MS 10-100

MS 10-100TM

Photolithographie Sans Masques

Description Produit

Augmentez la rapidité et l'éfficacité de vos recherches en créant vos propres surfaces microstructurées avec la technologie de BioTray !

Le MS 10-100™V2 tout intégré, réalise le travail de six appareils distincts indispensables pour concevoir des surfaces microstructurées sans nécessiter de salle blanche. Entièrement automatisé et programmable, le MS 10-100™ est modulable, adapté à la plupart des matériaux employés ainsi qu'à la taille, la forme et l'épaisseur de votre substrat. La technique de lithographie sans masque employée et son logiciel intuitif vous permettent de créer aisément vos propres microstructures.
Les possibilités et la flexibilité de cette Percée Technologique, font du MS 10-100™ l'outil essentiel de recherche en matière de lithographie pour les MEMS, BioMEMS, Systèmes Microfluidique, Détecteurs, Composés Optique, MicroPatterns, CMOS et toutes autres applications qui font appel à la microstructuration.

Notre système de lithographie sans masque permet l'insolation de tous  types de micropatterns du plus simple au plus complexes.  La tête d'écriture est équipé d'une diode laser (405nm - 50 mW), d'un scanner et d'un objectif f-thêta (405 nm). Le rayon laser se déplace selon la trajectoire et mouvements de votre modèle.
La distance focale est réglable suivant l'épaisseur du substrat facilitant considérablement l'utilisation et augmentant la reproductibilité ainsi que la qualité. La puissance, la vitesse de balayage et le nombre de passages peuvent être modifiés pour des résultats optimums. La  distance focale est ajustée par l'intermédiaire du panneau de commande pendant l'acquisition d'image. Le système permet donc d’utiliser des substrats de différentes épaisseurs.
Tous les paramètres peuvent êtres enregistrés pour une utilisation ultérieure et les programme de production sont modifiables.
Télécharger la brichure du MS 10-100™
Référence Désignation
MSUP Machine de production de surface microstructurée basé sur les technilogie de lithographie sans masque et de gravure humide.

Spécifications Techniques

Spécifications Techniques

Toutes les étapes de production sont paramétrables et programmables: Préparation de Surface; Dépôt de résine photosensible; Recuit doux; Insolation UV; Développement; Recuit Intense; Gravure Humide; Décapage et Nettoyage.
L'appareillage est équipé des systèmes de réglages suivants: Distance focale en fonction de l'épaisseur du substrat; Alignement X,Y et thêta.

Dimension Base: 68 x 65 cm - Hauteur: 83 cm
Poids 80 Kg
Diode Laser  
Longueur d’onde 405 nm
Puissance Jusqu'à 50 mW
Système Optique  
Système de lentille f-Theta Scan Lens for 405 nm
La distance focale est réglable en fonction de l'épaisseur du substrat.
Diamètre du Faisceau Laser: 5 μm
Tête d’écriture Scanner Galvanométrique
Système de Lithographie sans masque Gravure Laser directe
Alignement & Réglages  
Taille du Substrat Différentes formes et tailles jusqu'à 1" x 1"
Epaisseur du Substrat Jusqu'à 10 mm
Réglages Réglages Haute Précision (X,Y et thêta)
Métrologie & Alignement Camera et dispositif optique pour l’Alignement des Substrats (option)
Paramètres de production Tous les paramètres sont programmables
Préparation de Surface - Spin Coating - Recuit doux – Insolation UV - Développement – Recuit intensif – Gravure humide - Décapage et Nettoyage
Environnement de travail
Environnement sans poussière
Qualité de l’Air Classe 100
Formats des données DXF, DWG, GDS, HPLG, PLT...
Logiciels  
μPCLight Haute Résolution 2D Patterns
SamLight Contrôle du Laser et du Scanner

Le stylo ventouse permet une manipulation facile et adaptée des wafers. Sa tête d'aspiration ne raye ni n'endommage les substrats délicats, et évite leur contamination. La dépression d'air est engendrée par une pompe à vide placée dans l'enceinte du MS 10-100™V2.

Le préhenseur est constitué d'une membrane en perfluoroélastomer Kalrez® qui résiste à plus de 1800 produits chimiques, tout en ayant la stabilité à hautes températures du PTFE (327°C).

