第318章 专注模式

“你匀速段的控制算法用得不是很好吗，换向段为什么不用同样的策略？”肖宿问。

邓威苦笑了一声，说道：

“不是不想用，是换向段的受力结构完全变了。

匀速段我们用的是前馈加反馈的复合控制，前馈模型可以精确补偿导轨的摩擦力矩和驱动电机的推力波动，因为匀速段的负载变化是准静态的。

但换向段的瞬间载荷方向翻转了一百八十度，驱动电机的电磁力、导轨的摩擦力、台面的惯性力三个量同时在翻转点突变，突变的耦合时间不到五毫秒，远快于前馈模型的更新周期。

模型跟不上，反馈来不及补，尖峰就上去了。”

肖宿听完，没有立刻说话。

他低头看了一眼那几组驱动电机的电流波形，目光在换向节点处停了一下，抬起头说：

“控制算法的思路是没错的，问题在于换向过程中的源头受力变化太快，算法跟不上。

如果要解决这个问题，或许应该从换向轨迹本身去想办法。”

邓威和身后的研究员同时眼睛一亮，连忙凑上前去:“变换轨迹？如果是这样的话，我们应该……”

……

一圈转完，已经接近中午了。

高长平把肖宿送到车旁，站在车门边上又说了好一长串话，看他的眼神比早上还要热切。

肖宿还是不适应这么热情的交流，板着脸点了点头，说了句“文档这两天高长安给你们”，就弯腰上了车。

车子驶出园区大门的时候，肖宿靠在座椅上，脑子里还在转刚才在物镜装调实验室看到的那一幕。

无论是定量分析、光学设计软件，还是有限元网格收敛，虽然表面上看每一条都是具体的工程困难，但把它们放在一起，肖宿看到的却是一个更底层的共同瓶颈。

光刻物镜的波前优化、光源的相干性均匀度、工件台的换向瞬态，表面上是三个互不相干的子系统问题，但它们在数学上全卡在了同一个地方，那就是高维多变量耦合系统的全局优化。

传统光学设计的工具箱里，没有专门处理这种耦合的工具，所以每个子系统只能在自己的局部空间里反复试凑。

局部试凑碰到耦合问题，就像一个人在一个房间里调家具的位置，但家具的另一头连在隔壁房间的墙上，他怎么调都对不齐。

即便是他刚才给罗华写的那个谱域对消方案，也只能解决单个子系统的优化效率问题。

它可以帮罗华把光瞳函数修正的计算时间从几个月压缩到几天，可以把波像差的校准精度提上去，但它改变不了一个事实，那就是这套光刻系统的整体架构，从一开始就不是为了全局协同优化而设计的。

光源、物镜、工件台是三个独立设计的子系统，通过接口拼在一起，接口上的耦合误差只能靠反复联调去磨。

磨得好是经验，磨不好是常态。

这就是为什么罗华他们调了快一年，整体波像差还是压不到目标线以下。

不是他们不够努力，也不是数学工具不够好，是这套架构本身的协同天花板就在那儿。

肖宿把目光从车窗外收回来，拿出手机，在备忘录上打了几个字。

光源物镜工件台协同优化、全局耦合函数、EUV光源替代路径。

接下来的两天，肖宿又开启了专注模式，连实验室也不去了，几乎把所有的时间都花在了书房里。

桌上摊开的材料从最开始那叠超材料文献，逐渐变成了光刻系统各个子系统的技术报告。

高长安之前给他的那份深紫外光刻专项报告只是一个概览，真正要想从架构层面重新设计一套光刻系统，需要吃透的东西远比那份报告里写的多。

他把目前国际主流的几套光刻技术路线重新梳理了一遍。

193纳米浸没式光刻是目前应用最成熟的方案，靠的是深紫外激光器加浸没液体提高数值孔径，再通过多重曝光和计算光刻来弥补分辨率的不足。

这套方案的极限分辨率大概在38纳米左右，再往下走就进入EUV的领地了。

极紫外光刻用的是13.5纳米波长的光源，理论上可以把分辨率直接推到几纳米的量级，但是EUV光源的功率和稳定性一直都是瓶颈，从锡等离子体产生极紫外光的效率极低，大部分能量都变成了废热，真正能打到晶圆上的有效光功率少得可怜。

再加上EUV光路必须在真空中传输，所有反射镜都必须是多层钼硅镀膜的超精密曲面镜，加工难度和成本都是天文数字。

肖宿把这些技术路线的底层物理限制在脑子里过了一遍，目光落在一个关键点上。

不管是193浸没式还是EUV，它们的光源、物镜、工件台都是独立设计、独立优化、再拼在一起联调的。

这种串行架构天然存在一个无法根除的缺陷，也就是每个子系统在设计的时候都是假设其他子系统处于理想状态，但实际情况是谁都不理想，偏差就在接口上互相叠加放大了。

如果从一开始就把光源、物镜、工件台作为一个统一的耦合系统来设计呢？

用同一个全局优化框架去描述三个子系统的所有自由度，让它们在设计阶段就实现协同最优，而不是造出来之后再联调磨合。

这个想法在脑子里一浮现，肖宿几乎是本能地开始往下推。

这套新架构的核心需要一个比谱域对消更底层的数学框架，因为谱域对消解决的还只是单个子系统内部的优化问题。

而要把光源的波前整形、物镜的波像差补偿、工件台的动态定位误差这三样东西统一到一个优化空间里，需要的是一套能同时描述光场传播、光学传递函数和机械运动学的全局耦合函数。


　　(https://www.shubada.com/127848/36337284.html)


1秒记住书吧达：www.shubada.com。手机版阅读网址：m.shubada.com