第95章 技术探讨
“咱们真的要把光刻机给拆开？”
净室内，白马的双手都在忍不住颤抖。
这玩意一台价值千万，全华夏都只有那么屈指可数的几台，不得不说王向中是真的会玩。
“不拆怎么行，不拆，怎么学习人家的先进技术？”王向中笑道，手上那可是一刻都没闲着。
此时的他正带领着几个研究生，拿着螺丝刀和扳手，正在一丝不苟地拆卸着眼前的康尼光刻机。
尽管李东对此事表示万分反对，但在王向中的威逼利诱之下，他也不得不接受这一切，毕竟条件太诱人了——免费的工艺提升，又有谁能拒绝这个条件呢？
但一下子要让厂里损失五分之一的产能，每个月损失高达数百万，这也让李东心痛不已，但是一想想晶华的未来，他最终还是忍了下来。
将防震装置卸下，撬开光刻机上的钢制盖子，其中的透镜组以及工作台便露出了水面。
“我们现在不着急把透镜组拆开，我们先通过厂里留存的数据和物镜组的物理结构，画一个模型，测算一下理论数据。”
王向中指着透镜组说道。这款尼康NSR-1010g的透镜组高约1.2米，直径约在10-20厘米范围之间，与后世出现的DUV光刻机镜头不同，它整体呈现一个两头细、中间粗的样式。
这是一组典型的远心镜头设计，远心镜头设计的好处就是它可以在一定的物距范围内，使得到的图像放大倍率不会变化，这对被投影物不在同一物面上的情况是非常重要的应用。
透镜组中含有17块直径大小、球面曲率皆是有所不同的凸透镜和凹透镜，其中部分球面镜可以使用位置调节功能，用于调整透镜的散射和误差。
因为在光刻过程中，当激光通过透镜组时，透镜本身还会吸收激光本身的部分能量，导致透镜受热膨胀，最终使其密度发生变化，折射率改变。
因此在这根透镜组管上，还有不少预留于通风的管道和加热装置，用于给镜片散热和加热，让焦深保持稳定状态。
正当王向中解释着镜头时，不少研究生已经开始用卷尺和游标卡尺测量记录参数、模拟画图了。
他给在坐的研究生们详细介绍了一番光刻机的内部结构和原理，几乎是如同信手拈来一般流畅，瞬间也是扳回了不少印象。
原本他们还以为王向中只是个凭借背景，不学无术的小屁孩，没想到在理论研究上造诣竟然如此之高，因此众人自然是会对他高看几分。
现在看来，把刘兵这种人物赶走显然也是有他自己的道理。
“说了这么多，但毕竟我不是光学和材料学的专业人员，有些事情还得靠你们。我们拿不到康尼公司给到的具体数据，因此只能是自己动手验证。”王向中叹了一口气道。
但是研究生们似乎压根不理会王向中的言论，只是近距离地观摩研究着这美轮美奂的精致设计，还不时发出赞叹之声。
“这些镜头的材料都是氟化物晶体，据我推测，康尼的物镜大概使用的是特殊合成石英，这种材料的透光率极高，国内暂时还搞不到。”
“目前来讲，有两种方案，第一种是加镜片，通过在狭小的空间内加入更多的镜片，从物理层面提升它的数值孔径；第二种是改装投影物镜镜头装置，通过技术层面来增加数值孔径。”
“受专业限制，我不知道哪种方法更现实，所以还要请各位师兄结合实际，验证一下这两项方案的可行性。”王向中补充道。
对于大数值孔径光刻投影物镜来说，除了完善的光学系统设计方案外，关键在于光学加工、装校、调整以及相关的测试。投影光刻物镜镜头装配的最终目标是严格按照理论设计的要求保证镜头中每个镜片的相对空间位置精度，其中最主要的是沿光轴方向的空气间隔和相邻镜片之间的偏心误差，对光学元件的空气间隔和偏心误差的检测精度往往在1/5到1/10微米之间。
“我认为第二种方法更可行。”此时，一个青年男子从人群中站起身来，“我是江超，和刘兵一样，都是物理系吴光教授手下的博士研究生，目前正在读博一，他是我的师兄。”
“第一种方案显然不太可行，康尼这款光刻机的整体钢骨架是固定的，加入更多的镜片就意味着相应的透镜组整体长度也要增加不少，要想把数值孔径提高到0.5，需要至少25片透镜，这个不太现实。”
“虽然设计上的难度其实不是特别大，从双高斯入手，一段段分裂透镜，改进足够久后总可能得到一个不错的结构形式。”
“但在投影光刻物镜镜头装配的过程中，子镜筒装配、镜筒级联装配、镜片偏心和空气间隔的检测以及单个镜片的位置调整等步骤是一个反复迭代进行的过程。并且镜片的空间位置检测以及单个镜片的位置调整具有相当高的实时性要求。”
“最重要的一点，”江超深深地叹了一口气，愁容满面道：“我们搞不到镜片。”
众人听到江超的一番话，皆是陷入了沉思之中。
的确如江超所言，光刻机镜头的最大难度不在设计，而在于工艺实现这一步，不仅是材料很难搞，合成石英需要降应力、提纯度、去气泡条纹，还有超高面型精度的镜片加工，打磨、测量、装配等等工作都够他们一群人吃一壶了。
所以应用现有的镜头结构，通过部分技术参数的调整，同样也可以实现数值孔径提高的要求。
“我有一个大胆的想法，斗胆一说，还请大家多多分辨分辨。”江超调整了一下护目镜，“我们可以尝试在照明上多做一些功夫，比如采用离轴照明法、四极照明法，环形照明法或者是倾斜照明法。”
“当然镜头上也要有改进，通过对温度、气压补偿来实现倍率补偿，从而改善线宽质量和提高分辨率！”
