光刻技術(shù)論文

　　1995年，美國(guó)Princeton大學(xué)的華裔科學(xué)家――周郁，提出了納米壓印光刻技術(shù)，下面是學(xué)習(xí)啦小編整理了光刻技術(shù)論文，有興趣的親可以來(lái)閱讀一下!

　　光刻技術(shù)論文篇一

　　激光干涉光刻技術(shù)的分析

　　摘 要：在微細(xì)加工和集成電路(IC )制造當(dāng)中，光學(xué)光刻技術(shù)是毋庸置疑的主流技術(shù)?，F(xiàn)在的IC集成度越來(lái)越高，這就對(duì)光刻分辨力有了更好的要求。但光刻物鏡數(shù)值孔徑(N A )和曝光波長(zhǎng)( λ )在一定程度上限制光學(xué)光刻的分辨極限。作為一項(xiàng)新興光刻技術(shù)的激光干涉光刻，不僅設(shè)備價(jià)格較低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且工作效率高、分辨率高、大視場(chǎng)曝光、無(wú)畸變 、焦長(zhǎng)深等許多獨(dú)特之處，分辨極限更是達(dá)到了λ/4的水平，在微細(xì)加工、大屏幕顯示器、微電子和光電子器件、亞波長(zhǎng)光柵、光子晶體和納米圖形制造等相關(guān)領(lǐng)域有很好的應(yīng)用，極大拓展了這些領(lǐng)域在未來(lái)的進(jìn)步空間。

　　【關(guān)鍵詞】激光技術(shù) 激光干涉 干涉光刻技術(shù)

　　1 引言

　　在我們的日常生活當(dāng)中，電子產(chǎn)品越來(lái)越多，我們所熟悉的手機(jī)、電腦等電子器件當(dāng)中有著數(shù)量眾多的微電子產(chǎn)品，而微電子技術(shù)是信息技術(shù)發(fā)展與前進(jìn)的根基。在20世紀(jì)60年代的時(shí)候，戈登·摩爾發(fā)表關(guān)于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器發(fā)展趨勢(shì)的專(zhuān)業(yè)研究報(bào)告。報(bào)告指出，平均每十八到二十四個(gè)月，芯片容量大，且時(shí)間逐漸縮短。而光刻技術(shù)的發(fā)展水平在集成電路 (IC )工藝水平的發(fā)展進(jìn)程中占據(jù)重要地位。

　　在現(xiàn)在科技發(fā)展日新月異的今天，現(xiàn)有光刻技術(shù)一般具有比較復(fù)雜的曲面光學(xué)元件，而新興激光光刻技術(shù)作為現(xiàn)代科學(xué)光刻技術(shù)的補(bǔ)充，其設(shè)備并不復(fù)雜，系統(tǒng)也相對(duì)較為簡(jiǎn)單，但有著極高分辨率，其分辨極限已經(jīng)能夠達(dá)到λ/4的水平，還具有大焦長(zhǎng)深、圖形對(duì)比度較高等的諸多優(yōu)點(diǎn)。

　　2 激光干涉光刻技術(shù)

　　激光干涉光刻技術(shù)定義為通過(guò)光的衍射、干涉，將光束用特定的方式組合，達(dá)到干涉場(chǎng)內(nèi)光強(qiáng)度的有效調(diào)控，在此種情況下利用感光而產(chǎn)生光刻圖形。如下為雙光束干涉光刻的主要原理：波長(zhǎng)為λ的2束平面波，其中入射角為θ1、 θ2表示，則公式為 ：

　　其中：I0為入射光強(qiáng)度，而x為干涉點(diǎn)到入射之間的長(zhǎng)度;

　　對(duì)于入射角大小的改變、頻率、控制曝光量，都能對(duì)形狀、周期以及高度的不同產(chǎn)生一維或者二維的結(jié)構(gòu)。

　　3 激光干涉光刻的應(yīng)用

　　激光干涉光刻技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)過(guò)了初級(jí)的發(fā)展階段，在很多領(lǐng)域當(dāng)中都已經(jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用。經(jīng)過(guò)研究，激光干涉光刻技術(shù)已經(jīng)在納米結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)當(dāng)中得到了廣泛的應(yīng)用。不論在大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中還是在我們每個(gè)人的日常生活當(dāng)中，納米結(jié)構(gòu)都有著非常廣泛的應(yīng)用，被許多人所熟知的微電子、光電子、生物技術(shù)、傳感技術(shù)等諸多領(lǐng)域的發(fā)展在很大程度上都是取決于納米結(jié)構(gòu)制造技術(shù)的發(fā)展水平。干涉光刻作為一項(xiàng)比較可靠的圖形產(chǎn)生技術(shù)，不但CD控制具有優(yōu)良的性能，而且其工藝寬容度與傳統(tǒng)一般相比也較大，還能夠產(chǎn)生具有陡的側(cè)壁、大的深寬比和深亞微米尺寸的抗蝕劑結(jié)構(gòu)陣列圖形，這樣的形狀結(jié)構(gòu)在圖形轉(zhuǎn)移和器件制造過(guò)程當(dāng)中都能夠有非常高效的得到利用。與其他的一般技術(shù)相比較，在大視場(chǎng)內(nèi)，干涉光刻能夠非常有效的使每個(gè)地方都達(dá)到深亞微米、甚至納米級(jí)的較高分辨率，而且還具有無(wú)限的焦深，這些優(yōu)點(diǎn)都與制作場(chǎng)發(fā)射顯示器的要求相符合。

