DE102009000642B4

DE102009000642B4 - Verfahren zur Herstellung mikrostrukturierter Bauteile mittels Photolithographie

Info

Publication number: DE102009000642B4
Application number: DE102009000642A
Authority: DE
Inventors: Dr. Dreßler Martin
Original assignee: Bundesanstalt fuer Materialforschung und Pruefung BAM
Current assignee: Bundesanstalt fuer Materialforschung und Pruefung BAM
Priority date: 2009-02-05
Filing date: 2009-02-05
Publication date: 2012-12-06
Anticipated expiration: 2029-02-06
Also published as: DE102009000642A1; US20100196660A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung mikrostrukturierter Formteile (22),
wobei
auf ein Substrat (10) eine erste, negative oder positive photosensitive Schicht (12) mit einer Schichtdicke (D1) aufgetragen wird und die erste photosensitive Schicht (12) bereichsweise mittels Licht einer geeigneten Wellenlänge belichtet wird;
eine zweite, negative oder positive photosensitive Schicht (12') mit einer Schichtdicke (D2) auf die erste photosensitive Schicht (12) aufgetragen und bereichsweise mittels Licht einer geeigneten Wellenlänge belichtet wird, wobei die belichteten Bereiche (16') in der zweiten Schicht (12') gleich und/oder unterschiedlich zu den belichteten Bereichen (16) in der ersten Schicht (12) sind, wobei die erste und zweite photosensitive Schicht (12, 12') eine Suspension aus einem Negativ- oder Positiv-Photolack und darin suspendierten Feststoffpartikeln ist;
optional die Schritte Auftragen und bereichsweises Belichten einer photosensitiven Schicht (12, 12') so oft wiederholt werden, bis eine vorbestimmte Höhe (H) erreicht wird, wobei die belichteten Bereiche (16, 16') der zumindest zwei photosensitiven Schichten...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung mikrostrukturierter Formteile, unter Verwendung eines photolithographischen Verfahrens.
Bauteile mit definierten und komplexen inneren Strukturen, wie beispielsweise Hinterschneidungen oder Durchbrüchen, lassen sich in der Größenordnung von einigen Zentimetern bis in den Submillimeterbereich (ca. 100 μm) herstellen. Es ist zwar durchaus möglich (i), Oberflächen mit noch feineren Strukturen zu versehen und (ii) kleine Strukturen mit definierten Abmessungen in Bauteile einzubringen, jedoch sind im ersten Fall nur die Oberflächen zugänglich und im zweiten ist es nicht möglich, gezielt jedes einzelne Strukturelement hinsichtlich seiner Größe, vor allem aber seiner Position zu manipulieren. Beispielhaft wird hier der Einsatz von Porosierungsmitteln in der Keramik genannt. Poren im Mikrometermaßstab sind zweifellos herstellbar, jedoch ist die zusätzliche Steuerung der Platzierung jedes einzelnen Strukturelementes, d. h. jeder einzelnen Pore bisher nicht möglich. Solch genau gesteuerte Strukturerzeugung ist bisher nur bis in den Submillimeterbereich möglich.
Neben der klassischen mechanischen Bearbeitung durch so genannte subtraktive Verfahren (materialabtragende Verfahren) wie Bohren, Fräsen, Drehen etc, haben sich in den letzten Jahren aufgrund der Limitierungen dieser klassischen Herstellungsverfahren auch Methoden des Rapid Prototyping (schneller Prototypenbau) etabliert. Diese wirken additiv, d. h. eine gewünschte Struktur entsteht nicht durch Entfernung überschüssigen Materials, sondern durch gezieltes Hinzufügen. Rapid Prototyping erlaubt die Herstellung komplexerer Strukturen als die klassischen subtraktiven Verfahren.
Eine Vielzahl an unterschiedlichen Verfahren und Verfahrenskombinationen sind im Rahmen des Rapid Prototyping zugänglich. Am gängigsten ist entweder (a) der direkte additive Bauteilaufbau mittels pulverbasierter Techniken oder (b) das Erstellen einer Gießform mittels photopolymerbasierter Verfahren. Aus unterschiedlichen Gründen ist beiden Herangehensweisen gemein, dass die Herstellung kleinerer Strukturen als im Submillimeterbereich nicht möglich ist.
Bei den klassischen subtraktiven Verfahren limitiert die Werkzeuggröße die zu erzeugende Auflösung auf den Submillimeterbereich. Im Hinblick auf die additiven Rapid Prototyping Verfahren ist es im Fall (a) zwingend erforderlich, dass die verwendeten Pulver eine gute Fließfähigkeit aufweisen und damit vergleichsweise große Mindestteilchengrößen haben. Diese Voraussetzung begrenzt allerdings gleichzeitig die mögliche Feinheit der Pulver und damit die erreichbare Auflösung erheblich. Im Fall (b) der additiven Rapid Prototyping Verfahren limitiert die mögliche Fokussierbarkeit des für die lokale Polymerisation verwendeten Laserstrahls, die Eindringtiefe in das Polymerbad, d. h. in die Monomerlösung, sowie die Benetzungs- und Fließfähigkeit der Feststoffsuspension beim nachträglichen Forminfiltrieren die Auflösung.
Hinsichtlich des Herstellungsprinzips lassen sich die Rapid Prototyping Verfahren des Stands der Technik wie folgt unterteilen: UV-aushärtende Verfahren (Stereolithografie – SL), Sinterverfahren (selective laser sintering – SLS), Laminierverfahren (laminated object manufacturing – LOM), Extrudierverfahren (fused deposition moulding FDM) und 3D-Druck-Verfahren (3D-Printing).
Bei der SL tastet ein Laserstrahl die Oberfläche einer photoempfindlichen Flüssigkeit ab. An den Stellen, die der Laserstrahl bestrahlt, startet eine chemische Reaktion, die zum lokalen Aushärten des Polymers führt. Durch Absenken der bereits mit Laserstrahlung abgetasteten Ebene in das Polymerbad und erneuter Bestrahlung entsteht Schicht für Schicht ein Bauteil.
