طرح نگاری نوری یا لیتوگرافی نوری یا فوتولیتوگرافی ( به انگلیسی: Photolithography ) فرآیندی است که در ریزساخت استفاده شده و برای ساخت الگو در بخش هایی از یک فیلم نازک یا روی کل یک ویفر استفاده می شود.
در این فرایند پس از نشاندن یک لایه پلیمری حساس به نور ( پلیمر واسط یا پلیمر مقاوم ) روی سطح زیرلایه، پرتوی همگن از یک ماسک عبور کرده و طرحی روی پلیمر ایجاد می کند. در فرایند طرح نگاری نوری پس از ایجاد طرح روی پلیمر واسط، نواحی نور دیده، با مقاومت در برابر خوردگی، واسطه انتقال طرح به لایه زیرین می شوند؛ این فرایند بسیار شبیه به مُهرسازی با نور فرابنفش است؛ و در صنعت ساخت ادوات نیم رسانا نقش مهمی بازی می کند.
از زمان اختراع طرح نگاری نوری توسط نایپسه تاکنون منابع انرژی متفاوتی برای این کار استفاده شده، که منجر به ایجاد گونه های مختلف طرح نگاری شده است: فوتون فرابنفش، پرتوی ایکس، الکترون.
در حال حاضر فرایند اصلی ساخت ادوات نیم رسانا بر پایهٔ طرح نگاری نوری فرابنفش است، که با طیف طول موج های بین ۳۰۰ تا ۴۵۰ نانومتر سر و کار دارد.
علت اصلی استفاده از طول موج های کوتاه، رسیدن به ظرافت بیشتر در ساخت ادوات نیم رسانا است.
ماسک ها در اصل صفحات کوارتزی هستند که بر روی شان با کُروم، الگویی همانند شکل 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 باریکهٔ الکترونی با دقتی حدود کسری از میکرومتر استفاده می شود. این فنون طرح نگاری الکترونی است. اگر دقت زیر میکرومتری در دسترس نباشد از روش های دیگری نظیر ژل، پرینت با کیفیت بالا روی ماده شفاف و… استفاده می شود.
پس از ساخت ماسک، قسمت بالایی سطح پایه با یک پلیمر حساس به نور پوشانده می شود، پس از آن، سطح در معرض باریکهٔ یکنواخت قرار داده می شود. بدین صورت نواحی تاریک و روشنی ایجاد می شود که الگویی مشابه ماسک را پدیدمی آورد. این مرحله به مرحلهٔ انتقال الگو نیز شناخته می شود. پلیمر حساس به نور در حد یک لایهٔ بسیار نازک روی سطح پایه ای از جنس سیلیکون یا شیشه قرار می گیرد. برای نشاندن پلیمر از لایه نشان چرخشی ( به انگلیسی: spincoater ) همان طور که در شکل سمت راست نشان داده شده، استفاده می شود. [ ۱]
این دستگاه از دیسکی تشکیل شده که با سرعت بالا حدود ۱۰۰۰ و ۱۰۰۰۰ rpm می چرخد و باعث پخش قطرات مایعی می شود که در ابتدا در مرکز دیسک قرار دارد. ضخامت h ای که بر سطح نشانده می شود یکنواخت است. ( حدود چند ده نانومتر است ) مدل تجربی ای که برای این ارتفاع نوشته شده است به صورت زیر می باشد:
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفدر این فرایند پس از نشاندن یک لایه پلیمری حساس به نور ( پلیمر واسط یا پلیمر مقاوم ) روی سطح زیرلایه، پرتوی همگن از یک ماسک عبور کرده و طرحی روی پلیمر ایجاد می کند. در فرایند طرح نگاری نوری پس از ایجاد طرح روی پلیمر واسط، نواحی نور دیده، با مقاومت در برابر خوردگی، واسطه انتقال طرح به لایه زیرین می شوند؛ این فرایند بسیار شبیه به مُهرسازی با نور فرابنفش است؛ و در صنعت ساخت ادوات نیم رسانا نقش مهمی بازی می کند.
از زمان اختراع طرح نگاری نوری توسط نایپسه تاکنون منابع انرژی متفاوتی برای این کار استفاده شده، که منجر به ایجاد گونه های مختلف طرح نگاری شده است: فوتون فرابنفش، پرتوی ایکس، الکترون.
در حال حاضر فرایند اصلی ساخت ادوات نیم رسانا بر پایهٔ طرح نگاری نوری فرابنفش است، که با طیف طول موج های بین ۳۰۰ تا ۴۵۰ نانومتر سر و کار دارد.
علت اصلی استفاده از طول موج های کوتاه، رسیدن به ظرافت بیشتر در ساخت ادوات نیم رسانا است.
ماسک ها در اصل صفحات کوارتزی هستند که بر روی شان با کُروم، الگویی همانند شکل 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 باریکهٔ الکترونی با دقتی حدود کسری از میکرومتر استفاده می شود. این فنون طرح نگاری الکترونی است. اگر دقت زیر میکرومتری در دسترس نباشد از روش های دیگری نظیر ژل، پرینت با کیفیت بالا روی ماده شفاف و… استفاده می شود.
پس از ساخت ماسک، قسمت بالایی سطح پایه با یک پلیمر حساس به نور پوشانده می شود، پس از آن، سطح در معرض باریکهٔ یکنواخت قرار داده می شود. بدین صورت نواحی تاریک و روشنی ایجاد می شود که الگویی مشابه ماسک را پدیدمی آورد. این مرحله به مرحلهٔ انتقال الگو نیز شناخته می شود. پلیمر حساس به نور در حد یک لایهٔ بسیار نازک روی سطح پایه ای از جنس سیلیکون یا شیشه قرار می گیرد. برای نشاندن پلیمر از لایه نشان چرخشی ( به انگلیسی: spincoater ) همان طور که در شکل سمت راست نشان داده شده، استفاده می شود. [ ۱]
این دستگاه از دیسکی تشکیل شده که با سرعت بالا حدود ۱۰۰۰ و ۱۰۰۰۰ rpm می چرخد و باعث پخش قطرات مایعی می شود که در ابتدا در مرکز دیسک قرار دارد. ضخامت h ای که بر سطح نشانده می شود یکنواخت است. ( حدود چند ده نانومتر است ) مدل تجربی ای که برای این ارتفاع نوشته شده است به صورت زیر می باشد:
wiki: طرح نگار نوری