在上一期 ASML101 中，我们为大家详细讲述了 ASML 是如何不断突破光源技术瓶颈，以产生更短波长的光，支持更先进的芯片制造。
在“瑞利判据”公式里，除了波长，还有一个非常重要的参数——数值孔径（NA），它描述了能够收集光的角度范围，更大数值孔径的光学系统可以实现更小的线宽。
本期 ASML101，我们将会为大家讲述 ASML 光学系统的发展历程，详解透镜与反射镜的精妙之处。
当我们提到光刻机的镜头时，我们指的不仅是一块简单的透镜，而是由数十块独立的透镜及反射镜组合而成的复杂光学系统。
为保障晶圆图案的质量，光刻机中每一块透镜的位置误差都必须小于1nm。ASML在透镜设计领域的创新使芯片制造商能够缩小芯片的线宽。自20世纪80年代末以来，ASML 所有的光刻系统都采用了我们的战略合作伙伴蔡司的光学器件。
第六讲
光刻机内精密又特别的“单反镜头”
数值孔径
透镜分辨率的提高意味着数值孔径（NA）的增大，数值孔径是衡量透镜系统收集和聚焦光线能力的参数，提高数值孔径方法之一是将精度更高的透镜和反射镜集成到扩展的光学系统中。目前，数值孔径最大的光学系统高度超过1.2米，重量超过1吨。
浸润式光刻机
2003年，ASML 在提高数值孔径方面迈出了重要的一步，开发了浸润式光刻机。通过在透镜和晶圆之间加一层水，光经投射后可实现更小的分辨率，帮助芯片制造商生产更小线宽的芯片。水这一介质提高了系统光学组件的数值孔径。现在，DUV 光刻机投影物镜系统的数值孔径可达1.35。
复杂光学系统的控制
今天，光刻机的复杂性让高质量光学系统的实现成为一项巨大的工程挑战，但是这个实现让工程师能以极高的精度控制每一次曝光过程。数以千计的传动装置能对每个透镜和反射镜组件精确的位置与方向进行细微的调整，以确保每次都能在晶圆上获得完美的图案。
例如，光刻机中使用的高重复性、高能量的光脉冲会使光学系统升温，从而导致镜头变形。虽然这些变化可能仅仅是毫开尔文和纳米量级的，但仍然足以制造出有缺陷的芯片。光学组件中的传动装置可以主动补偿这些透镜的热效应。
通过最近三期的 ASML101，相信大家已经对 ASML 光刻机的光源和光学系统有了深入的认知，这二者极大影响了线宽的长短，但达到更短的线宽仅是光刻机不断革新的目标之一。除此之外，生产效率与良率也是光刻机非常重要的性能指标，这一部分，我们将会在下一期 ASML101 中为大家解答，敬请期待！
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