DE102004059252A1 - Optically active structure application method for Fresnel lens manufacture, involves photographic structuring photosensitive resist layer, coating substrate with optically active layer and lifting-off resist layer - Google Patents

Optically active structure application method for Fresnel lens manufacture, involves photographic structuring photosensitive resist layer, coating substrate with optically active layer and lifting-off resist layer

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DE102004059252A1
DE102004059252A1 DE200410059252 DE102004059252A DE102004059252A1 DE 102004059252 A1 DE102004059252 A1 DE 102004059252A1 DE 200410059252 DE200410059252 DE 200410059252 DE 102004059252 A DE102004059252 A DE 102004059252A DE 102004059252 A1 DE102004059252 A1 DE 102004059252A1
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optically active
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Klaus Michael Hammerl
Dietrich Mund
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Schott AG
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    • G02B5/18Diffraction gratings
    • G02B5/1876Diffractive Fresnel lenses; Zone plates; Kinoforms
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    • G02B5/188Plurality of such optical elements formed in or on a supporting substrate
    • G02B5/1885Arranged as a periodic array

Abstract

The method involves coating a substrate (1) with a photosensitive resist layer and carrying-out photographic structuring of the resist layer. The pre-structured substrate is coated with an optically active layer comprising glass and metal, by electron beam physical vapor deposition (E-beam PVD) and the resist layer is lifted-off. Independent claims are also included for the following: (1) optically active element; (2) optically active component; and (3) hybrid lens.

Description

  • Die Erfindung betrifft allgemein optische Bauelemente und insbesondere ein Verfahren zum Aufbringen einer optisch wirksamen Strukturierung auf einem Substrat, sowie ein mit einem solchen Verfahren hergestelltes Bauteil. The invention relates generally to optical devices and more particularly to a method for applying an optically effective patterning on a substrate and a component produced by such a method.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, einen Weg aufzuzeigen, wie die Herstellung optischer Elemente, insbesondere diffraktiver optischer Elemente verbessert werden kann. The object of the invention is to show a way how the production of optical elements, especially diffractive optical elements can be improved.
  • Diese Aufgabe wird bereits in höchst überraschender Weise durch ein Verfahren, sowie ein Bauteil und eine Hybridlinse gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. This object is achieved already in a highly surprising manner by a method as well as a component and a hybrid lens according to the independent claims. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche. Advantageous further developments are subject of the respective dependent claims.
  • Die Erfindung wird nachfolgend genauer anhand bevorzugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. The invention will be explained in more detail below with reference to preferred embodiments and with reference to the accompanying figures. Die Merkmale der einzelnen Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden. The features of the individual embodiments can be combined. Dabei verweisen gleiche Bezugszeichen in den Figuren auf gleiche oder ähnliche Teile. The same reference numbers refer in the Figures to identical or similar parts.
  • Es zeigen: Show it:
  • 1A 1A bis to 1E 1E anhand schematischer Querschnittansichten die Verfahrensschritte zur strukturierten Beschichtung von Substraten, with reference to schematic cross sectional views of the process steps for the structured coating of substrates,
  • 2A 2A und and 2B 2 B eine Variante der anhand der a variant of the reference to the 1C 1C bis to 1E 1E dargestellten Verfahrensschritte, Method steps shown,
  • 3A 3A bis to 3C 3C anhand schematischer Querschnittansichten für eine vorteilhafte Ausführungsform Verfahrensschritte zur strukturierten Beschichtung eines Substrates, with reference to schematic cross-sectional views of an advantageous embodiment of process steps for the patterned coating of a substrate,
  • 4 4 eine schematische Aufsicht einer vorteilhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bauteils, a schematic plan view of an advantageous embodiment of a device according to the invention,
  • 5 5 eine Ausführungsform eines mehrlagig beschichteten Substrats, an embodiment of a multi-layered coated substrate,
  • 6 6 zeigt eine Ausführungsform eines Substrats, welches mit einer Vielzahl von Lagen unterschiedlicher Höhe beschichtet ist, shows an embodiment of a substrate that is coated with a plurality of layers of different height,
  • 7 7 zeigt eine Ausführungsform eines Substrats, welches mit einer Vielzahl von Lagen unterschiedlicher, insbesondere lagenweise alternierender, Materialien beschichtet ist, shows an embodiment of a substrate that is coated with a plurality of layers of different, in particular in layers of alternating materials,
  • 8 8th zeigt eine Ausführungsform eines Substrats, welches mit einer Vielzahl von Lagen, welche eine positive Strukturierung unterschiedlicher, insbesondere strukturweise alternierender, Materialien aufweisen, beschichtet ist, shows an embodiment of a substrate which is coated with a plurality of layers having a positive structuring of different, in particular pattern-wise of alternating materials,
  • 9 9 zeigt eine schematische Aufsicht von shows a schematic plan view of 8 8th , .
  • 10 10 und and 11 11 zeigen weitere Ausführungsformen eines Substrats, welches mit einer Vielzahl von Schichten auf der Oberseite und auf der Unterseite des Substrats beschichtet ist, show other embodiments of a substrate which is coated with a plurality of layers on the top and on the underside of the substrate,
  • 12 12 bis to 15 15 schematische Aufsichten weiterer vorteilhafter Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Bauteils. schematic plan views of further advantageous embodiments of a device according to the invention.
  • Im folgenden wird zunächst Bezug auf die In the following reference is first on the 1A 1A bis to 1E 1E genommen, welche anhand schematischer Querschnittansichten die Verfahrensschritte zur Herstellung eines strukturierten Substrats gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung darstellen. taken which represent reference to schematic cross sectional views of the process steps for forming a patterned substrate according to a first embodiment of the invention. Zur Herstellung einer strukturierten Beschichtung wird auf das Substrat For producing a structured coating on the substrate 1 1 , wie in , as in 1A 1A gezeigt, zunächst auf der zu beschichtenden Oberfläche demonstrated first on the surface to be coated 2 2 eine erste Beschichtung a first coating 3 3 aufgebracht. applied. Das Substrat the substrate 1 1 ist dabei bevorzugt mit weiteren Substraten in einem Waferverbund verbunden. is preferably connected to other substrates in a wafer assembly. Die erste Beschichtung The first coating 3 3 ist bevorzugt als photosensitive Resist-Schicht ausgebildet. is preferably formed as a photosensitive resist layer. Das Substrat umfaßt zumindest eines der Materialien aus der Gruppe von Glas, Keramik, Halbleitermaterial, insbesondere Silizium, Halbleiterverbindung, Metall, Metallegierung, Kunststoff oder eine Kombination der vorgenannten Materialien. The substrate comprises at least one of the materials from the group of glass, ceramics, semiconductor materials, in particular silicon, compound semiconductor, metal, metal alloy, plastic or a combination of the aforementioned materials.
  • 1B 1B zeigt eine Querschnittansicht durch das Substrat nach einem weiteren Verfahrensschritt. shows a cross-sectional view through the substrate after a further process step. Hierbei wurden in die erste Beschichtung Here were the first coating 3 3 Strukturen eingefügt. Structures inserted. Diese Strukturen schaffen eine zur endgültigen strukturierten Beschichtung in Aufsicht komplementäre, negative Strukturierung These structures provide a structured final coating in plan view complementary negative structuring 5 5 . , Die Strukturierung ist dabei so durchgeführt worden, daß Bereiche The patterning is carried out such that portions 6 6 der zu beschichtenden Oberfläche the surface to be coated 2 2 des Substrats of the substrate 1 1 freigelegt worden sind. have been exposed.
