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纳米|光刻机（曝光机）光栅尺国产化开发技术分析( 三 )

机械纳米探测器技术分析


3.2.3 第二版光栅尺和读头联合上机调试 （2个月）
第3阶段可能遇到的主要问题及解决方案：激光在从几个mm扩束到>1.5m直径后能量密度大幅减少 ， 可能使得曝光时间过长 。 环境震动会使得光栅模糊 ， 不能获得跟干涉条纹强度分布一样的正弦分布 。 所以第一版光栅的目标是实现0.1μm分辨率（探测器信号周期0.4μm的1/4 ， 也就是说每个周期只要分辨出四个相位状态即可） 。 为了解决包括这个问题在内的所有可能遇到的问题 ， 第3阶段也设计了一个优化阶段 。 针对这个我们已经设计了一个读头系统使得光栅不需要在整个1.5m的范围内保持连续性 ， 而是只需要在局部（比如0.15m范围）保持连续性即可（将申请专利保护） 。 这就使得 ， 每次刻蚀激光只需要可以只扩束到0.15m或者更小的直径 。 我们知道激光的能量密度跟直径的平方成反比 。 当只扩束0.15m直径时 ， 激光的能量密度是扩束到1.5m直径后的能量密度的100倍 ， 所以当其他条件相同时曝光时间只是原来的1/100 。 可以保证局部光栅的正弦分布 。 所以优化后的光栅应该可以支持10纳米甚至亚纳米量级的分辨率 。
附录1：项目预算估算方法：
项目需要一个5人团队:其中包括项目带头人（120万/年） ， 2位资深光学博士（50万/人/年） ， 1位资深电子/控制工程师（40万/年）和1位资深结构/机械工程师（40万/年） 。 所以人员费用是300万元/年 。 根据第1、2、3阶段4个月、18 个月、24 个月时间计算 ， 人员费用分别是100万、450万、600万 。
第2阶段的设备主要有对光学元件如（光栅、透镜等）的衍射效率、折射率、反射率、偏振、焦距等进行测量的椭偏仪 ， 帮助光学系统组装的自准直仪、光学显微镜等 ， 预算100万 。 另外还有对光学元件进行空间精准定位、帮助光纤进行耦合等的精密6轴调整平台两套 ， 预算100万 。 光学读头的光学元件、控制板卡、结构件等零部件定制和购买 ， 预算100万 。所以总共设备和耗材预算300万元 。
第3阶段的设备和元器件等预算由下表估算
项目设备和耗材



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