Beim SLS dient ebenfalls ein Laserstrahl zur Erzeugung der gewünschten Struktur, jedoch tastet dieser statt der Oberfläche eines Polymerbades eine Pulverschüttung ab. Die Laserleistung wird so gewählt, dass sich das Pulverbett lokal stark erhitzt und die Pulverteilchen an der bestrahlten Stelle versintern. Wie bei der SL wird die Ebene, in der bereits eine Struktur einbeschrieben wurde, abgesenkt und eine neue Schicht Pulver aufgetragen.
Im Rahmen des LOM dient ebenfalls ein Laser zur Strukturierung. Viele Lagen einer Folie werden übereinander gestapelt, d. h. laminiert. Indem der Laser die Folie lokal zerschneidet, beschreibt er nach jedem Laminierschritt die Kontur des gewünschten Bauteils.
Beim Extrudierverfahren FDM wird kontinuierlich aus einer feinen Düse ein pastöser Strang eines Gemisches aus Feststoff und Plastifizierern herausgepresst und auf einer Unterlage abgelegt während die Düse in x-y-Richtung gesteuerte Bewegungen ausführt. Nach Erzeugung der ersten Schicht erfolgt der Aufbau weiterer Schichten durch Ablage des Stranges auf den bereits abgelegten Strangteilen.
3D-Printing ist eine Methode, bei der nicht ein Laser, sondern ein feiner Flüssigkeitsstrahl die Kontur des Bauteils beschreibt. In eine Pulverschicht wird mittels eines dünnen Strahls Binder aufgebracht. Ein Rakel schiebt eine neue Pulverschicht über die vorherige und das Aufdrucken eines Bindermusters erfolgt erneut.
Mit diesen Verfahren aus dem Bereich des Rapid Prototyping sind die folgenden Auflösungen zu erreichen: SL ⇒ 100 μm, SLS ⇒ 76 μm, LOM ⇒ 51 μm, FDM ⇒ 254 μm und 3D-Printing ⇒ 178 μm (Yan und Gu, A review of rapid prototyping technologies and systems, Computer-Aided Design 28 (1996) 307–318).
Die limitierenden Faktoren lassen sich hauptsächlich auf die folgenden Parameter zurückführen. Bei der SL ist die Größe des Laserflecks und die minimale Eindringtiefe des Laserstrahles in das Polymerbad ausschlaggebend. Je größer der Laserfleck und die Eindringtiefe in das Polymerbad, desto geringer ist die Auflösung. Beim SLS ist ebenfalls die Größe des Laserflecks aber vor allem das Fließverhalten des verwendeten Pulvers von Bedeutung. Allen pulverbasierten Verfahren ist gemein, dass die höchstens erreichbare räumliche Auflösung um ein Vielfaches größer ist als die Teilchengröße des verwendeten Pulvers. Die Teilchengröße wiederum ist nicht beliebig reduzierbar, da Pulverteilchen im Bereich von wenigen Mikrometern kein zufriedenstellendes Fließverhalten mehr zeigen. Dies stellt auch des Hauptproblem beim 3D-Printing dar. Beim LOM limitiert die Dicke des verwendeten Laminates die Auflösung. Die Auflösung des FDM wird durch die Düsenweite des Mikroextruders begrenzt.
Zwei weitere generelle Probleme der Verfahren des Rapid Prototyping sind die Notwendigkeit von Stützstrukturen und die Möglichkeit der Entfernung überschüssigen Materials aus Bauteilen mit Hohlräumen.
Stützstrukturen sind beispielsweise bei der Herstellung von Bauteilen mit Hinterscheidungen mittels FDM und SL nötig, da die Bauteile lediglich Luft (FDM) bzw. ein Polymerbad (SL) umgibt. Alle pulverbasierenden Verfahren (SLS, 3D-Printing) und LOM benötigen hingegen keine Stützstrukturen, da das umliegende Pulverbett (SLS, 3D-Printing) oder Laminat (LOM) als Stütze dient.
Die Frage der Entfernung überschüssigen Materials aus dem gedruckten Grünkörper ist am einfachsten bei der SL lösbar. Das flüssige, nicht durch den Laserstrahl bestrahlte Polymer kann einfach aus dem gedruckten Körper ablaufen. Bei den pulverbasierenden Verfahren (SLS, 3D-Printing) ist die Entfernung überschüssigen Pulvers aufgrund der begrenzten Fließfähigkeit von Feststoffschüttungen erschwert. Am schwierigsten gestaltet sich die Entfernung überschüssigen Materials beim LOM. Dort liegt das überschüssige Material in einem Hohlraum nicht in Form einer Flüssigkeit oder Pulverschüttung, sondern als fester Block aus laminierter Folie vor.
Eine Mikrostrukturierung mit einer verbesserten Auflösung, d. h. mit einer Auflösung im Mikrometer- und Submikrometerbereich, ist insbesondere für den Bereich der Biowissenschaften von besonderer Bedeutung. Tierische Zellen sind in ihrer physiologischen Umgebung in dreidimensionale mikrostrukturierte Netzwerke eingebunden und werden durch Wechselwirkung mit ihrer direkten Umgebung in ihrer Entwicklung und ihrem Verhalten beeinflusst. Zur Optimierung von an sich artifiziellen Laborbedingungen, beispielsweise für das Tissue Engineering (künstliche Gewebeherstellung) oder die Verbesserung von Implantatmaterialien, werden daher dreidimensionale biokompatible auf der subzellulären Ebene mikrostrukturierte Werkstoffe und Formteile benötigt.
DE 2 303 621 A offenbart ein einschichtiges photolithographisches Verfahren, wobei als Struktur erzeugende Stoffe wasserlösliche Metallsalzverbindungen verwendet werden. Darüber hinaus beschreibt diese Druckschrift ein Verfahren zur Herstellung von Mikroverdrahtungen, d. h. von Strukturen, die mit lediglich einem Belichtungsschritt vollständig erzeugt werden und keine interne Strukturierung aufweisen.
In US 7 452 570 B1 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem aus präkeramischen Polymeren durch eine chemische Reaktion auf einem Substrat ein dreidimensionales Bauteil hergestellt wird. Die Vernetzung der Polymere erfolgt hier über eine thermomechanische Aktivierung im Rahmen eines Schreibprozesses mit einem Cantilever. Mehrere Vernetzungsschritte können aneinander anschließen.
