什麼是「微影 」？

微影 其運作原理是將光線透過含有所需電路圖案的光掩模投射出去。光線穿過縮影光學系統後，聚焦在塗有光阻的矽晶圓上。根據所使用的是正性光阻還是負性光阻，曝光區域會分別硬化或變得可溶解，從而能在後續的製造步驟中進行選擇性去除。

隨著半導體元件持續微縮，微影 在解析度、靈敏度及製程變異性方面面臨重大挑戰。微小結構更容易受到製程變異與缺陷的影響，例如線邊粗糙度，以及由光子、電子和光阻分子隨機行為所引起的隨機效應。這些問題可能影響元件性能與良率。 儘管極紫外光（EUV）微影 已推動製程微縮，但其亦正逼近物理極限，促使產業轉向採用高數值孔徑（High-NA）EUV 技術，該技術透過使用更大的透鏡光學元件來實現更精細的解析度。為應對這些挑戰，工程師們日益倚重預測性模擬工具與嚴謹的製程控制，以在潛在問題發生前即予以識別並緩解，從而確保先進製程節點的可製造性。 

在先進製程節點中，即使是光線或製程中最微小的變化，都可能影響良率。正因如此，計算光刻技術（微影 ）便顯得至關重要——它透過強大的模擬與建模技術，預先預測光刻失真、優化光罩設計，並突破圖案化技術的極限。以下功能突顯了計算光刻技術（微影 ）在哪些核心領域發揮著關鍵作用：

• 光學鄰近校正（OPC）是透過修改光罩佈局來補償光學系統造成的畸變，以確保印刷出的特徵能與預期設計高度吻合。

• 亞解析度輔助特徵（SRAF）是 添加至光罩上的微小、不參與成像的元件，透過影響衍射圖案來提升影像保真度並擴大製程窗口。

• 反向微影 技術（ILT）運用數學優化方法，計算出在晶圓層級以高精度實現設計目標所需的掩模形狀。

• 光源掩模優化（SMO）透過同步優化光源與掩模特徵，以最大化製程寬容度與良率。

• 光阻與製程建模可模擬光阻材料的行为以及整體光刻製程，從而能夠預測並控制曝光與顯影過程中特徵的形成。

透過將計算型微影 整合至製程開發中，製造商得以克服亞波長微影 的挑戰、加速良率提升、提高製程穩健性，並針對OPC優化光罩合成。隨著產業為高NA EUV做準備，這些技術對運算能力的 demands 也日益增加。在此背景下，GPU加速正逐漸成為一項突破性技術，使曲線型光罩優化與高NA模擬得以在量產規模上實現。 

微影 在微加工技術中，此技術具有獨特之處，因為它能夠將複雜的圖案精確且可重複地轉印至基板 上。雖然其他方法（例如蝕刻、沉積或摻雜）會改變晶圓的表面或材料特性，但微影 作為藍圖繪製步驟，用以定義這些改變將發生於何處。這種圖案化能力對於建構現代積體電路中所見的多層結構至關重要。

相較之下，電子束微影 、直接寫入雷射燒蝕或聚焦離子束蝕刻等技術雖能無需光罩即可製備圖案，但這些技術通常速度較慢，且在大量生產方面的可擴展性較差。微影能夠以亞奈米級精度同時在整個晶圓表面進行圖案化，這正是使其成為半導體、MEMS 及光子裝置量產過程中不可或缺的技術。