探寻光刻技术前沿【5】：德国蔡司的EUV光学制造迭代进展

　

　　前一篇我们已讨论了第二代EUV光学系统的工程进展，相信很快就能看到系统级测试了。在继续讨论第二代EUV光刻机技术之前，我们再看一下第一代EUV光刻机光学制作的迭代，这将有利于我们理解工业生产力工具的迭代发展模式。

　　自2006年推出EUV光刻阿尔法演示工具（Alpha Demo Tool，ADT）以来，ASML 一共推出了7个型号的EUV光刻机，其中的核心光学系统由德国蔡司制造。

　　经过17年的发展，蔡司的EUV光学也在一直在升级，除了第一个量产型号NXE:3100采用了阿尔法演示工具的0.25数值孔径（0.25NA）外，其他的3300、3400、3600都采用0.33数值孔径（0.33NA）。

　　蔡司的Starlith 3600光学系统：左侧为照明模块，右侧为6镜头EUV曝光光学模块

　　相应的，蔡司目前已经出货了超过200套0.33NA的EUV光学系统，而为NXE:3600D平台打造的光学模块Starlith 3600目前已经出货超过100套，为2023年底推出的NEX：3800E光刻机打造的光学模块Starlith 3800的第一套已经出货。

　　蔡司的Starlith 3600的光学指标相比Starlith 3400提升了30%。虽然看上去提升比例不高，但是这给系统成像带来的提升非常明显。

　　从下图的曝光狭缝不同位置的图形定位偏差我们就能够正常的看到，3400C系统的偏差最高达到1纳米，而3600D系统在整个曝光狭缝区间的偏差都在0.3纳米以内、且非常均匀。

　　而最新推出的Starlith 3800的光学指标又提升了15%，可以预期其曝光精度将会促进提升。

　　0.33NA EUV光学系统除了核心的曝光光学部分不断的提高，照明模块也一直在改进。照明模块的光瞳填充因子（Pupil-filled factor）从2012年的40%降低到2016年的20%。

　　照明模块的最新版本的光瞳填充因子降低到20%，并且目前正在研究进一步改善的方案。

　　从2006年EUV光刻机诞生以来，我们大家可以看到德国蔡司一直在通过工业化生产力工具的量产-优化-升级的迭代过程，不断的优化其技术指标，逐渐提升量产能力。这个迭代过程的显著特征是：

　　1，有最顶尖的系统集成商ASML提供的顶尖的集成环境，来提供大量的测试数据用于反馈迭代；

　　3，有制造商蔡司通过自身的大批量量产过程的技术积累、在工业级产品制造平台中精细地优化指标、提升参数；

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