لیتوگرافی نرم

SOFT LITHOGRAPHY  اصطلاحی است که برای تعدادی از فرآیندها برای انتقال الگو استفاده می شود. یک قالب اصلی در همه موارد مورد نیاز است و با استفاده از روش های استاندارد لیتوگرافی میکروساخت می شود. با استفاده از قالب اصلی، ما یک الگو / مهر الاستومری تولید می کنیم تا در لیتوگرافی نرم استفاده شود. الاستومرهایی که برای این منظور استفاده می شوند باید از نظر شیمیایی بی اثر باشند، پایداری حرارتی، استحکام، دوام، خواص سطحی و رطوبت سنجی خوبی داشته باشند. لاستیک سیلیکونی و PDMS (پلی دی متیل سیلوکسان) دو ماده کاندید خوب هستند. این تمبرها را می توان بارها در لیتوگرافی نرم استفاده کرد.

 

 

 

یکی از انواع لیتوگرافی نرم این است MICROCONTACT PRINTING. مهر الاستومری با جوهر پوشانده شده و بر روی یک سطح فشرده می شود. قله های الگو با سطح تماس می گیرند و یک لایه نازک از حدود 1 تک لایه جوهر منتقل می شود. این تک لایه لایه نازک به عنوان ماسکی برای اچینگ انتخابی مرطوب عمل می کند.

 

 

 

دومین تغییر cc781905-5cde-3194-bb3b-136bad5cf58d_MICROTRANSFER MOLDING است که در آن فرورفتگی‌های قالب الاستومری با پیش‌ساز پلیمر مایع پر می‌شوند و به سطح فشار می‌آورند. هنگامی که پلیمر پس از قالب گیری میکروترانسفر خشک شد، قالب را جدا می کنیم و الگوی مورد نظر را پشت سر می گذاریم.

 

 

 

در نهایت، تغییر سوم is MICROMOLDING در مویرگ‌ها، که در آن الگوی استمپ الاستومری از کانال‌هایی تشکیل شده است که از نیروهای مویرگی برای فتیله یک پلیمر مایع از سمت آن به مهر استفاده می‌کنند. اصولاً مقدار کمی از پلیمر مایع در مجاورت کانال های مویین قرار می گیرد و نیروهای مویرگی مایع را به داخل کانال ها می کشند. پلیمر مایع اضافی حذف می شود و پلیمر داخل کانال ها اجازه می دهد تا خشک شود. قالب تمبر پوست کنده شده و محصول آماده است. اگر نسبت ابعاد کانال متوسط باشد و ابعاد کانال مجاز به مایع مورد استفاده بستگی دارد، می توان از تکرار الگوی خوب اطمینان داشت. مایع مورد استفاده در میکرومولدینگ در مویرگ‌ها می‌تواند پلیمرهای گرما سخت، سل-ژل سرامیکی یا سوسپانسیون‌های جامد در حلال‌های مایع باشد. تکنیک میکرومولدینگ در مویرگ ها در ساخت حسگرها استفاده شده است.

 

 

 

لیتوگرافی نرم برای ساخت ویژگی های اندازه گیری شده در مقیاس میکرومتر تا نانومتر استفاده می شود. لیتوگرافی نرم نسبت به سایر اشکال لیتوگرافی مانند فتولیتوگرافی و لیتوگرافی پرتو الکترونی مزایایی دارد. مزایا شامل موارد زیر است:

 

• هزینه کمتر در تولید انبوه نسبت به فتولیتوگرافی سنتی

 

• مناسب برای کاربرد در بیوتکنولوژی و الکترونیک پلاستیک

 

• مناسب برای کاربردهایی که شامل سطوح بزرگ یا غیر مسطح (غیر مسطح) هستند

 

• لیتوگرافی نرم روش های انتقال الگوی بیشتری را نسبت به تکنیک های لیتوگرافی سنتی ارائه می دهد (گزینه های "جوهر" بیشتر)

 

• لیتوگرافی نرم برای ایجاد نانوساختارها نیازی به سطح واکنشگر عکس ندارد

 

• با لیتوگرافی نرم می توانیم به جزئیات کوچکتری نسبت به فوتولیتوگرافی در تنظیمات آزمایشگاهی دست یابیم (~30 نانومتر در مقابل ~100 نانومتر). وضوح به ماسک استفاده شده بستگی دارد و می تواند به مقادیر کمتر از 6 نانومتر برسد.

 

 

 

MULTILAER SOFT LITHOGRAPHY یک فرآیند ساخت است که در آن محفظه‌های میکروسکوپی، کانال‌ها، دریچه‌ها و ویاها در لایه‌های به هم چسبیده الاستومرها قالب‌گیری می‌شوند. با استفاده از دستگاه های لیتوگرافی نرم چندلایه متشکل از چندین لایه ممکن است از مواد نرم ساخته شود. نرمی این مواد باعث می شود که سطح دستگاه در مقایسه با دستگاه های مبتنی بر سیلیکون بیش از دو مرتبه کاهش یابد. سایر مزایای لیتوگرافی نرم مانند نمونه سازی سریع، سهولت ساخت و زیست سازگاری در لیتوگرافی نرم چندلایه نیز معتبر است. ما از این تکنیک برای ساختن سیستم‌های میکروسیال فعال با دریچه‌های خاموش، سوپاپ‌های سوئیچینگ و پمپ‌های کاملاً خارج از الاستومر استفاده می‌کنیم.