نرم لتھوگرافی

SOFT LITHOGRAPHY  ایک اصطلاح ہے جو پیٹرن کی منتقلی کے متعدد عمل کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ تمام معاملات میں ایک ماسٹر مولڈ کی ضرورت ہوتی ہے اور معیاری لتھوگرافی کے طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے مائیکرو فیبریکیٹ کیا جاتا ہے۔ ماسٹر مولڈ کا استعمال کرتے ہوئے، ہم نرم لتھوگرافی میں استعمال ہونے کے لیے ایک الاسٹومیرک پیٹرن/سٹیمپ تیار کرتے ہیں۔ اس مقصد کے لیے استعمال کیے جانے والے ایلسٹومرز کو کیمیاوی طور پر غیر فعال ہونے، اچھی تھرمل استحکام، طاقت، استحکام، سطح کی خصوصیات اور ہائیگروسکوپک ہونے کی ضرورت ہے۔ سلیکون ربڑ اور PDMS (Polydimethylsiloxane) دو اچھے امیدوار مواد ہیں۔ یہ ڈاک ٹکٹ نرم لتھوگرافی میں کئی بار استعمال کیے جا سکتے ہیں۔

 

 

 

نرم لتھوگرافی کی ایک تبدیلی ہے MICROCONTACT پرنٹنگ۔ ایلسٹومر اسٹیمپ کو سیاہی کے ساتھ لیپت کیا جاتا ہے اور سطح پر دبایا جاتا ہے۔ پیٹرن کی چوٹیاں سطح سے رابطہ کرتی ہیں اور سیاہی کی تقریباً 1 monolayer کی ایک پتلی تہہ منتقل ہو جاتی ہے۔ یہ پتلی فلم monolayer منتخب گیلی اینچنگ کے لیے ماسک کا کام کرتی ہے۔

 

 

 

دوسرا تغیر ہے MICROTRANSFER مولڈنگ، جس میں ایلسٹومر مولڈ کے رسیسز مائع پولیمر پیشگی سے بھرے ہوتے ہیں اور ایک سطح کے خلاف دھکیلتے ہیں۔ مائیکرو ٹرانسفر مولڈنگ کے بعد پولیمر ٹھیک ہونے کے بعد، ہم مطلوبہ پیٹرن کو پیچھے چھوڑ کر سانچے کو چھیل دیتے ہیں۔

 

 

 

آخر میں ایک تیسرا تغیر ہے مائیکرو مولڈنگ ان کیپلریز، جہاں ایلسٹومر اسٹیمپ پیٹرن ان چینلز پر مشتمل ہوتا ہے جو کیپلیری قوتوں کا استعمال کرتے ہوئے مائع پولیمر کو اس کی طرف سے اسٹامپ میں ڈالتے ہیں۔ بنیادی طور پر، مائع پولیمر کی ایک چھوٹی سی مقدار کیپلیری چینلز سے متصل رکھی جاتی ہے اور کیپلیری قوتیں مائع کو چینلز میں کھینچتی ہیں۔ اضافی مائع پولیمر کو ہٹا دیا جاتا ہے اور چینلز کے اندر پولیمر کو ٹھیک ہونے دیا جاتا ہے۔ اسٹیمپ مولڈ کو چھیل دیا جاتا ہے اور پروڈکٹ تیار ہے۔ اگر چینل کا پہلو تناسب اعتدال پسند ہے اور چینل کے طول و عرض کی اجازت استعمال شدہ مائع پر منحصر ہے، تو اچھے پیٹرن کی نقل کو یقینی بنایا جا سکتا ہے۔ کیپلیریوں میں مائکرو مولڈنگ میں استعمال ہونے والا مائع تھرموسیٹنگ پولیمر، سیرامک سول-جیل یا مائع سالوینٹس کے اندر ٹھوس کی معطلی ہو سکتی ہے۔ کیپلیری تکنیک میں مائکرو مولڈنگ کو سینسر کی تیاری میں استعمال کیا گیا ہے۔

 

 

 

نرم لتھوگرافی کا استعمال مائیکرو میٹر سے نینو میٹر پیمانے پر ماپا جانے والی خصوصیات کی تعمیر کے لیے کیا جاتا ہے۔ نرم لتھوگرافی میں لتھوگرافی کی دیگر اقسام جیسے فوٹو لیتھوگرافی اور الیکٹران بیم لتھوگرافی کے مقابلے میں فوائد ہیں۔ فوائد میں درج ذیل شامل ہیں:

 

• روایتی فوٹو لیتھوگرافی سے بڑے پیمانے پر پیداوار میں کم لاگت

 

• بائیو ٹیکنالوجی اور پلاسٹک الیکٹرانکس میں ایپلی کیشنز کے لیے موزوں

 

• بڑی یا نان پلانر (نان فلیٹ) سطحوں پر مشتمل ایپلی کیشنز کے لیے موزوں

 

• نرم لتھوگرافی روایتی لتھوگرافی تکنیک کے مقابلے پیٹرن کی منتقلی کے زیادہ طریقے پیش کرتی ہے (زیادہ ''سیاہی'' کے اختیارات)

 

نرم لتھوگرافی کو نینو اسٹرکچر بنانے کے لیے فوٹو ری ایکٹیو سطح کی ضرورت نہیں ہے۔

 

نرم لیتھوگرافی کے ساتھ ہم لیبارٹری سیٹنگز میں فوٹو لیتھوگرافی سے چھوٹی تفصیلات حاصل کر سکتے ہیں (~30 nm بمقابلہ ~ 100 nm)۔ ریزولوشن استعمال کیے گئے ماسک پر منحصر ہے اور 6 nm تک قدروں تک پہنچ سکتا ہے۔

 

 

 

ملٹی لیئر سافٹ لیتھوگرافی  ایک من گھڑت عمل ہے جس میں خوردبینی چیمبرز، چینلز، والوز اور ویاس کو ایلسٹومر کی بندھن تہوں میں ڈھالا جاتا ہے۔ ملٹی لیئر نرم لتھوگرافی ڈیوائسز کا استعمال جس میں ایک سے زیادہ تہوں پر مشتمل ہو، نرم مواد سے بنا سکتے ہیں۔ ان مواد کی نرمی سلیکون پر مبنی آلات کے مقابلے میں آلے کے علاقوں کو دو سے زیادہ مقدار میں کم کرنے کی اجازت دیتی ہے۔ نرم لتھوگرافی کے دیگر فوائد، جیسے تیز رفتار پروٹو ٹائپنگ، فیبریکیشن میں آسانی، اور بائیو کمپیٹیبلٹی، ملٹی لیئر نرم لتھوگرافی میں بھی درست ہیں۔ ہم اس تکنیک کا استعمال آن آف والوز، سوئچنگ والوز اور ایلسٹومر سے مکمل طور پر باہر پمپ کے ساتھ فعال مائیکرو فلائیڈک سسٹم بنانے کے لیے کرتے ہیں۔