Ecriture directe laser et micro-impression 3D : la gamme Dilase

La gamme des Dilase, équipements de photolithographie par écriture directe par laser est composée de 4 équipements :

Equipement d'ériture directe laser Dilase 250 et exemples d'applications

Système de lithographie laser tabletop : Dilase 250

Dilase 250 est un équipement tabletop de photolithographie sans masque par écriture directe par laser.

En savoir plus sur : Dilase 250

Il a été développé initialement pour répondre aux besoins des chercheurs en microfluidique et en photonique.

Ces besoins sont similaires en terme de mode d’écriture vectoriel pour éviter les problèmes de stitching et en terme de profondeur de champ pour l’écriture dans des couches épaisses de résine. Il permet l’écriture sur toutes tailles d’échantillons de 3mm² jusqu’à 4 pouces de diamètre et 5 pouces pour des substrats carrés. Le champ d’écriture est de 100x100mm² au maximum.

Sources laser standards et tailles de faisceaux laser disponibles

Le système d'écriture directe laser Dilase 250 peut être équipé : d’une seule source laser, à choisir entre un laser à 375nm qui émet jusqu’à 70mW et 3 sources laser à 405nm qui peuvent émettre jusqu’à 50mW, 100mW ou 300mW. S’agissant de laser à diode, leur durée de vie est extrêmement longue, au-delà de 10 000 h d’utilisation réelle, car ils ne nécessitent ni période de chauffe ni période de refroidissement.
Cet équipement de lithographie laser est équipé d’une ligne d’écriture dont la taille de spot et la résolution est à choisir dans la gamme 1µm – 50µm. Un spot de 1µm lorsqu’il est installé sur un système Dilase permet de réaliser des microstructures de 1µm, et un peu moins.

La chaine de traitement optique spécifique développée par Kloé procure une très grande profondeur de champ

Cela rend nos systèmes compatibles avec l’écriture dans des couches de résines épaisses, en une seule passe laser sans modification de la focale. Ce traitement optique permet à nos systèmes de vous procurer une capacité unique pour fabriquer des microstructures à haut rapport d’aspect de 1x20 garanti. Ce qui signifie qu’une taille de spot de 1µm permet l’écriture dans des couches jusqu’à 20µm d’épaisseur, et un spot de 10µm dans une couche de 200µm en offrant des flans parfaitement abrupts.

Référence absolue

Le système de focalisation est motorisé et totalement piloté par le soft de la machine. Equipé d’un encodeur optique peu sensible aux températures et précis à 100nm sur une course de 25mm, il propose une référence physique absolue à l’utilisateur. Grâce à ce pilotage automatique avec référence absolue et sa très grande profondeur de champ, l'équipement d'écriture directe laser Dilase 250 n’a pas besoin de système autofocus. De ce fait, il ne souffre d’aucune limitation sur les dimensions des puces à processer et est capable d'écrire sur des échantillons non plats.

Dilase 250 est équipé de platines X-Y linéaires sans frottements, qui offrent trois modes d'écriture

La résolution standard des tables est de 100nm pour chaque axe. Ces platines X-Y sont pilotées en dynamique en temps réel. Grâce à cela, les systèmes d’écriture directe par laser Dilase offrent 3 modes d’écriture :

  • Le mode scanning standard, pour remplir rapidement de grandes surfaces
  • Le mode vectoriel, pour lisser les contours demandant un minimum de rugosité et aucun défaut de stitching
  • La combinaison des deux modes par le coloriage rapide en mode scanning et la finalisation des bords en mode vectoriel afin d’obtenir des bords de motifs parfaitement droits et sans rugosité.

Le système de lithographie laser Dilase 250 est également équipé d’un système de réalignement, tel un aligneur de masque.

Le système développé par Kloé est basé sur un système vidéo à haute résolution qui permet de bénéficier d’un alignement de haute précision sur toute la surface de travail.

