光刻物鏡光學零件納米精度製造基礎研究

《光刻物鏡光學零件納米精度製造基礎研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由戴一帆擔任項目負責人的重大研究計畫。

基本介紹

• 中文名：光刻物鏡光學零件納米精度製造基礎研究
• 項目類別：重大研究計畫
• 項目負責人：戴一帆
• 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學

中文摘要

193nm大數值孔徑光刻物鏡零件最大口徑超過300mm，形狀複雜，材料特殊，具有納米、亞納米的精度要求，代表納米精度製造前沿。項目圍繞光刻物鏡納米精度和超光滑表面生成、特殊材料納米加工等要求，探索納米精度製造的新理論和新方法。基於Sigmund濺射和Bingham流體理論，研究高效原子量級材料去除可控性，為納米精度生成提供製造基礎；克服傳統誤差高點去除光學製造理論局限，發展原子量級材料添加和去除相結合的新方法，為納米精度和超光滑表面生成提供創新思路；針對單晶CaF2納米製造的各向異性，研究可控柔體拋光理論，克服傳統剛性盤拋光差異性適應能力局限，建立變柔度條件下各向異性材料的一致性去除理論；解析納米精度製造過程產生的納米現象和規律，提高製造過程的可控性和確定性，實現納米精度光學加工預測預報。在創新研究基礎上，形成光刻物鏡納米精度製造的核心理論，為相關國家重大專項順利實施提供理論和技術支撐。

結題摘要

光刻物鏡製造需要面形精度和表面質量要求同時達到納米甚至亞納米量級，對現代光學製造技術提出了極大挑戰，代表了當前超精密光學加工領域的發展前沿。項目圍繞光刻物鏡納米精度製造、超光滑表面生成和特殊材料加工等要求，提出了納米精度製造的關鍵性理論和方法。基於Sigmund濺射理論，研究了高效原子量級材料去除的可控性，為納米精度生成提供了基礎；提出了材料添加和去除相結合的方法，克服了傳統誤差高點去除光學製造理論局限，為納米精度提供了新思路；針對單晶CaF2 納米製造的各向異性，研究可控柔體拋光理論，克服了傳統剛性盤拋光差異性適應能力局限，建立了各向異性材料的一致性去除理論；通過探索光學表面製造過程中的超光滑表面生成規律和亞表面質量控制方法，並對確定性拋光工具可變柔度的控制，實現了光學元件的超光滑、低損傷製造。最終採用自主研發的裝備和工藝，實現了193nm光刻物鏡正式光學零件的納米精度製造，為保障國家光刻機研製項目中小批量、超高精度的光學零件加工需求提供了技術支撐。