การพิมพ์หินออพติคอลคืออะไร?

การพิมพ์หินแบบออปติคอลเป็นกระบวนการทางเคมีที่มักใช้ในการทำชิปคอมพิวเตอร์เวเฟอร์แบนมักทำจากซิลิคอนถูกแกะสลักด้วยรูปแบบเพื่อสร้างวงจรรวมโดยทั่วไปกระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการเคลือบเวเฟอร์ในวัสดุต้านทานสารเคมีความต้านทานจะถูกลบออกเพื่อเปิดเผยรูปแบบวงจรและพื้นผิวจะถูกแกะสลักลักษณะของการกำจัดความต้านทานเกี่ยวข้องกับการเปิดเผยความต้านทานที่ไวต่อแสงไปยังแสงที่มองเห็นได้หรืออัลตราไวโอเลต (UV) ซึ่งเป็นที่ที่คำศัพท์การพิมพ์หินแสงมาจาก

ปัจจัยหลักในการพิมพ์หินแสงคือแสงเช่นเดียวกับการถ่ายภาพกระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการเปิดเผยสารเคมีที่ไวต่อแสงไปยังคานแสงเพื่อสร้างพื้นผิวที่มีลวดลายแม้ว่าการถ่ายภาพจะใช้คานโฟกัสที่มองเห็นได้ mdash;หรือมากกว่าปกติ UV mdash;แสงเพื่อสร้างรูปแบบบนเวเฟอร์ซิลิคอน

ขั้นตอนแรกในการพิมพ์หินออพติคอลคือการเคลือบพื้นผิวของเวเฟอร์ในวัสดุต้านทานสารเคมีของเหลวที่มีความหนืดนี้สร้างฟิล์มที่ไวต่อแสงบนเวเฟอร์มีการต้านทานสองประเภทบวกและลบความต้านทานเชิงบวกละลายในสารละลายนักพัฒนาในทุกพื้นที่ที่สัมผัสกับแสงในขณะที่คนที่เป็นลบละลายในพื้นที่ที่ถูกเก็บไว้จากแสงการต้านทานเชิงลบมักใช้ในกระบวนการนี้เนื่องจากมีโอกาสน้อยที่จะบิดเบือนในสารละลายนักพัฒนาได้น้อยกว่าบวก

ขั้นตอนที่สองในการพิมพ์หินด้วยแสงคือการเปิดเผยความต้านทานต่อแสงเป้าหมายของกระบวนการคือการสร้างรูปแบบบนเวเฟอร์ดังนั้นแสงจะไม่ถูกปล่อยออกมาอย่างสม่ำเสมอตลอดเวเฟอร์ทั้งหมดPhotomasks มักทำจากแก้วมักจะใช้เพื่อปิดกั้นแสงในพื้นที่ที่นักพัฒนาไม่ต้องการสัมผัสโดยทั่วไปแล้วเลนส์จะใช้เพื่อโฟกัสแสงในพื้นที่เฉพาะของหน้ากาก

มีสามวิธีที่โฟโตมาสที่ใช้ในการพิมพ์หินแบบออพติคอลก่อนอื่นพวกเขาอาจถูกกดกับเวเฟอร์เพื่อปิดกั้นแสงโดยตรงสิ่งนี้เรียกว่า

การพิมพ์ติดต่อ

ข้อบกพร่องบนหน้ากากหรือเวเฟอร์อาจอนุญาตให้แสงบนพื้นผิวต้านทานซึ่งรบกวนความละเอียดของรูปแบบวินาทีที่หน้ากากอาจถูกจัดขึ้นในบริเวณใกล้เคียงกับเวเฟอร์ แต่ไม่แตะต้องกระบวนการนี้เรียกว่าการพิมพ์ความใกล้ชิด

ลดการรบกวนจากข้อบกพร่องในหน้ากากและยังช่วยให้หน้ากากหลีกเลี่ยงการสึกหรอพิเศษบางส่วนที่เกี่ยวข้องกับการพิมพ์ติดต่อเทคนิคนี้สามารถสร้างการเลี้ยวเบนของแสงระหว่างหน้ากากและเวเฟอร์ซึ่งอาจช่วยลดความแม่นยำของรูปแบบ

ที่สามและใช้กันมากที่สุดเทคนิคสำหรับการพิมพ์หินออพติคอลเรียกว่าการพิมพ์ฉาย

กระบวนการนี้ตั้งค่าหน้ากากในระยะไกลจากเวเฟอร์ แต่ใช้เลนส์ระหว่างทั้งสองเพื่อกำหนดเป้าหมายแสงและลดการแพร่กระจายโดยทั่วไปการพิมพ์ฉายจะสร้างรูปแบบความละเอียดสูงสุด

การพิมพ์หินแบบออพติคอลเกี่ยวข้องกับสองขั้นตอนสุดท้ายหลังจากการต้านทานสารเคมีสัมผัสกับแสงเวเฟอร์มักจะถูกล้างด้วยสารละลายนักพัฒนาเพื่อกำจัดวัสดุต้านทานเชิงบวกหรือเชิงลบจากนั้นโดยทั่วไปแล้วเวเฟอร์จะถูกจารึกไว้ในทุกพื้นที่ที่ความต้านทานไม่ครอบคลุมอีกต่อไปกล่าวอีกนัยหนึ่งวัสดุต่อต้านการแกะสลักสิ่งนี้ทำให้ชิ้นส่วนของเวเฟอร์แกะสลักและอื่น ๆ ราบรื่น