目錄
第1章光刻技術引論

1.1集成電路簡史

1.2我國集成電路的發展簡史(1958年—20世紀90年代)

1.3我國成像鏡頭的發展簡史和我國數碼相機的成果

1.4光刻機的發展簡史和我國光刻機的發展簡史

1.5我國光刻膠的發展簡史和進展

1.6光刻工藝使用的其他設備的發展和我國的發展

1.7光刻工藝的仿真計算發展包括光學鄰近效應修正的發展

1.8極紫外光刻的發展和導向自組裝的發展

結語

引文

第2章光刻工藝概覽

2.1光刻的整體技術要點

2.2光刻工藝的流程

2.2.1步： 氣體硅片表面預處理

2.2.2第二步： 旋塗光刻膠，抗反射層

2.2.3第三步： 曝光前烘焙

2.2.4第四步： 對準和曝光

2.2.5第五步： 曝光後烘焙

2.2.6第六步： 顯影和衝洗

2.2.7第七步： 顯影後烘焙，堅膜烘焙

2.2.8第八步： 測量

2.3光刻工藝使用的設備

2.3.1光刻機

2.3.2塗膠顯影一體機

2.4光刻工藝使用的材料： 光刻膠、抗反射層、填隙材料

2.5光刻工藝的一整套建立方法，包括確定各種膜厚、照明條件、工藝窗口等

思考題

引文

第3章光學成像原理及分辨率

3.1光學成像原理

3.2分辨率的定義： 瑞利判據、全寬半高定義

3.3部分相干光的成像理論： 照明條件中的部分相干性

3.4光學照明繫統的結構和功能： 科勒照明方式

3.5光學成像的傅裡葉變換

思考題

引文

第4章光刻膠

4.1光刻材料綜述

4.1.1光刻膠

4.1.2溶劑

4.1.3光刻膠的生產流程

4.1.4抗反射層

4.1.5顯影液和清洗液

4.1.6剝離劑和清除劑

4.2負性光刻膠(光刻膠樹脂、負性光刻膠類型、交聯化學原理)

4.2.1負性光刻膠原理

4.2.2負性光刻膠類型

4.3非化學放大型正性光刻膠——紫外436nm、365nm光刻膠

4.3.1非化學放大型正性光刻膠——重氮萘醌酚醛樹脂
光刻膠

4.3.2重氮萘醌酚醛樹脂類型光刻膠體繫的主要組成成分

4.4化學放大型的正性光刻膠——深紫外248nm、193nm光刻膠

4.4.1對更短波長深紫外光刻膠的需求

4.4.2化學放大的原理

4.4.3基於聚羥基苯乙烯及其衍生物的248nm光刻膠

4.4.4以聚甲基丙烯酸酯為主的193nm光刻膠

4.4.5193nm浸沒式光刻膠

4.4.6正性負顯影光刻膠

4.5極紫外光刻膠

4.5.1基於斷鏈作用的非化學放大光刻膠

4.5.2聚合物型化學放大光刻膠

4.5.3正性極紫外化學放大光刻膠

4.5.4負性有機小分子型光刻膠

4.5.5正性有機小分子型光刻膠

4.5.6基於無機物的新型光刻膠

4.6光刻膠的分辨率線邊粗糙度曝光靈敏度極限

4.7輻射化學與光化學概述

4.7.1輻射作用

4.7.2激發態復合物

4.7.3能量轉移

4.7.4光譜增感

4.7.5光化學與輻射化學

4.7.6輻射化學量子產率

4.7.7輻射曝光敏感度

4.7.8輻射與光刻膠材料相互作用機理

4.8描述光刻膠物理特性的基本參數

4.8.1迪爾參數

4.8.2光酸擴散長度和繫數

4.8.3光刻膠顯影液中溶解率對比度

思考題

引文

第5章抗反射層

5.1抗反射層和反射率控制

5.2抗反射層種類

5.2.1頂部抗反射層

5.2.2底部抗反射層

5.3有機、無機底部抗反射層對比

5.4底部抗反射層光刻膠相互作用

5.5含硅的抗反射層

5.6用於極紫外光刻的底部增感層

思考題

引文

第6章光刻機

6.1引言

6.2成像鏡頭的發展和像差消除原理

6.2.1單片凸透鏡的像差分析(三階塞得像差)

