn)中,,恐怕生產(chǎn)效率要降低不少,。”
江超在聽到王向中的話后,,便是低頭托腮,,陷入了苦苦沉思之中。
傳統(tǒng)的離軸照明法通常采用四極或環(huán)形相干片來實(shí)現(xiàn),,對整體的情況的確有些許影響,,光線的遮蓋影響了整體能量等級,直接的后果就是曝光時(shí)間變長,。
“我倒是聽說過這些說法,,”一旁另一個(gè)女生突然開口道,“在相干度較小的時(shí)候,,由于光波的干涉作用,,在焦面附近的光強(qiáng)曲線中出現(xiàn)了光強(qiáng)的極小值,這是引起鄰近效應(yīng)的重要原因之一,?!?p> “如果采用新的離軸照明手段,比如二元光柵照明,可以顯著提高光強(qiáng)的對比度,,改善成像系統(tǒng)的頻率傳遞函數(shù),,可以在一定程度上消除鄰近效應(yīng)?!迸?。
這話講的江超一愣一愣的,真是人外有人,,天外有天,,這一支小隊(duì)內(nèi)果然是藏龍臥虎,即使是如此專業(yè)的知識點(diǎn)也難不倒他人,。
“厲害厲害,不知道師妹師從哪位名師,?”江超笑道,。和劉兵不同,他為人比較隨和,,也沒有什么鋒芒和架子,,對于什么權(quán)力、虛名都比較淡泊,,只言片語之間都讓人如沐春風(fēng),。
“師兄過譽(yù)了,”女孩回復(fù)道,,即便此時(shí)她戴著護(hù)目鏡和口罩,,但也不難看出她的臉已經(jīng)紅到了脖子根,“我只是光電工程專業(yè)蕭炎教授手下的一個(gè)普通研二學(xué)生,,只不過主攻方向是微細(xì)加工光學(xué)罷了,。對了,忘了自我介紹,,我叫譚珊珊,。”
“原來是譚師妹,,”江超點(diǎn)了點(diǎn)頭,,繼續(xù)說道:“你可以講講二級光柵照明法的具體優(yōu)勢嗎?”
譚珊珊聽言,,便是在低頭整理了片刻思緒,,隨后說道:“如果是通過電磁理論來分析的話……”
她的理論井井有條,在專業(yè)性上也是毋庸置疑,,不過作為外專業(yè)的其他人,,包括王向中在內(nèi),都是聽得一愣一愣的,很多東西都聽不太懂,。
但是具體總結(jié)一下主要有四點(diǎn),,二元光柵照明對光能利用率、照明均勻性,、分辨率和焦深,、光強(qiáng)分布都有著不同的影響。
“當(dāng)然這些都是恩師的研究成果,,我只是學(xué)到了一點(diǎn)皮毛罷了,,”江珊珊顯得有些不好意思,“我們進(jìn)行過模擬初步測算,,二元光柵照明法理論上能將1.0微米的分辨率提高到0.55微米,,相比四級照明和環(huán)形照明的60秒曝光時(shí)間,二元光柵照明只需要20秒的曝光時(shí)間,,效率提升足足翻了三番,。”譚珊珊道,。
“竟然有這么多,。”
“這蕭炎教授真是個(gè)天才,!”
不少研究生都是紛紛驚嘆道,,尤其是物理光學(xué)方向的同學(xué)們,此時(shí)更是大受啟發(fā),,皆是陷入了沉思之中,。
“不知道這種光柵制作成本和工藝高不高?”江超突然發(fā)問道,。
這一問題倒是讓不少人面色一怔,,的確,現(xiàn)在他們的資金和工藝技術(shù)才是大問題,,要是制作成本太高的話,,即使這個(gè)方案再好,也不得不舍棄掉,。
“江師兄不必?fù)?dān)心這個(gè)問題,,”譚珊珊嫣然一笑,道:“之前恩師已經(jīng)制作了兩塊樣品,,現(xiàn)在就放在水木大學(xué)光研所里,,我可以聯(lián)系恩師,想辦法把東西從華京托運(yùn)過來,?!?p> “至于成本嘛,光柵的材料基質(zhì)是高純度玻璃,這種基質(zhì)比較有利于光的透射,,減少光的反射和吸收,,制作成本不高,我也可以讓恩師想辦法多弄幾塊樣品,,他一定會(huì)很樂意的,。”
在譚珊珊看來,,蕭炎教授目前正苦于沒有實(shí)際設(shè)備用于驗(yàn)證理論,,有這種好事他當(dāng)然會(huì)十分樂意,區(qū)區(qū)幾塊玻璃對他來說根本就不算什么,。
有了實(shí)際數(shù)據(jù)的支撐,,恩師這兩年一直在些寫的這篇論文也終于可以了結(jié)了!
“那這事就只能拜托蕭炎教授了,?!苯c(diǎn)了點(diǎn)頭,“那溫度氣壓控制補(bǔ)償這事可能要拜托材料工程學(xué)的師兄弟們了,。”
溫度和氣壓變化會(huì)使光學(xué)和金屬材料膨脹收縮,,從而改變透鏡的厚度,、空氣間隔、光學(xué)材料的折射率和空氣折射率,。
一般來講,,空氣折射率是1,但對于光刻物鏡而言,,必須考慮它隨溫度等諸多條件的變化,。
在理論上而言,當(dāng)波長和濕度不變時(shí),,溫度變化1K(K,,開爾文,一種溫度單位,,1K=272.15),,氣壓提高2.0kPa時(shí),空氣折射率將變化5*10^-4以上,,它會(huì)引起物鏡的焦點(diǎn)飄移,、倍率的變化、畸變變化,,甚至影響成像質(zhì)量,,所以一般這種技術(shù)都是應(yīng)用于補(bǔ)償工藝。
但是反過來,可以利用這個(gè)工藝,,空氣折射率一旦發(fā)生變化,,就如同一塊透鏡一般,同樣可以給透鏡組本身帶來正面影響,,解決倍率控制問題,,以改善最終的像質(zhì)。
“江師弟放心,,”一個(gè)青年男子站了出來,,“我是林動(dòng)教授手下的學(xué)生,現(xiàn)在正在讀博二,,我的名字叫杜曉風(fēng),,如果江師弟想要研究透鏡材料氣壓承受極限,來找我準(zhǔn)沒錯(cuò),!”
他一邊說著,,一邊將胸脯拍得啪啪作響,也引來了一旁不少研究生的哄笑聲,。
看著眼前的師兄師姐們討論著對于鏡頭改良的可能性,,王向中也是露出了一抹欣慰的笑容。
說實(shí)話,,作為計(jì)算機(jī)科學(xué)博士,,他在其它學(xué)科上的能力實(shí)在是有限,只能是依靠其它人的力量來完成更深層次的研究,。
旋即他又不著痕跡地嘆了一口氣,,說白了還是沒錢!水木同方給的一百二十萬元資金看起來很多,,實(shí)際上也就僅僅能支撐一些理論研究工作上的開銷和生活開銷,,要想真的把這一套復(fù)雜的系統(tǒng)給造出來,還是有不小的財(cái)政赤字,。
要是有足夠的錢,,又怎么還需要對什么霓虹國的破光刻機(jī)進(jìn)行改造?有這么多人才,,直接就可以原地造一臺(tái)國產(chǎn)光刻機(jī)了,!
一想到這里,王向中也是不禁握緊了拳頭,,等到這邊的事情告一段落,,一定要好好把上網(wǎng)小助手給經(jīng)營起來,有錢,,才是發(fā)展的硬道理,!