સોફ્ટ લિથોગ્રાફી

SOFT LITHOGRAPHY  એ પેટર્ન ટ્રાન્સફર માટેની સંખ્યાબંધ પ્રક્રિયાઓ માટે વપરાતો શબ્દ છે. તમામ કેસોમાં માસ્ટર મોલ્ડ જરૂરી છે અને પ્રમાણભૂત લિથોગ્રાફી પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને માઇક્રોફેબ્રિકેટેડ છે. માસ્ટર મોલ્ડનો ઉપયોગ કરીને, અમે સોફ્ટ લિથોગ્રાફીમાં ઉપયોગમાં લેવા માટે ઇલાસ્ટોમેરિક પેટર્ન/સ્ટેમ્પ બનાવીએ છીએ. આ હેતુ માટે ઉપયોગમાં લેવાતા ઈલાસ્ટોમર્સ રાસાયણિક રીતે નિષ્ક્રિય હોવા જોઈએ, સારી થર્મલ સ્થિરતા, મજબૂતાઈ, ટકાઉપણું, સપાટીના ગુણો અને હાઈગ્રોસ્કોપિક હોવા જોઈએ. સિલિકોન રબર અને PDMS (Polydimethylsiloxane) બે સારી ઉમેદવાર સામગ્રી છે. આ સ્ટેમ્પ્સ સોફ્ટ લિથોગ્રાફીમાં ઘણી વખત વાપરી શકાય છે.

 

 

 

સોફ્ટ લિથોગ્રાફીની એક વિવિધતા છે MICROCONTACT પ્રિન્ટિંગ. ઇલાસ્ટોમર સ્ટેમ્પને શાહીથી કોટેડ કરવામાં આવે છે અને સપાટી પર દબાવવામાં આવે છે. પેટર્નની ટોચ સપાટીને સંપર્ક કરે છે અને શાહીના લગભગ 1 મોનોલેયરનું પાતળું પડ સ્થાનાંતરિત થાય છે. આ પાતળી ફિલ્મ મોનોલેયર પસંદગીયુક્ત ભીના એચીંગ માટે માસ્ક તરીકે કામ કરે છે.

 

 

 

બીજી ભિન્નતા છે MICROTRANSFER મોલ્ડિંગ, જેમાં ઇલાસ્ટોમર મોલ્ડના રિસેસ પ્રવાહી પોલિમર પુરોગામીથી ભરેલા હોય છે અને તેને સપાટીની સામે ધકેલવામાં આવે છે. એકવાર માઈક્રોટ્રાન્સફર મોલ્ડિંગ પછી પોલિમર સાજા થઈ જાય, પછી અમે ઇચ્છિત પેટર્નને પાછળ છોડીને, મોલ્ડને છાલ કાઢીએ છીએ.

 

 

 

છેલ્લે ત્રીજી ભિન્નતા છે કેપિલરીમાં માઇક્રોમોલ્ડિંગ, જ્યાં ઇલાસ્ટોમર સ્ટેમ્પ પેટર્નમાં ચેનલોનો સમાવેશ થાય છે જે કેશિલરી દળોનો ઉપયોગ તેની બાજુમાંથી સ્ટેમ્પમાં પ્રવાહી પોલિમરને વાટ કરવા માટે કરે છે. મૂળભૂત રીતે, પ્રવાહી પોલિમરની થોડી માત્રા કેશિલરી ચેનલોની બાજુમાં મૂકવામાં આવે છે અને કેશિલરી દળો પ્રવાહીને ચેનલોમાં ખેંચે છે. વધારાનું પ્રવાહી પોલિમર દૂર કરવામાં આવે છે અને ચેનલોની અંદરના પોલિમરને ઇલાજ કરવાની મંજૂરી આપવામાં આવે છે. સ્ટેમ્પ મોલ્ડને છાલવામાં આવે છે અને ઉત્પાદન તૈયાર છે. જો ચેનલનો સાપેક્ષ ગુણોત્તર મધ્યમ હોય અને ચેનલના પરિમાણોને મંજૂરી આપવામાં આવે તો વપરાયેલ પ્રવાહી પર આધાર રાખે છે, સારી પેટર્નની નકલની ખાતરી આપી શકાય છે. રુધિરકેશિકાઓમાં માઇક્રોમોલ્ડિંગમાં વપરાતું પ્રવાહી થર્મોસેટિંગ પોલિમર, સિરામિક સોલ-જેલ અથવા પ્રવાહી દ્રાવકની અંદર ઘન પદાર્થોનું સસ્પેન્શન હોઈ શકે છે. માઈક્રોમોલ્ડીંગ ઈન કેશિલરી ટેકનિકનો ઉપયોગ સેન્સર ઉત્પાદનમાં કરવામાં આવ્યો છે.

