µMLA Aligneur sans masque

Aligneur de table configurable et compact sans masque avec modules de balayage de trame et d'exposition vectorielle

Le µMLA est un système de lithographie sans masque de table de pointe, développé à partir de la robuste plateforme µPG, qui constitue la solution de lithographie sans masque de table la plus vendue au monde. Idéal comme outil d’entrée de gamme pour la R&D et le prototypage rapide, il permet une microstructuration de haute précision pour une grande variété d’applications, notamment la microfluidique (par exemple les dispositifs de tri cellulaire et les systèmes de type lab-on-a-chip), la fabrication de masques à petite échelle, la micro-optique et les réseaux de microlentilles, la fabrication de capteurs, les MEMS (systèmes microélectromécaniques), ainsi que le motifage de matériaux bidimensionnels (2D) et d’électrodes fan-out.

Modes d’exposition et configurations polyvalents

Le site µMLA offre une grande flexibilité grâce à deux modes d’exposition distincts :

Mode de balayage matriciel (standard) : Assure une exposition rapide avec une excellente qualité d’image, en maintenant des temps d’écriture constants quelle que soit la taille de la structure et la densité du motif.
Mode de balayage vectoriel (en option) : Adapté aux courbes continues et lisses, idéal pour les structures telles que les guides d’ondes, il offre à la fois rapidité et précision.

Trois configurations optiques permettent un équilibre personnalisable entre la résolution et le débit, avec une commutation facile pour optimiser les applications spécifiques. Parmi les autres fonctionnalités, citons

Mode dessin: Permet d’ajuster en temps réel et à la volée les modèles existants et les contacts électriques avec les nanofils ou les matériaux 2D.
Mode niveaux de gris: Prise en charge de la structuration 2,5D pour les micro-optiques complexes.

Avec un design compact qui tient sur un établi standard, le µMLA offre une suite complète de fonctionnalités pour des applications lithographiques polyvalentes et de haute qualité.

Contactez-nous pour en savoir plus sur le site µMLA et sur la manière dont il peut répondre à vos besoins en matière de recherche et de développement. Passez de la CAO à l’exposition en quelques minutes, et non en plusieurs semaines.

Modes d’exposition et configurations polyvalents

Le site µMLA offre une grande flexibilité grâce à deux modes d’exposition distincts :

Mode de balayage matriciel (standard) : Assure une exposition rapide avec une excellente qualité d’image, en maintenant des temps d’écriture constants quelle que soit la taille de la structure et la densité du motif.
Mode de balayage vectoriel (en option) : Adapté aux courbes continues et lisses, idéal pour les structures telles que les guides d’ondes, il offre à la fois rapidité et précision.

Mode dessin: Permet d’ajuster en temps réel et à la volée les modèles existants et les contacts électriques avec les nanofils ou les matériaux 2D.
Mode niveaux de gris: Prise en charge de la structuration 2,5D pour les micro-optiques complexes.

Avec un design compact qui tient sur un établi standard, le µMLA offre une suite complète de fonctionnalités pour des applications lithographiques polyvalentes et de haute qualité.

> 210 systèmes installés

Lithographie à écriture directe

Pas de coûts, d’efforts ou de risques de sécurité liés aux masques

Qualité de l'exposition

Rugosité des bords en mode tramé 100 nm ; en mode vectoriel 30 nm ; uniformité CD 200 nm

Vitesse d'exposition

Gaufrette de 4 pouces en 90 minutes

Lithographie en niveaux de gris

Avec jusqu’à 256 niveaux de gris, la capacité d’exposition en niveaux de gris fait partie de la configuration standard.

Faible encombrement

640 mm x 840 mm x 530 mm / 25″ x 33″ x 21″ – le plus petit outil de lithographie sans masque de table

Configuration flexible

Choix de la longueur d’onde d’exposition ; choix des modules de balayage matriciel et vectoriel

Utilisation flexible

Le logiciel permet de changer facilement de résolution et de vitesse de traitement.

Convivialité

Logiciel et outils intuitifs ; manipulation aisée de petits échantillons

Installation prête à l'emploi

L’installation simplifiée “plug-and-play” réduit le temps de mise en œuvre et les coûts.

