Ein großflächiges, substratkonformes Prägeverfahren auf Maskaligner-Basis soll mit neuen Lacksystemen als kostengünstige Nanostrukturierungstechnik für neue Anwendungsfelder geöffnet werden.
Im Rahmen des Projekts SILFUMA wurde ein neuartiges Prägeverfahren (SCIL: „Substrate Conformal Imprint Lithography“) weiterentwickelt, bei dem mit flexiblen PDMS-Prägeformen großflächig und kostengünstig Nanostrukturen übertragen werden können. Bisher wurden hierfür nur Prägelacke verwendet, die anorganische Bestandteile enthalten und sehr lange Härtezeiten benötigen. Des Weiteren erfolgte die Herstellung der PDMS-Prägeformen in komplexen Prozessschritten. Ziel des Projektes war zum einen die Entwicklung eines schnell härtenden rein organischen Prägelacks, sodass strukturierte Lackschichten wie nach konventionellen photolithographischen Strukturierungsprozessen weiterprozessiert werden können. Zu anderen sollte der Herstellungsprozess für die Prägeformen stark vereinfacht und optimiert werden. Schließlich sollten funktionalisierte Prägelacke (funktionale Materialien) entwickelt werden, mit denen direkt durch das Prägen funktionsfähige Elemente (z.B. Leiterbahnen) hergestellt werden können.
rechts: Rasterelektronenmikroskopie-Bild einer geprägter Lochstruktur in einem epoxid-basierten Prägelack
Nach Evaluierung verschiedenster UV-härtender Polymere konnte ein rein organischer SCIL-tauglicher Prägelack (epoxid-basiert) identifiziert werden, der mit einer heizbaren Substratauflage innerhalb von 5 Sekunden aushärtet. Die einfache und anwenderunabhängige Fertigung von defektfreien Prägeformen wurde durch eine Neuentwicklung der Prägeformfertigungsgeräte und deutliche Verbesserungen beim Prozess erreicht. Schließlich wurden mittels Vermischung von UV-Polymeren und Nanopartikeln (Silber und Siliciumoxid) funktionale Prägelacke entwickelt, mit denen der SCIL-Technologie als günstige Nanostrukturierungstechnik neue Anwendungsfelder eröffnet werden konnten.