In DE 198 15 978 A1 wird die lithographische Herstellung von Klein- und Mikrokeramikteilen beschrieben, wobei ebenfalls präkeramische Polymere verwendet werden, so dass auch hier ein zusätzlicher Pyrolyseschritt zur Erstellung der fertigen Keramik nötig ist. Der Auftrag der präkeramischen Polymere erfolgt einmalig und es wird somit nur eine Schicht erzeugt. Die mit diesem Verfahren erhaltenen Strukturen können kleiner als 70 μm sein.
US 2007/0040504 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Plasmabildschirmen, wobei eine Mischung aus Rapid-Prototyping und Photolithographie zum Einsatz kommt. Dabei wird eine schwarze Hintergrundschicht als flüssige photosensitive Zusammensetzung auf ein Substrat aufgetragen und dann getrocknet, wobei das Lösungsmittel aus der Zusammensetzung entweicht. Dann wird durch eine erste Maske belichtet und dadurch die schwarze Hintergrundschicht gehärtet. Nach Entfernen der Maske wird ein photosensitives Elektrodenmaterial aufgetragen, das ebenfalls getrocknet und durch eine zweite Maske belichtet wird. Bei diesem zweiten Belichten werden sowohl die Hintergrundschicht als auch das Elektrodenmaterial gehärtet, d. h., es findet eine vollständige Nachbelichtung statt. Damit eignet sich das beschriebene Verfahren nur für Strukturen, die makroskopisch strukturiert sind.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die im Stand der Technik vorhandenen Nachteile zu überwinden und ein Verfahren zur Mikrostrukturierung von Formteilen mit einer verbesserten Auflösung bereitzustellen. Insbesondere soll eine Durchbelichtung bei der Belichtung von Folgeschichten auf darunter liegende Schichten vermieden werden.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird mit dem Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung mikrostrukturierter Formteile, wobei auf ein Substrat eine negative oder positive photosensitive Schicht mit einer Schichtdicke aufgetragen wird und die negative oder positive photosensitive Schicht bereichsweise mittels Licht einer geeigneten Wellenlänge belichtet wird; eine zweite negative oder positive photosensitive Schicht mit einer Schichtdicke auf die erste photosensitive Schicht aufgetragen und bereichsweise mittels Licht einer geeigneten Wellenlänge belichtet wird, wobei die belichteten Bereiche in der zweiten Schicht gleich und/oder unterschiedlich zu den belichteten Bereichen in der ersten Schicht sind; die Schritte Auftragen und bereichsweises Belichten der photosensitiven Schicht so oft ausgeführt werden, bis eine vorbestimmte Höhe H erreicht wird, wobei die belichteten Bereiche der photosensitiven Schichten das Positiv oder Negativ der Mikrostruktur des Formteils darstellen; die belichteten oder die nicht belichteten Bereiche des Formteils mit einem Entwickler ausgewaschen werden; und der zurückbleibende Grünling anschließend verfestigt wird. Die erste und zweite photosensitive Schicht ist jeweils eine Suspension aus Feststoffpartikeln in einem Negativ- oder Positiv-Photolack. Erfindungsgemäß wird zwischen den zumindest zwei photosensitiven Schichten eine Schutzschicht aufgebracht, die eine Substanz enthält, die geeignet ist, Licht der Wellenlänge zu absorbieren, das zur Belichtung der photosensitiven Schicht verwendet wird.
Auf ein Substrat werden erfindungsgemäß also mindestens zwei dünne Schichten, aufgebracht. Die Gesamtanzahl an Schichten ergibt sich aus der Höhe des zu erzeugenden Bauteils und der Schichtdicke. Die Schichtdicke jeder aufgebrachten Schicht beträgt von 100 Nanometern bis zu wenigen Mikrometern und wird derart gewählt, dass sie die erreichbare Auflösung der Mikrostruktur nicht limitiert. Nach jedem Beschichtungsvorgang erfolgt eine selektive Belichtung mittels einer Belichtungsmaske. Sind genügend Schichten aufgebracht und belichtet, d. h. wenn die angestrebte Bauteilhöhe erreicht ist, schließt sich eine photochemische Behandlung an; die selektiv alle belichteten Stellen auswäscht. Der so erzeugte mikrostrukturierte „Grünling” wird anschließend durch eine weitere vorzugsweise physikalische Behandlung verfestigt.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt die Herstellung von komplexen Bauteilen mit hinsichtlich ihrer Größe und Position definierten Strukturen. Vorteilhafterweise werden jedoch im Unterschied zu den klassischen subtraktiven Verfahren und den bekannten Rapid Prototyping Verfahren Formteile mit wesentlich kleineren Strukturabmessungen bis hinab in den Mikrometer- und Submikrometermaßstab zur Verfügung gestellt. Vorteilhafterweise wird dadurch das Problem der auf den Submillimeterbereich limitierten geometrischen Auflösung bisheriger Verfahren gelöst. Eine solch verbesserte Auflösung eröffnet neue Wege in der Strukturierung nicht nur von Implantaten, sondern erlaubt auch im Hinblick auf Anwendungen wie strukturierte Beschichtungen neue Wege. Beispielsweise wird durch das erfindungsgemäße Verfahren in vorteilhafter Weise die gezielte Steuerung der Größe und Position jedes einzelnen Strukturelementes im Bauteil möglich. Zum Beispiel bei keramischen Bauteilen spielt dies neben der Verbesserung der räumlichen Auflösung eine besondere Rolle.
Erst durch die erfindungsgemäße Kombination von lithographischen Techniken und den Prinzipien des Rapid Prototyping können die erfindungsgemäßen Auflösungen erreicht werden. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich also dadurch aus, dass auf eine mittels lithographischer Techniken strukturierte Oberfläche weitere lithographisch strukturierte Oberflächen aufgebracht werden. Vorteilhafterweise bieten lithographische Verfahren eine hohe Auflösung, die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens auf dreidimensionale Formkörper übertragen wird.
