10月9日消息，近日半导体设备龙头ASML与合作伙伴蔡司（Carl Zeiss）工程师共同发表了一篇题为《Hyper-NA: a system with a numerical aperture of at least 0.75》的研究论文，披露了新一代Hyper NA EUV光刻技术，有望在未来约10年内准备就绪，并将最小图案特征尺寸缩小至5nm，较现有High NA EUV设备进一步缩小超过三分之一。这篇文章已经刊登于《Journal of Micro/Nanopatterning，Materials and Metrology》。
根据ASML官网数据，目前EUV微影设备包括采用0.33数值孔径（NA）的NXE系列，以及采用0.55 NA的新一代High NA EUV（EXE系列）。其中，NXE系列分辨率约13nm，可应用于7nm、5nm、3nm及2nm等先进制程；High NA EUV则将分辨率提升至约8nm，锁定2nm及以下更先进制程需求。Hyper NA EUV目标将最小图案特征尺寸进一步缩小至5nm，有助于减少部分精细电路对多重图案化的依赖，并降低制程复杂度。目前英特尔已开始将High NA EUV导入生产，三星电子与SK海力士计划于2028年跟进，台积电则预计于2030年导入。但是，对于High NA EUV，ASML尚未正式决定是否投入商业化生产，相关技术挑战仍有待克服。
最新的论文进一步指出，蔡司目前已具备制造Hyper NA EUV所需高精度反射镜的能力，新设备体积预计仅略大于现有High NA EUV系统。论文分析称，从NA 0.55提升至0.75可沿用相同的折叠几何结构，因此新的系统体积几乎不会显著增加（现有High NA EUV设备体积已相当于一辆双层巴士），芯片制造商无需重建洁净室空间即可引入新设备。这一设计延续了从NA 0.33到0.55时所采用的同一折叠几何方案，使得Hyper NA能够无缝集成到ASML面向所有数值孔径的统一高吞吐量扫描平台中。论文还指出，若后续将NA进一步扩展至0.85，光刻系统体积将大幅增长，反而降低实用吸引力。
此外，Hyper NA EUV的另一项优势，在于能够沿用ASML现有的EUV光源。研究人员指出，现有光源可直接应用于Hyper NA EUV，即使采用自由电子激光（Free-Electron Laser，FEL）作为替代光源，也不会改变照明系统的设计。论文特别提到，这一特性对包括xLight在内的美国初创企业具有参考意义——xLight正在开发自由电子激光光源，埃隆·马斯克曾暗示其得州Terafab芯片厂可能采用该技术。
论文还显示，High NA和Hyper NA均采用变形放大倍率（anamorphic magnification），其掩膜角度分布呈约1:2的椭圆形，Hyper NA掩膜端的最大入射角相比High NA仅增加约1度，因此现有掩膜基础设施预计可在无需或仅需极小修改的情况下复用。论文的初步详细模拟结果确认了这一判断，显示掩膜三维效应在可接受的范围内。
不过，研究人员也指出，Hyper NA的主要技术挑战集中在更低的可用景深上。这需要更薄的光刻胶，同时改进扫描设备的聚焦控制、晶圆平整度以及工艺控制能力。 若要进一步突破Hyper NA的解析能力限制，未来光刻设备可能需要采用波长更短的光源，但相关技术目前仍处于学术研究阶段。当前EUV系统使用13.5nm波长，而向更短波长（如6.7nm）的过渡面临多层反射镜角度带宽收窄等根本性限制，相关材料与光学技术距离工程化仍有较大距离。 尽管Hyper NA有望延续现有EUV技术路线，实际商业化时间仍有待ASML后续确认。
以下为该论文内容的翻译：
