ליטוגרפיה רכה

SOFT LITHOGRAPHY הוא מונח המשמש למספר תהליכים להעברת דפוסים. יש צורך בתבנית מאסטר בכל המקרים והיא מיוצרת במיקרו בשיטות ליטוגרפיה סטנדרטיות. באמצעות תבנית המאסטר, אנו מייצרים דפוס / חותמת אלסטומרי לשימוש בליתוגרפיה רכה. האלסטומרים המשמשים למטרה זו צריכים להיות אינרטיים מבחינה כימית, בעלי יציבות תרמית טובה, חוזק, עמידות, תכונות פני השטח ולהיות היגרוסקופיים. גומי סיליקון ו-PDMS (Polydimethylsiloxane) הם שני חומרים מועמדים טובים. ניתן להשתמש בחותמות אלו פעמים רבות בליטוגרפיה רכה.

 

 

 

וריאציה אחת של ליטוגרפיה רכה היא MICROCONTACT PRINTING. חותמת האלסטומר מצופה בדיו ונלחצת על משטח. פסגות הדפוס מתקשרות עם פני השטח ומועברת שכבה דקה של בערך מונו-שכבה אחת של הדיו. שכבת סרט דק זה משמשת כמסכה לחריטה רטובה סלקטיבית.

 

 

 

וריאציה שנייה היא MICROTRANSFER MOLDING, שבה ממלאים את השקעים של תבנית האלסטומר במבשר פולימר נוזלי ונדחפים אל משטח. לאחר שהפולימר מתרפא לאחר יציקת מיקרו-טרנספר, אנו מקלפים את התבנית ומשאירים מאחור את התבנית הרצויה.

 

 

 

לבסוף וריאציה שלישית היא MICROMOLDING IN CAPILLARIES, כאשר תבנית חותמת האלסטומר מורכבת מתעלות המשתמשות בכוחות נימיים כדי לנפת פולימר נוזלי אל הבול מצידו. בעיקרון, כמות קטנה מהפולימר הנוזלי מונחת בסמוך לתעלות הנימים והכוחות הנימים מושכים את הנוזל לתוך התעלות. עודף פולימר נוזלי מוסר ומאפשר לפולימר בתוך התעלות להתרפא. מקלפים את תבנית החותמת והמוצר מוכן. אם יחס הגובה-רוחב של הערוץ מתון וממדי הערוץ המותרים תלויים בנוזל המשמש, ניתן להבטיח שכפול דפוס טוב. הנוזל המשמש ב-micromolding בנימים יכול להיות פולימרים תרמוסטיים, סול-ג'ל קרמי או תרחיפים של מוצקים בתוך ממיסים נוזליים. טכניקת המיקרומולדינג בנימים שימשה בייצור חיישנים.

 

 

 

ליטוגרפיה רכה משמשת לבניית תכונות הנמדדות בסולם מיקרומטר עד ננומטר. לליתוגרפיה רכה יש יתרונות על פני צורות אחרות של ליתוגרפיה כמו פוטוליתוגרפיה וליתוגרפיה של קרן אלקטרונים. היתרונות כוללים את הדברים הבאים:

 

• עלות נמוכה יותר בייצור המוני מפוטוליתוגרפיה מסורתית

 

• התאמה ליישומים בביוטכנולוגיה ואלקטרוניקה פלסטית

 

• התאמה ליישומים הכוללים משטחים גדולים או לא מישוריים (לא שטוחים).

 

• ליטוגרפיה רכה מציעה יותר שיטות העברת דפוסים מאשר טכניקות ליטוגרפיה מסורתיות (אפשרויות ''דיו'' נוספות)

 

• ליטוגרפיה רכה אינה זקוקה למשטח תגובתי לצילום כדי ליצור ננו-מבנים

 

• בעזרת ליטוגרפיה רכה נוכל להשיג פרטים קטנים יותר מפוטוליתוגרפיה בהגדרות מעבדה (~30 ננומטר לעומת ~100 ננומטר). הרזולוציה תלויה במסכה שבה נעשה שימוש ויכולה להגיע לערכים של עד 6 ננומטר.

 

 

 

LITHOGRAPHY MULTILAYER SOFT הוא תהליך ייצור שבו תאים מיקרוסקופיים, תעלות, שסתומים ומעברים יצוקים בתוך שכבות מלוכדות של אלסטומרים. שימוש במכשירי ליתוגרפיה רכה רב שכבתית המורכבת משכבות מרובות עשוי להיות מפוברק מחומרים רכים. הרכות של חומרים אלו מאפשרת להקטין את שטחי המכשיר ביותר משני סדרי גודל בהשוואה למכשירים מבוססי סיליקון. היתרונות האחרים של ליטוגרפיה רכה, כגון אב טיפוס מהיר, קלות ייצור ותאימות ביולוגית, תקפים גם בליתוגרפיה רכה רב-שכבתית. אנו משתמשים בטכניקה זו כדי לבנות מערכות מיקרו-נוזליות אקטיביות עם שסתומי הפעלה-כיבוי, שסתומי מיתוג ומשאבות לחלוטין מאלסטומרים.