6.2.23片3組柯克鏡頭的成像和像差分析

6.2.34片3組天塞鏡頭的成像和像差分析

6.2.46片4組雙高斯鏡頭的成像和像差分析

6.3像差的種類和表征

6.3.1球差、彗差、像散、場曲、畸變、軸向色差、橫向色差

6.3.2鏡頭像差的分攤原理： 6片4組鏡頭像差分析

6.4齊明點和零像差設計

6.5大數值孔徑光刻機鏡頭的介紹

6.5.1蔡司0.93NA、193nm深紫外投影物鏡的成像和像差分析、結構分析

6.5.2蔡司1.35NA、193nm水浸沒式折反深紫外投影物鏡的成像和像差分析、
結構分析

6.5.3蔡司0.33NA、6片6組13.5nm極紫外全反射式投影物鏡的成像和
像差分析、結構分析

6.5.4更加大數值孔徑極紫外投影物鏡的展望

6.5.5我國光刻投影物鏡的簡要發展歷程和發展

6.6光刻機的移動平臺介紹

6.6.1移動平臺繫統、移動平臺的功能、結構件

6.6.2移動平臺三維空間位置的校準

6.6.3阿斯麥雙工件臺光柵尺測控繫統的介紹

6.6.4我國在光刻機雙工件臺移動平臺研制的成果

6.6.5光刻機中硅片的對準和調平(阿斯麥雙工件臺方法、尼康串列
工件臺方法)

6.6.6掩模臺的對準

6.6.7硅片平臺的高精度對準補償

6.6.8浸沒式光刻機硅片臺的溫度補償、硅片吸附的局部受力導致的套刻
偏差補償

6.6.9掩模版受熱的k18畸變繫數的補償

6.6.10鏡頭受熱的焦距和像散補償方法

6.6.11光刻機的產能計算方法介紹

6.6.12光刻機中的部分傳感器(空間像傳感器、光瞳像差傳感器、光強探測
傳感器、干涉儀等)

6.7光刻機的照明繫統結構和功能

6.7.1固定光圈的照明繫統、帶可變照明方式的照明繫統(阿斯麥的可變焦
互補型錐鏡)

6.7.2照明光的非相干化、均勻化及穩定性

6.7.3偏振照明繫統

6.7.4自定義照明繫統(阿斯麥的Flexray)

6.8光刻機的使用和維護

6.8.1光刻機的定期檢查項目(焦距校準、套刻校準、照明繫統校準、
光束準直)

6.8.2多臺光刻機的套刻匹配(標準)

6.8.3多臺光刻機的照明匹配

6.8.4多臺光刻機的焦距匹配

6.8.5阿斯麥光刻機的基線維持功能

6.9光刻機的延伸功能

6.9.1曝光均勻性的補償

6.9.2套刻分布的補償

6.9.3阿斯麥光刻機基於氣壓傳感器的精確調平測量

6.9.4硅片邊緣對焦調平的特殊處理

6.9.5硅片邊緣曝光的特殊處理

6.10193nm浸沒式光刻機的特點

6.10.1防水貼

6.10.2浸沒頭(水罩)

6.1113.5nm極紫外光刻機的一些特點

6.11.1激光激發的等離子體光源

6.11.2照明繫統、自定義照明繫統

6.11.3全反射式的掩模版和投影物鏡

6.11.4高數值孔徑的投影物鏡設計： X方向和Y方向放大率不同的
物鏡

思考題

引文

第7章塗膠烘焙顯影一體機： 軌道機

7.1軌道機的主要組成部分(塗膠機、熱板、顯影機)和功能

7.1.1塗膠子繫統

7.1.2熱板子繫統

7.1.3顯影子繫統

7.2光刻膠的容器類型(Nowpak和玻璃瓶)、輸送管道和輸送泵

7.3顯影後衝洗設備(含氮氣噴頭的先進缺陷去除ADR衝洗設備)

