影响对焦深度的因素主要有几点:系统的数值孔径、照明条件(Ⅱltlmillcao∞colldhon)、S1226-8BQ形的线宽、图形的密集度、光刻胶的烘焙温度等。如图7.22所示,根据波动光学,在最佳焦 距,所有汇聚到焦点的光线都具有同样的相位;但是在离焦的位置上,经过镜头边缘的光线同经过镜头中央的 镜头光线走过不同的光程,他们的差为(FF′~OF′)。当数值孔径变大时,光程差也变大,实际在离焦处的焦点光 强就变小,或者对焦深度变小。在平行光照明条件下, 最佳焦距对焦深度(瑞利,Rayleigh)一般由以下公式给出,其中,矽为镜头的最大张角,对应数值孔径比较小时,可以近似写成 ,当NA越大时,对焦深度越小,对焦深度同数值孔径的平方成反比。

   不仅数值孔径会影响焦深,照明条件也会影响焦深,比如,对密集图形,而且空间周期小于^/NA,离轴照明会增加对焦深度。有关这部分内容将在第七节7.1小节中同离轴照明再讨论一次。此外,图形的线宽也会影响对焦深度,比如细小图形的对焦深度一般比粗大图形的要小。这是由于细小图形的衍射波角度比较大,它们在焦平面的汇聚相互之间的夹角比较大,如同刚才的论述,对焦深度会因此比较小。再者,光刻胶的烘焙温度也会在一定程度上影响对焦深度,较高的曝光后烘焙(Post Exposure Bake,PEB)会造成在光刻胶厚度范围内对空间像对比度在垂直方向(z)上的平均,造成增大的对焦深度。不过,这是以降低最大像对比度为代价的。