光刻工藝是微電子技術的核心技術之一，是一種最精密的半導體(ti) 晶片表麵圖形加工技術。在常規的光刻工藝中，首先要設計出圖形複製用的掩模版，然後通過投影步進曝光機使覆蓋在半導體(ti) 晶片上的光致抗蝕劑膜按掩模版的圖形曝光。

提問者： long

最佳答案

隨著半導體(ti) 器件圖形尺寸的日益縮小，特別是有些電子器件需要有很大的麵積(如平板顯示器)，這樣基於(yu) 投影曝光的傳(chuan) 統光刻方法受到了象場尺寸和分辨率的限製。由於(yu) 投影曝光的象場尺寸很小(如1～2μm線寬的曝光象場尺寸小於(yu) 50mm×50mm)，因而曝光圖形就必須在整個(ge) 基片表麵步進重複或掃描重複。這樣在大麵積襯底上製備由微小圖形陣列構成的器件時，顯得效率很低。此外，投影曝光機價(jia) 格昂貴以及高成本的掩模版製備過程和使用過程中掩模版的消耗，都使投影光刻的成本很高。
　　
激光全息光刻技術是一種基於(yu) 相幹光幹涉效應的無掩模版光刻技術。在這種技術中，使用多束激光在晶片表麵重迭發生幹涉效應從(cong) 而產(chan) 生各種由光亮區和暗區構成的幹涉圖形。圖形以重複周期排列，圖形的最小線寬可達波長的幾分之一。由於(yu) 幹涉圖形能形成在任意表麵，所以避免了常規光刻中晶麵的平整度和表麵形貌對光刻質量的影響。此外，係統中沒有掩模版和成象透鏡，象場尺寸僅(jin) 與(yu) 使用激光束尺寸有關(guan) ，所以能夠加工大麵積圖形。
　　
由於(yu) 上述優(you) 點，激光全息光刻技術在用於(yu) 製備衍射光柵及微透鏡的基礎上，近來又在製備具有大麵積重複結構圖形陣列的場發射平板顯示器方麵表現出了廣闊的應用前景。本文介紹了激光全息光刻技術的原理、發展及應用狀況。
以上希望對你有幫助。
 

回答者：goto2011

 

其它回答 共 4 條

隨著半導體(ti) 器件圖形尺寸的日益縮小，特別是有些電子器件需要有很大的麵積(如平板顯示器)，這樣基於(yu) 投影曝光的傳(chuan) 統光刻方法受到了象場尺寸和分辨率的限製。由於(yu) 投影曝光的象場尺寸很小(如1～2μm線寬的曝光象場尺寸小於(yu) 50mm×50mm)，因而曝光圖形就必須在整個(ge) 基片表麵步進重複或掃描重複。這樣在大麵積襯底上製備由微小圖形陣列構成的器件時，顯得效率很低。此外，投影曝光機價(jia) 格昂貴以及高成本的掩模版製備過程和使用過程中掩模版的消耗，都使投影光刻的成本很高。
　　
激光全息光刻技術是一種基於(yu) 相幹光幹涉效應的無掩模版光刻技術。在這種技術中，使用多束激光在晶片表麵重迭發生幹涉效應從(cong) 而產(chan) 生各種由光亮區和暗區構成的幹涉圖形。圖形以重複周期排列，圖形的最小線寬可達波長的幾分之一。由於(yu) 幹涉圖形能形成在任意表麵，所以避免了常規光刻中晶麵的平整度和表麵形貌對光刻質量的影響。此外，係統中沒有掩模版和成象透鏡，象場尺寸僅(jin) 與(yu) 使用激光束尺寸有關(guan) ，所以能夠加工大麵積圖形。
　　
由於(yu) 上述優(you) 點，激光全息光刻技術在用於(yu) 製備衍射光柵及微透鏡的基礎上，近來又在製備具有大麵積重複結構圖形陣列的場發射平板顯示器方麵表現出了廣闊的應用前景。本文介紹了激光全息光刻技術的原理、發展及應用狀況。
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回答者：goto2011

