Wie funktioniert die Photolithographie?

Die Photolithographie ist ein Verfahren, das in der Halbleiterfertigung und der Mikroelektronik verwendet wird, um Muster auf Materialien zu übertragen. Hier sind die grundlegenden Schritte des Prozesses:

1. **Substratvorbereitung**: Zunächst wird ein sauberes Substrat, meist aus Silizium, vorbereitet. Es wird gereinigt, um Verunreinigungen zu entfernen.

2. **Aufbringen des Fotolacks**: Eine dünne Schicht eines lichtempfindlichen Materials, dem Fotolack, wird auf das Substrat aufgetragen. Dies geschieht häufig durch Spin-Coating, bei dem der Fotolack auf das Substrat tropfenweise aufgebracht und dann durch Rotation gleichmäßig verteilt wird.

3. **Belichtung**: Das beschichtete Substrat wird dann mit UV-Licht belichtet. Eine Maske, die das gewünschte Muster enthält, wird über das Substrat platziert. Das Licht durchdringt die Maske und belichtet nur die Bereiche des Fotolacks, die nicht durch die Maske blockiert werden.

4. **Entwicklung**: Nach der Belichtung wird das Substrat in eine Entwicklerlösung getaucht. Diese Lösung entfernt entweder die belichteten oder die unbelichteten Bereiche des Fotolacks, abhängig von der Art des verwendeten Fotolacks (positiv oder negativ).

5. **Ätzen**: Nach der Entwicklung bleibt das Muster des Fotolacks auf dem Substrat zurück. Anschließend wird das Substrat einem Ätzprozess unterzogen, bei dem das Material unter dem Fotolack entfernt wird, um das gewünschte Muster in das Substrat zu übertragen.

6. **Entfernung des Fotolacks**: Nach dem Ätzen wird der verbleibende Fotolack entfernt, sodass nur das Muster im Substrat zurückbleibt.

Die Photolithographie ist entscheidend für die Herstellung von integrierten Schaltkreisen und anderen mikroelektronischen Komponenten, da sie es ermöglicht, sehr feine und präzise Muster zu erzeugen.