Ultraviyole Litografi (ultraviolet lithography)

Ultraviyole litografi, nanoteknolojik elektronik devrelerin, fotoresitin, derin ultraviyole (DUV-deep ultraviyole) veya aşırı (veya yüksek enerji) ultraviyole (EUV-extreme ultraviyole) radyasyona maruz bırakılarak hazırlandığı litografi tekniğidir.

Dalga boyu 248 nm olan ultraviyole radyasyon (deep ultraviyole) minimum 100 nm iletken genişliği olan şablonların (templat) kullanılmasına izin verir. Devre düzenini ultraviyole ışın kurar; ultraviyole ışın maskeden geçer ve maskedeki deseni (patern) devrenin mikroskobik boyutuna indirgeyen bir mercek sistemi ile odaklanır. Bir silikon wafer, lens sisteminin altına taşınır, böylece waferin üzerindeki tüm mikroişlemciler ardı ardına işlem görür. Ultraviyole ışınlar maskenin serbest boşluklarından geçer. UV ışınların etkisiyle, wafwerin ilgili alanındaki pozitif fotohassas tabaka çözünür hale gelir, ve organik çözücülerle uzaklaştırılır. DUV litografi ile elde edilen maksimum çözünürlük 50-60 nm'dir.

Aşırı ultraviyole ışın (EUV-extreme ultraviyole, dalgaboyu ~13.5 nm), DUV ile kıyaslandığında dalga boyunda yaklaşık 20 kat azalma sağlar (birkaç on atom tabakasının kalınlığında bir değer). EUV litografi, 30 nm genişliğine kadar hatları yazdırmayı (print) ve 45 nm'nin altındaki boyutlarda elektronik bileşenleri oluşturmayı mümkün kılar. EUV litografide, maskenin uygulanmasından sonra elde edilen görüntüyü azaltan ve odaklamayı sağlayan özel dışbükey (konveks) ayna sistemleri kullanılır. Bu tür aynalar, 80 ayrı metal tabaka (her biri yaklaşık 12 atom kalınlığında) içeren nanoheteroyapılardır; bu nedenle aşırı ultraviyole ışını absorplamaz, yansıtırlar. (Bak. Litografi)


Şekil-1: Elektromagnetik spektrum



Şekil-2: Bir aşırı (veya yüksek enerji) ultraviyole litografi (EUV) sistemi


Şekil-3: 248 nm dalga boyunda ("mavi ultraviyole") UV ışın litografi tekniğiyle, bir Si wafer üzerinde 200 nm aralıklı 80 nm genişliğinde element içeren mikroyapı