Die für die Lithographie benötigte Ausrüstung hängt stark von der Skala und der Art der Lithographie ab. Es gibt einen großen Unterschied zwischen einem einfachen Hobby -Ätzprozess und dem anspruchsvollen Geräte, das bei der Herstellung von Halbleiter verwendet wird. Hier ist eine nach Skala kategorisierte Aufschlüsselung:
i. Hobbyistin/Bildungslithographie (z. B. Photoresist -Radierung auf PCBs):
* Maske: Ein transparentes Material (Glas, Kunststoff) mit einem undurchsichtigen Muster, das die zugeätzten Bereiche definiert. Kann mit Laserdruckern und Transparenzfilm erstellt werden oder vorgefertigt gekauft werden.
* Photoresist: Ein lichtempfindliches Polymer, das seine Eigenschaften (Löslichkeit) verändert, wenn sie UV-Licht ausgesetzt ist. Positive Photoresist löst sich im Entwickler * nach * UV -Exposition; Negative Photoresist löst sich * vor * UV -Exposition auf.
* UV -Lichtquelle: Eine UV -Lampe oder eine einfache UV -Belichtungseinheit (häufig eine Schachtel mit einer UV -Glühbirne). Die Intensitäts- und Expositionszeit sind entscheidend.
* Substrat: Das von Ihnen ätzende Material (z. B. eine Platine, ein Siliziumwafer). Dies muss gründlich gereinigt werden.
* Entwickler: Eine chemische Lösung, die den exponierten oder nicht exponierten Photoresist abhängig von seinem Typ entfernt.
* Ätzung: Eine chemische Lösung, die die exponierten Bereiche des Substrats ätzt (z. B. Eisenchlorid für Kupfer, Koh für Silizium).
* Reinigungsmittel: Aceton, Isopropylalkohol (IPA) usw. zum Reinigen des Substrats und zur Entfernung des Restphotoresists.
* Handschuhe und Sicherheitsbrillen: Wesentlich für den Umgang mit Chemikalien.
* Hot Plate (optional): Für eine bessere Photoresist -Adhäsion oder eine schnellere Entwicklung.
ii. Professionelle/industrielle Lithographie (z. B. Semiconductor Manufacturing):
Die Ausrüstung hier ist weitaus komplexer und teurer und umfasst Reinraumumgebungen und hochspezialisierte Maschinen:
* PhotoMask: Extrem präzise und teure Masken, die mit fortschrittlichen Techniken erstellt wurden.
* Stepper/Scanner: Eine hoch entwickelte Maschine, die das Muster von der Fotomaske mit extrem hoher Präzision auf den Wafer projiziert. Dies ist der Kern des lithografischen Prozesses bei der Herstellung von Halbleiter. Diese Maschinen sind unglaublich groß und komplex und kosten zig Millionen Dollar.
* Expositionssystem: Bietet die UV (oder andere) Lichtquelle für den Stepper/Scanner. Dies beinhaltet häufig hochspezialisierte Laser und optische Systeme.
* Waferhandhabungssysteme: Roboter und automatisierte Systeme zum Bewegen und Umgang mit Wafern durch die verschiedenen Verarbeitungsschritte.
* Ausrichtungssystem: Gewährleistet eine genaue Ausrichtung des Maskenmusters mit zuvor gemusterten Schichten am Wafer (kritisch für mehrschichtige Strukturen).
* Schicht/Entwickeln/Inspektieren von Systemen: Automatisierte Systeme zur Anwendung von Photoresist, Entwicklung und Überprüfung der Ergebnisse.
* Ätzsystem: Hoch kontrollierte Systeme zum Ätzen der exponierten Bereiche des Wafers. Dies kann Plasmaetching oder nasser chemisches Ätzen beinhalten.
* Reinraumumgebung: Eine hoch kontrollierte Umgebung zur Verhinderung der Kontamination der Wafer.
* Metrologieausrüstung: Ausgefugte Geräte zur Messung und Charakterisierung der auf dem Wafer erstellten Funktionen.
* Datenspeicher- und Verarbeitungssystem: Massive Computersysteme zur Steuerung der Geräte und zur Speicherung und Verarbeitung der enormen Mengen der generierten Daten.
Kurz gesagt, die für die Lithographie benötigte Ausrüstung reicht von einfachen und kostengünstigen Werkzeugen für Hobbyisten bis hin zu extrem raffinierten und kostspieligen Maschinen für die Herstellung von Halbleitern mit hohem Volumen. Die spezifischen Anforderungen hängen vollständig von der Anwendung und dem gewünschten Genauigkeitsniveau ab.
