光刻机数值孔径(NA)是什么意思

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光刻机数值孔径（Numerical Aperture，简称NA）是衡量光学系统收集和聚焦光线能力的关键参数，直接影响光刻分辨率。‌NA值越高，光刻机能刻画的电路线条越精细，芯片制程节点也就越先进‌。
具体来说，数值孔径由以下公式定义：
‌NA = n × sinθ‌
其中：

• ‌n‌ 是透镜与晶圆之间介质的折射率（如空气n=1，浸没式液体n≈1.44）
• ‌θ‌ 是透镜能接收光线的最大半张角（即光锥角度的一半）
  

数值孔径如何影响光刻性能？

• ‌决定分辨率极限‌
  光刻分辨率 R 由瑞利公式决定：‌R = k₁×λ / NA‌
  
  • λ：光源波长（如EUV为13.5nm）
  • k₁：工艺因子，与光刻技术相关
  • NA：数值孔径
    可见，‌增大NA可直接缩小可加工的最小线宽‌，是突破物理极限的重要路径之一。
    
• 推动技术代际演进‌
  
  • 早期干式光刻机NA仅0.28~0.30（使用g线436nm光源）
  • 传统极限：空气中NA理论最大值接近0.95（受限于θ角和n=1）
  • 浸没式技术突破：通过在透镜与晶圆间注入高折射率液体（n=1.44），将NA提升至1.35，实现45nm以下制程量产
  • 当前前沿：‌高数值孔径EUV光刻机（High-NA EUV）已进入商用阶段，目标NA≥1.65‌，支撑2nm及以下节点研发
    
• 实际产业进展佐证‌
  ASML作为全球唯一EUV光刻机供应商，其最新财报显示，高数值孔径EUV系统已实现销售，单季度收入包含两台该设备，标志着该技术正式落地变现。
  

综上，数值孔径不仅是光学设计指标，更是半导体制造向更小尺寸演进的核心驱动力之一。‌提升NA已成为延续摩尔定律的关键手段‌，尤其在EUV时代，高NA技术正引领下一代芯片制造革命。