  • Die Strukturierung kann bevorzugt photolithographisch erfolgen, wobei dazu die erste Beschichtung The structuring can be done preferably by photolithography, for which purpose the first coating 3 3 beispielsweise einen Photolack umfaßt, in den anschließend durch Belichtung und Entwicklung die negative Strukturierung For example, a photoresist comprising, in the subsequently exposing and developing the negative structuring 5 5 eingefügt worden ist. has been inserted.
  • Die erste Beschichtung The first coating 3 3 des Substrats of the substrate 1 1 , insbesondere die Beschichtung mit einer Photolackschicht, zB ein lichtempfindlicher Lack, ist mittels Spin-Coating, Sprühen, Elektrodeposition und/oder Setzen einer Photolackfolie aufgetragen. , In particular, the coating with a photoresist layer, for example a photosensitive resist is applied by spin-coating, spraying, electrode position and / or setting a photoresist film. Eine weitere Möglichkeit, eine negative Strukturierung Another way a negative structuring 5 5 zu bilden, ist die Beschichtung durch einen strukturierten Druckprozeß, beispielsweise Siebdruck oder Tintenstrahldruck. to form the coating by a patterned printing process such as screen printing or ink jet printing.
  • In In 1C 1C ist das Substrat nach dem Schritt des Abscheidens einer Schicht is the substrate after the step of depositing a layer 7 7 mit glasartiger Struktur, insbesondere einer optisch wirksamen Schicht, auf die mit der ersten Beschichtung with a vitreous structure, particularly an optically active layer on the first with the coating 3 3 versehene Oberfläche surface provided 2 2 des Substrats of the substrate 1 1 gezeigt. shown. Die Schicht The layer 7 7 umfaßt dabei bevorzugt ein Metall oder ein Aufdampfglas, wobei das Abscheiden mittels Elektronenstrahlverdampfung auf das mit der ersten Beschichtung preferably comprises a metal or an evaporation-coating, the deposition by means of electron beam evaporation onto the first with the coating 3 3 , welche eine negative Strukturierung Having a negative structuring 5 5 aufweist, beschichtete Substrat which coated substrate 1 1 erfolgt. he follows. Die Schicht The layer 7 7 bedeckt dabei die freigelegten Bereiche thereby covers the exposed portions 6 6 , sowie die Schicht And the layer 3 3 . ,
  • Das Abscheiden der Schicht The deposition of the layer 7 7 kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung auch durch Plasma-Ionen-unterstütztes Aufdampfen erfolgen, um eine besonders dichte und defektfreie Schicht zu erhalten. can take place according to one development of the invention, by plasma-ion-assisted vapor deposition to obtain a particularly dense and defect-free layer. Auch können Metallschichten werden gemäß dieser Erfindung vorteilhaft durch PVD, PICVD oder durch galvanische Verfahren aufgebracht. Also, metal layers can be applied advantageously in accordance with this invention by PVD, or by galvanic PICVD process.
  • Als besonders geeignet hat sich das Aufdampfglas erwiesen, welches folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent aufweist: Particularly suitable are the evaporation-coating has been found, which has the following composition in weight percent:
    Komponenten components Gew % wt%
    SiO 2 SiO 2 75–85 75-85
    B 2 O 3 B 2 O 3 10–15 10-15
    Na 2 O Na 2 O 1–5 1-5
    Li 2 O Li 2 O 0,1–1 0.1-1
    K 2 O K 2 O 0,1–1 0.1-1
    Al 2 O 3 Al 2 O 3 1–5 1-5
  • Ein bevorzugtes Aufdampfglas dieses Typs ist das Glas 8329 der Firma Schott mit der folgenden Zusammensetzung: A preferred evaporation-coating of this type is the glass 8329 from Schott having the following composition:
    Figure 00050001
  • Der elektrische Widerstand beträgt ungefähr 10 10 Ω/cm (bei 100°C). The electric resistance is about 10 10 Ω / cm (at 100 ° C). Dieses Glas weist in reiner Form ferner einen Brechungsindex von etwa 1,470 auf. This glass has in pure form further comprises a refractive index of about 1.470.
  • Die Dielektrizitätskonstante ε liegt bei etwa 4,7 (bei 25°C, 1MHz), tanδ beträgt etwa 45 × 10 -4 (bei 25°C, 1 MHz). The dielectric constant ε is about 4.7 (at 25 ° C, 1MHz), tans is about 45 × 10 -4 (at 25 ° C, 1 MHz). Durch den Aufdampfprozeß und die unterschiedliche Flüchtigkeit der Komponenten dieses Systems ergeben sich leicht unterschiedliche Stöchiometrien zwischen dem Targetmaterial und der aufgedampften Schicht. By the vapor deposition process and the different volatility of the components of this system is slightly different stoichiometries between the target material and the vapor-deposited layer arise. Die Abweichungen in der aufgedampften Schicht sind in Klammern angegeben. The deviations in the deposited layer are shown in parentheses. Ein weitere Gruppe geeigneter Auf dampfgläser weist die folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent auf: A further group of suitable glasses on vapor has the following composition in weight percent:
    Komponenten components Gew % wt%
    SiO 2 SiO 2 65–75 65-75
    B 2 O 3 B 2 O 3 20–30 20-30
    Na 2 O Na 2 O 0,1–1 0.1-1
    Li 2 O Li 2 O 0,1–1 0.1-1
    K 2 O K 2 O 0,5–5 0.5-5
    Al 2 O 3 Al 2 O 3 0,5–5 0.5-5
  • Ein bevorzugtes Aufdampfglas aus dieser Gruppe ist das Glas G018-189 der Firma Schott mit der folgenden Zusammensetzung: A preferred evaporation-coating from this group is the glass G018-189 from Schott having the following composition:
    Komponenten: components: Gew % wt%
    SiO 2 SiO 2 71 71
    B 2 O 3 B 2 O 3 26 26
    Na 2 O Na 2 O 0,5 0.5
    Li 2 O Li 2 O 0,5 0.5
    K 2 O K 2 O 1,0 1.0
    Al 2 O 3 Al 2 O 3 1,0 1.0
  • Die bevorzugt verwendeten Gläser besitzen insbesondere die in der nachstehenden Tabelle aufgeführten Eigenschaften: The glasses are preferably used in particular have the properties listed in the table below:
    Figure 00060001
    Figure 00070001
  • Die Auswahl der vorstehend genannten Gläser ist beispielhaft zu verstehen und beschränkt sich keinesfalls auf die genannte Auswahl. The selection of the aforementioned glasses is exemplary to understand and no means limited to the aforementioned range.
