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Lithographie

Mit lithographischen Verfahren lassen sich Beschichtungen auf optischen Substraten präzise strukturieren. Dadurch können unterschiedliche Schichtsysteme auf einer Oberfläche kombiniert oder Teilbereiche gezielt beschichtet werden. Die Lithographie erfolgt vollständig im Reinraum unter kontrollierten Bedingungen, um Partikelbildung zu vermeiden.
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Abb.1:Lithographisch-strukturierte Beschichtung
a)Lithographisch-strukturierte Beschichtung
b)Gemessenes Höhenprofil einer Lift-Off-Kante

Funktionsweise

Die Lithographie beruht auf der lokalen Abdeckung oder Freilegung von Substratbereichen mittels Fotolack. Nach Belichtung und Entwicklung entstehen definierte Strukturen, in denen Beschichtungen entweder aufgebracht oder entfernt werden. Für die Kombination von verschiedenen Beschichtungen verwenden wir das Lift-off-Verfahren.
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Abb.2:REM-Aufnahme einer Schichtkante im Lift-Off-Verfahren
a)Von oben
b)Im FIB-Schnitt (mit Resten von der Probenpräperation)

Lift-off-Verfahren

Auf das Substrat wird ein lichtempfindlicher Lack aufgebracht und mit einer Maske belichtet. Nach der Entwicklung bleibt der Lack nur in den gewünschten Bereichen bestehen. Die anschließende Beschichtung erfolgt vollflächig. Beim Entfernen des Lacks werden die unerwünschten Schichtbereiche zusammen mit dem Lack abgehoben.
Dieses Verfahren ermöglicht feine Strukturen mit scharfen Kanten und eignet sich besonders für dielektrische Schichtsysteme in Laseroptiken. Die resultierenden Strukturen sind präzise definiert und laserfest, sodass sie auch in Hochleistungsanwendungen eingesetzt werden können.
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Abb.3:Lift-Off-Prozess

Ätzverfahren

Beim Ätzverfahren wird das Substrat zunächst vollflächig beschichtet. Anschließend wird eine Fotolackstruktur aufgebracht, belichtet und entwickelt. Die ungeschützten Bereiche werden selektiv geätzt. Dieses Verfahren eignet sich insbesondere für metallische Schichten wie Chrom oder Aluminium.
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Abb.4:Ätzprozess

Möglichkeiten der Produktion

  • Standardmaterial: Fused Silica; weitere Materialien auf Anfrage
  • Substrate: bis Ø 8 Zoll (200 mm)
  • Dicke: bis hinunter zu 0,5 mm realisierbar
  • Fertigung: bevorzugt auf Platte, anschließendes Vereinzeln möglich
  • Strukturgrößen: ab ca. 5 µm
  • Schichttypen: Strukturierung metallischer und dielektrischer Schichten
  • Reinraumfertigung: ISO-Klasse 7 für hohe Reproduzierbarkeit
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Abb.5:LAYERTEC-Mitarbeiter
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Abb.6:LAYERTEC Lithographiereinraum

Zusätzliche Optionen der Weiterverarbeitung

  • Beidseitige Strukturierung
  • Kombination mit Laser- oder Ultraschallbohrung, Sägen oder Fasen
  • Anpassung an kundenspezifische Geometrien
  • Prüfung der Schichtqualität (Mikroskopie, Reflexions-/Transmissionsmessung, Schichtdickenanalyse)

Anwendungsbereiche

  • Optische Komponenten mit lokal differenzierter Funktion (z. B. AR-/HR-Kombinationen, Polarisationszonen)
  • Strukturierte Filter und Masken für Hochleistungslaser
  • Prototypen und Kleinserien für Forschung, Industrie und Messtechnik
Beispiele lithographisch strukturierter Optiken finden Sie auf unserer Produktseite über Lithographisch strukturierte Beschichtungen.
Adresse

LAYERTEC GmbH
Ernst-Abbe-Weg 1
99441 Mellingen
Germany

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