Six réservoirs étanches en Poly-Ethylène Haute Densité (PEHD) d'une capacité de 100 ml chacune sont employés avec le MS10-100TM, ceci afin de minimiser la quantité de consommables utilisés. En outre l'opérateur n'est pas en contact direct avec les produits chimiques, réduisant ainsi les risques d'accidents.
Produits chimiques utilisés: (HMDS - hexaméthyldisilazane; Photorésistants; NaOH – hydroxyde de sodium ou TMAH – hydroxyde de tétraméthylammonium...)

Process de Production

Les 9 étapes du process de production sont paramètrables. Pour les applications spécifiques, Il est possible de rappeler plusieurs fois une étape.

Préparation de Surface:

La surface du substrat doit être nettoyée afin d'en éliminer toutes contaminations et être chauffée pour en chasser toute trace d’humidité.
Un instigateur d'adhérence ''Primer'', comme l’hexaméthyldisilazane (HMDS), est appliqué pour favoriser l'adhérence de la résine photosensible à la surface. La tournette  intégrée à la machnine est utilisée pour homogénéiser l'instigateur d'adhérence à la surface du substrat.

Dépôt de Résine photosensible:

La résine photosensible est répartie sur la surface du substrat grace au Spin-coater intégré. Le substrat est mis en rotation afin d'étaler uniformément la résine sous l'action des forces centrifuges. L'étalement est réalisé entre 500 rpm et 6 000 rpm et l'ensemble des paramètres peut être programmé (nombres de rampes, vitesses, temps et même accélération de rampes).

Recuit doux:

Le wafer recouvert de résine est alors « précuit» pour chasser l'excès de solvants à une température comprise typiquement entre 60° à 100°C pendant 5 à 30 minutes.

Exposition ou Insolation de la résine:

Avec notre système de lithographie sans masque, le faisceau laser qui est projeter de façon précise directement sur la résine suit les trajections et mouvements de votre pattern préalablement dessiné. L'opérateur entre les paramètres de vitesse et de puissance du laser. Cette opéaration est ensuite réalisée automatiquement grace au scanner intégré à la machine.

Développement:

Les parties de résine photosensible insolée doit être enlevées avec une solution appropriée, appelée "développeur". Parfois un recuit ultérieur est réalisé avant le développement, typiquement pour réduire les phénomènes de vagues provoqués par les modèles d'interférence destructifs et constructifs de la lumière incidente. À l'origine les solutions de développeur contenaient souvent de l'hydroxyde de sodium (NaOH) mais il est aussi possible de travailler avec des développeurs sans ions métalliques tels l'hydroxyde de tétraméthylammonium (TMAH).

Recuit intensif:

Le wafer résultant subit un recuit intensif à des températures comprises typiquement entre 120 à 180°C pendant 20 à 30 minutes. Le recuit intensif solidifie la résine photosensible restante, formant ainsi une couche protectrice plus durable pour les gravures en milieu chaud et humide.

Gravure humide:

Lors de la gravure, un agent chimique attaque la couche externe du substrat dans les zones qui ne sont pas protégées par la résine. Les processus de gravure humide sont généralement de nature isotrope, ce qui est mis à profit pour réaliser des systèmes micro électromécanique (MEMS), où des structures suspendues doivent « être libérées » de la couche fondamentale.

Décapage ou enlèvement de la résine photosensible:

Lorsque la résine photosensible n’est plus nécessaire, elle est enlevée du substrat. Ceci exige habituellement un liquide « décolleur », qui modifie chimiquement la résine de telle sorte qu'elle n'adhère plus au substrat.

Nettoyage:


Une fois que le vernis photosensible est enlevé, le substrat doit être plongé dans un tampon de lavage afin d'enlever tous résidus de la surface de substrat.

Photo d'une surface microstructurée en verre après l'étape de nettoyage. Notez l'excellente qualité de la gravure et du fond des canaux. (Profondeur des canaux: 55 µm).

Logiciels

SamLight™: Contrôle du Laser & du Scanner
Il permet la commande du laser et du module de balayage requis pour l'insolation des résines selon votre modèle. Tous les paramètres sont modifiables afin de déterminer le protocole exact d'insolation (puissance du laser, vitesse de balayage, nombre de cycle d'insolation…). Le logiciel permet aussi le positionnement en X, Y et la correction angulaire.

