ТЕХНОЛОГИЯ ЛИТОГРАФИИ

Литографский камень с рисунком. Источник

Процесс создания литографии

Для классической нужна печатная форма с рисунком, краска и бумага. Основная технологическая сложность состоит в подготовке формы. В классической литографии формой является известняковая плита или пластина. Ей нужно придать текстуру. В местах с ровной заливкой на будущем рисунке камень должен быть гладким, в местах с имитацией карандашных штрихов, мазков кисти или точек — иметь неровную поверхность.

Литографский оттиск с формы. Источник

На камень наносится первичное изображение жирной краской или литографским карандашом, затем камень опускается в кислоту, которая протравливает незакрашенные участки. После всех этих действий места, которые ранее были окрашены, могут принимать краску, а вытравленные кислотой — нет. Поэтому на форму можно многократно наносить тушь, чтобы делать много оттисков на бумаге. Однако не всегда формой является камень.

Виды литографии

Помимо классической литографии с применением камня, различают следующие основные ее разновидности.

Хромолитография. Печать выполняется с помощью камня, однако техника позволяет получать разноцветные рисунки. Для этого под каждый цвет выделена своя форма.

Состав цветной литографии. Источник

Фотолитография. Она применяется при производстве печатных плат для электроники и полупроводниковых приборов. Формой служит фотопластина, на которую рисунок наносится с помощью света. Участки без рисунка также протравливаются кислотой. Технология позволяет получить рисунок высокой точности и с большим количеством мелких деталей.

Электронная литография. Это целиком автоматический промышленный процесс, который выполняется в вакуумной емкости. Чертеж наносится на форму при помощи потока электронов.

Рентгенолитография. Нанесение рисунка или чертежа выполняется при помощи рентгеновских лучей в специальном аппарате. Технология позволяет получить оттиски с высоким разрешением и применяется при изготовлении микросхем.

Место литографии среди других техник печати

Важно отличать литографию от других печатных техник прошлого и настоящего. До изобретения литографии была распространена гравюра — перенесение рисунка с металла, дерева, линолеума или картона путем оттиска. Здесь не выполняется специальной химической подготовки формы.

Монотипия предполагает печать с плоской формы и только одного оттиска без возможности тиражирования. Современным «потомком» всех этих техник сегодня является офсетная печать — перенос изображения с формы на лист через вращающийся офсетный цилиндр.

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 24 декабря 2015 года; проверки требуют 42 правки.

Электро́нно-лучева́я литогра́фия — метод нанолитография с использованием электронного пучка.

Электронный пучок, остросфокусированный с помощью магнитных линз на поверхность слоя полимера (резиста), чувствительного к электронному облучению, прорисовывает на нем изображение, которое обнаруживается после обработки резиста в проявителе. Обработка электронным пучком резиста меняет степень растворимости полимера в растворителе (проявителе). Участки поверхности, с записанным на них изображением, очищаются от резиста с помощью проявителя. Через полученные окна в плёнке резиста производится вакуумное напыление подходящего материала, например, нитрида титана или металлов или ионное травление. На последнем этапе технологического процесса неэкспонированный излучением резист также смывают другим растворителем.
Перемещение электронного пучка по поверхности осуществляется с помощью компьютера изменением токов в отклоняющих магнитных системах. В некоторых установках при этом меняется форма и размеры пятна электронного пучка.
На выходе многоступенчатого технологического процесса получается фотошаблон-маска для использования в фотолитографии и других нанотехнологических процессах, например, в технологии реактивного ионного травления.

Также электронная литография, имеющая невысокую производительность, используется при производстве единичных экземпляров электронных компонентов, в тех случаях, когда требуется нанометровое разрешение, в промышленности и в научных исследованиях.

Разрешение в электронной литографии

Влияние ахроматической, сферической аберраций и дифракции на размер электронного пучка

На диаметр электронного пучка влияют несколько факторов: размер источника электронов и коэффициент масштабирования электронной фокусирующей системы .
Эти параметры связаны между собой формулой:

Длина волны электрона зависит от ускоряющего потенциала и равна нм. Для ускоряющего напряжения 10 кВ длина волны электрона составляет 12,2 пм, и, соответственно, разрешение системы, ограниченное дифракцией, равно:

где  — половина угла фокусировки пучка.

