光刻技术及发展前景讲解共43页文档

光刻技术的现状和发展近两年来，芯片制造成为了半导体行业发展的焦点。

芯片制造离不开光刻机，而光刻技术则是光刻机发展的重要推动力。

在过去数十载的发展中，光刻技术也衍生了多个分支，除了光刻机外，还包括光源、光学元件、光刻胶等材料设备，也形成了极高的技术壁垒和错综复杂的产业版图。

光刻技术的重要性据华创证券此前的调研报道显示，半导体芯片生产的难点和关键点在于将电路图从掩模上转移至硅片上，这一过程通过光刻来实现，光刻的工艺水平直接决定芯片的制程水平和性能水平。

芯片在生产中需要进行20-30次的光刻，耗时占到IC生产环节的 50%左右，占芯片生产成本的1/3。

但光刻产业却存在着诸多技术难题有待解决。

西南证券的报告指出，光刻产业链主要体现在两点上，一是作为光刻核心设备的光刻机组件复杂，包括光源、镜头、激光器、工作台等组件技术往往只被全球少数几家公司掌握，二是作为与光刻机配套的光刻胶、光刻气体、光掩膜等半导体材料和涂胶显影设备等同样拥有较高的科技含量。

这些技术挑战，也为诸多厂商带来了发展机会。

时至今日，在这些细分领域当中，也出现了很多优秀的企业，他们在科技上的进步，不仅促进了光刻技术产业链的发展，也影响着半导体行业的更新迭代。

光源可靠性是光刻机的重要一环众所周知，在光刻机发展的历史当中，经过了多轮变革，光刻设备所用的光源，也从最初的g-line，i-line发展到了KrF、ArF，如今光源又在向EUV方向发展。

Gigaphoton是在全球范围内能够为光刻机提供激光光源的两家厂商之一（另外一家是Cymer，该公司于2012年被ASML收购）。

Gigaphoton的Toshihiro Oga认为，光源是一项专业性较强的领域，并需要大规模的投资去支撑该技术的发展，而光源又是一个相对小众的领域，尤其是用于光刻机的光源有别于用于其他领域的光源——其他领域所用光源多为低频低功率，而光刻机所用光源则为高频高功率，这也让许多企业对该领域望而却步。