Da die Entwicklung der photosensitiven Schichten erst am Ende des Aufbauprozesses der Mikrostruktur erfolgt, kann erfindungsgemäß auf Stützstrukturen verzichtet werden. Zudem stellt die Entfernung des überschüssigen Materials kein Problem dar, da die nicht benötigten Bereiche der photosensitiven Schichten während des Entwicklungsschrittes in flüssiger Form entfernt werden. Dies ist ebenfalls eine wesentliche Grundvoraussetzung für dreidimensionale Mikrostrukturen im Mikrometer- und Submikrometerbereich.
Der nach der Entwicklung entstandene Mikrostruktur-Rohling wird anschließend verfestigt. Dabei kommen vorzugsweise thermische Verfestigungsverfahren zum Einsatz. Der Grünling wird also vorzugsweise durch Sintern verfestigt. Erfindungsgemäß kann allerdings auch jedes andere Verfahren zur abschließenden Verfestigung gewählt werden, wie beispielsweise eine erneute, im Vergleich zur Belichtung verlängerte Bestrahlung oder eine hochenergetische Bestrahlung. Die Wahl des geeigneten Verfahrens zur abschließenden Verfestigung richtet sich insbesondere nach den eingesetzten Materialien der photosensitiven Schichten.
Die photosensitive Schicht ist eine Suspension aus einem Negativ- oder Positiv-Photolack und darin suspendierten Feststoffpartikeln. Somit dient der Photolack erfindungsgemäß als Bindermatrix, um die aufgebrachten keramischen Partikel festzuhalten. Dadurch ist es möglich, eine Schicht im Mikrometer- und Submikrometerbereich zu erzeugen. Die Schichtdicke der einzelnen Schichten bei additiven Verfahren bestimmt im Wesentlichen die zu erreichenden Auflösungsgrenzen der Mikrostrukturierung. Gleichzeitig wird durch das Einbringen von Feststoffpartikeln eine große Stabilität gewährleistet, wie sie z. B. für Biokeramiken benötigt wird.
Erfindungsgemäß können als Photolacke alle gängigen, dem Fachmann bekannten negativen oder positiven Photolacke verwendet werden. Ein Negativlack polymerisiert durch Belichtung und einem nachfolgenden Ausheizschritt zur Stabilisierung, das heißt, nach der Entwicklung bleiben die belichteten Bereiche stehen. Bei Positivlacken wird der bereits verfestigte Lack durch Belichtung wieder löslich für entsprechende Entwicklerlösungen, das heißt, nach der Entwicklung bleiben nur die Bereiche übrig, welche durch eine Maske vor der Bestrahlung geschützt sind und somit nicht belichtet werden. Erfindungsgemäß können beide Lacktypen verwendet werden, wobei allerdings immer eine Mikrostruktur aus einer Lackart aufgebaut wird.
Vorzugsweise werden Mikrostrukturen aus Schichten von Photolacken aufgebaut, die nach dem Aushärten biokompatibel und inert gegenüber physiologischen Lösungen und Umgebungsbedingungen sind. Erfindungsgemäß geeignete Photolacke sind die Photolacke der AZ^®- und der TI-Photolack-Familie von MicroChemicals^®, wie beispielsweise AZ^® 6612, AZ^® 9260, AZ^® 1505, AZ^® 1512HS, AZ^® 1514H, AZ^® 1518, AZ^® MiR 701, AZ^® ECI 3027, AZ^® 9260, AZ^® nLOF 2000, AZ^® 5214 E, TI Spray, TI 35E/ES oder der Serie ma-P oder ma-N von micro resist technology GmbH, wie beispielsweise ma-P 1200, ma-N 400, ma-N 1400, ma-N 2400, mr-UVL 6000 oder EpoCore und EpoClad. Besonders bevorzugt wird der ma-P 1215-Photolack verwendet.
Die Partikelgröße der Feststoffpartikel bestimmt die minimale Schichtdicke der einzelnen Schichten. Die Partikel werden erfindungsgemäß derart im Photolack suspendiert, dass sich keine Agglomerate oder Partikelansammlungen bilden. Zur Suspendierung kommen die gängigen Verfahren, wie Ultraschall oder Vortexen sowie chemische Dispergatoren zum Einsatz. Erfindungsgemäß sind die Feststoffpartikel gleichmäßig im Photolack verteilt und liegen als einzelne Partikel vor.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung beträgt der mittlere Durchmesser der Feststoffpartikel 100 nm bis 10 μm, vorzugsweise 100 nm bis 5 μm und noch bevorzugter 100 nm bis 3 μm. Für das erfindungsgemäße Verfahren können auch Partikel mit einer kleineren mittleren Partikelgröße, vorzugsweise im Bereich von 20 nm bis 100 nm eingesetzt werden. Die untere Grenze für die Partikelgröße und damit auch für die Auflösung wird erfindungsgemäß durch die Dispergierbarkeit der Partikel im Photolack bestimmt.
Als Feststoffpartikel sind für das Verfahren der vorliegenden Erfindung alle beliebigen Feststoffpartikel geeignet, die in den entsprechenden Größen hergestellt werden können. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden als Feststoffpartikel Kunststoffpartikel, Metallpartikel, Keramikpartikel oder Mischungen davon verwendet. Insbesondere werden Hydroxylapatitpartikel, Tricalciumphosphatpartikel, oder Partikel verwendet, die aus dem in der DE 102 49 627 (Anspruch 1) beschriebenen Knochenersatzwerkstoff bestehen. Vorzugsweise werden Ca₂K_1-xNa_1+x(PO₄)₂-Partikel, wobei x = 0–0,9 ist, noch bevorzugter Ca₂KNa(PO₄)₂-Partikel gemäß der DE 102 49 627 oder reine Ca₂KNa(PO₄)₂-Partikel verwendet.
