第428章 上门投靠

　　江州，启明防务技术研究院，地下二层。

　　光子工厂的基建工程正在疯狂推进。

　　为了隔离辐射，光源被安放在厚达两米的混凝土掩体中。而光刻机车间，在距离掩体50米之外的地方。

　　这意味着，这束宝贵的193n光，必须穿过一条长达50米的真空管道，经过至少8次反射，才能到达光刻机的曝光台。

　　第一次联调测试。

　　“光源功率：100w，发射！”丁院士下达指令。

　　掩体内的SS光源发出幽幽蓝光。

　　但在50米外的光刻机入口处，功率计的读数却让所有人倒吸一口凉气。

　　接收功率：0.5w。

　　损耗率：99.5%。

　　“光呢？”王海冰咆哮道，“99.5瓦的能量去哪了？被鬼吃了吗？”

　　“被镜子吃了。”张教授长春光机所拿着一片刚刚拆下来的反射镜，脸色惨白。

　　镜片中心，原本光洁的膜层已经发黑、起泡，仿佛被烟头烫过一样。

　　“林董，我们遇到了反射率灾难。”

　　“193n子能量太高。普通的铝膜反射率只有90%。经过8次反射，0.9的8次方，只剩下43%。”

　　“这还是理论值。实际上，镜片吸收了能量后发热，膜层结构破坏，反射率会进一步雪崩。”

　　“剩下的99.5瓦能量，全部变成了热，烧毁了我们的光学系统。”

　　林远看着那片废镜。

　　“我们需要更高的反射率。”

　　“多少？”

　　“99.9%。”张教授伸出三根手指，“少一个9，光就送不到。”

　　要做到99.9%的反射率，金属膜铝、银是不可能的，必须用全介质多层膜。

　　利用光的干涉原理，镀上几十层高折射率和低折射率交替的材料，让反射光叠加增强。

　　“材料选什么？”林远问。

　　“对于193n只能选氟化物。”张教授在白板上写下化学式，“氟化镧LaF3做高折射率，氟化镁F2做低折射率。”

　　“但是，氟化物有个致命弱点应力大，易裂。”

　　“我们要镀60层膜，总厚度3微米。这层膜的内应力，足以把基底玻璃拉弯，甚至直接崩裂。”

　　实验室里，IbS镀膜机再次启动。

　　“第一炉，60层LaF3\/F2。”

　　出炉。

　　“咔嚓。”

　　镜片还没拿稳，膜层就像干裂的土地一样，碎成了一片片鱼鳞。

　　“张力太大了。”张教授摇头，“膜层想收缩，基底不让崩了。”

　　“那就反向补偿。”林远提出了方案。

　　“在镜片的背面，也镀一层膜！”

　　“这层膜不需要光学性能，只需要它的应力与正面膜层相反且相等。”

　　“正面拉，背面也拉。两股力抵消，镜片就平了。”

　　这需要极高的应力控制精度。膜厚误差不能超过1纳米。

　　经过二十次试镀，报废了价值上千万的镜胚后。

　　终于，一片双面镀膜的反射镜，完整地走下了生产线。

　　反射率测试：99.92%。

　　“过关了！”

　　解决了“吃光”的问题，接下来是“跑偏”的问题。

　　50米的距离。

　　这就像是在百米开外，用激光笔射中一只苍蝇的眼睛。

　　光束指向稳定性pointing Stability要求：＜ 1微弧度μrad。

　　也就是说，光源端抖动1微米，到了50米外，光斑就会偏离好几毫米，直接打在墙上。

　　“林董，我们稳不住。”

　　负责机械结构的工程师指着地基震动监测仪。

　　“虽然我们做了隔振地基，但周围环境的震动太大了。”

　　“江钢的重卡路过、隔壁车间的冲压机、甚至50公里外的高铁经过，都会通过地壳传导过来微震。”

　　“这些震动频率在1hz到100hz之间。对于光路来说，这就是大地震。”

　　光斑在靶面上疯狂跳动，根本无法锁定。

　　“被动隔振弹簧、气垫没用。”汪韬看着数据，“低频震动隔不掉。”

　　“必须上主动稳像。”

　　林远下令。

　　“1. 传感器：在光路每一个转折点，安装pSd位置敏感探测器。实时捕捉光斑的偏移量。”

　　“2. 执行器：把反射镜座，换成压电陶瓷快速反射镜Fast Steering rror, FS”

　　“3. 算法：汪总，上盘古控制模型。搞一个高带宽闭环反馈系统。”

　　“当pSd检测到光斑偏了0.1微米，FS在0.1毫秒内，偏转0.001度，把光踢回去！”

　　系统搭建完毕。

　　FS射镜发出高频的“滋滋”声，它在以每秒1000次的频率微调角度，对抗着来自大地的震动。

　　“启动闭环控制。”

　　屏幕上，原本乱跳的光斑，突然像被钉子钉住了一样，死死地停在靶心中央。

　　抖动量：0.5微弧度。

　　“稳住了！”

　　但是，还没等大家高兴太久。

　　“警报！FS动器过热！”

　　“压电陶瓷发热严重！线性度下降！”