  • Vorteilhaft wird die Schicht the layer is advantageously 7 7 durch ein Material gebildet, welches nur von einer Quelle stammt. formed by a material which comes from only one source. Dadurch kann eine hohe Reproduzierbarkeit der Schicht Thereby, a high reproducibility of the layer 7 7 erreicht werden. be achieved. Darüber hinaus kann eine bei Verwendung mehrerer Quellen auftretende unbeabsichtigte Veränderung der Schichtstöchiometrie vermieden werden. In addition, one occurring when using multiple sources unintended change in the layer stoichiometry can be avoided.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Abscheiden der Schicht According to a further embodiment of the present invention, the deposition of the layer can 7 7 auch unter Verwendung von zumindest zwei Quellen ausgeführt werden. also be performed using at least two sources. Das Abscheiden wird mittels einer anpaßbaren Bedeckung jeder einzelnen Quelle gesteuert, um den Anteil einer jeden Quellenzusammensetzung zur Zusammensetzung der abzuscheidenden Schicht The deposition is controlled each source by means of a conformable cover, the proportion of each source composition for the composition of the deposited layer 7 7 zu kontrollieren. to control.
  • In vorteilhafter Weise ermöglicht die Verwendung von zumindest zwei Quellen die Herstellung einer Schicht, welche eine variierende Schichtzusammensetzung entlang einer Richtung senkrecht zur Substratoberfläche und/oder entlang einer Richtung parallel zur Substratoberfläche aufweist. Advantageously, the use of at least two sources allows the production of a layer having a varying composition layer along a direction perpendicular to the substrate surface and / or along a direction parallel to the substrate surface.
  • Die Variation der Schichtzusammensetzung kann auch durch eine Variation der Betriebsparamater einer Quelle oder durch eine Kombination verschiedener Abscheideprozesse erreicht werden. The variation of the film composition can be achieved by a variation of the operating paramaters of a source, or by a combination of different deposition processes. Die Prozesse umfassen beispielsweise PVD (physical vapor deposition), insbesondere Elektronenstrahlverdampfung oder Sputtering, CVD (chemical vapor deposition) oder PICVD (plasma induced chemical vapor deposition). The processes include, for example, PVD (physical vapor deposition), particularly electron beam evaporation or sputtering, CVD (chemical vapor deposition) or PICVD (plasma-induced chemical vapor deposition).
  • Auf die Weise können die Materialeigenschaften, wie beispielsweise der Temperaturkoeffizient oder die optischen Eigenschaften, zB der Brechungsindex beziehungsweise die Abbesche Zahl, an den zu erzielenden Zweck angepaßt werden. In the manner, the material properties can, for example, the temperature coefficient or the optical properties such as refractive index or Abbe number, be adapted to the purpose to be achieved.
  • 1D 1D zeigt das Substrat nach dem nachfolgenden Schritt des Freilegens der ersten Beschichtung shows the substrate after the subsequent step of exposing the first coating 3 3 . , Das Freilegen der Beschichtung wurde in dieser Variante des Verfahrens durch Planarisieren der beschichteten Oberfläche vorgenommen. Exposing the coating was carried out in this variant of the method by planarizing the coated surface. Dazu wurde die beschichtete Oberfläche soweit plan abgeschliffen, bis die Schicht For this purpose, the coated surface was ground down plan until the layer 7 7 auf der ersten Beschichtung abgetragen ist, so daß die darunter liegende erste Beschichtung is plotted on the first coating so that the underlying first coating 3 3 wieder freigelegt und zugänglich ist. again exposed and accessible.
  • 1E 1E zeigt einen darauffolgenden Verfahrensschritt, bei welchem die erste Beschichtung showing a subsequent process step, wherein the first coating 3 3 entfernt worden ist. has been removed. Durch das Aufdampfen der Schicht By the vapor deposition of the layer 7 7 auf die negative Strukturierung der ersten Beschichtung on the negative structure of the first coating 3 3 und das Entfernen der ersten Beschichtung and removing the first coating 3 3 nach deren Freilegung bleibt auf dem Substrat schließlich eine positiv strukturierte Schicht after their exposure remains on the substrate, finally, a positive patterned layer 7 7 zurück. back. Die Strukturen the structures 9 9 der positiv strukturierten Schicht the positive patterned layer 7 7 bedecken dabei die freigelegten, beziehungsweise von der ersten Beschichtung thereby covering the exposed, or the first of the coating 3 3 nicht bedeckten Bereiche uncovered areas 6 6 . ,
  • Das Entfernen der ersten, negativ strukturierten Beschichtung Removing the first, negatively patterned coating 3 3 kann beispielsweise durch Auflösen in einem geeigneten Lösungsmittel oder durch nass- oder trockenchemisches Ätzen erfolgen. can be carried out, for example, by dissolving in a suitable solvent or by wet or dry chemical etching. Auch eine Verbrennung oder Oxidation in einem Sauerstoffplasma kann vorteilhaft für die Entfernung der Beschichtung angewendet werden. Also, a combustion or oxidation in an oxygen plasma can be advantageously applied for the removal of the coating.
  • Die positiv strukturierte Schicht The positively structured layer 7 7 umfaßt eine Struktur comprises a structure 9 9 oder eine mehrere Strukturen or a plurality of structures 9 9 . , Erfindungsgemäß können die genannten Strukturen According to the invention the above-mentioned structures can 9 9 unterschiedliche Materialien, verschiedene Zusammensetzungen entlang einer Richtung senkrecht zur Substratoberfläche und/oder entlang einer Richtung parallel zur Substratoberfläche, unterschiedliche optische Eigenschaften, unterschiedliche Abmessungen, dh unterschiedliche Durchmesser, Breiten oder Höhen bzw. Dicken oder unterschiedliche Geometrien, dh unterschiedliche Formen von einer zu nächsten, umfassen. different materials, different compositions along a direction perpendicular to the substrate surface and / or along a direction parallel to the substrate surface, different optical characteristics, different dimensions, ie different diameters, widths or heights or thicknesses, or different geometries, ie different forms from one to the next, include.
  • Der erfindungsgemäße Prozeß ist anwendbar zur Herstellung von optischen Elementen, welche eine große Variation an unterschiedlichen Eigenschaften und/oder unterschiedlichen Abmessungen aufweisen. The process according to the invention is applicable for the production of optical elements having a large variation of different properties and / or different dimensions.
  • Die genannte Struktur Said structure 9 9 beziehungsweise die genannten Strukturen or the structures mentioned 9 9 der positive strukturierten Schicht the positive patterned layer 7 7 weisen eine Höhe bzw. eine Dicke von etwa 0,1 μm bis 1 mm und einen Durchmesser beziehungsweise eine Breite in der Größenordnung von kleiner als 500 μm, 200 μm, 100 μm, 50 μm, 20 μm und/oder 10 μm auf. have a height or a thickness of about 0.1 micron to 1 mm and a diameter or a width of the order of less than 500 microns, 200 microns, 100 microns, 50 microns, 20 microns and / or 10 microns.
  • In einer weiteren Ausführungsform können auch zumindest zwei unterschiedliche Materialien als eine Schicht In a further embodiment, at least two different materials can be used as a layer 7 7 aufgetragen werden, um die Struktur be applied to the structure 9 9 der positiv strukturierten Schicht the positive patterned layer 7 7 zu bilden. to build. Das heißt, jede Struktur That is, any structure 9 9 der positiv strukturierten Schicht the positive patterned layer 7 7 kann ein anderes Material, gemäß den zu erzielenden Eigenschaften, insbesondere den optischen Eigenschaften, umfassen. another material, according to comprise the properties to be achieved, in particular the optical properties.