7.4光刻設備使用的各種過濾器

思考題

引文

第8章光刻工藝的測量設備

8.1線寬掃描電子顯微鏡的原理和基本結構(電子光學繫統的基本參數)

8.2線寬掃描電子顯微鏡的測量程序和測量方法

8.3線寬掃描電子顯微鏡的校準和調整

8.4套刻顯微鏡的原理和測量方法

8.5套刻顯微鏡的測量程序和測量方法

8.6套刻顯微鏡設備引入的誤差及其消除方法

8.7基於衍射的套刻探測原理

8.8套刻記號的設計

8.9光學線寬測量原理

8.10缺陷檢查設備原理

思考題

引文

第9章光掩模

9.1光掩模的種類

9.2光掩模的制作

9.2.1掩模版的數據處理

9.2.2掩模版的曝光刻蝕

9.2.3掩模版線寬、套刻、缺陷的檢測

9.2.4掩模版的修補

9.3光掩模制作過程中的問題

9.3.1掩模版電子束曝光的鄰近效應及補償方法

9.3.2電子束曝光的其他問題(霧化、光刻膠過熱等)

9.4光掩模線寬均勻性在不同技術節點的參考要求

9.4.1各技術節點對掩模版線寬均勻性的要求

9.4.2線寬均勻性測量使用的圖形類型

9.5光掩模制作和檢測設備的其他資料

9.5.1電子束各種掃描方式及其優缺點介紹

9.5.2電子束曝光機采用的電子槍

9.5.3多電子束的介紹和進展

思考題

引文

第10章光刻工藝參數和工藝窗口

10.1曝光能量寬裕度、歸一化的圖像光強對數斜率

10.2對焦深度

10.3掩模版誤差因子

10.4線寬均勻性(包括圖形邊緣粗糙程度)

10.5光刻膠形貌

思考題

引文

第11章光刻工藝的仿真

11.1反射率仿真算法

11.2對準記號對比度的算法

11.2.1阿斯麥Athena繫統仿真算法和尼康FIA繫統仿真算法

11.2.2兩種算法和實驗的比較

11.3光刻空間像的仿真參數

11.4一維阿貝仿真算法

11.5二維阿貝仿真算法

11.6基於傳輸交叉繫數的空間像算法

11.7矢量的考慮

11.8偏振的計算

11.9像差的計算

11.10瓊斯矩陣

11.11時的算法

11.11.1掩模三維散射造成的掩模函數的修正

11.11.2麥克斯韋方程組

11.11.3胞

11.11.4麥克斯韋方程組的離散化

11.11.5二階吸收邊界條件

11.11.6完全匹配層邊界條件

11.11.7金屬介電常數避免發散的方法

11.11.8掩模版三維散射的效應： 一維線條/溝槽

11.11.9掩模版三維散射的效應： 二維線端/通孔

11.12嚴格的耦合波算法

11.13光源掩模聯合優化

11.13.1不同光瞳照明條件對掩模版圖形的影響

11.13.2一個交叉互聯圖形的光源掩模聯合優化舉例

11.14光刻膠曝光顯影模型

11.14.1一般光刻膠光化學反應的閾值模型

11.14.2改進型整合參數模型

11.14.3光刻膠光酸等效擴散長度在不同技術節點上的列表

11.14.4負顯影光刻膠的模型特點

11.14.5負顯影光刻膠的物理模型

11.15逆光刻仿真算法

11.15.1逆光刻的思想

11.15.2逆光刻的主要算法

11.15.3逆光刻面臨的主要挑戰

11.16其他仿真算法

思考題

引文

第12章光學鄰近效應修正

12.1光學鄰近效應

12.1.1調制傳遞函數

12.1.2禁止周期

12.1.3光學鄰近效應的圖示分析(一維線條/溝槽)

