Co to jest litografia optyczna?
Litografia optyczna jest procesem chemicznym zwykle stosowanym do wytwarzania układów komputerowych. Płaskie płytki, często wykonane z krzemu, są wytrawiane wzorami do tworzenia układów scalonych. Zazwyczaj proces ten obejmuje powlekanie wafli materiałem odpornym na chemikalia. Rezystor jest następnie usuwany, aby odsłonić wzór obwodu, a powierzchnia jest trawiona. Sposób usuwania rezystora polega na wystawieniu wrażliwej na światło rezystancji na światło widzialne lub ultrafioletowe (UV), stąd pochodzi litografia optyczna.
Głównym czynnikiem w litografii optycznej jest światło. Podobnie jak fotografia, proces ten polega na wystawieniu wrażliwych na światło chemikaliów na wiązki światła w celu utworzenia wzorzystej powierzchni. Jednak w przeciwieństwie do fotografii litografia zwykle wykorzystuje skupione wiązki światła widzialnego - lub częściej UV - do stworzenia wzoru na krzemowej płytce.
Pierwszym krokiem w litografii optycznej jest pokrycie powierzchni płytki półprzewodnikowej materiałem odpornym na chemikalia. Ta lepka ciecz tworzy wrażliwy na światło film na waflu. Istnieją dwa rodzaje odporności, dodatnia i ujemna. Odporność dodatnia rozpuszcza się w roztworze wywoływacza we wszystkich obszarach, w których jest narażona na działanie światła, a ujemna rozpuszcza się w obszarach, które były trzymane z dala od światła. Odporność ujemna jest częściej stosowana w tym procesie, ponieważ jest mniej prawdopodobne, że zniekształci się w roztworze dewelopera niż pozytywna.
Drugim krokiem w litografii optycznej jest wystawienie odporności na działanie światła. Celem tego procesu jest stworzenie wzoru na waflu, aby światło nie było równomiernie emitowane na całym waflu. Fotomaski, często wykonane ze szkła, są zwykle stosowane do blokowania światła w obszarach, których twórcy nie chcą odsłonić. Soczewki są zwykle używane do skupiania światła na określonych obszarach maski.
Istnieją trzy sposoby wykorzystania fotomasek w litografii optycznej. Po pierwsze, można je przycisnąć do płytki, aby bezpośrednio zablokować światło. Nazywa się to drukowaniem kontaktów . Uszkodzenia maski lub płytki mogą przepuszczać światło na powierzchnię oporową, zakłócając w ten sposób rozdzielczość wzoru.
Po drugie, maski mogą być trzymane w bliskiej odległości od płytki, ale nie dotykaj jej. Ten proces, zwany drukowaniem zbliżeniowym , zmniejsza zakłócenia spowodowane defektami maski, a także pozwala na uniknięcie przez maskę dodatkowego zużycia związanego z drukowaniem kontaktowym. Ta technika może wytworzyć dyfrakcję światła między maską a waflem, co może również zmniejszyć dokładność wzoru.
Trzecią i najczęściej stosowaną techniką litografii optycznej jest druk projekcyjny . Ten proces ustawia maskę w większej odległości od płytki, ale używa soczewek między nimi, aby kierować światło i zmniejszać dyfuzję. Drukowanie projekcyjne zazwyczaj tworzy wzór o najwyższej rozdzielczości.
Litografia optyczna obejmuje dwa ostatnie etapy po wystawieniu odporności chemicznej na działanie światła. Wafle są zwykle myte roztworem wywoływacza w celu usunięcia dodatniego lub ujemnego materiału opornego. Następnie opłatek jest zwykle trawiony we wszystkich obszarach, w których rezystancja już nie pokrywa. Innymi słowy, materiał „opiera się” trawieniu. Pozostawia to część wafla wytrawioną, a inne gładką.