Der Feststoffgehalt der Suspension aus dem Photolack und den Feststoffpartikeln wird erfindungsgemäß variiert. Dabei wird ein höherer Feststoffgehalt verwendet, wenn das mikrostrukturierte Formteil großer mechanischer Belastung ausgesetzt ist und eine große Härte erfordert. Ein geringerer Feststoffgehalt ist vorteilhaft, wenn eine besonders hohe Auflösung erreicht werden soll. Um die dafür benötigten dünnen Schichten herzustellen, sind niedrigviskose Suspensionen von Vorteil.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung beträgt der Feststoffgehalt der Suspension aus Photolack und Feststoffpartikeln 1 bis 90 Gewichts-%, vorzugsweise 10 bis 70 Gewichts-% und noch bevorzugter 10 bis 50 Gewichts-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Feststoffgehalt etwa 30 Gewichts-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung.
Insbesondere wird die Schichtdicke durch die Viskosität der Suspension bestimmt. Erfindungsgemäß geeignete Suspensionen weisen eine Viskosität von 1 bis 60 mPa·s, vorzugsweise von 5 bis 50 mPa·s und noch bevorzugter von 10 bis 30 mPa·s auf. Das Auftragen der Suspensionen erfolgt erfindungsgemäß mittels Rotationsverfahren, wie beispielsweise Spin Coating. Über die Wahl der Rotationsgeschwindigkeit und der Viskosität der Suspension wird die gewünschte Schichtdicke eingestellt. Erfindungsgemäß liegen die Schichtdicken D1, D2, ... Dn – 1, Dn der photosensitiven Schichten im Bereich von 100 nm bis 10 μm, vorzugsweise im Bereich von 100 nm bis 5 μm und noch bevorzugter im Bereich von 100 nm bis 3 μm, wobei n eine rationale ganze Zahl ist.
Erfindungsgemäß wird die erste photosensitive Schicht auf einem Substrat aufgebracht. Dabei ist erfindungsgemäß unter Substrat jede geeignete Oberfläche zu verstehen, auf die ein mikrostrukturierter Formkörper aufgebracht werden kann. Vorzugsweise werden ebene und glatte Substrate verwendet. Die erfindungsgemäßen Substrate sind chemisch beständig gegenüber dem Lösungsmittel der photosensitiven Schicht. Vorzugsweise wird Glas als Substrat verwendet. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Substrat selbst ein Formkörper, auf dessen Oberfläche der dreidimensionale mikrostrukturierte Formkörper aufgebaut wird. Dreidimensionale Substrate bestehen vorzugsweise aus metallischen, keramischen oder polymeren Materialien, wie beispielsweise Ti₆Al₄V, Al₂O₃ oder Polymethylmethacrylat (PMMA).
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verbleibt das Substrat am Ende des Verfahrens an dem mikrostrukturierten Formkörper. Alternativ kann das Substrat am Ende des Verfahrens von dem mikrostrukturierten Formkörper entfernt werden. Erfindungsgemäß wird dafür das Substrat selbst aufgelöst und/oder von der Mikrostruktur entfernt. Geeignete Verfahren zur Entfernung des Substrats sind Ätzen oder Ablösen. Soll das Substrat von dem mikrostrukturierten Formkörper abgelöst werden, ist vorzugsweise die Oberfläche des Substrats auf der die Mikrostruktur aufgebracht und wird mit einer Anti-Haftbeschichtung versehen. Geeignete Anti-Haftbeschichtungen sind dem Fachmann bekannt.
Die Belichtung der photosensitiven Schicht erfolgt erfindungsgemäß mittels elektromagnetischer Strahlung. Dabei wird die Wellenlänge der Strahlung durch die Absorptionscharakteristik der photosensitiven Bestandteile des verwendeten Photolacks bestimmt. Vorzugsweise wird Strahlung im Bereich des sichtbaren Lichtes oder UV-Strahlung zur Belichtung verwendet. Erfindungsgemäß wird die photosensitive Schicht nicht vollständig, sondern nur bereichsweise belichtet. Die Belichtung erfolgt entweder mittels einer Lampe durch eine Photomaske oder punktuell mittels eines Lasers. Je nach verwendeter Lackart werden die Bereiche der photosensitiven Schicht belichtet, die entfernt werden sollen oder die Bereiche, die erhalten bleiben sollen. Die Belichtungszeit ist von der Konzentration und dem Absorptionsverhalten der Feststoffpartikel und des Photolackes, der Leistung der Strahlenquelle und der Schichtdicke abhängig.
Vorzugsweise wird erfindungsgemäß die Belichtung der photosensitiven Schicht derart gewählt, dass nur das photosensitive Material einer Schicht in der gewählten Schichtdicke belichtet wird. Dies wird vorzugsweise durch eine Variation der Bestrahlungsintensität und/oder der Bestrahlungsdauer erreicht. Geeignete Mittel zur Beeinflussung der Bestrahlungsintensität und/oder der Bestrahlungsdauer, wie beispielsweise Shutter oder Neutralfilter/Graufilter sind dem Fachmann bekannt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden in aneinander angrenzenden photosensitiven Schichten Photolacke mit unterschiedlichen Eigenschaften verwendet. Dabei können sowohl die Photosensitivität, als auch die anderen Eigenschaften der Lacke, wie Viskosität oder Lösungsmittel, variiert werden. Erfindungsgemäß werden beispielsweise Lacke unterschiedlicher Viskosität verwendet, um z. B. die Schichtdicke aneinander angrenzender Schichten zu variieren. Lacke auf Basis unterschiedlicher Lösungsmittel werden vorzugsweise verwendet, wenn sonst durch das Auftragen der Folgeschicht, ein Teil der darunter liegenden Schicht wieder angelöst würde, was zu einer ungenauen Strukturierung führen würde. Eine Variation der photosensitiven Eigenschaften der Lacke wird erfindungsgemäß beispielsweise eingesetzt, um ein Nachbelichten der darunter liegenden Schichten zu verhindern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird zwischen den photosensitiven Schichten eine Schutzschicht aufgebracht. Die Schutzschicht weist eine Schichtdicke Ds im Bereich von 100 nm bis 10 μm, vorzugsweise im Bereich von 100 nm bis 5 μm und noch bevorzugter im Bereich von 100 nm bis 3 μm auf. Vorzugsweise wird die Schutzschicht in derselben Schichtdicke wie die photosensitive Schicht oder in einer geringeren Schichtdicke gewählt. Die Schutzschicht ist vorzugsweise chemisch nicht beständig gegenüber dem Entwickler der Photolacke. Dadurch wird die Schutzschicht in den Bereichen, in denen der Photolack erhalten bleibt, durch diesen geschützt und in den übrigen Bereichen vom Entwickler entfernt. Somit wird die Mikrostrukturierung während des Entwicklungsschritts auf die Schutzschicht übertragen. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Schutzschicht chemisch inert gegenüber dem Entwickler sein. In diesem Falle ist die Schutzschicht physikalisch nicht beständig gegenüber dem abschließenden Verfestigungsverfahren, wie beispielsweise einer Behandlung mit Hitze. Beispielsweise kann die Schutzschicht dann ausgebrannt werden, um die Strukturierung der Schutzschicht zu erzeugen. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Schutzschicht chemisch beständig, d. h. resistent gegenüber den Lösungsmitteln der Photolacke. Die Schutzschicht kann entweder zusätzlich resistent gegenüber dem Sinterprozess sein oder während des Sinterns ausgebrannt werden.
