Fraunhofer IST investiert in neues Sputtersystem für Präzisionsoptiken

Optische Hochpräzisionsfilter bestehen aus vielen übereinander gestapelten Schichten, die abwechselnd bestimmte Spektralbereiche des Lichts durchlassen oder reflektieren. Sie sind wichtige Kernelemente vieler Spezialanwendungen, wie z.B. bei spektroskopischen Instrumenten in der Raumfahrttechnik, Hochleistungs-Lichtwellenleitern, in der UV-Photolithografie oder der optischen Hochpräzisionsanalytik.

Mit zunehmender Spezialisierung steigen auch die Anforderungen bezüglich Homogenität und Reproduzierbarkeit. Das neue Sputtersystem EOSS ermöglicht es jetzt, hochpräzise, partikelarme und langzeitstabile Optiken mit hohem Durchsatz reproduzierbar herzustellen.

Dazu werden die Schichten aus bis zu drei Quellen durch Magetronsputtern auf das Substrat aufgebracht. Weltweit erstmalig werden in einer Präzisionsoptikanlage zylindrische Sputterkathoden eingesetzt, mit denen im Gegensatz zu ihren planaren Pendants eine deutlich verbesserte Schichtdickenverteilung auch über mehrere Wochen Betriebsdauer gewährleistet werden kann.

Zur weiteren Verminderung von Partikelkontaminationen wurde die gesamte Anlage als »sputter-up«-System ausgelegt. Die Beschichtung erfolgt in diesem Fall von unten nach oben, so dass schwerere Partikel nicht auf den Substraten kondensieren können. Ein optisches Breitbandmonitoringsystem ermöglicht höchste Präzision und Prozesssicherheit sowie die vollautomatische Produktion auch komplexer optischer Filter.

Die technischen Daten der EOSS:

– Sputterleistungen bis 20 kW pro Meter und Target
– Prozessautomatisierung durch MOCCA+
– Spektrales und monochromatisches Transmissions­monitoring
– RF-Plasmaquelle
– Magazinsystem für Substratcarrier
– Vollbestückung der Anlage von Atmosphärendruck zu 1×10-6 mBar Schleusendruck, inklusive Schleusen in weniger als 20 Minuten
– 10 Substratcarrier mit einem nutzbaren Durchmesser von 200 mm und einer nutzbaren Dicke von 30 mm
– Basisdruck ca. 1×10-7 mbar, erreichbar innerhalb von 24 Stunden nach dem Schließen der Anlage zu Wartungszwecken
– Substratheizung bis 300 °C Substrattemperatur

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