光刻机的发展趋势与前景展望随着半导体产业的快速发展，光刻技术作为半导体芯片制造的关键环节，其发展趋势和前景备受关注。

本文将探讨光刻机的发展趋势以及展望未来的前景。

一、光刻机技术的发展趋势1. 晶圆尺寸的增大：随着半导体行业对性能更高、功耗更低的芯片需求不断增加，晶圆的尺寸也在逐渐增大。

未来光刻机将面临更大尺寸晶圆的加工需求，需要实现更高的分辨率和更快的曝光速度。

2. 分辨率的提高：分辨率是衡量光刻机性能的重要指标，它决定了芯片制造中最小线宽的大小。

随着半导体工艺的不断进步，分辨率要求越来越高，光刻机需要不断提升分辨率，以满足芯片制造的需求。

3. 多层次曝光技术的应用：随着芯片设计复杂度的增加，单次曝光已经无法满足需求。

多层次曝光技术的应用可以提高曝光效率和成本效益，未来光刻机将更加智能化，实现多层次曝光的同时保持高质量。

4. 光刻胶的研发创新：光刻胶作为光刻技术的核心材料，其性能直接影响到芯片制造的质量和效率。

未来光刻胶的研发将注重提高释放性能、抗辐照性能以及光刻胶的可持续性，以满足更加苛刻的制造要求。

二、光刻机的前景展望1. 5G和物联网的推动：5G和物联网的快速发展将带动对芯片产能的需求增加。

光刻机作为芯片制造的必要设备，将受益于5G和物联网的快速推动，有望在市场上实现更广泛的应用。

2. 智能化和自动化的发展：随着人工智能和自动化技术的应用，光刻机制造将实现更高的智能化程度。

智能化和自动化的发展将提高生产效率，减少资源浪费，提高芯片制造的质量和稳定性。

3. 光刻机制造技术的创新：光刻机制造技术将不断创新，为芯片制造带来更多的机会和挑战。

例如，液态镜片技术、大数据分析和机器学习等技术的应用将提高光刻机的性能和稳定性，在未来的发展中具有巨大的潜力。

4. 绿色环保的需求：随着全球对环境保护和绿色能源的关注度增加，光刻机的绿色环保要求也会不断提高。

未来光刻机将更加注重节能减排，采用更环保的材料和技术，以适应可持续发展的要求。

摩尔定律全靠它CPU光刻技术CPU光刻技术分析与展望前言光刻技术作为半导体工业的“领头羊”，在半个世纪的进化历程中为整个产业的发展提供了最为有力的技术支撑。

历经50年，集成电路已经从上世纪60年代的每个芯片上仅几十个器件发展到现在的每个芯片上可包含约10亿个器件。

在摩尔定律的指引下，半导体技术的集成度每3年提高4倍。

半导体光刻的工艺高低，决定了在单位圆晶片上能够集成晶体管的数目。

我们通常所说的90纳米45纳米是指在圆晶片上能够刻蚀的晶体管的最短沟道。

沟道越短则芯片的速度越快，时钟的上升沿就越短，进而提高集成芯片的系统时钟。

● 光刻技术在半导体产业中的重要地位人类社会对于“刻”、“做标记”并不陌生。

作为文明的标志，远古的人们在洞穴中刻出了生命的图腾。

作为现代科学的象征，今天的人们在半导体晶片上刻出电路的结构。

远古的人们用的是木头，石头，今天人们更加聪明，需要刻在更加微小的尺度上，人们用的是电和光。

同样是一个刻，刻在半导体上就成了电路。

当然实际上没有理论分析地这么简单。

光刻只是在半导体上刻出晶体管器件的结构，以及晶体管之间连接的通路。

要真正地实现电路，则还需要搀杂，沉积，封装等系列芯片工艺手段。

但光刻是第一步，整个芯片工艺所能达到的最小尺寸是由光刻工艺决定的。

自从1947年第一个晶体管发明以来，科学技术一直在迅猛发展，为更高级、更强大、成本效益和能效更高的产品发明铺平了道路。

尽管进步巨大，但是晶体管发热和电流泄露问题始终是制造更小的晶体管、让摩尔定律持久发挥效力的关键障碍。

毫无疑问，过去40年一直用来制造晶体管的某些材料需要进行替代。

世界上第一个晶体管从第一个晶体管问世算起，半导体技术的发展已有多半个世纪了，现在它仍保持着强劲的发展态势，继续遵循Moore定律即芯片集成度18个月翻一番，每三年器件尺寸缩小0.7倍的速度发展。

大尺寸、细线宽、高精度、高效率、低成本的IC生产，正在对半导体设备带来前所未有的挑战。

光刻技术的发展一、引言光刻技术作为微电子及其相关领域的关键技术，在过去的几十年中发挥着重要作用;但随着人们需求的不断提高而光刻技术的进步又相对滞后的状况成为目前光刻技术的最大问题。

因此，正确把握光刻技术发展将显得十分重要。

二、目前主流的光刻技术目前，电子产业发展的主流趋势是”轻、薄、短、小”，这给光刻技术提出的技术是不断提高其分辨率，即提高可以完成转印图形或者加工图形的最小间距或者宽度，以满足产业发展的需求;但是，光刻工艺在整个工艺过程中的多次性使得光刻技术的稳定性、可靠性和工艺成品率对产品的质量、良率和成本有着重要的影响，这也要求光刻技术在满足技术的同时须提高质量。

因此，光刻技术的焦点是可以提供给用户什么样分辨率和产能的设备及工艺技术。

而提高分辨率主要通过：（1）增大光学系统数值孔径;（2）减小曝光光源的波长;（3）降低工艺影响系数;来实现。

所以目前光刻技术发展主要从以上三点实施提升。

在减小曝光波长及增大光学系统数值孔径的研究和开发中，以光子为基础的光刻技术种类很多，但主要是紫外（UV）光刻技术、深紫外（DUV）光刻技术、极紫外（EUV）光刻技术和X射线（X-ray）光刻技术。

不但取得了很大成就，而且是目前产业中使用最多的技术，特别是前两种技术，在半导体工业的进步中，起到了重要作用。

紫外光刻技术是以高压和超高压汞（Hg）或者汞-氙（Hg-Xe）弧灯在近紫外（350～450nm）的3条光强很强的光谱（g、h、i线）线，特别是波长为365nm的i线为光源，配合使用：（1）处理掩模板;（2）调整掩模板照明;（3）光瞳滤光修正步前，当前用光瞳滤光设计透镜正处在初步研究阶段，修正掩模板和调整照明技术则在快速发展，并在某些场合的到应用;（4）离轴照明技术（OAI）;（5）移相掩模技术（PSM）;（6）光学接近矫正技术（OPC）等，可满足0.35～0.25μm的生产要求。

