LIGA uses deep X-ray lithography with synchrotron radiation for the production of high aspect ratio polymer microstructures. By shadow printing an X-ray mask is copied into an X-ray sensitive resist. A chemical developer dissolves the irradiated areas. Free lateral shape, structures heights from several µm up to several millimetres, vertical sidewalls with optical quality (Ra < 20 nm) and sub µm structure details are the basic characteristics of this process step.
The microstructure laboratory at KARA consists of three beamlines for deep x-ray lithography, each dedicated to a specific task in the LIGA-process. In this chapter we present the LIGA3 (Litho3) beamline, dedicated to the full range of X-ray lithography capabilities (XRL, DXRL and UDXRL). The typical data for the structural height ranges from several µm to about 5000 microns with a smallest width of 1 to 20 µm. Smaller line widths as well as higher structures are design dependent and therefore under further development. The whole system is under development.
The whole laboratory is placed inside a clean room for accurate environment conditions. The experimental equipment, together with the microstructure fabrication capabilities at IMT/KIT, is a unique installation for high precision and high aspect ratio microstructure fabrication. Even the resist preparation, development and optional electroforming process is done by using the clean room capabilities and expertise of IMT.
Publications
Last, A.; Gutekunst, J.; Opolka, A.; Krug, M.; Schwitzke, C.; Koch, R.; Mohr, J.
2020. Optics express, 28 (15), 22144–22150. doi:10.1364/OE.389058
Mikhaylov, A.; Reich, S.; Zakharova, M.; Vlnieska, V.; Laptev, R.; Plech, A.; Kunka, D.
2020. Journal of synchrotron radiation, 27 (3), 788–795. doi:10.1107/S1600577520002830
Nazmov, V. P.; Goldenberg, B. G.; Reznikova, E. F.; Boerner, M.
2020. SYNCHROTRON AND FREE ELECTRON LASER RADIATION: Generation and Application (SFR-2020), Article no: 060010, AIP Publishing. doi:10.1063/5.0030469
Mamyrbayev, T.; Opolka, A.; Ershov, A.; Gutekunst, J.; Meyer, P.; Ikematsu, K.; Momose, A.; Last, A.
2020. Applied Sciences, 10 (12), Art.Nr.: 4132. doi:10.3390/app10124132
Mamyrbayev, T.; Ikematsu, K.; Meyer, P.; Ershov, A.; Momose, A.; Mohr, J.
2019. Scientific reports, 9 (1), Article: 14366. doi:10.1038/s41598-019-50869-8
Seifert, M.; Ludwig, V.; Kaeppler, S.; Horn, F.; Meyer, P.; Pelzer, G.; Rieger, J.; Sand, D.; Michel, T.; Mohr, J.; Riess, C.; Anton, G.
2019. Scientific reports, 9 (1), Article no: 4199. doi:10.1038/s41598-018-38030-3
Jark, W.; Opolka, A.; Cecilia, A.; Last, A.
2019. Optics express, 27 (12), 16781. doi:10.1364/OE.27.016781
Gustschin, N.; Gustschin, A.; Meyer, P.; Viermetz, M.; Riederer, P.; Herzen, J.; Mohr, J.; Pfeifferark, F.
2019. Optics express, 27 (11), 15943–15955. doi:10.1364/OE.27.015943
Faisal, A.; Beckenbach, T.; Mohr, J.; Meyer, P.
2019. Journal of micro/nanolithography, MEMS and MOEMS, 18 (2), Article no: 023502. doi:10.1117/1.JMM.18.2.023502
Mikhaylov, A.; Reich, S.; Plech, A.; Zakharova, M.; Vlnieska, V.; Kunka, D.
2019. EUV and X-ray Optics: Synergy between Laboratory and Space VI. Ed.: R. Hudec, Artice no: 1103208, Society of Photo-optical Instrumentation Engineers (SPIE). doi:10.1117/12.2520687
Kornemann, E.; Zhou, T.; Márkus, O.; Opolka, A.; Schülli, T. U.; Mohr, J.; Last, A.
2019. Optics express, 27 (1), 185–195. doi:10.1364/OE.27.000185
Hellbach, K.; Baehr, A.; De Marco, F.; Willer, K.; Gromann, L. B.; Herzen, J.; Dmochewitz, M.; Auweter, S.; Fingerle, A. A.; Noël, P. B.; Rummeny, E. J.; Yaroshenko, A.; Maack, H.-I.; Pralow, T.; van der Heijden, H.; Wieberneit, N.; Proksa, R.; Koehler, T.; Rindt, K.; Schroeter, T. J.; Mohr, J.; Bamberg, F.; Ertl-Wagner, B.; Pfeiffer, F.; Reiser, M. F.
