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第96章 二元光栅照明（第1页）

从信息光学的观点出发，掩模图形在经过投影系统成像时，由于数值孔径大小有限，高频部分不进入光瞳，它们对图像成像没有什么作用，导致对比度降低，影响成像质量。

为了改进成像质量，提高光刻分辨率，可以通过降低低频成份来调制高频，从而使成像质量得到改进，改变照明可以达到此目的。

通常情况下，改变光源形状，减少低频信号，也就是采用其它的照明模式，就可以提高图像的对比度。这种方式相对成本非常低，比起直接寻找虚无缥缈的镜片而言更易于实现，更符合现在晶华的现状。

“江师兄，四极照明和环形照明可以提高实际分辨率，增大焦深，但是也存在致命的缺点。”王向中想了一会，说道。

虽然他对光学原理涉猎比较浅，但是他的脑子已经将后世的不少论文和发现给深深地印刻在了脑子里面。

“为什么？”江超愣了愣，旋即才反应过来，没想到王向中竟然还懂微细加工光学，着实也是暗中吃了一惊。

“我也是在看报纸时偶然间扫到的，”王向中笑了笑，“这两种方法的能量利用率至少要损失一半以上，曝光时间也相对比较长，在实验室里用一用还行，如果放到实际生产中，恐怕生产效率要降低不少。”

江超在听到王向中的话后，便是低头托腮，陷入了苦苦沉思之中。

传统的离轴照明法通常采用四极或环形相干片来实现，对整体的情况

“我倒是听说过这些说法，”一旁另一个女生突然开口道，“在相干度较小的时候，由于光波的干涉作用，在焦面附近的光强曲线中出现了光强的极小值，这事引起邻近效应的重要原因之一。”

“如果采用新的离轴照明手段，比如二元光栅照明，可以显著提高光强的对比度，改善成像系统的频率传递函数，可以在一定程度上消除邻近效应。”女生道。

这话讲的江超一愣一愣的，真是人外有人，天外有天，这一支小队内果然是藏龙卧虎，即使是如此专业的知识点也难不倒他人。

“厉害厉害，不知道师妹师从哪位名师？”江超笑道。和刘兵不同，他为人比较随和，也没有什么锋芒和架子，对于什么权力、虚名都比较淡泊，只言片语之间都让人如沐春风。

“师兄过誉了，”女孩回复道，即便此时她戴着护目镜和口罩，但也不难看出她的脸已经红到了脖子根，“我只是光电工程专业萧炎教授手下的一个普通研二学生，只不过主攻方向是微细加工光学罢了。对了，忘了自我介绍，我叫谭珊珊。”

“原来是谭师妹，”江超点了点头，继续说道：“你可以讲讲二级光栅照明法的具体优势吗？”

谭珊珊听言，便是在低头整理了片刻思绪，随后说道：“如果是通过电磁理论来分析的话……”

她的理论井井有条，在专业性上也是毋庸置疑，不过作为外专业的其他人，包括王向中在内，都是听得一愣一愣的，很多东西都听不太懂。

但是具体总结一下主要有四点，二元光栅照明对光能利用率、照明均匀性、分辨率和焦深、光强分布都有着不同的影响。

“当然这些都是恩师的研究成果，我只是学到了一点皮毛罢了，”江珊珊显得有些不好意思，“我们进行过模拟初步测算，二元光栅照明法理论上能将1.0微米的分辨率提高到0.55微米，相比四级照明和环形照明的60秒曝光时间，二元光栅照明只需要20秒的曝光时间，效率提升足足翻了三番。”谭珊珊道。

“竟然有这么多。”

“这萧炎教授真是个天才！”

不少研究生都是纷纷惊叹道，尤其是物理光学方向的同学们，此时更是大受启发，皆是陷入了沉思之中。

“不知道这种光栅制作成本和工艺高不高？”江超突然发问道。

这一问题倒是让不少人面色一怔，的确，现在他们的资金和工艺技术才是大问题，要是制作成本太高的话，即使这个方案再好，也不得不舍弃掉。

“江师兄不必担心这个问题，”谭珊珊嫣然一笑，道：“之前恩师已经制作了两块样品，现在就放在水木大学光研所里，我可以联系恩师，想办法把东西从华京托运过来。”

“至于成本嘛，光栅的材料基质是高纯度玻璃，这种基质比较有利于光的透射，减少光的反射和吸收，制作成本不高，我也可以让恩师想办法多弄几块样品，他一定会很乐意的。”

在谭珊珊看来，萧炎教授目前正苦于没有实际设备用于验证理论，有这种好事他当然会十分乐意，区区几块玻璃对他来说根本就不算什么。

有了实际数据的支撑，恩师这两年一直在些写的这篇论文也终于可以了结了！

“那这事就只能拜托萧炎教授了。”江超点了点头，“那温度气压控制补偿这事可能要拜托材料工程学的师兄弟们了。”

温度和气压变化会使光学和金属材料膨胀收缩，从而改变透镜的厚度、空气间隔、光学材料的折射率和空气折射率。

一般来讲，空气折射率是1，但对于光刻物镜而言，必须考虑它随温度等诸多条件的变化。

在理论上而言，当波长和湿度不变时，温度变化1K（K，开尔文，一种温度单位，1K=272.15），气压提高2.0kPa时，空气折射率将变化5*10^-4以上，它会引起物镜的焦点飘移、倍率的变化、畸变变化，甚至影响成像质量，所以一般这种技术都是应用于补偿工艺。

但是反过来，可以利用这个工艺，空气折射率一旦发生变化，就如同一块透镜一般，同样可以给透镜组本身带来正面影响，解决倍率控制问题，以改善最终的像质。

“江师弟放心，”一个青年男子站了出来，“我是林动教授手下的学生，现在正在读博二，我的名字叫杜晓风，如果江师弟想要研究透镜材料气压承受极限，来找我准没错！”

他一边说着，一边将胸脯拍得啪啪作响，也引来了一旁不少研究生的哄笑声。

看着眼前的师兄师姐们讨论着对于镜头改良的可能性，王向中也是露出了一抹欣慰的笑容。

说实话，作为计算机科学博士，他在其它学科上的能力实在是有限，只能是依靠其它人的力量来完成更深层次的研究。

旋即他又不着痕迹地叹了一口气，说白了还是没钱！水木同方给的一百二十万元资金看起来很多，实际上也就仅仅能支撑一些理论研究工作上的开销和生活开销，要想真的把这一套复杂的系统给造出来，还是有不小的财政赤字。

要是有足够的钱，又怎么还需要对什么霓虹国的破光刻机进行改造？有这么多人才，直接就可以原地造一台国产光刻机了！

一想到这里，王向中也是不禁握紧了拳头，等到这边的事情告一段落，一定要好好把上网小助手给经营起来，有钱，才是发展的硬道理！

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