В реальных системах магнитные линзы имеют сферическую и хроматическую аберрации. Сферическая аберрация возникает вследствие различного фокусноко расстояния для электронов движущих по оси и на периферии пучка. Разброс скоростей электронов в пучке приводит к хроматической аберрации — электроны с разной начальной скоростью фокусируются на разных расстояниях.

Для уменьшения сферической аберрации применяют апертурное ограничение пучка — диафрагмы, обрезающие периферийные электроны. Но при диафрагмировании пучка уменьшается его ток.

Таким образом, разрешение, определяемое свойствами электронного пучка, имеет вид:

На рисунке показана зависимость размера пучка от угла фокусировки с учётом всех видов искажения размеров пучка.

Ухудшение разрешения из-за нелинейных процессов при взаимодействии электронного пучка с резистом

Схема взаимодействия первичного электрона пучка с подложкой (слоем резиста). Вторичные выбитые электроны паразитно экспонируют близлежащие участки резиста.

Конечное разрешение электронной литографии определяется не только диаметром сфокусированного пучка, а ещё характером его взаимодействия со слоем резиста. Соударение электронов первичного, высокоэнергетического пучка электронов (красная линия) с атомами материала резиста порождает в нём затухающую лавину вторичных выбитых электронов (синии линии), вторичные электроны паразитно «засвечивают» резист. В результате экспонированное пятно в плёнке резиста оказывается в несколько раз больше по размеру относительно диаметра электронного пучка.

Для снижения энергии лавины вторичных электронов, и, соответственно, уменьшения размера экспозиционного пятна, необходимо уменьшать энергию электронов пучка, то есть — снижать ускоряющее напряжение электронной пушки. Но при снижении ускоряющего напряжения ухудшается фокусировка пучка. Поэтому практически выбирают компромиссную величину ускоряющего напряжения — для обеспечения наилучшего разрешения при применённой толщине слоя резиста и его свойствах.

В настоящее время (2015 г.) запись скрытого изображения в плёнке резиста на поверхности образца может осуществляться тремя возможными методами:

Этот вид записи аналогичен считыванию (записи) изображения на экране телевизора, где электронный луч
последовательно (построчно) обегает каждую точку экрана. В местах где необходимо, луч экспонирует резист, остальных точках пучок электронов блокируется запиранием электронной пушки, хотя сканирование (изменение тока в системе отклонения) продолжается.

Электронный луч подаётся только на те места, где необходимо экспонирование, и не подаётся в места, не подлежащие экспозиции. Поэтому весь процесс экспозиции осуществляется значительно быстрее, чем при растровом способе записи.

Запись электронным пучком с изменяющимся размером и формой электронного пучка

В этом случае запись происходит «большим мазком», — по терминологии художников. Так как любой рисунок можно нарисовать с помощью прямоугольников, то нет необходимости растеризовать рисунок на элементарные пикселы, достаточно изменять форму и размер сфокусированного пучка, от маленького прямоугольника до большого. Запись при этом происходит ещё быстрее, чем в векторном способе.

Системы для электронной литографии

Системы электронной литографии для коммерческих применений имеют стоимость порядка $4 млн и выше. Для научных исследований обычно используют электронный микроскоп, переделанный в систему электронной литографии при помощи относительно дешевых дополнительных устройств (общая стоимость такой установки < $100 тыс.). Эти модифицированные системы позволяли прорисовывать линии с шириной около 20 нм уже с 1990-х годах. Между тем, современное специализированное оборудование позволят получать разрешение лучше 10 нм.

