精细光刻胶的创新应用
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工艺与技术2019.8 丝网 ED
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精细潴刻"的创％&'□何平人人直接关系到大型计算机的运作等高 科技领域，到表面装饰的艺术化的 细分领域，光刻技术已经与我们的生活息息相 关。比如手机、电脑等各种各样的电子产品，里 面的芯片制作离不&光刻技术，其表面装饰也需 要光刻技术来提升品质。当今的科技发展与社会需求中，采用精细光 刻胶新技术代替传统工艺来实现表面装饰的精细 化、立体化、金属化、智能化，是时代发展的必 然选择，也是产品创新升级的重要趋势。宜扌妾光！技#光刻技术，就是利用光刻机发出的光，通过光刻把制作出来的芯片线路图或精细艺术图案等 具有图形的光罩，对涂有光刻胶的基材薄片曝 光，光刻胶见光后会发生化学变化，从而使光罩
上的图形复印到基材薄片上，这就是光刻的原理 作用。
按照光源发光波长范围，直接光刻技术分为
以下几种类型。
1. 极紫外光刻技术极紫外光刻技术 EUV(Extreme Ultraviolet
Lithography),以波长13.4
nm
的极紫外光为光
源。最著名的是荷兰阿斯麦ASML公司的光刻 机，用极紫外光线通过无掩膜方式直接光刻晶圆 片上的感光胶，刻出7 nm、5 nm甚至更细的线
条图形。
2. 紫外光刻技术紫外光刻技术，光源波长350 - 450 nm,以
美国 AMP(Advanced Micro Patterning
,LLC)公司
最为著名，是无掩膜紫外光刻领域的领导者
。
紫外光直写曝光无需掩膜，大幅节约了掩膜
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加工费用，灵活性高，可直接通过电脑设计光刻 图形，
实现微米和亚微米光刻
，
最小达到0.6
um
光刻精度。
曝光面积：
60 mm x 60 mm ,
曝光光
源：
200 W汞灯
，光照波长:
（365 土 5）
nm
、
（405 土 5） nm、（435 土 5） nm。
3.CTS LED紫外激光直接制版技术CTS（Computer To Screen）LED 紫夕卜激光
405 nm直接制版技术，是网版制作技术的升级
，
但并不能提高印刷图形的精细度，仍然没有摆脱 丝网漏印的本质。
这是由于网版印刷感光胶感光范围在350 -420 nm, CTS制版机LED光源波长大多是395 nm
或405 nm, CTS LED紫外激光直接制版技术的
曝光线条最小宽度20
gm,而且还要取决于丝网
和感光胶的性能，仍然不能满足精细表面装饰的 需求。
图1、图2、图3、图4是网版印刷拉丝图案
的印刷工艺部分示意。
图2 CTS
晒制网版
图3激光照排原图底片图4 网版印刷线条图案图1 CTS
制版机
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4.CTP光刻技术CTP(Computer To Product)
生产 的是网版
，
是中间产物；CTP可以直接光刻出产品。CTP是
CTS技术的延伸和扩展，直接把感光涂层涂布在 产品基材上#如玻璃、
金属或陶瓷表面等
。
利用LED紫外激光直接扫描产品表面的特
殊感光涂层，通过显影"
在玻璃表面直接生产出
各种精细线条，如拉丝图案、3D光栅线条、镭
射图案、折光图案等#见图5
、图6。
由于CTP技术直接生产出产品，光刻机变成
了流水线上的生产设备，要求光刻速度要足够
快，生产效率才能提高，希望达到60 - 100 m2/h
,
分辨率足够高，线宽10 ^m,因为没有高效率就
无法实现大批量生产。
5.IL红外光刻技术IL红外光刻技术(Infrared Laser)采用红外激
