🇨🇳 Фотолитография. Безмасковая. Источники излучения. Китай
Инженеры-исследователи разрабатывают микросветодиодные матрицы глубокого УФ-излучения для применения в качестве источника света в безмасочной фотолитографии
Ученые Инженерной школы Гонконгского университета науки и технологий (HKUST) разработали первую в мире матрицу микросветодиодов UVC диапазона для использования в безамасочных литографах. Светодиоды дают достаточную плотность выходной мощности света, чтобы экспонировать фоторезист.
В этом исследовании принимали участие ученые Южного университета науки и технологий и Институт нанотехнологий Сучжоу Китайской академии наук.
До сих пор идти данным путем не удавалось за счет недостаточной мощности светодиодов, их низкого энергопотребления, низкого разрешения, недостаточной плотности мощности.
Исследователи сумели создать прототип с высокой эффективностью оптического извлечения и хорошим распределением тепла. Для этого, в частности, удалось снять эпитаксиальное напряжение в процессе производства. Размер светодиодов - от 3 мкм до 100 мкм, пиковая квантовая внешняя эффективность EQE - 5.7%, плотность мощности излучения (LOP) – 396 Вт см-2. Плотность размещения светодиодов – 2540 пикселей на дюйм, для повышения эффективности задняя сторона светодиода снабжена отражающими слоями. Кроме отдельных светодиодов был создан также микродисплей 320х140 UVC. Маловато, для практических задач нужны большие матрицы, например, 2К или 8К. Но для этого предстоит добиться более точного выравнивания.
По сути, речь идет о микродисплее с высокой яркостью и высоким разрешением, который может формировать необходимый паттерн изображения на фоторезисте без использования маски.
В основе матрицы – микросветодиоды AlGaN Deep-UV. На рис. (а) – схема отдельного светодиода UVC. Из-за значительной деформации сжатия, несоответствия кристаллических решеток и коэффициентов теплового расширения материалов, двухдюймовая пластина со структурам демонстрирует значительную высоту прогиба – более 100 мкм. Было предложено использовать метод выравнивания с использованием небольших фрагментов пластины, нарезанных лазером.
Для слоя p-контакта выбран отожженный металлический стек Ni/Au, этот почти прозрачный сплав минимизирует поглощение UV-света.
На картинке (с) показаны изображения излучающих устройств разного размера при разных плотностях инжектируемого тока. Все устройства хорошо функционируют при рабочих плотностях тока, но меньшие устройства для достижения аналогичной яркости изображения требуют более высокой плотности тока.
Команда намеревается продолжить работу, чтобы нарастить производительность микросветодиодов, усовершенствовать прототип и создать излучающие дисплеи с разрешением 2К-8К.
@RUSmicro по материалам ScienceDaily
#фотолитография #источники #безмасковая
Инженеры-исследователи разрабатывают микросветодиодные матрицы глубокого УФ-излучения для применения в качестве источника света в безмасочной фотолитографии
Ученые Инженерной школы Гонконгского университета науки и технологий (HKUST) разработали первую в мире матрицу микросветодиодов UVC диапазона для использования в безамасочных литографах. Светодиоды дают достаточную плотность выходной мощности света, чтобы экспонировать фоторезист.
В этом исследовании принимали участие ученые Южного университета науки и технологий и Институт нанотехнологий Сучжоу Китайской академии наук.
До сих пор идти данным путем не удавалось за счет недостаточной мощности светодиодов, их низкого энергопотребления, низкого разрешения, недостаточной плотности мощности.
Исследователи сумели создать прототип с высокой эффективностью оптического извлечения и хорошим распределением тепла. Для этого, в частности, удалось снять эпитаксиальное напряжение в процессе производства. Размер светодиодов - от 3 мкм до 100 мкм, пиковая квантовая внешняя эффективность EQE - 5.7%, плотность мощности излучения (LOP) – 396 Вт см-2. Плотность размещения светодиодов – 2540 пикселей на дюйм, для повышения эффективности задняя сторона светодиода снабжена отражающими слоями. Кроме отдельных светодиодов был создан также микродисплей 320х140 UVC. Маловато, для практических задач нужны большие матрицы, например, 2К или 8К. Но для этого предстоит добиться более точного выравнивания.
По сути, речь идет о микродисплее с высокой яркостью и высоким разрешением, который может формировать необходимый паттерн изображения на фоторезисте без использования маски.