12.1.4照明離軸角和光酸擴散長度對鄰近效應的影響

12.1.5光學鄰近效應在線端線端、線端橫線結構的表現

12.2光學鄰近效應的進一步探討： 密集圖形和孤立圖形

12.3相干長度的理論和仿真計算結果

12.4基於規則的簡單光學鄰近效應修正方法

12.5基於模型的光學鄰近效應修正中空間像計算的化簡

12.5.1傳輸交叉繫數TCC的Cobb本征值分解

12.5.2傳輸交叉繫數TCC的Yamazoe奇異值分解

12.5.3包含矢量信息的傳輸交叉繫數

12.5.4掩模版多邊形圖形的基於邊的分解

12.5.5掩模三維效應計算的區域分解法(DDM方法)

12.6基於模型的光學鄰近效應修正： 建模

12.6.1模型的數學表達式和重要參數

12.6.2建模采用的圖形類型

12.6.3類似20nm邏輯電路的前段線條層OPC建模舉例

12.6.4類似20nm邏輯電路的中後段通孔層OPC建模的特點

12.6.5類似20nm邏輯電路的後段溝槽層OPC建模的特點

12.7基於模型的光學鄰近效應修正： 修正程序

12.8光學鄰近效應中的亞分辨輔助圖形的添加

12.8.1基於規則的添加

12.8.2基於模型的添加

12.9基於模型的光學鄰近效應修正： 薄弱點分析和去除

12.9.1薄弱點的分析和解決： 例1(線寬問題的尋找和修補)

12.9.2薄弱點的分析和解決： 例2(線寬問題的尋找和修補)

思考題

引文

第13章浸沒式光刻

13.1浸沒式光刻工藝產生的背景

13.2浸沒式光刻機使用的投影物鏡的特點

13.3浸沒式光刻工藝的分辨率提高

13.4浸沒式光刻工藝的工藝窗口提升

13.5浸沒式光刻工藝的新型光刻機的架構改進

13.5.1雙工件臺

13.5.2平面光柵板測控的硅片平臺

13.5.3紫外光源調平繫統

13.5.4像素式自定義照明繫統(靈活照明繫統)

13.6浸沒式光刻工藝的光刻膠

13.6.1初的頂部隔水塗層

13.6.2自分凝隔水層的光刻膠

13.6.3含有光可分解堿的光刻膠

13.7浸沒式光刻工藝的光刻材料膜層結構

13.8浸沒式光刻工藝特有的缺陷

13.9浸沒式軌道機的架構

13.10浸沒式光刻的輔助工藝技術

13.10.1多重成像技術的使用

13.10.2負顯影技術

13.11浸沒式光刻工藝的建立

13.11.1光刻工藝研發的一般流程

13.11.2目標設計規則的研究和確認

13.11.3基於設計規則，通過仿真進行初始光源、掩模版類型的選取

13.11.4光刻材料的選取

思考題

引文

第14章光刻工藝的缺陷

14.1旋塗工藝缺陷

14.1.1表面疏水化處理工藝相關缺陷

14.1.2光刻膠旋塗缺陷

14.1.3洗邊工藝相關缺陷

14.2顯影工藝缺陷

14.2.1材料特性對顯影缺陷的影響

14.2.2顯影模塊硬件特點對顯影缺陷的影響

14.2.3顯影清洗工藝特性與缺陷的關繫

14.3其他類型缺陷(前層和環境等影響)

