学霸的军工科研系统 第1390节

　　“吴院士，抛开继续优化多重曝光和分辨率增强技术这条路不谈，在现有的193nm ArF光源条件下，要想提升单次曝光的分辨率，还有没有更直接的技术路径？”

　　手握负折射材料这么个王炸，那最根本的解决方案当然是走向表面等离子体光刻，由携带高频信息的倏逝波取代低频的传输波成像，直接掘了当前半导体生产体系的祖坟。

　　但这种事情相当于从零开始盖高楼，连理论基础都要重新来过，显然不是一朝一夕能完成的。

　　所以为了应对眼前随时可能出现的危机，最好还是能在现有基础上，整出来点短平快的升级手段。

　　吴明翰一直在思索常浩南的真正目的，但这个问题实在普通，深究不出什么东西来。

　　只好照常回答：

　　“在相同波长的光源下，不同型号光刻机，比如我们现在用的NXT:1950i和ASML更先进的NXT:2000i，它们性能差异的核心指标还是数值孔径（NA）和工艺系数。”

　　他拿起激光笔，在桌面投射出一个简易的光路示意图：

　　“NA值，简单说，决定了光学系统收集和汇聚光线的能力，这个项越高，理论上能达到的分辨率极限就越小。”

　　激光笔的光点停留在象征物镜的透镜组位置：

　　“具体来说，NA等于底镜、浸没液和光刻胶三者折射率（n）的乘积，再乘以孔径角半角的正弦值，当然光刻胶和孔径角的设计自由度有限，所以主要是另外两项的材料。”

　　“我们目前使用的NXT:1950i，是氟化钙底镜，配合2G系列的浸没液，NA最高能达到1.35左右，更先进的NXT:2000i，底镜是性能更好的氟化锂钡，浸没液也是优化的3G系列，能把NA推高到1.45左右。”

　　吴明翰放下激光笔，看向常浩南：

　　“不过，这基本就是传统技术路线的极限了。”

　　常浩南一直专注地听着，此刻微微皱起了眉：“浸没液这块我不熟悉，不过……底镜为什么不能用折射率更高的材料？”

　　紧接着又补充了一个更详细的数字：“我记得……镥铝石榴石的折射率能接近1.9？”

　　这是之前做实验过程中用过的。

　　这个问题一出口，会议室内包括周学、黄炜在内的所有人，几乎同时精神一振。

　　倒不是说问题本身有多精深。

　　而是足够具体。

　　这绝非一个外行能随口问出的问题。

　　无论答案是什么，都强烈地印证了一点：常院士此行，绝对带着明确的技术目的和解决方案而来！

　　吴明翰立刻回应道：“镥铝石榴石确实是目前已知的、在深紫外波段折射率最高的透明材料……理论上，如果能将它成功应用于物镜底镜，结合目前最高端的第三代浸没液，确实有可能将NA值提升到1.70……或者更高。”

　　他先是吹捧了一番，然后话锋一转：

　　“不过，高折射率带来的高NA值也有弊端。”他再次拿起激光笔，在刚才的示意图上着重描绘底镜的位置：“一个优秀的光刻物镜组，要求光线在系统内的走势尽可能平滑，而光线的大折射角传播则必定给系统带来较大的像差和色散差。”

　　“设计物镜组的过程中一方面要防止系统内多个反射镜之间遮拦成像光束，另一方面还要尽可能降低因为超高折射率而导致的像差和色散差，难度极高……就算设计能够实现，也需要引入更多的镜片元件、更复杂的曲面设计……”

　　“……”

　　吴明翰并非光学系统出身，但这部分知识对于半导体生产领域而言不算特别前沿，所以也能很快解释清楚：

　　“总之，目前还做不到。”

　　然而，这个结果却没有让常浩南感到气馁。

　　尤其是在他听对方说起像差和色差的时候——

　　无论“突破衍射极限”的猜想是否能够成行，负折射率材料天生的负色散特性总归是确定存在的。

　　单凭其在色差补偿方面的颠覆性能力，也足以成为解决超高NA物镜组设计痛点的关键。

　　他心中迅速盘算起来：

　　如果能把现有DUV光刻机的NA值从1.35大幅提升到1.70以上，相当于把等效分辨率波长从142.2nm压缩到112.9nm。

　　这将极大扩展现有DUV设备的实用能力边界，可能直接解决40nm乃至28nm的图形化问题，显著减轻对多重曝光技术的依赖，从而绕开良率和成本的泥潭！

　　片刻的思索后，常浩南心中已有了初步的盘算。

　　他依旧没有直接点破负折射率材料的存在，但决定再向前推进一步。

　　“实不相瞒，火炬实验室目前正在探索一种新型的光学系统设计理念，其中涉及一些……非传统的路径。”他措辞谨慎，“为了更好地评估这种新理念的潜力，我们迫切需要一些关键的设计输入参数。”