• McCord, M. A.; M. J. Rooks. // SPIE Handbook of Microlithography, Micromachining and Microfabrication (англ.). — 2000.
• Applied scrambles to hold lead in e-beam photomask tools / EETimes, 2001-07-27

Подготовленный к печати литографский камень и отпечаток с него — литографированная карта Мюнхена

Принцип цветной литографии. Цветовая палитра получается за счёт смешивания восьми различных цветов

Литогра́фия (от др.-греч. «камень» + «пишу, рисую») — разновидность печатной графики, основанная, в отличие от гравюры, на технике плоской печати, при которой типографская краска под давлением переносится с плоской печатной формы на бумагу. В основе литографии лежит физико-химический процесс, подразумевающий получение оттиска с поверхности специального литографского камня, который благодаря соответствующей обработке приобретает свойство на отдельных участках принимать специальную краску, а на других — отталкивать. Литографский камень подготавливают шлифованием водой с песком, добиваясь либо совершенно гладкой поверхности, либо фактурной с «корешком». Рисуют на камне специальным литографским карандашом и тушью, используя самые разные технические приёмы: заливку, штриховку, процарапывание (граттаж).

Алоиз Зенефельдер. 1819

Техника работы и технология печати

Художница рисует на литографском камне. 2020

Печатник-литограф накатывает краску на подготовленный камень. 2020

После подготовки (шлифования) литографского камня художник рисует на поверхности камня задуманную композицию (в отдельных случаях подготовительный рисунок переносят с кальки под давлением на печатном литографском станке). « Корешок» (фактура) камня должна соответствовать выбранной технике. Художник использует специальный (жирный) литографский карандаш, литографскую тушь, кисть и иные инструменты и приспособления. После нанесения рисунка мастер-печатник обрабатывает водным раствором коллоида (гуммиарабиком или декстрином) поверхность камня. Добавка в клеевой раствор 1-3% азотной или фосфорной кислот удаляет невидимые загрязнения и разрыхляет камень на небольшую глубину. Затем камень сушат и перекатывают, то есть, заменяют вещество карандаша и туши на кислотоупорную «формную» краску для повышения устойчивости рисунка к последующим травлениям и временной консервации до печати. Перед печатью формная краска смывается растворителем и по увлажненного водой камню валиком наносится печатная литографская краска на основе олифы и смол. Участки камня, обработанные карандашом и тушью, становятся «жирными», где углекислый кальций переходит в кальциевую соль жирной кислоты, и хорошо принимают краску. Там, где рисунка не было, краска отталкивается коллоидом и камень остаётся чистым. После этого проводится печать на специальном литографском станке-прессе (офортный станок в литографской печати не используется).

В отличие от офорта и иных разновидностей гравюры на металле, все литографские оттиски получаются одинаковыми, но возможна дорисовка или удаление отдельных элементов изображения — корректура (для этого камень специально подготавливается к работе) и повторная печать. Некоторая рельефность камня после травления незначительна и не играет существенной роли в технологическом процессе. Поэтому литографию не относят к гравюрным техникам. Литография дешевле гравюры на дереве и металле. Один и тот же камень, имеющий значительную толщину, многократно перешлифовывают и используют для новых рисунков. При шлифовании камней, положенных один на другой, образуется характерная шероховатая фактура, которую можно варьировать в зависимости от величины абразивного зерна шлифовальной смеси. Работа по такой фактуре («корешку») является отличительной особенностью литографской техники. При заливках тушью и рисовании пером корешок делают меньше либо сошлифовывают совсем.

Однако в автографии (когда все операции проводит сам художник) работа традиционно осуществляется именно на камне. В технике работы на литографском камне возможны исправления, переделки соскребанием штрихов и линий, работа «от чёрного к белому» наподобие чёрной манеры в акватинте и меццо-тинто, приёмов «сухой кисти» и разбрызгивания туши. Приёмы размывки кистью и тушью с водой, аналогично акварели, в литографии называют манерой литотинто (др.-греч.  — камень и итал.  — краска). Приём раскрашивания литографических оттисков от руки — литохромией.