隨著半導體(ti) 器件圖形尺寸的日益縮小，特別是有些電子器件需要有很大的麵積(如平板顯示器)，這樣基於(yu) 投影曝光的傳(chuan) 統光刻方法受到了象場尺寸和分辨率的限製。由於(yu) 投影曝光的象場尺寸很小(如1～2μm線寬的曝光象場尺寸小於(yu) 50mm×50mm)，因而曝光圖形就必須在整個(ge) 基片表麵步進重複或掃描重複。這樣在大麵積襯底上製備由微小圖形陣列構成的器件時，顯得效率很低。此外，投影曝光機價(jia) 格昂貴以及高成本的掩模版製備過程和使用過程中掩模版的消耗，都使投影光刻的成本很高。
　　
激光全息光刻技術是一種基於(yu) 相幹光幹涉效應的無掩模版光刻技術。在這種技術中，使用多束激光在晶片表麵重迭發生幹涉效應從(cong) 而產(chan) 生各種由光亮區和暗區構成的幹涉圖形。圖形以重複周期排列，圖形的最小線寬可達波長的幾分之一。由於(yu) 幹涉圖形能形成在任意表麵，所以避免了常規光刻中晶麵的平整度和表麵形貌對光刻質量的影響。此外，係統中沒有掩模版和成象透鏡，象場尺寸僅(jin) 與(yu) 使用激光束尺寸有關(guan) ，所以能夠加工大麵積圖形。
　　
由於(yu) 上述優(you) 點，激光全息光刻技術在用於(yu) 製備衍射光柵及微透鏡的基礎上，近來又在製備具有大麵積重複結構圖形陣列的場發射平板顯示器方麵表現出了廣闊的應用前景。本文介紹了激光全息光刻技術的原理、發展及應用狀況。
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回答者：goto2011

隨著半導體(ti) 器件圖形尺寸的日益縮小，特別是有些電子器件需要有很大的麵積(如平板顯示器)，這樣基於(yu) 投影曝光的傳(chuan) 統光刻方法受到了象場尺寸和分辨率的限製。由於(yu) 投影曝光的象場尺寸很小(如1～2μm線寬的曝光象場尺寸小於(yu) 50mm×50mm)，因而曝光圖形就必須在整個(ge) 基片表麵步進重複或掃描重複。這樣在大麵積襯底上製備由微小圖形陣列構成的器件時，顯得效率很低。此外，投影曝光機價(jia) 格昂貴以及高成本的掩模版製備過程和使用過程中掩模版的消耗，都使投影光刻的成本很高。
　　
激光全息光刻技術是一種基於(yu) 相幹光幹涉效應的無掩模版光刻技術。在這種技術中，使用多束激光在晶片表麵重迭發生幹涉效應從(cong) 而產(chan) 生各種由光亮區和暗區構成的幹涉圖形。圖形以重複周期排列，圖形的最小線寬可達波長的幾分之一。由於(yu) 幹涉圖形能形成在任意表麵，所以避免了常規光刻中晶麵的平整度和表麵形貌對光刻質量的影響。此外，係統中沒有掩模版和成象透鏡，象場尺寸僅(jin) 與(yu) 使用激光束尺寸有關(guan) ，所以能夠加工大麵積圖形。
　　
由於(yu) 上述優(you) 點，激光全息光刻技術在用於(yu) 製備衍射光柵及微透鏡的基礎上，近來又在製備具有大麵積重複結構圖形陣列的場發射平板顯示器方麵表現出了廣闊的應用前景。本文介紹了激光全息光刻技術的原理、發展及應用狀況。
 