通往 Hyper NA 的路线图
图1概述了蔡司过去所有的光刻光学系统。除极少数例外，所有这些光学系统在分辨率-时间图中都遵循同一条曲线。该曲线的斜率在 2010 年左右开始减小，反映出业界将改进的光学分辨率转化为大批量生产中更小图案尺寸所需的时间不断增加。反过来，工具代际之间时间间隔的增加也反映出开发这些日益复杂的光学系统所需付出的更大努力。
△图1 展示了 1982 年至 2034 年光刻分辨率的演变，将各种光源波长——从 g 线到 EUV——与蔡司首次发货年份对应绘制。
对下一代工具进行简单估计，可以通过对该曲线进行直接外推得到：它应具有 5 nm 半间距的光学分辨率，并将在距今约 10 年内可用。这一 5 nm 分辨率可以通过将数值孔径（NA）提高到至少 0.75 来实现，因此有了“hyper NA”这一名称。
NA 提升的设计后果
在投影系统的光学设计中，必须理解不仅反射镜的数量相关，它们相对于彼此的排列方式也同样相关。这种排列被称为设计类别或折叠几何。图 2 概述了随着数值孔径增加，这些折叠几何是如何变化的。
△图2，四幅图比较了数值孔径（NA）值 0.25、0.33、0.55 和 0.75，显示光锥宽度如何随每个更高 NA 而增加。投影透镜有不同的设计类别，也称为折叠几何形状。每种折叠几何形状仅适用于特定范围的NA值。
随着数值孔径从 0.25 增加到 0.75，反射镜尺寸持续增大。从低 NA（0.33 NA）过渡到高 NA（0.55 NA）需要新的生产设备来制造更大的反射镜，特别是需要新的计量手段来在生产过程中测量其面形。然而，这些变化的后果仅限于透镜制造过程，对其外部影响很小。
这与从 NA 0.33 过渡到 NA 0.55 时改变折叠几何的后果非常不同：不同的折叠几何导致系统尺寸大幅跃升，并对工具用户及其晶圆厂空间需求产生影响。由于从 NA 0.55 到 NA 0.75 的过渡可以在相同的折叠几何内实现，系统尺寸几乎不会增加，如图 3 定量所示，从而允许在晶圆厂中几乎无缝地引入工具。它还允许集成到未来的 ASML 高生产率扫描仪平台中，该平台从 0.33 开始在所有 NA 之间提供通用性。
△图3，展示了照明系统和投影透镜，标注了 0.55 NA、0.75 NA 以及高达 0.85 的 NA，位于晶圆台之上。
Hyper NA（0.75 NA）与其前代High NA（0.55 NA）光学占地的比较。NA 高达 0.85 的 Hyper NA 设计也可实现；然而，由此导致的系统尺寸增加使这一选项吸引力降低。
数值孔径并不限于 0.75；相反，我们已经推导出 NA 高达 0.85 的光学设计。然而，这一更高的 NA 值显著增加了系统尺寸，从晶圆厂空间和生产成本的角度看，使这一选项吸引力降低。
掩模基础设施
Hyper NA 允许复用大部分现有基础设施。这对光源而言显而易见，但它同样适用于基本掩模技术。为解释这一点，我们参考图 4，它描绘了不同 EUV 代际下掩模所经历的角度。低 NA 采用等比例放大；因此，角度分布（角度的正弦）近似为圆形。高 NA 和 Hyper NA 是变形的，即它们在水平和垂直方向具有不同的放大倍率；因此，角度分布近似为椭圆形，纵横比约为 1:2。
△图4，三幅图分别标注为 NA 0.33、NA 0.55 和 NA 0.75，显示数值孔径如何影响掩模上照明图案的大小和形状。
这是在角度空间中描绘的掩模处 EUV 光角度分布的对比。EUV 光来自照明系统（显示在中心水平线下方），然后被掩模反射向投影透镜（显示在中心水平线上方），这解释了图中镜像结构的原因。
