在高数值孔径（NA）EUV光刻系统中，NA从0.33扩展到0.55，这一变化被认为可以避免在0.33 NA EUV系统上进行多重图案化。然而，实际情况表明，在DUV双重图案化已足够的情况下，EUV仍然实现了双重图案化。

数值孔径的增加允许使用更多衍射级数或更宽的空间频率范围成像。对于同一幅图像，更多衍射级数可产生更明亮、更窄的峰值，如图1所示。这种尖锐的峰值改善了归一化图像对数斜率（NILS），从而减轻光子吸收中的散粒噪声随机效应。因此，与0.55 NA相比，0.33 NA直接打印图像更容易出现质量下降。

为将散粒噪声保持在足够低水平，以保证单次0.33 NA曝光，剂量需增至一定程度，使吞吐量或光刻胶损失成为不利因素，例如超过100 mJ/cm²。如果将0.33 NA图案分成两个单独曝光部分，则由于特征间间距较大，每个部分的空间频率范围会更密集，从而改善NILS。

有趣的是，在这种情况下，最小100纳米的距离意味着DUV也可以与双重图案化技术一起使用，获得相同图案。这与之前研究一致，即由于随机效应影响，DUV和EUV双重图案化技术可能重叠。

此外，如果将图2中的图案按NA比（0.33/0.55）缩小，使通孔尺寸变为36纳米×0.6=21.6纳米，则同样情况适用于High NA，因为空间频率范围（归一化为0.55 NA）已缩小到与之前0.33 NA相同的范围。这意味着我们预期High NA EUV将进行两次图案化，Low NA EUV将进行三次图案化，而DUV将进行四次图案化（如图3所示）。

另一方面，可以注意到，通孔图案可以符合对角网格，如果通孔完全自对准，这将使得DUV/低NA双重图案化或High NA EUV单重图案化能够进行位置选择（如图4所示）。

数值孔径越大，空间频率范围越广，其根本后果是用于成像的光路范围也越大。每条路径都与光轴形成一个夹角。在晶圆上，更宽的范围会导致较高空间频率与较低空间频率的相位差更大，从而导致图像因散焦而失去对比度（如图5所示）。这对于线路中断尤其不利，因为需要控制尖端到尖端的距离。同样，这也适用于相应的线切割图案。焦深减小通常适用于特征间距较大的图案，例如图2中的随机通孔图案。图6显示，即使15纳米的离焦也足以显著影响40纳米间距的线路图案，这是因为0.55数值孔径包含四个衍射级，而0.33数值孔径包含两个衍射级。

为了尽可能地保持图像在整个光刻胶厚度范围内的均匀性，光刻胶厚度最多需要与焦深相同。对于高数值孔径，焦深小于30纳米意味着光刻胶厚度必须小于30纳米，这可能会进一步造成50%的光刻胶厚度损失。如此薄的残留光刻胶层对极紫外光的吸收也非常少，导致吸收的光子散粒噪声更高，对来自底层以及极紫外等离子体的电子的灵敏度也更高。

因此，尽管营销中没有提及，但可以合理预期，High NA EUV曝光无法为合理的光刻胶厚度提供足够的焦深，而任何未来的Hyper NA（至少0.75）会更糟。

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