第1607章 兩手準備(1/2)
參觀結束,一行人來到基地頂樓一間安保級別極高的專用會議室。
厚重的隔音門關閉,只剩下核心的幾人。
短暫的沉默後,常浩南端起茶杯抿了一口,放下,目光直接投向吳明翰。
「吳院士,拋開繼續優化多重曝光和解析度增強技術這條路不談,在現有的193nm ArF光源條件下,要想提升單次曝光的解析度,還有沒有更直接的技術路徑?」
手握負折射材料這麼個王炸,那最根本的解決方案當然是走向表面等離子體光刻,由攜帶高頻信息的倏逝波取代低頻的傳輸波成像,直接掘了當前半導體生產體系的祖墳。
但這種事情相當於從零開始蓋高樓,連理論基礎都要重新來過,顯然不是一朝一夕能完成的。
所以為了應對眼前隨時可能出現的危機,最好還是能在現有基礎上,整出來點短平快的升級手段。
吳明翰一直在思索常浩南的真正目的,但這個問題實在普通,深究不出什麼東西來。
只好照常回答:
「在相同波長的光源下,不同型號光刻機,比如我們現在用的NXT:1950i和AL更先進的NXT:2000i,它們性能差異的核心指標還是數值孔徑(NA)和工藝係數。」
他拿起雷射筆,在桌面投射出一個簡易的光路示意圖:
「NA值,簡單說,決定了光學系統收集和匯聚光線的能力,這個項越高,理論上能達到的解析度極限就越小。」
雷射筆的光點停留在象徵物鏡的透鏡組位置:
「具體來說,NA等於底鏡、浸沒液和光刻膠三者折射率(n)的乘積,再乘以孔徑角半角的正弦值,當然光刻膠和孔徑角的設計自由度有限,所以主要是另外兩項的材料。」
「我們目前使用的NXT:1950i,是氟化鈣底鏡,配合2G系列的浸沒液,NA最高能達到35左右,更先進的NXT:2000i,底鏡是性能更好的氟化鋰鋇,浸沒液也是優化的3G系列,能把NA推高到45左右。」
吳明翰放下雷射筆,看向常浩南:
「不過,這基本就是傳統技術路線的極限了。」
常浩南一直專注地聽著,此刻微微皺起了眉:「浸沒液這塊我不熟悉,不過……底鏡為什麼不能用折射率更高的材料?」
緊接著又補充了一個更詳細的數字:「我記得……鑥鋁石榴石的折射率能接近9?」
這是之前做實驗過程中用過的。
這個問題一出口,會議室內包括周學、黃煒在內的所有人,幾乎同時精神一振。
倒不是說問題本身有多精深。
而是足夠具體。
這絕非一個外行能隨口問出的問題。
無論答案是什麼,都強烈地印證了一點:常院士此行,絕對帶著明確的技術目的和解決方案而來!
吳明翰立刻回應道:「鑥鋁石榴石確實是目前已知的、在深紫外波段折射率最高的透明材料……理論上,如果能將它成功應用於物鏡底鏡,結合目前最高端的第三代浸沒液,確實有可能將NA值提升到70……或者更高。」
他先是吹捧了一番,然後話鋒一轉:
「不過,高折射率帶來的高NA值也有弊端。」他再次拿起雷射筆,在剛才的示意圖上著重描繪底鏡的位置:「一個優秀的光刻物鏡組,要求光線在系統內的走勢儘可能平滑,而光線的大折射角傳播則必定給系統帶來較大的像差和色散差。」
「設計物鏡組的過程中一方面要防止系統內多個反射鏡之間遮攔成像光束,另一方面還要儘可能降低因為超高折射率而導致的像差和色散差,難度極高……就算設計能夠實現,也需要引入更多的鏡片元件、更複雜的曲面設計……」
「……」
吳明翰並非光學系統出身,但這部分知識對於半導體生產領域而言不算特別前沿,所以也能很快解釋清楚:
「總之,目前還做不到。」
然而,這個結果卻沒有讓常浩南感到氣餒。
尤其是在他聽對方說起像差和色差的時候——
無論「突破衍射極限」的猜想是否能夠成行,負折射率材料天生的負色散特性總歸是確定存在的。
單憑其在色差補償方面的顛覆性能力,也足以成為解決超高NA物鏡組設計痛點的關鍵。
他心中迅速盤算起來:
如果能把現有DUV光刻機的NA值從35大幅提升到70以上,相當於把等效解析度波長從2nm壓縮到9nm。
本章未完,點選下一頁繼續閱讀。