 

 

 

સોફ્ટ લિથોગ્રાફીનો ઉપયોગ માઇક્રોમીટરથી નેનોમીટર સ્કેલ પર માપવામાં આવેલા લક્ષણો બનાવવા માટે થાય છે. ફોટોલિથોગ્રાફી અને ઇલેક્ટ્રોન બીમ લિથોગ્રાફી જેવા લિથોગ્રાફીના અન્ય સ્વરૂપો કરતાં સોફ્ટ લિથોગ્રાફીના ફાયદા છે. ફાયદાઓમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:

 

• પરંપરાગત ફોટોલિથોગ્રાફી કરતાં મોટા પાયે ઉત્પાદનમાં ઓછો ખર્ચ

 

• બાયોટેકનોલોજી અને પ્લાસ્ટિક ઈલેક્ટ્રોનિક્સમાં એપ્લિકેશન્સ માટે યોગ્યતા

 

• મોટા અથવા નોનપ્લાનર (નોન ફ્લેટ) સપાટીને સંડોવતા કાર્યક્રમો માટે યોગ્યતા

 

• સોફ્ટ લિથોગ્રાફી પરંપરાગત લિથોગ્રાફી તકનીકો કરતાં વધુ પેટર્ન-ટ્રાન્સફરિંગ પદ્ધતિઓ પ્રદાન કરે છે (વધુ ''શાહી'' વિકલ્પો)

 

• સોફ્ટ લિથોગ્રાફીને નેનોસ્ટ્રક્ચર બનાવવા માટે ફોટો-રિએક્ટિવ સપાટીની જરૂર નથી

 

• સોફ્ટ લિથોગ્રાફી વડે અમે લેબોરેટરી સેટિંગ્સમાં ફોટોલિથોગ્રાફી કરતાં નાની વિગતો પ્રાપ્ત કરી શકીએ છીએ (~30 nm vs ~ 100 nm). રિઝોલ્યુશન વપરાયેલ માસ્ક પર આધારિત છે અને 6 nm સુધીના મૂલ્ય સુધી પહોંચી શકે છે.

 

 

 

મલ્ટિલેયર સોફ્ટ લિથોગ્રાફી  એક ફેબ્રિકેશન પ્રક્રિયા છે જેમાં માઇક્રોસ્કોપિક ચેમ્બર, ચેનલો, વાલ્વ અને વિઆસને ઇલાસ્ટોમર્સના બંધાયેલા સ્તરોમાં મોલ્ડ કરવામાં આવે છે. મલ્ટિલેયર સોફ્ટ લિથોગ્રાફી ડિવાઈસનો ઉપયોગ કરવો જેમાં બહુવિધ સ્તરોનો સમાવેશ થાય છે તે સોફ્ટ મટિરિયલમાંથી બનાવવામાં આવી શકે છે. આ સામગ્રીઓની નરમાઈ સિલિકોન-આધારિત ઉપકરણોની તુલનામાં ઉપકરણના વિસ્તારોને બે કરતાં વધુ તીવ્રતા દ્વારા ઘટાડવાની મંજૂરી આપે છે. સોફ્ટ લિથોગ્રાફીના અન્ય ફાયદા, જેમ કે ઝડપી પ્રોટોટાઇપિંગ, ફેબ્રિકેશનની સરળતા અને બાયોકોમ્પેટિબિલિટી, મલ્ટિલેયર સોફ્ટ લિથોગ્રાફીમાં પણ માન્ય છે. અમે ઑન-ઑફ વાલ્વ, સ્વિચિંગ વાલ્વ અને ઇલાસ્ટોમર્સમાંથી સંપૂર્ણપણે બહાર પંપ સાથે સક્રિય માઇક્રોફ્લુઇડિક સિસ્ટમ્સ બનાવવા માટે આ તકનીકનો ઉપયોગ કરીએ છીએ.