  • Die Kombination von zumindest zwei Gläsern, welche unterschiedliche optische Eigenschaften aufweisen, ermöglicht die Korrektur der chromatischen Aberration eines optischen Systems. The combination of at least two glasses having different optical properties, allows the correction of the chromatic aberration of an optical system. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die genannte Kombination durch das Kombinieren bzw. Zusammenstellen von zumindest zwei Materialien in einer Schicht bzw. einer Lage oder durch das Kombinieren bzw. Zusammenstellen von zumindest zwei Materialien in verschiedenen, insbesondere übereinander geschichteten Lagen bzw. Schichten, erreicht werden. According to the present invention, the combination may be achieved by combining or assembly of at least two materials in a layer or a layer or by combining or assembly of at least two materials in different, in particular stacked layers or plies.
  • Anhand der Based on 2A 2A und and 2B 2 B wird im folgenden eine bevorzugte Variante der anhand der will be referred to a preferred variant of the reference to the 1D 1D und and 1E 1E gezeigten Verfahrensschritte erläutert. The method steps shown explained. Bei dieser Variante des Verfahrens wird zunächst das Substrat In this variant of the method, firstly, the substrate 1 1 wie anhand der as shown by the 1A 1A und and 1B 1B gezeigt wurde, durch Aufbringen einer strukturierten ersten Beschichtung was shown by applying a patterned first coating 3 3 vorbereitet. prepared. Die erste Beschichtung The first coating 3 3 weist eine negative Strukturierung has a negative structuring 5 5 auf, welche derart gebildet ist, so daß gewöhnliche Lift-Off-Techniken angewendet werden können und Bereiche on which is formed in such a way so that ordinary lift-off techniques can be applied and areas 6 6 der ersten Oberfläche the first surface 2 2 freilassen. set free. Auf die so vorbereitete Oberfläche des Substrats wird wieder eine Schicht Referring again to the prepared surface of the substrate a layer 7 7 abgeschieden, beispielsweise durch Aufdampfen eines Aufdampfglases oder Abscheiden einer Metallschicht. deposited, for example by vapor deposition of a Aufdampfglases or depositing a metal layer. Die Schichtdicke der Schicht The layer thickness of the layer 7 7 wird hierbei allerdings nicht so groß gewählt, daß die Schicht this is however not selected so large that the layer 7 7 geschlossen ist. closed is. Dies wird dadurch erreicht, daß für die Schicht This is achieved in that for the layer 7 7 eine Schichtdicke gewählt wird, die geringer ist als die Schichtdicke der ersten Beschichtung a layer thickness is chosen which is smaller than the layer thickness of the first coating 3 3 . , Diese Phase des Verfahrens ist in This phase of the process is in 2A 2A gezeigt. shown.
  • Die erste Beschichtung The first coating 3 3 kann dann direkt entfernt werden, ohne daß ein Freilegen, etwa durch das anhand von can then be removed directly without any exposure, for example by reference to the 1C 1C gezeigte Planarisieren erforderlich ist, da durch die nicht geschlossene Schicht Planarizing shown is required, as by the non-closed layer 7 7 ein Zugang zur ersten Beschichtung an access to the first coating 3 3 erhalten bleibt. preserved. Die Bereiche der Schicht The areas of the layer 7 7 , welche sich dabei auf der ersten Beschichtung Which thereby on the first coating 3 3 befinden, werden beim Entfernen der ersten Beschichtung are, are in the removal of the first coating 3 3 abgehoben und dadurch entfernt. lifted off and thereby removed. Als Ergebnis bleibt, wie As a result, remains as 2B 2 B zeigt, wieder eine strukturierte Beschichtung beziehungsweise Schicht shows again a patterned coating or layer 7 7 mit positiven Strukturen with positive structures 9 9 zurück. back.
  • Erfindungsgemäß kann die Herstellung der positiv strukturierten Schicht According to the invention the preparation of the positive patterned layer 7 7 auf zumindest einer Seite des Substrats, insbesondere auf der Oberseite on at least one side of the substrate, in particular on the top side 2 2 des Substrats of the substrate 1 1 und/oder auf der Unterseite and / or on the bottom 4 4 des Substrats, ausgeführt werden. of the substrate are carried out.
  • Insbesondere zur Herstellung von hochentwickelten optischen Elementen, beispielsweise einer Fresnel-Linse, kann der vorstehend beschriebene Verfahrensschritt in vorteilhafter Weise mehrfach ausgeführt werden, so daß es möglich ist, eine mehrlagige bzw. mehrschichtige Strukturierung zu erzeugen. Particularly for the production of sophisticated optical elements, for example a Fresnel lens, the process step described above can be performed several times in an advantageous manner, so that it is possible to produce a multi-layer or multilayer structure.
  • Die Schichten, welche die mehrlagige Strukturierung bilden, umfassen die gleichen Eigenschaften wie die vorstehend beschriebene Schicht The layers which form the multilayer structure include the same properties as the layer described above 7 7 . , Insbesondere kann jede Schicht unterschiedliche Materialien, welche verschiedene, insbesondere verschiedene optische, Eigenschaften aufweisen. In particular, each layer different materials, having different, in particular different optical, properties.
  • Die The 3A 3A zeigt eine Zwischenstufe des Verfahrens analog der shows an intermediate stage of the process analogous to the 1B 1B für eine besonders bevorzugte Ausführungsform. for a particularly preferred embodiment. Dargestellt ist die negative Strukturierung Shown is the negative structuring 5 5 zur Herstellung einer Fresnel-Linse mit freigelegten Bereichen for manufacturing a Fresnel lens with exposed portions 6 6 und Bereichen and areas 51 51 , in denen das Substrat beispielsweise mit Photolack beschichtet ist. In which the substrate is for example coated with photoresist.
  • Die negative Strukturierung The negative structuring 5 5 , welche verwendet wird, um eine Fresnel-Linse zu bilden, umfaßt eine kreisförmige unbedeckte Region, welche durch konzentrische ringflächenförmige unbedeckte Regionen umgeben ist (siehe Which is used to form a Fresnel lens, comprises a circular uncovered region which is surrounded by concentric annular surface shaped uncovered regions (see 4 4 zur Veranschaulichung). as an illustration). Genannte ringflächenförmige unbedeckte Regionen sind definiert durch einen Bereich, welcher durch zwei konzentrische Kreise unterschiedlicher Radii, einen kleinen Radius r1 und einen kleinen großen Radius r2, resultierend in eine Breite w = r2 – r1, begrenzt ist. Said ring-shaped area uncovered regions are defined by a region defined by two concentric circles of different radii, a small radius r1 and a small large radius r2, resulting in a width w = r2 - r1 is limited. Mit zunehmenden Radius, beziehungsweise zunehmenden r1 und r2, nehmen die Breite w der Ringflächen und der Abstand d zwischen zwei benachbarten Ringflächen ab. With increasing radius, or increasing r1 and r2, the width w take the ring surfaces and the distance d between two adjacent annular surfaces from.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist geeignet zur Herstellung von Fresnel-Linsen oder fresnel-artigen Linsen, welche eine große Variation an unterschiedlichen Dimensionen aufweisen. The inventive method is suitable for the production of Fresnel lenses or Fresnel-type lenses, which have a large variation of different dimensions. Die genannte negative Strukturierung Said negative structuring 5 5 hat eine Höhe von etwa 0,1 μm bis 10 mm. has a height of about 0.1 micron to 10 mm. Die genannte kreisförmige unbedeckte Region hat einen Durchmesser in der Größenordnung von kleiner als 500 μm, 200 μm, 100 μm, 50 μm, 20 μm und/oder 10 μm. Said circular uncovered region has a diameter in the order of less than 500 microns, 200 microns, 100 microns, 50 microns, 20 microns and / or 10 microns. Die Breite w der genannten Ringflächen und der Abstand d zwischen den Ringflächen umfassen einen Wert von kleiner als etwa 500 μm, 200 μm, 100 μm, 50 μm, 20 μm und/oder 10 μm. The width w of the annular surfaces above and the distance d between the annular surfaces comprise a value of less than about 500 microns, 200 microns, 100 microns, 50 microns, 20 microns and / or 10 microns.
