微影术

微影术全称是光学微影技术，主要包含纳米曝光及成像技术。微影技术可说是整个半导体工业的关键技术，这种技术的原理与我们在照相、冲洗底片及印刷成相片的方式很类似，我们举个例子说明如下。例如我们想在晶片（或称作基板）上做一条铜线，先要准备一块光罩，上面有这条铜线的图案。这光罩是用玻璃或石英制造的，在它上面不透光的部分镀有一层金属铬。，首先在晶片上镀一层铜薄膜，作法是在真空中把铜加热使之融化、蒸发附着在晶片表面上。按着在晶片上旋铺上一种对紫外线敏感的光1。

微影技术微影技术是用光学方法来实现的，由于这种技术很适合大量生产用，所以一直都为半导体工业所采用，但是在技术上已经渐渐逼近到它解析度的极限了。这极限的由来主要是因为光波在光罩图案边缘会产生复杂的绕射条纹，而且晶片表面的反射光会使这问题更复杂化。虽然新的制程已经使用波长较短的深紫外线光源，并且也尝试在光罩上下工夫来减少绕射，但一般相信光学微影技术的极限可能不会小于0.15微米。如果要做到更细小的尺寸，用电子束当作光源来作曝光的技术可能是最好的方法了2。

影响因素现在来考虑有哪些因素会影响微影技术的极限。在光源方面，曝光的光源大致可分为光子、电子或离子，由于波动与粒子的双重性，根据海森堡测不准原理，它们的粒子束直径是有限的（随能量提高而减小），深紫外线的极限约是100纳米，一万伏特的电子束约0.01纳米。另外，因为要达到破坏光阻胶的抑制剂或电阻胶的键结所需的单位面积光源粒子数（称作剂量）是有一个范围的，如果要曝光的面积很小，需要的粒子数也会变得很少。但粒子是有统计性质的，也就是说在单位时间内到达某一特定区域的电子数其实是有一个分布的，粒子数少的话，要控制到适当剂量就比较困难了。为了降低这种误差，我们可用较不敏感的电阻胶或光阻胶，因为它们需较大的剂量来曝光，但它们通常需要比较低能量的光源，而这些光源有较大的散射的问题。此外，电阻胶或光阻胶本身也有极限。在室温中光源粒子能同时破坏一大团的键结，由此可以定义出它们“颗粒”的大小，也就是说它的解析度不能比这个值好1。

本词条内容贡献者为:

张静 - 副教授 - 西南大学