如何提高光刻機的NA值

本文介紹了如何提高光刻機的NA值。

為什么光刻機希望有更好的NA值？怎樣提高？

什么是NA值？

如上圖是某型號的光刻機配置，每代光刻機的NA值會比上一代更大一些。NA，又名數(shù)值孔徑，是影響分辨率(R)，焦深（DOF）的重要參數(shù)，公式為： R=k1?λ/NA DOF=k2?λ/NA2 其中，λ為波長，k1,k2均為工藝因子。從公式可以看出：提高NA可以提升光刻分辨率，增大NA會縮小景深。

如何增大NA？ 增大NA值的主要目標是提高分辨率。 NA的公式為： NA=n?sin(θ)

其中： n是透鏡介質(zhì)的折射率 θ是透鏡最大入射角。 因此，要增大NA，就要從增大透鏡折射率或透鏡這兩方面入手。

如何增大透鏡介質(zhì)的折射率？ 一般透鏡的材料為熔融石英，折射率大概為1.46，而氟化鈣，氟化鎂，氟化鍶的折射率更高。 另一方面是采用浸沒式光刻，通過在透鏡與晶圓之間填充液體來增加折射率。

如何增大透鏡的最大入射角？ 增大透鏡的直徑。通過增大物鏡的直徑，可以接納更多的光線，從而使最大入射角增大。 但大尺寸透鏡的磨制和拋光過程中，要確保透鏡表面平整、無劃痕，并保持預定的曲率。制造難度非常大，成本也隨之增加。