近日，湖南大學段輝高教授團隊通過開發(fā)基于“光刻膠全干法轉印”技術的新型光刻工藝，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。相關論文以題為Dry-Transferrable Photoresist Enabled Reliable Conformal Patterning for Ultrathin Flexible Electronics發(fā)表在國際頂級期刊《Advanced Materials》雜志上。

硅基光刻技術具有高分辨率、高精度、易于集成和高通量等優(yōu)點，已成為制造微電子器件的主要工藝之一。然而，硅基光刻技術在柔性電子器件制造中的應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。該團隊開發(fā)出一種 “光刻膠全干法轉印”新型光刻工藝，該工藝的關鍵在于開發(fā)了一種環(huán)保型（水基）可轉印光刻膠材料，光刻膠具有對紫外光（UV）和電子束（EBL）輻照的雙重敏感性，可用于制造多尺度圖案。通過精準調控光刻膠材料表面能及轉移參數(shù)，從而實現(xiàn)高分辨、高密度、跨尺度光刻膠結構在硅基襯底上的脫附，并將其無損轉移到柔性聚合物或不規(guī)則襯底上。利用光刻膠結構作為掩膜圖案，結合金屬沉積工藝和Lift-off工藝，可以實現(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，有望滿足現(xiàn)代柔性電子器件對高精度、高可靠性和高穩(wěn)定性的要求。

環(huán)保型可轉印光刻膠材料的開發(fā)及工藝流程

高分辨、高密度、跨尺度光刻膠結構干法轉印及可延展電子圖案制造展示

該工作得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金創(chuàng)新群體項目以及研究院微納制造與檢測平臺的支持。論文通訊作者為段輝高教授，第一作者為陳雷博士。