La fotolitografia è il metodo standard di fabbricazione di circuiti stampati (PCB) e microprocessori. Il processo utilizza la luce per creare i percorsi conduttivi di uno strato di PCB e i percorsi e i componenti elettronici nel wafer di silicio dei microprocessori.
Il processo di fotolitografia prevede l'esposizione alla luce attraverso una maschera per proiettare l'immagine di un circuito, proprio come un'immagine negativa nella fotografia standard. Questo processo indurisce uno strato foto-resistivo sul PCB o sul wafer. Le aree temprate rimangono indietro sotto forma di percorsi dei circuiti di PCB e CPU. Le aree non esposte vengono quindi dissolte mediante un bagno di soluzione, come un acido nei metodi a umido o ioni di ossigeno simili al plasma nei metodi a secco. Un PCB potrebbe avere fino a dodici di questi strati e un processore potrebbe arrivare fino a trenta, con alcuni strati conduttivi metallici e altri strati isolanti. Altre fasi includono la deposizione di elementi metallici conduttivi.
I termoretraibili di processo, noti anche come termoretraibili, sono uno dei principali modi in cui è resa possibile la miniaturizzazione dei dispositivi elettronici. I restringimenti del processo di fotolitografia comportano la miniaturizzazione di tutti i dispositivi a semiconduttore, in particolare i transistor. Processori realizzati su scala più piccola generalmente significano più CPU per wafer, sia per una produzione più economica che per un processore più complesso e potente in una data dimensione del die. I progressi nella miniaturizzazione favoriscono anche velocità di commutazione dei transistor più veloci e un consumo energetico inferiore, a condizione che non vi siano troppe dispersioni di corrente (che è una delle sfide che aumentano con questo progresso).
Gli speculatori tecnologici hanno da tempo previsto la fine della fotolitografia come metodo praticabile per realizzare processori più veloci ed economici. Dagli anni '1980 si è pensato che non sarebbe stato possibile produrre una struttura più piccola di un micrometro. Man mano che la tecnologia avanza, richiede lunghezze d'onda della luce più brevi e più trucchi per concentrarsi sempre più in basso. A causa della scala sempre più minuscola, un granello di polvere può potenzialmente rovinare un processore. Per salvaguardare il processo, la fotolitografia avviene in stanze molto pulite.
I processori realizzati negli anni '1970 con metodi precedenti utilizzavano la luce bianca regolare per produrre processori su una scala di 10 micrometri. Attualmente, potrebbero utilizzare la luce ultravioletta estrema per la sua lunghezza d'onda più piccola. La maschera potrebbe essere immersa in acqua deionizzata molto pura, tra gli altri trucchi, per consentire la produzione di processori su una scala di 22 nanometri con caratteristiche che sono effettivamente più piccole della lunghezza d'onda della luce utilizzata. Gli attuali processori sono così piccoli che richiedono un microscopio elettronico a scansione solo per osservare le loro strutture.
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