喜迎二十大，科技她力量。中国共产党第二十次全国代表大会将于年秋季在北京召开。党的二十大顺利召开，是党和国家政治生活中的大事、喜事、盛事。首都女教授协会推出“科技之星”专栏，宣传先进事迹，凝聚巾帼榜样力量。
首都女教授协会女科技工作者专委会主任委员——李艳秋教授(第2期）
李艳秋，中共党员，现任北京理工大学教授（年入选长江学者奖励计划特聘教授）、博士生导师，北京市第十一届党代表。曾任中科院电工研究所室主任和研究员（百人计划）、哈尔滨工业大学任副教授（期间曾公派日本访问学者：日本RIKEN、姬路工业大学高度产业技术研究所、尼康公司半导体曝光事业部任客座研究员、副教授、高级工程师等）。现任中国光学学会光刻技术专委会副主任、国家标准化委员会MEMS标委会委员、首都女教授协会科技专委会主任、北京女性科技工作者协会副会长。
李艳秋教授长期致力于光学理论和技术研究、精密光学仪器或装备的设计研制。近40年的教学科研中，主持国家重大或重点、科技部和国家自然基金委、国际合作、省部及项目或课题30余项，发明专利余项、论文近篇。曾从事光折变非线性光学与光存储、半导体光学研究。近25年，聚焦DUV和EUV光刻机光学设计、光刻机波像差及偏振像差传检测、计算光刻技术、光刻机-掩模-工艺-检测等一体化协同设计研制技术，以及高分辨、多功能先进成像与光谱技术和仪器。
光刻机研制，使命重如山！
浸没深紫外（DUV）和极紫外（EUV）光刻机是极大规模集成电路制造的利器，我国长期无法采购到最先进的光刻机。目前先进的NA0.33（NXE:B、NXE:C）光刻机已经量产，高数值孔径（NA0.55）极紫外光刻机也离应用越来越近。面对西方制裁和限制，李艳秋教授深感中国自主研制光刻机的使命重如山。李艳秋团队瞄准国家重大战略需求和科技前沿，于2年2月归国至今，长期面向我国自主研制高端光刻机中“卡脖子”技术、先进材料和超颖表面的表征技术与仪器、多维度成像及光谱探测技术、医学诊疗和生命与健康等领域的重大需求，开展深入细致的学术研究与技术研发。
EUV光刻研发及应用已40余年历史。EUV光刻及可行性论证，源于上个世纪80年代软X射线（4-40nm波长范围）光刻：年，日本NTT的H.Kinoshita公布了他们利用镀有多层膜的2镜Schwarzschil光学系统，首次获得软x射线缩小投影光刻的验证结果。木下教授和尼康邀请李艳秋参加ASET联合项目：极紫外（EUV）光刻机研制。面向检测EUV光刻机波像差需要的高精度相移点衍射干涉仪研制、检测掩模缺陷需求、提高同步辐射13.4nmEUV线束照明掩模的强度和均匀性等需求，她3个月内设计完成了不同数值孔径的2、3、4面反射镜的成像和照明系统；木下教授委托美国公司加工、镀膜，团队进行ETS样机的集成、测试、曝光。年底（实现）-0年首次报道获得大面积（10mmx10mm）、60nmLine/SpaceEUV光刻曝光图形、40nm孤立线条图形，证明了EUV光刻机用于极大规模集成电路制造中的可行性。在尼康工作期间，李艳秋创新编制了含高能电子束相对论效应的电子光学设计程序，提高了电子束光刻成像精度；在电磁透镜设计中，打破传统规则的电磁透镜设计、加入修正小磁畴，提高电子光学成像分辨率和保真度，完善了电子束投影曝光机成像性能，同时完成NA0.25/6镜大视长50nmEUV光刻物镜设计、物镜热变形分析及其对成像性能的影响。3年，李艳秋在美国三束会议作大会开幕式邀请报告后，Giff先生（美国第一个将光刻机产业化的人）在SEMINewsLetter上，用2/3版面给予了高度评价。1年早春，李艳秋从中文导报上获悉华虹-NEC获得的光刻机落后美国、日本三代时，联想起在尼康半导体曝光事业部部长处看到的IBM禁售中国先进光刻机的贸易条款，潸然泪下，并深感使命重大。立即联系中国科学院，并被邀请应聘百人计划研究员。2年2月25日李艳秋回国至今，始终不忘初心、牢记使命，一直参与中国nm-28nmDUV和7nm-3nmEUV光刻机研制的立项建议、论证、规划和实施。潜心深耕光刻机研制中的“科学问题”和“卡脖子”技术，甘为人梯，潜心研究光刻机不断升级的成像理论、计算光刻分辨率增强、一体化协同设计研制、像差检测等“卡脖子”技术等。培养相关硕士博士毕业生余人。
