Enhanced Optical Sputtering System – EOSS®

Mit dem neuen Sputtersystem EOSS® steht dem Fraunhofer IST eine hochmoderne Anlage zur Verfügung, um präzise optische Interferenzfiltersysteme herzustellen. Es handelt sich dabei um eine Drehtelleranlage, die bis zu 10 Substrate mit einem Durchmesser von 200 mm fassen kann. Diese Anlage ist auf Schichtsysteme mit einigen 10 bis hin zu einigen hundert Schichten ausgelegt und stellt eine industrietypische Beschichtungsanlage dar. Die Schichten werden in bis zu drei Kammern durch Magnetron-Sputtern auf das Substrat aufgebracht. Als Quellmaterialien werden zylindrische Rohre eingesetzt, welche im Gegensatz zu ihren planaren Pendants eine deutlich stabilere Verteilungsfunktion aufweisen. Zur weiteren Verminderung von Partikelkontaminationen wurde die gesamte Anlage als »Sputterup«-Konzept ausgelegt. Die Beschichtung erfolgt in diesem Fall von unten nach oben, so dass schwerere Partikel nicht auf den Substraten kondensieren können. Eine zusätzliche Station zur Plasmabehandlung und ein leistungsstarkes Heizsystem runden das System ab.

 

Technische Daten

  • 10 Substratcarrier mit einem nutzbaren Durchmesser von 200 mm und einer nutzbaren Dicke von 50 mm
  • Sputterleistungen bis 20 kW pro Meter und Target
  • Abscheideraten bis zu 1 nm/s
  • Spektrales Transmissionsmonitoring von 250 – 1650 nm
  • Prozessautomatisierung durch MOCCA
  • RF-Plasmaquelle
  • Substratheizung bis 300 °C Substrattemperatur
  • Vollbestückung der Anlage von Atmosphäre zu 1x10-6 mBar Schleusendruck, inkl. Schleusen in weniger als 20 Minuten
  • Basisdruck ca. 1x10-7 mBar, erreichbar innerhalb von 24 Stunden
  • Problemlose Herstellung von Materialmischungen möglich
  • Verfügbar sind alle typischerweise in der Präzisionsoptik eingesetzten Materialien: Ta, Nb, Ti, Al, Si, …
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Anwendungen

Mit der EOSS® lassen sich optische Schichten für verschiedenste industrielle Anwendungen produzieren.

Beispiele sind:

  • Höchst präzise Bandbassfilter mit einer Genauigkeit der Zentralwellenlänge von mehr als 1nm im UV-VIS Bereich
  • Schichten mit breiter Blockung, z. B. OD6 im Bereich von 300 bis 1100nm
  • Bandpassfilter mit sehr geringem Winkelshift, z.B. Bandpass 950nm mit 11nm Shift von 0 bis 30°, und breiter Blockung
  • Kantenfilter mit sehr steiler Kante (< 1nm von 1 bis 99 Prozent Transmission)
  • Breitband-Entspiegelungen mit großem Winkelbereich auf 3D-Komponenten
  • Dielektrische Breitband-Strahlteilerbeschichtung mit geringstem Wellefrontfehler, z. B. Gesamtfehler < 20nm r.m.s. auf einer Fläche von 120mm Durchmesser
  • Filter für LIDAR-Anwendungen (Light Detection and Ranging) 

 

Unser Angebot

Das Fraunhofer IST unterstützt seine Kunden mit eigenen Beschichtungsanlagen, einem breit gefächerten Analytikangebot und langjähriger Erfahrung bei der Bearbeitung aktueller Fragestellungen, neuer Herausforderungen oder beim Prototyping von optischen Filtersystemen – von der Auswahl passender Substrate, über deren Reinigung, Beschichtung, Charakterisierung und der Übergabe des fertigen Filters.

 

Weitere Informationen:

EOSS®-Plattform - Demonstration langzeitstabiler Verteilung

Uniforme Beschichtungen auf der EOSS®-Plattform

Optische Filter für die Weltraumanwendung

Entwicklung optischer Strahlteiler mit sehr steiler Kante