 Christof
Pruss
Diffraktive
Optiken und Mikrooptiken bieten Möglichkeiten, die
konventionelle
Optiken nicht bieten können. Verschiedene
Fertigungstechnologien,
zumeist auf Basis von Lithografietechniken, werden zu ihrer Herstellung
verwendet. An unserem Institut wird seit Jahren erfolgreich die
computergesteuerte Laserdirektbelichtung verwendet. Unser Schreibsystem
arbeitet in Polarkoordinaten, was einige entscheidende Vorteile
gegenüber konventionellen x/y-Systemen hat: Die Achsen sind
komplett unabhängig und können daher sehr
präzise
kontrolliert werden. Die Fertigung rotationssymmetrischer Optiken
vereinfacht sich drastisch. Es werden sehr hohe Scanraten erzielt, was
insbesondere für grossflächige,
hochaufgelöste
computergenerierte Hologramme von Bedeutung ist.
Die
Laserdirektbelichtung benutzt einen Schreibstrahl, der
computergesteuert ein lichtempfindliches Substrat abrastert und auf
diese Weise die gewünschte Struktur sukzessive aufbaut. Beim
CLWS300 ist das Prinzip ganz ähnlich wie beim DVD-Brenner: Das
Substrat befindet sich auf einem Drehteller, der sich mit einer
bestimmten Winkelgeschwindigkeit dreht. Der Schreibkopf fährt
radial nach aussen und wird synchron zur Drehbewegung angesteuert.
Verschiedene Schreibprozesse werden je
nach Anwendung verwendet: - Binär:
Thermochemisch (Chrom/Chromoxid); Photochemisch (Photoresist)
Anwendungen: - Amplitudenmasken
- binäre
CGH (Amplituden- oder Phasenhologramme)
- binäre
Gitter
- Mehrstufig:
Graustufen-Direktbelichtung in Photoresist, Grautonmasken
Anwendungen: - Photoresistmaster
für Replikation
- Strahlformer
- Mikrooptiken
- diffraktive
Funktionselemente für chromatische Anwendunge
Laserdirektbelichtung
in Polarkoordinaten
CLWS300
| Kleinste
Strukturgrössen |
< 1µm (binär) | | Max.
Substratgrösse | Ø 300 mm
Dicke:
25 mm | | Schreibgeschwindigkeit
(typ.) | on-axis: 9 mm / h | | | off-axis:
4 mm / h | | Wellenlänge | 457
nm / 488 nm | | Positionierungsschrittweite | |
| radial | 0.6 nm |
| azimuthal | 1'' @ 600 rpm |
| 
Rotationstisch
und Schreibkopf des Laserbelichtungssystems CLWS300 |
[1]
| A.
G. Poleshchuk, E. G. Churin, V. P. Koronkevich, V. P. Korolkov, A. A.
Kharissov, V. V. Cherkashin, V. P. Kiryanov, A. V. Kiryanov, S. A.
Kokarev, and A. G. Verhoglyad. Polar coordinate laser pattern generator
for fabrication of di.ractive optical elements with arbitrary
structure. Applied Optics, 38(8):1295–1301, 1999. |
[2]
|
S.
Reichelt, R. Freimann, and H. J. Tiziani. Absolute interferometric test
of Fresnel zone plates. Optics Communications, 200:107–117,
2001.
| [3]
|
C.
Pruss, S. Reichelt, V. P. Korolkov, W. Osten, and H. J. Tiziani.
Performance improvement of CGHs for optical testing. In W. Osten,
editor, Optical Measurement Systems for Industrial Inspection III,
volume 5144 of Proceedings of SPIE, pages 460–471.
SPIE–The
International Society for Optical Engineering, 2003. |
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