소프트 리소그래피

SOFT LITHOGRAPHY 는 패턴 전송을 위한 여러 프로세스에 사용되는 용어입니다. 마스터 몰드는 모든 경우에 필요하며 표준 리소그래피 방법을 사용하여 미세 가공됩니다. 마스터 몰드를 이용하여 소프트 리소그래피에 사용되는 엘라스토머 패턴/스탬프를 제작합니다. 이 목적에 사용되는 엘라스토머는 화학적으로 불활성이어야 하고 열 안정성, 강도, 내구성, 표면 특성이 양호하고 흡습성이 있어야 합니다. 실리콘 고무와 PDMS(Polydimethylsiloxane)는 두 가지 좋은 후보 물질입니다. 이 스탬프는 소프트 리소그래피에서 여러 번 사용할 수 있습니다.

 

 

 

소프트 리소그래피의 한 변형은  MICROCONTACT PRINTING입니다. 엘라스토머 스탬프는 잉크로 코팅되고 표면에 눌러집니다. 패턴 피크가 표면과 접촉하고 약 1개의 단층 잉크의 얇은 층이 전사됩니다. 이 박막 단층은 선택적 습식 식각을 위한 마스크 역할을 합니다.

 

 

 

두 번째 변형은  MICROTRANSFER MOLDING입니다. 여기서 엘라스토머 몰드의 오목한 부분이 액체 폴리머 전구체로 채워지고 표면에 밀려납니다. 마이크로트랜스퍼 몰딩 후 폴리머가 경화되면 몰드를 벗겨내고 원하는 패턴을 남깁니다.

 

 

 

마지막으로 세 번째 변형은  MICROMOLDING IN CAPILLARIES입니다. 여기서 엘라스토머 스탬프 패턴은 모세관 힘을 사용하여 액체 폴리머를 측면에서 스탬프로 흡수하는 채널로 구성됩니다. 기본적으로 소량의 액체 폴리머가 모세관 채널에 인접하게 배치되고 모세관 힘이 액체를 채널로 끌어당깁니다. 과도한 액체 폴리머가 제거되고 채널 내부의 폴리머가 경화됩니다. 스탬프 몰드가 벗겨지면 제품이 완성됩니다. 채널 종횡비가 적당하고 허용되는 채널 치수가 사용된 액체에 따라 달라지면 양호한 패턴 복제가 보장될 수 있습니다. 모세관의 미세 성형에 사용되는 액체는 열경화성 폴리머, 세라믹 졸-겔 또는 액체 용매 내의 고체 현탁액일 수 있습니다. 모세관 기술의 마이크로 몰딩은 센서 제조에 사용되었습니다.

 

 

 

소프트 리소그래피는 마이크로미터에서 나노미터 규모로 측정된 피처를 구성하는 데 사용됩니다. 소프트 리소그래피는 포토리소그래피 및 전자빔 리소그래피와 같은 다른 형태의 리소그래피에 비해 장점이 있습니다. 장점은 다음과 같습니다.

 

• 기존 포토리소그래피보다 대량 생산 비용 절감

 

• 생명 공학 및 플라스틱 전자 제품의 응용 분야에 대한 적합성

 

• 크거나 평평하지 않은(비평면) 표면과 관련된 응용 분야에 적합

 

• 소프트 리소그래피는 기존 리소그래피 기술보다 더 많은 패턴 전송 방법을 제공합니다(더 많은 '잉크' 옵션).

 

• 소프트 리소그래피는 나노구조를 생성하기 위해 광반응성 표면이 필요하지 않습니다.

 

• 소프트 리소그래피를 사용하면 실험실 설정(~30nm 대 ~100nm)에서 포토리소그래피보다 더 작은 세부 사항을 얻을 수 있습니다. 해상도는 사용된 마스크에 따라 다르며 6nm까지 값에 도달할 수 있습니다.

 

 

 

MULTILAYER SOFT LITHOGRAPHY 는 미세한 챔버, 채널, 밸브 및 비아가 엘라스토머의 접착층 내에서 성형되는 제조 공정입니다. 다층 연질 리소그래피 장치를 사용하여 다중 층으로 구성된 연질 재료를 제조할 수 있습니다. 이러한 재료의 부드러움은 실리콘 기반 장치와 비교하여 장치 면적을 100배 이상 줄일 수 있습니다. 신속한 프로토타이핑, 제조 용이성 및 생체 적합성과 같은 소프트 리소그래피의 다른 이점은 다층 소프트 리소그래피에서도 유효합니다. 우리는 이 기술을 사용하여 온-오프 밸브, 전환 밸브 및 펌프가 완전히 엘라스토머로 구성된 능동 미세 유체 시스템을 구축합니다.