利用照相复制与化学腐蚀相结合的技术﹐在工件表面制取精密﹑微细和复杂薄层图形的化学加工方法。光刻原理虽然在19世纪初就为人们所知﹐但长期以来由于缺乏优良的光致抗蚀剂而未得到应用。直到20世纪50年代﹐美国制成高分辨率和优异抗蚀性能的柯达光致抗蚀剂(KPR)之后﹐光刻技术才迅速发展起来﹐并开始用在半导体工业方面。光刻是制造高级半导体器件和大规模集成电路的关键工艺之一﹐并已用于刻划光栅﹑线纹尺和度盘等的精密线纹。
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(见图 光刻示意图)是﹕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。
光致抗蚀剂是一种对光敏感的高分子溶液﹐种类很多﹐根据光化学反应的特点一般可分为正性和负性两大类。凡用显影液能把感光的部分溶解去除的称为正性光致抗蚀剂﹔用显影液能把未感光的部分溶解去除的称为负性光致抗蚀剂。
光刻的精度很高﹐可达微米数量级﹐为使蚀刻线条清晰﹑边缘陡直﹑分辨率小于1微米的超微细图形﹐可采用远紫外曝光﹑X射线曝光﹑电子束扫描曝光﹐以及等离子体干法蚀刻等新技术。
参考书目
李家植编﹕《半导体化学原理》﹐科学出版社﹐北京﹐1980。
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