용매 보조 모세관 성형 (SACM)

LPEI-PAA-multilayer 필름을 수증기로 가소화하여 PDMS 스탬프 내로 모세관 성형이 가능하도록 만드는 기술 — 층별 조립(layer-by-layer) 다층 시스템에 SACM을 적용한 최초의 사례 (see Yoo et al., Nano Lett. (2008), p. 1083).

LPEI/PAA 필름은 다가 이온 가교 결합이 Tg 기반 용융 유동을 차단하기 때문에 기존의 열 모세관력 리소그래피에 저항성을 나타낸다. 필름을 80 °C / 100% RH의 수증기에 노출시키면 34%의 체적 팽창 (Φ_p = 0.75)이 유발되고 유효 연화 온도가 주변 온도 이하로 낮아져, PDMS 몰드 채널 내로의 Poiseuille 모세관 상승이 가능해진다 (see Yoo et al., Nano Lett. (2008), p. 1083).

• 형상 조건: 초기 필름 두께 470 nm, PDMS 공동 깊이 500 nm; 약 3–4 h, 수 bar의 압력.
• 모세관 상승은 z² ∝ t (Poiseuille)를 따르며 시그모이드형 포화를 보임; 초기 메니스커스 형성 지연은 채널 폭에 의존함 (채널이 넓을수록 지연이 길고 정상 상태 상승 속도는 빠름; 60 °C 대 80 °C 조건에서 확인됨, see Yoo et al., Nano Lett. (2008), Fig. 3B).
• 짧은 플라즈마 식각(30 s, ~30 nm/min)으로 패턴 사이의 얇은 잔류 폴리머를 제거함.
• 팽윤 조건에서 최소 패턴 선택도 ~700 nm 선-공간 (1:1) (see Yoo et al., Nano Lett. (2008), p. 1083).

SACM으로 패터닝된 PEM 템플릿은 이후 선택적으로 M13을 포획하여 정렬된 마이크로미터 배열을 형성함 → patterned-viral-monolayer-array.