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

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


 
Laser-Optik-System für eine Laserlinie von 100mm und 380mm 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 300mJ/cm² wird mit 4 TruMicro 8320 oder 2 TM 8340 Lasern in einer 380mm langen Linie bei 50µm FLATTOP Breite erreicht.
VOLCANO 100UV SLA Konfiguration
Die aktuelle VOLCANO 100UV 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 100UV SLA 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).





AFM (Atomic Force Microscope) Bild einer SLA p-Si-Schicht mit periodischer Kornstruktur (~349nm).
Die RMS Rauhigkeit beträgt <10nm.



Das VOLCANO LB 100UV SLA 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
Blick in den VOLCANO Line Beam Kanal

 
Prozesskammer mit Substrat-Chuck (rechts)

Blick auf zwei TruMicro 7370 Laser mit davor
Blick auf zwei TruMicro 8320 Laser mit davor angeordneten Beam Coupling Modulen


SAFT FLATTOP Profil: 49µm, <10µm Flanken


Profil der langen Achse: 101,1mm

Im Applikationslabor können Substratbelichtungen mit Scangeschwindigkeiten von 5-50mm/s durchgeführt werden.
Zusätzlich ist eine 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® LB 100UV-2-8320 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 kann durch verzögertes Triggern der 2 Laserquellen vergrößert werden
Repetitionsrate:
10kHz
Laser:
2x TruMicro 8320, 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 kann durch verzögertes Triggern der 2 Laserquellen vergrößert werden
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.







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Letzte Aktualisierung: 05.11.2016
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Last Update: 24.10.2019
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