В России создан новый принтер для аддитивного производства микроэлектронных компонентов, разработанный коллективом Центра испытаний функциональных материалов Института квантовых технологий МФТИ. В отличие от традиционных устройств, принтер использует метод сухой аэрозольной печати, который не требует жидких чернил, растворителей или связующих веществ. Наночастицы для печати синтезируются непосредственно в процессе с помощью электрического газового разряда и осаждаются на подложку фокусированным аэрозольным пучком.
Традиционная фотолитография сложна и дорога, требует чистых помещений, вакуумных установок и агрессивных химикатов. Аддитивные технологии уже снижают расход материалов, но обычно используют чернила с наночастицами и растворителями, которые требуют длительной сушки и обжига, что замедляет процесс и может ухудшать качество микросхем.
Принтер МФТИ работает на основе импульсного газового разряда, создающего наночастицы металлов, которые затем лазерным излучением модифицируются, фокусируются и спекаются прямо на подложке. Это позволяет печатать проводящие дорожки высокой плотности без последующей обработки. Устройство также может создавать плазмонные наноструктуры и газовые сенсоры, расширяя сферу применения.
«Наш принтер объединяет четыре технологических этапа: генерацию наночастиц, лазерную обработку, фокусировку аэрозоля и лазерное спекание. Это позволяет избавиться от чернил и постобработки, ускоряя производство и повышая качество изделий», — отметил Владислав Борисов, научный сотрудник МФТИ.
Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ и опубликована в журнале Physical and Chemical Processes in Atomic Systems. Прототип успешно прошёл государственные испытания и готов к серийному производству, что откроет новые возможности в микроэлектронике и связанных областях.
