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 blootstellen 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 maakt lithografie echter meestal gebruik van gerichte balken van zichtbaar - of vaker UV - licht om een patroon te creëren op een siliciumwafer.
De eerste stap in optische lithografie is om het wafeloppervlak in chemisch resistiemateriaal te coaten. Deze viskeuze vloeistof creëerts 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 te vervormen in de ontwikkelaaroplossing 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. Ten eerste kunnen ze Agai worden ingedruktnst de wafer om het licht rechtstreeks te blokkeren. Dit wordt Contact Printing genoemd. Defecten op het masker of de wafer kunnen licht op het weerstandsoppervlak mogelijk maken, waardoor de patroonresolutie wordt verstoord.
Ten tweede kunnen de maskers in de buurt van de wafer worden gehouden, maar deze niet aanraken. Dit proces, Proximity Printing 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 meest gebruikte techniek voor optische lithografie wordt projectieprinting 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 doorgaans het hoogste resolutiepatroon.
Optische lithografie omvat twee FINAl Stappen nadat de chemische weerstand wordt blootgesteld aan licht. 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 'verzet' het etsen. Dit laat delen van de wafel geëtst en anderen glad.