Wat is optische lithografie?

Optische lithografie is een chemisch proces dat meestal wordt gebruikt bij het maken van computerchips.Platte wafels, vaak gemaakt van silicium, zijn geëtst met patronen om geïntegreerde circuits te creëren.Meestal omvat dit proces het coaten van de wafels in chemisch resistmateriaal.De resist wordt vervolgens verwijderd om het circuitpatroon te onthullen en het oppervlak is geëtst.De manier om de resist te verwijderen omvat het blootleggen van de lichtgevoelige weerstand tegen zichtbare of ultraviolet (UV) licht, waar de term optische lithografie vandaan kwam.

De belangrijkste factor in optische lithografie is licht.Net als fotografie omvat dit proces het blootstellen van lichtgevoelige chemicaliën aan lichtstralen om een oppervlak van een patroon te creëren.In tegenstelling tot fotografie gebruikt lithografie echter meestal gerichte balken van zichtbare mdash;of vaker, UV mdash;Licht om een patroon te creëren op een siliciumwafel.

De eerste stap in optische lithografie is om het wafeloppervlak in chemisch resistmateriaal te coaten.Deze viskeuze vloeistof creëert een lichtgevoelige film op de wafel.Er zijn twee soorten weerstand, positief en negatief.Positieve resist lost op in de oplossing van de ontwikkelaar in alle gebieden waar het wordt blootgesteld aan licht, terwijl negatieve oplossing is in gebieden die uit het licht werden gehouden.Negatieve weerstand wordt vaker gebruikt in dit proces, omdat het minder waarschijnlijk is om in de ontwikkelaaroplossing te vervormen dan positief.

De tweede stap in optische lithografie is het blootstellen van de weerstand tegen licht.Het doel van het proces is om een patroon op de wafer te creëren, zodat het licht niet uniform over de hele wafel wordt uitgestoten.Fotomaskers, vaak gemaakt van glas, worden meestal gebruikt om het licht te blokkeren in gebieden die de ontwikkelaars niet willen blootstellen.Lenzen worden meestal ook gebruikt om het licht te concentreren op bepaalde delen van het masker.

Er zijn drie manieren waarop de fotomaskers worden gebruikt in optische lithografie.Eerst kunnen ze tegen de wafel worden gedrukt om het licht rechtstreeks te blokkeren.Dit wordt Contactdruk genoemd .Defecten op het masker of de wafer kunnen licht op het weerstandsoppervlak toestaan, waardoor de patroonresolutie wordt verstoord.

Ten tweede kunnen de maskers worden gehouden in de nabijheid van de wafer, maar het niet aanraken.Dit proces, Proximity -printen genoemd, vermindert de interferentie van defecten in het masker en kan ook het masker vermijden om een deel van de extra slijtage te voorkomen die verband houdt met het afdrukken van contact.Deze techniek kan lichtdiffractie veroorzaken tussen het masker en de wafer, die ook de precisie van het patroon kan verminderen.

De derde en het meest gebruikte techniek voor optische lithografie, wordt

Projectie -printen genoemd.Dit proces stelt het masker op een grotere afstand van de wafel, maar gebruikt lenzen tussen de twee om het licht te richten en diffusie te verminderen.Projectieafdrukken creëert typisch het hoogste resolutiepatroon. Optische lithografie omvat twee laatste stappen nadat de chemische weerstand aan licht is blootgesteld.De wafels worden meestal gewassen met ontwikkelaaroplossing om positief of negatief resistmateriaal te verwijderen.Vervolgens wordt de wafer meestal geëtst in alle gebieden waar de weerstand niet langer bedekt.Met andere woorden, het materiaal bestand is tegen het etsen.Dit laat delen van de wafel geëtst en anderen glad.