发布日期：2024-12-24 23:17 点击次数：150
近日麻豆 孤注一掷，湖南大学段辉高陶冶团队针对光刻工艺中湿法溶剂去胶带来的环境和可握续发展问题，开发出一种全新的干式剥离光刻范式。
其通过力学剥离替代传统的湿法溶剂剥离工艺，结束了无需化学溶剂的图形滚动，仅阁下平方日用品“胶带”即可完成去胶过程。
该法子从起源上摈弃了去胶过程中无益化学品的使用，不仅镌汰了化学足迹，还简化了工艺历程。
该范式具有 100% 的工艺良率，兼容多圭臬结构（纳米至晶圆级）及多工艺场景，还可用于难加工衬底名义的图形滚动，为绿色光刻和多功能化微纳加工提供了全新处分有筹划。
该法子既道理道理又富裕立异性，仅通过胶带以力学方法完成光刻胶剥离，无需使用任何化学溶剂，以一种新的想路处分了传统剥离光刻工艺存在的局限性，是剥离工艺走向泛半导体工业制造的首要一步。
本效果具有泛半导体行业高端器件绿色制造的应用后劲。
（1）与传统刻蚀图形滚动工艺（减材制造）比较，本责任开发的干法剥离光刻范式基于等材或增材制造理念，具有历程轻便和能耗低的特色。不仅妥当绿色光刻制造的发展趋势，还可用于高效、低老本、大面积制造惰性金属或多层膜等难刻蚀结构，为产业界措施制造工艺提供了新的可能性。
（2）适用于泛半导体行业新式器件的制造，很是是湿法工艺不兼容的二维材料、钙钛矿、量子点等材料图案化或器件制造，以及柔性和瞬态电子器件的全干法制造。
询查东说念主员暗意，光刻是半导体制造中不成或缺的中枢工艺，亦然宇宙上最精密的光学系统与光化学材料及工艺相勾通的产品。它是当代信息社会中芯片及结尾开荒的出产与发展的中枢驱能源。
这一跨学科的技能体系，为科学家和工程师提供了探索科学与技能的假想平台。
在夙昔几十年里，光刻技能的发展主要依赖于“摩尔定律”的络续，即通过普及辩认率结束集成电路中晶体管密度的增多。
然则，跟着工艺制程束缚放松，进一步鼓舞尺寸缩放变得极为穷困，技能复杂度和制酿老本急剧攀升。
“摩尔定律”的物理极限促使产业界和学术界探索新的工艺旅途麻豆 孤注一掷，以寻求光刻在功能、形态和应用规模的多维冲突。
泛半导体规模柔性电子、量子策动、生物医学电子、特种光电等新兴产业的崛起和多元化应用场景需求，鼓舞了光刻向“摩尔定律”的维度拓展，包括新式材料或器件的异质异构集成、大面积无拼接制造、非平面共形制造、应用导向型筹划结构设计等等，这些繁衍技能组成了当代光刻的基础。
不管是“摩尔定律”的络续、也曾其维度的拓展，光刻工艺很是是湿法工艺的环境影响问题已无法暴戾。湿法去胶过程中，大批使用有机溶剂和强氧化剂，不仅带来资源滥用，更产生了环境风险。
非甲烷总烃——动作湿法剥离工艺中有机溶剂的主要排放源，其浓度高达 288ppm，平均排放速度更是高达 1.72kg/h，对环境和东说念主类健康的危害极大，其毒性孝敬占光刻历程中化学足迹总量的 23.8%。
解任可握续发展框架，鼓舞光刻技能的绿色转型成为行业发展的首要需求。寰球半导体定约早在 1990 年代便提议了永续发展调换原则，并制订了产业自阁下理标准，重心波及水资源、能源、温室气体和毁掉物料理等规模。
靠近资源和环境压力，鼓舞光刻工艺的绿色化转型，减少碳足迹和无益排放，将是光刻行业发展的首要概念。
此责任的发祥可追想至 2022 年。其时，该团队在制造器件时险些宽裕依赖湿法剥离工艺进行光刻胶去除。
善良的小姨子在线观看然则，湿法工艺在某些负性光刻胶的去除中需要使用腐蚀性极强的化学品，而这些化学品的采购受到严格放弃，询查进程往往受阻。
同期，湿法剥离的工艺良率永久偏低，残胶、金属再千里积、大面积剥离效用低下第问题无为出现，导致团队不得不反复实际，既滥用了材料，也占用了大批郑重时辰。
拓展到产业界的角度来看，跟着泛半导体产业关于高效、绿色制造的需求日益增长。
湿法剥离工艺由于良率和效用较低，未能成为主流措施工艺。更为首要的是，湿法剥离工艺的大批化学毁掉物赫然与可握续绿色制造的筹划以火去蛾中。
于是，课题组启动想考是否不错跳出湿法工艺的框架，以一种全新的视角寻找处分有筹划。为此，该团队萌发了一个遐想：是否不错开脱湿法工艺，设计一种剥离过程中无需任何溶剂的低老本、高效用图形滚动工艺？
灵感开端于生计中常见的一种材料——胶带。他们想考能否阁下胶带将光刻胶从衬底名义班师“撕”下，同期保留金属图案在衬底名义，结束干法图形滚动。
询查的中枢挑战在于光刻胶与衬底之间的界面粘附调控。商用光刻胶与衬底之间的粘附力卓越强，班师使用胶带无法将其剥离。因此，若何镌汰光刻胶与衬底界面的粘附性成为结束干法剥离工艺的重要难题。
为处分这一难题，该团队鉴戒化学规模常用的分子修饰法子，对光刻胶进行了改性，结束了光刻胶与衬底界面“近零粘附”，并施展了其中的科学机理。
这一重要问题的冲突，不仅让光刻胶不错放浪从衬底名义剥离，还使干法剥离工艺展现出兼容性如多种衬底、多种镀膜方法及不同圭臬结构等，展现出其动作泛半导体规模措施工艺的宽阔后劲。
道理道理的是，“近零粘附”光刻胶还可动作模板，滚动至柔性、曲面或瞬态等难加工衬底上，拓展了图形滚动的应用范围，为可衣服电子、瞬态电子器件等规模器件制造提供了新想路。
日前，联系论文以《通过机械可剥离抗蚀剂结束可握续光刻范式》（Sustainable Lithography Paradigm Enabled by Mechanically Peelable Resists）为题发表于Advanced Materials[1]。
该论文的通信作家为湖南大学段辉高陶冶，第一作家为湖南大学陈雷博士。
在接下来的询查中，他们将存眷：
（1）干法剥离光刻范式的装备开发。现在的干式剥离过程依赖于手动操作，改日他们将洽商干法剥离的自动化装备开发，以修复一套高效、自动化的光刻措施历程，结束产业界绿色精益批量化制造。
（2）进一步的应用询查。干法剥离光刻范式冲突了湿法工艺的放弃，为一系列新兴规模带来处分有筹划。改日，其将聚焦于湿法光刻工艺难以兼容的应用场景，询查该范式在微纳光学器件、瞬态电子器件、异质异构光电子等规模的应用后劲。
参考而已：
1.Chen， L.， Liang， H.， Liu， P.， Liu， C.， Feng， B.， Shu， Z.， ... & Duan， H. (2024). Sustainable Lithography Paradigm Enabled by Mechanically Peelable Resists.Advanced Materials，
运营/排版：何晨龙
