LITOGRAFIA

A litografia por feixe de elétrons (e-beam lithography) e a litografia óptica são técnicas essenciais no campo da micro e nanofabricação. Elas são necessárias para criar padrões com elevada precisão em superfícies de substratos como silício, vidro, entre outros materiais amplamente utilizados na fabricação de dispositivos.

Litografia óptica

Esta técnica envolve o uso de luz, com comprimento de onda limitado pelo equipamento, para transferir um padrão de uma máscara para um substrato por meio de uma resina fotossensível, conhecido como fotoresiste. Esse processo ocorre em diversas etapas incluindo tratamento térmico, exposição e revelação.

Litografia por feixe de elétrons

Diferente da litografia óptica, o processo de transferência da imagem é realizado pela incidência de elétrons na resina. Uma vez focalizado, o feixe de elétrons interage com a superfície da resina provocando uma modificação estrutural. Este processo, por ser realizado com feixe de elétrons oferece uma resolução maior que a litografia óptica, permitindo criar padrões na nanoescala. Contudo, o processo é muito mais lento que a litografia óptica e pode oferecer mais limitações devido a interação do elétron com a amostra.

Equipamentos comuns aos processos de litografia

Litografia por feixe de elétrons – Raith e-LINE plus

  • Energia de feixe: até 30 keV;
  • Tamanho do feixe: ≤ 1.6 nm à 20 keV;
  • Corrente: 5 pA – 20 nA;
  • Velocidade de escrita: 0.125 Hz – 20 MHz;
  • Tamanho de amostra: ≤ 100 mm;
  • Disponibilidade de electron-resist tipo positivo

Prototipagem Direta – ML3 (DMO)

  • LED UV 385 nm;
  • Tamanho de substratos: cortes de 5x5mm até wafers de 100 mm de diâmetro;
  • Largura de linha mínima de 2 µm;
  • Layout em arquivo gerado por software tipo CAD.

Alinhadora de Máscaras – MJB3 (Karl Suss)

  • Fonte: Lâmpada de Mercúrio de alta pressão. Potência de 350 W. Espectro de 365 nm a 405 nm;
  • Tamanho de substratos: até wafers de 75 mm de diâmetro;
  • Necessita de máscaras para fotolitografia (não fornecidas pelo LNNano);
  • Resolução mínima 2 µm.

Alinhadora de Máscaras – EVG620 Series (EV Group)

  • Fonte: Lâmpada de Mercúrio de alta pressão. Exposição UV de 365 nm ou 405 nm;
  • Tamanho de substratos: wafers de até 100 mm de diâmetro;
  • Necessita de máscaras para fotolitografia (não fornecidas pelo LNNano).
  • Resolução mínima 5 µm.

Prototipagem Direta - µPG 101 (Heidelberg Instruments)

  • Fonte: Laser de alta potência com espectro de 405 nm;
  • Tamanho de substratos: wafer de até 100 mm de diâmetro;
  • Resolução: 5 µm.