  • Die The 3B 3B und and 3C 3C zeigen Verfahrensschritte analog zu den show process steps analogous to the 2A 2A und and 2B 2 B , in denen eine optisch wirksame Schicht In which an optically active layer 71 71 ganzflächig aufgebracht wird. is blanket deposited. Durch Lift-Off werden die wiederum die Lackschichtbereiche By lift-off in turn the lacquer coating areas 51 51 mit den darauf liegenden Bereichen der optisch wirksamen Schicht with the lying thereon areas of the optically active layer 71 71 abgehoben und es verbleiben optisch wirksame Bereiche lifted and remain optically active areas 71 71 , die die positive Strukturierung bilden. Forming the positive structuring.
  • Die Breite der positiven Strukturierung beziehungsweise die Abmessungen der optisch wirksamen Schicht The width of the positive structuring or the dimensions of the optically active layer 71 71 entspricht bzw. entsprechen der Breite der unbedeckten Regionen. corresponds or correspond to the width of the uncovered regions. Die Höhe der optisch wirksamen Schicht The amount of the optically active layer 71 71 ist begrenzt bzw. definiert durch die Höhe beziehungsweise Dicke der negativen Strukturierung is limited and defined by the height or thickness of the negative structuring 5 5 und weist einen Wert in der Größenordnung von 0,1 μm bis 1 mm auf. and has a value in the order of 0.1 microns to 1 mm.
  • Die Strukturierung der in The structuring of the in 3C 3C dargestellten Fresnel-Linse über die Fläche ist in illustrated Fresnel lens on the surface is in 4 4 dargestellt. shown.
  • Besonders vorteilhaft, insbesondere für die Herstellung von Fresnel-Linsen, können die oben beschriebenen Verfahrensschritte auch mehrmals ausgeführt werden, wodurch eine mehrlagige Strukturierung erreicht werden kann. Particularly advantageous, especially for the production of Fresnel lenses, the method steps described above can also be carried out several times, whereby a multi-layer structuring can be achieved. Dies ist in This is in 5 5 dargestellt, die eine Querschnittsansicht einer mehrlagigen Fresnel-Linse zeigt. , which shows a cross-sectional view of a multilayer Fresnel lens. In diesem Ausführungsbeispiel wurden drei unterschiedlich ausgebildete Schichten, eine erste Schicht In this embodiment, three differently formed layers, a first layer 71 71 , eine zweite Schicht , A second layer 72 72 und eine dritte Schicht and a third layer 73 73 aufgebracht. applied. Wie bereits in As in 5 5 veranschaulicht, ist es möglich, durch eine schrittweise Verringerung der Strukturbreite, von der Struktur der ersten Schicht illustrated, it is possible through a progressive reduction of the structure width, on the structure of the first layer 71 71 zur Struktur der Oberschicht, hier der dritten Schicht the structure of the top layer, here the third layer 73 73 , eine sägezahnartige Morphologie bzw. eine sägeförmige Struktur und/oder eine konvexartige Struktur zu erzeugen. To generate a sawtooth-like morphology and a saw-shaped structure and / or a convex-like structure. Insbesondere ist es möglich, sowohl durch ein Verringern der Dicke jeder Schicht als auch durch ein Erhöhen der Anzahl der Schichten, eine wohl definierte sägezahnartige Morphologie bzw. eine wohl definierte sägeförmige Struktur und/oder eine wohl definierte konvexartige Struktur zu erhalten. In particular, it is possible to obtain both by reducing the thickness of each layer as well as by increasing the number of layers, a well-defined sawtooth-like morphology and a well defined saw-shaped structure and / or a well-defined convex-like structure.
  • Um eine strukturierte Beschichtung zu erzeugen, wird, wie in To produce a patterned coating, as shown in 1A 1A gezeigt, zuerst eine erste Beschichtung shown, first, a first coating 3 3 auf der zu beschichtenden Oberfläche on the surface to be coated 2 2 des Substrats of the substrate 1 1 aufgetragen. applied. Die erste Beschichtung The first coating 3 3 wird bevorzugt gebildet mittels einer Schicht aus Photolack. is preferably formed by a layer of photoresist.
  • Die strukturierte erste Beschichtung The structured first coating 3 3 , welche letztendlich die positiven Strukturen der ersten Schicht Which ultimately the positive structures of the first layer 71 71 erzeugt, umfaßt eine Photolack-Schicht, welche bevorzugt mittels Spin-Coating aufgebracht ist. produced comprises a photoresist layer which is preferably applied by spin coating. Die zweite strukturierte Beschichtung, welche letztendlich die positiven Strukturen der zweiten Schicht The second structured coating which ultimately the positive structures of the second layer 72 72 erzeugt, umfaßt eine Photolack-Schicht, welche bevorzugt mittels Sprayen aufgebracht ist. produced comprises a photoresist layer which is preferably applied by spraying. Weitere Beschichtungen zum Erzeugen weiterer positiv strukturierter Beschichtungen werden ebenfalls bevorzugt mittels Sprayen aufgebracht. Other coatings for generating further positive structured coatings can also be preferably applied by means of spraying. Insbesondere umfassen genannte erste Schicht In particular, said first layer comprising 71 71 , genannte zweite Schicht , Said second layer 72 72 und/oder genannte dritte Schicht and / or said third layer 73 73 eine optisch wirksame Schicht. an optically active layer. Die The 6 6 bis to 11 11 zeigen weitere Ausführungen optischer Elemente einer Fresnel-Linse beziehungsweise fresnel-artigen Linse. show further embodiments of optical elements of a Fresnel lens or Fresnel-like lens. Wie bereits für die in As stated in the 5 5 gezeigte Fresnel-Linse können die vorstehend beschriebenen Verfahrensschritte besonders vorteilhaft mehrfach ausgeführt werden, um eine mehrlagige bzw. mehrschichtige Strukturierung zu erzeugen. Fresnel lens shown the process steps described above can be particularly advantageously carried out more than once to produce a multi-layer or multilayer structure. Jede Schicht der in den Each layer of the 6 6 bis to 11 11 beschriebenen mehrlagigen Strukurierung umfaßt insbesondere eine optisch wirksame Schicht. in particular multilayer Strukurierung described comprises an optically effective layer.
