Micro e nanotecnologia/Microtecnologia/Tecniche litografiche/Litografia ottica: differenze tra le versioni
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=== Esposizione e sviluppo ===
Nel processo successivo viene allineata la maschera al wafer, ponendoli o a contatto o nel cono d'ombra l'uno dell'altro. L'apparecchio che opera tale operazione, chiamato allineatore di maschere, è in genere di elevato costo e complessità specialmente se opera in proiezione.
Tali processi devono necessariamente svolgersi in una camera pulita. La necessità di tale ambiente deriva dal fatto che le particelle di polvere sospese nell’aria possono posarsi sulle fette di silicio e sulle maschere fotolitografiche, causando così nei dispositivi difetti tali da provocare il mancato funzionamento dell’intero circuito integrato. Per esempio nell’area di fotolitografia, una particella di polvere aderita ad una maschera fotolitografica si comporta come una sagoma opaca sulla maschera stessa e come tale viene trasferita agli strati sottostanti assieme al tracciato del circuito.Per la maggior parte degli ambiento nei quali si sviluppa la fabbricazione dei circuiti integrati è necessaria una camera pulita di classe 100.
;Metodi di esposizione:
Il cambiamento chimico permette di rimuovere il resist indesiderato in una soluzione opportuna, in genere fortemente [[w:Base_(chimica)|basica]], chiamata sviluppo (l'analogia con il processo fotografico analogico è evidente). Spesso nel caso di litografia ad alta risoluzione per eliminare le frange di interferenza sul bordo delle strutture viene effettuato un ulteriore cottura (post-bake).▼
Come detto, il processo di trasferimento dei tracciati (pattern transfer) è condotto usando uno strumento di esposizione fotolitografica.
Lo sviluppo in laboratorio viene effettuato per immersione nella soluzione, mentre nei processi industriali viene effettuato su uno spinner. Il materiale basico più utilizzato è l'[[w:Idrossido_di_sodio|idrossido di sodio]] in soluzione di acqua. Nei processi di fabbricazione dei [[w:MOSFET|MOSFET]] il sodio rappresenta un contaminante indesiderato per l'ossido tra il gate ed il canale, per cui si preferisco usare sviluppo privi di ioni metallici tipo l'idrossido di tetrametilammonio (TMAH).▼
Esistono due tecniche fondamentali di esposizione ottica: la '''stampa per trasparenza''' e la '''stampa per proiezione'''.
'''''Stampa per trasparenza'''''
Nel primo caso la maschera e la fetta possono essere a diretto contatto o molto vicine, ma comunque separate.
Il primo metodo ottiene una risoluzione migliore (circa <math>1 \mu m\ </math>) ma è soggetta all’inconveniente provocato dalla possibile presenza delle particelle di polvere, che se presenti sulla fetta, possono essere inclusi nella maschera quando viene posta a contatto danneggiandola in maniera permanente.
Per eliminare il problema delle particelle si utilizza il metodo di esposizione per prossimità, in cui la maschera viene distanziata dalla fetta di una spaziatura di <math>10-50\mu m\ </math>. Questo metodo ottiene una risoluzione inferiore (<math>2-5\mu m\ </math>) per effetto del fenomeno della diffrazione ai bordi delle sagome presenti sulla maschera. Si nota infatti che quando la luce passa in vicinanza dei bordi delle sagome opache, subisce una deviazione dalla direzione rettilinea (diffrazione), e parte della luce invade anche le zone d’ombra. Tuttavia anche questo metodo non garantisce di evitare completamente il danneggiamento della maschera, poichè, per una data distanza di separazione tra la maschera e la fetta, ogni particella di polvere avente un diametro superiore può potenzialmente danneggiare la maschera.
'''''Stampa per proiezione'''''
Per i problemi legati al danneggiamento della maschera, tipici della stampa per trasparenza, sono stati sviluppati particolari strumenti di esposizione per la stampa per proiezione. Tali apparati sono ingrado di proiettare l’immagine delle sagome presenti sulla maschera sulla fetta ricoperta di resist, da una distanza di parecchi cm dalla maschera stessa.
'''Sviluppo'''
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▲Lo sviluppo in laboratorio viene effettuato per immersione nella soluzione, mentre nei processi industriali viene effettuato su uno spinner. Il materiale basico più utilizzato è l'[[w:Idrossido_di_sodio|idrossido di sodio]] in soluzione di acqua. Nei processi di fabbricazione dei [[w:MOSFET|MOSFET]] il sodio rappresenta un contaminante indesiderato per l'ossido tra il gate ed il canale, per cui si preferisco usare sviluppo privi di ioni metallici tipo l'idrossido di tetrametilammonio (TMAH).
In seguito il wafer viene sottoposto ad un trattamento termico ad una temperatura superiore ai precedenti trattamenti tra 120 e 180 °C, per qualche decina di minuti. Questo trattamento rende molto più resistente il resist per i processi successivi, ma non è necessario in alcuni processi.
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