　　高频震动带来了巨大的热量，导致压电陶瓷的迟滞效应变大，控制精度开始漂移。

　　“加散热！”林远当机立断。

　　“给每个镜座，加装半导体制冷片tEc，恒温控制在25±0.01度！”

　　这是一场与“熵”的战斗。为了维持那一束光的稳定，背后是无数套复杂的温控、电控系统在疯狂运转。

　　光强够了，光路稳了。

　　但在连续运行了24小时后，一个新的问题出现了。

　　“光功率在衰减。”

　　王海冰看着监控曲线。

　　“每小时衰减1%。照这个速度，三天后就没光了。”

　　“去检查镜片。”

　　工程师打开真空管道，取出了反射镜。

　　所有人倒吸一口凉气。

　　原本晶莹剔透的镜片表面，覆盖了一层薄薄的、黑色的物质。

　　“是碳。”张教授用光谱仪测了一下。

　　“哪里来的碳？”林远问，“我们的管道是超高真空UhV，10的负9次方帕。怎么会有碳？”

　　“光化学污染。”

　　汉斯叹了口气。

　　“真空系统里，不可避免地会有微量的有机挥发物Vocs。比如密封圈释放的烷烃、泵油的蒸汽。”

　　“在193n能光子的轰击下，这些有机分子会发生裂解，碳原子沉积在镜片表面，形成石墨层。”

　　“石墨对紫外光是强吸收的。这层膜越厚，吸收越强，镜片越热，最后炸裂。”

　　这是深紫外光学系统的癌症。AS当年为了解决这个问题，花了整整五年。

　　“换金属密封圈？换无油泵？”王海冰问。

　　“没用。哪怕是一个分子的有机物，时间长了也会累积。”

　　“不能防，只能洗。”

　　林远提出了方案。

　　“我们不能每次都把镜子拆下来洗。那样光路又要重新调。”

　　“我们要搞原位清洗。”

　　“在每个反射镜仓里，安装一个射频等离子体发生器。”

　　“当我们不曝光的时候，向仓内通入微量的氧气。”

　　“激发氧等离子体。”

　　“活性氧原子o会与镜片上的碳发生反应，生成二氧化碳气体，被真空泵抽走。”

　　“这叫光刻机的透析。”

　　风险就是氧等离子体如果不控制好，会连同镜片上的镀膜一起腐蚀掉。

　　“汪总，这又需要你的算法了。”

　　“根据碳沉积的速率，精确控制清洗时间和功率。多一秒伤膜，少一秒洗不净。”

　　一个月后。

　　所有子系统就位。

　　高反射率氟化物膜、主动稳像FS统、原位等离子清洗系统。

　　“全系统联调。”

　　林远站在光刻机车间。

　　50米外，地下掩体里，SS光源全功率输出。

　　“光闸打开！”

　　一道看不见的深紫外光束，穿过了漫长的真空管道，在8面反射镜上跳跃、折射。

　　它躲过了地面的震动，穿透了黑色的碳膜，最终……

　　轰击在光刻机的照明系统入口处。

　　功率计读数跳动：

　　接收功率：65w。

　　传输效率：65%！

　　虽然损失了35%，但这对于193n段来说，已经是工程学的奇迹。这65w的功率，依然是传统光源的1.5倍！

　　“光到了！”

　　王海冰激动得热泪盈眶。

　　他们用一堆并不完美的零件，通过极致的系统工程和算法补偿，搭建起了一条通往纳米世界的光之高速公路。

　　庆功宴上，大家都很沉默。

　　只有他们自己知道，这束光背后，是多少个不眠之夜，是多少次在物理极限边缘的试探。

　　“林董，”汉斯喝了一口啤酒，“这套传输系统，造价太高了。”

　　“光是那些FS子和控制系统，成本就超过了光源本身。”

　　“如果要在全国推广，这笔钱……”

　　“钱不是问题。”林远看着手中的酒杯。

　　“问题是，我们把设备做成了精密仪器，这很难维护。”

　　“我们需要把这套系统傻瓜化。”

　　“下一步，我们要搞集成光路。”

　　“把这些分立的镜子、传感器、控制器，全部集成到一个真空光模块里。”

　　“像搭积木一样，一节一节拼起来。”

　　“这就需要标准的制定。”

　　林远放下了酒杯。

　　“通知李俊峰。”

　　“启明联盟，成立先进光源与光学传输委员会。”

　　“我们要制定中国光路标准。”

　　“所有想给工业之心供货的光学厂商，必须按这个标准来。”

　　就在这时，顾盼匆匆走了进来，神色古怪。

　　“老板，有个意外的消息。”

　　“怎么了？”

　　“尼康的人来了。”

　　“日本人？”林远眉头一皱，“东和财团派来的？”

　　“不。”顾盼摇头。

　　“是尼康总部的造反派。”

　　“他们说，他们被AS压制了太久，快要破产了。”

　　“他们听说我们在搞计算光刻和新型光源，想带枪投靠。他们手里，有我们最缺的一样东西大数值孔径high-NA物镜设计图。”

　　林远笑了。

　　敌人的联盟，开始瓦解了。

　　在生存面前，没有永远的敌人。

　　“让他们进来。”

　　“我想听听，这些曾经的光刻机霸主，能开出什么价码。”
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