Vad är optisk litografi?
Optisk litografi är en kemisk process som vanligtvis används för att tillverka datorchips. Plana skivor, ofta tillverkade av kisel, etsas med mönster för att skapa integrerade kretsar. Vanligtvis involverar denna process beläggning av skivorna i kemiskt resistmaterial. Resistet avlägsnas sedan för att avslöja kretsmönstret och ytan etsas. Sättet att ta bort motståndet innebär att det ljuskänsliga resistet exponeras för synligt eller ultraviolett (UV) ljus, som är där termen optisk litografi kommer från.
Huvudfaktorn i optisk litografi är ljus. Liksom fotografering innebär denna process att exponera ljuskänsliga kemikalier för ljusstrålar för att skapa en mönstrad yta. Till skillnad från fotografering använder litografi vanligtvis fokuserade strålar av synligt - eller mer vanligtvis UV - ljus för att skapa ett mönster på en kiselskiva.
Det första steget i optisk litografi är att belägga skivans yta i kemiskt resistmaterial. Denna viskösa vätska skapar en ljuskänslig film på skivan. Det finns två typer av motstånd, positiva och negativa. Positivt mot upplöses i utvecklarlösningen i alla områden där det exponeras för ljus, medan negativa lösningar löses upp i områden som hölls ur ljuset. Negativ resist används oftare i denna process, eftersom det är mindre troligt att den snedvrider i utvecklarlösningen än positiv.
Det andra steget i optisk litografi är att exponera resisten för ljus. Målet med processen är att skapa ett mönster på skivan, så att ljuset inte släpps ut enhetligt över hela skivan. Fotomasker, ofta gjorda av glas, används vanligtvis för att blockera ljuset i områden som utvecklarna inte vill exponeras. Linser används också vanligtvis för att fokusera ljuset på vissa områden i masken.
Det finns tre sätt att fotomaskerna används i optisk litografi. Först kan de pressas mot skivan för att blockera ljuset direkt. Detta kallas kontaktutskrift . Defekter på masken eller skivan kan tillåta ljus på motståndsytan och därmed störa mönsterupplösningen.
För det andra kan maskerna hållas i närheten av skivan, men inte vidröra den. Denna process, som kallas närhetstryck , minskar störningen från defekter i masken och gör det också möjligt för masken att undvika en del av det extra slitaget som är förknippat med kontaktutskrift. Denna teknik kan producera lätt diffraktion mellan masken och skivan, vilket också kan minska precisionen hos mönstret.
Den tredje och mest använda tekniken för optisk litografi kallas projektionsutskrift . Denna process sätter masken på ett större avstånd från skivan, men använder linser mellan de två för att rikta ljuset och minska diffusionen. Projektionsutskrift skapar vanligtvis det högsta upplösningsmönstret.
Optisk litografi innebär två sista steg efter det att det kemiska motståndet har utsatts för ljus. Skivorna tvättas vanligtvis med utvecklarlösning för att avlägsna positivt eller negativt motståndsmaterial. Sedan etsas skivan vanligtvis i alla områden där motståndet inte längre täcker. Med andra ord "motstår" etsningen. Detta gör att delar av skivan etsas och andra blir jämna.