Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Аргон фторидний лазер ArF лазер це особливий тип ексимерного лазера який іноді точніше називають ексиплексним лазером З

Аргон-фторидний лазер

Аргон-фторидний лазер

Аргон-фторидний лазер (ArF-лазер) — це особливий тип ексимерного лазера, який іноді (точніше) називають ексиплексним лазером. З його довжиною хвилі 193 нанометри, це глибокий ультрафіолетовий лазер, який зазвичай використовується у виробництві напівпровідникових інтегральних схем, [en], мікрообробці та наукових дослідженнях. "Ексимер" - це скорочення від "збуджений димер", а "ексиплекс" - це скорочення від "збуджений комплекс". Ексимерний лазер зазвичай використовує суміш благородного газу (аргон, криптон або ксенон) і галогенного газу (фтор або хлор), який за відповідних умов електричної стимуляції та високого тиску випромінює когерентне стимульоване випромінювання (лазерне світло) у ультрафіолетовий діапазон.

Ексимерні лазери ArF (і KrF) широко використовуються в машинах для фотолітографії з високою роздільною здатністю, що є важливою технологією для виробництва мікроелектронних мікросхем. Ексимерна лазерна літографія дозволила зменшити розміри елементів транзистора з [en] у 1990 році до [en] у 2018 році У деяких випадках машини для [en] замінили машини для фотолітографії ArF, оскільки вони дають змогу створювати ще менші розміри елементів і підвищувати продуктивність, оскільки машини з екстремальним ультрафіолетовим випромінюванням можуть забезпечити достатню роздільну здатність за меншу кількість кроків.

Розробка ексимерної лазерної літографії була виділена як одна з головних віх у 50-річній історії лазера.

Теорія

Аргон-фторидний лазер поглинає енергію від джерела, змушуючи газ аргон реагувати з газоподібним фтором, утворюючи тимчасовий комплекс у збудженому енергетичному стані:

2 Ar + F
2 → 2 ArF

Комплекс може зазнавати спонтанного або стимульованого випромінювання, знижуючи свій енергетичний стан до метастабільного, але дуже [en]. Комплекс у основному стані швидко дисоціює на незв'язані атоми:

2 ArF → 2 Ar + F
2

Результатом є ексиплексний лазер, який випромінює на хвилі довжиною 193 нм, що лежить у дальній ультрафіолетовій частині спектру, що відповідає різниці енергій 6,4 електрон-вольта між основним станом і збудженим станом комплексу.

Застосування

Найпоширенішим промисловим застосуванням ексимерних ArF-лазерів є фотолітографія в глибокому ультрафіолеті для виробництва мікроелектронних пристроїв (тобто напівпровідникових інтегральних схем або «чіпів»). З початку 1960-х до середини 1980-х Hg-Xe лампи використовувалися для літографії на довжинах хвилі 436, 405 і 365 нм. Однак через потребу напівпровідникової промисловості як у вищій роздільній здатності (для щільніших і швидших чіпів), так і в вищій продуктивності (для менших витрат) інструменти для літографії на основі ламп більше не могли задовольняти вимоги галузі.

Цю проблему вдалося подолати, коли в 1982 році K. Jain винайшов ексимерну лазерну літографію у глибокому ультрафіолетовому випромінюванні та продемонстрував її в IBM. Завдяки прогресу, досягнутому в технології обладнання в наступні два десятиліття, напівпровідникові електронні пристрої, виготовлені за допомогою ексимерної лазерної літографії, досягли 400 мільярдів доларів річного виробництва. У результаті ексимерна лазерна літографія (як з лазерами ArF, так і з KrF) стала вирішальним фактором у постійному розвитку так званого закону Мура.

УФ-промінь від лазера ArF добре поглинається біологічними речовинами та органічними сполуками. Замість спалювання або різання матеріалу, лазер ArF роз’єднує молекулярні зв’язки поверхневої тканини, яка розпадається в повітрі суворо контрольованим способом шляхом абляції, а не спалювання. Таким чином, ArF та інші ексимерні лазери мають корисну властивість, яка полягає в тому, що вони можуть видаляти винятково тонкі шари поверхневого матеріалу майже без нагрівання або перетворення на решти матеріалу, який залишається недоторканим. Завдяки цим властивостям такі лазери добре підходять для точної мікрообробки органічних матеріалів (включаючи певні полімери та пластмаси), а також для особливо делікатних операцій, таких як хірургія очей (наприклад, LASIK, [en]).

Нещодавно завдяки використанню нової дифракційної дифузної системи, що складається з двох масивів мікролінз, була проведена [en] ArF-лазером на плавленому кремнеземі з субмікрометровою точністю.

У 2021 році Дослідницька лабораторія військово-морських сил Сполучених Штатів почала роботу над ArF для використання в інерційному термоядерному термоядерному синтезі, що забезпечує до 16% енергоефективності.

Безпека

Світло, яке випромінює ArF, невидиме для людського ока, тому під час роботи з цим лазером необхідні додаткові заходи безпеки, щоб уникнути розсіяних променів. Рукавички потрібні, щоб захистити тіло від його потенційно канцерогенних властивостей, а ультрафіолетові окуляри потрібні для захисту очей.

