Präzisions-Sputter-Beschichtungssystem für interferenzoptische Anwendungen
Applikation
Viele moderne Messmethoden basieren ebenso wie weite Teile der Telekommunikation auf optischen Verfahren. Optische Filter müssen dabei vom Lichtstrahl einzelne Wellenlängen entfernen (Kerbfilter), nur definierte Wellenlängen durchlassen (Bandpassfilter) oder ab einer bestimmten Wellenlänge von Reflexion auf Transmission wechseln (Kantenfilter). Als optische Filter dienen interferenzoptische Stapel dünner, dielektrischer Schichten, die abwechselnd hoch- und niedrigbrechenden sind.
Anforderungen an die Anlage
Mit der Anlage sollen optische Filter auf flachen Substraten mit bis zu 200 mm Durchmesser produziert werden. Als Präzisionsfilter sollen sie ein besonders reproduzierbares Transmissionsspektrum mit besonders steilen Kanten und besonders geringer Streuung aufweisen. Das heißt technologisch: Es müssen Stapel aus 50, 100 oder mehr Schichten abgeschieden werden, wobei die Dicken jeder einzelnen Schicht genau einzuhalten und über das gesamte Substrat mit einer Abweichung von weniger als +/- 1% abzuscheiden sind. Optisch relevante Partikel sind dabei zu vermeiden und natürlich muss die Anlage voll automatisiert Rezepte bearbeiten und einen hohen Durchsatz bringen.
Lösung der Anforderungen
Die FHR.Star.500-EOSS® ist eine Weiterentwicklung des gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik entwickelten Enhanced Optical Sputtering System (EOSS®). Sie ist das fortschrittlichste Produkt, das derzeit auf dem Markt zur Herstellung interferenzoptischer Filter verfügbar ist.
Die Besonderheiten dieser Beschichtungsanlage sind:
- Herausragende Reproduzierbarkeit
- Höchste Partikelarmut durch Sputter-Up-Verfahren
- Optimales Schichtwachstum durch bipolar angesteuerte Doppelquellen
- Höchste Materialausnutzung und längste Target-Standzeiten durch Verwendung von Rohrkathoden
- Beste Schichtqualität durch Breitbandmonitoring und In-situ-Fehlerkompensationmittels MOCCA+®
- Eine kompromisslos auf Produktionsprozesse ausgelegte Konstruktion
Für die präzise Überwachung des Schichtwachstums ist die Anlagensteuerung mit einem optischen Monitoringsystem gekoppelt, welches in-situ das Transmissionsspektrum der aufwachsenden Schicht fortlaufend auf dem Substrat (Testsubstrat) erfasst. Das optische Monitoring basiert auf dem Messsystem und der Softwareumgebung MOCCA+® (Modular Optical Coating Control Application) des Fraunhofer IST. Im UV-VIS-NIR-Fenster arbeitet das Messsystem im Wellenlängen-Bereich 360 nm bis 1680 nm.
Schlüsseldaten
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Eigenschaften |
Daten |
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Abmessungen Maschine |
5,0 m x 5,0 m x 3,2 m, Gewicht: 12 t |
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Anzahl Prozessstationen |
4 |
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Abmessungen Substrate |
Durchmesser: 200 mm (EOSS 500), 300 mm (EOSS 600), Gewicht: bis 10 kg |
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Substrate pro Carrier |
12 x 8" oder 12 x 6" oder 24 x 4", andere Größen auf Anfrage |
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Substratbeladestation |
20 Carrierpositionen |
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Schichtdicken-Inhomogenität |
+/- 0,25 % |
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Schichtdicken-Messung |
In-situ broad-band monitoring (UV-VIS-IR) |
