Iluminación fuera del eje

En fotolitografía , la iluminación fuera del eje es una configuración del sistema óptico en la que la luz incidente incide sobre una fotomáscara en un ángulo oblicuo en lugar de perpendicularmente a ella, es decir, la luz incidente no es paralela al eje del sistema óptico. ^{[ 1 ]}

Las ventajas de la iluminación fuera del eje se explican cuando el patrón de la fotomáscara es una rejilla de difracción con un paso pequeño. La luz que incide sobre la rejilla se difracta en varias direcciones. Si la luz incide perpendicularmente (a lo largo del eje del sistema óptico), la luz de orden cero difractado continúa propagándose a lo largo del eje del sistema óptico (como si simplemente atravesara la rejilla sin verse afectada), mientras que los demás órdenes de difracción se difractan lateralmente, aumentando la desviación angular a medida que disminuye el paso de la rejilla. (En otras palabras, la luz de un orden de difracción distinto de cero se propaga desde la red de difracción con un ángulo mayor respecto al eje óptico de la red si la estructura de la red es más fina). Para un paso suficientemente pequeño, solo el orden de difracción 0 logra atravesar la lente de proyección (un componente óptico de la máquina de litografía que proyecta el patrón de la fotomáscara sobre una capa de fotorresina en una oblea), y los demás órdenes se pierden debido al tamaño limitado de la lente (cuyo coste de fabricación aumenta a medida que su tamaño se incrementa). El resultado es que no se crea ningún patrón en la oblea, ya que el orden de difracción 0 solo contiene el promedio del patrón de la fotomáscara. ^{[ 2 ]}

Al realizar la iluminación fuera del eje (es decir, la luz ilumina la máscara en un ángulo oblicuo), todos los órdenes de difracción de la máscara se inclinan, lo que hace más probable que los órdenes de difracción superiores puedan atravesar la lente de proyección y ayudar a formar la imagen de la máscara en la oblea. ^{[ 3 ]}