目前几乎所有的微电子领域此类设备和技术会占整个光刻技术至少50%的份额;同时，还覆盖了低端和特殊领域对光刻技术的要求。

光刻技术及其应用的现状与展望1 引言光刻技术作为半导体及其相关产业发展和进步的关键技术之一，一方面在过去的几十年中发挥了重大作用；另一方面，随着光刻技术在应用中技术问题的增多、用户对应用本身需求的提高和光刻技术进步滞后于其他技术的进步凸显等等，寻找解决技术障碍的新方案、寻找COC更加低的技术和找到下一俩代可行的技术路径，去支持产业的进步也显得非常紧迫，备受人们的关注。

就像ITRS对未来技术路径的修订一样，上世纪基本上3〜5年修正一次，而进入本世纪后，基本上每年都有修正和新的版本出现，这充分说明了光刻技术的重要性和对产业进步的影响。

2005年ITRS对未来几种可能光刻技术方案进行预测。

也正是基于这一点，新一轮技术和市场的竞争正在如火如荼的展开，大量的研发和开发资金投入到了这场竞赛中。

因此，正确把握光刻技术发展的主流十分重要，不仅可以节省时间和金钱，同时可以缩短和用户使用之间的周期、缩短开发投入的回报时间，因为光刻技术开发的投入比较庞大。

2 光刻技术的现状及其应用状况众说周知，电子产业发展的主流和不可阻挡的趋势是“轻、薄、短、小”，这给光刻技术提出的技术方向是不断提高其分辨率，即提高可以完成转印图形或者加工图形的最小间距或者宽度，以满足产业发展的需求；另一方面，光刻工艺在整个工艺过程中的多次性使得光刻技术的稳定性、可靠性和工艺成品率对产品的质量、良率和成本有着重要的影响，这也要求光刻技术在满足技术需求的前提下，具有较低的CO 仿口COC因此，光刻技术的纷争主要是厂家可以提供给用户什么样分辨率和产能的设备及其相关的技术。

2.1 以Photons 为光源的光刻技术在光刻技术的研究和开发中，以光子为基础的光刻技术种类很多，但产业化前景较好的主要是紫外（UV）光刻技术、深紫外（DUV）光刻技术、极紫外（EUV）光刻技术和X射线（X-ray）光刻技术。

不但取得了很大成就，而且是目前产业中使用最多的技术，特别是前两种技术，在半导体工业的进步中，起到了重要作用紫外光刻技术是以高压和超高压汞(Hg)或者汞-氙(Hg-Xe)弧灯在近紫外(350〜450nm)的3条光强很强的光谱(g、h、i线)线，特别是波长为365nm的i 线为光源，配合使用像离轴照明技术(OAI)、移相掩模技术(PSM)、光学接近矫正技术(OPC)等等，可为0.35〜0.25卩m的大生产提供成熟的技术支持和设备保障，在目前任何一家FAB中，此类设备和技术会占整个光刻技术至少50%的份额；同时，还覆盖了低端和特殊领域对光刻技术的要求。

