Diseño e implementación de un sistema de fotolitografía para fabricar microdispositivos a partir de películas delgadas

Design and implementation of a photolithography system to fabricate microdevices from thin films

Este artículo presenta el diseño e implementación de un sistema de fotolitografía para fabricar microdispositivos basados en películas delgadas. El sistema trabaja con una fuente ultravioleta (UV) de 380nm y permite obtener microestructuras de 10-200 μm. La implementación se hizo con el proceso de diseño y desarrollo de productos, donde se determinó las especificaciones técnicas, generación, selección y prueba de conceptos de los módulos de equipo del sistema. Se implementó un spincoater con rango de operación de 500-6000 rpm y una fuente de radiación UV basada en LEDs UV, con potencia de radiación de 1-20mW/cm2 y tiempo de exposición de 1-60s. Se obtuvo micropuentes (mPs) de 30-105μm sobre películas delgadas de cobre. Con microscopía óptica y procesamiento digital de imágenes, se determinó que el error relativo porcentual en sus áreas es menor al 4% y la variabilidad en sus anchos es menor a dos veces la desviación estándar.

This article presents the design and implementation of a photolithography system to manufacture microdevices based on thin films. The system works with ultraviolet (UV) source of 380nm and allows to obtain 10-200 μm microstructures. The implementation was made with the product design and development process, where the technical specifications, generation, selection and proof of concepts of the system equipment modules were determined. A spincoater with an operating range of 500-6000 rpm and UV radiation source, based on LEDs, with ranges in power of 1-20mW/cm2 and time of exposure 1-60s, were implemented. With optical microscopy and digital image processing, it was determined that the percentage relative error in their areas is less than 4% and the variability in their widths is less than two times the standard deviation.