挑战在于限制掩模上的最大角度。通过简单按 NA 0.55 情况缩放，最大角度的正弦增加 36%。然而，hyper NA 概念包含光学设计和机械布局的改进，可显著降低最大角度。当前基线是将放大倍率保持在其高 NA 值，即 1/4（对于 ）和 1/8（对于 ），但通过将放大倍率改变几个百分点，可以实现最大角度的额外（尽管很小）降低。
所有这些改进意味着，与高 NA 工具中的值相比，0.75 NA 的 hyper NA 所遇到的最大角度仅增加约 1 度。由于这一增加非常温和，我们预计当前掩模基础设施可以在无需改变或仅需最小改变的情况下复用，掩模效应的首批详细模拟也证实了这一点。
Hyper NA 的成像优势
Hyper NA 所提供的数值孔径增加可以通过两种不同方式加以利用，我们将借助图 5 进行解释。
△图5，三幅折线图，绘制了数值孔径 0.55（红色）、0.75（蓝色）和 0.85（绿色）下 NILS 与半间距的关系，第三幅图显示了标注为 shrink 和 contrast gain 的箭头。三种不同 NA 值下成像对比度的比较。图 (a) 显示了不考虑掩模和矢量效应的理想情况，图 (b) 纳入了有限光瞳填充率的影响，图 (c) 还纳入了抗蚀剂模糊的影响。
图5(a) 比较了在逐步更现实的假设下，增加 NA 如何改变可用成像对比度：成像对比度仅取决于在晶圆处干涉的衍射级次数；因此，对于每个 NA 值，对比度曲线上都有有限数量的跳变。当纳入有限光瞳填充率时[图 5(b)]，这些跃迁变得平滑，但仍然存在具有离散 NILS 值的平台。如果还纳入抗蚀剂模糊的影响[图 5(c)]，平台将略微倾斜，至少对于较小的半间距值是如此。（抗蚀剂模糊被描述为空间像的高斯卷积。所使用的模糊参数为 2.0 nm 1-sigma。不包括抗蚀剂厚度效应、薄膜吸收、驻波行为或三维掩模或抗蚀剂效应；关于纳入这些及其他效应的模拟，请参阅参考文献 59.8.7.6.–10。）
图 5(c) 中的两个箭头指出了利用增加 NA 所带来的益处的两种替代方法：一种选择是将其用于印刷结构的收缩（在相同 NILS 下）。另一种方法是利用增加的 NA 来改善图像对比度而不收缩结构，从而提高大批量生产中的良率。
矢量效应与对偏振照明的需求
在关于 Hyper NA 的讨论中经常遇到的一个主题是矢量效应：在晶圆处衍射级之间的大角度间隔下，即对于小结构，两种偏振方向中只有一种会产生具有全对比度的空间像。
如果没有矢量效应（并且为便于讨论而忽略掩模效应），如果使用固定的 1 值，即针对每个间距适当缩放数值孔径，空间像的对比度将与间距无关（图 6 中的红色曲线）。然而，当纳入矢量效应时——这是真实情况——即使在恒定 1 下，对比度也变得与间距相关。对于非偏振照明，这导致绿色曲线。根据使用情况，偏振照明可以减轻这种损失（图 6 中的蓝色曲线）。
△图6，三幅图，显示线/空、六边形接触孔和方形接触孔的 NILS 图像对比度与半间距（纳米）的关系，比较了非偏振照明、偏振照明和无矢量效应的效果。当使用非偏振照明时，矢量效应会降低图像对比度。根据使用情况，这种损失可以通过偏振照明来减轻。
所描绘的使用情况中两个最极端的例子是线/空和方形接触孔[图 7(a)]。相应的照明光瞳如图 7(b) 所示。对于照明光瞳的单个极，相关衍射级如图 7(c) 所示，并指示了哪些衍射级可以干涉。对于 EUVL 中使用的 1 值下的方形接触孔，每个照明极都对水平和平直特征边缘成像。
△图7，一幅由 (a) 至 (d) 四部分组成的图，显示黑色形状和圆圈的图案，箭头指示方向运动或偏振。(a) 各自的结构，(b) 相应的照明光瞳，(c) 对于一个照明极（黑色），其他衍射级（灰色）以及哪些衍射级可以干涉的指示（蓝色），(d) 对于每个干涉对，最佳偏振方向（红色）。
