Die Replikation von mikrooptischen Bauteilen mithilfe des Step-and-Repeat-Prozesses

 

Das Step & Repeat Verfahren ermöglicht die parallele und kostengünstige Replikation von mikrooptischen Bauelementen zur Herstellung von großen Stückzahlen.

Das Fraunhofer IOF bietet Kunden aus Industrie und Forschung mithilfe dieses Vervielfältigungsverfahrens die direkte Replikation von Mikrooptiken, maßgeschneiderte Fertigungen von Master-Wafern sowie Beratungen und Prozessentwicklungen zur Integration in eigene Produktionslinien für entsprechende Anwendungen an.

 

Das Anwendungsgebiet der Step & Repeat Replikation:

Mikrooptische Bauelemente, wie z. B. Mikroasphären, mikrooptische Freiformflächen oder diffraktiv optische Elemente, sind Schlüsselkomponenten miniaturisierter Kamera- und Sensorsysteme.

Eine kosteneffiziente Herstellung derartiger Bauelemente kann durch parallelisierte Replikationsverfahren im Wafer-Maßstab erfolgen. Voraussetzung hierfür ist eine Masterstruktur des zu fertigenden Bauelements in Form eines Master-Wafers. Typische Verfahren zur Herstellung von Masterstrukturen wie z. B. die Grautonlithografie, Elektronenstrahllithographie, Ultrapräzisionsmikrozerspanung oder Zweiphotonenlithographie erlauben jedoch oftmals nur die effiziente Fertigung kleinflächiger Einzelelemente.

Der Übergang vom Einzelelement zum Master-Wafer erfolgt durch die Step- und Repeat-Replikation. Alternativ können mikrooptische Bauelemente für Prototypen oder Kleinserien auch direkt, z. B. auf lithografisch strukturierten Blenden, repliziert werden.

Wafer voll bestückt mit mikrooptischen Freiformen.
© Fraunhofer IOF
Master-Wafer zur Replikation von mikrooptischen Freiformarrays hergestellt durch die Step & Repeat Replikation.

Ihre Vorteile an der Zusammenarbeit mit uns:

Das Fraunhofer IOF verfügt über langjährige Erfahrung in der Herstellung von mikrooptischen Bauelementen durch das Verfahren der Step & Repeat Replikation. Die gefertigten mikrooptischen Komponenten kommen z. B. in insekteninspirierten Multiaperturkameras oder miniaturisierten 3D- Kameras zum Einsatz. Die entwickelte Prozesskette basiert auf einem modifizierten Nanoimprint-Stepper und erlaubt die Replikation von mikrooptischen Bauelementen auf Subtraten bis zu einer Größe von 8 Zoll. Zur Charakterisierung der hergestellten Strukturen steht ein vielseitiges Arsenal an Geräten wie ein Weißlicht­interferometer, ein Laserscanning-Mikroskop, sowie ein taktiles Oberflächenprofilometer zur Verfügung.

 

Wir bieten:

  • Fertigung von Wafer-Mastern
  • Direkte Replikation von mikrooptischen Bauelementen
  • Charakterisierung von Mikrostrukturen mittels Oberflächenprofilometrie
  • Beratung zu mikrooptischen Mastering- und Replikationstechnologien
  • Prozessentwicklung

 

Technische Parameter:

  • Verfügbare Substratgrößen:
    • 6-Zoll
    • 8-Zoll
  • Strukturhöhe des Bauelements: bis 300 µm
Viele nebeneinander angeordnete Mikroasphären auf einem Wafer.
© Fraunhofer IOF
Direkt replizierte Mikroasphären auf einem Wafer mit lithografisch strukturierten Blenden.

Haben wir Ihr Interesse geweckt?

Dann kontaktieren Sie uns und wir besprechen alles weitere zur Bearbeitung Ihres Anliegens.

 

Falls Sie Fragen zur Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IOF haben, finden Sie unter folgendem Link weitere Informationen.

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