第611章 國產光刻機的研發程序,至少縮短了十年!
自從星源科技與華科協會下屬的光電所,聯手研發出了‘磁約束放電等離子體光源’(即MDP)技術後,便開始著手攻克光刻機的第二大技術壁壘——光學系統。
畢竟,單是‘造出光’還不行,還得‘用好這束光’,才能完成晶圓曝光,進而實現晶片的生產製造。
可讓陳延森頓感無奈的是,國內EUV光源激發方式的主流研發方向,基本以鐳射產生等離子體、放電等離子體或者鐳射誘導放電等離子體為主。
而星源科技光學部絕大多數工程師的技能和專案經驗,都與研發需求不匹配。
所以在研發配套光學系統時,進度極為緩慢。
要知道,EUV光幾乎會被所有物質吸收,因此無法使用傳統的玻璃透鏡,整個光路必須在真空環境中使用反射式光學系統。
收集鏡、照明系統、投影物鏡系統、掩膜版和掩膜臺都得設計配套的技術方案。
MDP-EUV光源技術確實走出了一條獨特的新路,但這種創新並非沒有代價。
一切障礙,都要自己去掃平。
陳延森在獲悉光學部的研發進度後,立馬就絕望了。
他心裡清楚,若不給這幫人指條明路,恐怕五年、十年,都沒法往前邁出一步。
不得不說,他高估了林南團隊的水平。
他沒想到,這麼簡單的配套技術方案,林南等人卻在正確的路口邊緣,足足蹭了四五十天,卻無絲毫進展。
於是,陳延森在開發出脈思(Mass)V1.0後,又馬不停蹄地設計出了“多殼層掠入射橢圓收集鏡系統”。
這玩意本質上是一套精密的多層膜鏡子,可以高效捕獲EUV光源,並將其初步聚焦引導至照明系統裡。
難點主要有兩個:收集效率和抗損傷能力。
前者是因為EUV光線是向四面八方發散的,若想提升收集效率,就得設計複雜的多鏡拼接結構,同時保證每片鏡子的角度校準精度都要達到微米級。
然而,任何角度上的偏差都會導致光線漏失,從而影響到收集效率。
後者是因為等離子光源被激發後,會產生極高的溫度,這就需要超強的抗損傷能力。
收集效率要求多層膜具備“薄、勻、純、無遮擋”等特性,以最大化反射率和角度適配性。
而抗損傷能力要求多層膜又得“厚、硬、耐侵蝕”,必須增加額外保護層的材料。
聽起來很矛盾,但這也正是收集鏡的技術難點所在。
陳延森設計的這套“多殼層掠入射橢圓收集鏡系統”,便很好地平衡了收集效率與抗損傷能力。
不僅能夠高效捕獲由高功率脈衝放電、轟擊金屬錫靶產生的13.5奈米EUV光,還能將其匯聚到遠處的中間焦點,為後續的照明系統提供足夠功率且均勻的光束。
與此同時。
林南很快就發現了這封加密郵件,在開啟技術文件後,先匆匆掃了一眼,接著就愣在了原地。
老闆發來的這套方案太完整了,從光學設計的構型、入射角,再到基底材料、反射塗層、熱管理子系統和電磁場碎屑減緩系統,甚至連鍍膜工藝的參數列、誤差校準的演算法模型都附帶在內。
此前光學部爭論了半個月的“多鏡拼接角度偏差”問題,文件裡直接給出了“鐳射干涉實時校準”的解決方案,就連校準用的鐳射波長、取樣頻率都標註得一清二楚。
林南猛地站起身,聲音都有些發顫:“這簡直是把答案寫了出來!”
技術文件裡沒署名,這套技術是老闆買來的、搶來的,還是說除了星源科技光學部,森聯資本其實另有研發實驗室?
林南坐在工位上,忍不住胡思亂想著。
上次MDP-EUV光源技術的事,他就問過樑勁松和陳延森。
梁勁松一頭霧水,陳延森則讓他別瞎打聽,他也只能把滿肚子好奇壓在心底。
可這一次,他又按捺不住了。
實在是“多殼層掠入射橢圓收集鏡系統”的技術太強了,完全是一套完整且成熟的技術方案,由不得他不多想。
林南沉吟半晌,最後苦笑了一聲,捏著手機的右手重新放下。
他知道有些問題,別人不想說,就代表不能說,或者說根本沒有答案。
隨後,他連忙召集核心研發人員開會。
會議室內,當大家看到文件中“多殼層橢圓結構”的三維模型時,原本沉悶的氣氛瞬間沸騰。
光學系統設計組的主任工程師指著螢幕說道:“內層鏡負責捕獲中心60度範圍內的EUV光,中層鏡覆蓋60到120度,外層鏡補全120到180度,這樣收集效率至少能提升到80%,壓根就沒法比,我們之前的那套方案跟垃圾有甚麼區別?”
更讓眾人驚喜的是熱管理子系統!
文件中提出在鏡體內部嵌入微通道水冷結構,搭配耐高溫的鉬錸合金基底,既能承受等離子體的高溫衝擊,又能避免溫度過高導致多層膜脫落。
“我們最擔心的‘高溫損傷’問題,這套方案竟然連水冷通道的直徑、水流速度都算好了!”
