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纳米|光刻机（曝光机）光栅尺国产化开发技术分析( 二 )

机械纳米探测器技术分析


人员100万   （4个月）
1.1对现有光栅尺系统进行解剖分析/测量 包括读头的光学系统 (各个光学元件的光学性能和相对角度/位置)、控制/信号处理系统和机械机构、 光栅尺的结构和光学性能、光栅尺的原点的光栅结构、读头的输出信号等 。 如果允许 ， 将进行实地考察 ， 考察光栅尺的使用环境 ， 安装物理空间的限制 ， 并对光栅尺在使用时的输出信号进行测量 。 （3个月）
1.2系统/数据分析和撰写可行性报告 。 报告包括对现有系统的结构和数据的分析 ， 以及第2阶段和第3阶段的可行性分析以及更详细的计划和更精确的预算 。                     （1个月）
2. 光栅尺读头制作
750万（人员450万 ，设备和材料300万）       （18 个月）
2.1设计制造光栅读头达到0.1μm输出分辨率            （10个月）
2.1.1光栅尺读头光学系统设计 ， 光学系统安装夹具设计、控制/信号处理系统设计 ， 和机械结构设计 （4个月）
2..1.2 根据设计定制光学元件 ， 控制板卡、读头的结构件、安装系统（包括精密6轴平台和安装夹具等） （2个月）
2.1.3. 组装调试第一个读头样机并上机测试 。 （4个月）
2.2优化光栅读头达到0.01μm输出分辨率                （8个月）
2.2.1 对读头样机进行优化（2个月）
2.2.2 定制新零部件（2个月）
2.2.3 组装调试第二版读头样机并上机调试（4个月）
第2阶段可能遇到的主要问题及解决方案：光栅读头的光学元件很可能无法在国内找到对应的元件 ， 大部分或全部都可能需要（利用光学设计软件Zemax）自行设计和定制 。 计划中已经给设计阶段2.2.1预留了时间来进行设计和寻找国内供应商 。 另一个问题是第一次制作的样机不可避免的可能遇到一些无法通过软件模拟而发现和解决的问题 ， 这些很可能会使得第一个样机的输出分辨率达不到最高设计分辨率（好于0.01μm） 。 所以计划中加入了优化阶段 ， 对第一个样机中出现的问题进行优化 ， 优化后的第二个样机的输出分辨率应该可以达到10纳米甚至亚纳米量级 。
3. 光栅尺制作        1500万（人员600万 ，设备和材料900万）          （24个月）
3.1制造第一版光栅达到0.1μm输出分辨率            （16个月）
3.1.1定购安装调试紫外激光（暂定Coherent Innova Fred）包括防震台系统 ， 水冷系统 ， 激光倍频晶体保护气体系统 。 （4个月）
3.1.2扩束系统、干涉系统设计、元件定制和安装调试（6个月）
3.1.3光栅尺的玻璃基板定购 ， 光栅尺感光材料定购 ， 光栅尺感光材料涂敷工艺研究 （4个月 与3.1.1同时进行）
3.1.4搭建光栅检测系统 ， 对光栅的周期、衍射效率等参数进行检测 。 （3个月 与3.1.2同时进行）
3.1.5进行光栅刻蚀并对刻蚀后光栅进行固化以及封装（4个月）
3.1.6 第一版光栅尺和读头联合上机调试 （2个月）
3.2优化光栅达到0.01μm输出分辨率                  （8个月）
3.2.1光栅刻蚀系统优化：包括对扩束系统、干涉系统、感光材料涂敷系统的优化（3个月）
3.2.2刻蚀优化的第二版光栅：对光栅结构、曝光参数、刻蚀后光栅固化以及封装工艺等进行优化获得正弦分布的第二版光栅（3个月）

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