Meka litografija

SOFT LITHOGRAPHY je izraz koji se koristi za brojne procese za prijenos uzoraka. Glavni kalup je potreban u svim slučajevima i mikrofabriciran je standardnim metodama litografije. Pomoću glavnog kalupa proizvodimo elastomerni uzorak/pečat koji se koristi u mekoj litografiji. Elastomeri koji se koriste u tu svrhu moraju biti kemijski inertni, imati dobru toplinsku stabilnost, čvrstoću, trajnost, površinska svojstva i biti higroskopni. Silikonska guma i PDMS (polidimetilsiloksan) dva su dobra kandidata za materijale. Ove marke mogu se koristiti mnogo puta u mekoj litografiji.

 

 

 

Jedna varijanta meke litografije je MICROCONTACT PRINTING. Pečat od elastomera premaže se tintom i pritisne na površinu. Vrhovi uzorka dodiruju površinu i prenosi se tanki sloj od otprilike 1 jednoslojnog sloja tinte. Ovaj monosloj tankog filma djeluje kao maska za selektivno mokro jetkanje.

 

 

 

Druga varijanta je MICROTRANSFER MOLDING, u kojoj su udubljenja elastomernog kalupa ispunjena tekućim prekursorom polimera i gurnuta na površinu. Nakon što se polimer stvrdne nakon kalupljenja mikrotransferom, skidamo kalup ostavljajući iza sebe željeni uzorak.

 

 

 

Naposljetku, treća varijanta je MICROMOLDING U KAPILARI, gdje se uzorak pečata od elastomera sastoji od kanala koji koriste kapilarne sile za upijanje tekućeg polimera u pečat s njegove strane. U osnovi, mala količina tekućeg polimera nalazi se uz kapilarne kanale i kapilarne sile povlače tekućinu u kanale. Višak tekućeg polimera se uklanja i polimer unutar kanala se ostavlja da se stvrdne. Kalup za pečate se odlijepi i proizvod je spreman. Ako je omjer širine i visine kanala umjeren, a dopuštene dimenzije kanala ovise o korištenoj tekućini, može se osigurati dobra replikacija uzorka. Tekućina koja se koristi za mikroprešanje u kapilarama može biti termoreaktivni polimer, keramički sol-gel ili suspenzija krutina u tekućim otapalima. Tehnika mikroprelivanja u kapilarama korištena je u proizvodnji senzora.

 

 

 

Meka litografija koristi se za konstruiranje značajki mjerenih na mikrometarskoj do nanometarskoj skali. Meka litografija ima prednosti u odnosu na druge oblike litografije poput fotolitografije i litografije elektronskim snopom. Prednosti uključuju sljedeće:

 

• Niža cijena u masovnoj proizvodnji od tradicionalne fotolitografije

 

• Prikladnost za primjenu u biotehnologiji i plastičnoj elektronici

 

• Prikladnost za primjene koje uključuju velike ili neravne (neravne) površine

 

• Mekana litografija nudi više metoda prijenosa uzoraka od tradicionalnih tehnika litografije (više opcija za "tintu")

 

• Meka litografija ne treba fotoreaktivnu površinu za stvaranje nanostruktura

 

• S mekom litografijom možemo postići manje detalje od fotolitografije u laboratorijskim postavkama (~30 nm u odnosu na ~100 nm). Razlučivost ovisi o korištenoj maski i može doseći vrijednosti do 6 nm.

 

 

 

MULTILAYER SOFT LITHOGRAPHY  je proizvodni proces u kojem se mikroskopske komore, kanali, ventili i otvori oblikuju unutar spojenih slojeva elastomera. Korištenjem višeslojne meke litografije uređaji koji se sastoje od više slojeva mogu se izraditi od mekih materijala. Mekoća ovih materijala omogućuje smanjenje područja uređaja za više od dva reda veličine u usporedbi s uređajima na bazi silicija. Ostale prednosti meke litografije, poput brze izrade prototipova, jednostavnosti izrade i biokompatibilnosti, također su važeće u višeslojnoj mekoj litografiji. Ovu tehniku koristimo za izgradnju aktivnih mikrofluidnih sustava s on-off ventilima, preklopnim ventilima i pumpama u potpunosti od elastomera.