回答者：honda

早在80年代中期，激光全息光刻技術就被用於(yu) Ⅲ-Ⅴ族化合物光電子器件的製備中，其中研究最多的是用全息光刻直接形成分布反饋(DFB)半導體(ti) 激光器的光柵結構。在這種技術中，全息激光光刻與(yu) 光誘導濕法化學腐蝕相結合，能獲得比常規半導體(ti) 光刻技術更精細的光柵結構，是一種簡單精細的光柵製備方法。圖1給出了這種全息光刻裝置的示意圖［1］。半導體(ti) 樣品浸在腐蝕液中，當激光束在半導體(ti) 晶片表麵形成光柵圖樣時，由於(yu) 激光光誘導液相腐蝕的作用［2］，在半導體(ti) 表麵形成光柵圖形，其周期為(wei) 式中λ是入射激光波長；n是腐蝕液的折射率；θi為(wei) 光束的入射角。改變相幹激光束的入射角，能製備各種尺寸的光柵結構，滿足DFB激光器0.1～0.3μm周期光柵的要求。為(wei) 能實時監測光刻過程，光刻裝置中增加了一個(ge) He-Ne激光器(632.8nm)。這束激光在形成的光柵結構上反射，能獲得腐蝕結構的信息。此外，Bjorkholm等人［3］也研究了直接用幹涉激光束的反射來監測光柵腐蝕的過程。 #p#分頁標題#e#

Tsukada等人［4］使用圖1所示裝置(用568和647nm的激光，HF或H2SO4)，在n-GaAs和GaAlAs上製備了高質量的衍射光柵。Aoyagi［5］和Podlesnik［6］等人用Ar+激光和I2(0.1%)+KI(10%)及H2O2∶H2SO4∶H2O的腐蝕液也在GaAs表麵上實現了DFB激光器光柵的製備。
90年代初，激光全息光刻技術又在製備高清晰度的平板顯示器方麵顯示出了良好的應用前景。用它來製備場發射平板顯示器(FED)就是一個(ge) 例子。FED是在澱積有陰極材料的基板上製備106～108個(ge) 排列整齊的微小電子發射極(圖2)，並連接成可進行行列尋址的矩陣電路，微電極發射電子使前基板上的磷光物質發光［7，8］。每個(ge) 象素由幾千個(ge) 微電極構成，對於(yu) 一個(ge) 12英寸的FED有300萬(wan) 個(ge) 象素。為(wei) 提高顯示器的亮度，降低功耗及延長顯示器的壽命，要求微發射極的尺寸小於(yu) 0.5μm，發展目標要達到0.2μm。由於(yu) FED的微發射極是在基板上光刻出圓孔陣列，然後在孔內(nei) 澱積微電極構成的，所以在基板上光刻孔陣列是製備微發射的關(guan) 鍵。由於(yu) 常規的投影光刻技術不能同時兼有大的象場尺寸和高的分辨率，因而具有較低的生產(chan) 效率。激光全息光刻技術具有大的曝光麵積和高的分辨率，在FED製備方麵具有明顯的優(you) 點。美國LLNL實驗室首先在1995年用二束激光全息光刻技術製成了場發射顯示器需要的孔和點陣列［9］，但這種光刻技術在商品化的過程中都遇到了很大的困難。最近美國全息光刻係統公司開發了HLS-1000全息光刻機，這種設備采用了四束激光全息光刻技術。與(yu) 二束激光幹涉形成的圖形相比，它能一次完成在光致抗蝕劑膜上形成圓孔的曝光。而在二束激光光刻係統，形成圓孔狀圖形不僅(jin) 需要二次曝光，而且襯底還需要在曝光過程中旋轉。此外，四束激光係統形成圖形的最小間距也比二束係統縮小了一半。表1列出了HLS-1000係統的主要技術參數［10］。

HLS-1000使用了458nm的Ar+激光器，它比紫外光源能獲得更大的象場麵積。此外，藍光比紫外光對操作人員眼和皮膚的損傷(shang) 較小。為(wei) 了在整個(ge) 曝光區中獲得均勻的圖形尺寸，對激光進行了濾波去掉光幹擾，使整個(ge) 曝光區光束強度波動最小。係統的步進移動平台能使象場分步重複在平板上曝光，生產(chan) 顯示器的最大尺寸達30英寸。表2給出了HLS-1000全息光刻、常規投影光刻及電子束光刻製備FED特性的比較。