2018. Scientific Reports, 8 (1), 2602. doi:10.1038/s41598-018-20985-y
Márkus, O.; Greving, I.; Kornemann, E.; Storm, M.; Beckmann, F.; Mohr, J.; Last, A.
2018. Optics express, 26 (23), 30435. doi:10.1364/OE.26.030435
Kornemann, E.; Márkus, O.; Opolka, A.; Sawhney, K.; Cecilia, A.; Hurst, M.; Baumbach, T.; Last, A.; Mohr, J.
2018. Microscopy and microanalysis, 24 (S2), 270–271. doi:10.1017/S1431927618013685
Qureshi, A. A.; Klymyshyn, D. M.; Börner, M.; Guttmann, M.; Schneider, M.; Mazhar, W.; Mohr, J.
2018. Microsystem technologies, 24 (9), 3893–3900. doi:10.1007/s00542-018-3889-z
Vlnieska, V.; Zakharova, M.; Börner, M.; Bade, K.; Mohr, J.; Kunka, D.
2018. Applied Sciences, 8 (4), 528. doi:10.3390/app8040528
Zakharova, M.; Vlnieska, V.; Fornasier, H.; Börner, M.; Rolo, T. dos S.; Mohr, J.; Kunka, D.
2018. Applied Sciences, 8 (3), 468. doi:10.3390/app8030468
Willer, K.; Fingerle, A. A.; Gromann, L. B.; De Marco, F.; Herzen, J.; Achterhold, K.; Gleich, B.; Muenzel, D.; Scherer, K.; Renz, M.; Renger, B.; Kopp, F.; Kriner, F.; Fischer, F.; Braun, C.; Auweter, S.; Hellbach, K.; Reiser, M. F.; Schroeter, T.; Mohr, J.; Yaroshenko, A.; Maack, H.-I.; Pralow, T.; van der Heijden, H.; Proksa, R.; Koehler, T.; Wieberneit, N.; Rindt, K.; Rummeny, E. J.; Pfeiffer, F.; Noël, P. B.; Nolan, A.
2018. PLoS one, 13 (9), e0204565. doi:10.1371/journal.pone.0204565
Kornemann, E.; Márkus, O.; Opolka, A.; Zhou, T.; Greving, I.; Storm, M.; Krywka, C.; Last, A.; Mohr, J.
2017. Optics express, 25 (19), 22455–22466. doi:10.1364/OE.25.022455
Horn, F.; Gelse, K.; Jabari, S.; Hauke, C.; Kaeppler, S.; Ludwig, V.; Meyer, P.; Michel, T.; Mohr, J.; Pelzer, G.; Rieger, J.; Riess, C.; Seifert, M.; Anton, G.
2017. Physics in medicine and biology, 62 (16), 6729–6745. doi:10.1088/1361-6560/aa7721
Qureshi, A. A.; Klymyshyn, D. M.; Tayfeh, M.; Mazhar, W.; Börner, M.; Mohr, J.
2017. IEEE transactions on antennas and propagation, 65 (9), 4576–4584. doi:10.1109/TAP.2017.2724585
Gromann, L. B.; De Marco, F.; Willer, K.; Noël, P. B.; Scherer, K.; Renger, B.; Gleich, B.; Achterhold, K.; Fingerle, A. A.; Muenzel, D.; Auweter, S.; Hellbach, K.; Reiser, M.; Baehr, A.; Dmochewitz, M.; Schroeter, T. J.; Koch, F. J.; Meyer, P.; Kunka, D.; Mohr, J.; Yaroshenko, A.; Maack, H.-I.; Pralow, T.; Van Der Heijden, H.; Proksa, R.; Koehler, T.; Wieberneit, N.; Rindt, K.; Rummeny, E. J.; Pfeiffer, F.; Herzen, J.
2017. Scientific reports, 7 (1), Art. Nr. 4807. doi:10.1038/s41598-017-05101-w
Schröter, T. J.; Koch, F. J.; Meyer, P.; Kunka, D.; Meiser, J.; Willer, K.; Gromann, L.; De Marco, F.; Herzen, J.; Noel, P.; Yaroshenko, A.; Hofmann, A.; Pfeiffer, F.; Mohr, J.
2017. Review of scientific instruments, 88 (2), Art.Nr.: 029901. doi:10.1063/1.4975395
Rieger, J.; Meyer, P.; Horn, F.; Pelzer, G.; Michel, T.; Mohr, J.; Anton, G.