材料組的工程師翻到工藝引數頁,激動地說道。
“對了,林工!這個梯度塗層的方案,從鉬矽多層膜到二氧化矽保護層,每層的厚度誤差控制在0.1奈米以內,還得用脈衝鐳射沉積法分80次沉積,這精度咱們的裝置能達到嗎?”
有人面露難色地擔憂道。 林南皺起眉頭,看向裝置組的主任工程師問道:“蔡司鍍膜機在恆溫恆溼環境下,能不能把精度穩定控制在到0.1奈米之間?”
裝置組的主任工程師想了想,非常嚴謹地回答道:“連續沉積10層鉬矽膜,厚度誤差最小奈米,最大奈米,剛好能滿足方案要求。
但問題是,每次換靶材、調整鐳射功率時,誤差會出現到奈米的波動,80次沉積下來,累積誤差可能會超標。”
林南思索片刻,給了一條解決思路:“那就加一道實時校準的流程,演算法組先開發一套膜厚監測程式,跟鍍膜機的感測器聯動,每沉積10層,就自動暫停,用電子顯微鏡掃描膜厚。
根據實測資料調整下一輪的鐳射功率和沉積時間,把單次誤差控制在奈米以內。
另外,在鍍膜機周圍加一圈恆溫罩,避免溫度的負面影響。”
其他人聞言,頓時豁然明悟。
林南畢竟是滬城光學精密機械研究所的高階工程師,能力和技術兼而有之,又是胡銳暉極力推薦的人才,關鍵時刻能拿出行之有效的方案倒也正常。
事實上,在陳延森看來,像林南等人,智商、領悟力和創造力都不錯,但苦於接觸不到EUV光學的頂尖技術,這才像是鬼打牆似的,一直繞彎路。
若是能擁有同等的科研環境,林南未必開發不出一套收集鏡系統,可很多事終究沒有如果。
而陳延森能搞定這項技術,靠的也是遠超常人百倍的精神力,以及能讓他進入超頻思維狀態的【普朗克時鐘】天賦。
不然以他原本的能力,或許也能突破這項技術,但要花費的時間,絕對不止半個月。
在拿到“多殼層掠入射橢圓收集鏡系統”的技術方案後,星源科技光學部上下,立刻投入全部精力,以最快的速度反覆打磨、全力復現,力求將這套系統成功應用到實際生產中。
演算法組連夜加班,三天內就完成了膜厚監測程式的開發。
該程式可以實時採集鍍膜機的鐳射功率、沉積時間資料,還能自動生成膜厚誤差曲線,當誤差超過奈米時,將會觸發暫停指令,進而對精度進行實時校準。
由於研發中心還有大量光電所的工程師,所以科學協會的大佬們,沒過多久就得知了星源科技的技術突破。
“老胡,你幫我問問,星源科技還缺不缺人?”
滬城光學精密機械研究所的汪象朝,主動撥通了胡銳暉的電話,支支吾吾地說道。
“甚麼意思?你想辭職?開甚麼玩笑!”
胡銳暉反問道。
汪象朝可是滬城光學精密機械研究所的中流砥柱,主要的研究方向都在EUV光源領域,前後申請了170餘項專利,妥妥的行業大牛。
“老胡啊,星源科技連自研的收集鏡系統都弄出來了,你知道這意味著甚麼嗎?再往下走,光源系統就能徹底打通,一旦完成雙工件臺的研發工作,第一臺國產EUV光刻機就有了技術根基,你明白嗎?”
汪象朝拿著電話,接連問道。
“老汪,你都一把年紀了……”
胡銳暉幽幽說道。
“放屁!六十歲,正是拼搏的年紀!算了,我還是找林南吧,不管怎麼說,我也是他的老領導。”
汪象朝見胡銳暉推三阻四的樣子,瞬間氣不打一處來。
按理說,他找林南更方便,卻有點抹不開面子。
“這套系統的影響力有這麼大嗎?”
胡銳暉是晶片設計工程師,對EUV光刻技術自然瞭解,但僅限於表面。
比如一個人吃過蛋糕,也知道這玩意是用哪些材料製作的,但製作步驟和細節是甚麼,他就不清楚了。
“國產光刻機的研發程序,至少縮短了十年!”
汪象朝語氣篤定地給出評價。
胡銳暉深知汪象朝性格嚴謹,絕不會信口開河,他深吸一口氣,終於意識到星源科技的變態之處。
訊息層層上報,一份詳盡的調查檔案,迅速遞到了李青松的辦公桌上。
“保密管控,再把光學、雙工件臺和調平調焦領域的科研人員,抽調一部分送去星源科技。”
研討會是上午開的,決議是當天生效的。
國產EUV光刻機的誘惑力太大了!
只要參與其中,便能從中撈取一份足以載入史冊的功績,這種機會,誰也不願錯過。
李青松的決議下達後,全國範圍內的科研資源開始向星源科技匯聚。
三天後,來自滬城光學精密機械研究所、華科協會瀋陽自動化所、國防科大等協會的87名專家陸續抵達廬州。
既有汪象朝這樣深耕EUV領域數十年的行業泰斗,也有在雙工件臺、調平調焦系統研發中嶄露頭角的青年骨幹。
就連華卓精科所掌握的65奈米制程雙工件臺技術,都被送去了滬城。
(本章完)