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      超精密光學技術
      全頻段亞納米精度光學加工與檢測

      光刻投影物鏡是一種典型的極小像差系統,為滿足曝光分辨率要求,系統波像差需小于10nm(浸沒式系統更是要求系統波像差小于1nm)。物鏡光學元件表面形貌在低頻(影響各種像差)、中高頻(影響對比度)、超高頻(影響透過率)范圍內全面實現亞納米級的制造精度是達到上述系統波像差的前提。

      超精密光學元件制造是一個檢測與加工逐步迭代收斂的過程。團隊采用高精度Fizeau型干涉儀、白光干涉儀、原子力顯微鏡等高性能檢測設備,突破了深亞納米級精度復現性、絕對檢測等多個關鍵技術難題,實現了深亞納米精度的全頻段光學表面檢測。以上述超精密檢測技術為支撐,團隊針對超高精度光學元件表面(平面/球面/非球面)加工需求,自研了機械臂預拋光機及射流超光滑拋光機床等專用加工設備,開發了銑磨、預拋光、精密拋光、超光滑與離子束面形精修的組合加工工藝,并最終實現了深亞納米級精度的全頻段制造。目前,典型平面/球面元件加工精度面形優于0.3nm RMS,表面粗糙度優于0.2nmRMS;典型同軸非球面、離軸非球面(偏離量小于2mm)加工精度面形優于0.5nm RMS,表面粗糙度優于0.3nm RMS。               

      圖片1

      DUV光刻物鏡光學表面空間頻率劃分示意圖

      auto_1088

      平/球面亞納米精度全頻段加工結果

      auto_1089

            偏離量0.3mm非球面典型加工結果與檢測條件


      通過國家科技重大專項支持,團隊建成了具有國際先進水平的超精密制造技術研發平臺。擁有各類精密數控光學加工設備20余臺套,高精度面形干涉檢測干涉儀、工作站20余臺套,以及用于元件中頻與高頻分量檢測的白光干涉儀、原子力顯微鏡等精密測量儀器。公司擁有近5000平米專用超精密環控實驗室以滿足高精度加工、檢測以及相應工藝開發需求。上述平臺在支撐專項光刻投影任務研發的同時,將有能力為更廣泛的用戶提供高質量的光學加工與檢測服務。

                      光學加工光學檢測


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