Ionenstrahlgestützte Strukturierung und Glättung

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Bild (1) Verfahrensprinzip Strukturübertrag
Bild (2) RIBE geätztes Gitter in Silizium (Si): Lamellares Gitter mit 5 nm Strukturhöhe
Bilder (3a) und (b) RIBE geätztes Gitter in Silizium (Si): Gitter mit 0,2° Flankenwinkel

Grundlagen RIBE (Reactive Ion Beam Etching)-Technologie

Das reaktive Ionenstrahlätzen (Reactive Ion Beam Etching - RIBE) hat sich als unverzichtbarer Prozessschritt bei der hochgenauen Fertigung von hochpräzisen optischen Elementen etabliert. Ein Beispiel ist die Anwendung des RIBE für Strukturübertrag von 3D-Resistmasken in harte optische Materialien, insbesondere bei der Herstellung von optischen High-End Beugungsgittern, z. B. für Synchrotron-Anwendungen. Neben Untersuchungen zu Prozessgrundlagen wird auch eine technologische Umsetzung der Ergebnisse und deren Übertragung in anwendungsbereite Verfahren und Produkte für Institutionen und Unternehmen der Wirtschaft verfolgt.

  • Proportionaler und nicht-proportionaler Strukturübertrag in harte optische Materialien Bild (1)
  • Materialien (Auswahl): Silizium (Si), Quarzglas, Siliziumnitrid (Si3N4), verschiedene andere Gläser, Zerodur, III-V-Halbleiter, optische Schichtsysteme, …
  • Verwendete Ätzgase: Fluroform (CHF3), Tetrafluormethan (CF4), Sauerstoff (O2), Argon (Ar), …

 

Weitere Informationen, siehe: IOM Biennial Report 2016/17 (Seite 18)

 

 

Ausgewählte Publikationen

  • F. Siewert, B. Löchel, J. Buchheim, F. Eggenstein, A. Firsov, G. Gwalt, O. Kutz, S. Lemke, B. Nelles, I. Rudolph, F. Schäfers, T. Seliger, F. Senf, A. Sokolov, C. Waberski, J. Wolf, T. Zeschke, I. Zizak, R. Follath, T. Arnold, F. Frost, F. Pietag, A. Erko,
    Gratings for synchrotron and FEL beamlines: a project for the manufacture of ultra-precise gratings
    at Helmholtz Zentrum Berlin, J. Synchrotron Rad. 25 (2018) 91 - 99
    doi: 10.1107/S1600577517015600

  • F. Koch, D. Lehr, O. Schönbrodt, T. Glaser, R. Fechner, F. Frost,
    Manufacturing of highly-dispersive, high-efficiency transmission gratings by laser interference lithography and dry etching,
    Microelectron. Eng. 191 (2018) 60-65
    doi:10.1016/j.mee.2018.01.031

  • O. Faehnle, F. Zygalsky, E. Langenbach, F. Frost, R. Fechner, A. Schindler, M. Cumme, H. Biskup, C. Wünsche, R. Rascher,
    Fabrication and qualification of roughness reference samples for industrial testing of surface roughness levels below 0.5 nm Sq, SPIE Conference on Optical manufacturing and testing
    XI, San Diego, 09.-11.08. (2015)
    doi:10.1117/12.2189790