半导体制造中光刻技术发展历史及未来发展方向1. 前言半导体制造是现代科技发展的重要支撑，而光刻技术则是半导体制造中不可或缺的关键环节。

本文将从光刻技术的发展历史和未来发展方向两个方面，深入探讨光刻技术在半导体制造中的重要性，并关注未来的发展重点。

2. 光刻技术的发展历史光刻技术最早可以追溯到20世纪60年代，当时的光刻技术主要应用于半导体制造中的集成电路制作。

其后，随着半导体工艺的不断提升，光刻技术也经历了长足的发展。

从最初的紫外线光刻到如今的极紫外光刻，光刻技术在分辨率、精确度和速度等方面均取得了显著的进步，成为了半导体制造中不可或缺的关键技术之一。

3. 光刻技术的未来发展方向在当前半导体制造行业的发展趋势下，光刻技术也面临着新的挑战和机遇。

未来，随着半导体器件尺寸的不断缩小，光刻技术需要更高的分辨率和更精密的控制能力。

极紫外光刻技术将成为未来的发展重点之一。

光刻技术还有望在光学透镜技术、多重暴光技术和智能化控制等方面取得突破，从而进一步推动半导体制造工艺的进步。

4. 个人观点和理解我认为光刻技术作为半导体制造中的关键环节，其发展对整个行业的发展都具有极其重要的意义。

未来，随着半导体制造的不断发展，光刻技术也将持续迎来新的挑战和机遇。

在这一过程中，科研人员和工程师们需要不断努力，推动光刻技术的发展，为半导体制造行业的持续进步贡献力量。

5. 结论通过本文的深入探讨，我们可以清晰地了解到光刻技术在半导体制造中的重要性，以及其发展历史和未来发展方向。

未来，我期待看到光刻技术在半导体制造中继续发挥重要作用，为行业的发展和进步做出更大的贡献。

在这篇文章中，我们从光刻技术的发展历史入手，深入探讨了其在半导体制造中的重要作用，并着眼于未来的发展方向，展望了其对未来半导体制造行业的影响。

希望通过本文的阐述，读者能对光刻技术有更全面、深刻和灵活的理解。

光刻技术是半导体制造中极为重要的一环，它的发展不仅直接影响着半导体器件的性能和制造成本，也对信息技术、通信、电子产品等领域的发展起着关键作用。

半导体制造中光刻技术发展历史及未来发展方向半导体制造中光刻技术发展历史及未来发展方向1. 光刻技术在半导体制造中的重要性光刻技术是半导体制造中至关重要的工艺之一。