2年12月至今，在国际自然基金委、“十五”期间科技部重大项目、“十一五”——“十三五”国家重大专项资助下，她带领团队率先利用光刻仿真软件PROPLITH，研究分析光刻机性能参数、掩模结构及参数、工艺参数对光刻成像性能的影响，为光刻机研制企业提供研究分析数据。率先建立了NA1.35浸没光刻机全光路、非傍轴近似、非远心、含3D偏振像差的严格矢量成像理论和仿真软件，实现更高精度的正向光刻仿真分析；同时，率先建立的严格矢量计算光刻、全曝光视场-低误差敏感度-多目标计算光刻、压缩感知快速计算光刻、高保真-贝叶斯压缩感知、全芯片-快速计算光刻技术等多种先进、快速、高保真、自适应计算光刻等分辨率增增强技术。面向未来9-1nm节点IC制造EUV光刻机发展的趋势和需求，建立了EUV光刻物镜的分组设计与优化等方法，设计了缩小倍率4、5和8，及数值孔径NA0.25、0.3、0.33、0.4、0.5、0.55、0.6和0.7的四反、六反、八反、十反一系列结构的非球面和自由曲面、共轴或离轴的EUVL物镜及其相匹配的照明系统，并对多层膜与物镜进行协同光学设计研究，获得高分辨、反射率均匀的EUV光刻成像设计结果；同时也对部分物镜系统进行了热变形分析与像差补偿设计、可制造性约束及其性能分析，设计了多种结构的一系列物镜及与之匹配的照明系统。其中NA0.33EUV曝光系统，能够满足22～13nm光刻技术节点设计性能的需求。同时也较早地开展了NA0.33EUV计算光刻研究。年春季率先设计并发表NA0.5-0.6变倍率EUV物镜，年，首次发表了NA0.5-0.6变倍率物镜需要的EUV光刻机照明系统设计，可在掩模面实现95%~98%的照明均匀性；同时对高NA大口径曝光系统需要的高性能多层反射膜进行了创新型设计，并申请了多项专利保护。
近期，在高NA0.55EUV物镜和照明系统设计以及计算光刻方面，取得了新的进展。在年，申请人及团队提出了一种用于EUV的基于梯度的计算光刻分辨率增强方法，研究了厚掩模低偏振像敏感度的计算光刻。研究经历和成果表明，她在DUV和EUV光刻机的照明系统-成像系统设计、加工、检测及其与掩模和工艺之间的协同设计优化方面，独树一帜。
为了验证光刻极协同设计研制技术，8年开始，团队自主设计并研制了NA0.75/小视场DUV研究型光刻机、NA0.5反射式-类EUV光刻机，并在此研究型光刻系统集成了多种像质检测传感器（图1-2，图３a），实测2个研究型小视场光刻成像性能与协同设计研制预期相符，证明了光刻设备与掩模/工艺/检测的一体化协同设计优化和研制技术的有效性。创新性建立了多种先进计算光刻方法（图3b）。引领和支撑企业和研究院所DUV、EUV光刻机研制。在光刻机偏振像差检测技术基础上，研制了新型-多功能偏振成像／光谱／OCT技术与系统（图４-９）。相关技术也将有利地支撑光刻机偏振器件和偏振像差高精度检测，并可拓展到半导体材料与器件、超颖表面特性表征、以及航天／遥感／化工／医药、医学诊疗等领域。
培养学科交叉人才，舍我其谁！
集成电路制造光刻机研制和应用，迫切需要高端的专业人才和多学科交叉的复合人才，李艳秋教授在教学科研中，不断挖掘学科交叉中的科学、技术、仪器、应用，注重培养学科交叉型人才。她从教近40年，依然怀着忐忑和敬畏之心，给予年轻人学术营养。每次上课前，依然需要0.5-1天时间备课。不仅重视在本科、硕士生和博士生教学中教书育人、思政育人，而且注重在实施国家重大项目实践中教书育人。本科生的“半导体物理”和硕士生的“高等光学”课，理论性强、难度极大，物理思想的解读和逻辑链上的关键问题、理论和应用的关系等是备课讲授的重点。硕士生“学科交叉中的光学技术与仪器”和博士生的“现代光学进展”课，需要授课教师有坚实的多学科理论和技术积累，以及应用领域的历史现状与发展趋势预测，并讲述多领域的过去、现在相关的光学理论、技术及仪器关联，同时预测未来多领域对光学理论和技术的需求。这些均需要融入多样性授课模式。
近15年，实验室毕业博士研究生23人、硕士研究生67人，为中国华为公司、阿斯麦(ASML)(中国)、EDA企业Cadence和Synopsys（上海）、中芯国际、武汉新芯、全芯智造技术有限公司、中科晶源微电子技术（北京）有限公司等企业，以及中科院多个研究院所、航天集团多个院所、中国船舶研究院、中国电子科技集团院所、中国兵器集团院所等，输送了大量高端专业技术人才以及学术/技术/管理骨干。
来源
女教授家园
