半导体工业由20世纪初至今,已经历了电子管、晶体管、集成电路(IC)、大规模集成电路(LSI),超大规模集成电路(VLSI)五代的演变。从第一支晶体管的诞生到超大规模集成电路制成只用了30年的时间。随着集成度的增加,线条越来越微细化。当前,提高微细化程度已成为重大的技术关键。

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　　从掩模版制作过程可以看出掩模版有初缩掩模版(常用的是芯片上电路图形的10倍);精缩掩模版(分步重复出来,为芯片上电路图形尺寸),这种版也称为“母版”,用这种版经复印机再翻版为工作掩模版,用工作掩模版进行光刻。

　　:根据设计的原图,把它放大几十倍至几百倍,将放大的图形绘制在有红膜的胶片上,然后用手工刻制,并将无用的红膜去掉,这样就得到一个放大了的原图形,用初缩机把红膜上图形缩成比芯片上原图形大10倍的初缩版,再经过分布重复照相机缩小10倍,得到精缩版。劳动强度大,效率低,误差大。

　　:计算机辅助刻图,是在计算机控制坐标绘图机上,用刻刀自动刻制放大的红膜图形,人工揭膜。机刻红膜方法已经比手工刻制提高了效率和精度,减轻了劳动强度。但是,人工揭红膜的劳动强度仍然很大,而且可能出错,因此目前采用的也较少。

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　　:计算机辅助光学图形发生器制版系统。它的关键设备是图形发生器,由它直接制出初缩版(一般比芯片上原图大10倍)。这种方法,不论从效率上还是精度上都远远超过前两种方法。它已成为当今世界上大规模集成电路制版的主要设备。

　　:计算机辅助电子束图形发生器制版系统。由于电子束聚焦可以很细,从而可以制造很细的线条,因此可以用电子束直接制作精缩版。目前一般用来制初缩版,但由于设备很贵,制版成本高,所以用的还很少。

　　接触式光刻为掩模版在光刻过程中与硅片直接接触,因此,容易损伤掩模版,当然反过来也会损伤硅片。

　　接近式光刻:一般掩模版与硅片之间间隙为10~30μm,掩模版损伤减少了,但由于光衍射的影响,其分辨率比接触式低。目前应用得还较为广泛。

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　　由于上述两种方法的缺点,近年来发展了1:1投影式光刻方法。它的优点是掩模版不接触硅片,因而掩模版不受损伤,由于直接用精缩版,所以误差是1:1反映在硅片上。与它同时又发展了分步式光刻机(),它将用10倍小镜头把初缩版上图形光刻到硅片上,这种方法不但是非接触式,而且因为用l/10倍高质量镜头缩小图形,所以精度也比较高,掩模版的寿命可以很长。

　　用电子束制出的细线条掩模版,可用于远紫外线光刻或软X光刻。远紫外光刻是用波长180,250,300nm并采用对紫外光吸收少的特殊掩模材料。远紫外光刻采用接近式系统,分辨率在1~2μm范围,~。

　　用软X射线nm)进行光刻,可以得到很高的分辨率,其特点是对灰尘及其它粒状污染物软缺陷的不敏感性,但X射线光刻技术缺点之一是制作X射线掩模困难,X射线要成为代替上述的一些光刻方法还有许多问题有待解决。

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　　(c)将光刻用的工作掩模版放在感光胶膜上,通过平行的紫外光进行曝光,使光刻胶感光。

　　(d)将曝光后的硅片进行显影,溶解掉未感光部分,留下光刻胶进一步固化,加热处理。

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　　(e)腐蚀氧化膜:用溶解SiO2膜的氢***酸(HF)系的腐蚀液处理,去掉没感光部分的膜。

　　(f)除去感光胶,除去上工序保留的光致抗蚀剂,用水冲洗,干燥,在硅片上可得到所需要图形的SiO2膜,也就是在氧化膜上开了窗口。

　　(g)将开了窗口的基片置于隋性气体或真空中加热,与适当的杂质蒸气接触,在Si面上便能够扩散进杂质,如扩散锑(Sb)就成为n+扩散层,如图g所示。