焦点周围的一个范围,在这个范围内图像连续地保持信息,这个范围被称作聚焦深度(DOF:Depth of Focus)或焦深[1],它相当于照相机的景深[2]。
聚焦深度是衡量曝光工艺窗口的重要参数,它标志了曝光系统成像的质量和晶圆表面位置的关系。在聚焦深度范围之内,曝光成像的质量是可以保证的。曝光时的聚焦深度必须要远大于晶圆表面的不平整度,只有这样才能保证光刻工艺的良率[3]。
如图1所示,为简化计算,只考虑来自掩膜版的第0级和第1级衍射光通过投影透镜在晶圆上成像,聚焦深度定义为2P0P,即为:
DOF=2P0P=λ/2(NA)2
其中,λ=曝光的波长,NA=光学系统的数值孔径[1]
图1 球形波面的光程计算(P0是波面的聚焦点,即R0P0=RP0)
[1] Michael Qurik, Julian Serda(著),韩郑生等(译),半导体制造技术,电子工业出版社,2015.06,359-360
[2] 崔铮,微纳米加工技术及其应用,高等教育出版社,2013.4,22
[3] 韦亚一,超大规模集成电路先进光刻理论与应用,科学出版社,2016.06,9-10
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