Voir le cas d'utilisation de notre équipement d'écriture direct laser Dilase 250, par le CIRIMAT-Toulouse

Equipement multifonction de lithographie sans masque : Dilase 650

Dilase 650 est un équipement compact intégré de photolithographie sans masque par écriture directe par laser.

En savoir plus sur : Dilase 650

Il a été développé à l’origine pour répondre à des besoins très spécifiques et extrêmement exigeants de la société Essilor International en termes de performance de positionnement et de suivi de trajectoire à grande vitesse d’écriture et de profondeur de champ optique.

L’ensemble des organes nécessaire au fonctionnement de l’équipement est intégré dans le capotage.Il est monté directement sur son propre support antivibratoire.
Il permet l’écriture sur toutes tailles d’échantillons, de 3x3mm² jusqu’à 4 pouces ou 6 pouces de diamètre (5 ou 7 pouces pour des substrats carrés). Le champ d’écriture est de 100x100mm² ou 150x150mm² au maximum.

Sources laser standards et tailles de faisceaux laser disponibles

Le système de photolithographie laser Dilase 650 peut être équipé de 1 ou 2 lasers (375 ou 405 nm) et d'une ou deux tailles de spot. Chacun des 2 lasers peut être aiguillé automatiquement ou manuellement en quelques secondes sur l’un ou l’autre des 2 spots d’écriture. Il vous est ainsi possible d’utiliser le spot de haute résolution pour certains motifs de votre fichier, puis basculer automatiquement sur un spot de plus basse résolution pour l’écriture de motifs moins résolus ou pour colorier de larges surface à très grande vitesse d’écriture.
Chaque taille de spot standard à partir de 1µm jusqu’à 50µm est compatible avec la réalisation de microstructure présentant un rapport d’aspect minimum de 1x20. Cette valeur n’est en aucun cas une limitation dans les capacités de la machine à écrire dans des couches plus épaisses.

Référence absolue

Tout comme les autres équipements d'écriture directe laser, il propose une référence absolue qui permet à l’utilisateur de retrouver le point focal de fonctionnement pour un type de substrat en quelques secondes.

Les moteurs contrôlés en dynamique en temps réel permettent trois modes d'écriture : vectoriel, scanning ou une combinaison des deux

L'équipement d'écriture directe laser Dilase 650 fonctionne avec des platines X-Y linéaire sans frottement de forte puissance. Ils permettent comme pour tous les autres équipements d'écriture directe laser d’écrire en mode scanning, en mode vectoriel et en combinaison de ces deux modes d’écriture. La vitesse d’écriture suivant des trajectoires linéaires peut monter à plus de 500mm/s, offrant ainsi des vitesses de réalisation très rapides. Vous pouvez diviser un fichier en autant de sous fichiers que vous souhaitez. Chaque sous fichier est écrit avec ses propres paramètres d’écriture. 

Système d'alignement

L'équipement de photolithographie Dilase 650 est également équipé d’un système de repositionnement et d’alignement par vidéo. Coaxial au spot d’écriture, ce système d’alignement fonctionne pour chaque ligne optique et chaque spot d’écriture avec la même précision d’alignement. Il vous est décliné en option avec la fonction d’alignement double face.

Voir le témoignage de Steven Johnson, de York University, sur notre Dilase 650

Equipement sans masque Dilase 650 avec vitre ouverte et exemples d'applications
Système d'écriture laser Dilase 750 avec vitre ouverte et exemples d'application

Equipement d'écriture directe laser sur mesure : Dilase 750

Dilase 750 est un équipement entièrement paramétrable sur spécifications du client.

En savoir plus sur : Dilase 750

Sa surface d’écriture est déclinable entre 4, 6, 8, 10, 12 pouces et plus. 

L’équipement est conçu pour recevoir jusqu’à 3 sources lasers à choisir entre 325 nm (50mW, 100mW), 375 nm (70mW) ou 405nm (50mW, 100mW, 300mW). Il est également conçu pour accueillir trois tailles de spot différentes, à choisir dans la gamme 0,5µm-50µm. La plus petite taille de spot étant 500nm, elle permet de fabriquer des microstructures inférieures à 400nm. 

