ПРОЕКТ «Вьетнам-2023»

СВЕДЕНИЯ О ХОДЕ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОЕКТА 075-15-2023-603

         Работы по первому этапу проекта  «Применение высокоэффективной аддитивной лазерной печати в микроэлектронике, биомедицине и катализе»   в  рамках соглашения № 075-15-2023-603 от 30.08.2023  с Министерством науки и высшего образования о предоставлении из федерального бюджета гранта в форме субсидии были выполнены с 30.08.23 г. по 31.12.23 г. в   Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН (получатель гранта) совместно с иностранным партнером (Институт Физики Вьетнамской академии наук и технологий) и индустриальным партнером (ООО «Солитэк»).

Тема проекта соответствует приоритетному направлению научно-технологического развития Российской Федерации: Переход к передовым цифровым, интеллектуальным производственным технологиям, роботизированным системам, новым материалам и способам конструирования, создание систем обработки больших объемов данных, машинного обучения и искусственного интеллекта.

Целью первого этапа проекта является разработка и апробация инновационной технологии аддитивной лазерной нано- и микропечати с использованием донорных металлических пленок для высокопроизводительного лазерно-индуцированного прямого переноса металлических наночастиц в задачах микро- и оптоэлектроники.

Для достижения поставленный цели были сформулированы и решены следующие задачи проекта:

1. Подготовка тонкопленочных образцов (донорных пленок из серебра и меди) на ИК-прозрачных подложках для проведения экспериментальных исследований;
2. Экспериментальные исследования (предхарактеризация) донорных пленок из серебра и меди на ИК-прозрачных подложках;
3. Проведение экспериментальных исследований по прямому лазерному облучению донорных пленок из серебра и меди в зависимости от параметров лазерного излучения;
4. Проведение экспериментальных исследований по прямому лазерному облучению донорных пленок из серебра и меди в зависимости от параметров донорных пленок;
5. Экспериментальные исследования (постхарактеризация) облучённых донорных пленок на предмет эффективности и сплошности переноса;
6. Экспериментальные исследования (постхарактеризация) облученных донорных пленок на предмет зернистости (размеров наночастиц) перенесенных донорных пленок из серебра и меди;
7. Измерения электросопротивления напечатанных дорожек;
8. Апробация разработанной технологии в институте физики Вьетнамской Академии наук и технологий.

В рамках первого этапа работ был проведён анализ технологии лазерного переноса для задач микроэлектроники, а также аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы и патентные исследования в соответствии с ГОСТ Р 15.011-2022. Проведённый анализ показывает, что лазерные методы печати обладают рядом преимуществ по сравнению с классическими литографическими методами, а именно для них характерна: высокая точность и разрешение получаемых структур, возможность использовать широкий спектр материалов, экологичность. Метод прямого лазерного переноса является перспективным и востребованным для создания токопроводящих покрытий для применения в области микроэлектроники.

На основе результатов анализа патентной литературы были сформулированы требования к разрабатываемой технологии аддитивной лазерной печати. Была подана заявка на изобретение от 01.11.2023 регист. № 623110100475-4 «Способ формирования токопроводящего элемента электрической цепи на диэлектрической подложке методом одностадийного лазерно-индуцированного прямого переноса серебряной пленки». По результатам работы были подготовлены две статьи.

По результатам проведённых экспериментальных исследований согласно Программе и методикам испытаний была произведена подготовка оптического стенда, а также была проведена процедура по прямому лазерному облучению донорных пленок из серебра и меди в зависимости и от параметров лазерного излучения и параметров донорных пленок.

Были разработаны Программы и методики экспериментальных исследований (предхарактеризации и постхарактеризации) донорных пленок из серебра и меди и измерения электросопротивления напечатанных дорожек, согласно которым были определены оптимальные режимы нанесения проводящих серебряных и медных покрытий.

В результате экспериментальных исследований посредством подбора оптимальных параметров лазерного излучения и сканирования был продемонстрирован одностадийный метод формирования токопроводящих серебряных и медных дорожек с минимальным удельным сопротивлением ≈ 0.01 мОмꞏсм на поверхности предметного стекла, монокристаллического кремния и полимера.