Mode d'exposition au balayage de trame

Rapide avec une qualité et une fidélité d’image excellentes ; le temps d’écriture est indépendant de la taille de la structure ou de la densité du motif. Source lumineuse LED à 365 nm ou 390 nm

Mode d'exposition au balayage vectoriel

Création de structures continues composées de lignes courbes – lorsque des contours lisses sont requis. Source de lumière laser à 405 nm et/ou 375 nm

Trois configurations optiques

Résolution minimale de 0,6 µm, 1 µm et 3 µm ; résolution variable dans chaque mode

Caméra de vue d'ensemble en option

Localisation rapide et facile des marques d’alignement ou d’autres caractéristiques intéressantes sur le substrat

Intégration de la boîte à gants

Boîte à gants pour le modelage de matériaux sensibles dans un environnement contrôlé à l’azote

Mode dessin

Importation et superposition de fichiers BMP sur l’image du microscope en temps réel – comme dans un aligneur de masque virtuel ; des lignes et des formes simples peuvent être dessinées dans l’image de la caméra en temps réel pour une exposition immédiate.

Autofocus optique

Exposition parfaite des petits échantillons (<10 mm)

Zone d'exposition

Possibilité de passer de 100 x 100 ^mm2 à 150 x 150 ^mm2

Choix de l'exposition, de la longueur d'onde et de la source

Mode de balayage de trame : Source lumineuse LED à 365 nm ou 390 nm. Mode de balayage vectoriel : Source lumineuse laser à 405 nm et/ou 375 nm.

Applications clients

Le μMLA propose également un mode Niveaux de gris standard, qui permet de créer des structures pour un large éventail d'applications dans le domaine de la micro-optique. Cet exemple montre des micro-lentilles écrites en AZ4562 de 15 μm d'épaisseur, avec un pas de 30 μm et un rayon de courbure de 16 μm.

Un élément optique diffractif binaire (DOE) composé de carrés de 1 µm² et exposé dans un Shipley S1805 de 500 nm d'épaisseur.

Un système microfluidique modelé à l'aide du μMLA.

Nanofils de Ni (ligne horizontale sur l'image) avec deux structures de thermomètre alignées avec précision, utilisées pour étudier la magnétothermie et la magnétorésistance de l'alliage Co-Ni. (Avec l'aimable autorisation de Tim Boehnert, Université de Hambourg)

Dans de nombreuses applications, plusieurs couches doivent être exposées sur le même substrat. Les caméras du μMLA peuvent détecter automatiquement les marqueurs d'alignement et ajuster la position, la rotation, la mise à l'échelle et l'orthogonalité de l'exposition par rapport aux structures existantes. L'image montre des échelles de vernier et une structure « croix dans croix », employée pour mesurer le décalage restant dans les directions x et y.

Des anneaux concentriques d'une largeur de ligne de 1 μm ont été inscrits dans la résine photosensible à l'aide du mode d'exposition par balayage de trame.

Microconteneurs à double compartiment pour la thérapie combinée, afin d'obtenir une séparation physique de deux médicaments suivie d'une libération séquentielle. L'article correspondant est disponible dans notre bibliothèque. (DTU Kopenhagen : Christfort, J. F., et al. Adv. Therap. 2022, 5, 2200106)

µMLA - Structures micro fluidiques à deux couches (gros plan) — Structures micro fluidiques composées de deux couches de matériaux: 1. AZ10XT (14 µm, réticulé thermiquement par le client) et 2. SU-8 (20µm, aligné sur la première couche)
(Avec l'aimable autorisation de l'Institut Max-Planck de microbiologie terrestre)

Modélisation 3D en une seule étape - Structures à double réentrée Lisez la note d'application pour en savoir plus sur le processus de fabrication.

Canaux microfluidiques et structures en treillis avec éléments suspendus fabriqués dans mr DWL40. Lisez la note d'application pour en savoir plus sur le processus de fabrication.

Pourquoi les clients choisissent nos systèmes

"Le système sans masque Heidelberg Instruments a été un élément central de notre salle blanche dans une boîte à gants. Il a fonctionné au-delà de nos espérances et a été au cœur de nos efforts de fabrication. L'assistance pour l'amélioration de ses performances et la résolution des problèmes a été excellente."

Dr. Kenneth Stephen Burch, Professeur
Boston College
Boston, USA

"Heidelberg Instruments'µMLA réussit un modelage rapide et précis à l'échelle du micromètre. Sa technologie DMD est non seulement précise en termes de qualité d'écriture et de réalignement, mais elle est aussi beaucoup plus rapide que les technologies précédentes. La mise au point optique est un avantage décisif pour les petits échantillons. L'interface logicielle très simple et intuitive est également très appréciée par les utilisateurs et les formateurs de l'équipement, car les nouveaux utilisateurs peuvent devenir autonomes en moins d'une heure sur les étapes cruciales du prototypage de circuits."