Beispielsweise werden als Schutzschicht natürliche und/oder synthetische Hydrokolloide und/oder Geliermittel, wie Gelatine, Pektin, Agar und/oder Mischungen davon verwandt. Vorzugsweise wird die Gelatine in polaren Lösungsmitteln, insbesondere Wasser gelöst. Die erfindungsgemäße Schutzschicht besitzt eine Viskosität im Bereich von 1 bis 60 mPa·s, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 50 mPa·s, noch bevorzugter im Bereich von 10 bis 40 mPa·s. Bei Verwendung einer Gelatine-Lösung kann die Viskosität der Lösung durch den Gehalt an Gelatine und/oder die Verwendungstemperatur eingestellt werden. Vorzugsweise werden Gelatinelösungen mit einem Gehalt an Gelatine von 0,1 bis 50 Gewichts-%, vorzugsweise mit einem Gehalt von 1 bis 30 Gewichts-%, noch bevorzugter mit einem Gehalt von 5 bis 20 Gewichts-% verwendet. Die am meisten bevorzugte Lösung weist einen Gelatine Gehalt von etwa 10 Gewichts-% auf. Die Schichtdicke der Schutzschicht kann erfindungsgemäß auch durch die Auftragungstemperatur variiert werden, wobei mit steigender Temperatur, die Viskosität der Lösung sinkt. Die erfindungsgemäße Schutzschicht wird vorzugsweise in einem Temperaturbereich von 30 bis 90°C, vorzugsweise in einem Temperaturbereich von 40 bis 80°C, noch bevorzugter in einem Temperaturbereich von 50 bis 70°C, insbesondere bei etwa 60°C verwendet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält die Schutzschicht eine Substanz, die geeignet ist, Strahlung der Wellenlänge zu absorbieren, die zur Belichtung der photosensitiven Schicht verwendet wird. Vorzugsweise werden Substanzen eingesetzt, die sichtbares und/oder UV-Licht absorbieren und/oder reflektieren. Geeignete Substanzen, wie beispielsweise Farbstoffe, Farbpigmente, Benzotriazole, Triazine oder Bezophenone sind dem Fachmann bekannt.
Das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte mikrostrukturierte Formten weist somit mindestens zwei strukturierte Schichten auf und jeweils eine zwischen diesen angeordnete Schutzschicht. Vorzugsweise wird mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ein dreidimensionales Formteil hergestellt, das über die gesamte Form im Mikrometermaßstab und/oder Submikrometermaßstab durchstrukturiert ist. Dabei besteht das erfindungsgemäße dreidimensionale mikrostrukturierte Formteil aus mindestens 2 bis n Schichten, wobei n eine rationale ganze Zahl ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung liegt die laterale und/oder vertikale Abmessung der Strukturelemente der Mikrostrukturen im Bereich von 100 nm bis 10 μm, vorzugsweise von 100 nm bis 5 μm und noch bevorzugter von 100 nm bis 3 μm. Somit wird erfindungsgemäß ein durchstrukturiertes Formteil zur Verfügung gestellt, dessen Mikrostrukturen durchgängig eine Auflösung im Mikrometer- und/oder Submikrometerbereich aufweisen. Insbesondere sind die Strukturelemente der erfindungsgemäßen Mikrostruktur Hinterschneidungen und/oder Durchbrüche.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das erfindungsgemäße mikrostrukturierte Formteil eine Gesamthöhe H von 10 bis 500 μm, vorzugsweise von 50 bis 200 μm noch bevorzugter von etwa 100 μm auf. Die Höhe H stellt dabei die Gesamthöhe des dreidimensional mikrostrukturierten Formteils dar. Vorzugsweise entspricht die Höhe H der Summe der Schichtdicken D1, D2, ... Dn – 1, Dn der photosensitiven Schichten (ΣD1, D2, ... Dn – 1, Dn) oder der Summe aus den photosensitiven Schichten D1, D2, ... Dn – 1, Dn und der Anzahl der Schutzschichten Ds (ΣD1, D2, ... Dn – 1, Dn(n × Ds)).
In einer alternativen Ausgestaltung können mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens auch größere mikrostrukturierte Formteile hergestellt werden. Grundsätzlich ist die Größe der mikrostrukturierten Formteile verfahrensbedingt unbegrenzt, lediglich der zeitliche Aufwand steigt mit zunehmender Größe.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das mikrostrukturierte Formteil ein Implantat und/oder ein dreidimensionaler Mikroarray oder eine solche Oberfläche. Das erfindungsgemäße dreidimensionale mikrostrukturierte Formteil ist demnach entweder ein Vollkörper oder ein Teilkörper, der vorzugsweise einen weiteren Formkörper einschließt und/oder diesen teilweise bedeckt. Besonders bevorzugte mikrostrukturierte Formteile sind Biokeramiken, Substrate für Zellassays und/oder Mikroarrays.
Im Folgenden soll die Erfindung in Form von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren näher beschrieben werden.
