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ソリューション
ラインビームレーザー光学系構成



ラインビームレーザー光学系はシリンダーレンズ結像光学系により
ライン長750mm、ビーム幅50μmのUVラインビームを作ります
これらは半導体薄膜のアニーリングや結晶化に応用されており
OLEDやTFTフラットパネルの製造プロセスに利用されています
ラインビームレーザー光学系

ラインビームレーザー光学系構成


ラインビームレーザー光学系は、UV固体レーザーおよび分離されたラインビーム光学モジュールで構成されます。複数台のレーザーから出射されたレーザーは合波され、コリメーション光学系を経てホモジナイザーレンズアレイに照射されます。これらの光学系を経て最終的にシリンダー結像光学系で集光されラインビームプロファイルの光を基板に照射します。基板上に照射されるラインビームの長さは最長750mmで短軸方向はビーム幅50μmとなります。

ラインビームレーザーシステム構成


レーザーはドイツTRUMPF社の固体レーザーTruMicro 8340(波長:343nm、エネルギー:40mJ)で、レーザー光は合波するための光学系で結合されラインビーム光学モジュールへと導かれます。この多重化の光学系コンセプトにより優れたパルス安定性と均一性 (σ 0,5%以内 ) およびレーザー及び光学系の設置の利便性と信頼性を得ることが可能になります。

ラインビームレーザープロファイル


UV固体レーザーで形成されるラインビームは長軸方向、短軸方向共にトップハットプロファイルになっており、ライン長750mm、ライン幅50μmの非常に細長く精度の良いビームプロファイルになっています。その実力はビームプロファイラーにより証明されております。
左のグラフはVOLCANO®で形成された短軸方向のビームプロファイルデータです。
VOLCANO® ラインビームレーザーシステム
VOLCANO® ラインビームレーザー光学系は、アモルファスシリコン薄膜のような半導体薄膜のアニーリングや結晶化に応用されます。膜厚50nmのa-Si薄膜は、LCDやOLEDフラットパネルディスプレイの薄膜トランジスタ(TFT)製造のため重要な役割を果たしています。アモルファスシリコン薄膜はグリーンレーザーによる結晶化で多結晶シリコンに変換され、応答速度の速い高性能なTFTフラットパネルディスプレイになります。UV固体レーザーによる結晶化では結晶粒径や形状がより均一化されることでさらなる応答速度の向上が得られ高性能なフラットパネルディスプレイへの応用が可能です。
VOLCANO® ラインビームレーザー光学系は750mmのライン長を形成し、ELA(エキシマレーザーアニーリング)同等のp-Si膜 (50-100 cm2/Vs)を作ることができます。これらはOLEDやTFTフラットパネルのプロセスに最適です。VOLCANO® ラインビームレーザー光学系はエネルギー利用率が高く(90%以上)信頼性があり、エキシマレーザーを使ったELAシステムの1/5のランニングコストが可能です。
VOLCANO® ラインビーム レーザーシステム仕様
モデル名 VOLCANO® 100UV-2-8320 SLA VOLCANO® 380UV-2-8340 SLA VOLCANO® LB 750UV-4-8340 SLA
対応波長 343nm
ビーム長 100mm (トップハット) 300mm (トップハット) 750mm (トップハット)
ビーム幅 50μm (フラットトップ)
エネルギー密度 500mJ/cm2以上 300mJ/cm2以上 300mJ/cm2以上
ビーム均一性 1%以下(2σ)長軸方向
レーザー TruMicro 8320 2台 TruMicro 8340 2台 TruMicro 8340 4台
パルス幅 15-20ns FWHM