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李东睁开眼睛。
“现在所有人都和困在‘镜片色差’里的牛顿一模一样!都在死磕浸没液这个‘光的传播介质’。”
“试图把介质的温度波动和折射率波动降到零!”
【光影洞察】的效果在这一刻起到了作用。
李东眼里没有了试卷,只有一束深紫色的 ArF准分子激光,它穿过物镜,射入超纯水中……
李东嘴角都要压不住了。
“我根本不需要去硬控介质折射率(n)!我只要去控制光源的真空波长(λ)!”
“既然浸没液的折射率整体变化了Δn,那我只要同步去微调光源的波长,给它一个同比例的补偿Δλ。”
“只要保证(n+Δn)/(λ+Δλ)= n /λ始终成立,也就是λ和 n严格保持同比例变化。”
“那么代入相位公式,新的相位φ'=2π・(n+Δn) L/(λ+Δλ)=2π・nL/λ=φ,永远保持不变!”
更关键的是,这个等式与光线的入射角度和光程长度完全无关。
无论光线以多大的入射角射入浸没液,无论它的光程是多少,只要 n和λ同比例变化,所有光线的相位都会完全保持原值,物像之间的等光程性不会被破坏。
甚至连折射率变化带来的焦深变化,也会因为补偿量极小而被抹平。
数值孔径 NA=n・sinθ,焦深 DOF=λ/NA²。
虽然λ和 n同比例微调时 DOF物理上无法做到绝对恒定,但这区区几pm的波长调谐量,带来的焦深波动仅有纳米级的千分之一,在工程容差上完全可以忽略不计!
切入点,被他找到了!
李东立马准备将这个“光源波长实时同步调谐补偿方案”写在试卷上。
然而,当他动笔时却突然僵住了。
“等等……”
“要微调λ,激光器必须要接收到一个精准的控制指令,这个指令从哪来?”
题目要求响应速度≤ 1ms,且不能有任何与晶圆表面直接接触的部件。
这意味着,用接触式温度传感器实地测量水温的方案完全不可行,响应速度不达标呀。
“唯一的办法是……前馈控制!”
李东无短板的0.2属性开始发挥作用。
“必须提前建立一个精准的映射模型。”
“这套系统的所有核心工况参数现在都是已知的。”
“我只需要通过预实验,标定出不同工况参数组合下,曝光狭缝内浸没液的瞬态温升ΔT,再通过超纯水的折射率温度系数,推导出对应的Δn,最后直接把这个预标定的补偿值同步反馈给激光器,让它在激光出光的瞬间,同步完成Δλ的调整!”
想通了这一层,李东却感到一阵深深的无力感。
要建立这个无延迟的前馈预测模型,核心是什么?
是要精准描述高速扫描边界下,激光能量沉积、浸没液流动与瞬态热传导的耦合关系。
本质上就是要对(N-S方程)与瞬态热传导方程进行强耦合求解,建立起工况参数与Δn之间的精准数值映射。
李东看着草稿纸上自己列出的流体控制方程,苦笑了一声。
他懂波动光学,懂经典力学,懂热力学基本定律。
但他没有系统学过计算流体力学,也还没有掌握处理这种强非线性偏微分方程组的数值求解工具。
他能写出方程的形式,却无法完成工程化的模型标定与求解。
“陈老师说得对,我-->>
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