14.3.1化學放大光刻膠的“中毒”現像

14.3.2非化學放大光刻膠的“中毒”現像

14.4浸沒式光刻工藝缺陷

14.4.1浸沒式光刻機早的專利結構圖

14.4.2浸沒式光刻遇到的常見缺陷分類分析

14.4.3去除浸沒式光刻缺陷的方法

思考題

引文

第15章光刻工藝的線寬控制及改進

15.1光刻線寬均勻性的定義

15.2光刻線寬均勻性的計算方法

15.2.1硅片範圍的線寬均勻性

15.2.2曝光場內的線寬均勻性

15.3光刻線寬均勻性的改進方法

15.3.1批次批次之間均勻性的改進

15.3.2批次內部線寬均勻性的改進

15.3.3硅片內部線寬均勻性的改進

15.3.4曝光場內部線寬均勻性的改進

15.3.5局域線寬均勻性的改進

15.4線寬粗糙度以及改進方法介紹

15.4.1提高空間像對比度

15.4.2提高光刻膠的光化學反應充分度

15.4.3錨點的掩模版偏置選取

15.4.4曝光後烘焙的充分度

15.4.5選擇抗刻蝕能力強的光刻膠

思考題

引文

第16章光刻工藝的套刻控制及改進

16.1套刻控制的原理和參數

16.2套刻記號的設計和放置

16.2.1套刻記號的種類（歷史、現在）

16.2.2套刻記號的放置方式(切割道、芯片內)

