Modifizierte Talbot-Lithografie zur Strukturierung effizienter spektroskopischer Blaze-Gitter

Zur Original-Herstellung spektroskopischer Gitter werden heute kommerziell v.a. die klassische mechanische Teilung sowie die Interferenz-Lithografie als Standardmethoden eingesetzt. Trotz ihrer weiten Verbreitung weisen beide Verfahren Nachteile auf: Die mechanische Teilung ist sehr zeitaufwändig und die mit dieser Methode erzeugten Gitter leiden häufig unter einem Restrauschen der Gitterperiode, was mit störenden Streulicht verbunden ist. Bei der Interferenz-Lithografie ist die maximal erzeugbare Gittertiefe einer Blazeflanke auf eine Größenordnung von ca. 150 nm limitiert. Eine alternative Herstellungsmethode, mit der die bestehenden Einschränkungen umgangen werden können, bietet die Talbot-Lithografie, bei der das Fresnelbeugungsfeld einer periodischen Maske zur Belichtung verwendet wird. In diesem Beitrag stellen wir einen modifizierten Talbot-Belichtungsaufbau vor, mit dem durch Variation des Beleuchtungssystems eine hohe Flexibilität zur Strukturierung der beugenden Profile ermöglicht wird. Durch Mehrfachbelichtung lassen sich Phasengitterprofile als Linien- (1D) oder Kreuzgitter (2D) schreiben, wobei Profiltiefen größer 1,4 µm für Blaze-Gitter erreicht werden.