Optisk litografi är en kemisk process som vanligtvis används för att göra datorchips. Platta wafers, ofta gjorda av kisel, etsas med mönster för att skapa integrerade kretsar. Vanligtvis involverar denna process beläggning av skivorna med kemiskt resistmaterial. Resisten avlägsnas sedan för att avslöja kretsmönstret, och ytan etsas. Sättet att ta bort resisten innebär att den ljuskänsliga resisten exponeras för synligt eller ultraviolett (UV) ljus, vilket är varifrån termen optisk litografi kom.
Huvudfaktorn i optisk litografi är ljus. Ungefär som fotografering innebär denna process att man exponerar ljuskänsliga kemikalier för ljusstrålar för att skapa en mönstrad yta. Till skillnad från fotografi använder litografi vanligtvis fokuserade strålar av synligt – eller mer vanligt UV – ljus för att skapa ett mönster på en kiselskiva.
Det första steget i optisk litografi är att belägga waferns yta med kemiskt resistmaterial. Denna trögflytande vätska skapar en ljuskänslig film på wafern. Det finns två typer av motstånd, positiva och negativa. Positiv resist löser sig i framkallningslösning i alla områden där den utsätts för ljus, medan negativa löser sig i områden som hölls borta från ljuset. Negativ resist används oftare i denna process, eftersom det är mindre sannolikt att det förvrängs i utvecklarlösningen än positivt.
Det andra steget i optisk litografi är att exponera resisten för ljus. Målet med processen är att skapa ett mönster på wafern, så att ljuset inte emitteras enhetligt över hela wafern. Fotomasker, ofta gjorda av glas, används vanligtvis för att blockera ljuset i områden som utvecklarna inte vill exponeras. Linser används också vanligtvis för att fokusera ljuset på särskilda områden av masken.
Det finns tre sätt att använda fotomaskerna i optisk litografi. Först kan de pressas mot skivan för att blockera ljuset direkt. Detta kallas kontaktutskrift. Defekter på masken eller wafern kan släppa in ljus på resistytan och därigenom störa mönsterupplösningen.
För det andra kan maskerna hållas nära wafern, men inte vidröra den. Denna process, som kallas närhetsutskrift, minskar interferensen från defekter i masken och gör det också möjligt för masken att undvika en del av det extra slitage som är förknippat med kontaktutskrift. Denna teknik kan producera ljusdiffraktion mellan masken och wafern, vilket också kan minska mönstrets precision.
Den tredje och mest använda tekniken för optisk litografi kallas projektionstryck. Denna process placerar masken på ett större avstånd från wafern, men använder linser mellan de två för att rikta ljuset och minska diffusionen. Projektionsutskrift skapar vanligtvis mönstret med högsta upplösning.
Optisk litografi involverar två sista steg efter att den kemiska resisten har exponerats för ljus. Skivorna tvättas vanligtvis med framkallningslösning för att avlägsna positivt eller negativt resistmaterial. Sedan etsas skivan typiskt i alla områden där resisten inte längre täcker. Med andra ord, materialet ”motstår” etsningen. Detta lämnar delar av skivan etsade och andra släta.