شیمی طرح نگاری نوری

فوتولیتوگرافی فرآیندی است در حذف بخش های انتخابی از لایه های نازک مورد استفاده در میکروساخت . ریزساخت تولید قطعاتی در مقیاس میکرو و نانو، معمولاً روی سطح ویفرهای سیلیکونی ، برای تولید مدارهای مجتمع ، سیستم های میکروالکترومکانیکی ( MEMS ) ، سلول های خورشیدی و سایر دستگاه ها است. فوتولیتوگرافی این فرآیند را از طریق استفاده ترکیبی از هگزامتیل دیسیلازان ( HMDS ) ، مقاوم به نور ( مثبت یا منفی ) ، پوشش چرخشی ، ماسک نوری ، سیستم نوردهی و سایر مواد شیمیایی مختلف ممکن می سازد. با دستکاری دقیق این عوامل می توان تقریباً هر ریزساختار هندسی را روی سطح ویفر سیلیکونی ایجاد کرد. [ ۱] برهمکنش شیمیایی بین تمام اجزای مختلف و سطح ویفر سیلیکونی، فوتولیتوگرافی را به یک مسئله شیمی جالب تبدیل می کند. علم کنونی توانسته است ویژگی هایی بین 1 تا 100 روی سطح ویفرهای سیلیکونی ایجاد کند  میکرومتر [ ۲]
لیتوگرافی نوری، فناوری ای است که امروزه برای ساخت پردازنده های رایانه و انواع مدارهای مجتمع به کار گرفته می شود. تولیدکنندگانِ مدارهای مجتمع در دنیا از این شیوه ی بسیار کارآمد برای تولید بیش از 10 میلیارد ترانزیستور در هر ثانیه استفاده می کنند. ارزش تولیدات صنعتی با استفاده از تنها این یک فناوری، به بیش از 140 میلیارد دلار در سال می رسد. این فناوری قابلیت ارتقا برای تولید ساختارهایی با ابعاد کم تر از 100 نانومتر را دارد. اما انجام این کار بسیار مشکل، گران و پردردسر است. برای پیدا کردن روش های جایگزین، محققانِ ساخت سیستم های نانومتری، در حال بررسی هزاران ایده و صدها روش هستند، تا شاید یکی از آنها جواب بدهد. از زمان اختراع طرح نگاری نوری توسط نایپسه تا کنون منابع انرژی متفاوتی برای این کار استفاده شده، که منجر به ایجاد خانواده های مختلف طرح نگاری شده است: فوتون فرابنفش، اشعه ایکس، الکترون. علت اصلی استفاده از طول موج های کوتاه، رسیدن به ظرافت بیشتر در ساخت ادوات الکترونیک است. در حال حاضر فرایند اصلی ساخت ادوات الکترونیک بر پایه طرح نگاری نوری فرا بنفش است، که با طیف طول موج های بین ۳۰۰ تا ۴۵۰ نانومتر سر و کار دارد. ماسک در طرح لیتوگرافی نوری: ماسک ها در اصل صفحات کوارتزی هستند که بر رویشان با کُروم الگویی همانند شکل۱ داده شده است. بدیهی است که ساخت یک قطعه با دقت بسیار بالای هندسی و دقیقاً مشابه ماسک امکان پذیر نیست. برای ساخت ماسک ها از باریکه الکترونی با دقتی حدود کسری از میکرومتر استفاده می شود. این تکنیک لیتروگرافی الکترونی است که با جزئیات در اینجا مورد مطالعه قرار نمی گیرد. اگر دقت زیر میکرومتری در دسترس نباشد از روش های دیگری نظیر ژل، پرینت با کیفیت بالا روی ماده شفاف و. . . استفاده می شود.