Litografia Suave

SOFT LITHOGRAPHY é um termo usado para vários processos de transferência de padrões. Um molde mestre é necessário em todos os casos e é microfabricado usando métodos de litografia padrão. Utilizando o molde mestre, produzimos um padrão/carimbo elastomérico para ser utilizado em litografia suave. Os elastômeros usados para este fim precisam ser quimicamente inertes, ter boa estabilidade térmica, resistência, durabilidade, propriedades de superfície e serem higroscópicos. Borracha de silicone e PDMS (Polidimetilsiloxano) são dois bons materiais candidatos. Esses selos podem ser usados muitas vezes em litografia suave.

 

 

 

Uma variação da litografia suave é MICROCONTACT PRINTING. O carimbo de elastômero é revestido com tinta e pressionado contra uma superfície. Os picos do padrão entram em contato com a superfície e uma fina camada de cerca de 1 monocamada de tinta é transferida. Esta monocamada de filme fino atua como a máscara para o ataque seletivo a úmido.

 

 

 

Uma segunda variação é MICROTRANSFER MOLDING, na qual os recessos do molde de elastômero são preenchidos com precursor de polímero líquido e empurrados contra uma superfície. Uma vez que o polímero cura após a moldagem por microtransferência, retiramos o molde, deixando para trás o padrão desejado.

 

 

 

Por fim, uma terceira variação é MICROMOLDING IN CAPILARIES, onde o padrão do carimbo de elastômero consiste em canais que usam forças capilares para absorver um polímero líquido no carimbo de seu lado. Basicamente, uma pequena quantidade do polímero líquido é colocada adjacente aos canais capilares e as forças capilares puxam o líquido para dentro dos canais. O excesso de polímero líquido é removido e o polímero dentro dos canais pode curar. O molde do carimbo é retirado e o produto está pronto. Se a razão de aspecto do canal for moderada e as dimensões do canal permitidas dependerem do líquido usado, uma boa replicação do padrão pode ser assegurada. O líquido utilizado na micromoldagem em capilares pode ser polímeros termofixos, sol-gel cerâmico ou suspensões de sólidos dentro de solventes líquidos. A técnica de micromoldagem em capilares tem sido utilizada na fabricação de sensores.

 

 

 

A litografia suave é usada para construir recursos medidos na escala de micrômetros a nanômetros. A litografia suave tem vantagens sobre outras formas de litografia, como a fotolitografia e a litografia por feixe de elétrons. As vantagens incluem o seguinte:

 

• Menor custo na produção em massa do que a fotolitografia tradicional

 

• Adequação para aplicações em biotecnologia e eletrônica de plástico

 

• Adequação para aplicações envolvendo superfícies grandes ou não planas (não planas)

 

• A litografia suave oferece mais métodos de transferência de padrões do que as técnicas tradicionais de litografia (mais opções de "tinta")

 

• A litografia suave não precisa de uma superfície fotorreativa para criar nanoestruturas

 

• Com a litografia suave, podemos obter detalhes menores do que a fotolitografia em ambientes de laboratório (~30 nm vs ~100 nm). A resolução depende da máscara utilizada e pode atingir valores até 6 nm.

 

 

 

LITOGRAFIA SOFT MULTICAMADAS é um processo de fabricação em que câmaras microscópicas, canais, válvulas e vias são moldadas dentro de camadas coladas de elastômeros. O uso de dispositivos de litografia macia multicamadas que consistem em várias camadas podem ser fabricados a partir de materiais macios. A suavidade desses materiais permite que as áreas do dispositivo sejam reduzidas em mais de duas ordens de grandeza em comparação com dispositivos baseados em silício. As outras vantagens da litografia suave, como prototipagem rápida, facilidade de fabricação e biocompatibilidade, também são válidas na litografia suave multicamadas. Usamos essa técnica para construir sistemas microfluídicos ativos com válvulas on-off, válvulas de comutação e bombas inteiramente de elastômeros.