16.3影響套刻精度的因素

16.3.1設備的漂移

16.3.2套刻記號的設計和放置

16.3.3襯底的影響

16.3.4化學機械平坦化研磨料的殘留對套刻的影響

16.3.5刻蝕、熱過程工藝可能對套刻記號產生的變形

16.3.6掩模版圖形放置誤差對套刻的影響

16.3.7上下層掩模版線寬誤差對套刻的擠壓

16.3.8掩模版受熱可能導致的套刻偏差

16.3.9高階套刻偏差的補償——套刻測繪

16.3.10套刻誤差來源分解舉例

16.4套刻/對準樹狀關繫

16.4.1間接對準的誤差來源和改進方式

16.4.2光刻機指定硅片工件臺(對雙工件臺光刻機)和掩模版曝光機
連續出片

16.4.3套刻前饋和反饋

16.4.4混合套刻測量和反饋

思考題

引文

第17章線邊粗糙度/線寬粗糙度

17.1線邊粗糙度/線寬粗糙度概論

17.2線邊粗糙度/線寬粗糙度數據分析方法

17.3影響線邊粗糙度/線寬粗糙度的因素

17.4線邊粗糙度/線寬粗糙度的改善方法

17.5小結

思考題

引文

第18章多重圖形技術

18.1背景

18.2光刻刻蝕、光刻刻蝕方法

18.3圖形的拆分方法——塗色法

18.3.1三角矛盾

18.3.2應用範圍

18.4自對準多重圖形方法

18.4.1優點和缺點

18.4.2應用範圍

18.5套刻的策略和原理

18.6線寬均勻性的計算和分配

思考題

引文

第19章下一代光刻技術

19.1極紫外光刻技術的發展簡史

19.2極紫外光刻與193nm浸沒式光刻的異同點

19.2.1光刻設備的異同點

19.2.2光刻膠材料的異同點

19.2.3掩模版的異同點

19.2.4光刻工藝的異同點

19.2.5光學鄰近效應的異同點

19.3極紫外技術的進展

19.3.1光源的進展

19.3.2光刻膠的現狀

19.3.3掩模版保護膜的進展

19.3.4錫滴的供應和循環繫統的進展 

19.4導向自組裝DSA的技術介紹

19.4.1原理介紹

19.4.2類型： 物理限制型外延、化學表面編碼型外延

19.4.3缺陷的來源和改進

19.4.4圖形設計流程介紹

19.5納米壓印技術介紹

19.6電子束直寫技術介紹

思考題

引文

第20章光刻技術發展展望

20.1光刻技術繼續發展的幾點展望

20.2光刻技術的發展將促進我國相關技術的發展

附錄A典型光刻工藝測試圖形

附錄B光刻工藝建立過程中測試掩模板的繪制

專業詞彙索引

前言
半導體集成電路技術已成為我國信息技術發展的重要環節。 雖然近年來我國集成電路產業發展勢頭很迅猛， 但還是缺乏關鍵技術，尤其是關鍵設備，如光刻機、光學檢測設備、塗膠顯影機、掃描電子顯微鏡和套刻測量顯微鏡、缺陷檢測設備、高端193nm浸沒式光刻膠、抗反射層、高端顯影液等； 此外，光刻計算軟件和自動化設計軟件等幾乎完全依賴進口。 由於外國供應商對我國技術出口的限制和種種控制，我國的光刻工藝工程師很難從工作中比較繫統地了解到設備和材料的設計原理和構造，需要長時間地積累、分析和總結。 同時，我國的設備、材料和軟件研發廠商也對現代光刻工藝的苛刻要求體會不多。 
作者基於在國內外多家集成電路公司技術研發的工作經歷及經驗，並結合自己多年來分析總結的各種理論和實踐知識，編寫了本書。 希望通過本書建立起聯繫工業界芯片制造中的光刻工藝研發和國產光刻設備、材料、計算軟件的研發，以及大專院校、科研院所科學技術研究的一座橋梁，以此拋磚引玉，促進國內各單位的相互了解、緊密合作，同時促進跨領域科技人纔的培養，以期我國能夠早日在光刻整體技術上趕上發達國家，擺脫關鍵技術長期依賴進口的局面，化解高新技術發展被“卡脖子”的巨大風險，為我國信息科技的可持續、健康發展出一份力。
本書聚焦光刻工藝的研發，同時以工藝研發為視角，詳細介紹和分析了重要的設備，如光刻機、塗膠顯影機、光掩模電子束曝光機、線寬測量掃描電鏡、套刻測量顯微鏡、缺陷檢測設備、其他測量設備，以及的極紫外曝光機。同時，對光刻材料，如光刻膠、抗反射層做了深入分析。此外，還對光刻仿真軟件、光學鄰近效應修正軟件算法做了詳細推導和分析。在總結過去國際上的光刻技術研發和技術發展歷程的同時，還提出了光刻工藝研發和工藝評價的行之有效的改進標準，包括對各種工藝窗口參數的分析和範圍設定，還提出了獨到的工藝設計和評價方法。 本書的讀者建議為各大專院校微電子、集成電路等相關專業的教師和學生，以及科研院所、集成電路工廠的光刻工藝研發、制造的工程技術人員和國產光刻設備、材料、軟件的研發人員。 
本書的章節介紹如下： 
第1章介紹國際上和我國光刻技術發展的歷史，包括我國1958年開始的次成功嘗試和現代的發展。
第2章簡要介紹光刻工藝的各方面，包括工藝建立方法、光刻設備、光刻膠材料，希望讀者能夠對復雜的光刻工藝有一個全面的了解。
第3章詳細論述衍射極限和光學分辨率，以及照明方式和成像原理中的傅裡葉變換，希望讀者建立光刻工藝極限的明確概念。
第4章詳細地介紹光刻膠的發展、原理、組分及其合成方法，光刻膠的性能極限，光物質相互作用的輻射化學描述方法，其中對193nm浸沒式光刻膠和極紫外光刻膠做了詳細的分析和論述。
第5章詳細介紹光刻抗反射層的原理、組分和在光刻工藝中的作用，包括含硅的抗反射層和極紫外光刻的底部增感層。
第6章詳細介紹光刻機的投影物鏡原理和裝置、工件臺原理和裝置、部分相干照明原理和裝置、偏振裝置、工程材料、重要傳感器的原理和功能，以及測控和各種光刻機生產應用的附加功能及其對光刻工藝的作用。 還包括193nm浸沒式投影物鏡的結構和性能分析，極紫外光刻機的投影物鏡和光源介紹，193nm浸沒式光刻機使用的浸沒頭的原理和構造分析，以及光刻機的日常維護和匹配等。 還對照相機鏡頭和光刻機鏡頭之間的聯繫，以及像差表征和消除的理論方法做了詳細論述。

