Lithographie bezeichnet eine Gruppe von Strukturierungsverfahren, mit denen laterale Muster im Mikro- und Nanometerbereich in oder auf Materialien übertragen werden. Sie ist ein zentrales Werkzeug für die Herstellung integrierter Schaltkreise, photonischer Bauelemente, Mikro‑/Nanofluidik, MEMS/NEMS sowie funktionaler Oberflächen.

Das Grundprinzip umfasst typischerweise drei Schritte: (1) Beschichtung eines Substrats mit einer strahlungsempfindlichen Schicht (Resist), (2) ortsselektive Belichtung mittels Strahlung (Licht, Elektronen, Ionen, mechanische oder thermische Sonden) und (3) Entwicklung bzw. selektive Abtragung des Resists, sodass ein Maskenmuster entsteht, das in das Substrat oder eine darüberliegende Schicht übertragen wird (z.B. durch Ätzen oder Abscheidung).

Die klassische optische Projektionslithographie, insbesondere die Tief‑UV‑Lithographie, dominiert die Halbleiterfertigung und erreicht Auflösungen im Bereich weniger 10 nm durch kurze Wellenlängen, hochnumerische Optiken und komplexe Maskenstrategien. Erweiterungen wie hochauflösende Laserlithographie und Multiphoton‑ bzw. Zwei‑Photonen‑Lithographie erlauben die dreidimensionale Strukturierung volumiger Photoresists mit Auflösungen unterhalb der Beugungsgrenze.

Alternative Ansätze – etwa Soft‑Lithographie, Schablonenlithographie, Stop‑Flow‑Lithographie, thermische Rastersondenlithographie oder Hot‑Lithographie – adressieren Anforderungen an niedrige Kosten, große Flächen, spezielle Materialien (z.B. Polymere, Hydrogele) oder 3D‑Formfreiheit. Unter dem Begriff skalierbare Lithographie werden Verfahren zusammengefasst, die sich für großflächige, hochproduktive Fertigung eignen, häufig unter Inkaufnahme geringerer Auflösung.

Die Wahl der Lithographietechnik ist ein Kompromiss aus Auflösung, Durchsatz, Prozessfenster, Materialkompatibilität und Kosten und bestimmt maßgeblich die Realisierbarkeit moderner funktionaler Materialsysteme.