净室内，白马的双手都在忍不住颤抖。
这玩意一台价值千万，全华夏都只有那么屈指可数的几台，不得不说王向中是真的会玩。
“不拆怎么行，不拆，怎么学习人家的先进技术？”王向中笑道，手上那可是一刻都没闲着。
此时的他正带领着几个研究生，拿着螺丝刀和扳手，正在一丝不苟地拆卸着眼前的康尼光刻机。
尽管李东对此事表示万分反对，但在王向中的威逼利诱之下，他也不得不接受这一切，毕竟条件太诱人了——免费的工艺提升，又有谁能拒绝这个条件呢？
但一下子要让厂里损失五分之一的产能，每个月损失高达数百万，这也让李东心痛不已，但是一想想晶华的未来，他最终还是忍了下来。
将防震装置卸下，撬开光刻机上的钢制盖子，其中的透镜组以及工作台便露出了水面。
“我们现在不着急把透镜组拆开，我们先通过厂里留存的数据和物镜组的物理结构，画一个模型，测算一下理论数据。”
王向中指着透镜组说道。这款尼康NSR-1010g的透镜组高约1.2米，直径约在10-20厘米范围之间，与后世出现的DUV光刻机镜头不同，它整体呈现一个两头细、中间粗的样式。
这是一组典型的远心镜头设计，远心镜头设计的好处就是它可以在一定的物距范围内，使得到的图像放大倍率不会变化，这对被投影物不在同一物面上的情况是非常重要的应用。
透镜组中含有17块直径大小、球面曲率皆是有所不同的凸透镜和凹透镜，其中部分球面镜可以使用位置调节功能，用于调整透镜的散射和误差。
因为在光刻过程中，当激光通过透镜组时，透镜本身还会吸收激光本身的部分能量，导致透镜受热膨胀，最终使其密度发生变化，折射率改变。
因此在这根透镜组管上，还有不少预留于通风的管道和加热装置，用于给镜片散热和加热，让焦深保持稳定状态。
正当王向中解释着镜头时，不少研究生已经开始用卷尺和游标卡尺测量记录参数、模拟画图了。
他给在坐的研究生们详细介绍了一番光刻机的内部结构和原理，几乎是如同信手拈来一般流畅，瞬间也是扳回了不少印象。
原本他们还以为王向中只是个凭借背景，不学无术的小屁孩，没想到在理论研究上造诣竟然如此之高，因此众人自然是会对他高看几分。
现在看来，把刘兵这种人物赶走显然也是有他自己的道理。
“说了这么多，但毕竟我不是光学和材料学的专业人员，有些事情还得靠你们。我们拿不到康尼公司给到的具体数据，因此只能是自己动手验证。”王向中叹了一口气道。
但是研究生们似乎压根不理会王向中的言论，只是近距离地观摩研究着这美轮美奂的精致设计，还不时发出赞叹之声。
“这些镜头的材料都是氟化物晶体，据我推测，康尼的物镜大概使用的是特殊合成石英，这种材料的透光率极高，国内暂时还搞不到。”
“目前来讲，有两种方案，第一种是加镜片，通过在狭小的空间内加入更多的镜片，从物理层面提升它的数值孔径；第二种是改装投影物镜镜头装置，通过技术层面来增加数值孔径。”
“受专业限制，我不知道哪种方法更现实，所以还要请各位师兄结合实际，验证一下这两项方案的可行性。”王向中补充道。
对于大数值孔径光刻投影物镜来说，除了完善的光学系统设计方案外，关键在于光学加工、装校、调整以及相关的测试。投影光刻物镜镜头装配的最终目标是严格按照理论设计的要求保证镜头中每个镜片的相对空间位置精度，其中最主要的是沿光轴方向的空气间隔和相邻镜片之间的偏心误差，对光学元件的空气间隔和偏心误差的检测精度往往在1/5到1/10微米之间。
“我认为第二种方法更可行。”此时，一个青年男子从人群中站起身来，“我是江超，和刘兵一样，都是物理系吴光教授手下的博士研究生，目前正在读博一，他是我的师兄。”
“第一种方案显然不太可行，康尼这款光刻机的整体钢骨架是固定的，加入更多的镜片就意味着相应的透镜组整体长度也要增加不少，要想把数值孔径提高到0.5，需要至少25片透镜，这个不太现实。”
“虽然设计上的难度其实不是特别大，从双高斯入手，一段段分裂透镜，改进足够久后总可能得到一个不错的结构形式。”
“但在投影光刻物镜镜头装配的过程中，子镜筒装配、镜筒级联装配、镜片偏心和空气间隔的检测以及单个镜片的位置调整等步骤是一个反复迭代进行的过程。并且镜片的空间位置检测以及单个镜片的位置调整具有相当高的实时性要求。”
“最重要的一点，”江超深深地叹了一口气，愁容满面道：“我们搞不到镜片。”
众人听到江超的一番话，皆是陷入了沉思之中。
的确如江超所言，光刻机镜头的最大难度不在设计，而在于工艺实现这一步，不仅是材料很难搞，合成石英需要降应力、提纯度、去气泡条纹，还有超高面型精度的镜片加工，打磨、测量、装配等等工作都够他们一群人吃一壶了。
所以应用现有的镜头结构，通过部分技术参数的调整，同样也可以实现数值孔径提高的要求。
“我有一个大胆的想法，斗胆一说，还请大家多多分辨分辨。”江超调整了一下护目镜，“我们可以尝试在照明上多做一些功夫，比如采用离轴照明法、四极照明法，环形照明法或者是倾斜照明法。”
“当然镜头上也要有改进，通过对温度、气压补偿来实现倍率补偿，从而改善线宽质量和提高分辨率！”