В основе матрицы – микросветодиоды AlGaN Deep-UV. На рис. (а) – схема отдельного светодиода UVC. Из-за значительной деформации сжатия, несоответствия кристаллических решеток и коэффициентов теплового расширения материалов, двухдюймовая пластина со структурам демонстрирует значительную высоту прогиба – более 100 мкм. Было предложено использовать метод выравнивания с использованием небольших фрагментов пластины, нарезанных лазером.
Для слоя p-контакта выбран отожженный металлический стек Ni/Au, этот почти прозрачный сплав минимизирует поглощение UV-света.
На картинке (с) показаны изображения излучающих устройств разного размера при разных плотностях инжектируемого тока. Все устройства хорошо функционируют при рабочих плотностях тока, но меньшие устройства для достижения аналогичной яркости изображения требуют более высокой плотности тока.
Команда намеревается продолжить работу, чтобы нарастить производительность микросветодиодов, усовершенствовать прототип и создать излучающие дисплеи с разрешением 2К-8К.
@RUSmicro по материалам ScienceDaily
#фотолитография #источники #безмасковая
👍9🔥7🙈1
(2) Центральная длина волны фторида иттрия-лития, легированного тулием, - около 2 мкм, что заметно отличает этот лазер от других интенсивных лазеров, длина волны которых обычно меньше 1 мкм. Проект станет первым исследованием лазера джоулевого класса совместно с мишенью 2 мкм. Как ожидается, новый лазер можно будет сопрячь с технологиями генерации EUV-излучения за счет наносекундных импульсов, и высокоэнергетических рентгеновских лучей и частиц с использованием сверхкоротких субпикосекундных импульсов.
Кроме применения в микроэлектронике BAT может быть задействован в области физики высокой плотности энергии и проектах «инерциальной термоядерной энергии».
В LLNL задействуют высокомощную лазерную установку Jupiter (JLF), которая недавно прошла реконструкцию.
Для Ливерморской лаборатории, разработки в области EUV – не в новинку. Здесь еще в 1997 году разработали Engineering Test Stand – первый прототип инструмента для экспонирования с использованием EUV. В этой лаборатории разработали также эффективную многослойную оптику, которая позволяет транспортировать EUV-свет. LLNL сотрудничала с ASML в области моделирования плазмы для оптимизации эффективности источника.
Сейчас машины ASML EUV используют импульсные CO2 лазеры для управления источниками EUV-света. Исследования LLNL показывают, что технологии твердотельных лазеров на основе диодов могут обеспечить достижение более высоких мощностей при более высокой общей энергоэффективности.
Судя по рисунку, этот источник может применяться, как для формирования EUV-излучения традиционным для ASML способом на основе дроплетов – капель олова, так и для работы с потоками различных жидкостей, формирования плазменных источников.
@RUSmicro по материалам LLNL, картинка - Janelle Cataldo/LLNL
#EUV #фотолитография #источники #лазеры
Кроме применения в микроэлектронике BAT может быть задействован в области физики высокой плотности энергии и проектах «инерциальной термоядерной энергии».
В LLNL задействуют высокомощную лазерную установку Jupiter (JLF), которая недавно прошла реконструкцию.
Для Ливерморской лаборатории, разработки в области EUV – не в новинку. Здесь еще в 1997 году разработали Engineering Test Stand – первый прототип инструмента для экспонирования с использованием EUV. В этой лаборатории разработали также эффективную многослойную оптику, которая позволяет транспортировать EUV-свет. LLNL сотрудничала с ASML в области моделирования плазмы для оптимизации эффективности источника.
Сейчас машины ASML EUV используют импульсные CO2 лазеры для управления источниками EUV-света. Исследования LLNL показывают, что технологии твердотельных лазеров на основе диодов могут обеспечить достижение более высоких мощностей при более высокой общей энергоэффективности.
Судя по рисунку, этот источник может применяться, как для формирования EUV-излучения традиционным для ASML способом на основе дроплетов – капель олова, так и для работы с потоками различных жидкостей, формирования плазменных источников.
@RUSmicro по материалам LLNL, картинка - Janelle Cataldo/LLNL
#EUV #фотолитография #источники #лазеры
www.llnl.gov
LLNL selected to lead next-gen extreme ultraviolet lithography research
Decades of cutting-edge laser, optics and plasma physics research at Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) played a key role in the underlying science that the semiconductor industry uses to manufacture advanced microprocessors. These computer…
👍3🙈3