光学光刻：芯片制造的关键工艺
光学光刻是一种通常用于制造计算机芯片的化学工艺。扁平晶圆通常由硅制成，通过蚀刻图案来制造集成电路。通常，该过程涉及在晶片上涂上化学抗蚀剂材料。然后去除抗蚀剂以露出电路图案，并蚀刻表面。去除抗蚀剂的方式是将光敏抗蚀剂暴露在可见光或紫外光下，这就是光学光刻一词的由来。
光学光刻的主要因素是光。与摄影非常相似，这个过程涉及将光敏化学物质暴露在光束下以创建图案表面。但与摄影不同的是，光刻通常使用可见光（或更常见的是紫外线）的聚焦光束在硅晶片上创建图案。
光学光刻的第一步是在晶圆表面涂上化学抗蚀剂材料。这种粘性液体在晶圆上形成一层光敏薄膜。有两种类型的抗蚀剂：正抗蚀剂和负抗蚀剂。正性抗蚀剂在所有暴露于光线的区域中溶解在显影剂溶液中，而负性抗蚀剂则溶解在避光区域中。负性抗蚀剂在此过程中更常用，因为它比正性抗蚀剂在显影液中不太可能变形。
光学光刻的第二步是将抗蚀剂曝光。该工艺的目标是在晶圆上创建图案，因此光线不会均匀地发射到整个晶圆上。光掩模通常由玻璃制成，通常用于阻挡开发人员不希望曝光的区域的光线。透镜通常还用于将光线聚焦在掩模的特定区域。
光掩模在光学光刻中有三种使用方式。首先，它们可以被压在晶圆上以直接阻挡光线。这称为接触印刷 。掩模或晶圆上的缺陷可能会让光照射到抗蚀剂表面，从而干扰图案分辨率。
其次，掩模可以保持在靠近晶圆的位置，但不接触它。此过程称为“接近打印” ，减少了掩模缺陷的干扰，还使掩模能够避免与接触印刷相关的一些额外磨损。该技术会在掩膜版和晶圆之间产生光衍射，这也可能会降低图形的精度。
第三种也是最常用的光学光刻技术称为“投影印刷” 。该工艺将掩模设置为距晶圆更远的距离，但在两者之间使用透镜来瞄准光并减少扩散。投影印刷通常会创建最高分辨率的图案。
光学光刻涉及化学抗蚀剂曝光后的两个最后步骤。通常用显影剂溶液清洗晶片以去除正性或负性抗蚀剂材料。然后，通常在抗蚀剂不再覆盖的所有区域中蚀刻晶片。换句话说，该材料“抵抗”蚀刻。这使得晶圆的一部分被蚀刻，而其他部分则变得光滑。
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