平板顯示器在平板顯示器制造中,平板顯示器電路的制作、等離子顯示器(Plasma Display Panel, PDP)障壁的制作、液晶顯示器(Liquid Crystal Display, LCD)彩色濾光片的制作均需采用光刻技術,使用不同類型的光刻膠 [9] 。按用途可分為TFT用光刻膠、觸摸屏用光刻膠和濾光片用光刻膠:1.TFT用光刻膠主要是用來在玻璃基板上制作場效應管(FET),即通過沉積、刻蝕等工藝在玻璃基板上制作出場效應管的源、柵、漏極結構并形成導電溝層。由于每一個TFT都用來驅動一個子像素下的液晶,因此需要很高的精確度,一般都是正性光刻膠。
LED加工發(fā)光二極管(light-emitting diode,LED)由含鎵、砷、磷、氮等的化合物制成。發(fā)光二極管是一種能將電能轉化為光能的半導體電子元件。這種電子元件最早在1962年出現,早期只能發(fā)出低光度的紅光,之后發(fā)展出其他單色光的版本,如今能發(fā)出的光已普及可見光、紅外光及紫外線,光度也提高到相當的光度。隨著技術的不斷進步,發(fā)光二極管已被廣泛地應用于顯示器、電視機采光裝飾和照明。它的加工和批量生產光刻是其最重要的工藝之一。主要應用的是重氮萘醌系正性光刻膠 [9] 。
印制電路板
集成電路的微觀結構印制電路板(printed circuit board,PCB)的制造90%以上使用光刻膠光刻制造,所用材料為抗蝕油墨。因為早期電路板用絲網印刷方式將抗蝕油墨印刷到覆銅板上,形成電路圖形,再用腐蝕液腐蝕出電路板。所以PCB這個詞沿用下來。不過由于光刻技術具有精度高、速度快、相對成本低的優(yōu)勢,基本取代了絲網印刷方式制造電路板 [9] 。 正性膠的顯影工藝與負性膠顯影工藝對比操作流程:首先在硅片基材上氧化或沉淀一層SiO2,并在其表面涂一層光刻膠。烘干后在上面貼上一塊繪有電路圖案的掩膜(相當于照相的底片),然后將其置于一定波長和能量的光或射線下進行照射,使光刻膠發(fā)生化學反應。被曝光的部分發(fā)生發(fā)生聚合或交聯(lián)(負膠)變得不溶,或發(fā)生分解(正膠)變得可溶。用溶劑把可溶解的部分溶掉,即在硅片上留下了光刻的圖案。用氫氟酸將裸露的二氧化硅部分腐蝕掉,再用另一種溶劑把已聚合的或未分解的光刻膠除去,就能在硅片上得到同掩膜完全一致的圖案。在一塊大規(guī)模集成電路一般要經過30~40道工序。 [1]微機電領域微電子機械系統(tǒng)(micro electro mechanical systems,MEMS)簡稱微機電系統(tǒng),在全稱上各地區(qū)略有差異,日本叫微機械(micro machine),歐洲稱作微系統(tǒng)(micro system)。MEMS器件具有體積小、重量輕、能耗低、慣性小以及效率高、精度高、可靠性高、靈敏度高的特點,非常適于制造微型化系統(tǒng)。它是以電子、機械、材料、制造、信息與自動控制、物理、化學和生物為基礎,通過微型化集成化來探索新原理新功能為目標,研究設計具備特定功能的微型化裝置,包括微機構器件、微執(zhí)行器、微機械光學器件、微系統(tǒng)以及微傳感器。在工藝上MEMS是以半導體制造技術為基礎發(fā)展起來的,其中采用了半導體技術中的光刻、腐蝕、薄膜等一系列的技術與材料。MEMS更加側重于超精密機械加工,因而原材料之一的光刻膠的選擇在MEMS加工中至關重要。以MEMS微傳感器為例,基于構筑原理的不同,采用性能特點各異的光刻膠。比如SU-8光刻膠由于表面張力較小,膜層較厚,所得圖形深寬比大等特點在MEMS微傳感器領域應用較為普遍。除了上述例子中被用于加工反應池,還被廣泛用于加工微傳感器中的電極。例如:通過曝光顯影方法得到指定圖形均勻排布的光刻膠陣列,經過高溫煅燒得到相同形貌的碳陳列,作為電極的前驅體,在其表面修飾固定酶分子,制備出具有氧化還原活性的電極材料 [9] 。
其他1.液體火箭發(fā)動機層板噴注器上金屬板片型孔的雙面精密加工,以及液體推進器預包裝貯箱上的膜片閥金屬片刻痕。2.在金剛石臺面上制備金屬薄膜電極以及在偏聚二氟乙烯(PVDF)壓電薄膜上制備特定尺寸和形狀的金電極。3.制作各種光柵、光子晶體等微納光學元件。早在80年代中期,Ⅲ~Ⅴ族化合物光電子器件的制備就用到了激光全息光刻技術,其中研究最多的是用全息光刻直接形成分布反饋(DFB)半導體激光器的光柵結構。4.醫(yī)用領域還用光刻制造微針和生物芯片等微細醫(yī)療器件 [9] 。





