为什么微流控光刻工艺要用黄光?

半导体在线 2025-07-14 15:51

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进入过无尘间光刻区的朋友,应该都知道光刻区里用的都是黄灯,这个看似很简单的问题的背后却蕴含了很多鲜为人知的道理,那为什么实验室光刻要用黄光呢?

光刻是微流控芯片制造中的重要工艺之一。简单来说,它是通过使用光掩膜和光刻胶在基板上复制流体图案的过程。基板将涂覆硅二氧化层绝缘层和光刻胶。光刻胶在被紫外光照射后可以容易地用显影剂溶解,然后在腐蚀后,流体图案将留在基板上。无尘室(Cleanroom)排除掉空间范围内空气中的微尘粒子等污染物,获得一个相当洁净的环境,常用于高精度制造的产业,包括微流控技术、半导体制造、生物技术、精密机械、医疗等,其中以半导体业对室内温湿度、洁净度要求最为严格、必须控制在某个需求范围内,才不会对制程产生影响。


光刻区为什么选黄光?


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光刻区为什么选用黄光呢?因为是因为在半导体的生产过程中,光刻胶中某些材料对紫外线较为敏感,而黄光的波长较长,不容易引起敏感材料的化学反应。在某些光刻工艺中,黄光作为单一波长的光源,能避免出现光照不均的问题,可以提高图案制作的准确性和稳定性。另外黄光发尘量更低,适合光刻洁净实验室内使用。

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阻止紫外线

黄光的波长远离UV范围,因此不会引起光刻胶的意外曝光。黄光灯通常不含有紫外线,从而保护光敏材料免受不必要的曝光。

减少眩光

黄光比白光或其他颜色的光更柔和,因此它不太可能在设备或晶圆的表面产生刺眼的反射或眩光。这有助于操作员更准确地进行工作。

颜色准确性

使用黄光可以确保在光刻过程中,颜色敏感的化学品或其他材料的颜色不会受到其他光源的影响或失真。这有助于操作员更准确地判断和处理材料,确保制造过程的一致性。

舒适性 

相对于其他光源,黄光对人眼更为友好,尤其是在长时间的操作下。减少眼睛的疲劳和刺激,对于长时间在光刻区工作的员工来说,这一点十分重要。

为什么不使用红光或绿光?

红光和绿光的波长都大于500nm,但是我们却选择了黄光,这是因为虽然红光和绿光对光刻胶没影响,但是对人员的影响确实很大。红光可能使细节更难以识别,而绿光可能对眼睛产生更多的眩光。也就是红光和绿光对人不友好,所以弃用。

黄光灯里只有黄光吗? 

黄光这个术语涵盖了一个较宽的波长范围,从约570纳米到620纳米。这个范围内,光的颜色可以从深黄色变为橙色。因此,有时光刻室内的灯具可能会发出接近橙色的黄光。

黄光比白光或其他颜色的光更柔和,因此它不太可能在设备或晶圆的表面产生刺眼的反射或眩光。使用黄光可以确保在光刻过程中,颜色敏感的化学品或其他材料的颜色不会受到其他光源的影响或失真。相对于其他光源,黄光对人眼更为友好,尤其是在长时间的操作下,减少眼睛的疲劳和刺激。


来源:微流控芯片分析技术

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