Das LIGA‐Verfahren: Mikrofertigung durch Röntgentiefenlithographie mit Synchrotronstrahlung, Galvanoformung und Kunststoffabformung

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Abstract
Die moderne Fertigungstechnik für mikroelektronische Schaltkreise gewinnt in zunehmendem Maß auch in anderen Technologiebereichen an Bedeutung. Integrierte optische und akustische Bauelemente, Mikrosensoren für die unterschiedlichsten Meßaufgaben, Düsen für Tintenstrahldrucker sind Beispiele für Produkte, bei deren Herstellung bereits heute Standard‐methoden der IC‐Fertigung eingesetzt werden. „Stand und Perspektiven der Mikromechanik”︁ war der Titel eines kurzen Beitrags im Januar‐Heft 1987 der Physikalischen Blätter, in dem A. Heuberger schwerpunktmäßig ein Verfahren zur Herstellung von Mikrostrukturen beschrieb: das anisotrope Ätzen von Silizium. Ein anderes Verfahren ist das sog. reaktive Trockenätzen. Im folgenden wird das LIGA‐Verfahren, ein weiteres Verfahren der Mikrostrukturfertigung beschrieben. Es beruht auf einer Kombination von Lithographie mit Synchrotronstrahlung, Galvanoformung und Abformung und ermöglicht die Herstellung von Mikrostrukturen mit Strukturhöhen von mehreren hundert Mikrometern bei kleinsten Lateralabmessungen im Mikrometerbereich, d. h. das sog. Aspektverhältnis erreicht Werte von mehr als 100:1. Die mit dem LIGA‐Verfahren realisierbaren Kombinationen von Strukturhöhe und Aspektverhältnis liegen damit um etwa eine Größenordnung über den Werten, die man bisher mit Trockenätzprozessen erzielt hat und sind mit den Maximalwerten des anisotropen naßchemischen Ätzens von einkristallinem Silizium vergleichbar. Während man beim Siliziumätzen jedoch an vorgegebene Symmetrieebenen im Einkristall gebunden ist, was bereits die Herstellung kreiszylindrischer Mikrostrukturen ausschließt, kann man beim LIGA‐Verfahren die laterale Querschnittsform der Mikrostrukturen beliebig vorgeben, und es gibt vielfältige Möglichkeiten für eine optimale Werkstoffauswahl, angefangen mit Metallen und Legierungen über Kunststoffe bis voraussichtlich hin zu Glas und Keramik.