O que é litografia óptica?

A litografia óptica é um processo químico geralmente usado na fabricação de chips de computador. Bolachas planas, geralmente feitas de silício, são gravadas com padrões para criar circuitos integrados. Normalmente, esse processo envolve o revestimento das bolachas em material de resistência química. A resistência é então removida para revelar o padrão do circuito e a superfície é gravada. A maneira de remover a resistência envolve expor a resistência sensível à luz à luz visível ou ultravioleta (UV), que é a origem do termo litografia óptica.

O principal fator na litografia óptica é a luz. Assim como a fotografia, esse processo envolve a exposição de produtos químicos sensíveis à luz a feixes de luz para criar uma superfície padronizada. Ao contrário da fotografia, porém, a litografia geralmente usa feixes focados de luz visível - ou mais comumente, UV - para criar um padrão em uma pastilha de silício.

O primeiro passo na litografia óptica é revestir a superfície da bolacha em material de resistência química. Este líquido viscoso cria um filme sensível à luz na bolacha. Existem dois tipos de resistência, positiva e negativa. A resistência positiva se dissolve na solução reveladora em todas as áreas em que é exposta à luz, enquanto a resistência negativa se dissolve em áreas que foram mantidas fora da luz. Resistência negativa é mais comumente usada nesse processo, porque é menos provável que distorça na solução do desenvolvedor do que positiva.

O segundo passo na litografia óptica é expor a resistência à luz. O objetivo do processo é criar um padrão na bolacha, para que a luz não seja emitida uniformemente sobre toda a bolacha. As máscaras fotográficas, geralmente feitas de vidro, geralmente são usadas para bloquear a luz em áreas que os desenvolvedores não querem que sejam expostas. As lentes também são normalmente usadas para focalizar a luz em áreas específicas da máscara.

Existem três maneiras pelas quais as máscaras fotográficas são usadas na litografia óptica. Primeiro, eles podem ser pressionados contra a bolacha para bloquear a luz diretamente. Isso é chamado de impressão por contato . Defeitos na máscara ou na bolacha podem permitir a luz na superfície de resistência, interferindo assim na resolução do padrão.

Segundo, as máscaras podem ser mantidas próximas à bolacha, mas não tocá-la. Esse processo, chamado impressão de proximidade , reduz a interferência de defeitos na máscara e também permite que a máscara evite parte do desgaste adicional associado à impressão por contato. Essa técnica pode produzir difração de luz entre a máscara e a bolacha, o que também pode diminuir a precisão do padrão.

A terceira, e mais comumente usada, técnica para litografia óptica, é chamada de impressão de projeção . Esse processo define a máscara a uma distância maior da bolacha, mas usa lentes entre as duas para direcionar a luz e reduzir a difusão. A impressão de projeção normalmente cria o padrão de resolução mais alta.

A litografia óptica envolve duas etapas finais após a resistência química ser exposta à luz. As bolachas são tipicamente lavadas com solução reveladora para remover material de resistência positivo ou negativo. Em seguida, a bolacha é tipicamente gravada em todas as áreas onde a resistência não cobre mais. Em outras palavras, o material 'resiste' à gravura. Isso deixa partes da bolacha gravadas e outras suaves.

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