微型發光二極管Micro-LED顯示技術是一種新興技術。它在可穿戴設備、虛擬現實、手機，微投影顯示器等便攜式應用中具有巨大的潛力。本研究聚焦Micro-LED巨量轉印技術中彈性印章（PDMS材質）的關鍵制程參數優化。

半導體制造中表面粗糙度測量非常重要，Flexfilm費曼儀器作為國內領先的薄膜材料檢測解決方案提供商，其提供的Flexfilm探針式臺階儀可以用于量化微柱結構的尺寸偏差（如寬度、高度），作為核心檢測的表面輪廓儀其數據直接支撐印章制造工藝的穩定性評估，為高精度轉印提供關鍵尺寸控制依據。

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樣品制備

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彈性印章示意圖

通過光刻工藝（清洗烘干、旋涂、軟烤、曝光、后烘、顯影、沖洗烘干、硬烤）制作彈性印章模板，再采用注模成型方法，將PDMS與固化劑按比例混合、除氣泡后澆鑄到模板上，經烘烤固化制成彈性印章。

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臺階儀測量微柱寬度

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臺階儀測量微柱尺寸示意圖

臺階儀是探針式表面形貌測量儀器，使用臺階儀對彈性印章的微柱寬度等進行測量：當探針在待測物體表面輕輕滑過時，由于待測物體表面不平整，表面微小的峰谷使探針在滑動的同時，還沿著峰谷上下運動。探針的運動軌跡，就是待測物體表面輪廓的體現。

臺階儀測量光刻膠模板實物圖

從測量結果可知，微柱尺寸大于模板尺寸，推測與 PDMS 烘烤時的熱脹冷縮有關(熱膨脹系數約 0.0006 / K )。微柱頂面寬度偏差為正，底面為負，這是由于 PDMS 倒入模板時可能溢出（頂面），而模板較深時顯影液蝕刻難保證豎直面垂直（底面）。且偏差值相對穩定，基本與尺寸無關，因同一硅片光刻膠厚度均勻，曝光角度一致。

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微柱尺寸精度控制

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微柱寬度與掩模圖案設計寬度之間的平均偏差

所制造的彈性印章微柱頂面和底面的寬度誤差能控制在 5% 以內，高度約40μm且標準偏差小。這表明通過現有制程可較好控制微柱尺寸，而臺階儀的測量為這種精度控制提供了數據依據，有助于后續根據需求調整制程參數。

臺階儀精準量化了PDMS彈性印章微柱的尺寸偏差規律（頂面+5%、底面-5%），揭示了光刻工藝中液體溢出與顯影深度不足的核心問題。該數據支撐了顯影時間、曝光劑量等關鍵參數的優化，保障微柱高寬比穩定于0.5–5的可靠區間，最終為半導體領域Micro LED 巨量轉印的良率提升提供尺寸控制基準。

Flexfilm探針式臺階儀

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在半導體、光伏、LED、MEMS器件、材料等領域，表面臺階高度、膜厚的準確測量具有十分重要的價值，尤其是臺階高度是一個重要的參數，對各種薄膜臺階參數的精確、快速測定和控制，是保證材料質量、提高生產效率的重要手段。

• 配備500W像素高分辨率彩色攝像機
• 亞埃級分辨率，臺階高度重復性1nm
• 360°旋轉θ平臺結合Z軸升降平臺
• 超微力恒力傳感器保證無接觸損傷精準測量

Flexfilm費曼儀器作為國內領先的薄膜厚度測量技術解決方案提供商，研發的Flexfilm探針式臺階儀覆蓋納米至微米級薄膜的精準檢測需求，為Micro-LED巨量轉印工藝提供了可靠的幾何校準閉環。

原文參考：《Micro-LED巨量轉印技術中彈性印章的關鍵制程參數研究》

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