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一、光刻技術：從接觸式到接近式

　　接觸式光刻技術良率低、成本高：接觸式光刻技術出現于20世紀60年代，是小規模集成電路時期最主要的光刻技術。接觸式光刻技術中掩膜版與晶圓表面的光刻膠直接接觸，一次曝光整個襯底，掩膜版圖形與晶圓圖形的尺寸關系是1:1 ，分辨率可達亞微米級。

　　特點：接觸式可以減小光的衍射效應，但在接觸過程中晶圓與掩膜版之間的摩擦容易形成劃痕，產生顆粒沾污，降低了晶圓良率及掩膜版的使用壽命，需要經常更換掩膜版，故接近式光刻技術得以引入。

　　接近式光刻技術分辨率有限：接近式光刻技術廣泛應用于20世紀70年代，接近式光刻技術中的掩膜版與晶圓表明光刻膠并未直接接觸，留有被氮氣填充的間隙。

　　特點：最小分辨尺寸與間隙成正比，間隙越小，分辨率越高。缺點是掩膜版和晶圓之間的間距會導致光產生衍射效應，因此接近式光刻機的空間分辨率極限約為2μ m。隨著特征尺寸縮小，出現了投影光刻技術。

圖 1：接觸式光刻示意圖

圖 2：接近式光刻示意圖　　

      二、光刻技術：從接近式到投影式

　　投影光刻技術有效提高分辨率：20世紀70年代中后期出現投影光刻技術，基于遠場傅里葉光學成像原理，在掩膜版和光刻膠之間采用了具有縮小倍率的投影成像物鏡，有效提高了分辨率。早期掩膜版與襯底圖形尺寸比為1:1，隨著集成電路尺寸的不斷縮小，出現了縮小倍率的步進重復光刻技術。

　　步進重復光刻主要應用于0.25μm以上工藝：光刻時掩膜版固定不動，晶圓步進運動，完成全部曝光工作。隨著集成電路的集成度不斷提高，芯片面積變大，要求一次曝光的面積增大，促使更為先進的步進掃描光刻機問世。目前步進重復光刻主要應用于0.25μ m以上工藝及先進封裝領域。

　　步進掃描光刻被大量采用：步進掃描光刻機在曝光視場尺寸及曝光均勻性上更有優勢，在0.25μm以下的制造中減少了步進重復光刻機的應用。步進掃描采用動態掃描方式，掩膜版相對晶圓同步完成掃描運動，完成當前曝光后，至下一步掃描場位置，繼續進行重復曝光，直到整個晶圓曝光完畢。從0.18μm節點開始，硅基底CMOS工藝大量采用步進掃描光刻，7nm以下工藝節點使用的EUV采用的也是步進掃描方式。

圖3：投影光刻示意圖

圖4：步進重復光刻示意圖

圖5：步進掃描光刻示意圖