  • Die, in den Those in the 6 6 bis to 8 8th veranschaulichten, beispielhaften Ausführungsformen zeigen ein 3-Schicht-System umfassend eine erste Schicht illustrated exemplary embodiments show a 3-layer system comprising a first layer 71 71 , eine zweite Schicht , A second layer 72 72 und eine dritte Schicht, welche auf der Oberseite and a third layer on top 2 2 des Substrats of the substrate 1 1 plaziert sind. are placed.
  • 6 6 illustriert ein 3-Schicht-System illustrates a 3-layer system 71 71 , . 72 72 , . 73 73 , worin die positiven Strukturen Wherein the positive structures 91 91 , . 92 92 , . 93 93 , . 94 94 , . 95 95 , . 96 96 einer jeden Schicht unterschiedliche Höhen aufweisen. of each layer have different heights. Im Detail, in der ersten Schicht In detail, in the first layer 71 71 hat die positive Struktur has the positive structure 94 94 eine geringere Höhe als die positive Struktur a lower height than the positive structure 91 91 , in der zweiten Schicht , In the second layer 72 72 hat die positive Struktur has the positive structure 95 95 eine geringere Höhe als die positive Struktur a lower height than the positive structure 92 92 und in der dritten Schicht and in the third layer 73 73 hat die positive Struktur has the positive structure 96 96 eine geringere Höhe als die positive Struktur a lower height than the positive structure 93 93 . , Insbesondere ist die Höhe der positiven Strukturen alternierend für benachbarte positive Strukturen in jeder Schicht. In particular, the amount of the positive structures is alternately for adjacent positive structures in each layer.
  • 7 7 zeigt ein System, in welchem die Schichten shows a system in which the layers 71 71 , . 72 72 , . 73 73 verschiedene Materialien umfassen. comprise different materials. Im Detail umfaßt die erste Schicht In detail, the first layer comprises 71 71 ein erstes Material, die zweite Schicht a first material, the second layer 72 72 ein zweites Material und die dritte Schicht ein drittes Material. a second material and the third layer a third material.
  • 8 8th erklärt beispielhaft ein 3-Schicht-System explained by way of example a 3-layer system 71 71 , . 72 72 , . 73 73 , in dem die Schichten In which the layers 71 71 , . 72 72 , . 73 73 und die positiven Strukturen and the positive structures 91 91 , . 92 92 , . 93 93 , . 98 98 , . 99 99 , . 100 100 verschiedene Materialien umfassen, insbesondere alterniert das Material der positiven Strukturen include various materials, especially the material of alternating positive structures 91 91 , . 92 92 , . 93 93 , . 98 98 , . 99 99 , . 100 100 . , Im Detail umfassen dabei die positiven Strukturen In detail, in this case comprise the positive structures 91 91 , . 92 92 , . 93 93 in jeder Schicht in each layer 71 71 , . 72 72 , . 73 73 das gleiche erste Material und die positiven Strukturen the same first material, and the positive structures 98 98 , . 99 99 , . 100 100 in jeder Schicht in each layer 71 71 , . 72 72 , . 73 73 das gleiche zweite Material. the same second material.
  • Die Strukturierung der in The structuring of the in 8 8th über die Oberfläche illustrierten Fresnel-Linse beziehungsweise fresnel-artigen Linse ist veranschaulicht in illustrated on the surface of the Fresnel lens or Fresnel-type lens is illustrated in 9 9 . ,
  • Weiterhin zeigen die in den Furthermore showing in the 10 10 und and 11 11 beispielhaft dargestellten Ausführungsformen ein mehrlagiges bzw. mehrschichtiges System, insbesondere ein 3-Schicht-System umfassend eine erste Oberseitenschicht Embodiments exemplified a multi-layer or multi-layer system, in particular a 3-layer system comprising a first topsheet 271 271 , eine zweite Oberseitenschicht A second top layer 272 272 und eine dritte Oberseitenschicht and a third top layer 273 273 , welche auf der Oberseite Which on the top side 2 2 des Substrats of the substrate 1 1 plaziert sind und erste Unterseitenschicht are placed and first base layer 471 471 , eine zweite Unterseitenschicht , A second base layer 472 472 und eine dritte Unterseitenschicht, welche auf der Unterseite and a third bottom layer on the bottom 4 4 des Substrats of the substrate 1 1 plaziert sind. are placed.
  • 10 10 veranschaulicht dabei ein System, bei dem das Schichtsystem auf der Oberseite thereby illustrates a system in which the layer system on the upper surface 2 2 des Substrats of the substrate 1 1 gemäß dem in according to the in 8 8th beschriebenen Schichtsystem gebildet ist und ein erstes und ein zweites Material umfaßt. Layer system described is formed and comprises a first and a second material. Insbesondere ist das Material der positiven Strukturen In particular, the material of the positive structures 291 291 , . 292 292 , . 293 293 , . 298 298 , . 299 299 , . 300 300 alternierend. alternately. Im Detail umfassen die positiven Strukturen In detail, the positive structures include 291 291 , . 292 292 , . 293 293 in jeder Schicht in each layer 271 271 , . 272 272 , . 273 273 das gleiche erste Material und die positiven Strukturen the same first material, and the positive structures 298 298 , . 299 299 , . 300 300 in jeder Schicht in each layer 271 271 , . 272 272 , . 273 273 das gleiche zweite Material. the same second material. Das 3-Schicht-System auf der Unterseite The 3-layer system on the underside 4 4 des Substrats of the substrate 1 1 umfaßt positive Strukturen includes positive structures 491 491 , . 492 492 , . 493 493 , . 498 498 , . 499 499 , . 500 500 unterschiedlicher Materialien, insbesondere ist das Material der positiven Strukturen of different materials, especially the material of the positive structures 491 491 , . 492 492 , . 493 493 , . 498 498 , . 499 499 , . 500 500 alternierend. alternately. Im Detail umfassen die positiven Strukturen In detail, the positive structures include 491 491 , . 492 492 , . 493 493 in jeder Schicht in each layer 471 471 , . 472 472 , . 473 473 das gleiche dritte Material und die positiven Strukturen the same third material and the positive structures 498 498 , . 499 499 , . 500 500 in jeder Schicht in each layer 471 471 , . 472 472 , . 473 473 das gleiche vierte Material. the same fourth material.
