¿Qué es la litografía óptica?

La litografía óptica es un proceso químico que generalmente se usa para hacer chips de computadora. Las obleas planas, a menudo hechas de silicio, están grabadas con patrones para crear circuitos integrados. Típicamente, este proceso involucra el recubrimiento de las obleas en material químico resistente. Luego se quita la resistencia para revelar el patrón del circuito y se graba la superficie. La forma de eliminar la resistencia implica exponer la resistencia sensible a la luz a la luz visible o ultravioleta (UV), que es de donde proviene el término litografía óptica.

El factor principal en la litografía óptica es la luz. Al igual que la fotografía, este proceso consiste en exponer químicos sensibles a la luz a haces de luz para crear una superficie estampada. Sin embargo, a diferencia de la fotografía, la litografía generalmente usa haces enfocados de luz visible, o más comúnmente, UV para crear un patrón en una oblea de silicio.

El primer paso en la litografía óptica es recubrir la superficie de la oblea con material químico resistente. Este líquido viscoso crea una película sensible a la luz en la oblea. Hay dos tipos de resistencia, positiva y negativa. La resistencia positiva se disuelve en la solución de revelador en todas las áreas donde está expuesta a la luz, mientras que las negativas se disuelven en áreas que se mantuvieron fuera de la luz. La resistencia negativa se usa más comúnmente en este proceso, porque es menos probable que se distorsione en la solución del desarrollador que la positiva.

El segundo paso en la litografía óptica es exponer la resistencia a la luz. El objetivo del proceso es crear un patrón en la oblea, de modo que la luz no se emita de manera uniforme sobre toda la oblea. Las fotomascaras, a menudo hechas de vidrio, generalmente se usan para bloquear la luz en áreas que los desarrolladores no quieren exponer. Las lentes también se usan típicamente para enfocar la luz en áreas particulares de la máscara.

Hay tres formas en que las fotomascaras se usan en la litografía óptica. Primero, pueden presionarse contra la oblea para bloquear la luz directamente. Esto se llama impresión de contacto . Los defectos en la máscara o la oblea pueden permitir la entrada de luz en la superficie resistente, lo que interfiere con la resolución del patrón.

En segundo lugar, las máscaras pueden mantenerse cerca de la oblea, pero no tocarla. Este proceso, llamado impresión de proximidad , reduce la interferencia por defectos en la máscara y también permite que la máscara evite parte del desgaste adicional asociado con la impresión por contacto. Esta técnica puede producir difracción de luz entre la máscara y la oblea, lo que también puede disminuir la precisión del patrón.

La tercera técnica, y la más utilizada, para la litografía óptica, se llama impresión de proyección . Este proceso establece la máscara a una distancia mayor de la oblea, pero usa lentes entre los dos para apuntar a la luz y reducir la difusión. La impresión por proyección generalmente crea el patrón de resolución más alta.

La litografía óptica implica dos pasos finales después de que la resistencia química se expone a la luz. Las obleas se lavan típicamente con solución reveladora para eliminar el material resistente positivo o negativo. Luego, la oblea se graba típicamente en todas las áreas donde la resistencia ya no cubre. En otras palabras, el material "resiste" el grabado. Esto deja partes de la oblea grabadas y otras lisas.

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