Sébastien Delprat, PhD, Ingénieur de recherche
CEA Saclay
Gif-sur-Yvette, France

"Au DTU Nanolab, qui fait partie de l'Université technique du Danemark, nous disposons désormais de plusieurs aligneurs sans masque de Heidelberg Instruments. Ces outils conviennent parfaitement à nos activités de recherche, tout en offrant une grande polyvalence à bon nombre de nos clients industriels. Depuis que nous avons acquis nos aligneurs sans masque, nous avons notamment constaté une baisse significative du nombre de nouveaux masques commandés pour nos aligneurs de masques, qui est passé d'environ 1 masque par jour à environ 1 masque par mois. Dans l'ensemble, nous sommes très satisfaits de nos aligneurs sans masque, tant du point de vue du personnel que des utilisateurs."

Jens H. Hemmingsen, spécialiste des procédés
DTU Nanolab
Lingby, Danemark

Données techniques

	Mode d'écriture I *	Mode d'écriture II *	Mode d'écriture III *
Performances d'écriture (module d'exposition au balayage de trame)
Taille minimale de la structure [μm]	0.6	1	3
Lignes et espaces minimaux [μm]	0.8	1.5	3
Grille d'adresse [nm]	20	50	100
Uniformité CD [3σ, nm]	200	300	400
Alignement de la 2ème couche sur 5 x 5 mm² [nm]	500	500	1000
Alignement de la 2ème couche sur 50 x 50 mm² [nm]	1000	1000	2000

Vitesse d'écriture	avec LED 390 nm / LED 365 nm	avec LED 390 nm / LED 365 nm	avec LED 390 nm
Vitesse d'écriture	10 mm²/min à 0,6 µm	40 mm²/min à 1 µm	100 mm²/min à 3 µm
Vitesses d'écriture optionnelles à différentes tailles minimales de structure avec "Variable Resolution for Raster Scan Exposure Module" (Résolution variable pour le module d'exposition au balayage matriciel)	18 mm²/min à 1 µm	60 mm²/min à 2 µm	160 mm²/min à 4 µm
	25 mm²/min à 2 µm	90 mm²/min à 4 µm	240 mm²/min à 6 µm

Performances d'écriture (module d'exposition en mode vectoriel)
Taille minimale de l'élément [µm]	0.6	1	3
Grille d'adresse [nm]	20	20	20
Alignement de la 2ème couche sur 5 x 5 mm² [nm]	500	500	1000
Alignement de la 2ème couche sur 50 x 50 mm² [nm]	1000	1000	2000
Vitesse d'écriture linéaire maximale en mode vectoriel	200 mm/s	200 mm/s	200 mm/s
Tailles de spot disponibles en mode vectoriel [µm]	0.6 / 1 / 2 / 5 / 10	1 / 2 / 5 / 10 / 25	3 / 5 / 10 / 25 /50

Spécifications du système
Taille maximale du substrat		6″ x 6″
Taille minimale du substrat		5 x 5 mm²
Épaisseur du substrat		0,1 à 12 mm
Zone d'écriture maximale		150 x 150 mm²

	Module d'exposition au balayage de trame	Module d'exposition vectorielle
Source lumineuse	LED ; 390 nm ou 365 nm	Laser ; 405 nm et/ou 375 nm

Dimensions du système (unité de lithographie)
µMLA	Largeur x Profondeur	Hauteur x Poids
Boîtier du système principal	640 mm (25") x 840 mm (33")	530 mm (21") x 130 kg (285 lbs)

Exigences en matière d'installation
Électricité	230 VAC / 6A ou 110 VAC / 12A (±5%, 50/60 Hz)
Air comprimé	6 - 10 bars
Salle blanche	ISO 6 recommandé
Stabilité de la température	±1 °C

* Un seul mode d'écriture peut être installé sur le système

Veuillez noter
Les spécifications dépendent des conditions individuelles du processus et peuvent varier en fonction de la configuration de l’équipement. La vitesse d’écriture dépend de la taille des pixels et du mode d’écriture. La conception et les spécifications peuvent être modifiées sans préavis.

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