　　吴明翰心说终于来了。

　　对方提出的要求极其具体且专业，目标明确指向了物镜系统。

　　结合之前提到的“新型设计理念”和对镥铝石榴石特性的关注，一个模糊但激动人心的轮廓在吴明翰脑海中逐渐浮现——

　　常院士手中，很可能掌握着一种能够解决高NA值问题的颠覆性技术！

　　想到这里，他用肉眼难辨的速度掏出了早就准备好的纸笔：

　　“您说”

　　常浩南看着眼前这副早有准备样子也是一愣，然后开始列出需求：

　　“首先，我们需要明确目标NA值下对应的、实际光刻工艺所要求的光学设计规格。包括但不限于：有效成像视场的大小、允许的最大波像差、畸变容限、还有系统的工作距离等硬性指标。”

　　“其次是透镜组的整体结构布局……”

　　“……”

　　洋洋洒洒，十几分钟才终于说完。

　　吴明翰从头到尾浏览了一下。

　　不知道是不是常浩南有意，总之几乎不涉及华芯国际的核心技术。

　　甚至无需向董事会征求意见，他这个层级就能直接做决定。

　　于是朝着周学点了点头。

　　后者随即接过话茬：

　　“虽然全折射物镜的研发项目已经中止，但所有技术文档和实验数据都完整归档保存着，我可以直接授权调阅，虽然当初的设计远达不到1.7NA的指标，但里面的设计逻辑、材料选择考量、以及当时遇到的像差问题记录，应该很有价值。”

　　“放心，调阅就足够了。”常浩南点头，“都是一套体系里面的，我知道内部会有一些保密要求，不会复制的。”

　　周学听罢，略略松了口气：

　　如果对方真要拷贝一份带走，难做的只会是他自己。

　　“感谢常院士您理解。”

　　周学搓了搓手，但旋即语气一变：

　　“不过，常院士，关于折反式物镜系统……我们华芯就只有一些最基础的原理性了解和公开文献能搜集到的皮毛信息，详细设计数据、材料应用和像差控制经验，我们掌握得很少。”

　　“国内真正精于这方面，应该首推长光集团，他们是国家在高端光刻光学系统研发方面的绝对主力，也负责承担物镜系统的攻关任务……”

　　吴明翰这会儿已经把本子收好，重新开口道：

　　“常院士，如果需要的话，我可以立即和长光方面取得联系，由我们华芯出面协调，看是否能为您获取必要的规格信息或设计参考……长光的张汝宁研究团队，在这方面是真正的权威。”

　　果然。

　　常浩南心想。

　　这下省功夫了。

　　他站起身，主动和吴明翰握了握手：

　　“那就劳烦吴院士了。”

第1608章 这位常院士未免太过激进了

　　三天后，火炬实验室，地下测试中心。

　　常浩南刚踏进大门，就看见栗亚波正指挥着几名工程师，在中央区域紧张地搭建着一个结构复杂的光学平台。

　　空气中弥漫着全新设备特有的正己烷气味，一系列精密元件在灯光下下反射着冷冽的光泽。

　　“老师，您回来了！”栗亚波抬头看见常浩南，立刻停下手中的活计迎了上来。

　　双眼有神，明显精神头不错——

　　制定实验方案还有设备搭建都属于慢工出细活，犯不上每天熬夜加班。

　　“大部分分辨率测试需要的硬件都到了，气浮隔振台、高精度位移台、光束整形器、旋转毛玻璃、ND滤光片……”

　　还没等常浩南主动开口询问进度，他就指着平台上一件件昂贵的设备快速汇报：

　　“还有那个USAF 1951分辨率靶标，11组3元素规格的，这东西虽然是标准件但用的人太少找不着现货，还是加急空运到的……”

　　“现在正在调试光束准直和均匀性，预计还需要两天时间才能完全准备好……”

　　“……”

　　一个星期的工作，足足十来分钟才介绍完。

　　设备到位，只是准备工作的开始，而不是结束。

　　“辛苦了。”常浩南的目光扫过正在搭建的平台，微微颔首，“分辨率测试不急这一两天，按计划稳步推进就好，确保系统稳定可靠。”

　　随后，他话锋一转，语气变得更为明确：

　　“不过，你现在需要优先准备另一次性能展示，明天上午，会有两位非常重要的合作者到访。”

　　栗亚波立刻领会：“还是用那个‘双负折射平板透镜’做基础演示？”

　　“对。”常浩南点头，“来的都是内行，看一眼光路就能知道怎么回事。”

　　“明白！”栗亚波神情一肃，“我马上重新检查一遍演示系统，保证不出纰漏。”

　　他知道，能让老师如此重视，那这“合作者”的身份和分量都必定非同小可。

　　……

　　翌日清晨，火炬实验室主楼。

　　常浩南亲自来到门口迎接。

　　一辆中巴车的侧门打开，吴明翰院士率先下车。

　　紧随其后的是一位身材不高、但眼神锐利的中年人。

　　还亲自提着一个看起来相当沉重、带有物理锁的黑色合金手提箱。

　　“常院士！”吴明翰快走两步，热情地与常浩南握手。

　　随即侧身介绍：“这位就是长光集团的张汝宁张研究员，ArF系列光刻机物镜系统的研发负责人。”