2017. Journal of Instrumentation, 12 (4), Art. Nr.: P04018. doi:10.1088/1748-0221/12/04/P04018
Schröter, T. J.; Koch, F. J.; Kunka, D.; Meyer, P.; Tietze, S.; Engelhardt, S.; Zuber, M.; Baumbach, T.; Willer, K.; Birnbacher, L.; Prade, F.; Pfeiffer, F.; Reichert, K.-M.; Hofmann, A.; Mohr, J.
2017. Journal of physics / D, 50 (22), Art.Nr. 225401. doi:10.1088/1361-6463/aa6e85
Koch, F. J.; O’Dowd, F. P.; Cardoso, M. B.; Da Silva, R. R.; Cavicchioli, M.; Ribeiro, S. J. L.; Schröter, T. J.; Faisal, A.; Meyer, P.; Kunka, D.; Mohr, J.
2017. Optics communications, 393, 195–198. doi:10.1016/j.optcom.2017.02.055
Prade, F.; Schaff, F.; Senck, S.; Meyer, P.; Mohr, J.; Kastner, J.; Pfeiffer, F.
2017. NDT & E international, 86, 65–72. doi:10.1016/j.ndteint.2016.11.013
Schröter, T. J.; Koch, F.; Meyer, P.; Baumann, M.; Münch, D.; Kunka, D.; Engelhardt, S.; Zuber, M.; Baumbach, T.; Mohr, J.
2017. Journal of micro/nanolithography, MEMS and MOEMS, 16 (1), 013501. doi:10.1117/1.JMM.16.1.013501
Schröter, T. J.; Koch, F. J.; Meyer, P.; Kunka, D.; Meiser, J.; Willer, K.; Gromann, L.; De Marco, F.; Herzen, J.; Noel, P.; Yaroshenko, A.; Hofmann, A.; Pfeiffer, F.; Mohr, J.
2017. Review of scientific instruments, 88 (1), 015104. doi:10.1063/1.4973632
Krywka, C.; Last, A.; Marschall, F.; Márkus, O.; Georgi, S.; Müller, M.; Mohr, J.
2016. AIP conference proceedings, 1764 (1), Art. Nr. 020001. doi:10.1063/1.4961129
Nazmov, V.; Reznikova, E.; Mohr, J.; Saile, V.; Tajiri, H.; Voigt, A.
2016. Applied optics, 55 (25), 7138–7141. doi:10.1364/AO.55.007138
Prade, F.; Fischer, K.; Heinz, D.; Meyer, P.; Mohr, J.; Pfeiffer, F.
2016. Scientific reports, 6, 29108/1–7. doi:10.1038/srep29108
Rieger, J.; Meyer, P.; Pelzer, G.; Weber, T.; Michel, T.; Mohr, J.; Anton, G.
2016. Optics express, 24 (12), 13357–13364. doi:10.1364/OE.24.013357
Meiser, J.; Willner, M.; Schröter, T.; Hofmann, A.; Rieger, J.; Koch, F.; Birnbacher, L.; Schüttler, M.; Kunka, D.; Meyer, P.; Faisal, A.; Amberger, M.; Duttenhofer, T.; Weber, T.; Hipp, A.; Ehn, S.; Walter, M.; Herzen, J.; Schulz, J.; Pfeiffer, F.; Mohr, J.
2016. Journal of X-Ray Science and Technology, 24 (3), 379–388. doi:10.3233/XST-160552
Marschall, F.; Last, A.; Simon, M.; Vogt, H.; Mohr, J.
2016. Optics express, 24 (10), 10880–10889. doi:10.1364/OE.24.010880
Koch, F. J.; Detlefs, C.; Schröter, T. J.; Kunka, D.; Last, A.; Mohr, J.
2016. Optics express, 24 (9), 9168–9177. doi:10.1364/OE.24.009168
Birnbacher, L.; Willner, M.; Velroyen, A.; Marschner, M.; Hipp, A.; Meiser, J.; Koch, F.; Schröter, T.; Kunka, D.; Mohr, J.; Pfeiffer, F.; Herzen, J.
2016. Scientific reports, 6 (4), 24022. doi:10.1038/srep24022
Schüttler, M.; Meyer, P.; Schaff, F.; Yaroshenko, A.; Kunka, D.; Besser, H.; Pfeiffer, F.; Mohr, J.
2016. Measurement science and technology, 27 (2), 025015. doi:10.1088/0957-0233/27/2/025015
Nazmov, V.; Reznikova, E.; Mohr, J.; Voigt, A.
