第31章 学霸和学霸亦有差距 (第2/2页)

δ=0.61λ/NA
　　
　　其中数值孔径NA=n・sinθ，n为物镜与晶圆之间介质的折射率，θ为物镜能接收的最大光线的半孔径角。
　　
　　完成下列问题：】
　　
　　这题一共三个问题，前两问可能成绩稍微好点的学生就能做出来，甚至都不用学霸。
　　
　　但是第三题，你说他难吧，确实有奥赛难度，但不是顶尖的那种。
　　
　　可是他的重点不是解出来，而是怎么解出来才最好。
　　
　　李东下意识的抬头看了看四周。
　　
　　此时距离考试结束还有四十分钟，大部分考生都还在抓耳挠腮地对付前面的计算题。
　　
　　他旁边的那个考生，看着年纪特别小，顶多也就是高一的样子，此刻正咬着笔杆，对着这最后一道题发呆，卷子上大片空白。
　　
　　“现在的小孩都这么卷了吗？高一就来参加这种比赛？”
　　
　　李东心里吐槽了一句，随后收回目光，看向试卷。
　　
　　前面两问李东提笔就写。
　　
　　【1.求该光刻系统的最小分辨线宽δ₀】
　　
　　解：由瑞利判据公式δ=0.61λ/NA，代入数据λ=436nm，NA=0.35。
　　
　　δ₀≈0.76μm。
　　
　　【2.写出两种工业界常规的技术方案，并简述物理原理。】
　　
　　这个阐述题，其实考的是学生的知识面，如果你整天读死书，那还真不一定知道。
　　
　　不过李东在啃大物的时候，就有了解过相关的知识了。
　　
　　他甚至还专门在网上找了新闻来看。
　　
　　一个是用缩短波长的方案，比如使用DUV深紫外光之类的。
　　
　　原理也很简单，就是δ与λ成正比。
　　
　　另一个就是增大数值孔径了，比用如用浸没式光刻。
　　
　　原理则是利用水等介质提高折射率n，从而增大NA。
　　
　　前两问做完，李东停在了第三问上。
　　
　　【3.请你基于高中物理波动光学（干涉与衍射）的核心知识，设计一种无需更换更短波长光源、无需使用投影物镜，即可突破上述瑞利分辨极限的创新方案。】
　　
　　李东摸了摸下巴。
　　
　　不用透镜怎么成像？不用短波长怎么提高精度？
　　
　　李东脑海里瞬间闪过了好几个大学物理甚至前沿光学的方案：近场光学扫描？表面等离激元？
　　
　　“不行，那些太超纲了，解释起来太麻烦，而且题目要求基于‘高中物理波动光学’。”
　　
　　很快他想到了一个解法。
　　
　　用多次套刻曝光技术来实现精准平移掩模多次叠加曝光形成更细线条，或者采用高对比度光刻胶，提升图案边缘锐度，间接提升实际分辨能力。
　　
　　这样都可以，就在李东准备将答案写上试卷时，他突然被物理感知（基础版）影响了一下，想到了一个问题。
　　
　　“这样的话，是不是太脱离实际了？”
　　
　　华轩科技可是一家企业，它是需要盈利的，不能用实验室逻辑去考虑问题，必须要用工业化落地盈利的逻辑去考虑问题。
　　
　　于是李东停下了笔开始思考。
　　
　　“要在生产约束内实现低成本、高稳定、可量产的最优解……”
　　
　　时间慢慢过去，旁边的那个高一学生已经做完了这道实验题，他正心中感叹。
　　
　　“果然这难度，还不如学校自己出的题，就这个实验题稍微需要费点心思。”
　　
　　他叫江声，蓉城七中的学生，这次来参加杯赛也是想看看外面的世界到底有多大。
　　
　　“明年不来了，没意思。”
　　
　　随即余光看到了一旁的李东，以及他还没动笔的实验题。
　　
　　“哎，难怪老师说学霸与学霸亦有差距。”
　　
　　随后便不在关注李东，开始检查试卷了。
　　
　　而此时的李东终于想到了一个切入点。
　　
　　他快速在试卷上写下：
　　
　　【方案名称：双光束激光干涉无掩模光刻】
　　
　　这个方案的核心原理，主要是基于波的干涉原理，它没有是用传统的透镜成像，而是利用两束光在晶圆的表面发生干涉，形成条纹。
　　
　　确定了核心，李东很快就将推导写了出来。
　　
　　设两束波长为λ的相干光，以入射角θ对称照射晶圆。
　　
　　根据干涉极值条件，光程差Δx=kλ时为亮纹。
　　
　　在空间几何关系中，干涉条纹的周期（间距）d满足：
　　
　　d=λ/(2sinθ)
　　
　　故，最小线宽（半周期）为：
　　
　　δ_min=d/2=λ/(4sinθ)
　　
　　【突破性验证：】
　　
　　当θ趋近90°时，sinθ趋近1。
　　
　　此时理论极限可达λ/4。
　　
　　对比传统瑞利极限0.61λ/NA（空气中NA反射镜对准->干涉曝光。
　　
　　【注：虽然该干涉方案主要适用于周期性图案的制备，但可作为先进制程中特定层的低成本替代方案，在生产约束内实现良率与成本的最优解。】
　　
　　李东放下笔，看了一眼时间。
　　
　　还剩十五分钟……