越来越突出。浸没式物镜的轴向像差，如球差和场曲较干式物镜增大了n倍（n为浸没液体的折射率)。在引入偏振光照明后，投影物镜的偏振控制性能变得更加重要。 在数值孔径不断增大的情况，如何保持视场大小及偏振控制性的能，并严格控制像差和杂散光，是设计投影物镜面临的难题。
传统光刻机的投影物镜多采用全折射式设计方案，即物镜全部由旋转对准装校的透射光学元件组成。其优点是结构相对简单，易于加工与装校，局部杂散光较少。然而，大数值孔径全折射式物镜的设计非常困难。为了校正场曲，必须使用大尺寸的正透镜和小尺寸的负透镜以满足佩茨瓦尔条件，即投影物镜各光学表面的佩茨瓦尔数为零。透镜尺寸的增加将消耗更多的透镜材料，大大提高物镜的成本；而小尺寸的负透镜使控制像差困难重重。
为了实现更大的数值孔径，近年来设计者普遍采用折反式设计方案。折反式投影物镜由透镜和反射镜组成。反射镜的佩茨瓦尔数为负，不再依靠增加正透镜的尺寸来满足佩茨瓦尔条件，使投影物镜在一定尺寸范围内获得更大的数值孔径成为可能。折反式投影物镜主要有多轴和单轴两种设计方案。 1.4浸没式光刻技术
浸没式光刻技术是近年来提出的延伸193nm光刻的关键技术。浸没式光刻技术需要在投影物镜最后一个透镜的下表面与硅片上的光刻胶之间充满高折射率的液体（一般为水）。根据瑞利判据，浸没式光刻机的分辨率R和焦深DOF由以下两式定义：
其中，k1，k2为工艺因子，n为浸没液体的折射率， θ为光线最大入射角，λ
eff
=λ/n为有效
曝光波长，NA为数值孔径。可以看出，浸 没式光刻的分辨率较传统光刻缩小至l/n，相当于有效曝光波长缩 小至1／n；相对于传统光刻技术， 在0相同的情况下，引入浸没光 刻技术可以使焦深增大n倍。液体浸没技术实现了大于l的数值孔径，使ArF光刻机进一步向45nm甚至更小 节点延伸成为可能。
目前的浸没式光刻机主要采用局部浸没装置，仅仅在投影物镜最后一个透镜的下表面和硅片光刻胶之间的空间内注入或排出 浸没液体。在扫描、曝光、液体的 供给及回收等过程中，浸没液体中可能产生气泡，溶解在水中的 光刻胶物质以及曝光后硅片上的残留液体都有可能
导致污染。为 了排除气泡和污染物对光刻的影 响，目前的解决方案是在局部浸没装置中保持浸没液体稳定流动。如前所述，在浸没式光刻机中运用双工件台技术，可l以沿用现 有的对准和调焦调平系统，避开了浸没状态下的检测难题。 2、下一代光刻技术的研究进展
目前用于大规模集成电路生产的主流光刻技术仍是光学光刻技术。光学光刻技术的高速发展，尤其是浸没式光刻技术的发展，使光学光刻技术延伸到45nm甚至更小节点成为可能，使下一代光刻技术的应用一再推迟。针对32 nm以下节点，下一代光刻技术的主要候选者是极紫外光刻技术、纳米压印技术和无掩模光刻技术。 2.1极紫外光刻技术
极紫外光刻技术一直是最受关注且最有可能达到量产化要求的光刻技术。极紫外光刻技术使用波长为13．5 nm的极紫外光，几乎所有的材料对这个波段的光都是强吸收的，因此极紫外光刻技术只能采用反射投影光学系统。极紫外光线经过由80层Mo—Si结构多层膜反射镜组成的聚光系统聚光后，照明反射式掩模，经缩小反射投影光学系统，将反射掩模上的图形投影成像在硅片表面的光刻胶上。目前，极紫外光刻技术研究面临的主要难题包括低缺陷密度掩模的制备，高输出功率、长寿命极紫外光源的研发，反射式投影光学系统中污染的有效控制，适用于量产的反射式投影光学系统的制造，低线条粗糙度和低曝光剂量极紫外光刻胶的研发，保护反射式掩模免受微粒污染等。 2.2纳米压印光刻技术
纳米压印光刻技术是华裔科学家周郁在1995年首先提出的。首先采用高分辨率电子束等方法将纳米尺寸的图形制作在“印章”上，然后在硅片上涂上一层聚合物f如聚甲基丙烯酸甲脂，PMMA)，在一定的温度r高于聚合物的玻璃转化温度1和压力下，用已刻有纳米图形的硬“印章”“压印”聚甲基丙烯酸甲酯涂层使其发生变形，从而实现图形的复制。纳米压印光刻技术主要包括热压印、紫外压印和微接触压印，三种技术。在热压印工艺中，将硅片上的光刻胶加热到玻璃转化温度以上，利用机械力将印章压入高温软化的光刻胶层内，光刻胶冷却后固化成形，完成图形转移。紫外压印是通过紫外光使光刻胶发生聚合反应实现固化成形。微接触压印将“墨材料”r通常为含硫醇的试剂1转移到图案化的金属基表面上，再进行刻蚀工艺。 该技术的优点是分辨率高、成本低、工艺环节少、速度快，已成为下一代光刻技术中的有力竞 争者。基于紫外压印技术新发展的步进闪光压印技术(Step and Flash Imprint Lithography，SFIL)，可达10 nm的分辨率，最有可能达到集成电路量产的要求。 2.3无掩模光刻技术
随着光刻分辨率的不断提高，掩模的成本呈直线上升的态势，因此无掩模光刻技术成为研究的又一热点。无掩模光刻技术的种类较多，主要分为基于光学的无掩模光刻技术和非光学无
掩模光刻技术（如电子束无掩模光刻技术和离子束无掩模光刻技术）两大类。 总结：
综上所述，我们可以知道光刻技术的主要技术原理以及光刻技术的可能发展趋势。科技发展瞬息万变，只有技术的不断发展，才能满足现实社会的生产需求。我们由以上介绍可以知道，提高光刻机的性能可以从双工件台技术，偏振照明技术，大数值孔径投影物镜和浸没式光刻技术入手。而且我们也了解了浸没式光刻技术先进的技术瓶颈。
极紫外光刻、纳米压印光刻、无掩模光刻等下一代光刻技术的研究也取得了较大的进步。在193nm浸没式光刻技术达到极限后，极紫外光刻将最有可能成为主流的光刻技术，纳米压印光刻和无掩模光刻也将是极有竞争力的下一代光刻技术。 参考文献：
1、李艳秋，《光刻机的演变和今后发展趋势》，《微细加工技术》2003年6月第二期 2、彭祎帆，袁波，曹向群，《光刻机技术现状及发展趋势》，《光学仪器》2010年8月第32卷第4期
3、姜军，周芳，曾俊英，杨轶峰，《光刻技术的现状和发展》
4、苏雪莲，《新世纪光刻技术及光刻设备的发展趋势》，《微电子技术》 5、袁琼雁，王向朝，《国际主流光刻机研发的最新进展》 6、李艳秋，《下一代曝光（NGL）技术的现状和发展趋势》
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