VOLCANO® LB 100UVC Laser Optik
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Laser-Optik-System für eine Laserlinie von 100mm Länge mit gepulsten UV-Festkörperlasern
LB Optiksysteme bestehen aus einer stabilen Aluminiumstruktur und die FALCON XL Linsen zeichnen sich durch einen großen Arbeitsabstand von >200mm aus. Zur Integration ist eine solide Basis notwendig, die dafür sorgt, dass Laser-Optik Substrat stabil aufgebaut wird. Line Beam Systeme werden mit einem MBC (Manual Beam Control) Kamera System ausgestattet, mit dem die Position und der Winkel der Laserstrahlen (Freistrahlführung) überwacht und nachgestellt werden kann. Das FALCON 100XL Design enthält ein oder zwei Fenster, die die Prozesskammer sicher von der Line Beam Optik trennen und Verschmutzungen der Optik verhindert.
Die Energiedichte von bis zu 500mJ/cm² wird mit 4 TruMicro 7370 in einer 100mm langen Linie mit bis zu 100µm FWHM Breite erreicht (Laserpulsenergie 18mJ).
VOLCANO LB 100UVC-4 Konfiguration
Die aktuelle VOLCANO LB 100UVC-SLA Laser Optik ist für das UV Solid State Laser Annealing (SLA) entwickelt worden. Im INNOVAVENT Applikationslabor konnte gezeigt werden, dass regelmäßige Kornstrukturen in 50-70nm a-Si-Schichten erzeugt werden mit 343nm Linienstrahlen. Regelmäßige Kornstrukturen sind unverzichtbar für die Herstellung von Dünnfilmstransistoren (TFTs = Thin Film Transistor) für hochauflösende AMOLED Displays.
SLA SEMs einer mit der VOLCANO 100UVC Laser Optik bestrahlten a-Si Schicht mit regelmäßiger Kornstruktur mit
einer Periode, die in etwa der Wellenlänge 343nm des Laserlichtes entspricht (links Übersicht, rechts Detail).
Das VOLCANO LB 100UVC verfügt über folgende Zusatzmodule:
• Short Axis Flat Top (SAFT) Optik
• Gaussian Short Axis (GSA) Optik
• Polarisationseinstellung (in Scanrichtung oder in Richtung der langen Strahlachse, Mischung)
• Pulse Delay und Temporal Profil Control
• µ-smoother Modul (dynamische Verschiebung der Linie in der langen Achse während des Scans)
• PISTAB (Peak Intensity Stabilization) Modul („real time“ Kompensation langsamer Laserleistungsschwankungen)
Blick in den VOLCANO Line Beam Kanal
Bewegliche Prozesskammer und Substrat-Chuck
Blick auf zwei TruMicro 7370 Laser mit davor
angeordneten Beam Coupling Modulen
SAFT Flat Top Profil: 67µm Breite, 10µm Flanken.
Im Applikationslabor können Substratbelichtungen mit Scangeschwindigkeiten von 5-50mm/s durchgeführt werden.
Zusätzlich ist eine bewegliche Prozesskammer installiert, die die Spülung mit N2 ermöglicht und die
Sauerstoffkonzentration im Belichtungsbereich des Substrates auf <20ppm reduziert.
Anwendungsgebiete
VOLCANO Laser Optik erzeugt eine Laserlinie, die zum Annealing und Kristallisieren dünner Halbleiterschichten, insbesondere von amorphen Si-Schichten eingesetzt wird. Dünne Siliziumschichten von typisch 50nm werden in der Herstellung von Dünnfilmtransistoren (Thin Film Transistor, TFT) in LCD und OLED Flachbildschirmen benötigt.
| Technische Daten VOLCANO® 100UVC-4 | ||
Wellenlänge: | 343 nm | |
Linienlänge: | 100mm (top-hat-Profil) | |
Linienbreite: | 30 bis 100µm FWHM (Gaussprofil) 50-100µm FW 90% (Flat Top) | |
Homogenität: | <=3% (p2p ~6Sigma) lange Achse | |
Energiedichte: | bis zu 500mJ/cm² @ 100µm FWHM oder 50µm FW 90% (Flat Top) | |
Pulslänge: | ~15-20ns, FWHM kann durch verzögertes Triggern der 4 Laserquellen vergrößert werden | |
Repetitionsrate: | 10kHz | |
Laser: | 2 - 4x TruMicro 7370, Trumpf Lasertechnik, Germany | |
| Diagnostik: | Laserleistung, Leistung am Substrat, Strahlprofilmessung am Substrat, schnelle Photodiode | |
| Andere Liniengrößen und Konfigurationen auf Anfrage. | ||
VOLCANO® Laser
Optik besteht aus einem integrierten Abschwächer Modul zur Einstellung der
Energiedichte. Darüber hinaus können Leistungsmessköpfe und eine Strahlprofilmessung
integriert werden.