Lithographie douce

SOFT LITHOGRAPHY est un terme utilisé pour un certain nombre de processus de transfert de motifs. Un moule maître est nécessaire dans tous les cas et est microfabriqué en utilisant des méthodes de lithographie standard. À l'aide du moule maître, nous produisons un motif / tampon élastomère à utiliser en lithographie douce. Les élastomères utilisés à cette fin doivent être chimiquement inertes, avoir une bonne stabilité thermique, résistance, durabilité, propriétés de surface et être hygroscopiques. Le caoutchouc de silicone et le PDMS (polydiméthylsiloxane) sont deux bons matériaux candidats. Ces tampons peuvent être utilisés de nombreuses fois en lithographie douce.

 

 

 

Une variante de la lithographie douce est MICROCONTACT PRINTING. Le tampon élastomère est enduit d'une encre et pressé contre une surface. Les pics du motif entrent en contact avec la surface et une fine couche d'environ 1 monocouche de l'encre est transférée. Cette monocouche en couche mince sert de masque pour la gravure humide sélective.

 

 

 

Une deuxième variante est MOULAGE PAR MICROTRANSFER, dans laquelle les évidements du moule en élastomère sont remplis de précurseur polymère liquide et poussés contre une surface. Une fois que le polymère a durci après le moulage par microtransfert, nous décollons le moule, laissant derrière nous le motif souhaité.

 

 

 

Enfin, une troisième variante est MICROMOLDING IN CAPILLARIES, où le motif de tampon en élastomère se compose de canaux qui utilisent des forces capillaires pour faire pénétrer un polymère liquide dans le tampon depuis son côté. Fondamentalement, une petite quantité de polymère liquide est placée à côté des canaux capillaires et les forces capillaires attirent le liquide dans les canaux. Le polymère liquide en excès est éliminé et le polymère à l'intérieur des canaux est autorisé à durcir. Le moule du tampon est décollé et le produit est prêt. Si le rapport d'aspect du canal est modéré et que les dimensions du canal autorisées dépendent du liquide utilisé, une bonne réplication du motif peut être assurée. Le liquide utilisé dans le micromoulage dans les capillaires peut être des polymères thermodurcissables, un sol-gel céramique ou des suspensions de solides dans des solvants liquides. La technique de micromoulage dans les capillaires a été utilisée dans la fabrication de capteurs.

 

 

 

La lithographie douce est utilisée pour construire des caractéristiques mesurées à l'échelle du micromètre au nanomètre. La lithographie douce présente des avantages par rapport à d'autres formes de lithographie telles que la photolithographie et la lithographie par faisceau d'électrons. Les avantages incluent ce qui suit :

 

• Coût de production de masse inférieur à celui de la photolithographie traditionnelle

 

• Adaptation aux applications en biotechnologie et en électronique plastique

 

• Convient aux applications impliquant de grandes surfaces ou des surfaces non planes (non plates)

 

• La lithographie douce offre plus de méthodes de transfert de motifs que les techniques de lithographie traditionnelles (plus d'options « d'encre »)

 

• La lithographie douce n'a pas besoin d'une surface photo-réactive pour créer des nanostructures

 

• Avec la lithographie douce, nous pouvons obtenir des détails plus petits que la photolithographie en laboratoire (~30 nm contre ~100 nm). La résolution dépend du masque utilisé et peut atteindre des valeurs jusqu'à 6 nm.

 

 

 

LITHOGRAPHIE SOFT MULTICOUCHE est un processus de fabrication dans lequel des chambres microscopiques, des canaux, des vannes et des vias sont moulés dans des couches liées d'élastomères. L'utilisation de dispositifs de lithographie souple multicouche constitués de plusieurs couches peut être fabriquée à partir de matériaux souples. La souplesse de ces matériaux permet de réduire les surfaces du dispositif de plus de deux ordres de grandeur par rapport aux dispositifs à base de silicium. Les autres avantages de la lithographie douce, tels que le prototypage rapide, la facilité de fabrication et la biocompatibilité, sont également valables dans la lithographie douce multicouche. Nous utilisons cette technique pour construire des systèmes microfluidiques actifs avec des vannes tout ou rien, des vannes de commutation et des pompes entièrement en élastomères.