Способ изготовления высокоаспектных микроструктур

Авторы патента:

G03F7/00 - Фотомеханическое, например фотолитографическое, изготовление рельефных (текстурированных) поверхностей или поверхностей с рисунком, например печатные поверхности; материалы для этих целей, например содержащие фоторезисты; устройства, специально приспособленные для этих целей (использующие фоторезистные структуры для специальных процессов см. соответствующие подклассы, например B44C,H01L, а также рубрики, например H01L 21/00,H05K)

Владельцы патента RU 2702798:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки, Институт Ядерной Физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения (ИЯФ СО РАН) (RU)

Изобретение относится к микросистемной технике и технологии, а именно к изготовлению высокоаспектных микроструктур, и может быть использовано для изготовления структурированных сцинтилляционных экранов. Способ изготовления высокоаспектных микроструктур заключается в радиационно-индуцированной абляции, при этом используется корпускулярное ионизирующее излучение. Технический результат – получение высокоаспектных микроструктур без использования химически активного вещества.

Изобретение относится к микросистемной технике и технологии и может быть использовано для создания микроструктур в различных материалах, например, в неорганических соединениях типа хлорида натрия и иодида цезия допированного таллием, с аспектным отношением больше единицы.

Одним из способов увеличения пространственного разрешения сцинтилляционных экранов с сохранением их чувствительности является их структурирование, а именно разбиение сцинтилляционного экрана на оптически изолированные друг от друга ячейки. Пространственное разрешение такого экрана определяется латеральными размерами ячейки, а его чувствительность высотой ячейки. Обычно такой экран представляет собой матрицу, набранную из отдельных кристаллов типа LSO, LYSO или BGO, со вставками из отражающего материала между ними. Размеры каждого кристалла составляют обычно не меньше нескольких миллиметров. Сборка такого экрана является крайне трудоемким процессом, причем при уменьшении размеров отдельного кристалла трудоемкость значительно возрастает.

Известен способ разбиения кристалла сцинтиллятора на ячейки посредством лазерной абляции [H. Sabet, H. Kudrollia and etc. Laser pixelation of thick scintillators for medical imaging applications: X-ray studies. Proc. of SPIE Vol. 8853, 88530B. 2013]. Это наиболее близкий аналог предлагаемому способу. Таким образом можно получить ячейки размером 1×1×10 мм³ в кристалле LYSO размером 20×20 мм², или ячейки размером 0,392×0,392×10 мм³ в кристалле CsI:Tl в области размером 7×7 мм². Недостатком данного способа является его ограниченная производительность. Время обработки кристалла пропорционально числу ячеек, а время обработки одной ячейки ограниченно риском разрушения кристалла из-за его перегревания. Поэтому обычно размеры таких экранов составляют не больше 20×20 ячеек.

Также известен способ получения высокоаспектных микроструктур в неорганических соединениях типа хлорида натрия посредством радиационно-индуцированной абляции при облучении мягким рентгеновским излучением через трафаретную маску [Katoh, Т. & Zhang, Y. (1998), 'High aspect ratio micromachining by synchrotron radiation direct photo-etching', Microsystem Technologies 4(3), 135-138.].

Все существующие работы по получению высокоаспектных микроструктур радиационно-индуцированной абляцией проводились посредством облучения фотонами на синхротронных источниках излучения. Только синхротронные источники могут обеспечить необходимую яркость в нужном спектре излучения. Однако, источники синхротронного излучения - это большие установки отличающиеся дорогостоящем операционным временем.

Известно, что облучение электронами оказывает на фторполимеры схожее действие С облучением рентгеном [Wheeler, D.R. & Pepper, S.V. (1990), 'X-ray photoe-lectron and mass spectroscopic study of electron irradiation and thermal stability of polytetrafluoro-ethylene', Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films 8(6), 4046-4056.], поэтому было предложено использовать электронно-лучевое облучение вместо рентгеновского.

Также нужно отметить, что использование трафаретных масок накладывает ограничения на выбор топологии. Существует способ [Vladimirsky, Y.; Vladimirsky, О. & Saile, Y. (1994), High aspect ratio microstructures and methods for manufacturing microstructures, Patent US 6093520], который позволяет создавать произвольную топологию без использования несущих мембран. В этом способе шаблон формируется непосредственно на образце.

Предложенный способ предполагает использование радиционно-индуцированной абляции. То есть для получения высокоаспектных микроструктур не используются химически активные вещества и не предполагается изменение химического состава облученного вещества.

В предложенном способе изготовления высокоаспектных микроструктур - требуемая топология задается трафаретным шаблоном или маской, например, из меди, сформированной непосредственно на облучаемой подложке посредством, например, взрывной литографии. Образец облучается по всей площади потоком электронов. Толщина маски должна быть достаточной, чтобы полностью поглотить падающие частицы. На неприкрытых маской областях происходит радиационно-индуцированная абляция. Закрытые маской области остаются нетронутыми.

Например, при облучении кристалла иодида цезия через никелевую сетку с отверстиями диаметром 120 мкм можно получить поры глубиной до 900 мкм и диаметром до 150 мкм при облучении в течение 30 минут. На кристалле хлорида натрия можно сформировать посредством взрывной литографии топологию из меди толщиной 1 мкм и минимальным топологическим размером 3 мкм, и после электронно-лучевого облучения получить структуры с аспектным отношением больше единицы. В обоих случаях используется электронная пушка с ускоряющим напряжением 10 кВ и током до 20 мА для облучения образца диаметром до 60 мм.

