Auteur: Emmanuel Bigler
Date: 29-12-2004 13:48
Pour atteindre une résolution de 0,8 microns en photolitho classique le support est un photomasque chrome sur verre avec résine photosensible. Si vous ne cherchez qu'une image binaire, oubliez le film et passez à la résine photosensible.
Une plaque chrome sur verre borosilicate ordinaire se trouve en France très facilement et coûte dans les 100 euros en 100 mm de côté. La résine n'est sensible qu'au proche UV issue d'une lampe à vapeur de mercure. Autour de 400 nm.
Nous utilisons en laboratoire un photorépéteur équipé d'un excellent Zeiss de course qui réduit un champ de 100 par 100 mm vers 1x1 cm (1:10) en tenant 0,8 microns de résolution sur tout ce champ, 0,7 au centre lorsque tout est bein réglé tip-top (c'est du boulot, le spotmètre d'Henri Gaud n'est que de peu d'utilité dans ce cas ;-)). Donc : détails de 8 microns en entrée sur un champ de 100x100 mm, donnant du 0,8 microns en sortie, grandissement fixe 1:10 sur 1 cm2.
Ce matériel a une trentaine d'années, en neuf l'optique coûterait moins cher qu'un petit appartement à Paris, donc le prix peut sembler abordable ;-);-) mais il vaut mieux chercher chez les "ferrailleurs" de la micro-électronique. J'ai également utilisé sur banc de photoréduction classique un excellent Cerco limité par la diffraction (à f/5,6 ?) qui tenait le 250 pl/mm sur un champ de 6x6 cm à sa longueur d'onde de travail autour de 0,5 microns (filtre vert vissé à demeure). On doit pouvoir trouver cela d'occasion également. L'intérêt est de céder sur la résolution mais de travailler en lumière visible ordinaire. On utilisait alors les plaques Kodak Haute Résolution type 1A, les mêmes en finesse de grain que les fameuses 649F spectroscopiques mais non chromatisées. en fourniture de microfilm, essayez simplement le Gigabit allemand, c'est du microfilm proposé avec un traitement doux spécial ; pour du trait je serais étonné que le Gigabit dans un bon D19 des familles ne vous sorte pas 250 pl/mm.... avec le Cerco de course par devant bien entendu. Ou bien un Orthoplanar de chez Zeiss, il en est passé un aux enchères il y a quelques mois (outch ! le prix !!), c'est la version 'Oberkochen' de notre Cerco National qui est certainement moins prisé des collectionneurs
(to Dan F : being an aficionado of French-made top-class optics, you deserve a Cerco some day to add to your collection ;-);-)
Donc ma conclusion est : si vous pouvez utiliser un chrome sur verre avec photorésine sous réserve de flux lumineux UV suffisant vous pouvez atteindre 0,8 micron de résolution sur 1 cm2 avec unetechnologie des années 1970 sans trop dépenser mais à cpndition de chercher les ferrailleurs aïe-tèque. En revanche le champ accessible aux optiques de photoréduction est ce que j'ai mentionné : centimétrique !!
Par contact nous copions avec une machine spéciale ce genre de photomasques avec 100% de succès même si les détails sont de l'ordre du micron. Chrome contre chorme bien entendu donc cela inverse l'image droite-gauche ;-)
Le développement des résines s'effectue en lumière jaune (tube fluo filtré) ce qui est très commode. Pour la sensitométrie on parle en doses reçues par cm2 ; les doses typiques sont de 60 millijoules par cm2 pour les raies du mercure autour de 400 nm pour une résine classique en épaisseur de l'ordre du micron. Dans une machine de tirage par contact aux UV utilisée en microtechnique les éclairements disponibles sont de l'ordre de 10 milliwatts par cm2 donc des temps de pose de l'ordre de 6 secondes. Le développement se fait dans un alcalin doux pendant 40 secondes, après rinçage sans séchage pour que le bain suivant entre bien dans les p'tits trous, on trempe dans le bain de gravure chrome. J'ai vu des copies à 0,8 microns faites sous mes yeux entièrement à la main en cinq minutes, c'est étonnant.
En résumé :
- lumière visible, cherchez du Gigabit en plan film et montez avec une contre-plaque bien plane derrière un Cerco ou un Zeiss.
- au mercure 400 nm sous réserve de trouver 'l'optique de photorépéteur ou par contact un photomasque chrome sur verre ce n'est pas très cher par rapport au prix d'un ekta 20x25 ;-) et c'est très facile à traiter.
La différence entre les plaques holograhiques et les plaques argentiques haute résolution pour photomasque classiques tient dans la D_max recherchée (on se moque de la D_max en holographie) mais également au bruit de granularité. En imagerie au trait on se moque du bruit de granularité si on a une acutance d'enfer. En holographie au contraire on se moque de l'acutance mais on veut passer les faibles modulations sans bruit jusqu'à plusieurs milliers de cycles par mm. Lambda sur deux : quelques dixièmes microns, pour les plaques LIppmann (lambda n'est pas le même dans la gélatine, c'est plus petit que dans l'air ;-)
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