Представлен метод обратной химической литографии

В США разработана новая технология печати, которая позволяет переносить инвертированные рисунки с наноразмерной детализацией с печатающей формы на поверхность, достигая при этом необычайной резкости. Судя по всему, это серьёзно удешевит литографию высокого разрешения.

Полимерная печатная форма уносит молекулы чернил, оставляя за собой инвертированный рисунок наноразмерного разрешения. (Иллюстрация Science.)

В Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе (США) созданы полимерные печатные формы из полидиметилсилоксана с рисунком, сформированным гидрофильными силоксильными группами на поверхности полимера. Вместо того чтобы погрузить печатную форму в чернила, учёные покрыли золотые поверхности, на которые предполагалось нанести рисунок, монослоем алкантиоловых «чернил», после чего использовали реакцию между молекулами «чернил» и молекулами полимерной печатной формы для удаления копии рисунка с поверхности золотой подложки.

Авторы называют свой метод «обратной химической (lift-off) литографией», объясняя это тем, что связь между чернилами и печатной формой сильнее, чем между чернилами и подлежащей золотой поверхностью. В действительности силы ковалентной связи, образованной чернилами на поверхности золота, достаточно для того, чтобы молекулы чернил удалялись вместе с верхним слоем атомов благородного металла.

Поскольку мастер-шаблон изготавливается с помощью стандартной электронно-лучевой фотолитографии, разрешение нового метода не превышает 40 нм. Однако исследователи уверены, что вскоре, по мере совершенствования процесса получения печатной формы, им удастся достичь куда более высокого показателя.

Резкость получаемого на золотой поверхности рисунка при обратной химической литографии значительно выше, чем это характерно для традиционного литографического процесса, что объясняется отсутствием диффузии молекул по поверхности подложки во время удаления чернил с помощью печатной формы. Правда, авторы пока и сами не вполне понимают, почему нет диффузии, и ответ на этот вопрос требует дальнейшего изучения. А пока выдвигается предположение о том, что всё дело в удачно подобранных молекулах чернил. Кроме того, удаление верхнего слоя атомов золота может создавать потенциальный барьер, препятствующий миграции молекул чернил с места на место.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Science.

Подготовлено по материалам Chemistry World.