WIR! - GRAVOmer - Verbundprojekt: MOBBS - Monolithische Binär- und Blazegitter auf Silizium und Oxiden; Teilprojekt 3: Prozesstechnologien zur Erzeugung neuartiger geneigter optischer Koppelgitter in optischen Materialien

Abstract

Ziel des Projekts war die Entwicklung neuartiger ionenstrahlbasierter Fertigungsverfahren zur Herstellung geneigter Oberflächenprofile für diffraktive optische Elemente, die mit bisherigen Technologien nicht realisierbar sind. Im Fokus standen zum einen zwei komplementäre Verfahren zur Herstellung monolithischer Silizium-Blaze-Gitter und zum anderen die Entwicklung eines Schrägätzverfahrens für geneigte Binärgitter (Slanted Relief Gratings, SRG) als Ein- und Auskoppelelemente für Augmented-Reality-Datenbrillen. Im scia Systems-Teilvorhaben sollten insbesondere Fertigungsprozesse etabliert werden, mit denen sich Neigungswinkel und Strukturtiefen lokal variieren lassen (VASRG). Eine wesentliche technische Herausforderung bestand dabei in der Erzeugung definierter, zueinander paralleler Grabenflanken mit einer Parallelitätsabweichung von weniger als 3° sowie kontrollierter Grabenbodenformen. Das Vorhaben baute auf der langjährigen Expertise von scia Systems im Bereich ionenstrahlbasierter Bearbeitungsverfahren und des reaktiven Ionenstrahlätzens (RIBE) auf. Bereits vorhandene Prozesse ermöglichten die Strukturierung anspruchsvoller Materialien, zeigten jedoch Grenzen hinsichtlich Flankenparallelität, Grabenbodenform und der Realisierung großer Neigungswinkel. Insbesondere die kontinuierliche Variation von Gittertiefe und Neigungswinkel ist mit den bis- herigen Verfahren nicht möglich und bildet die Ausgangsbasis für die Arbeiten im Vorhaben.