  • 11 11 veranschaulicht auf der Oberseite illustrated on the top 2 2 des Substrats of the substrate 1 1 ein 3-Schicht-System a 3-layer system 271 271 , . 272 272 , . 273 273 , in welchem die positiven Strukturen In which the positive structures 291 291 , . 292 292 , . 293 293 , . 301 301 , . 302 302 , . 303 303 von jeder Schicht unterschiedliche Höhen und Materialien umfassen. of each layer comprise different heights and materials. Die positiven Strukturen The positive structures 291 291 , . 292 292 , . 293 293 umfassen eine erstes Material und die positiven Strukturen comprise a first material and the positive structures 301 301 , . 302 302 , . 303 303 umfassen ein zweites Material. comprise a second material. Mehr im Detail, in der ersten Schicht More in detail, in the first layer 271 271 hat die positive Struktur has the positive structure 291 291 eine größere Höhe als die positive Struktur a height greater than the positive structure 301 301 , in der zweiten Schicht , In the second layer 272 272 hat die positive Struktur has the positive structure 292 292 eine größere Höhe als die positive Struktur a height greater than the positive structure 302 302 und in der dritten Schicht and in the third layer 273 273 hat die positive Struktur has the positive structure 293 293 eine größere Höhe als die Struktur a greater height than the structure 303 303 . , Insbesondere ist die Höhe der positiven Strukturen in jeder Schicht für benachbarte positive Strukturen alternierend. In particular, the amount of the positive structures is alternately in each layer for adjacent positive structures. Das Schichtsystem auf der Unterseite The layer system on the underside 4 4 des Substrats of the substrate 1 1 ist gemäß dem in is in accordance with the in 10 10 beschriebenen Schichtsystem auf der Unterseite Layer system described on the bottom 4 4 des Substrats of the substrate 1 1 gebildet. educated.
  • Die The 12 12 bis to 15 15 zeigen in Aufsicht weitere bevorzugte Ausführungsformen einer mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren Fresnel-Linse. show in plan view a further preferred embodiments, be produced with the inventive method Fresnel lens.
  • Die vorliegende Erfindermeldung beschreibt somit eine Verfahrensanwendung zur Herstellung diffraktiver optischer Elemente. The present inventors message thus describes a procedure application for the production of diffractive optical elements.
  • Das vorliegende Verfahren beschreibt das strukturierte Aufbringen von Glas- und Metallschichten auf Halbleiter-, Glas-, Keramik- und Kunststoffsubstraten. The present method describes the structured application of glass and metal layers on semiconductor, glass, ceramic and plastic substrates.
  • Die Strukturierung der Schichten kann durch Lackschicht – Photolithographie erfolgen. The structuring of the layers may by varnish layer - carried photolithography.
  • Die isolierenden Glasschichten werden vorzugsweise durch thermische bzw. Elektronenstrahlverdampfung von geeigneten Glassystemen realisiert. The insulating glass layers are preferably realized by thermal or electron beam evaporation of suitable glass systems.
  • Vorteil des beschriebenen Verfahrens ist das Aufbringen der isolierenden Glasschicht bei Raumtemperatur bis maximal 150°C, in der keinerlei Schädigung der des Substrates oder der zuvor applizierten Metallstrukturen zu erwarten ist. Advantage of the method described is the application of the insulating glass layer at room temperature to a maximum of 150 ° C, in which no damage to the substrate or the previously applied metal structures can be expected.
  • Durch die Wahl der Aufdampfparameter eines bevorzugt verwendeten Glases mit eingestellten optischen und thermomechanischen Eigenschaften können so strukturierte Glasschichten zwischen 0,1 μm und maximal 1mm aufgebracht werden. Through the choice of a glass Aufdampfparameter preferably used with optical and thermomechanical properties set so structured layers of glass between 0.1 microns and a maximum of 1 mm can be applied.
  • Das Auf dampfverfahren mittels Elektronenstrahl ist seit Jahren hinlänglich bekannt, wird aber bisher hauptsächlich zur mechanischen und optischen Vergütung von Kunststoff/Glas Brillen verwendet. The In vapor deposition processes using electron beam is well known for years, but so far mainly used for mechanical and optical coating of plastics / glass spectacles.
  • Die Fa. Schott liefert seit ca. 30 Jahren die dazu notwendigen Glastargets. Messrs. Schott for about 30 years provides the necessary glass targets.
  • Anhand des Datenblattes des bekannten Aufdampfglases 8329 (entgastes Duran) sind hohe Aufdampfraten von max. Based on the data sheet of the known Aufdampfglases 8329 (degassed Duran) are high deposition rates of max. 4 μm/min bekannt und wurden anhand einer technischen Anfrage beim Kunden/Gerätehersteller von Sputteranlagen bestätigt. 4 .mu.m / min known and have been confirmed by a technical request to the customer / device manufacturer of sputtering systems.
  • Das übertrifft bekannte Sputterraten um ein Vielfaches und macht den Einsatz dieses Verfahrens für die oben beschriebene Anwendung äußerst interessant. This beats known sputtering rates many times and makes the use of this procedure for the application described above extremely interesting.
  • Bisher aufgebrachte Sputterschichten von Einkomponentensystemen (vorzugsweise SiO 2 ) besitzen Sputterraten von wenigen Nanometern pro Minute. Previously deposited sputtered layers of one-component (preferably SiO 2) have sputtering rates of a few nanometers per minute.
  • Neben einer hohen Abscheiderate stellt die geringere thermische Belastung des Substrats einen weiteren Vorteil des Aufdampfverfahrens dar, welches die Verwendung des Photolacks zur Bildung der ersten Schicht ermöglicht. In addition to high deposition rate, the lower thermal load on the substrate is a further advantage of the vapor deposition process, which allows the use of photoresist for forming the first layer.
  • Folgende Parameter für das Aufbringen einer strukturierten Glasschicht auf Substraten sind stark bevorzugt: The following parameters for the application of a structured glass layer on substrates are highly preferred:
    Oberflächenrauhigkeit des Substrates: < 50μm Surface roughness of the substrate <50 microns
    BIAS Temperatur während der Verdampfung: ≈ 100°C BIAS temperature during the evaporation: ≈ ​​100 ° C
    Druck während der Verdampfung: 10 -5 mbar Pressure during the evaporation: 10 -5 mbar
    CTE vom Aufdampfglas und Substrat stimmen überein CTE from the evaporation-coating and substrate are the same
  • Das Glas sollte entsprechende optische Kennwerte besitzen The glass should have appropriate optical characteristics
  • Für Substrate wie Silizium Wafer oder Glas wie Borofloat ® 33 werden nach heutigem Kenntnisstand alle diese Anforderungen von den bekannten SCHOTT Aufdampfgläsern (8329, G018-189) erfüllt (siehe Datenblatt), welche sich durch geeignete Auftragsverfahren, z. For substrates such as silicon wafers or glass as Borofloat ® 33 all these requirements of the known SCHOTT Aufdampfgläsern current knowledge (8329, G018-189) is satisfied (see the data sheet), which are distinguished by suitable application methods such. B. der Elektronenstrahlverdampfung auf die oben erwähnten Substrate applizieren lassen. can apply to the above-mentioned substrates as the electron beam evaporation.
  • Die Erweiterung auf andere Substrate sowie organische und anorganische Halbleiter ist durch die Verwendung weiterer geeigneter Aufdampfgläser möglich. The extension to other substrates as well as organic and inorganic semiconductor is possible through the use of other suitable evaporation-coating.
  • Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft zu verstehen sind. It will be apparent to the skilled person that the embodiments described above are by way of example to understand. Die Erfindung ist nicht auf diese beschränkt, sondern kann in vielfältiger Weise variiert werden kann, ohne den Geist der Erfindung zu verlassen. The invention is not limited to these, but may be varied in many ways without departing from the spirit of the invention.