第7章詳細介紹塗膠顯影一體機（軌道機）的結構和功能。尤其對193nm浸沒式光刻機特有的顯影方法和光刻工藝的重要耗材，如過濾器的原理和性能要求做了詳細介紹。
第8章對測量設備的原理和使用方法做了詳細的介紹，包括掃描電子顯微鏡、套刻測量顯微鏡、光學散射探測的原理和方法。 還對掃描電鏡使用的電子成像光學做了特別介紹。
第9章對光掩模做了詳細介紹，包括掩模版制作前的版圖數據處理，極紫外的反射式光掩模結構，掩模版電子束曝光機的結構和性能等。 其中分析和討論了先進的可變截面電子束曝光機的原理和構造、多電子束直寫電子束曝光機的原理和構造，以及各種對電子束曝光的設備工藝補償方法。
第10章介紹光刻工藝參數，如曝光能量寬裕度、焦深和掩模版誤差因子； 概述了線寬均勻性以及光刻膠形貌的分類和改進。
第11章繫統介紹光刻工藝用到的各種仿真方法，包括襯底反射率、對準記號的強度、部分相干照明下的空間像、掩模版三維散射、光源掩模版聯合優化、光刻膠曝光顯影模型、逆光刻方法等，並深入分析工藝仿真的核心算法。
第12章繫統地介紹光學鄰近效應在光刻工藝上的表像和理論基礎以及光學鄰近效應模型的核心快速算法，包括傳輸交叉繫數及其本征化或者奇異化的公式推導、矢量的引入、掩模版三維散射的引入等， 還舉例說明了光學鄰近效應的建模、修正和薄弱點的檢測。
第13章專門介紹193nm浸沒式光刻的設備、材料和工藝方法，還提出了高效的光刻工藝研發流程。
第14章繫統地介紹光刻工藝缺陷產生的原因，包括塗膠、顯影和193nm浸沒式光刻工藝特有的缺陷分類，分析這些原因並給出解決方法。
第15章詳細地介紹光刻線寬均勻性的分類和控制方法，改進圖形粗糙度的工藝方法。
第16章詳細地介紹導致光刻套刻偏差的各種原因和改進方法，深入分析先進的光刻工藝中的間接對準和套刻，提出了適合生產線的對準和套刻測量方案。
第17章詳細分析光刻圖形邊緣粗糙度，介紹歷史上為了改善圖形邊緣粗糙度所做出的努力，包括光刻膠的配方調整、光刻工藝的協助和刻蝕工藝的協助等。
第18章詳細介紹在衍射極限到達後采用多重曝光的圖形形成方法，包括在多重曝光情況下對準和套刻的方法，以及線寬均勻性的控制方法。
第19章詳細介紹下一代光刻技術的歷史發展和當前的進展，深入分析和討論了極紫外光刻技術的發展歷程，以及導向自組裝、納米壓印和多電子束直寫技術。
第20章總結了光刻技術中的方方面面，並對未來的技術發展提出展望。
參與本書撰寫的作者有： 伍強、胡華勇、何偉明、嶽力挽、張強、楊東旭和黃怡。其中第4章由胡華勇、楊東旭和伍強編寫； 第5章由胡華勇和伍強編寫； 第7章由伍強和何偉明編寫； 第8章由伍強和黃怡編寫； 第13章由嶽力挽和伍強編寫； 第14章由何偉明和伍強編寫； 第17章由張強和伍強編寫； 第1～3、6、9～12、15、16、18～20章由伍強編寫； 附錄A和B由嶽力挽編寫。
本書在撰寫過程中得到了北京華卓精機科技股份有限公司朱煜教授團隊張鳴老師在光刻機工件臺描述上給予的重要幫助。 本書還得到了長春國科精密光學有限公司楊懷江教授團隊隋永新等老師在投影物鏡以及照明繫統描述上給予的重要幫助。 這些幫助提高了本書的專業水平，在此向上述老師表示衷心感謝。同時，本書在出版制作過程中獲得了清華大學出版社文怡編輯及其團隊的大力支持， 沒有他們的辛勤工作，就不會有本書的圓滿出版。在此，向出版社的同志們表示由衷的感謝！在本書的出版過程中還得到了我國集成電路行業中諸多朋友和同志們的大力支持，在此本書作者也向他們一並致謝！
限於作者的水平，本書定會有不正確和疏漏之處，請各位讀者不吝指正，本書作者在此表示衷心的感謝！
作者2019年12月