Litografia ottica

Due tecniche di litografia ottica sono disponibili: 1) litografia a ultravioletti, anche nota come fotolitografia, che è la tecnica selettiva più utilizzata nella microtecnologia, 2) litografia a 2 fotoni, che è un processo di strutturazione 2D e 3D ad alta risoluzione di un materiale fotosensibile indotto da un laser a impulsi ultracorti con intensità di radiazione sufficientemente superiore a una definita soglia.
Nel caso della fotolitografia, il fotoresist (un materiale fotosensibile) viene rivestito con tecniche di spin su un substrato e, successivamente, esposto con luce UV attraverso una fotomaschera contenente la geometria da trasferire. Dopo lo sviluppo del campione esposto, la geometria della fotomaschera viene trasferita sul fotoresist. Il DiaTHEMA Lab di ISM, situato nella sezione Montelibretti, dispone di un Sistema fotolitografico composto da un allineatore per maschere MA6 Karl Süss, in grado di raggiungere una risoluzione di circa 1 μm, e uno spin-coater SUSS MicroTec LabSpin, con velocità massima di 5000 giri/min. L'installazione è montata in una camera bianca per migliorare la pulizia del processo di litografia. È possibile utilizzare fotoresist sia positivo che negativo, con spessore fino a 30 μm.
In caso di litografia a 2 fotoni, è possibile ottenere forme geometriche 2D o 3D senza maschera scrivendo direttamente con il fascio laser ultraveloce, che può essere focalizzato fino alla risoluzione sub-micrometrica. Le caratteristiche di alcune centinaia di nanometri sono ottenibili grazie all'esistenza della soglia di intensità, che consente di spingere la risoluzione sulla dimensione del punto laser. Il sistema comprende un laser al femtosecondo Ti:zaffiro (durata dell’impulso di circa 100 fs) e la workstation con risoluzione nanometrica Newport MicroFab, operante nella Sezione di Tito Scalo e gestito dal FemtoLAB e dal DiaTHEMA Lab.

Fotolitografia 1µm Litografia a 2 fotoni