作者:十月廿二
正常情況下,一門雙院士這種事,一般都是老師在哪個院,學生就在哪個院。
但他的老師同時身兼雙院院士。
哎呀,到時候該怎麼選呢?
真是個令人感到痛苦的抉擇呢……
……
就在慄亞波已經忍不住想入非非的時候,何修軍帶着激動的聲音傳來:
“數據出來了!”
他恨不得把頭塞進屏幕裏:
“相比基準波長,系統波前的RMS值(均方根值)上升了……不到0.15!”
實際應用中,DUV光源的寬度很窄,不可能囊括從486.1nm到193nm這麼寬的範圍。
因此這個數值換算到光刻機上面,就已經是非常優秀的結果了。
身後的另一名工程師直接一哆嗦:
“這……這比我們之前任何一套全折射或折反式系統在這個波段的穩定性都要好得多!”
張汝寧緊抿着嘴脣,沒有說話,但緊握的拳頭微微鬆開,肩膀也耷拉下去不少。
不過,還不到可以徹底放鬆的時候。
電腦屏幕上,ArF波長下的干涉條紋依舊清晰可辨。
雖然比長波長時略粗了一些,但整體形態保持良好沒有災難性的崩潰。
“提取澤爾尼克係數,重點分析離焦項Z4!”
張汝寧語速加快。
澤爾尼克係數是量化光學系統像差的標準數學工具。
其中Z4項,就代表了離焦,這正是由色散差導致的核心像差之一。
何修軍熟練地操作軟件,對當前的干涉圖樣進行高速採集和分析。
十幾秒鐘後,結果跳出!
“Z4值是……-0.042λ。”
何修軍的聲音由於興奮而顯得尖銳:
“對比我們之前最成功的消色散方案,這套三透鏡系統在同等焦距下的實測Z4值減少了差不多三分之一……”
減少三分之一,這很重要。
但還不是最重要的。
“而且,”張汝寧補充道,“這套系統的體積,只有傳統消色散組件的不到五分之一!”
更緊湊的體積和更簡單的結構,相當於給物鏡組的其它部分留出了更高的自由度。
顯然,他們成功了。
這不僅僅是數據的勝利。
還是爲突破ASML在光刻技術上的封鎖,打開了一扇充滿希望的窗……
不對。
何止是開窗。
這是把房頂都給掀了……
就在腥顺两诔醪匠晒Φ南矏傊袝r,氣密門再次滑開。
一名測試人員探進頭來:“慄教授,有電話找,常院士的。”
正在跟另外幾人討論結果的慄亞波一愣,接着匆匆離開。
但僅僅幾分鐘後,又去而復返。
“各位!”慄亞波打斷了討論和慶祝。“常院士讓我立刻通知大家,儘快去頂樓會議室集合!”
張汝寧臉上的笑容瞬間收斂,嚴肅起來:
“慄教授什麼事這麼急?”
他看了看旁邊的設備,還有電腦屏幕上的數據:“實驗方面還有些收尾和重複驗證……是需要所有人都過去麼?”
“老師說,他找到了一種全新的理論方法!”
可能是因爲之前一路跑過來的緣故,慄亞波的呼吸有些急促:
“可以替代現有體系,對偏振像差進行描述和理論解釋。”
此話一出,就連正坐在電腦前分析數據的何修軍都停下了手上的動作,轉過頭來看向慄亞波。
“替代瓊斯矩陣?”
不止一個人脫口而出。
在傳統光學系統的成像過程中,大多是將光看做標量處理,而忽略其矢量特性。
但在投影光刻物鏡中,當數值孔徑NA不斷增大時,光的矢量特性對成像效果影響也會逐漸增大。
尤其對於3G浸沒液和鑥鋁石榴石這樣NA值預計會大於1.70的系統,傳統標量像差理論已經不足以完全表徵光學系統的成像性能。
必須使用偏振像差理論。
然而,偏振相差甚至沒有一種完善的描述形式,穆勒矩陣和瓊斯矩陣各自有無法適用的範圍。
如果能解決這個問題,無疑是補上了超高精度成像領域的一個缺口。
張汝寧瞬間做出決斷:
“先暫停手頭的所有實驗操作,鎖定設備狀態!”
“小何,注意保存好所有數據。”
“所有人,跟我上樓!”
第1614章 一束光的方向
大約十分鐘後,張汝寧研究團隊的全體成員,當然還有慄亞波等火炬實驗室方面的代表,就坐到了火炬實驗室頂樓的會議室裏。
常浩南站在前方的小講臺旁,眼下的烏青清晰可見,顯然連日勞心費神。
好在精神相當振奮,顯然心情不錯。
身後佔據大半面牆的顯示屏上,密密麻麻的公式和符號令人望而生畏。
儘管在座的都是光學領域的資深研究員,但在面對這樣一片如同迷宮般的數字和符號時,還是難免有些發怵。
當然,這也是人之常情。
數學嘛,不會就是不會。
見腥俗ǎ麤]有任何寒暄,直接指向屏幕最上方的一個矩陣:“這個,大家想必不陌生吧?”
