Flächenlichtmodulatoren

Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme

Siliziumwafer mit 1D Flächenlichtmodulatoren

Flächenlichtmodulatoren in Form von Spiegelarrays beinhalten eine Vielzahl einzelner Mikrospiegel auf einem Halbleiterchip. Basis der Bauelementearchitektur ist ein hochintegrierter anwendungsspezifischer elektronischer Schaltkreis (ASIC), der eine individuelle analoge Einzelauslenkung jedes Mikrospiegels ermöglicht.

Das Fraunhofer IPMS beschäftigt sich mit Spiegelarrays unterschiedlicher Spiegelanzahl und -größe. Die Einzelspiegel können in Abhängigkeit von der Anwendung individuell gekippt oder abgesenkt werden, so dass ein flächiges Muster entsteht, mit dessen Hilfe z. B. definierte Strukturen projiziert werden können. Hochauflösende Kippspiegelarrays mit über einer Million kleiner 16 × 16 µm² Einzelspiegel werden von unseren Kunden in der Halbleiterindustrie als hochdynamische programmierbare Masken für die optische Mikrolithographie im tiefen Ultraviolett-Bereich eingesetzt. Durch das Kippen der Spiegel bei einer Bildwiederholrate bis zu 2 kHz werden die Strukturinformationen in den Fotolack mit Strukturgrößen kleiner 130 nm übertragen. Weitere Anwendungsfelder liegen in der Herstellung von Leiterplatten (PCB) sowie der Halbleiterinspektion und -messtechnik. Senkspiegelarrays, die auf 240 × 200 Einzelspiegeln (40 × 40 µm²) basieren und Spiegelauslenkungen von derzeit bis zu 530 nm erlauben, finden Anwendung in der Wellenfrontformung in adaptiv-optischen Systemen. Diese Systeme können z. B. Wellenfrontstörungen in weiten Spektralbereichen korrigieren und damit die Wiedergabequalität von Bildern verbessern. Darüber hinaus sind die Bauelementefunktionalitäten besonders in der Augenheilkunde, Astronomie und Mikroskopie sowie bei räumlicher und zeitlicher Laserstrahl- und Pulsformung sehr gefragt.

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