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Präzisionsoptik

Anwendungen für Präzision und Perfektion

Die Manipulation von Licht ist ein Schlüsselfaktor in der Präzisionsoptik-Industrie. Ihre Endprodukte können in zahlreichen Anwendungen zum Einsatz kommen, darunter z. B. optische Linsen für Kamerasysteme und Mobiltelefone, Nachtsichtgeräte, Laseranwendungen, Telekommunikation und Sensoren für verschiedenste Anwendungen. Die zu beschichtenden Substrate können einen Durchmesser von weniger als 1 mm bis zu mehr als 4 Metern haben und unterschiedliche Formen und Materialien aufweisen. EUV- und DUV-Beschichtungen
Um eine höhere Auflösung und kleinere Konstruktionen zu erreichen, konzentrieren sich die aktuellen Forschungen und Entwicklungen auf die Verwendung von Röntgenstrahlen mit einer Wellenlänge von 13,4 nm, also im EUV-Spektrum. Die Schichtsysteme bestehen aus mehr als 100 Schichten, wobei jede einzelne Schicht eine Stärke von einigen Nanometern hat. Dazu sind eine hohe Präzision, eine hohe Stabilität und eine hervorragende Reproduzierbarkeit des Beschichtungsprozesses erforderlich. Mit der erfolgreichen Entwicklung und Markteinführung unseres einzigartigen Sputtersystems, der Baureihe NESSY, ist Bühler Leybold Optics bereit für die nächste Generation der EUV–Lithographieanwendungen. Diese Beschichtungsmaschine ist auch mit anderen Einsatzgebieten hervorragend kompatibel, wie z. B. mit der Bildung von Röntgenstrahl-Beschichtungen, die oftmals speziell für Messstellen innerhalb sehr spezifischer Wellenlängen-Bereiche konstruiert werden.
Der heutige Standard in der Photolithographie verwendet Licht im DUV-Bereich mit 193 nm. Mit der SYRUSpro Baureihe hat Bühler Leybold Optics ein eigens konstruiertes Beschichtungssystem für DUV-Anwendungen entwickelt. Diese Beschichtungsanlage liefert dichte, versatzfreie Beschichtungen und bietet alle Beschichtungsvorteile der Ionenquelle LEYBOLD OPTICS APSpro. Beschichtungen mit Fluoriden in der DUV-Maschine weisen sehr niedrige Verlustraten auf und können besonders für Antireflex-Beschichtungen (AR) der Linsen in Photolithographie-Geräten verwendet werden. Dieses Beschichtungssystem ist auch für die Herstellung hochreflektierender Spiegelbeschichtungen mit einem Reflexionsgrad von bis zu 99 % geeignet.

IR-Beschichtungen
Nachtsichtanwendungen erfordern Beschichtungen in den Wellenlängenbereichen 3 µm – 5 µm, 8 µm – 12 µm und darüber. Bühler Leybold Optics hat verschiedene Beschichtungsprozesse für diese besondere Anforderung entwickelt. Das Portfolio umfasst Antireflex-Beschichtungen (AR), Spiegelbeschichtungen und mehrere Filter- und Bandpass-Beschichtungen. Die für IR (Infrarot) verwendeten Beschichtungen mit Fluorid können mittels der Plasmaquelle APSpro zusätzlich eine höhere Haltbarkeit und Umgebungsbeständigkeit erreichen. Mit der SYRUSpro Baureihe haben wir die perfekte Maschine für Anwendungen im IR-Bereich entwickelt. Für robuste und hochwiderstandsfähige Beschichtungen bieten wir eine diamantähnliche Kohlenstoffbeschichtung mit dem Namen LEYBOLD OPTICS DLC 600, die in unserem plasmaunterstützten chemischen Gasphasenabscheidungs-System (PECVD) verarbeitet wird.

Laser- und Spiegelbeschichtungen
Laserbeschichtungen erfordern eine hohe Reflexion, niedrige Verluste und eine hohe Leistung über die gesamte betriebliche Lebensdauer sowie hohe Laserschaden-Schwellenwerte. Bühler Leybold Optics bietet eine grosse Vielzahl an Geräten und Beschichtungsprozessen für den gesamten Spektralbereich: Vom tiefen UV (DUV) über das sichtbare Spektrum (VIS) und das infrarotnahe Spektrum (NIR) bis hin zum Infrarotbereich (IR). Die Verdampfungsprozesse und die Geräte sind auf die jeweiligen Wellenlängen-Anwendungen zugeschnitten.

Laserbeschichtungen durch Sputtern - auch hier liefert Bühler Leybold Optics mit den Sputter-Systemen der HELIOS Baureihe für optische Anwendungen die Schlüssellösung. Mit dem HELIOS-System können dichte, versatzfreie Schichten mit niedrigen Verlusten, einer hohen Reflexion und geringer Streuung erzielt werden. Es verfügt über ein Schleusensystem, um die Beschichtungskammer unter Vakuum zu halten, ist perfekt für eine Reinrauminstallation geeignet. Die optimale Wahl für eine hohe Produktivität in einer Reinraumumgebung.

Für Breitbandspiegel mit erweiterten Schichtsystemen liefern die Beschichtungsmaschinen der Baureihen SYRUSpro und HELIOS eine Vielzahl an Beschichtungsprozessen. Eine besondere Anwendung sind die Kaltlichtspiegel für Strahler-Anwendungen, bei denen eine hohe Lichtabgabe von dielektrischen Spiegelbeschichtungen auf stark gekrümmten Substraten erforderlich ist. Für diese Anwendung ist die SYRUSpro 1510 mit einem schwenkbar montierten Planetenträger die richtige Wahl.

Dielektrische Filterbeschichtungen
Aufgrund der hohen Marktnachfrage nach dielektrischen Filtern liefert Bühler Leybold Optics zusätzlich zu seinen Beschichtungssystemen Lösungen in Form von dielektrischen Filterbeschichtungen für Abnahmetests. Hierzu zählen UV-IR-Trennungsfilter für Digitalkameras und Mobiltelefone, Polarisierungsstrahlteiler, Bandpassfilter-Beschichtungen, Farbfilterbeschichtungen, Schmalband-Passfilterbeschichtungen mit hoher Rückhaltung, mehrfachen Kavitäten und vieles mehr.

Das optische Direktüberwachungssystem an der Kalotte und unser Spitzengerät LEYBOLD OPTICS OMS 5100 gewährleisten eine hohe Genauigkeit bei anspruchsvollen Filterbeschichtungen, eine hohe Produktionsreproduzierbarkeit und Beschichtungen wie z. B. Multikavitätsfilter auf der Kalotte (was ohne direkte Überwachung nicht möglich ist). Die Beschichtungsmaschinender SYRUSpro Baureihe vereinen alle diese Vorteile. Die Maschinen der HELIOS Baureihe gehen noch einen Schritt weiter: Ihre Sputter-Systeme verfügen durch die Verwendung des LEYBOLD OPTICS OMS 5100 über eine vor-Ort-Überwachung, wobei direkt am Substrat-Drehtisch gemessen wird. Dadurch ergibt sich der Vorteil hoch reproduzierbarer Prozesse mit der höchsten Genauigkeit - selbst bei den schwierigsten optischen Spezifikationen.