对于给定的一对衍射级，最佳偏振方向正交于连接这两个级的 k 矢量，图 7(d) 显示了这一最佳偏振方向。对于线和空间，显然照明光瞳中的两个极必须如何偏振才能实现这一方向。因此，对于这一使用情况，可以完全恢复由矢量效应引起的对比度损失。
对于方形接触孔，图 7(d) 显示存在四种不同的最佳偏振方向，每个干涉衍射级对一个。换句话说，照明光瞳中的给定极将同时需要具有四种不同的偏振态。对于最简单的掩模模型，即无偏置的纯振幅基尔霍夫掩模，这四种贡献强度相等；因此，没有优选的偏振态，任何偏振选择都不会优于非偏振照明，如图 6 所示。如果转向更复杂的掩模模型，这四种贡献的强度将不再相同；因此，会发现偏振照明略有好处，但该好处的强度乃至最佳偏振态都将取决于掩模假设，例如吸收层类型和偏置。
对于六边形接触孔，照明光瞳的每个极将对方向相差 60 度的特征成像。因此，可以找到偏振方向的合理折中，这解释了在使用偏振照明时该使用情况的部分恢复。
即使在使用偏振照明提供对比度增益的情况下，是否实际采用它的问题也并非显而易见，因为偏振总是伴随显著的光损失。可取的选择是使边缘放置误差（EPE）降低最多的那一个。
图8 显示了当前的 EPE 预算。一个显著贡献（最右侧方框）与光学性质无关，包括例如台架误差，与本文讨论无关。一个小的贡献（中央方框）取决于图像对比度，而图像对比度正是可以通过偏振照明改善的。
△图8，ASML EUV 工具当前的边缘放置误差预算，取自参考文献 5，每个方框的宽度与其对边缘放置误差的贡献成比例。
然而，最大的 EPE 贡献取决于剂量和对比度，并且很容易被识别为边缘放置误差的散粒噪声贡献。对于任何使用情况，都必须检查在偏振照明下，光损失导致的 EPE 恶化是否会超过对比度增益带来的 EPE 改善。
对于下一节中考虑的基于非偏振光源的实现，偏振照明会带来显著的透射损失。因此，必须通过权衡矢量效应对比度恢复与光子数减少相关的 EPE 恶化来评估其益处。然而，即使有偏振光源可用，偏振照明的选择也并非直接：对于印刷密集线条，这样的偏振光源将是有利的——对于用于印刷复杂结构的更重要自由形式偏振情况，情况可能并非如此。我们将在下一节讨论这些与实现相关的方面。
偏振照明的实现
尽管许多（如果不是大多数）使用情况将采用非偏振照明以避免损失宝贵的 EUV 光，因此 Hyper NA 将像其他 EUV 扫描仪一样以相同效率支持非偏振照明，但如果有需要，我们已有为 hyper NA 提供偏振照明的概念。例如，通过简单扩展现有 EUV 照明系统，即添加线性偏振器，可以在照明光瞳中实现几乎任意复杂的偏振图案。
因此，我们将简要回顾传统照明系统的布局，参见图 9(a)。来自 EUV 光源的光通过中间焦点进入照明系统，以照明场分面。每个场分面随后将其光引导到光瞳分面之一，从那里传播到掩模。
△图9，显示两个光学系统，光路源自中间焦点，经过场分面，从光瞳分面阵列反射到掩模。(a) 传统照明系统允许在不同照明设置之间切换，由阴影光瞳分面表示。(b) 该照明系统可以通过插入几个线性偏振器来扩展，以实现自由形式偏振。
顾名思义，光瞳分面形成照明光瞳。通过倾斜场分面，可以照明不同的光瞳分面（图中用阴影表示），从而改变照明光瞳设置。大量的场分面（数百个）及其相应的光瞳分面确保光源的任何空间波动都被平均掉，在掩模处产生均匀且明确定义的物场照明。光源的当前技术水平是基于锡的等离子体光源，产生数百瓦的非偏振 EUV 光。
这种照明系统可以通过在中间焦点和场分面之间放置线性偏振器轻松扩展为偏振照明。这是一个方便的位置，因为偏振器中的任何缺陷，例如可能投射阴影的机械支撑结构，都将被后续照明系统均匀化。线性偏振器可以由两个反射镜构成，每个反射镜将光偏转两倍布儒斯特角的角度。