В литографии, как и в любой технике печатной графики, каждый оттиск считается оригиналом и имеет художественную ценность. Авторская тиражная графика (Эстамп) выполняется ограниченным тиражом, о чём свидетельствует нумерация каждого оттиска тиража, обязательная для оригинальных литографий. Каждый лист художественной литографии является подлинным авторским произведением, о чём свидетельствует обязательная подпись автора.

Русская литография XIX—XX веков

В. А. Мишин, Метафизика города (для проекта Город как субъективность художника). 2020, цв. литография

Иоганн Непомук Штрикснер, по оригиналу Яна Стефана ван Калькара Мария и Анна с Иисусом. 1827, литография

Большой вклад в развитие литографического дела в России внёс И. Д. Сытин. Именно с первой литографической машины, купленной им в 1876 году на заёмные средства, началась его издательская и просветительская деятельность. Даже когда типография товарищества И. Д. Сытина заняла первое место в России по объёму печати книжной продукции, печать литографий по-прежнему оставалась любимым детищем Сытина. По совету академика М. П. Боткина, рядом с художественным отделом которого Сытин выставлялся на Всероссийской промышленной выставке 1882 года, он привлекал для своих литографий самых прославленных, самых талантливых художников.

В становлении литографии в России как самостоятельной художественной дисциплины приняли непосредственное участие А. Е. Мартынов, А. О. Орловский, А. Г. Венецианов, П. Ф. Соколов, Е. И. Гейтман, К. П. Беггров, А. А. Васильевский, О. А. Кипренский, К. П. Брюллов, Е. И. Эстеррейх, С. Ф. Галактионов, П. Ф. Борель, В. И. Погонкин, П. И. Разумихин, А. М. Калашников, Л. А. Белоусов, И. С. Щедровский, А. А. Тон.

Иконная литография XIX века

В 1830—1840-х годах в России появляются первые литографии и хромолитографии, выпущенные в монастырских типографиях. На первых литографиях, выпущенных в монастырских мастерских, воспроизводились наиболее известные и почитаемые в народе святыни (личные вещи преподобного Сергия, кресты мощевики и в редких случаях наиболее известные чудотворные иконы). Подобные печатные изображения стали пользоваться большим спросом, особенно у простого народа.

В селе Мстёра (Владимирской губернии) в 1858 году появляется первая провинциальная литографская мастерская под руководством И. А. Голышева. В ней печатались преимущественно цветные картинки-лубки на религиозную тему. Эта мастерская просуществовала до середины 1880-х годов и, не выдержав конкуренции крупных типографий, закрылась.

Традиционная русская потребность в большом количестве икон нашла отражение к концу XIX века в печатной индустрии. С 1870 года на русском иконном рынке стали появляться яркие хромолитографированные бумажные иконы, наклеенные на доски. Эта продукция выпускалась в это время на крупных типографских фабриках Е. Фесенко и И. Тиля в Одессе. Успех печатной продукции и дальнейшая коммерциализация производства привели к появлению в 1890—1894 годах специальных фабрик, на которых стали выпускать иконы на жести. Монополия подобных икон принадлежала фабрике Жако и Бонакера в Москве. Подобная продукция по внешним качествам, до зрительного обмана, напоминала писаные иконы в дорогих эмалевых ризах, сверкающих блеском «самоварного золота» и имитацией драгоценных камней. Для создания новых иконописных образцов на фабрику приглашают мастеров-иконописцев из Палеха и Мстеры. В соответствии со вкусами времени налаживается производство «подстаренных» икон. К 1901 году жестяными дешёвыми иконами был наполнен иконный рынок страны. Этому способствовало и угасание иконного промысла. Так, Н. П. Кондраков, посещая Киев, обратил внимание, что иконописание, дойдя «до грубой мазни», практически не пользовалось спросом.

Неравная борьба с машинными иконами окончательно разоряла иконописные центры, заставляя писать все больше дешёвых «подфолежных» и «расхожих» икон. Ради удержания спроса на писаные иконы появились даже иконы, писаные «под Жако».

