Entwicklung eines hochintegrierten digitalen Hochleistungsbelichters für die Belichtung von Lötstopplacken (DAHLIA)

Im Rahmen des Teilvorhabens wurde zunächst die messtechnische Voraussetzung geschaffen, die herzustellenden Filter überhaupt messen zu können. Dafür wurde ein Spektrometer konzipiert und aufgebaut, mit dem bei einzustellenden Einfallswinkel die s- oder p-polarisierte Transmission gemessen werden kann. Der Beschichtungsprozess wurde hinsichtlich der Streu- und Absorptionsverluste verbessert. Eine deutliche Verbesserung der Streuverluste wurde durch modifizierte Prozessparameter erreicht. Relevant in diesem Zusammenhang ist auch die Rauigkeit der Substrate, die direkt in die optische Verluste eingeht. Beste Ergebnisse wurden mit superpolierten Substraten (P4) mit einer Rauhigkeit (5 x 5 µm) von besser als 0,2 nm wezielt. Durch ein geeignetes Schichtdesign und eine angepasste Monitoringstrategie konnten Filtre mit sehr steiler Kante erfolgreich hergestellt werden. Die Breite liegt dabei unter der Auflösung des Spektrometers sowie der Winkeldivergenz des Messstrahls des in-situ-Spektrometers. Kantenfilter mit unterschiedlicher Wellenlänge innerhalb eines Batchs konnten durch Versetzung der Carrier realisiert werden. Durch den geänderten Abstand zwischen Target und Substrat ergab sich eine Ratenänderung, die sehr präzise zur Einstellung der Zentralwellenlänge genutzt werden konnte.

As part of the subproject, the metrological prerequisite was initially created to be able to measure the filter to be produced at all. For this purpose, a spectrometer was designed and contructed with which the s- or p-polarized transmission con be measured at angles of incidence to be set. The coating process has been improved in terms of scattering and absorption losses. A significant improvement of the scattering losses was achieved by modified process parameters. Relevant in this context is also the roughness of the substrates, which goes directly into the optical losses. Best results were obtained with superpolished substrates (P4) with a roughness (5 x 5 µm) better than 0.2 nm. Through a suitable layer design and an adapted monitoring strategy, filters with a very steep edge could be produced successfully. The width is below the resolution of the spectrometer and the angular divergence of the measuring beam of the insitu spectrometer. Edge filters with different wavelengths within a batch could be realized by shifting the carriers. The change in the distance between the target and the substrate resulted in a rate change that could be used very precisely to adjust the central wavelength.