Hvad er optisk litografi?

Optisk litografi er en kemisk proces, der normalt bruges til at fremstille computerchips.Flade skiver, ofte lavet af silicium, er ætset med mønstre for at skabe integrerede kredsløb.Denne proces involverer typisk belægning af skiverne i kemisk resist -materiale.Modstanden fjernes derefter for at afsløre kredsløbsmønsteret, og overfladen er ætset.Måden til at fjerne modstanden involverer at udsætte den lysfølsomme resist for synlige eller ultraviolette (UV) lys, hvilket er her udtrykket optisk litografi kom fra.

Hovedfaktoren i optisk litografi er lys.Ligesom fotografering involverer denne proces at udsætte lysfølsomme kemikalier for lysstråler for at skabe en mønstret overflade.I modsætning til fotografering bruger litografi imidlertid normalt fokuserede bjælker af synlige mdash;eller mere almindeligt, UV mdash;Lys til at skabe et mønster på en siliciumskive.

Det første trin i optisk litografi er at belægge skivens overflade i kemisk resist -materiale.Denne viskøse væske skaber en lysfølsom film på skiven.Der er to typer resist, positive og negative.Positive Resist opløses i udvikleropløsningen i alle de områder, hvor den udsættes for lys, mens negative opløses i områder, der blev holdt ude af lyset.Negativ resist er mere almindeligt anvendt i denne proces, fordi det er mindre sandsynligt, at det forvrænger i udvikleropløsningen end positiv.

Det andet trin i optisk litografi er at udsætte modstanden til lys.Målet med processen er at skabe et mønster på skiven, så lyset udsendes ikke ensartet over hele skiven.Photomasks, ofte lavet af glas, bruges typisk til at blokere lyset i områder, som udviklerne ikke ønsker udsat.Linser bruges også typisk til at fokusere lyset på bestemte områder af masken.

Der er tre måder, hvorpå fotomaskerne bruges i optisk litografi.Først kan de presses mod skiven for at blokere lyset direkte.Dette kaldes Kontaktudskrivning .Defekter på masken eller skiven kan tillade lys på resistoverfladen og derved forstyrre mønsteropløsningen.

For det andet kan maskerne holdes i nærheden af skiven, men ikke røre ved den.Denne proces, kaldet Nærhedsudskrivning , reducerer interferensen fra defekter i masken, og tillader også masken at undgå noget af det ekstra slid, der er forbundet med kontaktudskrivning.Denne teknik kan producere let diffraktion mellem masken og skiven, som også kan mindske præcisionen af mønsteret.

Den tredje og mest anvendte teknik til optisk litografi kaldes Projektionsudskrivning .Denne proces sætter masken i en større afstand fra skiven, men bruger linser mellem de to til at målrette lyset og reducere diffusionen.Projektionsudskrivning skaber typisk det højeste opløsningsmønster.

Optisk litografi involverer to sidste trin, efter at den kemiske resist er udsat for lys.Wafers vaskes typisk med udvikleropløsning for at fjerne positivt eller negativt resist -materiale.Derefter er skiven typisk ætset i alle de områder, hvor modstanden ikke længere dækker.Med andre ord modstår materialet ætsning.Dette efterlader dele af den ætsede og andre glatte.