影響對(duì)焦深度的因素主要有幾點(diǎn):系統(tǒng)的數(shù)值孔徑、照明條件(Ⅱltlmillcao∞colldhon)、S1226-8BQ形的線寬、圖形的密集度、光刻膠的烘焙溫度等。如圖7.22所示,根據(jù)波動(dòng)光學(xué),在最佳焦 距,所有匯聚到焦點(diǎn)的光線都具有同樣的相位;但是在離焦的位置上,經(jīng)過鏡頭邊緣的光線同經(jīng)過鏡頭中央的 鏡頭光線走過不同的光程,他們的差為(FF′~OF′)。當(dāng)數(shù)值孔徑變大時(shí),光程差也變大,實(shí)際在離焦處的焦點(diǎn)光 強(qiáng)就變小,或者對(duì)焦深度變小。在平行光照明條件下, 最佳焦距對(duì)焦深度(瑞利,Rayleigh)一般由以下公式給出,其中,矽為鏡頭的最大張角,對(duì)應(yīng)數(shù)值孔徑比較小時(shí),可以近似寫成 ,當(dāng)NA越大時(shí),對(duì)焦深度越小,對(duì)焦深度同數(shù)值孔徑的平方成反比。

   不僅數(shù)值孔徑會(huì)影響焦深,照明條件也會(huì)影響焦深,比如,對(duì)密集圖形,而且空間周期小于^/NA,離軸照明會(huì)增加對(duì)焦深度。有關(guān)這部分內(nèi)容將在第七節(jié)7.1小節(jié)中同離軸照明再討論一次。此外,圖形的線寬也會(huì)影響對(duì)焦深度,比如細(xì)小圖形的對(duì)焦深度一般比粗大圖形的要小。這是由于細(xì)小圖形的衍射波角度比較大,它們?cè)诮蛊矫娴膮R聚相互之間的夾角比較大,如同剛才的論述,對(duì)焦深度會(huì)因此比較小。再者,光刻膠的烘焙溫度也會(huì)在一定程度上影響對(duì)焦深度,較高的曝光后烘焙(Post Exposure Bake,PEB)會(huì)造成在光刻膠厚度范圍內(nèi)對(duì)空間像對(duì)比度在垂直方向(z)上的平均,造成增大的對(duì)焦深度。不過,這是以降低最大像對(duì)比度為代價(jià)的。