2016. Journal of materials processing technology, 231, 319–325. doi:10.1016/j.jmatprotec.2015.12.002
Koch, F. J.; Schröter, T. J.; Kunka, D.; Meyer, P.; Meiser, J.; Faisal, A.; Khalil, M. I.; Birnbacher, L.; Viermetz, M.; Walter, M.; Schulz, J.; Pfeiffer, F.; Mohr, J.
2015. Review of scientific instruments, 86, 126114/1–3. doi:10.1063/1.4939055
Aligodarz, M. T.; Klymyshyn, D. M.; Rashidian, A.; Börner, M.; Shafai, L.; Mohr, J.
2015. IEEE transactions on antennas and propagation, 63, 3826–3838. doi:10.1109/TAP.2015.2452966
Nazmov, V.; Mohr, J.; Greving, I.; Ogurreck, M.; Wilde, F.
2015. Journal of micromechanics and microengineering, 25, 055010/1–7. doi:10.1088/0960-1317/25/5/055010
Nazmov, V.; Reznikova, E.; Mohr, J.; Schulz, J.; Voigt, A.
2015. Journal of materials processing technology, 225, 170–177. doi:10.1016/j.jmatprotec.2015.05.030
Koch, F.; Schröter, T.; Meiser, J.; Meyer, P.; Kunka, D.; Faisal, A.; Yaroshenko, A.; Birnbacher, L.; Prade, F.; Pfeiffer, F.; Duttenhofer, T.; Schulz, J.; Mohr, J.
2015. MikroSystemTechnik Kongress 2015, Karlsruhe, 26.-28.Oktober 2015, MikroSystemTechnik Kongress (2015), Karlsruhe, Germany, October 26–28, 2015
Aligodarz, M. T.; Klymyshyn, D. M.; Börner, M.; Matthis, B.; Mohr, J.
2015. MikroSystemTechnik Kongress 2015, Karlsruhe, 26.-28.Oktober 2015, MikroSystemTechnik Kongress (2015), Karlsruhe, Germany, October 26–28, 2015
Last, A.; Börner, M.; Marschall, F.; Meyer, P.; Simon, M.; Markus, O.; Georgi, S.; Mohr, J.
2015. MikroSystemTechnik Kongress 2015, Karlsruhe, 26.-28.Oktober 2015, MikroSystemTechnik Kongress (2015), Karlsruhe, Germany, October 26–28, 2015
Last, A.; Markus, O.; Georgi, S.; Mohr, J.
2015. MikroSystemTechnik Kongress 2015, Karlsruhe, 26.-28.Oktober 2015, MikroSystemTechnik Kongress (2015), Karlsruhe, Germany, October 26–28, 2015
Koch, F.; Schröter, T.; Meiser, J.; Meyer, P.; Kunka, D.; Faisal, A.; Yaroshenko, A.; Birnbacher, L.; Prade, F.; Pfeiffer, F.; Duttenhofer, T.; Schulz, J.; Mohr, J.
2015. MikroSystemTechnik Kongress 2015, Karlsruhe, 26.-28.Oktober 2015 Proceedings, 282–285, VDE Verlag
Aligodarz, M. T.; Klymyshyn, D. M.; Börner, M.; Matthis, B.; Mohr, J.
2015. MikroSystemTechnik Kongress 2015, Karlsruhe, 26.-28.Oktober 2015 Proceedings, 400–402, VDE Verlag
Last, A.; Börner, M.; Marschall, F.; Meyer, P.; Simon, M.; Markus, O.; Georgi, S.; Mohr, J.
2015. MikroSystemTechnik Kongress 2015, Karlsruhe, 26.-28.Oktober 2015 Proceedings, 384–386, VDE Verlag
Last, A.; Markus, O.; Georgi, S.; Mohr, J.
2015. MikroSystemTechnik Kongress 2015, Karlsruhe, 26.-28.Oktober 2015, 508–510, VDE Verlag
Koch, F. J.; Marschall, F.; Meiser, J.; Markus, O.; Faisal, A.; Schröter, T.; Meyer, P.; Kunka, D.; Last, A.; Mohr, J.
2015. Journal of micromechanics and microengineering, 25 (7), Art. Nr. 075015. doi:10.1088/0960-1317/25/7/075015
Ruiz-Yaniz, M.; Zanette, I.; Rack, A.; Weitkamp, T.; Meyer, P.; Mohr, J.; Pfeiffer, F.
2015. Physical review / A, 91, 033803/1–5. doi:10.1103/PhysRevA.91.033803
Ruiz-Yaniz, M.; Koch, F.; Zanette, I.; Rack, A.; Meyer, P.; Kunka, D.; Hipp, A.; Mohr, J.; Pfeiffer, F.
2015. Applied physics letters, 106, 151105/1–4. doi:10.1063/1.4917293