它通过将光照射到光刻胶覆盖的硅片上，形成光刻胶图案，并通过化学反应将图案转移到硅片上，从而实现半导体芯片的制造。

由于光刻技术具有高度的精度和可重复性，它被广泛应用于芯片制造过程中的图案转移步骤。

随着半导体制造工艺的不断发展，光刻技术也在不断进步和演变。

2. 光刻技术的历史发展光刻技术的发展可以追溯到20世纪60年代。

当时，使用的光刻机采用的是接触式光刻技术，即将掩模与硅片直接接触，并通过紫外线光源照射来形成图案。

然而，随着集成电路的尺寸越来越小，接触式光刻技术的分辨率和精度已不能满足要求。

随后，非接触式光刻技术的出现为光刻技术的进一步发展打开了新的方向。

1969年，史蒂芬·巴洛林发明了投影光刻技术，即将图案通过透镜系统投影到硅片上。

这奠定了现代半导体制造中的光刻技术基础。

3. 非接触式光刻技术的演进与应用随着非接触式光刻技术的发展，投影光刻技术开始成为主流。

为了提高分辨率和精度，光刻机逐渐采用了更高波长的光源，并引入了透镜系统的改进和优化。

在20世纪80年代和90年代，紫外线(KrF和ArF)和深紫外线(EUV)光刻技术相继问世，并得到了广泛应用。

这些技术的出现使得芯片的制造工艺能够在50纳米以下的尺寸范围内实现。

4. 光刻技术的未来发展方向然而，随着芯片制造工艺的不断革新和半导体器件的尺寸不断缩小，现有的光刻技术也面临着挑战。

在20纳米以下的工艺节点上，传统的紫外线和EUV技术已经达到了极限，无法满足更高分辨率和更高精度的需求。

寻找新的光刻技术成为了未来的发展方向。

其中，多重电子束直写技术是一个备受关注的技术。

该技术通过使用多个电子束来直接写入硅片，具有更高的分辨率和更大的灵活性，能够满足未来芯片制造的需求。

纳米光刻技术和极紫外光刻技术也在不断探索和发展中。

中国光刻机行业市场环境分析1. 市场概况光刻机作为半导体制造过程中关键的设备之一，广泛应用于芯片制造领域。

随着科技的不断进步和半导体需求的增加，光刻机市场呈现稳定的增长态势。

2. 市场驱动因素2.1 科技进步光刻技术在过去几十年里取得了长足的发展，不断提升其分辨率和精度。

随着新一代半导体制程的不断推出，对于光刻机设备的要求也不断提高，推动了市场需求的增长。

2.2 半导体需求增加随着智能手机、物联网、人工智能等产业的快速崛起，对半导体芯片的需求量不断增加。

光刻机作为芯片制造过程中关键的工艺设备，其市场需求也随之增加。

2.3 芯片制造技术的转型随着半导体技术不断创新和发展，芯片的制造工艺也在不断演进。

新一代芯片制程的引入，例如近年来兴起的EUV（极紫外）光刻技术，对于光刻机市场带来了新的机遇。

3. 市场竞争格局3.1 主要厂商光刻机市场主要由少数几家大型跨国公司主导，例如荷兰ASML公司、日本尼康公司和佳能公司。

这些公司在技术研发和市场份额方面具有较强的竞争优势。

3.2 技术壁垒光刻机的制造和研发需要大量的资金和技术投入，形成了较高的技术壁垒。

目前市场上的主要厂商已经形成了技术积累和专利垄断，使得新进入者很难在市场上获得竞争优势。

3.3 地域竞争光刻机市场的竞争还表现为地域竞争。

例如，亚洲地区的光刻机制造商在市场份额上具有较大优势，尤其是日本和台湾等地区。

4. 市场机遇与挑战4.1 机遇随着新一代芯片制程的引入，光刻机市场呈现出较好的增长前景。

尤其是EUV光刻技术的应用，将进一步推动市场的发展。

4.2 挑战光刻机市场面临着技术和成本方面的挑战。

高分辨率、高精度的光刻机设备研发和制造需要大量的资金和技术支持，以及供应链的配合。

同时，不断提高的市场需求也对价格和效率提出了更高的要求。

5. 市场前景展望光刻机作为半导体制造过程中不可或缺的工艺设备，市场前景广阔。

随着科技的不断进步和新一代芯片制程的引入，光刻机市场仍将维持稳定的增长态势。

光刻技术六十年光刻技术：六十年来的发展与未来趋势引言光刻技术，被誉为现代微制造的基石，自上世纪五十年代诞生以来，已经经历了六十年的发展历程。

光刻技术利用光化学原理，将微纳图形从设计转移到硅片或其他基底上，是集成电路、微电子器件等领域的关键技术。

在本文中，我们将回顾光刻技术的六十年发展历程，探讨其技术原理、应用场景及未来发展趋势。

发展历程光刻技术的起源可以追溯到1952年，当时光学专家Willian Shipley 发明了接触式光刻机。

随着薄膜集成电路和集成电路的需求迅速增长，光刻技术也在不断进步。

从早期的接触式光刻机到后来的投影式光刻机，再到现在的浸没式光刻机，光刻技术经历了多次技术革新。

在应用发展方面，光刻技术从最初的集成电路制造扩展到了微电子、生物芯片、纳米科技等领域。

如今，随着5G、物联网、人工智能等技术的快速发展，光刻技术的应用前景更加广阔。

技术原理光刻技术的基本原理是利用光化学反应将设计好的图形转移到硅片或其他基底上。

光刻流程包括：涂胶、前烘烤、曝光、后烘烤、显影、定影等步骤。

其中，曝光是将掩膜上的图形转移到硅片上的关键步骤，主要参数包括曝光波长、能量、焦点等。

光刻技术的特点在于其高精度、高分辨率和高速度。

通过采用短波长光源和高级聚焦技术，光刻机能够制造出精度高达数十纳米甚至更小的微纳图形。

应用场景光刻技术在集成电路制造、印刷电路板制作、生物芯片制作等领域有广泛应用。

在集成电路制造方面，光刻技术是实现微电子器件和功能电路制造的关键步骤。

在印刷电路板制作方面，光刻技术用于制造高精度的线路图形。

在生物芯片制作方面，光刻技术则用于制造高密度的生物探测阵列。

发展趋势随着科技的不断发展，光刻技术也将迎来新的挑战和机遇。

未来，光刻技术将朝着数字化、智能化、绿色环保等方向发展。

数字化光刻将通过采用数字微镜器件（DMD）或数字振镜器件（DOE），实现光束的数字化调制，从而提高光刻分辨率和生产效率。

智能化光刻则将引入人工智能和机器学习技术，实现光刻过程的智能化控制和优化，提高制造精度和良品率。

光刻技术及其应用的现状与展望光刻技术及其应用的现状与展望1 引言光刻技术作为半导体及其相关产业发展和进步的关键技术之一，一方面在过去的几十年中发挥了重大作用；另一方面，随着光刻技术在应用中技术问题的增多、用户对应用本身需求的提高和光刻技术进步滞后于其他技术的进步凸显等等，寻找解决技术障碍的新方案、寻找COO更加低的技术和找到下一俩代可行的技术路径，去支持产业的进步也显得非常紧迫，备受人们的关注。

