После того, как резист нанесён на подложку, можно начинать «рисование». В нашем случае - формировать требуемое изображение, облучая резист в нужных участках. В зависимости от используемого типа излучения - инструмента для «рисования» - различают виды литографии.
Фотолитография
Резист экспонируется светом определённой длины волны. Предварительно изготавливается маска: стеклянная пластина, на которой непрозрачные области формируют нужный рисунок. Свет от специального источника, проходя через маску, попадает в систему линз, фокусирующих изображение маски на поверхности резиста. Принцип работы похож на печать фотографий с плёнки/негатива. Только при печати фотографий изображение с плёнки переносится на фотобумагу с увеличением, а в фотолитографии изображение маски переносится в резист с уменьшением.
И ещё: при литографии каждый рисунок повторяется много раз. Засветили один участок пластины, сдвинули пластину на один шаг/step – снова засветили и т. д. (Поэтому аппарат для экспонирования называется степпер).
EUV-литография
EUV это «экстремальный ультрафиолет» с длиной волны в 10 с лишним раз меньшей, чем в «обычной» фотолитографии. Для такого излучения невозможно создать линзы: любые стёкла очень сильно поглощают EUV. Непрозрачной становится и стеклянная основа маски. Поэтому в EUV-литографии все оптические элементы (маска и система уменьшения/фокусировки) это многослойные зеркала.
Рентгеновская литография
При уменьшении длины волны излучения ещё ~10 раз переходим в область рентгеновского излучения. Здесь - из-за специфики взаимодействия рентгеновского излучения с веществом - реально возможна лишь литография без каких-либо фокусирующих элементов. То есть, воспроизведение рисунка маски один-к-одному (без уменьшения). Проблемы с источником излучения, вторичное экспонирование резиста высокоэнергичными фотоэлектронами и многие технические сложности исключают рентгеновскую литографию из промышленных конкурентов фото- и EUV- литографий.
Электронно-лучевая литография
Резист экспонируется тонким сфокусированным пучком электронов. Электромагнитная система управления позволяет точно позиционировать пучок на поверхности резиста. Экспонирование резиста происходит подобно тому, как электронный луч формирует изображение в (уже старых) телевизорах, «бегая» по экрану. Существуют многолучевые системы, где несколько пучков электронов одновременно «рисуют» в разных участках поверхности резиста.
В настоящее время реально используются фото-, EUV- и электронная литографии. Они – отличаясь возможностями – хорошо дополняют друг друга в гигантском и сложном мире электронной промышленности, объединяющем различные производства и исследовательские центры. У каждого вида литографии своя ниша.
Подробности дальше...
