VOLCANO® LB 100UV SLA und LB 380UV SLA Laser Optik

VOLCANO® LB 100UV SLA und LB 380UV SLA Laser Optik - INNOVAVENT | Annealing | Lift-Off | Kristallisation |

VOLCANO® LB 100UV SLA und LB 380UV SLA Laser Optik

VOLCANO LB 100UV SLA Systeme sind für 100mm Linienlänge ausgelegt. Das VOLCANO LB 100UV-1-8340 liefert bis 500mJ/cm² in einer Linie von 100mm Länge und einer FLATTOP-Breite von 50µm mit einem TM 8340 (40mJ, 10 kHz, 400W).

LB Optiksysteme bestehen aus einer stabilen Aluminiumstruktur und die FALCON XL Linsen zeichnen sich durch einen großen Arbeitsabstand von >200mm aus.

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 verhindern.

Die VOLCANO LB 100UV-SLA Laser Optik ist für UV Solid State Laser Annealing (SLA) optimiert.

Im INNOVAVENT Applikationslabor wurde gezeigt, dass regelmäßige Kornstrukturen in 45-55nm 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.

VOLCANO LB 100UV-1-8340 Aufbau

SLA SEMs eines 50nm a-Si Films, der mit dem VOLCANO 100UV SLA belichtet wurde. Eine regelmäßige Kornstruktur mit einer Periode, die der Wellenlänge 343nm entspricht (rechts Detailaufnahme)

AFM Vergleich für ELA und SLA belichtete a-Si-Filme

AFM (Atomic Force Microscope) Aufnahme eines SLA p-Si Films mit einer periodischen Kornstruktur.

Der VOLCANO LB 100UV SLA Aufbau im INNOVAVENT Applikationslabor beinhaltet eine Prozeßkammer, die mit Stickstoff gespült wird. Am a-Si Substrat wird eine Sauerstoffkonzentration von < 20ppm hergestellt. Die Substrataufnahme auf einem luftgelagerten xy-Verschiebetisch ist geeignet für Gen 2 (370mm x 460mm) a-Si beschichtete Glassubstrate.

Prozeßkammer und yx-Substrataufnahme

Blick in den Line Beam Kanal

TM 8340, 400W UV Festkörperlaser

Schlüsselparameter für den SLA-Prozeß sind der optimierte zeitliche Pulsverlauf, die Einstellung der Polarisation und ein homogenes FLATTOP Profil in der langen und kurzen Achse. Die FLATTOP-Achse von 40-50µm past zu einem Vorschub von 2-3µm pro Laserpuls und ergibt für 10 kHz 20-30mm/s Vorschubgeschindigkeit. Dies führt zu einem deutlich erhöhten Durchsatz im Vergleich zu der niedrigen Scangeschwindigkeit von 12mm/s (20µm Vorschub pro Puls) für den ELA-Prozeß bei 600Hz. Der UV (343nm) Laser TM8340 reduziert die Betriebskosten und den Wartungsaufwand nachhaltig im Vergleich zu ELA-Systemen, die mit Excimerlasern betrieben werden.

Zeitliche Pulsformvariation über 195.125 Pulse

Zeitlicher Pulsverlauf und Pulsverzögerung

SAFT FLATTOP Profil: 50µm Breite, <10µm Randschärfe

Profil in der langen Achse: 300mm

Das VOLCANO LB 100UV SLA

verfügt über folgende Zusatzmodule:

• Short Axis Flat Top (SAFT) 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)

	Technische Daten VOLCANO® LB 100UV-1-8340 SLA
	Wellenlänge:	343 nm
	Linienlänge:	100mm (top-hat-Profil)
	Linienbreite:	50µm FLATTOP
	Homogenität:	2 Sigma ≤1,0% lange Achse
	Energiedichte:	≥ 500mJ/cm²
	Pulslänge:	~15-20ns FWHM Einzelpuls, Pulsverzögerung 25-26ns
	Repetitionsrate:	10kHz
	Laser:	TruMicro 8340, Trumpf Lasertechnik, Germany
	Diagnostik:	Laserleistung, Leistung am Substrat, Strahlprofilmessung am Substrat, schnelle Photodiode
	Andere Liniengrößen und Konfigurationen auf Anfrage.

	Technische Daten VOLCANO® LB 380UV-2-8340 SLA
	Wellenlänge:	343 nm
	Linienlänge:	380mm (top-hat-Profil)
	Linienbreite:	50µm FLATTOP
	Homogenität:	2 Sigma ≤1,0% lange Achse
	Energiedichte:	300mJ/cm²
	Pulslänge:	~15-20ns FWHM Einzelpuls, Pulsverzögerung 25-26ns
	Repetitionsrate:	10kHz
	Laser:	2x TruMicro 8340, 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.