Vous êtes ici

Photolithographie laser et led uv :
Optique et Photonique

Optique et Photonique : l'importance du mode d'écriture vectoriel
en lithographie sans masque


Exemple de dispositif photonique : MMI
Exemple de dispositif photonique : réseau de microlentilles
Exemple de dispositif photonique : AWG 2
Exemple de dispositif photonique : interconnexion optique
Exemple de dispositif photonique : réseau de lignes
Exemple de dispositif photonique : AWG
Exemple de dispositif photonique : microanneau
Exemple de dispositif photonique : réseau blazé
Exemple de dispositif photonique : MMI 2
Exemple de dispositif photonique : intégration optoélectronique
Exemple de dispositif photonique : arrêt franc de guide d'ondes
Exemple de dispositif photonique : séparateur Y

La photonique est à l’optique, ce que la microélectronique est à l’électricité.

Les fonctions de base de la photonique sont :

  • le guide d'onde
  • le réseau de Bragg

Ces fonctions doivent être réalisées avec une extrême précision et ne pas présenter de défauts structurels supérieurs à quelques dizaines de nanomètres, puisqu’ils sont destinés à véhiculer des ondes électromagnétiques de quelques centaines de nanomètres de longueur d’onde.



Exigences particulières de l'optique et de la photonique

Les principales spécifications requises pour produire des fonctions optiques intégrées sont :

  • la résolution et son homogénéité sur de grandes surfaces
  • une extrême finesse des bords d’écriture
  • une faible rugosité
  • la capacité à matérialiser des structures en niveaux de gris présentant une très faible rugosité de l’ordre de la dizaine de nanomètre.

Un guide d’onde dont la rugosité serait de l’ordre de quelques centaines de nanomètres ne peut guider la lumière que sur quelques centaines de microns avant que la puissance ne se soit dissipée et dispersée en dehors du guide d’onde. L’écriture par scanning est de ce fait totalement proscrite. Il est donc nécessaire de disposer d’un réel mode d’écriture vectoriel. D’autre part, ces fonctions d’optique intégrée doivent très généralement être couplées à des fibres optiques dont le diamètre de cœur est au minimum de 8µm.

Pour limiter les pertes de couplage entre les guides d’ondes et les fibres optiques, les dimensions des cœurs de guides d’ondes doivent être du même ordre de grandeur. Le procédé de fabrication doit donc offrir une profondeur de champ suffisante pour fabriquer des structures contrôlées sur toute l’épaisseur de la couche, soit sur une dizaine de microns minimum.


La technologie Dilase, gamme d'équipements d'écriture directe laser, a été développée, à l’origine, pour la fabrication de circuits optiques intégrés dédiés aux marchés des télécoms et des capteurs optiques. 

De ce fait, nos équipements s’adressent de façon naturelle et implicite à cette communauté scientifique et industrielle. A titre d’exemple de collaboration active dans ce secteur, Kloé a travaillé plus de 10 ans avec et pour Essilor International.

Kloé a développé initialement le mode vectoriel pour la fabrication de guides d’ondes optiques, car l’écriture par une technique de raster scan induit intrinsèquement une trop forte rugosité incompatible avec le guidage de la lumière sans pertes de propagation excessives. 

Nos équipements d'écriture directe laser sont équipés de têtes d’écriture de très haute résolution offrant une grande profondeur de champ. Cela garantit une grande stabilité et une grande homogénéité de la largeur de trait le long de toutes les trajectoires. Enfin, grâce au mode vectoriel et à la grande profondeur de champ, l’utilisateur de la technologie Dilase bénéficie d’un nombre illimité de niveaux de gris simplement en modulant, en temps réel, la vitesse d’écriture et la puissance du laser.


L'insolateur-masqueur UV-KUB 2 et l'aligneur de masques UV-KUB 3 sont particulièrement adaptés à la création de circuits optiques grâce à leur performance de collimation inégalée :

  • ce qui permet la réalisation de microstructures avec une résolution inférieure à 1µm
  • ce qui garantit des bords d'une excellente verticalité, sans rugosité excessive, aussi bien dans des couches fines que dans des couches épaisses

Grâce à la grande profondeur de champ, il est désormais possible d'obtenir des bords quasi verticaux dans de grandes épaisseurs de résines.