С возвратом в русское искусство национальных традиций в конце XIX — начале XX веков в широких слоях интеллигенции проявляется интерес к древней русской иконе. В 1901 году по высочайшему указу императора Николая II был основан «Комитет попечительства о русской иконописи» под руководством графа С. Д. Шереметьева, который ставил перед собой следующие задачи: «Изыскать меры по обеспечению благосостояния и дальнейшего развития русской иконописи; сохранить в ней плодотворное влияние художественных образов русской старины и византийской древности; содействовать достижению художественного совершенства и установить „деятельные связи“ народной живописи с религиозной живописью в России вообще и в церковной живописи в частности». Для достижения этой цели была разработана обширная программа, задачей которой было не только возрождение народного иконописного дела, но и возрождение истинно народного духа, укрепление благочестия и духа нации. Комитет, прежде всего, поставил три главные задачи: 1) запрещение печатных икон; 2) изготовление иконных подлинников; 3) открытие учебных иконописных мастерских.

Художники, использовавшие технику литографии

Дворцовый мост в Санкт-Петербурге в XIX веке, литография по рисунку И. Шарлеманя

• Томкович Е. А. Домашняя литография. Руководство по автографии и перепечатыванию для канцелярий. — СПб.,1893
• Константинова С. С. Техника изобразительного искусства: конспект лекций. — Ростов/Дон, 2004

• Коростин А. Ф. Русская литография XIX века. — Л.: Искусство, 1953.
• Родс, Генри Дж. Литографское искусство. — Л.: Техника и производство, 1928.
• П. И. Суворов. Искусство литографии. — М.: Искусство, 1952.

Фотолитогра́фия — метод получения определённого рисунка на поверхности материала, широко используемый в микроэлектронике и других видах микротехнологий, а также в производстве печатных плат. Один из основных приёмов планарной технологии, используемой в производстве полупроводниковых приборов.

Суть процесса фотолитографии сводится к тому, что вначале на обрабатываемую поверхность наносится тонкая фоточувствительная полимерная плёнка (фоторезист). Затем эта плёнка засвечивается через фотошаблон с заданным рисунком. Далее проэкспонированные участки удаляются в проявителе. Получившийся на фоторезисте рисунок используется для таких технологических этапов планарной технологии, как травление, электроосаждение, вакуумное напыление и другие. После проведения одного из этих процессов оставшийся, не удалённый при проявлении, фоторезист также удаляется.

Принципиальное отличие фотолитографии от других видов литографии заключается в том, что экспонирование производится светом (видимым или ультрафиолетовым), тогда как в других видах литографии для этого используется рентгеновское излучение (рентгеновская литография), поток электронов (электронно-лучевая литография) или ионов (ионно-лучевая литография) и другое.

Очистка и подготовка поверхности

Первоначально подложка (при производстве монолитных микросхем это обычно пластина из монокристаллического кремния) очищается от загрязнений в ультразвуковой ванне в различных органических растворителях: ацетоне и метаноле и полосканием в изопропаноле. В случае значительных загрязнений поверхности, её обрабатывают смесью серной кислоты и пероксида водорода (H2SO4 + H2O2) с последующим применением процесса RCA очистки.

Различные материалы подложки имеют различное сцепление (адгезию) фоторезиста с ней. Например, такие металлы, как алюминий, хром и титан имеют высокую адгезию, в то время как благородные металлы — золото, серебро или платина — имеют очень плохую адгезию. В случае низкой адгезии перед нанесением фоторезиста рекомендуется наносить тонкий подслой адгезива, увеличивающий сцепление фоторезиста с поверхностью, например, гексаметилдисилазан (ГМДС). Кроме этого, иногда и поверх фоторезиста наносят антиотражающие покрытия.

Установки центрифугирования для нанесения фоторезиста

Наиболее широко распространённый метод нанесения фоторезистов на поверхность — это центрифугирование. Этот метод позволяет создавать однородную плёнку фоторезиста и контролировать её толщину скоростью вращения пластины (порядка нескольких тысяч оборотов в минуту). Как правило, используется при работе с большими круглыми пластинами.

