#

Photolithographie : définition et propriétés

Technique de fabrication, aussi appelée lithographie optique, qui permet à travers plusieurs opérations de transférer sur un substrat une image de circuit. Cette technique est très utilisée dans la fabrication des composants micro-électroniques. Une fine couche de résine photosensible est tout d’abord déposée sur le substrat. Elle est ensuite exposée à une source lumineuse (rayonnement ultra-violet UV) à travers un masque optique présentant des zones opaques et transparentes et reproduisant les motifs planaires du circuit à graver. Les motifs sont ensuite révélés dans une solution chimique, ce qui aboutit à une reproduction des motifs du masque en négatif ou en positif selon le type de résine utilisé. Pour la réalisation d’un circuit intégré, ces étapes doivent être répétées de nombreuses fois, avec une très haute précision d'alignement entre chaque niveau.
Les techniques de photolithographies peuvent être classées en lithographie par contact et en lithographie par projection. Dans la lithographie par contact, le masque est placé contre la résine à insoler. Dans la lithographie par projection, une optique est intercalée entre le masque et le wafer.
La lithographie optique est à ce jour encore la technique la plus utilisée pour la fabrication de masse de l'industrie électronique. Cette technique présente toutefois des limites, essentiellement dues à son pouvoir de résolution d’impression limité par le phénomène de diffraction de la lumière, connu sous l’appellation « limite d’Abbe ». Ainsi, ce procédé ne peut produire des motifs très inférieurs à 100 nm.
Pour répondre aux besoins de la course à miniaturisation et à la puissance, la photolithographie conventionnelle est de plus en plus délaissée au profit de technologies de nouvelle génération.
La lithographie extrême UV (EUV) utilise une source lumineuse de longueur de 13,5 nm, et permet ainsi d’atteindre des gravures inférieures à 10 nm, elle impose cependant de nouvelles sources optiques et de nouveaux matériaux [NM 556].
La nanophotolithographie en champ proche exploite les nanosources et utilise les photons comme vecteurs d’écriture. Cette technique peut s’effectuer sur des polymères photosensibles, ou sur des matériaux inorganiques (métaux, semi-conducteurs) [NM 556].
Avec la lithographie électronique par faisceau d'électrons en projection (Mask Less Lithography, M2L), les motifs sont dessinés directement par le faisceau balayant la résine déposée sur le substrat. Cette technique est lente, à rendement faible, mais permet d’atteindre de très haute résolution égale au diamètre du faisceau électronique [NM 545].
La lithographie par nanoimpression  est une alternative très prometteuse à la photolithographie, grâce à son pouvoir de très grande résolution et de production en masse à faible coût. Le principe consiste à imprimer les motifs en relief d'un moule sur une couche fine de polymère déposée sur un substrat. Une fois la couche de polymère structurée, l'échantillon est traité dans une enceinte de plasma afin de rendre convenable, pour les opérations suivantes, le profil final des motifs imprimés [NM 540].

Photolithographie dans l'actualité

Toute l'actualité


Photolithographie dans les ressources documentaires

  • ARTICLE INTERACTIF
  • |
  • 10 janv. 2019
  • |
  • Réf : E4045

Optiques binaires et application à l’imagerie

avec un unique masque de photolithographie, parents proches de la famille des optiques binaires. Cet article... en photolithographie s’appelle gravure en niveaux de gris . Elle peut être obtenue avec l’utilisation... être réalisées par un unique masque de photolithographie . Les optiques binaires sont codées par une succession... périphérique et ces anneaux sont donc plus facilement réalisables par des méthodes de photolithographie...

Les bases documentaires des Techniques de l'Ingénieur couvrent tous les grands domaines de l'ingénierie. Lancez votre recherche, affinez-là, obtenez vos réponses !

  • Article de bases documentaires
  • |
  • 10 oct. 2006
  • |
  • Réf : NM540

Nanoimpression et nanomoulage

(­Marcoussis). À ce jour, l'industrie de la microélectronique utilise la photolithographie par projection... ). Dans les laboratoires de recherche, l'utilisation de la photolithographie par contact est plus courante : on dépose d... entre chaque niveau (encadré  1 ). La nanoimpression est une alternative à la photolithographie. Initialement... , comme alternative à la photolithographie  * . ITRS : International Technology Roadmap for Semiconductors...

Les articles de référence permettent d'initier une étude bibliographique, rafraîchir ses connaissances fondamentales, se documenter en début de projet ou valider ses intuitions en cours d'étude.

  • Article de bases documentaires : RECHERCHE ET INNOVATION
  • |
  • 10 sept. 2021
  • |
  • Réf : RE289

Impression 3D « volumique » : du décimètre au µm ?

Eviter la mise en place de couches en fabrication additive (stéréolithographie) ou oublier l’introduction de supports de réalisation d’un objet 3D complexe non déformé, c’est ce que fait l’impression 3D « volumique » par apport précis dans le volume de l’énergie « utile » à la transformation souhaitée. Il s’agit d’exploiter des processus non-linéaires, simultanés ou séquentiels, qui, pour la plupart, font intervenir la lumière. Les avantages précités doivent donc être mis en regard avec le besoin de transparence des milieux réactifs classiques en 3D, empêchant par exemple la réalisation d’objets en métal. Cet article présente l’état de l’art, les tendances actuelles avec des limites, et tout le potentiel de cette technologie en devenir (en particulier en termes de résolution spatiale).


INSCRIVEZ-VOUS AUX NEWSLETTERS GRATUITES !