2024年5月10日发(作者：2016年联想笔记本型号)
光刻技术的历史与现状
集成电路的飞速发展有赖于相关的制造工艺—光刻技术的发展,光刻技术是迄今所能
达到的最高精度的加工技术。
集成电路产业是现代信息社会的基石。集成电路的发明使电子产品成本大幅度降低,
尺寸奇迹般减小。以计算机为例，1946年诞生的世界第一台数字计算机重30吨,占地约
140平方米。而集成电路将晶体管、电阻、电容等电子元件连接在小块的硅片上,可使计
算机体积更小,功耗更低,速度更快。自1958年世界上第一块平面集成电路问世,在短短五
十多年间,半导体及微电子技术突飞猛进的发展,带动了现代信息技术的腾飞。集成电路的
发展与其制造工艺─——光刻技术的进步密不可分。
光刻技术的发展史
光刻技术是利用光化学反应原理和化学、物理刻蚀方法将掩模板上的图案传递到晶圆
的工艺技术。光刻的原理起源于印刷技术中的照相制版,是在一个平面上加工形成微图
形。光刻技术按曝光光源主要分为光学光刻和粒子束光刻(常见的粒子束光刻主要有X射
线、电子束和离子束光刻等)。其中光学光刻是目前最主要的光刻技术,在今后几年内其主
流地位仍然不可动摇。
光刻技术的进步使得器件的特征尺寸不断减小，芯片的集成度和性能不断提高。在摩
尔定律的引领下,光学光刻技术经历了接触/接近、等倍投影、缩小步进投影、步进扫描投
影等曝光方式的变革。曝光光源的波长由436纳米（G线）,365纳米(Ⅰ线)，,发展到
248纳米(KrF)，再到193纳米( ArF)。技术节点从1978年的1.5微米、1微米、0.5微
米、90纳米、45纳米，一直到目前的22纳米。集成电路的发展始终随着光学光刻技术
的不断创新向前推进。
光刻机（也称光刻系统）是光刻技术的关键装备,其构成主要包括光刻光源、均匀照
明系统、投影物镜系统、机械及控制系统(包括工件台、掩膜台、硅片传输系统等)。其中
光刻光源是光刻机的核心部分。随着集成电路器件尺寸的不断缩小,芯片集成度和运算速
度的不断提高,对光刻技术曝光分辨率也提出更高的要求。光学分辨率是指能在晶圆上成
像的最小特征尺寸。对于光学投影光刻系统而言,其分辨率由瑞利公式决定:
R= k1λ/NA
式中,k1为工艺因子,对于单次曝光k1为0.25,λ为光波长,NA为投影物镜的光学数值
孔径。
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