Optinen litografia on kemiallinen prosessi, jota yleensä käytetään tietokonepiirien valmistuksessa. Litteät kiekot, jotka on usein valmistettu piistä, syövytetään kuvioilla integroitujen piirien luomiseksi. Tyypillisesti tähän prosessiin kuuluu kiekkojen päällystys kemiallisesti kestävää materiaalia. Vastus poistetaan sitten piirikuvion paljastamiseksi ja pinta syövytetään. Vastus poistetaan siten, että valolle herkkä vastus altistetaan näkyvälle tai ultraviolettivalolle (UV), mistä termi optinen litografia tuli.
Optisen litografian tärkein tekijä on valo. Aivan kuten valokuvaus, tämä prosessi sisältää valolle herkkien kemikaalien altistamisen valonsäteille kuvioidun pinnan luomiseksi. Toisin kuin valokuvaus, litografiassa käytetään kuitenkin yleensä näkyvän – tai yleisemmin UV -valon – kohdennettuja säteitä piikiekon kuvion luomiseksi.
Ensimmäinen vaihe optisessa litografiassa on päällystää kiekon pinta kemikaalinkestävällä materiaalilla. Tämä viskoosi neste muodostaa valolle herkän kalvon kiekkoon. Vastustusta on kahdenlaisia, positiivinen ja negatiivinen. Positiivinen vastus liukenee kehittäjäliuokseen kaikilla alueilla, joilla se on alttiina valolle, kun taas negatiiviset liukenevat alueilla, jotka on pidetty poissa valolta. Negatiivista vastusta käytetään yleisemmin tässä prosessissa, koska se vääristää kehittäjäratkaisua vähemmän kuin positiivista.
Toinen vaihe optisessa litografiassa on vastus altistaa valolle. Prosessin tavoitteena on luoda kuvio kiekkoon, jolloin valo ei säteile tasaisesti koko kiekon päällä. Usein lasista valmistettuja valomaskeja käytetään tyypillisesti valon estämiseen alueilla, joita kehittäjät eivät halua paljastaa. Linssit käytetään myös tyypillisesti valon kohdistamiseen tiettyihin maskin alueisiin.
Valomaskeja voidaan käyttää optisessa litografiassa kolmella tavalla. Ensinnäkin ne voidaan painaa kiekkoa vasten valon estämiseksi suoraan. Tätä kutsutaan kontaktitulostukseksi. Maskin tai kiekon viat voivat päästää valoa vastuspintaan ja häiritä kuvion resoluutiota.
Toiseksi maskeja voidaan pitää kiekkojen lähellä, mutta ei koske niihin. Tämä prosessi, jota kutsutaan lähitulostukseksi, vähentää maskin vikojen aiheuttamia häiriöitä ja mahdollistaa myös sen, että maski voi välttää osan ylimääräisestä kulumisesta, joka liittyy kosketuspainatukseen. Tämä tekniikka voi tuottaa valon diffraktiota maskin ja kiekon väliin, mikä voi myös heikentää kuvion tarkkuutta.
Kolmatta ja yleisimmin käytettyä tekniikkaa optiselle litografialle kutsutaan projektioksi. Tämä prosessi asettaa naamion suuremmalle etäisyydelle kiekosta, mutta käyttää linssit niiden välillä valon kohdistamiseksi ja diffuusion vähentämiseksi. Projisointitulostus luo tyypillisesti korkeimman resoluution kuvion.
Optinen litografia sisältää kaksi viimeistä vaihetta sen jälkeen, kun kemiallinen vastus on altistettu valolle. Kiekot pestään tyypillisesti kehitysliuoksella positiivisen tai negatiivisen vastustusmateriaalin poistamiseksi. Sitten kiekko syövytetään tyypillisesti kaikilla alueilla, joilla vastus ei enää peitä. Toisin sanoen materiaali “vastustaa” syövytystä. Tämä jättää kiekkojen osat syövytetyiksi ja muut sileiksi.