　　3.1 在光子晶體中的應(yīng)用

　　在20世紀(jì)70年代，Y blonovitch 等人第一次提出光子晶體這個(gè)全新的概念，也就是不同介電常數(shù)的介質(zhì)材料在空間呈現(xiàn)周期性排布的一種結(jié)構(gòu)。在眾多的高科技產(chǎn)品當(dāng)中，光子晶體應(yīng)用得到普及且實(shí)用，例如在人們平時(shí)生活中用到的天線、濾波器、分束器以及放大器等，在光子晶體的制作當(dāng)中，有著非常廣泛的應(yīng)用。

　　到了20世紀(jì)末，在制備二維和三維光子晶體當(dāng)中，激光干涉光刻技術(shù)第一次得到了有效的利用，在這之后，人們更多的開(kāi)始了深入研究這一技術(shù)應(yīng)用，在經(jīng)過(guò)大量的具體實(shí)驗(yàn)分析以及數(shù)值模擬優(yōu)化之后，通過(guò)干涉光刻來(lái)制備光子晶體的技術(shù)愈發(fā)成熟。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間實(shí)踐應(yīng)用，發(fā)展到現(xiàn)在，干涉光刻技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域與實(shí)際操作更加廣泛，即在很多關(guān)于制備光子晶體的部分基礎(chǔ)設(shè)備涉及有關(guān)光分插復(fù)用器、有機(jī)發(fā)光二極管都應(yīng)用的相當(dāng)廣泛。

　　3.2 在太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用

　　在我們現(xiàn)在的工業(yè)生產(chǎn)與日常生活當(dāng)中，太陽(yáng)能電池在諸多領(lǐng)域已經(jīng)付諸實(shí)踐。太陽(yáng)能電池主要是利用光電效應(yīng)或者是化學(xué)效應(yīng)的作用，將光能直接轉(zhuǎn)換成電能的一種設(shè)備。大多數(shù)的普通硅太陽(yáng)能電池密度都超過(guò)數(shù)百微米，而表面的紋理一直呈現(xiàn)倒三角的形狀，因此為了能夠提高太陽(yáng)能電池的頻率，在進(jìn)行生產(chǎn)這種電池的時(shí)候，往往都會(huì)在硅片表面添加一層增透膜，以用來(lái)減小表面的反射率。硅太陽(yáng)能電池制備過(guò)程中的電子束光刻、納米印制光刻技術(shù)都存在著工藝復(fù)雜不易操作、價(jià)格高昂市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)困難、生產(chǎn)效率低下無(wú)法規(guī)模經(jīng)營(yíng)等缺點(diǎn)。所以，這些年以來(lái)，專(zhuān)家們已經(jīng)開(kāi)始思考通過(guò)一種可行的方式將激光干涉光刻技術(shù)有效的應(yīng)用到太陽(yáng)能電池生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中。

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　現(xiàn)在是科學(xué)技術(shù)的時(shí)代，科技發(fā)展的速度一日千里，如何才能讓生產(chǎn)方法更加高效、高速，與此同時(shí)還能有效降低成本，這是很多人需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。雖然激光干涉光刻技術(shù)在處理亞微米周期結(jié)構(gòu)以及微米方面，已經(jīng)有著悠久的歷史，但實(shí)際上，目前我國(guó)還正值于研究性實(shí)驗(yàn)的階段之中，然而，很多工業(yè)化的生產(chǎn)還沒(méi)有發(fā)展成熟，不能得到廣泛的大規(guī)模應(yīng)用。把激光干涉光刻技術(shù)與其他的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)進(jìn)行相結(jié)合進(jìn)行研究，這不僅是很多國(guó)內(nèi)外眾多研究學(xué)者今后的工作方向，更是未來(lái)光刻技術(shù)的前進(jìn)方向。雖然現(xiàn)在激光干涉技術(shù)在生產(chǎn)與應(yīng)用當(dāng)中都存在部分問(wèn)題，但是經(jīng)過(guò)眾多專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的研究學(xué)者進(jìn)行刻苦的思考與深刻的研究，在不久的未來(lái)，激光干涉技術(shù)將會(huì)更加成熟，也會(huì)在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中有著更加廣泛與熟練的應(yīng)用，有著很好的發(fā)展前景。

　　參考文獻(xiàn)

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　　[3]王光偉.準(zhǔn)分子激光光刻技術(shù)及進(jìn)展綜述[J].天津工程師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2011(01).

　　作者單位

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