Fotolitografi
Fotolitografi adalah sebuah proses digunakan dalam fabrikasi alat semikonduktor untuk memindahkan pola dari sebuah "photomask" ke permukaan sebuah substrat. Seringkali kristalin silikon dalam bentuk sebuah wafer digunakan sebagai substrat, meskipun ada beberapa pilihan termasuk, tetapi tidak terbatas pada, gelas, safir, dan logam. Fotolitografi (juga dikenal sebagai
"mikrolitografi" atau "nanolitografi") memiliki persamaan dengan litografi konvensional digunakan dalam percetakan dan membagi beberapa prinsip dasar proses fotografik.
Resolusi dari fotolitografi ditentukan oleh panjang gelombang sumber cahaya yang digunakan oleh proses ini. Saat ini, sumber cahaya yang paling bagus adalah sinar-X karena mempunyai panjang gelombang yang sangat pendek. Sumber cahaya untuk proses fotolitografi antara lain: ultra violet, pancaran elektron, laser, dan pancaran ion.
Langkah-lang yang digunakan dalam proses fotolitografi: 1. Persiapan Seperti dalam proses di microsystem yang lain, proses fotolitografi dimulai dengan cara pembersihan "wafer" dari kotoran-kotoran seperti zat organik dan partikel-partikel. Biasanya menggunakan teknik pembersihan caro ("caro cleaning").
2. Melapisi wafer dengan "photoresist" Sebelum penyinaran, "wafer" diberi lapisan "photoresist" yang akan bereaksi jika dikenai cahaya tergantung dari jenis "photoresist"-nya (positif atau negatif). Setelah dikenai cahaya, "photoresist" tersebut di larutkan pada cairan tertentu. Bagian yang terkena cahaya pada "photoresist" positif akan larut dan sebaliknya pada "photoresist" negatif, bagian yang terkena cahaya tidak akan larut.
Pada umumnya, permukaan "wafer" yang akan dilapisi "photoresist" mudah teroksidasi dan akan membentuk ikatan hidrogen yang panjang yang di dapat dari air di udara. Dengan demikian, jika "photoresist" diletakkan di atas "wafer" yang berputar, tidak akan menempel dengan permukaan "wafer" tetapi menempel dengan permukaan air dan menghasilkan daya tempel ke "wafer" yang
rendah. Untuk menghasilkan ikatan yang kuat dengan wafer, maka dibutuhkan promotor seperti "Hexamethyldisilazane" (HMDS).
Kecepatan perputaran "wafer", waktu, jumlah, dan cara menyemprotkan "photoresist" ke permukaan wafer sangat menentukan kualitas dan ketebalan dari "photoresist" dipermukaan "wafer". Ketebalan "photoresist" diusahakan merata antara bagian tengah dan tepi dari "wafer". Pemutaran "wafer" dan penyemprotan "photoresist" secara otomatis akan meningkatkan kualitas dari penyebaran "photoresist".
3. Pemanasan "wafer" "Soft bake" atau pemanasan awal permukaan "wafer" yang telah dilapisi "photoresist" akan menguapkan pelarut dari "photoresist".
4. Pengaturan dan penyinaran Penyinaran wafer dapat dilakukan dengan cara:- "Contact printing": meletakkan "mask" secara langsung di atas "wafer"- "Proximity printing": meletakkan "mask" sedikit di atas "wafer"- "Projection printing": memproyeksikan "mask" ke "wafer" menggunakan lensa atau cermin
5. Pemanasan pasca penyinaran ("Post Exposure Bake"/PEB) PEB akan mengurangi gelombang berdiri pada "photoresist". Jika PEB tidak dilakukan, maka profil dari "photoresist" akan bergelombang.
6. Pengembangan "Photoresist" akan menjadi asam jika terpancar cahaya ("photoresist" positif) dan sebaliknya pada "photoresist" negatif. Untuk menghilangkan "photoresist" yang menjadi asam, digunakan larutan basa seperti NaOH. "Wafer" diputar dan pada saat yang sama "wafer" disemprot dengan NaOH.
7. Pemanasan akhir ("post bake") Dilakukan untuk mengeraskan "photoresist" yang tersisa sehingga mengeras dan kuat menahan proses selanjutnya seperti etsa (etching) atau implantasi.
8. Membentuk pola dari "mask" Proses membentuk pola dari "mask" dapat berupa penambahan (pengendapan/"deposition"), pengurangan (etsa/etching), dan pencampuran komponen ("impurity").
9. Pembuangan "photoresist" "Photoresist" yang sudah tidak digunakan lagi dihilangkan dengan pembuangan basah ("wet stripping") dengan pelarut dan plasma. Pembuangan basah dapat dilakukan dengan pelarut organik atau non organik seperti aseton.