近日，湖南大學(xué)段輝高教授團(tuán)隊(duì)通過開發(fā)基于“光刻膠全干法轉(zhuǎn)印”技術(shù)的新型光刻工藝，用于柔性及不規(guī)則（曲面、懸空）襯底上柔性電子器件的原位和高保形制造，為高精度、高可靠性和高穩(wěn)定性柔性電子器件的制造提供新思路。相關(guān)論文以題為Dry-Transferrable Photoresist Enabled Reliable Conformal Patterning for Ultrathin Flexible Electronics發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)期刊《Advanced Materials》雜志上。

硅基光刻技術(shù)具有高分辨率、高精度、易于集成和高通量等優(yōu)點(diǎn)，已成為制造微電子器件的主要工藝之一。然而，硅基光刻技術(shù)在柔性電子器件制造中的應(yīng)用受到材料兼容性等問題的限制，因此需要新的制造工藝來滿足柔性電子器件的制造需求。該團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種 “光刻膠全干法轉(zhuǎn)印”新型光刻工藝，該工藝的關(guān)鍵在于開發(fā)了一種環(huán)保型（水基）可轉(zhuǎn)印光刻膠材料，光刻膠具有對(duì)紫外光（UV）和電子束（EBL）輻照的雙重敏感性，可用于制造多尺度圖案。通過精準(zhǔn)調(diào)控光刻膠材料表面能及轉(zhuǎn)移參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)高分辨、高密度、跨尺度光刻膠結(jié)構(gòu)在硅基襯底上的脫附，并將其無損轉(zhuǎn)移到柔性聚合物或不規(guī)則襯底上。利用光刻膠結(jié)構(gòu)作為掩膜圖案，結(jié)合金屬沉積工藝和Lift-off工藝，可以實(shí)現(xiàn)柔性、不規(guī)則襯底上電子元器件的原位和保形制造。這種工藝具有高效、環(huán)保、低成本等特點(diǎn)，有望滿足現(xiàn)代柔性電子器件對(duì)高精度、高可靠性和高穩(wěn)定性的要求。

環(huán)保型可轉(zhuǎn)印光刻膠材料的開發(fā)及工藝流程

高分辨、高密度、跨尺度光刻膠結(jié)構(gòu)干法轉(zhuǎn)印及可延展電子圖案制造展示

該工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體項(xiàng)目以及研究院微納制造與檢測(cè)平臺(tái)的支持。論文通訊作者為段輝高教授，第一作者為陳雷博士。