Co je optická litografie?

Optická litografie je chemický proces obvykle používaný při výrobě počítačových čipů. Ploché oplatky, často vyrobené z křemíku, jsou vyleptány vzory pro vytvoření integrovaných obvodů. Typicky tento proces zahrnuje potahování oplatek z chemicky odolného materiálu. Odpor se pak odstraní, aby se odhalil vzorec obvodu, a povrch se vyleptá. Způsob odstraňování rezistu zahrnuje vystavení světlo citlivé odolávat viditelné nebo ultrafialové (UV) záření, což je místo, kde přišel termín optická litografie od.

Hlavním faktorem v optické litografii je světlo. Podobně jako fotografie, tento proces zahrnuje vystavení chemikálií citlivých na světlo paprskům světla, aby se vytvořil vzorovaný povrch. Na rozdíl od fotografie, litografie obvykle používá zaostřené paprsky viditelného - nebo více obyčejně, UV - světlo vytvořit vzor na křemíkové destičce.

Prvním krokem v optické litografii je pokrytí povrchu oplatky chemickým odolným materiálem. Tato viskózní kapalina vytváří na destičce film citlivý na světlo. Existují dva typy odporu, pozitivní a negativní. Pozitivní rezist se rozpouští v vývojovém roztoku ve všech oblastech, kde je vystaven světlu, zatímco negativní se rozpouští v oblastech, které byly před světlem. V tomto procesu se běžně používá záporný odpor, protože je méně pravděpodobné, že se v řešení pro vývojáře zkreslí než pozitivní.

Druhým krokem v optické litografii je vystavení odporu světlu. Cílem procesu je vytvořit vzor na oplatce, takže světlo není emitováno rovnoměrně přes celý oplatka. Fotomaskry, často vyrobené ze skla, se obvykle používají k blokování světla v oblastech, které vývojáři nechtějí vystavit. Čočky se také obvykle používají k zaostření světla na konkrétní oblasti masky.

Existují tři způsoby, jak se fotomaskry používají v optické litografii. Nejprve mohou být přitlačeny k destičce, aby přímo zablokovaly světlo. Tomu se říká tisk kontaktů . Vady masky nebo oplatky mohou umožnit světlo na odporovém povrchu, čímž narušují rozlišení vzoru.

Za druhé, masky mohou být drženy v těsné blízkosti oplatky, ale nedotýkat se jí. Tento proces, nazývaný bezkontaktní tisk , snižuje rušení způsobené vadami masky a také umožňuje, aby se maska ​​vyhýbala určitému dodatečnému opotřebení spojenému s kontaktním tiskem. Tato technika může vést k difrakci světla mezi maskou a oplatkou, což může také snížit přesnost vzoru.

Třetí a nejčastěji používaná technika pro optickou litografii se nazývá projekční tisk . Tento proces nastavuje masku ve větší vzdálenosti od oplatky, ale používá čočky mezi nimi k zacílení světla a snížení difúze. Projekční tisk obvykle vytváří vzor nejvyššího rozlišení.

Optická litografie zahrnuje dva konečné kroky poté, co byl chemický odpor vystaven světlu. Oplatky se obvykle promývají vývojovým roztokem, aby se odstranil materiál pozitivního nebo negativního odporu. Poté je oplatka leptána obvykle ve všech oblastech, kde již odpor nepokrývá. Jinými slovy materiál odolává leptání. To zanechává leptané části oplatky a ostatní hladké.