Kas yra optinė litografija?

Optinė litografija yra cheminis procesas, paprastai naudojamas kompiuterių lustams gaminti. Plokščios plokštelės, dažnai pagamintos iš silicio, yra išgraviruotos raštais, kad būtų sukurtos integrinės grandinės. Paprastai šis procesas apima plokštelių padengimą cheminiu atsparumu. Tada rezistas pašalinamas, kad būtų atskleistas grandinės modelis, o paviršius išgraviruotas. Rezisto pašalinimo būdas apima šviesai jautrų rezistą veikiant matoma arba ultravioletine (UV) šviesa, iš kurios kilo terminas optinė litografija.

Pagrindinis optinės litografijos veiksnys yra šviesa. Panašiai kaip fotografuojant, šis procesas apima šviesai jautrių cheminių medžiagų poveikį šviesos spinduliams, kad būtų sukurtas raštuotas paviršius. Tačiau, skirtingai nei fotografijoje, litografijoje dažniausiai naudojami sufokusuoti matomos (dažniau UV) šviesos pluoštai, kad būtų sukurtas raštas ant silicio plokštelės.

Pirmasis optinės litografijos žingsnis yra plokštelės paviršiaus padengimas cheminiu atsparumu. Šis klampus skystis ant plokštelės sukuria šviesai jautrią plėvelę. Yra dviejų tipų pasipriešinimas – teigiamas ir neigiamas. Teigiamas rezistas tirpsta ryškalo tirpale visose vietose, kur jis yra veikiamas šviesos, o neigiamas tirpsta vietose, kurios nebuvo apšviestos. Šiame procese dažniau naudojamas neigiamas rezistas, nes mažiau tikėtina, kad jis iškraipys kūrėjo sprendimą nei teigiamas.

Antrasis optinės litografijos žingsnis – rezistą eksponuoti šviesoje. Proceso tikslas – ant plokštelės sukurti raštą, kad šviesa nebūtų tolygiai sklindanti per visą plokštelę. Fotokaukės, dažnai pagamintos iš stiklo, paprastai naudojamos siekiant blokuoti šviesą tose vietose, kurių kūrėjai nenori eksponuoti. Lęšiai taip pat paprastai naudojami šviesai fokusuoti tam tikrose kaukės vietose.

Fotokaukės optinėje litografijoje naudojamos trimis būdais. Pirma, jie gali būti prispausti prie plokštelės, kad tiesiogiai užblokuotų šviesą. Tai vadinama kontaktų spausdinimu. Dėl kaukės ar plokštelės defektų šviesa gali patekti į atsparų paviršių ir taip sutrikdyti rašto skiriamąją gebą.

Antra, kaukes galima laikyti arti plokštelės, bet jos neliesti. Šis procesas, vadinamas artumo spausdinimu, sumažina trukdžius, atsirandančius dėl kaukės defektų, ir leidžia kaukei išvengti papildomo susidėvėjimo, susijusio su kontaktiniu spausdinimu. Šis metodas gali sukelti šviesos difrakciją tarp kaukės ir plokštelės, o tai taip pat gali sumažinti rašto tikslumą.
Trečioji ir dažniausiai naudojama optinės litografijos technika vadinama projekciniu spausdinimu. Šis procesas nustato kaukę didesniu atstumu nuo plokštelės, bet naudoja lęšius tarp jų, kad nukreiptų šviesą ir sumažintų sklaidą. Projekcinis spausdinimas paprastai sukuria didžiausios skiriamosios gebos raštą.

Optinė litografija apima du paskutinius etapus po cheminio atsparumo poveikio šviesai. Plokštelės paprastai plaunamos ryškinimo tirpalu, kad būtų pašalinta teigiama arba neigiama atspari medžiaga. Tada plokštelė paprastai išgraviruojama visose vietose, kurių rezistas nebedengia. Kitaip tariant, medžiaga „atspari“ ofortui. Dėl to dalys plokštelės išgraviruotos, o kitos lygios.