La litografía óptica es un proceso químico que se utiliza habitualmente en la fabricación de chips de computadora. Las obleas planas, a menudo hechas de silicio, están grabadas con patrones para crear circuitos integrados. Normalmente, este proceso implica recubrir las obleas con material de resistencia química. Luego, se quita la resistencia para revelar el patrón del circuito y se graba la superficie. La manera de quitar la capa protectora implica exponer la capa protectora sensible a la luz a la luz visible o ultravioleta (UV), que es de donde proviene el término litografía óptica.
El factor principal en la litografía óptica es la luz. Al igual que la fotografía, este proceso implica exponer productos químicos sensibles a la luz a haces de luz para crear una superficie con patrón. Sin embargo, a diferencia de la fotografía, la litografía suele utilizar haces enfocados de luz visible, o más comúnmente, luz ultravioleta, para crear un patrón en una oblea de silicio.
El primer paso en la litografía óptica es recubrir la superficie de la oblea con material de resistencia química. Este líquido viscoso crea una película sensible a la luz en la oblea. Hay dos tipos de resistencia, positiva y negativa. El resist positivo se disuelve en la solución reveladora en todas las áreas donde está expuesto a la luz, mientras que los negativos se disuelven en las áreas que se mantuvieron fuera de la luz. La resistencia negativa se usa más comúnmente en este proceso, porque es menos probable que se distorsione en la solución de revelador que la positiva.
El segundo paso en la litografía óptica es exponer la capa protectora a la luz. El objetivo del proceso es crear un patrón en la oblea, por lo que la luz no se emite de manera uniforme sobre toda la oblea. Las fotomáscaras, a menudo hechas de vidrio, se usan típicamente para bloquear la luz en áreas que los desarrolladores no quieren que se expongan. Las lentes también se utilizan normalmente para enfocar la luz en áreas particulares de la máscara.
Hay tres formas de utilizar las fotomáscaras en la litografía óptica. Primero, se pueden presionar contra la oblea para bloquear la luz directamente. A esto se le llama impresión por contacto. Los defectos en la máscara o la oblea pueden permitir que la luz penetre en la superficie de la capa protectora, lo que interfiere con la resolución del patrón.
En segundo lugar, las máscaras se pueden sostener muy cerca de la oblea, pero sin tocarla. Este proceso, llamado impresión de proximidad, reduce la interferencia de defectos en la máscara y también permite que la máscara evite parte del desgaste adicional asociado con la impresión por contacto. Esta técnica puede producir difracción de luz entre la máscara y la oblea, lo que también puede disminuir la precisión del patrón.
La tercera técnica, y la más utilizada, para la litografía óptica, se llama impresión por proyección. Este proceso coloca la máscara a una mayor distancia de la oblea, pero usa lentes entre los dos para enfocar la luz y reducir la difusión. La impresión por proyección suele crear el patrón de mayor resolución.
La litografía óptica implica dos pasos finales después de que la resistencia química se expone a la luz. Las obleas se lavan típicamente con una solución de revelador para eliminar el material resistente positivo o negativo. Luego, la oblea generalmente se graba en todas las áreas donde la capa protectora ya no cubre. En otras palabras, el material «resiste» el grabado. Esto deja partes de la oblea grabadas y otras lisas.