1 Schema eines bekannten Verfahrens zur Herstellung eines mikrostrukturierten Formteils;
2 Schema des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines mikrostrukturierten Formteils unter Verwendung einer Schutzschicht
Beispiel 1
1 zeigt schematisch ein bekanntes Verfahren zur Herstellung eines mikrostrukturierten Formteils 22. Auf ein Substrat 10 wird mittels Spin Coating eine photosensitive Schicht 12 mit einer Schichtdicke D1 aufgetragen. Anschließend wird die photosensitive Schicht 12 durch eine Photomaske 14 bereichsweise belichtet, so dass die photosensitive Schicht 12 nach der Belichtung in belichtete Bereiche 16 und nicht belichtete Bereiche 18 unterteilt ist. Durch die Belichtung wird die photosensitive Schicht 12 entweder empfindlich oder unempfindlich für einen Entwickler. Anschließend wird die Photomaske 14 entfernt und eine zweite photosensitive Schicht 12' mit einer Schichtdicke D2 auf die erste bereits belichtete photosensitive Schicht 12 aufgebracht und wieder durch die Photomaske 14 belichtet. Im vorliegenden Beispiel wird dieselbe Photomaske 14 für beide Belichtungen eingesetzt, so dass die belichteten und nicht belichteten Bereiche 16, 16' bzw. 18, 18' in den Schichten 12 und 12' einander entsprechen. Nach der Belichtung werden die photosensitiven Schichten 12, 12' entwickelt. Im diesem Beispiel, in dem ein Positiv-Photolack verwendet wird, werden durch die Entwicklung die belichteten Bereiche entfernt. Der durch das Entwickeln entstandene Grünling 20 wird durch Sintern abschließend verfestigt. Durch das Sintern wird das fertige mikrostrukturierte Formteil 22 erhalten. In Abwandlung der dargestellten Ausführung können auch mehr als zwei Schichten 12, 12' aufgebracht und entwickelt werden, um eine größere Formteilhöhe H darzustellen.
Beispiel 2
2 zeigt schematisch das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des mikrostrukturierten Formteils 22 unter Verwendung einer Schutzschicht 24. Auf dem Substrat 10 wird mittels Spin Coating die erste photosensitive Schicht 12 aufgetragen und durch die Photomaske 14 bereichsweise belichtet, so dass die belichteten Bereiche 16 und die nicht belichteten Bereiche 18 entstehen. Anschließend wird die Schutzschicht 24 aufgetragen, die resistent gegenüber den Lösungsmitteln der Photolacke der photosensitiven Schichten 12, 12' ist. Danach wird die zweite photosensitive Schicht 12' auf die Schutzschicht 24 aufgebracht und wieder durch eine zweite Photomaske 14' belichtet. Dadurch entstehen die belichteten Bereiche 16' und die nicht belichteten Bereiche 18'. Es werden unterschiedliche Photomasken 14, 14' für die Belichtungen der beiden photosensitiven Schichten 12, 12' eingesetzt. Nach der Belichtung werden die photosensitiven Schichten 12, 12' entwickelt, wobei die belichteten Bereiche 16, 16' entfernt werden. Der Grünling 20 wird durch Sintern abschließend verfestigt. Während des Sinterns wird die Schutzschicht 24 ausgebrannt, wodurch die photosensitiven Schichten 12, 12' zusammensacken. Das fertige mikrostrukturierte Formteil 22 setzt sich daher nach dem Sintern ebenfalls nur aus den photosensitiven Schichten 12, 12' zusammen.
Beispiel 3
Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Suspension wurden keramische – Oa₂KNa(PO₄)₂-Partikel (gemäß der DE 102 49 627 ) mit einem Durchmesser von d₅₀ = 3 μm in UV-empfindlichem Photolack suspendiert. Es wurden zwei Suspensionen aus Photolacken mit unterschiedlichen Lösungsmitteln hergestellt. Für die erste Suspension wurde ma-P 1215-Photolack und für die zweite Suspension AZ-Mir 701-Photolack verwendet. Um die eingebrachten keramischen Partikel gleichmäßig zu verteilen und entstandene Agglomerate aufzulösen wurden die Suspensionen auf dem Vortexer für 10 min homogenisiert. Der Feststoffgehalt in beiden Suspensionen betrug 30 Gewichts-%. Anschließend wurde die erste Suspension mittels Spin Coating bei 4000 U/min auf ein Glassubstrat aufgetragen und 15 min mittels einer UV-Lampe (6–10 mW/cm²) mit Licht einer Wellenlänge von 300–460 nm durch eine Photomaske belichtet. Die entstehende photosensitive Schicht wies eine Schichtdicke D1 = 3 μm auf. Anschließend wurde die zweite Suspension mittels Spin Coating bei 4000 U/min auf die erste photosensitive Schicht aufgetragen (D2 = 3 μm) und mit Licht gleicher Wellenlänge belichtet. Dieser Vorgang wurde noch einmal mit der ersten Suspension und noch einmal mit der zweiten Suspension wiederholt, wobei die Schichten aus erster und zweiter Suspension alternierend angeordnet sind. Alle vier Schichten wurden jeweils mit derselben Photomaske belichtet. Die vergleichsweise lange Belichtungszeit stellt kein prinzipielles Hindernis für den Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens dar, da UV-Lampen oder Laser mit höheren Leistungen kommerziell erhältlich sind. Nachdem alle Schichten aufgetragen und bereichsweise belichtet waren, wurde der nicht belichtete Photolack mittels Entwicklerlösungen selektiv ausgewaschen. Nach der selektiven Auswaschung in der Entwicklerflüssigkeit war das Muster der verwendeten Photomaske abgebildet.
