Lithographie
Für spezielle Anwendungen ist es notwendig, nur einen Teilbereich eines optischen Bauteils zu beschichten oder verschiedene Schichtsysteme auf derselben Fläche zu kombinieren. Grundsätzlich können alle Schichtsysteme segmentiert werden. Es gibt eine große Anzahl von Kombinationsmöglichkeiten (dielektrisch, metallisch). Die einfachste Möglichkeit ist die Beschichtung mit einer mechanischen Maske/Blende, wobei der abgedeckte Bereich der Oberfläche unbeschichtet bleibt.
Allerdings stößt diese Methode bei sehr kleinen und geometrisch komplexen Strukturen schnell an ihre Grenzen. Da diese Methode zu Abschirmungseffekten im abgedeckten Bereich führt, kann die Strukturierung mittels Fotolithographie eine sinnvolle Alternative sein. Dazu wird ein lichtempfindlicher Fotolack auf der Bauteiloberfläche durch eine (vorher zu erstellende) Maske mit UV-Licht belichtet. Je nach Art des Fotoresists wird dann der belichtete oder unbelichtete Bereich in einem chemischen Prozess entfernt (Positiv-/Negativresist). Nun wird die strukturierte Platte ganzflächig mit dem jeweiligen Schichtsystem beschichtet, wobei die Beschichtung nur in dem definierten Bereich Kontakt mit dem Substrat hat. Anschließend wird der verbleibende Fotoresist mit der darauf befindlichen Beschichtung entfernt (Lift-off-Prozess).
Eine weitere Möglichkeit der Strukturierung bietet der Ätzprozess. Dabei wird die Struktur mit geeigneten Lösungen aus der fertig beschichteten Oberfläche herausgeätzt. Diese Variante eignet sich besonders für die Strukturierung von metallischen Schichten (Cr, Al, …).
Anwendungsbereiche
Segmentierte Bauteile können zur lateralen Phasen- und/oder Amplitudenmodulation eingesetzt werden und eignen sich daher z. B. zur Modenselektion oder Strahlteilung. Die strukturierten Bauteile sind für den Einsatz in Hochleistungslasersystemen ausgelegt, die Kanten der Strukturen sind bis in den kW-Bereich laserfest.
Möglichkeiten der Produktion
Als Standard-Substratmaterial wird Quarzglas bis zu einer Größe von derzeit 8 Zoll (eben) verwendet. Auf Anfrage sind auch andere Materialien möglich. Dielektrische oder metallische Schichten können je nach Kundenwunsch kombiniert und segmentweise aufgebracht werden. Je nach Schichtdesign sind Strukturgrößen bis in den Mikrometerbereich möglich.
Funktionsweise
| Prozess | Ätzen | Lift-Off |
|---|---|---|
| Bild | ||
| Beschichtungsmaterial | Chrom, Gold, Aluminium, Kupfer | Dielektrisch, metallisch, etc. |
| Strukturgröße | > 5 µm, je nach Material und Schichtdicke | |
| Strukturhöhe | < 10 µm, je nach Material and Strukturgröße | |
| Substrat | Quarzglas, 50 – 200 mm Durchmesser | |
| Geometrie | jegliche, Freischneiden | |
| finale Geometrie | 25 – 200 mm | |
| Dicke | bis zu 5 mm Ø > 10 mm 5 × 5 mm rechteckig | |
Adresse
LAYERTEC GmbH
Ernst-Abbe-Weg 1
99441 Mellingen
Germany
Vertrieb USA
Social Media
© 2024 | LAYERTEC GmbH