以硅基光刻工艺为核心的半导体制造技术，可实现电子器件的低成本、高通量与集成化制造。然而，利用硅基光刻技术制造柔性电子器件仍面临挑战。其中一个典型的难题是，光刻技术与柔性电子中广泛使用的可延展基底材料不兼容。例如，在湿法光刻过程中，有机溶剂会对聚合物柔性衬底造成溶解和破坏，柔性衬底也易于变形以及存在界面失稳等问题，这些问题在一定程度上会影响器件的性能，如工艺稳定性、一致性及器件的可靠性等。

  近日，湖南大学段辉高教授团队开发出一种基于“光刻胶全干法转印”技术的新型光刻工艺，可用于柔性及不规则（曲面、悬空等）衬底上柔性电子器件的高保形制造。该工艺的关键在于开发了一种环保型（水基）可转印的光刻胶材料，该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的表面能及转移参数（如温度、速度等），可轻易实现高分辨、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，结合金属沉积和剥离工艺，可以实现柔性、不规则衬底上电子元器件的原位和高保形制造。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。相关文章以题为Dry-Transferrable Photoresist Enabled Reliable Conformal Patterning for Ultrathin Flexible Electronics发表在《Advanced Materials》杂志上。 

图1. 环保型可转印光刻胶材料的开发及工艺流程。所开发的光刻胶具有对紫外光（UV）和电子束（EBL）辐照的双重敏感性，可用于加工多尺度图案。在整个光刻工艺中不需要使用有毒、昂贵的有机溶剂和显影剂，通过纯水进行显影，绿色环保。 

图2. 高分辨、高密度、跨尺度光刻胶结构干法转印展示。光刻胶可以近零应变、无损转印至各种受体衬底上，如PDMS、圆柱形玻璃瓶、悬空衬底等，并且可实现硅晶圆的重复利用。利用所开发的工艺，可以实现不同衬底（PET、PEN、PDMS、曲面玻璃、PU薄膜等）上多尺度可延展电子图案的原位和保形制造。 

图3. “光刻胶全干法转印”工艺的力学理论模型和实验验证。 

图4. 利用“光刻胶全干法转印”新型光刻工艺制备超轻、超薄柔性电极用于EMG采集及人机界面应用。

  原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202303513