В России разработан инновационный принтер для производства микросхем, который работает без применения чернил и растворителей. Команда Центра испытаний функциональных материалов Института квантовых технологий МФТИ создала устройство для сухой аэрозольной печати микрокомпонентов. Принтер синтезирует наночастицы непосредственно во время печати с помощью электрического газового разряда, а затем наносит их на подложку сфокусированным аэрозольным потоком.
Такой метод значительно снижает затраты и упрощает процесс по сравнению с традиционной фотолитографией, которая требует сложного оборудования и дорогих материалов. В отличие от существующих аддитивных технологий, где используются жидкие чернила с наночастицами и последующей сушкой и спеканием, новый принтер исключает эти этапы, позволяя создавать чистые микроструктуры без дополнительной обработки.
Основой устройства является генератор наночастиц на базе импульсного газового разряда, который производит частицы размером 5-15 нанометров. Они транспортируются газовым потоком через сопло с фокусирующим газом, формируя печатные линии шириной в несколько десятков микрометров. Лазерное спекание происходит непосредственно во время осаждения частиц, что обеспечивает плотность и однородность структуры.
Кроме печати проводящих дорожек и элементов микроэлектроники, принтер способен создавать плазмонные наноструктуры для спектроскопии и пористые слои для газовых сенсоров. Это открывает перспективы для быстрой и эффективной печати компонентов с минимальным риском загрязнений и дефектов.
По словам Владислава Борисова, научного сотрудника МФТИ, устройство прошло успешные государственные испытания и готово к серийному производству. Новая технология позволит существенно ускорить и упростить изготовление микросхем, заменяя многокомпонентные фотолитографические процессы всего за несколько минут.