如何提高光刻機(jī)的NA值？

知識星球（星球名：芯片制造與封測技術(shù)社區(qū)，星球號：63559049）里的學(xué)員問：為什么光刻機(jī)希望有更好的NA值，為什么？怎樣提高？

什么是NA值？

如上圖是Asml PAS5000型號的光刻機(jī)配置，每代光刻機(jī)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(biāo)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(yù)定的曲率。制造難度非常大，成本也隨之增加。

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