De mønstre der bruges i mikro- og nanosystemer er skabt med litografiske teknikker. Når man bruger UV-litografi overføres et computerdesignet mønster til en maske, som enten er fremstillet af tredjepart eller fabrikeret på DTU Danchips maskiner til fremstilling af masker.
Fra masken overføres mønstret til en siliciumskive ved at bringe masken i kontakt med en fotoresistent polymer, som man kalder fotoresist.
Siliciumskiven med den påførte maske bliver så belyst med ultraviolet lys. Der hvor UV-lyset når fotoresisten bliver fotoresisten opløselig i såkaldt resist-fremkalder (positiv fotoresist). Ved at fjerne de opløselige (= eksponerede) dele af fotoresists i et fremkaldebad overføres maskens mønster til et resistmønster på siliciumskiven.
Disse trin giver de faktiske mikrostrukturer på skiven. Herefter kan man fortsætte bearbejdningen ved at fjerne eller påføre en række materialer, som giver komponenten sine endelige egenskaber.
Ofte er det nødvendigt at bruge mere end en maske for at producere det ønskede mønster. Pasning af yderligere masker til de allerede eksisterende mønstre på siliciumskiven er kritisk. For nogle komponenter er det nødvendigt at skabe geometriske mønstre både på bagsiden og forsiden af skiven. Siden de øverste mønstre i f.eks. en MEMS-komponent skal passes præcist med bagsidens mønstre, er det strengt nødvendigt at pasningen af masker sker med høj præcision.
Pasning og eksponering af skiverne sker i et pasningsværktøj, en såkaldt 'aligner'.
DTU Danchip har tre aligners placeret i to forskellige litografi-sektioner. I 2006 installerede vi en semiautomatisk aligner, som er i stand til at håndtere 6" skiver i et kassette-til-kassette system, i forbindelse med vores semiautomatiske spin-coater.
Litografi er en af de mest krævende teknikker hvad angår støvforhold og vibrationsfølsomhed. Enhver støvpartikel på masken, skiven eller i pasningsværktøjets optik vil forhindre lys i at nå skiven og reducere udbyttet af processen. Vibrationer kan påvirke de fine strukturer og medføre et betydeligt kvalitetstab i overførslen af mønstret. Selv små temperaturændringer vil forårsage fejl fra en maske til den næste på grund af termisk udvidelse af maske og skive.
DTU Danchips renrum er designet til at opfylde kravene til præcisionslitografi. De nyinstallerede litografiafsnit er placeret i klasse 10 renrum. Temperaturen er stabiliseret på plus/minus 1°C. Se vores liste over litografisk udstyr.