使用线性偏振器，不仅可以创建照明光瞳的全局偏振，还可以实现基本上是自由形式偏振的照明光瞳，参见图 9(b)。最先进的 EUV 扫描仪面向不规则二维图案，对于此类结构，自由形式光瞳与自由形式偏振相结合可以提供全部益处，例如参考文献 7 所示。
通过将少量线性偏振器彼此相邻放置，不同的场分面将具有不同的偏振，如图中两种不同颜色所示。场分面的倾斜能力使我们能够在整个照明光瞳中任意分布偏振态，而这正是自由形式偏振的全部含义。
偏振光源（例如自由电子激光）的可用性不会改变图 9 所示的两个设置。对于以相互平行的线性结构为主的使用情况，全局线性偏振可以减轻矢量效应造成的全部对比度损失，参见图 6。通过适当选择光源的偏振方向，可以在图 9(a) 的设置中实现这种照明情况。
对于更重要的不规则二维图案使用情况，可以将图 9(b) 的设置与圆偏振光源一起使用。圆偏振的优点是可以以相同效率创建所需的所有偏振态。图 9(b) 的设置也可以使用偏振旋转器或延迟器代替线性偏振器，可能避免与线性偏振器相关的光损失；然而，目前尚看不到针对 =13.5 nm 或以下的高效偏振旋转器或延迟器的路径。
生产技术
我们刚刚表明，即使需要偏振照明，高 NA 照明系统的技术也可以复用于 hyper NA。这种复用可用技术的能力也适用于 hyper NA 的其他方面，包括制造和鉴定它所需的技术。如图 10 所示，在超过十年的 EUV 工具生产中，所实现的图像质量已提高到不再需要额外改进的程度。
△图 10，折线图显示 POB 像差（红色）随波长增加而减小，光学系统支持的功率（蓝色）随波长增加而增加，绘制值与 3100 至 4200 对应。更新一代的低 NA 系列扫描仪同时改善了成像像差和支持的源功率（来自参考文献 11 和 12 的合并数据）。
这一说法也适用于 Hyper NA，因为可容忍像差量与数值孔径的值无关：更大的 NA 仅意味着这些像差要求必须在更大的光瞳上得到满足。相应地，Hyper NA 反射镜不需要比低 NA 反射镜以更高标准生产；Hyper NA 与低 NA 反射镜之间的区别在于，反射镜表面的质量必须在更大面积上得到保证。
在最近几代Low NA 中，图 10 显示重点已从减少像差转向增加支持的源功率。更高的功率不仅提高工具的生产率，而且如图 8 所示，还能降低边缘放置误差。这种降低对 hyper NA 至关重要，因为印刷更小的结构需要降低边缘放置误差。用于管理增加源功率的可用低 NA 技术，结合能更好地分配入射功率的更大 hyper NA 反射镜，确保 Hyper NA 能够支持任何预期的源功率增加。
焦深及其应对方法：Hyper NA 微曝光工具
增加数值孔径的原因当然是提高分辨率。然而，这是以降低焦深（DoF）为代价的。焦深不是一个定义明确的量，因为它高度依赖于结构和照明光瞳。因此，图 11 显示了所谓的瑞利焦深，它仅取决于 NA。瑞利焦深对应于最坏情况的理想成像条件（三光束干涉的开始），不包括图案相关的过程窗口行为、像场不平整度、晶圆形貌、掩模三维效应或产品特定的 EPE 分配。这里使用瑞利焦深仅用于说明 NA 缩放的严重性，并激发对改进焦点控制和更薄抗蚀剂薄膜的需求。
△图 11，两幅图，分别显示数值孔径与分辨率（纳米，左）和瑞利焦深（纳米，右）之间的关系，均突出显示了数值孔径 0.33、0.55 和 0.75 处的数据点。增加数值孔径可提高分辨率，但会恶化焦深。
焦深降低增加了对扫描仪焦点控制的要求，并且对于允许的抗蚀剂薄膜厚度，作为一级近似，焦点误差和抗蚀剂厚度之和不应超过焦深。由于与 0.55 NA 相比，0.75 NA的焦深约减小一半，一个合理的第一步方法是焦点误差和抗蚀剂厚度都需要改善相同的倍数。
