Optik Litografi (optical lithography)

Optik litografi (fotolitografi), mikroelektronik teknolojisi kapsamında olan, farklı bir litografi tipidir. Proses, masktan (templat, kalıp) elektronik komponent imajların fotorezist (ışığa hassas malzeme) bir fimle kaplanmış yarıiletken bir substrat üzerine transfer edilmesi, takiben de kaplamanın aşındırılması (etchlenmesi) ve substratın doplanması veya fotosezist tabakada filmlerin çöktürülmesiyle yapılır.

Normal substrat malzeme oksitlenmiş yüzeyli silikon levhalardır. Yüzeyde ince bir SiO₂ filmi, silikonu daha fazla oksitlenmeden korur ve birçok safsızlığa karşı geçirimsiz bir bariyer görevinde iyi bir izolatördür. Si-SiO₂ sistemin bir avantajı bu iki malzemenin sadece birinde etkiye sahip aşındırıcı maddeler kullanılarak seçici olarak aşındırma yapma olasılığıdır.

Fotolitografik prosesin aşamaları,

·         Substrat yüzeyinin eser miktarlardaki farklı (organik, iyonik, metalik) safsızlıklardan kimyasal olarak temizlenmesi

·         Temizlenmiş substrat yüzeyinin oksitlenerek koruyucu bir SiO₂ tabaka oluşturulması

·         Oksitlenmiş yüzeyde ince bir fotohassas malzeme (fotorezist) çöktürülmesi

·         Fotorezistin bir maske içinden pozlanması ve ışınlanmamış bölgelerden negatif fotorezistin veya ışınlanmış bölgelerden pozitif fotoresistinin çıkarılması (aşındırma)

En sık kullanılan, görüntünün çok ince geometrik ayrıntılarının daha hassas transferini sağlayan pozitif fotorezistlerdir. Optik litografide devrenin tüm detayları aynı anda işlemlenir. Transfer edilen bir paternle silikon levha, fotorezistteki ‘pencere’ vasıtasıyla dopant atomlarının silikona sokulduğu bir ortama konur. Oksidasyon, fotolitografi ve doping işlemlerinin tekrarı, p- ve n-tipi dopant atomlarının kristal yüzey üzerindeki çok küçük alanlara seçici olarak katılmasını sağlar. Fotolitografiyle oluşturulan desen, gerekli metal ve veya dielektrik film kaplamalarını pencerelerden fotorezistöre yerleştirmeyi de mümkün kılar.

Klasik optik fotolitografiyle elde edilebilen en küçük boyutlu elementler ışık dalga boyu ile sınırlandırılmıştır. Dalgaboyu ~ 400 nm olduğunda, 10⁵ transistöre kadar 2-3 mikron minimum boyutlu entegre devrelerin seri üretilmi sağlanabilir. (Bak. Litografi)

Litografik prosesin temel aşamaları; pozitif fotodirenç (sol) ve negatif fotodirenç (sağ), (a) ksidasyon ve SiO₂ yüzey tabaka oluşumu, (b) direnç kaplama, (c) işlemleme, (d) ışınlanmış ve ışınlanmamış negatif rezistin uzaklaştırılması, (e) SiO₂ tabaka aşındırma, (f) rezistin tamamen uzaklaştırılması, (g) silikon substrat doplama

GERİ (sözlük)

GERİ (nanoteknoloji)