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(hào)，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?！?p>　　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)。”女生道。

　　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(shí)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?！?p>　　“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?！弊T珊珊道。

　　“竟然有這么多?！?p>　　“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?！?p>　　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?！?p>　　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！