光(532 nm)直接烧蚀产品表面的感光涂层+是另 一种直接光刻技术&最小线宽可达10
^m。
IL技术的优点：光刻时不受涂层颜色深浅、 涂层厚度、
是否含有金属粉末的影响)只刻蚀表
面的有机涂层，不损伤底材#缺点是速度太慢％
无法满足大面积光刻需求)见图7。
由以上光刻技术分类的分析得出，光刻技术 的关键技术在于要有高精度、高效率光刻机
，
要
有具有特殊功能的光刻胶。
二、
cqp直接光
！工#流％
普通的玻璃光刻工艺流程：玻璃清洗干
燥-光刻胶涂布、干燥-直接光刻、曝光
-显
图5放大200倍的透明光刻线条
图S玻璃表面光刻线条IVe Sincerely Thank You or Your Participation In
YPL2018
Apprecia&onsoringYPL201 f «ague
图7红外激光光刻金属标牌
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影-IR固化/高温融合、钢化-真空镀膜或者涂
覆金属效果涂层％ IR干燥-背漆保护-成品
。
下面以精细拉丝效果手机、家电玻璃面板为
例，介绍直接光刻工艺流程
。
1-清洗干燥手机、家电面板一般是钢化玻璃
，清洗、热
风干燥后即可进行感光胶涂布。2.光刻胶涂布、干燥滚涂、淋涂、喷涂，或丝网满版印刷等&根 据设计需求#感光胶涂布厚度为5~30 gm。感光涂层液经过预热、消泡、流平，干燥成 膜。感光涂层可以是干态的固体膜进行光刻，也 可以是湿态的液体膜。3・直接光刻、曝光可以用单波长紫外激光扫描*如405 nm或385 nm,也可以是复合光波扫描光刻，即采用多 波长紫外激光组合。由于是非接触光刻，所以涂 层可以是固体的，也可以对液体感光涂层直接光 刻，更可以对曲面感光涂层光刻。通过底片直接曝光（LED平行光曝光）固态 感光层！也是一种间接光刻技术，最小线宽一 般20 gm。其优点是速度快％还可以实现全自 动生产。4・显影光刻后的感光涂层％通过喷淋显影液％洗 去没有曝光的部分&干燥后即得到精细图形。 见图8。不同类型的感光胶&必须用不同的显影液 显影。1） 水性感光胶，以水作为显影液％但显影废 水需要处理。2） 酸性光刻胶#%的碳酸钠水溶液显影，注 意废水需要处理。3） 中性光刻胶，耐酸、耐碱、耐水性性能优 异；中性的有机溶剂显影，废溶剂可真空蒸％循 环使用！4） 湿态直接光刻，可以用物理显影技术显 影，环保又高效#优点是无需显影液。5・fR后固化显影后的精细拉丝图形，须经加热再固化％ 提高固化图形附着力、表面硬度等理化性能。耐高温感光涂层光刻、显影后可直接进行高
温热熔或者钢化。图9为高温熔融型精细拉丝工艺示意。
图U氧化铝表面直接光刻精细图文图9钢化的精细光刻图案92019.9.16, 4:05 PM工艺与技术2019.8 丝网 ED
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三、'qm光刻技术
与精细！"工$%对比
CTP光刻技术应用在表面装饰上效果佳，与 传统精细压纹工艺对比显示出了更好的量产优 势。对比数据见表1
。
由表1数据分析得出，使用UV油墨涂层
的3D压纹的光刻工艺的表面装饰产品可以
达到生产的全自动量产。有了高精度、高效 率的光刻工艺技术、特殊功能的光刻胶，可 以达到代替传统工艺来实现表面装饰的精细 化、立体化、金属化，提升创新升级的产品
附加值空间。
表1 CTP
光刻技术与传统精细压纹工艺的对比
项目精细压纹直接光刻间接曝光
模版PET压纹膜
无需模版
底片掩膜
分辨率一般高高
成品率低
高高
清晰度一般高高
立体效果一般优优生产效率一般取决于光刻速度高
自动化无法实现自动生产可以全自动生产可以全自动生产
（作者单位：
杭州科望特种油墨有限公司）
（收稿日期：
2019-08-01）
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