第313章 专注模式(2/2)
光源、物镜、工件台是三个独立设计的子系统,通过接口拼在一起,接口上的耦合误差只能靠反覆联调去磨。
磨得好是经验,磨不好是常態。
这就是为什么罗华他们调了快一年,整体波像差还是压不到目標线以下。
不是他们不够努力,也不是数学工具不够好,是这套架构本身的协同天花板就在那儿。
肖宿把目光从车窗外收回来,拿出手机,在备忘录上打了几个字。
光源物镜工件台协同优化、全局耦合函数、euv光源替代路径。
接下来的两天,肖宿又开启了专注模式,连实验室也不去了,几乎把所有的时间都花在了书房里。
桌上摊开的材料从最开始那叠超材料文献,逐渐变成了光刻系统各个子系统的技术报告。
高长安之前给他的那份深紫外光刻专项报告只是一个概览,真正要想从架构层面重新设计一套光刻系统,需要吃透的东西远比那份报告里写的多。
他把目前国际主流的几套光刻技术路线重新梳理了一遍。
193纳米浸没式光刻是目前应用最成熟的方案,靠的是深紫外雷射器加浸没液体提高数值孔径,再通过多重曝光和计算光刻来弥补解析度的不足。
这套方案的极限解析度大概在38纳米左右,再往下走就进入euv的领地了。
极紫外光刻用的是13.5纳米波长的光源,理论上可以把解析度直接推到几纳米的量级,但是euv光源的功率和稳定性一直都是瓶颈,从锡等离子体產生极紫外光的效率极低,大部分能量都变成了废热,真正能打到晶圆上的有效光功率少得可怜。
再加上euv光路必须在真空中传输,所有反射镜都必须是多层鉬硅镀膜的超精密曲面镜,加工难度和成本都是天文数字。
肖宿把这些技术路线的底层物理限制在脑子里过了一遍,目光落在一个关键点上。
不管是193浸没式还是euv,它们的光源、物镜、工件台都是独立设计、独立优化、再拼在一起联调的。
这种串行架构天然存在一个无法根除的缺陷,也就是每个子系统在设计的时候都是假设其他子系统处於理想状態,但实际情况是谁都不理想,偏差就在接口上互相叠加放大了。
如果从一开始就把光源、物镜、工件台作为一个统一的耦合系统来设计呢?
用同一个全局优化框架去描述三个子系统的所有自由度,让它们在设计阶段就实现协同最优,而不是造出来之后再联调磨合。
这个想法在脑子里一浮现,肖宿几乎是本能地开始往下推。
这套新架构的核心需要一个比谱域对消更底层的数学框架,因为谱域对消解决的还只是单个子系统內部的优化问题。
而要把光源的波前整形、物镜的波像差补偿、工件台的动態定位误差这三样东西统一到一个优化空间里,需要的是一套能同时描述光场传播、光学传递函数和机械运动学的全局耦合函数。