高端光刻机有哪些不可思议、神乎其神的高科技？ 第1页

我来说一个ASML 的 FlexWave 技术吧，这个技术在网上很难找到资料，但是有出版的书籍有过简单介绍，所以不涉及商业机密问题。

光刻机作为高端精密光学设备，它的光学镜头还是不可避免的有像差存在，导致成像发生畸变。对于光刻机来讲，图形发生畸变会导致实际曝光的图形和所需的图形不一致，从而使得需要实现电学连接的层与层之间不能很好的对准（套刻误差），最终导致芯片失效。

所以，当芯片制程越来越小时，对套刻误差的要求也越来越高，这样对光刻机的像差控制要求也越来越高。一般通过更复杂的透镜系统设计可以补偿像差，还有对透镜施加压力也可以达到修正光程差来减小像差。但是这些方法对像差的补正比较有限，而且一些像差补偿调节工作非常花费时间，而且由于透镜不可避免的不完美，每台设备都不可避免的有一些固有像差存在，影响光刻机最终实际曝光的图形。

针对像差的补偿问题，ZEISS 联合ASML 开发出了FLEXWAVE 技术。理想的波前是一个球面（或者平面），而有像差存在的时候波前就不再是一个规则的球面（或者平面），因此如果可以对波前平面上不同位置的点的相位进行调节的话，就可以把不规则的波前调整成规则的球面（或者平面），也就可以做到对像差的补偿修正。

我们知道光在通过不同折射率的介质的时候，相位会发生变化，如果可以控制一个物体的折射率，那么就可以实现对相位的调制；而一种可以灵活控制物体折射率的方法就是通过温度调节来实现折射率的自由变化，进而实现对相位的控制。

Flexwave 就是使用一个透光的介质，将其放在光路中，透光介质划分成面积相同的网格，每个网格中分布有透明电极制成的电热丝，每个网格的电热丝都可以单独控制来对局部进行加热，从而实现对每个网格的折射率进行调节。控制原理和液晶显示器类似，通过gate line 和data line 的选择来对每个像素进行实时开关控制。所以，通过合适的电路控制，就可以精确的控制这个透光介质上每一个像素点的折射率，从而对经过的光线相位进行调制，来实现对整个成像的像差进行控制。

Flexwave 的原理到此就介绍完了，Flexwave 的最大优点是可以是实时快速的进行像差调节，而且调节范围几乎覆盖从低阶到高阶的所有像差，从而可以使得整个成像的像差大大降低，极大的提高了光刻机的套刻精度。

Flexwave 这么好用，只用来控制减小像差还有点太可惜了，既然可以补偿像差，当然也就可以引入像差；像差会使成像发生畸变，那么引入特定的像差就可以实现特定形状的畸变，从而将最终成像修正成我们想要的结果，并且整个过程还可以在曝光的同时快速完成，所以Flexwave 几乎相当于光刻机的Photoshop 功能一样，极大的提高了对曝光图形的精确度控制。

补充：像差可以通过Zernike多项式分解成不同成分，每一种成分对应一种特定的像差，每一种像差会导致成像发生特定畸变。

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评论中有很多对光刻技术感兴趣的，可以看一看这本书，这本书应该是目前出版的光刻技术最详尽的一本了，很多最先进的光刻技术也有提及，还有引用参考文献供进一步学习了解。