استفاده از آب شکر برای طراحی ریز مدار‌های منحنی

معمولاً الگوهای ریز مدارهای مورد استفاده در ریزتراشه‌ها بر روی ویفرهای سیلیکونی تخت چاپ می‌شوند که همین مساله به طور بالقوه کاربرد تراشه‌ها را محدود می‌کند. زیرا چاپ الگوهای یادشده تنها در مسیرهای مستقیم ممکن است.

در حال حاضر چند روش برای اعمال ریز الگوها بر روی سطوح نامنظم وجود دارد، اما هر دو محدودیت‌های خود را دارند.

در روش اول، ابتدا یک الگو بر روی یک بستر صاف چاپ می‌شود، سپس با استفاده از یک تکه نوار چسب انعطاف‌پذیر الگو از سطح جدا می‌شود. آن نوار متعاقباً روی سطح هدف منحنی فشار داده شده و سپس دوباره کنده می‌شود و الگوی جدا شده را در این فرآیند به آن سطح منتقل می‌کند. با این حال، متأسفانه، نوار همیشه نمی‌تواند به گوشه‌های سطح برسد، به علاوه ممکن است پس از برداشتن آن، چسب بر روی سطح هدف باقی بماند.

روش دیگر شامل شناور کردن ریز الگو بر روی سطح آب، سپس پایین آوردن آرام سطح هدف به داخل آب است. در این روند، الگو به سطح هدف می‌چسبد. در صورت استفاده از این روش، قرار دادن دقیق الگو بر روی سطح هدف می‌تواند دشوار باشد.

فرآیند جدید مبتنی بر استفاده از آب شکر چنین کاستی‌هایی را برطرف می‌کند. این فرایند رفلکس نام گرفته و در مؤسسه ملی استانداردها و فناوری ایالات متحده (NIST) توسط تیمی به سرپرستی دکتر گری زابو توسعه داده شد.

همانند تکنیک نوار، اولین مرحله شامل چاپ ریز الگو بر روی یک بستر صاف است. سپس مخلوطی از شکر و کارامل، شربت ذرت و آب را روی الگو ریخته و در جای خود می‌گذاریم تا آب تبخیر شود. شکر و شربت به آب نبات سفت شده مبدل شده و در نهایت کنده می‌شوند و الگوی نهایی به دست می‌آید.

سپس، آب نبات روی سطح هدف منحنی قرار می‌گیرد و گرم می‌شود. این باعث ذوب شدن و چسبناک شدن آن می‌شود و به ریز الگوی شکل گرفته اجازه می‌دهد تا دقیقاً در تمام گوشه‌ها و سوراخ‌های سطح جریان یابد.

در مرحله آخر، از آب برای شستن شکر و شربت مذاب استفاده می‌شود و الگوی نهایی به طور ایمن در جای خود باقی می‌ماند. از این روش با موفقیت برای طراحی مدار الکتریکی به عرض یک میکرون استفاده شده است.