光刻技术是一种利用光学成像技术将芯片设计图案投射到光刻胶层上,通过化学腐蚀、离子注入等方式在芯片制作过程中加工达到最终成品的高精度加工技术。
光刻技术在现代集成电路、光学、MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems,微机电系统)等领域具有广泛的应用,其中最为广泛的是在集成电路制造中的应用。除此之外,光刻技术也可以用于制作微米级别的光学元件、液晶显示器等。
早期的光刻技术使用硝基纤维素膜作为光刻胶层,光刻成品的分辨率只能到达几微米。随着技术的不断发展,刻蚀深度和分辨率也不断提高。
1950年代,研究人员通过对光刻胶层的改善,将分辨率提高到了0.5微米。
1960年代,随着光学、微电子技术和化学分析技术的不断进步,光刻技术也得到了迅速的发展,分辨率达到了0.1微米左右。
1970年代,刻蚀深度逐步提高到了数微米级别。
1990年代至今,随着半导体加工工艺的不断发展,光刻技术的分辨率和刻蚀深度已经达到了几十纳米级别,甚至更低。
相对于传统的机械加工、激光打印等加工技术,光刻技术具有以下优点:
(1)精度高:光刻技术可以实现纳米级别的制作,精度很高。
(2)工艺简单:光刻技术的工艺比较简单,成本相对较低。
(3)可批量制造:光刻技术可以批量化生产,大幅提高生产效率和产能。
除此之外,光刻技术也存在着以下缺点:
(1)高昂的设备成本:与传统加工设备相比,光刻机的设备成本较高。
(2)加工范围:光刻技术只能用于加工平面或浅凹凸面,不适用于大型或复杂立体结构。