Switch automatique

Un tel équipement équipé de 3 lasers et de 3 tailles de spot offre jusqu’à 9 combinaisons, toutes commutables automatiquement en quelques secondes et pilotées par le DilaseSoft. Ces 9 combinaisons ou lignes d’écritures ont toutes leur propre chemin optique avec des éléments optiques tous fixes. Cela vous réduit tout risque de désalignement de la chaine de traitement optique, tout en garantissant les meilleures performances avec la plus grande flexibilité d’utilisation.

Une très large gamme d'options

Le système d'écriture directe laser Dilase 750 intègre tous les éléments mécaniques, optiques, électroniques et informatiques nécessaires à son fonctionnement optimal pour vos applications.
Vous pouvez opter pour une très large gamme d’options comme l’alignement simple ou double face, ligne d’écriture très haute résolution, ligne à très grande profondeur de champ, spot circulaire ou carré, ligne d’écriture normale ou inclinée…

Voir le cas d'utilisation de notre équipement d'écriture direct laser Dilase 750, par le laboratoire Hubert Curien

Système d'impression 3D haute résolution : Dilase 3D

Dilase 3D est une imprimante 3D à haute résolution compatible avec la fabrication d’objets de grand volume, jusqu’à 100x100x50mm3. Cet équipement a été développé par Kloé sur spécifications du laboratoire CNRS – LAAS de Toulouse, membre du réseau de plateformes technologiques RENATECH.

En savoir plus sur : Dilase 3D

Cette imprimante 3D haute résolution a été développée initialement pour répondre aux besoins de la communauté scientifique microfluidique et des biotechnologies pour des applications médicales et de l’alimentaire.

Cette collaboration avec les chercheurs du CNRS - LAAS de Toulouse a permis de combler le vide technologique entre :

  • Les équipements d’impression 3D disponibles sur le marché, compatibles avec la fabrication d’objets de grand volume mais à basse résolution (de l’ordre de 100µm) d’une part
  • Et les équipements de très haute résolution à l’échelle de la dizaine de nanomètres mais incompatibles avec la fabrication d’objet de dimensions supérieures à quelques millimètres cubes.

L'imprimante 3D haute résolution Dilase 3D offre des résolutions à l'échelle micrométrique tout en proposant des volumes de travail de 100x100x50mm3.

Sources laser standards et tailles de faisceaux laser disponibles

Ce système de stéréolithographie par laser est équipé soit d'un laser 375nm (70mW), soit d'un laser 405nm (50mW ou 100mW).
Il peut être équipé de 1 ou 2 tailles de spots qui sont commutables automatiquement : une tête d’écriture micrométrique pour la haute résolution et une autre de plus grande dimension pour couvrir de grandes surfaces à grande vitesse d’écriture. 

Mode vectoriel ou mode scanning disponibles

L’écriture se fait soit en mode scanning soit en mode vectoriel pour offrir la plus grande flexibilité possible à l’utilisateur. 

Grande profondeur de champ

Les lignes optiques proposent des profondeurs de champ qui peuvent être ajustées en fonction des applications, pour fabriquer des structures suspendues ou présentant des cavités, ou pour ajuster le pas en Z, pour gagner en vitesse d’écriture ou au contraire gagner en résolution suivant ce 3e axe. Le pas en Z peut être choisi entre 1µm et 100µm.

Domaines d'application

Bien qu'initialement développé pour la microfluidique 3D et les applications en biotechnologies et biomédicales, l'imprimante haute résolution Dilase 3D répond également aux besoins d’autres domaines comme la fonctionnalisation de surface et l’industrie des MEMS. 
Aujourd’hui, cet équipement de stéréolithographie 3D est reconnu comme un équipement unique dans le domaine de la stéreolithographie de haute résolution.

Imprimante 3D haute résolution Dilase 3D et exemples d'applications