就像ITRS对未来技术路径的修订一样，上世纪基本上3～5年修正一次，而进入本世纪后，基本上每年都有修正和新的版本出现，这充分说明了光刻技术的重要性和对产业进步的影响。

2005年ITRS对未来几种可能光刻技术方案进行预测。

也正是基于这一点，新一轮技术和市场的竞争正在如火如荼的展开，大量的研发和开发资金投入到了这场竞赛中。

因此，正确把握光刻技术发展的主流十分重要，不仅可以节省时间和金钱，同时可以缩短和用户使用之间的周期、缩短开发投入的回报时间，因为光刻技术开发的投入比较庞大。

2 光刻技术的现状及其应用状况众说周知，电子产业发展的主流和不可阻挡的趋势是“轻、薄、短、小”，这给光刻技术提出的技术方向是不断提高其分辨率，即提高可以完成转印图形或者加工图形的最小间距或者宽度，以满足产业发展的需求；另一方面，光刻工艺在整个工艺过程中的多次性使得光刻技术的稳定性、可靠性和工艺成品率对产品的质量、良率和成本有着重要的影响，这也要求光刻技术在满足技术需求的前提下，具有较低的COO和COC。

因此，光刻技术的纷争主要是厂家可以提供给用户什么样分辨率和产能的设备及其相关的技术。

2.1 以Photons为光源的光刻技术在光刻技术的研究和开发中，以光子为基础的光刻技术种类很多，但产业化前景较好的主要是紫外(UV)光刻技术、深紫外(DUV)光刻技术、极紫外(EUV)光刻技术和X射线(X-ray)光刻技术。