μPCLight™:
Logiciel CAD haute résolution 2D
Avec le logiciel simple d'utilisation "μPCLight™", vous pouvez créer votre propre micro-pattern du plus simple au plus complexe. Le logiciel permet de créer des formes et de les remplir en fonction de leur volume et forme et du diamètre du faisceau laser (fonction cycle de poches). Cette fonction permet la réalisation de plusieurs canaux de différentes tailles et formes sur un même substrat.

La combinaison de ces deux logiciels offre une interface très efficace et facile à utiliser. Les paramètres de programmation sont sauvés pour une utilisation ultérieure mais aussi pour y apporter des modifications ou ajouts.

Accessoires

Réservoirs

BioTray® founit également les consommables nécessaires à la production de vos surfaces micro-structurées. Ces produits chimiques sont stockés dans des réservoirs étanches et interchangeables en polyéthylène haute densité (PEHD).
Ces réservoirs vous permettent d'optimiser au maximum vos produits chimiques en limitant les pertes inutiles. Le "packaging" et l'utilisation des réservoirs limite fortement les risques d'accidents en limitant
Caractéristiques Techniques des réservoirs:
Dimensions : Ø 95 mm. height: 41,5 mm
Contenance : 100 ml
Matière : Polyéthylène Haute Densité (PEHD)
Produits Chimiques: Le MS 10-100™V2 peut utiliser six produits chimiques différents:
• Primer
• Différentes Résines Photosensibles (Négative & Positive)
• Developer
• HF dilué (jusqu'à 10%)
• Remover
• Solutions de nettoyage

Référence Désignation
CAR-HDPE Réservoir étanche et interchangeable.
Matière: Polyéthylène Haute Densité (PEHD).

Préhenseurs:

Le MS 10-100 est modulaire en fonction de la dimension, de la forme et de l'épaisseur des substrats (Dimension du Substrat: jusqu'à 1"x1" - Epaisseur du Substrat: jusqu'à 10 mm).

Le préhenseur qui maintien votre substrat est en élastomère perfluoré (Kalrez®) pour résister aux agressions des produits chimiques durant le process de production. Le préhenseur résiste à plus de 1800 produits chimiques différents tout en offrant la stabilité à température élevée du PTFE (327°C).
Le préhenseur facilite le positionnement des substrats. Le positionnement est réalisé par une empreinte dans le préhenseur. Le maintien est obtenu par une aspiration créée par une pompe à vide installée à l'intérieur du MS 10-100™V2.

Référence Désignation
PREH-1''x1'' Préhenseur en Elastomère Perfluoré (Kalrez®)
Nous consulter pour la réalisation de jeu de préhenseur adapté aux formes et dimensions de vos substrats.

Vidéo

Production Unit of Microstructured Surfaces
Maskless & Wet Etchnig Technology

 

Dimension Base: 68 x 65 cm - Hauteur: 83 cm
Poids 80 Kg
Diode Laser  
Longueur d’onde 405 nm
Puissance Jusqu'à 50 mW
Système Optique  
Système de lentille f-Theta Scan Lens for 405 nm
La distance substrat-lentille est réglable en fonction de l'épaisseur du substrat.
Diamètre du Faisceau Laser: 5 μm
Tête d’écriture Scanner Galvanométrique
Système de Lithographie sans masque Gravure Laser directe
Alignement & Réglages  
Taille du Substrat Différentes formes et tailles – jusqu'à 1" x 1"
Epaisseur du Substrat Jusqu'à 10 mm
Réglages Réglages Haute Précision (X,Y et thêta)
Métrologie & Alignement Camera et dispositif optique pour l’Alignement des Substrats (option)
Paramètres de production Tous les paramètres sont programmables
Préparation de Surface - Spin Coating - Recuit doux – insolation UV - Développement – Recuit intensif – Gravure humide - Enlèvement de résine photosensible - Nettoyage
Nettoyage de la pièce Environnement sans poussière- Qualité de l’Air Classe 100
Formats de saisie des données DXF, DWG, GDS, HPLG, PLT...
Logiciels  
μPCLight Haute Résolution 2D Patterns
SamLight Contrôle du Laser et du Scanner