硅基光刻技术在柔性电子器件制造中的应用

近日，湖南大学段辉高教授团队通过开发基于“光刻胶全干法转印”技术的新型光刻工艺，用于柔性及不规则（曲面、悬空）衬底上柔性电子器件的原位和高保形制造，为高精度、高可靠性和高稳定性柔性电子器件的制造提供新思路。相关论文以题为Dry-Transferrable Photoresist Enabled Reliable Conformal Patterning for Ultrathin Flexible Electronics发表在国际顶级期刊《Advanced Materials》杂志上。

硅基光刻技术具有高分辨率、高精度、易于集成和高通量等优点，已成为制造微电子器件的主要工艺之一。然而，硅基光刻技术在柔性电子器件制造中的应用受到材料兼容性等问题的限制，因此需要新的制造工艺来满足柔性电子器件的制造需求。该团队开发出一种 “光刻胶全干法转印”新型光刻工艺，该工艺的关键在于开发了一种环保型（水基）可转印光刻胶材料，光刻胶具有对紫外光（UV）和电子束（EBL）辐照的双重敏感性，可用于制造多尺度图案。通过精准调控光刻胶材料表面能及转移参数，从而实现高分辨、高密度、跨尺度光刻胶结构在硅基衬底上的脱附，并将其无损转移到柔性聚合物或不规则衬底上。利用光刻胶结构作为掩膜图案，结合金属沉积工艺和Lift-off工艺，可以实现柔性、不规则衬底上电子元器件的原位和保形制造。这种工艺具有高效、环保、低成本等特点，有望满足现代柔性电子器件对高精度、高可靠性和高稳定性的要求。

环保型可转印光刻胶材料的开发及工艺流程

高分辨、高密度、跨尺度光刻胶结构干法转印及可延展电子图案制造展示

该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金创新群体项目以及研究院微纳制造与检测平台的支持。论文通讯作者为段辉高教授，第一作者为陈雷博士。
责任编辑：彭菁