传统光刻机的演变和所面临的挑战

      光刻机是诸多现代技术高度集成的产物， 这些技术是：物理学，光学，化学，材料科学，精密机械，精密控制，工程学等等。在过往的20几年中，光刻机作为半导体制造业的重要设备，经历了很多次革命。这些变革是伴随着微处理器和DRAM特征尺寸的不断缩减发生的演变。 由于光刻的分辨率与曝光波长、物镜光阑孔径的关系为：分辨率=K1λ/NA所以光刻机的革命主要发生在这样几个方面[2－8]：大NA非球面镜光学系统，短波长光源，分辨率增强技术（降低K1因子），同步扫描工件台等。

光刻机

      传统光刻机的投影物镜多采用全折射式设计方案，即物镜全部由旋转对准装校的透射光学元件组成。其优点是结构相对简单，易于加工与装校，局部杂散光较少。然而，大数值孔径全折射式物镜的设计非常困难。为了校正场曲，必须使用大尺寸的正透镜和小尺寸的负透镜以满足佩茨瓦尔条件，即投影物镜各光学表面的佩茨瓦尔数为零。

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扫描步进投影曝光（Scanning-Stepping Project Printing）。90年代末～至今，用于≤0.18μm工艺。采用6英寸的掩膜板按照4：1的比例曝光，曝光区域（Exposure Field）26×33mm。优点：增大了每次曝光的视场；提供硅片表面不平整的补偿；提高整个硅片的尺寸均匀性。但是，同时因为需要反向运动，增加了机械系统的精度要求。