Обычно микросхемы печатаются на плоских кремниевых пластинах, что потенциально ограничивает применение микросхем. Новый метод с применением конфет облегчил печать на криволинейных поверхностях.
Существует несколько методов нанесения микрошаблонов на неровные поверхности, оба они имеют свои ограничения. В одном рисунок сначала печатается на плоской подложке, затем снимается с нее с помощью куска гибкой клейкой ленты. Далее эта лента прижимается к изогнутой поверхности цели, затем снова снимается, перенося приподнятый рисунок на эту поверхность в процессе. К сожалению, лента не всегда может проникнуть в узкие углы, кроме того, она может оставить клей на поверхности мишени после ее удаления.
Другой подход включает в себя плавание микрошаблона на поверхности воды, а затем осторожное опускание целевого объекта лицевой стороной вниз в эту воду. Когда предмет проходит через поверхность воды, рисунок прилипает к ее поверхности. Однако с помощью этого метода точное размещение рисунка на целевой поверхности может быть затруднено.
Новый процесс на основе конфет устраняет эти недостатки. Он известен как REFLEX (REflow-driven FLExible Xfer) и был разработан в Национальном институте стандартов и технологий США (NIST) группой под руководством доктора Гэри Забоу.
Как и в случае с ленточной техникой, первый шаг влечет за собой печать микрорисунка на плоской подложке. Затем на шаблон выливают смесь карамелизированного сахара, кукурузного сиропа и воды и оставляют на месте до тех пор, пока вода не испарится. Когда затвердевшую «конфету» из сахара/сиропа впоследствии снимают, вместе с ней появляется и узор.
Далее леденец помещается на изогнутую поверхность цели, после чего нагревается. Это приводит к тому, что он тает и становится вязким, позволяя приподнятому микроузору течь точно во все закоулки поверхности. На последнем этапе для смывания расплавленного сахара и сиропа используется вода, оставляющая рисунок на месте.
В проведенных до сих пор тестах техника REFLEX использовалась для переноса золотых букв (расшифровывающих аббревиатуру «NIST») на человеческий волос и нанесения сетки из магнитных дисков шириной 1 микрон на оба острых конца канцелярской кнопки и нити из семян молочая. Есть надежда, что после дальнейшего развития технология сможет обеспечить новые возможности в биомедицинских или микророботехнических устройствах.
«Полупроводниковая промышленность потратила миллиарды долларов на совершенствование методов печати для создания микросхем, на которые мы полагаемся», сказал доктор Забоу. «Было бы неплохо, если бы мы могли использовать некоторые из этих технологий, расширяя доступность этих отпечатков с помощью чего-то такого же простого и недорогого, как конфета».
Исследование опубликовано в журнале Science.