При использовании не подходящих для центрифугирования поверхностей, например для покрытия небольших поверхностей, используется нанесение погружением в фоторезист. Недостатками этого метода являются большой расход фоторезиста и неоднородность получаемых плёнок.

При необходимости нанести фоторезист на сложные поверхности используется аэрозольное распыление, однако толщина плёнки при таком методе нанесения также не является однородной.

После нанесения фоторезиста необходимо провести его предварительную сушку (запекание). Для этого образец выдерживается несколько минут в печи, при температуре 100—120оС. Этот этап необходим для испарения растворителя, содержащегося в фоторезисте, что способствует улучшению адгезии, исключению прилипания к фотошаблону, возможности нанесения второго слоя фоторезиста и имеет положительное влияние в некоторых других аспектах.

Длины волн экспонирования в литографии

Схемы 4х различных видов экспонирования. Показаны контактный метод экспонирования, экспонирование с микрозазором и проекционные методы экспонирования

Процесс экспонирования заключается в засветке фоторезиста через фотошаблон, содержащий желаемый рисунок, светом видимого или ультрафиолетового диапазона, что и отличает процесс фотолитографии от других видов литографии. К примеру, в случае рентгеновской, ионно-лучевой и электронной литографии, для экспонирования используются рентгеновские лучи, ионы и электроны соответственно.

Наиболее стандартными длинами волны экспонирования в фотолитографии являются i-линия (365 нм), h-линия (405 нм) и g-линия (436 нм). Как бы то ни было, большинство фоторезистов могут быть проэкспонированы и широким спектром в ультрафиолетовом диапазоне (интегральное экспонирование), для чего обычно применяется ртутная лампа. В случае фотолитографии в глубоком (жёстком) ультрафиолете используются длины волн около 13,5 нм и специальные фоторезисты. Среди источников излучения, использующихся в фотолитографии, наиболее распространены:

Экспонирование может проводиться как с использованием фотошаблона, так и без него (безмасочная литография). В последнем случае рисунок на фоторезисте формируется непосредственно перемещающимся лазерным или электронным лучом или их группой, сфокусированным на поверхности фоторезиста. В случае же применения фотошаблонов чаще используются проекционные методы экспонирования, когда рисунок с фотошаблона переносится на фоторезист с использованием системы оптических линз. В некоторых вариантах литографии маска может находиться в контакте с фоторезистом, или в непосредственной близости, при наличии микрозазора.

Существуют технологии, позволяющие уменьшить искажения и изготовить микросхемы с меньшими проектными нормами:

При производстве полупроводниковых приборов для экспонирования больших по площади пластин (150, 200, 300 мм в диаметре) используют такие аппараты, как степперы и сканеры, в которых небольшой фотошаблон экспонируется на пластину многократно с помощью перемещения экспонируемой поверхности.

Основными параметрами экспонирования являются длина волны, время экспонирования и мощность источника излучения. Как правило, каждый фоторезист имеет определённое значение дозы (мДж/см2), необходимой для его экспонирования, поэтому важно правильно подобрать параметры экспонирования. При недостаточной дозе могут возникнуть проблемы с проявлением фоторезиста, а чрезмерное экспонирование может вызвать повреждения плёнки фоторезиста. От мощностных параметров зависит производительность фотолитографических установок, измеряемая в пластинах в час (wph).

Дополнительно стоит отметить такой метод фотолитографии, как «выжигание», при котором необходимые окна в полимерном слое выжигаются под воздействием на них мощного светового потока, испаряющего нанесённую на материал плёнку или прожигающего сам материал насквозь. Этот способ применяется для изготовления малотиражных офсетных форм и в некоторых системах ризографии.

Вторичное запекание производится непосредственно после экспонирования и не является обязательным шагом. Этот этап требуется лишь в случаях применения химически усиленных фоторезистов, применения обращаемого фоторезиста, потребности в релаксации толстых плёнок фоторезиста и в некоторых других ситуациях.