在扫描仪中，焦点控制预算必须容纳扫描仪的残余误差（特别是由光学和机械缺陷引起）、晶圆高度剖面的缺陷，以及降低重叠过程窗口的图案相关成像效应。因此，改善焦点控制是一项涉及扫描仪制造商和用户的工程任务，但两个方向的方法已经可见。例如，参考文献 13 研究了减轻图案相关成像效应的方法，参考文献 1 提供了与Hyper NA 兼容的焦点控制路径示例。
除了焦点控制改进的协调进展外，另一项重要任务是抗蚀剂改进，特别是实现更薄的抗蚀剂。在抗蚀剂随机性和抗蚀刻性等许多方面中，一个重要点是抗蚀剂即使在半厚度下仍能吸收足够多的光子。一种选择可能是将金属质量分数从当前约 ¼ 提高到 ½（参考文献 14 和 15），这可能涉及诸如转向干法抗蚀剂等变化。
必要的抗蚀剂开发可以通过合适的微曝光工具（MET）的可用性来促进甚至实现：EUVL 从 NA 0.3 的 MET 开始，而当前的 BMET5，一种数值孔径为 0.5 的微曝光工具，仍在用于抗蚀剂开发。
如图 12 所示，微曝光工具是一种双反射镜投影系统，其中两个反射镜都有一个孔，光路穿过该孔。（MET 还包括图中未显示的照明系统。）在 MET 中使用与扫描仪相同的 NA 可以复现晶圆处的情况；因此，可以进行现实的抗蚀剂开发。MET 不会复现扫描仪的角度分布：MET 在掩模处较低的入射角允许抗蚀剂开发不受潜在掩模缺陷的阻碍。
△图 12，两个光学系统的比较：左侧数值孔径为 0.33 的系统，右侧数值孔径为 0.75 的系统，显示透镜调整如何影响掩模和反射镜位置。
比较不同数值孔径值下的微曝光工具有助于更好地理解 Hyper NA MET 的挑战，参见图 12。从最初的 NA 0.3 MET 开始，将 NA 增加到 0.75 会直接增加上反射镜尺寸。
MET 可用性的一个重要度量是其遮挡大小：反射镜的任务是反射入射光；然而，由于每个反射镜中心都有孔，一部分入射光不可避免地会损失。相关指标是孔直径与反射镜直径之比。
对于合理的系统参数值，下反射镜比上反射镜更具限制性。其直径可以通过将掩模进一步远离光学系统其余部分来增加，孔的大小可以通过将反射镜表面移近晶圆来减小。
我们已经为这种 NA 为 0.75 的 Hyper NA MET 开发了一种光学概念。在 1 m 的轨道长度下，它提供 150×15 μm 的可用场尺寸。1/8 的等比例放大倍率意味着现有掩模足以印刷低至 5 nm 半间距的结构，从而允许在能够写入更精细结构的掩模写入器广泛可用之前进行 hyper NA 的抗蚀剂开发。
利用光学生产技术方面的进步，我们可以实现 30% 的线性遮挡，即系统光瞳面积的 9% 将被反射镜中的孔遮挡。这比当前 BMET5 的 50%（线性）和 25%（面积）值有所改善。
NA 和波长作为分辨率改进手段
光刻投影系统的分辨率可以用众所周知的公式 CD=1·/NA 来描述，以波长和数值孔径值表示。图 1 中的光刻分辨率时间线对应于 NA 增加和波长缩短的时间线，如图 13 所示。（1 值在过去也有所改善，例如通过降低 3400 系统相对于其前代的光瞳填充率，但图 13 的图形表示未捕捉 1 值。）
△图 13，散点图，显示各种光刻系统随时间变化的数值孔径，颜色代表不同光源波长，标签表示系统型号。
分辨率通过增加数值孔径得到改善，直到进一步增加不再可行。此时，必须过渡到更低的波长。（对于浸没式，描绘的是几何 NA，即浸没液体内最大角度的正弦。空心圆对应于旨在让客户尽早获得未来波长的原型系统。）