Claims (19)

  1. Verfahren zum Aufbringen einer optisch wirksamen Strukturierung auf einem Substrat umfassend die Strukturierung unter Verwendung von fotolithographischen Masken mit den Schritten – Beschichten des Substrates mit einer photosensitiven Resist Schicht, – fotolithographische Strukturierung der aufgebrachten Schicht, – Beschichtung des vorstrukturierten Substrates mit einer optisch wirksamen Schicht, die Materialien, ausgewählt aus einer Gruppe zumindest umfassend Glas und Metall, umfasst, durch E-Beam PVD (electron beam physical vapor deposition), und – Lift-Off der Lackschicht. A process for applying an optically effective patterning on a substrate comprising the patterning using the photolithographic masks comprising the steps of - coating the substrate with a photosensitive resist layer, - photolithographic patterning of the deposited layer, - coating of the pre-patterned substrate with an optically effective layer, which materials selected from a group comprising at least glass and metal comprises, by e-beam PVD (electron beam physical vapor deposition), and - the lift-off of the resist layer.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Beschichtens des Substrats mittels Spin-Coating, Sprayen, Elektrodeposition und/oder Setzen einer Photolackfolie durchgeführt wird. A method according to claim 1, characterized in that the step of coating the substrate by means of spin-coating, spraying, electrode position and / or setting is carried out of a photoresist film.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch wirksame Strukturierung auf der Oberseite des Substrats und/oder auf der Unterseite des Substrats aufgebracht wird. A method according to claim 1, characterized in that the optically effective structure on top of the substrate and / or on the underside of the substrate is applied.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Lift-Offs der Lackschicht derart ausgeführt wird, dass zumindest eine auf der Lackschicht aufgebrachte Schicht mit abgehoben wird. A method according to claim 1, characterized in that the step of lift-off of the resist layer is carried out such that at least one layer of lacquer applied to the layer is lifted off.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Beschichtung die Beschichtung des vorstrukturierten Substrates mit einer optisch wirksamen Schicht durch E-Beam PIAD Verfahren umfasst. A method according to claim 1, characterized in that the step of coating comprises the coating of the pre-patterned substrate with an optically effective layer by e-beam PIAD process.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der fotolithographischen Strukturierung eine Maskenbelichtung und eine nachfolgende Entwickung umfasst. A method according to claim 1, characterized in that the step of the photolithographic patterning comprises a mask exposure and a subsequent DEVELOPMENT.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das einmalige Wiederholen des – Beschichtens des Substrates mit einer photosensitiven Resist Schicht, – der fotolithographischen Strukturierung der aufgebrachten Schicht, – der Beschichtung des vorstrukturierten Substrates mit einer optisch wirksamen Schicht, die Materialien, ausgewählt aus einer Gruppe zumindest umfassend Glas und Metall, umfasst, durch E-Beam PVD (electron beam physical vapor deposition), – sowie des Lift-Offs der Lackschicht. The method of claim 1, characterized by the unique repeating - coating the substrate with a photosensitive resist layer, - the photolithographic patterning of the deposited layer, - coating of the pre-patterned substrate with an optically active layer, the materials selected from a group at least comprising includes glass and metal, by e-beam PVD (electron beam physical vapor deposition), - as well as the lift-off of the resist layer.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch wirksame Schicht mit einer variierenden Schichtzusammensetzung entlang einer Richtung senkrecht zur Substratoberfläche und/oder entlang einer Richtung parallel zur Substratoberfläche aufgebracht wird. A method according to claim 7, characterized in that the optically active layer having a varying composition layer along a direction perpendicular to the substrate surface and / or along a direction parallel to the substrate surface is applied.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das mehrmalige Wiederholen des – Beschichtens des Substrates mit einer photosensitiven Resist Schicht, – der fotolithographischen Strukturierung der aufgebrachten Schicht, – der Beschichtung des vorstrukturierten Substrates mit einer optisch wirksamen Schicht, die Materialien, ausgewählt aus einer Gruppe zumindest umfassend Glas und Metall, umfasst, durch E-Beam PVD (electron beam physical vapor deposition), – sowie des Lift-Offs der Lackschicht. A method according to claim 1, characterized by multiple repetition of - coating the substrate with a photosensitive resist layer, - the photolithographic patterning of the deposited layer, - coating of the pre-patterned substrate with an optically active layer, the materials selected from a group at least comprising includes glass and metal, by e-beam PVD (electron beam physical vapor deposition), - as well as the lift-off of the resist layer.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung des vorstrukturierten Substrats mit der optisch wirksamen Schicht in jeder Schicht das gleiche Material oder unterschiedliche Materialien umfaßt. A method according to claim 9, characterized in that the coating of the pre-patterned substrate covered with the optically active layer in each layer of the same material or different materials.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch wirksame Schicht mit einer variierenden Schichtzusammensetzung entlang einer Richtung senkrecht zur Substratoberfläche und/oder entlang einer Richtung parallel zur Substratoberfläche aufgebracht wird. A method according to claim 10, characterized in that the optically active layer having a varying composition layer along a direction perpendicular to the substrate surface and / or along a direction parallel to the substrate surface is applied.
  12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch aktive Schicht unter Verwendung von Beschichtungsmaterialien aus Glas unter Verwendung von PVD Verfahren hergestellt wird. A method according to claim 1, characterized in that the optically active layer is prepared using coating materials of glass using PVD method.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch wirksame Schicht mit Hilfe der Elektronenstrahlverdampfung im PVD Verfahren aufgebracht wird. A method according to claim 12, characterized in that the optically effective layer by means of electron beam evaporation is applied in the PVD process.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch wirksame Schicht mit Hilfe der Elektronenstrahlverdampfung im PIAD Verfahren aufgebracht wird. A method according to claim 13, characterized in that the optically effective layer by means of electron beam evaporation in PIAD process is applied.
  15. Bauteil mit einer optisch wirksamen, vorzugsweise fokussierenden, Struktur aus Glas, bei welchem die Struktur durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hergestellt ist. Component having an optically active, preferably focussing structure of glass, in which the structure is produced by a method having the features of claim 1.
  16. Bauteil mit einer optisch wirksamen, vorzugsweise fokussierenden, Struktur aus Metall, bei welchem die Struktur durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hergestellt ist. Component having an optically active, preferably focussing metal structure, wherein the structure is produced by a method having the features of claim 1.
  17. Bauteil mit einer optisch wirksamen, vorzugsweise fokussierenden, Struktur aus Glas und Metall, bei welchem die Struktur durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hergestellt ist. Component having an optically active, preferably focussing structure of glass and metal, wherein the structure is produced by a method having the features of claim 1.
  18. Bauteil mit einer optisch wirksamen, vorzugsweise fokussierenden, Struktur aus Glas und/oder Metall, bei welchem die Struktur durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 herstellbar ist. Component having an optically active, preferably focussing structure of glass and / or metal, wherein the structure by a method having the features of claim 1 is produced.
  19. Hybridlinse mit einem Substrat und einer optisch wirksamen, vorzugsweise fokussierenden, Struktur, welche mit einem Verfahren nach Anspruch 1 hergestellt ist. Hybrid lens comprising a substrate and an optically active, preferably focussing structure which is produced by a method according to Claim. 1
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