为什么光刻要用黄光?

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?
光刻胶的感光范围通常位于200nm-500nm，这意味着在这个范围内的光线可以引发光刻胶的化学反应。200-500nm的光线有紫外线，紫光，蓝光，因此这三种光线在光刻区是一点也不能存在的。微流控无尘室之所以使用黄光，主要跟微影制程(photolithography)有关，它是微流控芯片制造中的关键步骤之一，利用光线穿透印有流体图案的光罩及光阻，在硅或者其他材质的芯片上投印出流体结构图。在这个过程中，会将有二氧化硅绝缘层的硅晶圆涂上光阻，并于上方套上光罩(特定位置中有洞)，透过紫外光照射，被光照过的光阻会变得容易溶解，将特定位置的光阻以显影液溶解掉，再进行蚀刻，就只蚀刻到特定位置的二氧化硅，其他地方则被光阻保护。等蚀刻完毕，清除掉剩余的光阻，就完成微影制程。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。

审核编辑 黄宇