学文网摘 要：在微细加工和集成电路（IC ）制造当中，光学光刻技术是毋庸置疑的主流技术。现在的IC集成度越来越高，这就对光刻分辨力有了更好的要求。但光刻物镜数值孔径（N A ）和曝光波长（ λ ）在一定程度上限制光学光刻的分辨极限。作为一项新兴光刻技术的激光干涉光刻，不仅设备价格较低、结构简单，而且工作效率高、分辨率高、大视场曝光、无畸变 、焦长深等许多独特之处，分辨极限更是达到了λ/4的水平，在微细加工、大屏幕显示器、微电子和光电子器件、亚波长光栅、光子晶体和纳米***形制造等相关领域有很好的应用，极大拓展了这些领域在未来的进步空间。
【关键词】激光技术 激光干涉 干涉光刻技术
1 引言
在我们的日常生活当中，电子产品越来越多，我们所熟悉的手机、电脑等电子器件当中有着数量众多的微电子产品，而微电子技术是信息技术发展与前进的根基。在20世纪60年代的时候，戈登·摩尔发表关于计算机存储器发展趋势的专业研究报告。报告指出，平均每十八到二十四个月，芯片容量大，且时间逐渐缩短。而光刻技术的发展水平在集成电路 （IC ）工艺水平的发展进程中占据重要地位。
在现在科技发展日新月异的今天，现有光刻技术一般具有比较复杂的曲面光学元件，而新兴激光光刻技术作为现代科学光刻技术的补充，其设备并不复杂，系统也相对较为简单，但有着极高分辨率，其分辨极限已经能够达到λ/4的水平，还具有大焦长深、***形对比度较高等的诸多优点。
2 激光干涉光刻技术
激光干涉光刻技术定义为通过光的衍射、干涉，将光束用特定的方式组合，达到干涉场内光强度的有效调控，在此种情况下利用感光而产生光刻***形。如下为双光束干涉光刻的主要原理：波长为λ的2束平面波，其中入射角为θ1、 θ2表示，则公式为 ：
其中：I0为入射光强度，而x为干涉点到入射之间的长度；
对于入射角大小的改变、频率、控制曝光量，都能对形状、周期以及高度的不同产生一维或者二维的结构。
3 激光干涉光刻的应用
激光干涉光刻技术现在已经经过了初级的发展阶段，在很多领域当中都已经得到了非常广泛的应用。经过研究，激光干涉光刻技术已经在纳米结构的生产当中得到了广泛的应用。不论在大规模的工业生产当中还是在我们每个人的日常生活当中，纳米结构都有着非常广泛的应用，被许多人所熟知的微电子、光电子、生物技术、传感技术等诸多领域的发展在很大程度上都是取决于纳米结构制造技术的发展水平。干涉光刻作为一项比较可靠的***形产生技术，不但CD控制具有优良的性能，而且其工艺宽容度与传统一般相比也较大，还能够产生具有陡的侧壁、大的深宽比和深亚微米尺寸的抗蚀剂结构阵列***形，这样的形状结构在***形转移和器件制造过程当中都能够有非常高效的得到利用。与其他的一般技术相比较，在大视场内，干涉光刻能够非常有效的使每个地方都达到深亚微米、甚至纳米级的较高分辨率，而且还具有无限的焦深，这些优点都与制作场发射显示器的要求相符合。
3.1 在光子晶体中的应用
在20世纪70年代，Y blonovitch 等人第一次提出光子晶体这个全新的概念，也就是不同介电常数的介质材料在空间呈现周期性排布的一种结构。在众多的高科技产品当中，光子晶体应用得到普及且实用，例如在人们平时生活中用到的天线、滤波器、分束器以及放大器等，在光子晶体的制作当中，有着非常广泛的应用。
到了20世纪末，在制备二维和三维光子晶体当中，激光干涉光刻技术第一次得到了有效的利用，在这之后，人们更多的开始了深入研究这一技术应用，在经过大量的具体实验分析以及数值模拟优化之后，通过干涉光刻来制备光子晶体的技术愈发成熟。经过长时间实践应用，发展到现在，干涉光刻技术应用领域与实际操作更加广泛，即在很多关于制备光子晶体的部分基础设备涉及有关光分插复用器、有机发光二极管都应用的相当广泛。
3.2 在太阳能电池中的应用
在我们现在的工业生产与日常生活当中，太阳能电池在诸多领域已经付诸实践。太阳能电池主要是利用光电效应或者是化学效应的作用，将光能直接转换成电能的一种设备。大多数的普通硅太阳能电池密度都超过数百微米，而表面的纹理一直呈现倒三角的形状，因此为了能够提高太阳能电池的频率，在进行生产这种电池的时候，往往都会在硅片表面添加一层增透膜，以用来减小表面的反射率。硅太阳能电池制备过程中的电子束光刻、纳米印制光刻技术都存在着工艺复杂不易操作、价格高昂市场营销困难、生产效率低下无法规模经营等缺点。所以，这些年以来，专家们已经开始思考通过一种可行的方式将激光干涉光刻技术有效的应用到太阳能电池生产过程当中。
4 结语
现在是科学技术的时代，科技发展的速度一日千里，如何才能让生产方法更加高效、高速，与此同时还能有效降低成本，这是很多人需要重点考虑的问题。虽然激光干涉光刻技术在处理亚微米周期结构以及微米方面，已经有着悠久的历史，但实际上，目前我国还正值于研究性实验的阶段之中，然而，很多工业化的生产还没有发展成熟，不能得到广泛的大规模应用。把激光干涉光刻技术与其他的先进科学技术进行相结合进行研究，这不仅是很多国内外众多研究学者今后的工作方向，更是未来光刻技术的前进方向。虽然现在激光干涉技术在生产与应用当中都存在部分问题，但是经过众多专业领域的研究学者进行刻苦的思考与深刻的研究，在不久的未来，激光干涉技术将会更加成熟，也会在工业生产当中有着更加广泛与熟练的应用，有着很好的发展前景。
参考文献
[1]冯伯儒，张锦，郭永康.波前分割无掩膜激光干涉光刻的实现方法[J].光电工程，2010（12）.
[2]郭宝增.0.1***.m 集成电路制造中的光刻技术研究与展望[J].固体电子学研究与进展，2010（03）.
[3]王光伟.准分子激光光刻技术及进展综述[J].天津工程师范学院学报，2011（01）.
作者单位
深圳深爱半导体股份有限公司 广东省深圳市 518000
转载请注明出处学文网 » 激光干涉光刻技术的分析