В процессе проявления части фоторезиста удаляются специальной жидкостью — проявителем (например гидроксид тетраметиламмония), формируя окна в плёнке фоторезиста. В случае использования позитивного фоторезиста удаляется проэкспонированная область, а в случае негативного — не проэкспонированная.

Определённые фоторезисты проявляются определённым проявителем и не проявляются другими. Как правило, проявитель разбавляется водой (1:2, 1:4), при этом степень разбавления контролирует скорость проявления, которая также зависит от полученной фоторезистом дозы при экспонировании.

Окончательное запекание фоторезиста также является не обязательным шагом, хотя нередко помогает улучшить его свойства. В частности, сушка при 130—140оС повышает химическую и температурную устойчивость проявленного фоторезиста для таких последующих этапов, как электроосаждение, сухое и жидкостное травление.

Как правило, фотолитография тесно связана с технологическим этапом, для которого собственно и требуется получаемый из фоторезиста рисунок. Наиболее распространённым процессом на этом этапе является травление, хотя нередко применяются и такие процессы как электроосаждение и напыление при проведении обратной фотолитографии.

Травление является наиболее часто используемым в совокупности с фотолитографией процессом при производстве печатных плат и полупроводниковых приборов для микроэлектроники. Существуют два основных вида травления: жидкостное (жидкое) и сухое травление. Сухое травление подразделяется на физическое распыление, ионное распыление; газофазное химическое травление; реактивное ионное травление. В зависимости от задач, применяют тот или иной тип травления. Жидкостное травление применяют в основном при изготовлении печатных плат, а также для вытравливания жертвенного слоя при изготовлении МЭМС, и других применений, где требуется изотропное травление (то есть травление во всех направлениях). Плазменное, и в особенности глубокое плазменное травление, применяют когда необходимо протравить структуру относительно глубоко, сохраняя при этом, как можно более вертикальный угол наклона стенок, то есть протравить анизотропно, только в вертикальном направлении. Результат травления тесно связан с параметрами фоторезиста, что во многом и определяет его выбор.

Схема основных этапов процесса фотолитографии

В процессе электроосаждения, окна в фоторезисте используются для осаждения в них материала из электролита.

Напыление. Обратная литография

В случаях, когда требуется получить рисунок из материала плохо подвергающегося травлению, используют процесс обратной (взрывной) литографии. В процессе обратной литографии на нанесённый и проявленный фоторезист напыляется тонкий слой материала (обычно металла), из которого требуется сформировать рисунок. На следующем этапе производится снятие фоторезиста, так что напылённый материал остаётся только в окнах, не защищённых фоторезистом, а плёнка, попавшая на фоторезист, уносится вместе с ним, то есть осуществляется так называемый «взрыв». Для обратной литографии, как правило, используются специальные LOR (lift-off-resist) фоторезисты. Существуют многочисленные модификации этого метода, например, когда используются два или даже три слоя фоторезистов с разной скоростью проявления. В целом, для аккуратного снятия фоторезиста требуется чтобы плёнка фоторезиста была в два и более раз толще, чем плёнка напылённого материала, а также чтобы стенки фоторезиста имели отрицательный наклон, что исключит возможность их покрытия напыляемым материалом.

Финальным этапом процесса фотолитографии является снятие фоторезиста. Для удаления фоторезиста с обработанной поверхности используют либо обработку в специальной жидкости — снимателе (например, диметилсульфоксид, N-метилпирролидон, смесь серной кислоты и перекиси водорода), либо обработку в кислородсодержащей плазме. Как правило, определённые сниматели подходят только к определённым группам фоторезистов. В процессах обратной фотолитографии, вместе с фоторезистом удаляется и покрывающая его плёнка материала. Если на предыдущих этапах применялись усилители адгезии или антиотражающие покрытия, они, как правило, также удаляются снимателем.

• Лапшинов Б. А. Технология литографических процессов. Учебное пособие — МИЭМ, 2011
• Lithographic Challenges an ASML perspective. Boudewijn Sluijk, Intel ERIC, Dublin, 4 Oct. 2012