Machine de lithographie à écriture directe laser 3D à deux photons & colle de lithographie

La Colle photolithographique à deux photons est une colle photolithographique à base de matériaux photosensibles qui réagit chimiquement sous l'effet de l'absorption de deux photons. Ce processus diffère de la lithographie traditionnelle à un seul photon, où un seul photon est capable d'initier une excitation d'électrons et de produire une réaction chimique, tandis que la lithographie à deux photons repose sur l'absorption simultanée de deux photons de faible énergie. Dans ce cas, le matériau photosensible ne peut réagir photochimiquement que s'il est éclairé par un laser de haute intensité au point focal.

　　I. principes de base de la photolithographie à deux photons

La Colle photolithographique à deux photons est une colle photolithographique à base de matériaux photosensibles qui réagit chimiquement sous l'effet de l'absorption de deux photons. Ce processus diffère de la lithographie traditionnelle à un seul photon, où un seul photon est capable d'initier une excitation d'électrons et de produire une réaction chimique, tandis que la lithographie à deux photons repose sur l'absorption simultanée de deux photons de faible énergie. Dans ce cas, le matériau photosensible ne peut réagir photochimiquement que s'il est éclairé par un laser de haute intensité au point focal.

L'absorption à deux photons se réfère au fait que lorsque la longueur d'onde du laser est longue, l'énergie de deux photons peut être absorbée par le matériau en même temps, et après l'effet d'absorption à deux photons, certaines molécules du matériau subissent des transitions électroniques qui modifient leurs propriétés chimiques. La clé de ce phénomène est que la réaction de la colle de lithographie à deux photons ne se produira que dans les zones de focalisation à haute énergie, tandis que les matériaux photosensibles des zones environnantes ne réagiront pas en raison du manque d'énergie des photons, permettant un traitement fin à l'échelle nanométrique.

Dans le processus de lithographie à deux photons, l'intensité du faisceau laser et la photosensibilité de la colle de lithographie sont deux facteurs essentiels. Les lasers à haute intensité sont focalisés dans un espace plus petit et sont capables de déclencher efficacement une absorption à deux photons, entraînant des changements chimiques tels que la réticulation ou la polymérisation des matériaux photosensibles. Cette caractéristique permet à la lithographie à deux photons de réaliser une fabrication graphique à haute résolution dans un espace tridimensionnel.

　　II. Caractéristiques principales de la photolithographie à deux photons

1. Super haute résolution

La lithographie à deux photons présente des avantages significatifs par rapport aux techniques traditionnelles de lithographie à un photon, ce qui se distingue par sa haute résolution. Comme la lithographie à deux photons repose sur l'effet de focalisation des photons dans une zone localisée, la zone réactionnelle est quasiment limitée au voisinage du foyer du faisceau laser, ce qui permet d'obtenir une précision de la colle photolithographique aussi faible que quelques nanomètres. À l'heure actuelle, la lithographie à deux photons a atteint une résolution de l'ordre de 10 nanomètres, dépassant de loin la lithographie traditionnelle et capable de répondre à la demande de traitement à l'échelle nanométrique.

2. Capacité de traitement 3D

La technologie de lithographie à deux photons a une capacité unique de traitement spatial en trois dimensions. Les techniques traditionnelles de lithographie ne permettent généralement que la gravure de motifs sur un plan bidimensionnel, tandis que les photocolles à deux photons permettent une gravure précise dans l'espace tridimensionnel en contrôlant la position de mise au point du laser. Cette capacité d'usinage tridimensionnel rend la lithographie à deux photons avantageuse pour la fabrication de Nanostructures tridimensionnelles micro et Nano - usinées.

3. Haute sensibilité à la lumière et contrôle précis

La photosensibilité élevée lui permet d'initier des réactions photochimiques à très faible puissance laser, ce qui rend le processus d'usinage plus précis et contrôlable. Dans le même temps, le temps d'exposition pendant la lithographie et la taille de mise au point du faisceau peuvent être ajustés avec précision, améliorant encore la précision de traitement du motif.

4. Faible effet thermique

Comme la lithographie à deux photons n'a lieu que dans la zone de focalisation du faisceau lumineux, les matériaux photosensibles des autres parties ne sont pas soumis à l'irradiation laser et génèrent donc relativement peu de chaleur, évitant l'influence des matériaux sensibles à l'efficacité thermique qui peuvent survenir lors des processus de lithographie traditionnels. Cela permet à la lithographie à deux photons de jouer un rôle prépondérant dans le traitement de certains matériaux sensibles à la chaleur.

5. Haute sélectivité et capacité anti - rétrodiffusion

La Colle de lithographie à deux photons a une sélectivité élevée, la réaction ne peut se produire que sous une irradiation de haute intensité du point focal du laser, et la zone de réaction est généralement le point focal du laser, ce qui permet d'éviter efficacement la rétrodiffusion et les interférences, améliorant la qualité du motif de la lithographie.