过去，数值孔径一直增加，直到进一步增加不再可行。NA 的最大可行值取决于技术能力，并且随着这些能力随时间改进，ArF 的过渡点 NA 值比 g 线和 i 线时更大。（对于 1000 透镜，利用为 ArF 系统开发的改进技术重新审视了 KrF；因此，在从 KrF 过渡到 ArF 几年后，从 800 到 1000 的 NA 增加变得可行。）
在切换到更低波长之前尽可能增加数值孔径的原因是复用可用基础设施的能力。换句话说，偏好 NA 增加而非波长降低的驱动因素是经济考虑，而这些经济考虑现在与过去几十年相同。
Hyper NA 是这种方法的最直接延伸。对于 =13.5 nm 的 EUV，数值孔径的进一步增加仍然可行。这种可行性已在第 1 节中证明，特别是在图 3 中。因此，NA 增加，即 hyper NA，提供了经济优势，因为可用的光刻基础设施可以复用。由于焦深降低，需要新的抗蚀剂，但第 7 节中提出的微曝光工具（MET）为必要的开发提供了一条路径。
可用的掩模基础设施可以复用，这得益于第 2 节中显示的掩模角度小幅增加。可复用性不仅适用于掩模生产，也适用于掩模鉴定。当前的 EUV 等离子体光源可以原样复用。降低边缘放置误差的散粒噪声贡献（参见图 8）可能需要未来增加 EUV 源功率，但 hyper NA 系统已为此做好准备。此外，如图 10 所示，创建 hyper NA 反射镜所需的生产技术也已经可用。
因此，hyper NA 是光刻路线图最直接的延续，因为它允许复用可用基础设施。展望 hyper NA 之后更远的未来，很容易看出，超过 hyper NA 所建议的 0.75…0.85 值范围的进一步 NA 增加将达到其自然极限。因此，对于 hyper NA 之后的下一代工具，波长降低是可能的。
对于 hyper NA 之后的工具代，波长的选择并不明显：如图 14 所示，存在不同的波长区域有望提供具有足够反射率的涂层，仅举两例，≈6.7 nm 和水窗。多层涂层、光源以及抗蚀剂和掩模基础设施的必要成熟是正在进行的工作，最终波长选择将受到所有这些方面的影响。然而，这些活动目前的重点仍在于学术研究，而非产业化。
△图 14，散点图，显示峰值反射率与波长（纳米）的关系，数据点用化学符号标记。
不同的材料组合允许在不同波长下具有良好的反射率。黑点表示理论上可实现的反射率，并给出了相应的材料组合。（数据使用 LNBL 散射因子计算，假设具有 2000 个周期的理想多层膜。某些材料组合在理论上给出高反射率，但出于实际考虑，对于给定波长，另一种材料组合可能更可取。）
结论
Hyper NA，在本文中定义为 NA 至少为 0.75 的 EUV 光刻，是当前 EUV 扫描仪路线图的演进式延伸。在本文所考虑的标准范围内——扫描仪可行性、光源复用、掩模生态系统连续性、光学制造连续性、有限体积占用增加以及近期生态系统就绪性——13.5 nm 下的 0.75 NA是超出当前High NA EUV 的下一步延伸。
数值孔径 0.75 可以在相对于当前High NA 扫描仪代几乎不变的体积占用内实现。当前的 EUV 等离子体光源可以原样复用，并且 Hyper NA 光学系统将适合未来的 ASML 高生产率扫描仪平台，最大化整个 EUV 系统范围内的通用性。此外，蔡司 EUV 反射镜当前的生产质量已足以满足 Hyper NA；因此，不需要生产技术的进一步改进。所有这些因素从供应商角度减轻了引入的工作量。
Hyper NA 的主要挑战是可用焦深降低，除了需要更薄的抗蚀剂外，还需要改进扫描仪焦点控制、晶圆平整度和过程控制。我们建议通过构建微曝光工具（MET）来促进必要的抗蚀剂开发，以解决这一剩余的开放课题。
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