集成电路中的光刻技术

光刻技术，在集成电路的制造过程中，是一个非常重要的环节，正因为有了它，我们才能在微小的芯片上实现功能。

光刻利用曝光和显影在光刻胶层上刻画几何图形结构，然后通过刻蚀工艺将光掩模上的图形转移到所在衬底上。这里所说的衬底不仅包含硅晶圆，还可以是其他金属层、介质层，例如玻璃、SOS中的蓝宝石。

光刻技术的基本原理

光刻的基本原理是利用光致抗蚀剂（或称光刻胶）感光后因光化学反应而形成耐蚀性的特点，将掩模板上的图形刻制到被加工表面上。

光刻半导体芯片二氧化硅的主要步骤：

1、涂布光致抗蚀剂；

2、套准掩模板并曝光；

3、用显影液溶解未感光的光致抗蚀剂层；

4、用腐蚀液溶解掉无光致抗蚀剂保护的二氧化硅层；

5、去除已感光的光致抗蚀剂层。

电子束光刻

电子束光刻技术是微型技术加工发展的关键技术,他在纳米制造领域中起着不可替代的作用。电子束光刻主要是刻画微小的电路图，电路通常是以纳米微单位的。

随着中国纳米技术和纳米电子学的蓬勃发展,纳米加工技术的研究越来越重要,而电子束光刻技术将是纳米结构图形加工中非常重要的手段。

电子束光刻技术要应用于纳米尺度微小结构的加工和集成电路的光刻,必须解决几个关键的技术问题:电子束高精度扫描成像曝光效率低;电子在抗蚀剂和基片中的散射和背散射现象造成的邻近效应;在实现纳米尺度加工中电子抗蚀剂和电子束曝光及显影、刻蚀等工艺技术问题。

实践证明,电子束邻近效应校正技术、电子束曝光与光学曝光系统的匹配和混合光刻技术及抗蚀剂曝光工艺优化技术的应用,是一种提高电子束光刻系统实际光刻分辨能力非常有效的办法。

电子束光刻最主要的就是金属化剥离，第一步是在光刻胶表面扫描到自己需要的图形。第二部是将曝光的图形进行显影，去除未曝光的部分，第三部在形成的图形上沉淀金属，第四部将光刻胶去除，在金属剥离的过程中，关键在于光刻工艺的胶型控制。最好使用厚胶，这样有利于胶剂的渗透，形成清晰的形貌。

目前的光刻技术已经非常成熟，除了上面提的电子束光刻，还有光学光刻、聚焦粒子束光刻、移相掩模、X射线光刻等，而且在一般的生产半导体芯片或者其它元件时，一个衬底是需要多次重复光刻的。