Verwendung einer Inkjet-gedruckten Fotomaske in der fotolithografischen Herstellung von Polymerstrukturen

Die präzise Herstellung von Mikrostrukturen erfordert häufig teure oder zeitaufwändige Verfahren wie z.B. Elektronenstrahlschreiben. Um einfach und schnell präzise Polymerstrukturen herstellen zu können, wird hier ein Verfahren basierend auf einer Inkjet-gedruckten Fotomaske für einen fotolithografischen Herstellungsprozess vorgestellt. Diese Fotomaske bringt jedoch eine Herausforderung mit sich: Die Druckpunkte der Maske werden in die Polymerstruktur übertragen. Deshalb wurde ein individuelles Fotolithografiesystem entworfen, welches zunächst das Maskenbild verkleinert und anschließend das Zwischenbild über die Hauptverkleinerung auf das Polymer projiziert. Durch die Verwendung eines nichtlinearen Polymers, wird die belichtete Struktur erst beim Überschreiten einer bestimmten Belichtungsdosis ausgehärtet. Trotz einer unscharfen Abbildung werden scharfe Kanten entwickelt und die Druckpunktrauheit der Inkjet-gedruckten Maske wird nicht übertragen. Das Fotolithografiesystem mit einer Auflösung von 29 lp/mm und einem Vergrößerungsfaktor von 0.03 ermöglicht so eine schnelle und präzise Herstellung von Polymerstrukturen im einstelligen Mikrometerbereich.