Fotolithograafia

Fotolithograafia on mikrofabrikaatsioonis kasutatav protsess, mille eesmärk on täpsete musterite kandmine aluspinnale. Tavaliselt kasutatakse räni vaffereid (silicon wafers) ja fotoresistiks nimetatud valgusküllast polümeerkihi. Muster luuakse valgustuse teel läbi fotomaski, mis sisaldab soovitud mustri mustreid.

Protsess hõlmab mitmeid järjestikuseid samme. Esiteks kantakse alusele õhuke fotoresistikiht. Seejärel valgustatakse resist läbi maski, mis määrab mustri kohalike piirkondade valguseksponeerituse. Pärast valgustumist lahustub positiivne resist valgustunud piirkondades või püsib negatiivne resist valgustamata piirkondades, mis viib mustri formaalse kuju tekkimiseni vastavalt resisti tüübile. Pärast arendust jätkub muster aluse pinnale; järgneb stillitud materjali ehk tausta süvemetallide või dielektrikute etsimine.

Tavalised järgnevad etapid hõlmavad režiimi erosiooni (etšteering), mis muudab mustri kihi aluspinnale süvendiks või eemaldab materjali, ning seejärel võib järgida vajaliku katte, nagu metallide või dielektrikke katete depoitsioon ja lõpuks resisti eemaldamine või lift-off. Fotolithograafia kasutab väga lühikesi lainepikki (nt i-line, g-line, 193 nm dü vap) ning arvesse võttavat optikat, sealhulgas imis- või keermelähedasid meetodeid, et parandada lahendust ja täpsust.

Fotolithograafiat rakendatakse peamiselt pooljuhtide tootmises, mikrotööriistades ja MEMS-i tootmises. Lahendused hõlmavad nii positiivseid kui ka negatiivseid resistide valikuid ning hõlmavad erinevaid maski- ja valgusallikaid sõltuvalt soovitud lahendusaste ja tootmistingimustest. Lähitulevikus arenevad peale UV-DUV- ja EUV-tehnoloogiate veel paremad optilised ja litograafia‑ettevõtted, et võimaldada väiksemaid kriitilisi funktsioone.