Hochpräzise Werkzeugeinsätze für den Spritzgussprozess diffraktiver Gitter für high-volume Anwendungen

Die Herstellung hochpräziser funktionsbestimmender diffraktiver Gitter für spektroskopische Anwendungen mit Hilfe von Spritzgussverfahren für ‚high-volume‘-Anwendungen erfolgt üblicherweise mit Hilfe eines Galvanikprozesses, der ein lithografisch erzeugtes Originalgitter (bzw. eine Replikation davon) in einen robusten Master überführt. Die vorgestellte Herstellung von Masterstrukturen direkt auf den Werkzeugeinsätzen in den harten Materialien glassy carbon und Nickel-Phosphor hat zum Ziel, den Galvanikprozess, der durch dabei auftretende Spannungen zu großen Wellenfrontfehlern führt, komplett zu umgehen. Die Strukturierung der Einsätze erfolgt über Laserlithografie gefolgt von einem RIBE-Strukturübertrag (RIBE - reactive ion beam etching) direkt in das Substratmaterial auf Grundlage zuvor ermittelter Ätzraten. Die Auslegung der Werkzeugeinsätze und die Ergebnisse der Prozessschritte werden vorgestellt und diskutiert, sowie die Anwendung hergestellter Gitter in einem Miniaturspektrometer.