●光刻技术的组成与关键点
光刻的基本原理是利用光致抗蚀剂（或称光刻胶）感光后因光化学反应而形成耐蚀性的特点，将掩模板上的图形刻制到被加工表面上。
光刻半导体芯片二氧化硅的主要步骤是：
1、涂布光致抗蚀剂；
2、套准掩模板并曝光；
3、用显影液溶解未感光的光致抗蚀剂层；
4、用腐蚀液溶解掉无光致抗蚀剂保护的二氧化硅层；
5、去除已感光的光致抗蚀剂层。
光刻技术的不断发展从三个方面为集成电路技术的进步提供了保证：其一是大面积均匀曝光，在同一块硅片上同时做出大量器件和芯片，保证了批量化的生产水平；其二是图形线宽不断缩小，使用权集成度不断提高，生产成本持续下降；其三，由于线宽的缩小，器件的运行速度越来越快，使用权集成电路的性能不断提高。随着集成度的提高，光刻技术所面临的困难也越来越多。
光刻技术面临的困难与挑战 | |
≥32纳米 | 内容概要 |
光学掩膜版图形分辨率加强技术的研发和后光学成像技术掩膜版的制造 | 控制图形的对准，线宽和缺陷，使用亚分辨率辅助图形技术；掌握曝光过程中缺陷的产生；制订193nm工艺平台上实现小于45纳米半间距线宽工艺图形所需掩膜版的放大倍率，并研发基于小像场使用的补偿模式；制造用于后光学成像技术的1倍五缺陷膜版 |
成本控制和投资回报 | 控制设备、工艺的投入产出比，制造成本可接受且适用的光学掩膜版和用于后光学成像技术的掩膜版；合理调配资源，杜绝浪费，研发450mm硅片生产设备 |
工艺控制 | 控制栅电极的线宽变化＜4nm，研发新的图形对准技术＜11nm；控制线宽边缘粗糙度表现；控制测量引入线宽变化和缺陷＜50nm；采用更精确的光刻胶模型，采用更精确的OPC模型，并基于光学极化效应确认其表现；控制并校正光刻设备的光散射，尤其针对极紫外线光刻设备；采用利于光刻工艺的设计和成产要求优化的设计方案 |
沉浸式光刻技术 | 控制沉浸式光刻技术生产中产生的缺陷、研发、优化光刻胶的组成，使之具备和液体以及顶部疏水层良好的兼容性，研发折射率＞1.8的光刻胶；折射率＞1.65的浸没液体以及折射率＞1.65的光学镜头材料 |
极紫外线光刻技术 | 制造低缺陷密度的掩膜基板；研发功率＞115瓦的光源系统以及长寿命低损耗的光学部件；研发线宽边缘粗糙度＜3nm，感光灵敏度＜10ml/cm2；分辨率＜40纳米半间距线宽工艺图形的光刻胶；制造＜0.01nm均方根误差和小于10%本征光散射的光学部件；控制光学部件的污染，研究不使用有机保护薄膜的掩膜版保护；研究与光学成像工艺生产设备的兼容性 |
●光刻系统的组成：
光刻机是一种曝光工具，这是光刻工程的核心部分，其造价昂贵，号称世界上最精密的仪器，目前世界是已有7000万美金的光刻机。光刻机堪称现代光学工业之花，其制造难度之大，到现在全世界也不过两三家公司能够制造而已。
掩膜版
光刻胶（常伴随着光刻机的发展而前进，在一定程度上其也制约着光刻工艺的发展）
光刻技术主要指标：
分辨率W（resolution）-> 光刻系统所能分辨和加工的最小线条尺寸
焦深（DOF-DepthOf Focus）-> 投影光学系统可清晰成像的尺度范围
关键尺寸（CD-Critical Dimension）控制
对准和套刻精度（Alignment and Overlay）
产率（Throughout）
价格
其中，W是决定光刻系统最重要的指标，也是决定芯片最小特征尺寸的原因。
其由瑞利定律决定：R= k1r/NA，其中r是光刻波的波长。
提高光刻分辨率的途径:
减小波长r，其中，光刻加工极限值：r/2 ，即半波长的分辨率
增加数值孔径
优化系统设计（分辨率增强技术）
减小k1
主流光刻技术:
248nmDUV技术 （KrF准分子激光）-> 0.10um 特征尺寸
193nmDUV技术 （ArF准分子激光）-> 90nm特征尺寸
193nm沉浸式技术（ArF准分子激光）-> 65nm特征尺寸
新一代的替代光刻技术:
157nmF2
EUV光刻紫外线光刻
电子束投影光刻
X射线光刻
离子束光刻
纳米印制光刻
光学透镜
透射式透镜（248nm、193nm)
反射式透镜（157nm）
掩膜版
由透光的衬底材料（石英玻璃）和不透光金属吸收层材料（主要是金属Cr）组成。
通常要在表面淀积一层抗深紫外光损伤的增光型保护涂层
分辨率增强技术(RET):
Step-Scan技术
偏轴照明(OAI)
邻近效应校正(OPC)
移相掩膜(PSM)
具有化学增强放大功能的快速感光光刻胶
光刻胶修剪(ResistTrimming)
抗反射功能和表面感光后的多层光刻胶