Способ изготовления высокоаспектных микроструктур, заключающийся в радиационно-индуцированной абляции, отличающийся тем, что используется корпускулярное ионизирующее излучение.

Настоящее изобретение относится к способу механического контактирования гибкого штампа с подложкой при их точном совмещении, а также к способу, в котором используют указанный способ контактирования для впечатывания шаблона на гибком штампе в слой на подложке, в который выполняют впечатывание.

Отверждаемая полимерная композиция и способ изготовления из неё отверждённого продукта // 2699556

Изобретение относится к отверждаемым полимерным композициям, включающим фотополимеризующиеся компоненты, отверждаемые под действием излучения ультрафиолетового диапазона с образованием отвержденных продуктов.

Способ изготовления штампа с рисунком, штамп с рисунком и способ отпечатывания // 2695290

Изобретение относится к способу изготовления печатающего штампа для формирования рисунка на профилированной поверхности, печатающему штампу как таковому и использованию печатающего штампа для печати.

Фотоотверждаемая смоляная композиция для стереолитографического производства, трехмерные изделия, полученные с указанной композицией, и соответствующий способ производства // 2689578

Изобретение относится к способу стереолитографического производства. Жидкая фотоотверждаемая смоляная композиция для стереолитографии, содержащая (i) по меньшей мере одно радикально полимеризуемое соединение (А), представленное следующей общей формулой (I): R4O-CO-NH-R2-NH-CO-O-R1-O-CO-NH-R3-NH-CO-OR4 (I), где R1 представляет собой остаток линейного или разветвленного политетраметиленгликоля со средней молекулярной массой от 200 до 3000 г/моль; R2 представляет собой остаток диизоцианатного соединения; R3 представляет собой остаток диизоцианатного соединения, такой же как или отличный от R2; a R4 выбран из AcrO-CH2-CH2-; (AcrO-CH2)2CH-; (AcrO-CH2)3C-CH2-; AcrO-CH2-CHCH3-; AcrO-СН2-СНС2Н5- и (AcrO-СН2)2С(С2Н5)СН2-, предпочтительно из AcrO-СН2-СН2 и более предпочтительно AcrO-СН2-СН2-; где Acr представляет собой CH2=C(R)-CO- и R представляет собой атом водорода или метильную группу; (ii) по меньшей мере одно радикально полимеризуемое органическое соединение (В), отличное от соединения (А); и (iii) фоточувствительный инициатор радикальной полимеризации (С), причем содержание радикально полимеризуемого соединения (А) варьируется от 5 до 70 мас.% от общего количества соединений (А) и (В).

Жидкая фотополимеризующаяся композиция для лазерной стереолитографии // 2685211

Изобретение относится к жидкой фотополимеризующейся композиции (ФПК) для лазерной стереолитографии. Композиция содержит 96-98 вес.% смеси ди(мет)-акриловых олигомеров и (мет)акрилового мономера и 2-4 вес.% фотоинициатора 2,2′-диметокси-2-фенилацетофенона.

Жидкая фотополимеризующаяся композиция для лазерной стереолитографии // 2685211

Алкилфенолоформальдегидные смолы - пленкообразующие для фоторезистов // 2677493

Изобретение относится к пленкообразующим для фоторезистов на основе алкилфенолоформальдегидных смол. Пленкообразующую составляющую для фоторезистов на основе алкилфенолоформальдегидной смолы получают конденсацией смеси алкилфенола и формальдегида в присутствии бензолсульфокислоты в качестве кислотного катализатора в среде уксусной кислоты в качестве органического растворителя при нагревании с последующим выделением смолы на охлажденную до 5-10°С дистиллированную воду, в качестве мономеров используются коксохимические фракции дикрезол и трикрезол, мольное соотношение мономер/формальдегид составляет 1/(0,57-1).

Способ получения структурированных покрытий // 2660664

Изобретение относится к способу получения структурированных покрытий. Способ получения структурированных покрытий включает нанесение на подложку композиции, содержащей одно неорганическое связующее вещество с общей формулой SiaR1bOc(OR2)d, при этом а≥2, b≥0, c≥1, d≥5, и R1 и R2 представляют собой органический радикал; по меньшей мере один оксидный пигмент, который после добавления смеси, включающей 15 мл 1 М щавелевой кислоты и 15 мл 20% водной хлористоводородной кислоты в пересчете на 1 г оксидного пигмента, при стандартных условиях приводит к повышению температуры по меньшей мере на 4°C, и по меньшей мере один растворитель.

Устройство защиты литографического оборудования от пылевых металлических частиц // 2655339

Изобретение относится к устройствам защиты рабочих элементов литографического оборудования от потоков пылевых частиц, в которых запыление элементов оптики продуктами распыления мишени при ее облучении лазерным излучением является критическим.

Способ получения фоторезистивного слоя на различных подложках // 2654329

Изобретение относится к области литографии и касается способа получения фоторезистивного слоя. Фоторезистивный слой получают аэрозольным распылением из раствора фоторезистивного материала.