會議室裏響起一陣輕鬆的笑聲,抹去了方纔的一絲凝重。
“描述偏振像差的瓊斯矩陣。”何修軍推了推眼鏡,應聲道,“對於我們搞光學的來說,是喫飯的理論基礎。”
“不錯。”常浩南微微頷首,“瓊斯矢量和瓊斯矩陣,在部分相干成像領域確有應用。”
他的激光筆點在屏幕上:“但瓊斯光瞳本身並非表達偏振像差的最佳形式。”
這些內容對於在座腥藖碚f都不算高深,所以常浩南的語速也非常快。
“關鍵在於,它沒有明確給出偏振像差中相位延遲和振幅極化的具體值,所以需要對瓊斯光瞳進行分解。”
說到這裏,他故意停頓了一下。
果然,下面很快有人接道:“傳統方法是用泡利矩陣基對瓊斯矩陣進行分解,得到四個複數係數。”
常浩南點點頭,直接在屏幕上找到並圈出了分解結果。
“很經典的思路。”他評價道。
可緊接着又話鋒一轉:
“不過,這四個係數本質上是通過數學手段硬湊出來的,各自並沒有非常明確的物理意義。”
張汝寧稍稍坐直身子,開口道:
“工程實踐中,我們通常認爲:分解結果中的a0項實部代表切趾(光強非均勻性)、虛部代表波前像差,而a1、a2、a3項的實部對應振幅極化、虛部對應相位延遲。”
常浩南並非光學工程出身,聽到這個解釋之後微微一愣。
然後轉過身,仔細檢查着屏幕上對方提到的對應關係。
片刻後,他重新面向腥耍�
“確實是個工程上可行的近似方法……但從嚴格的數學物理角度審視,數值等同並不意味着物理意義等同……更何況在泡利分解的結果裏,連數值也只是近似等同,而不是嚴格等同。”
“張研究員,我說的應該沒錯吧?”
“沒錯。”張汝寧點頭,“不過數值差距很小,據我所知即便是EUV光刻系統,也不會因爲其中的誤差而產生影響。”
常浩南搖了搖手裏的翻頁筆:
“問題在於,沒有等價的物理意義,就根本無法對複雜偏振系統進行分析。”
這一個月裏,張汝寧幾乎養成了在常浩南說完話之後下意識點頭的習慣。
但隨即關注到了重點:
“複雜偏振系統,是指……”
“這個稍後詳談。”常浩南抬手示意隨即指向屏幕上的另一個方向。
那裏有一組全新的、結構更爲精妙的數學表達式:
“我找到了一個新的分解途徑。”
會議室裏的空氣彷彿凝滯了,所有人的目光都聚焦在那組陌生的公式上。
“根據極分解理論”常浩南的聲音清晰而沉穩,“任何一個 n階的復矩陣,都可以被唯一地分解爲一個厄爾米特矩陣和一個酉矩陣的乘積——前提是這個復矩陣是非奇異的。”
在偏振系統中非奇異矩陣意味着不能包含理想偏振器。
實際上也根本不存在這種東西。
所以條件並不難達成。
他停頓了一下,確保腥烁纤悸罚骸靶疫的是,對於描述光學系統偏振特性的瓊斯矩陣,只要系統本身沒有導致信息完全丟失的奇異點,它就滿足這個非奇異條件。因此,這種分解是可行的,並且是唯一的……”
“……”
激光筆的光點在公式的關鍵部分不斷跳躍。
最終指向了位於屏幕左下角的結論:
“分解的結果,可以清晰地指向五個具有明確物理意義的獨立參數!”
常浩南的語氣中帶着十分的篤定。
“第一項,透射係數:描述光通過系統後的整體強度衰減或增益。”
“第二項,波前相位:即傳統的波前像差,影響成像位置和清晰度。”
“第三項,振幅極化:描述光波電場矢量在特定方向上的強度分佈變化……”
“……”
儘管他已經刻意放慢了速度,但大部分人還是隻在一開始能夠跟上進度。
當進行到一半的時候,多數人的眼神已經開始變得澄澈。
到最後,就只有張汝寧一人還在低頭跟着演算。
他並沒有理論級別的數學功底,要想從頭開始完成推導肯定不行,但足夠驗證這個流程是否正確。
“好像……”
“確實!”張汝寧猛地抬起頭,“八個複數係數被歸類成五個,不光簡化了結構,還分別賦予了對應的物理意義……”
其他人雖然不知道中間具體是怎麼個過程,但既然兩位大佬都達成了一致意見,那說明屏幕上面的結論應該是沒錯。
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