不但取得了很大成就，而且是目前产业中使用最多的技术，特别是前两种技术，在半导体工业的进步中，起到了重要作用。

光刻机的技术原理和发展趋势王平0930******* 摘要本文首先简要介绍了光刻技术的基本原理。

现代科技瞬息万变传统的光刻技术已经无法满足集成电路生产的要求。

本文又介绍了提高光刻机性能的关键技术和下一代光刻技术的研究进展情况。

关键字光刻原理提高性能浸没式光刻下一代光刻引言光刻工艺直接决定了大规模集成电路的特征尺寸是大规模集成电路制造的关键工艺。

作为光刻工艺中最重要设备之一光刻机一次次革命性的突破使大模集成电路制造技术飞速向前发展。

因此了解光刻技术的基本原理了解提高光刻机性能的关键技术以及了解下一代光刻技术的发展情况是十分重要的。

本文就以上几点进行了简要的介绍。

光刻技术的基本原理光刻工艺通过曝光的方法将掩模上的图形转移到涂覆于硅片表面的光刻胶上然后通过显影、刻蚀等工艺将图形转移到硅片上。

1、涂胶要制备光刻图形首先就得在芯片表面制备一层均匀的光刻胶。

截止至2000年5月23日已经申请的涂胶方面的美国专利就达118项。

在涂胶之前对芯片表面进行清洗和干燥是必不可少的。

目前涂胶的主要方法有甩胶、喷胶和气相沉积但应用最广泛的还是甩胶。

甩胶是利用芯片的高速旋转将多余的胶甩出去而在芯片上留下一层均匀的胶层通常这种方法可以获得优于2的均匀性边缘除外。

胶层的厚度由下式决定式中FT为胶层厚度ω为角速度η为平衡时的粘度ρ为胶的密度t为时间。

由该式可见胶层厚度和转速、时间、胶的特性都有关系此外旋转时产生的气流也会有一定的影响。

甩胶的主要缺陷有气泡、彗星胶层上存在的一些颗粒、条纹、边缘效应等其中边缘效应对于小片和不规则片尤为明显。

2、紫外光刻目前占光刻技术主导地位的仍然是紫外光刻。

按波长可分为紫外、深紫外和极紫外光刻。

按曝光方式可分为接触/接近式光刻和投影式光刻。

接触/接近式光刻通常采用汞灯产生的365436nm的紫外波段而投影式光刻通常采用准分子激光器产生的深紫外248nm和极紫外光193nm 和157nm。

2.1接触/接近式光刻接触/接近式光刻是发展最早也是最常见的曝光方式。

光刻：发展路径和未来趋势山口佳一，征矢野晃雅，岛基之（JSR株式会社精细电子研究所半导体材料研究室，日本）摘要：光刻技术在半导体器件大规模生产中起着重要的作用。

现在，很多先进加工技术都采用ArF浸入式光刻技术。

双重图像曝光和单边图像转移技术使ArF浸入式光刻技术可以向32nm半节距（HP)制造应用。

为了加工更小的器件，需要开发新的光刻技术。

EUV光刻技术在制造22nm节距或更小的尺寸半导体中作为下一代技术处于领先的地位。

此外，纳米压印光刻技术和无掩膜光刻技术也被用于小尺寸器件的制造工艺，然而，这些工艺还在研发过程，并且在大规模生产中还有很多困难。

本文，从材料角度对光刻技术大致描述，并分析未来的发展趋势。

关键字：光刻技术，纳米器件，分辨率增强，光刻胶材料引言随着智能手机，平板电脑等发展，高性能的芯片的需求也大幅增加。

对于半导体生产商而言，在限制的空间中生产多功能的芯片是一个持续的挑战。

依据相应的设计准则，每两年典型的尺寸要缩小一半。

利用具有更短波长的光源的光刻技术可以制作越来越好的光刻胶材料以实现尺寸更小的要求。

对于应用于波长，比如g段，i段，Kr和Ar的光刻胶材料，选择合适树脂平台以获得被用波长透光率是有必要的。

从sub-60nm的节距开始，ArF浸入式光刻技术被应用，今天，45nm的器件大规模生产线也是利用了单曝光的ArF浸入式光刻技术。

对于32nm 或更小尺寸的，单曝光技术已经不能生产加工，由于分辨率理论上的限制。

图片1展示了32nmHP或更小尺寸的生产技术。

正如图片所示，有三种选着来解决这个难题。

第一，应用加工技巧外延的ArF浸入式光刻技术。

双面曝光和单边技术可以是ArF浸入式光刻技术延伸至32nmHP的生产中。

第二个技巧就是引入更短波长的光源。

EUV光刻技术作为生产22nmHP及更小尺寸技术已经成为下一代逛个坑技术的领先技术。

最后是引入创新的下一代光刻技术以代替传统的光刻工艺。

可选择的方案比如纳米压印技术（NIL），无掩膜技术（MLL）和直接自组装技术（DSA）都被认为是高级的方法，然而，现在仍然处在研发阶段。

1绪论在微电子制造技术中，最为关键的是用于电路图形生产和复制的光刻技术，光刻技术的研究与开发，在每一代集成电路技术的更新中都扮演着技术先导的角色。

目前国际微电子领域最引人关注的热点，就是即将到来的光刻技术变革，这一变革将对整个微电子制造技术的发展产生深远的影响。

从目前的发展趋势判断，0.13μm光刻仍将采用光学光源，其中问题只在于是将248nm技术继续推进到0.13μm，还是采用193nm技术。

随着加工尺寸向0.1μm逼近，能否突破0.1μm成为一只占据主流地位的光学光刻技术所面临的最为严峻的挑战。

更短波长光源、新的透镜材料和更高数字孔径光学系统的加工技术，成为首先需要解决的问题；同时，由于光刻尺寸要小于光源波长，使得移相和光学邻近效应矫正等波前工程技术成为光学光刻的另一项关键技术。

由于分辨率增强技术的发展，光学光刻的极限分辨率可以达到光源波长的1/2。

因此，193nm波长的光源分辨率可以达到0.1μm，157nm波长的光源分辨率可以达到0.07μm。

而由于深紫外光被各种材料强烈吸收，继续缩短波长将难以找到制作光学系统的材料，这使得光学光刻最终将在0.07μm达到其技术上的“终点”。

在光学光刻技术努力突破分辨率“极限”的同时，替代光学光刻的所谓后光学光刻或称下一代光刻技术（Next Generation Lithography，NGL）的研究，在近几年内迅速升温，这些技术包括X射线、极紫外（EUVL）即软X射线投影光刻、电子束投影光刻、离子束投影光刻等等。

这些技术研究的目标非常明确，就是在0.1μm及更小尺寸的生产中替代光学光刻技术。

本文主要介绍了光刻技术的基本原理和工艺流程，以及光学光刻技术和下一代光刻技术的研究现状与应用前景。

2 光刻的基本概念及工艺流程光刻技术是利用光学复制的方法把超小图样刻印到半导体薄片上来制作复杂电路的技术。

光刻技术是微制造领域最为成功的技术。

自从它在1959年被发明以来，就成为半导体工业最有用的工具。