Beispiel 4
Es wurde eine weitere Mikrostruktur hergestellt, die zwischen den photosensitiven Schichten jeweils eine Schutzschicht aufweist. Für die photosensitive Schicht wurde eine Suspension aus ma-P 1215-Photolack und Ca₂KNa(PO₄)₂-Partikeln (gemäß der DE 102 49 627 ) d₅₀ = 3 μm, wie in Beispiel 3 beschrieben, hergestellt. Als Schutzschicht wurde eine 10%ige auf 60°C erwärmte Lösung aus Gelatine (Merck) verwandt, die die Herstellung sehr gleichmäßiger dünner Filme erlaubt. Eine wichtige Eigenschaft der Gelatine ist ihre Unlöslichkeit in Aceton, dem Lösungsmittel des Photolacks. Es wurden jeweils drei photosensitive Schichten (Schichtdicke 3 μm) und drei Schutzschichten (Schichtdicke 3 μm) abwechselnd mittels Spin Coating bei 4000 U/min aufgetragen und mit einer Photomaske bereichsweise belichtet. Nach dem Auftragen wurde der nicht belichtete Photolack mittels der Entwicklerlösung ma-D 331 (Micro Resist Technology) selektiv ausgewaschen. Nach der selektiven Auswaschung in der Entwicklerflüssigkeit war das Muster der verwendeten Photomaske abgebildet. Durch die zwischen den photosensitiven Schichten liegende Galatineschicht kann ein partielles Anlösen der Photolackschichten vollständig unterbunden werden. Die Gesamthöhe des mikrostrukturierten Formteils entspricht der Summe aus den einzelnen Schichtdicken der aufgebrachten Schichten. Anschließend wurde das Bauteil gesintert.
Durch den Sinterprozess werden die Schutzschichten ausgebrannt und die Mikrostruktur schrumpft auf die Höhe der photosensitiven Schichten zusammen.
Beispiel 5
Es wurde ein mikrostrukturiertes Formteil wie in Beispiel 4 hergestellt. Um die unbeabsichtigte UV-Belichtung von unterhalb der neuaufgetragenen Photolackschicht befindlichen Photolackschichten sicher zu verhindern, ohne Leistung der UV-Lampe und Belichtungszeit genau kontrollieren zu müssen, wurde der Schutzschicht 1% Hydroxyphenylbenzotriazol zugesetzt.
Bezugszeichenliste

10: Substrat
12, 12': photosensitive Schicht
14, 14': Photomaske
16, 16': belichteter Bereich
18, 18': nicht belichteter Bereich
20: Grünling
22: mikrostrukturiertes Formteil
24: Schutzschicht
D1, D2: Schichtdicke photosensitive Schicht
Ds: Schichtdicke Schutzschicht

Claims

Verfahren zur Herstellung mikrostrukturierter Formteile (22), wobei auf ein Substrat (10) eine erste, negative oder positive photosensitive Schicht (12) mit einer Schichtdicke (D1) aufgetragen wird und die erste photosensitive Schicht (12) bereichsweise mittels Licht einer geeigneten Wellenlänge belichtet wird; eine zweite, negative oder positive photosensitive Schicht (12') mit einer Schichtdicke (D2) auf die erste photosensitive Schicht (12) aufgetragen und bereichsweise mittels Licht einer geeigneten Wellenlänge belichtet wird, wobei die belichteten Bereiche (16') in der zweiten Schicht (12') gleich und/oder unterschiedlich zu den belichteten Bereichen (16) in der ersten Schicht (12) sind, wobei die erste und zweite photosensitive Schicht (12, 12') eine Suspension aus einem Negativ- oder Positiv-Photolack und darin suspendierten Feststoffpartikeln ist; optional die Schritte Auftragen und bereichsweises Belichten einer photosensitiven Schicht (12, 12') so oft wiederholt werden, bis eine vorbestimmte Höhe (H) erreicht wird, wobei die belichteten Bereiche (16, 16') der zumindest zwei photosensitiven Schichten (12, 12') das Positiv oder Negativ der Mikrostruktur des Formteils (22) darstellen; die belichteten Bereiche (16, 16') oder die nicht belichteten Bereiche (18, 18') des Formteils (22) mit einem Entwickler ausgewaschen werden; und der zurückbleibende Grünling (20) anschließend verfestigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zumindest zwei photosensitiven Schichten (12, 12') jeweils eine Schutzschicht (24) aufgebracht wird, wobei die jeweilige Schutzschicht (24) eine Substanz enthält, die Licht der Wellenlänge absorbiert, das zur Belichtung der neuaufgetragenen photosensitiven Schicht (12, 12') verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Durchmesser der Feststoffpartikel 100 nm bis 10 μm, vorzugsweise 100 nm bis 5 μm und noch bevorzugter 100 nm bis 3 μm beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststoffpartikel Kunststoffpartikel, Metallpartikel, Keramikpartikel oder Mischungen davon, vorzugsweise Hydroxylapatit-, Tricalciumphosphat-, Ca₂K_1-xNa_1+x(PO₄)₂-Partikel, wobei x = 0–0,9 ist, oder Ca₂KNa(PO₄)₂-Partikel sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Feststoffgehalt der Suspension aus Photolack und Feststoffpartikeln im Bereich von 1 bis 90 Gewichts-%, vorzugsweise von 10 bis 50 Gewichts-% und noch bevorzugter bei etwa 30 Gewichts-% liegt bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke (D1, D2) der photosensitiven Schichten (12, 12') im Bereich von 100 nm bis 10 μm, vorzugsweise im Bereich von 100 nm bis 5 μm und noch bevorzugter im Bereich von 100 nm bis 3 μm liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in aneinander angrenzenden photosensitiven Schichten (12, 12') Photolack mit unterschiedlicher Viskosität und/oder auf Basis unterschiedlicher Lösungsmittel verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschichten (24) resistent gegenüber den Lösungsmitteln der Photolacke ist/sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht/en (24) eine Geliermittel-Lösung, vorzugsweise eine Gelatine-Lösung ist/sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Belichtung der photosensitiven Schichten (12, 12') mit UV-Licht erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grünling (20) zur abschließenden Verfestigung gesintert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mikrostrukturen erzeugt werden, welche Strukturelemente mit lateralen und/oder vertikalen Abmessungen im Bereich von 100 nm bis 10 μm, vorzugsweise von 100 nm bis 5 μm und noch bevorzugter von 100 nm bis 3 μm aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Strukturelemente Hinterschneidungen und/oder Durchbrüche erzeugt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Formteil (22) ein Implantat und/oder ein dreidimensionaler Mikroarray hergestellt wird.