Див. також

Примітки

  1. Basting, D.; Marowsky, G. (2005), Introductory Remarks, Excimer Laser Technology, Berlin/Heidelberg: Springer-Verlag: 1—7, Bibcode:2005elt..book....1B, doi:10.1007/3-540-26667-4_1, ISBN , процитовано 25 жовтня 2021
  2. Jain, K.; Willson, C.G.; Lin, B.J. (1982). Ultrafast deep UV Lithography with excimer lasers. IEEE Electron Device Letters. 3 (3): 53—55. Bibcode:1982IEDL....3...53J. doi:10.1109/EDL.1982.25476.
  3. Jain, Kanti (11 березня 1987). Luk, Ting-Shan (ред.). Advances In Excimer Laser Lithography. Excimer Lasers and Optics. SPIE. 0710: 35. Bibcode:1987SPIE..710...35J. doi:10.1117/12.937294.
  4. Samsung Starts Industry's First Mass Production of System-on-Chip with 10-Nanometer FinFET Technology. news.samsung.com (англ.). Процитовано 25 жовтня 2021.
  5. Lasers and Moore's Law. spie.org. Процитовано 25 жовтня 2021.
  6. TSMC Kicks Off Volume Production of 7nm Chips. AnandTech. 28 квітня 2018. Процитовано 20 жовтня 2018.
  7. EUV Lithography Finally Ready for Chip Manufacturing. IEEE Spectrum. 5 січня 2018.
  8. SPIE / Advancing the Laser / 50 Years and into the Future (PDF).
  9. (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 13 вересня 2011.
  10. Basting, D.; Djeu, N.; Jain, K. (2005), Basting (ред.), Historical Review of Excimer Laser Development, Excimer Laser Technology, Berlin/Heidelberg: Springer-Verlag: 8—21, Bibcode:2005elt..book....8B, doi:10.1007/3-540-26667-4_2, ISBN , процитовано 25 жовтня 2021
  11. Kuryan J, Cheema A, Chuck RS (2017). Laser-assisted subepithelial keratectomy (LASEK) versus laser-assisted in-situ keratomileusis (LASIK) for correcting myopia. Cochrane Database Syst Rev. 2017 (2): CD011080. doi:10.1002/14651858.CD011080.pub2. PMC 5408355. PMID 28197998.
  12. Zhou, Andrew F. (2011). UV Excimer Laser Beam homogenization for Micromachining Applications. Optics and Photonics Letters. 4 (2): 75—81. doi:10.1142/S1793528811000226.
  13. Szondy, David (24 жовтня 2021). Argon fluoride laser could lead to practical fusion reactors. New Atlas (амер.). оригіналу за 25 жовтня 2021. Процитовано 25 жовтня 2021.

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Argon ftoridnij lazer ArF lazer ce osoblivij tip eksimernogo lazera yakij inodi tochnishe nazivayut eksipleksnim lazerom Z jogo dovzhinoyu hvili 193 nanometri ce glibokij ultrafioletovij lazer yakij zazvichaj vikoristovuyetsya u virobnictvi napivprovidnikovih integralnih shem en mikroobrobci ta naukovih doslidzhennyah Eksimer ce skorochennya vid zbudzhenij dimer a eksipleks ce skorochennya vid zbudzhenij kompleks Eksimernij lazer zazvichaj vikoristovuye sumish blagorodnogo gazu argon kripton abo ksenon i galogennogo gazu ftor abo hlor yakij za vidpovidnih umov elektrichnoyi stimulyaciyi ta visokogo tisku viprominyuye kogerentne stimulovane viprominyuvannya lazerne svitlo u ultrafioletovij diapazon Eksimerni lazeri ArF i KrF shiroko vikoristovuyutsya v mashinah dlya fotolitografiyi z visokoyu rozdilnoyu zdatnistyu sho ye vazhlivoyu tehnologiyeyu dlya virobnictva mikroelektronnih mikroshem Eksimerna lazerna litografiya dozvolila zmenshiti rozmiri elementiv tranzistora z en u 1990 roci do en u 2018 roci U deyakih vipadkah mashini dlya en zaminili mashini dlya fotolitografiyi ArF oskilki voni dayut zmogu stvoryuvati she menshi rozmiri elementiv i pidvishuvati produktivnist oskilki mashini z ekstremalnim ultrafioletovim viprominyuvannyam mozhut zabezpechiti dostatnyu rozdilnu zdatnist za menshu kilkist krokiv Rozrobka eksimernoyi lazernoyi litografiyi bula vidilena yak odna z golovnih vih u 50 richnij istoriyi lazera TeoriyaArgon ftoridnij lazer poglinaye energiyu vid dzherela zmushuyuchi gaz argon reaguvati z gazopodibnim ftorom utvoryuyuchi timchasovij kompleks u zbudzhenomu energetichnomu stani 2 Ar F2 2 ArF Kompleks mozhe zaznavati spontannogo abo stimulovanogo viprominyuvannya znizhuyuchi svij energetichnij stan do metastabilnogo ale duzhe en Kompleks u osnovnomu stani shvidko disociyuye na nezv yazani atomi 2 ArF 2 Ar F2 Rezultatom ye eksipleksnij lazer yakij viprominyuye na hvili dovzhinoyu 193 nm sho lezhit u dalnij ultrafioletovij chastini spektru sho vidpovidaye riznici energij 6 4 elektron volta mizh osnovnim stanom i zbudzhenim stanom kompleksu ZastosuvannyaNajposhirenishim promislovim zastosuvannyam eksimernih ArF lazeriv ye fotolitografiya v glibokomu ultrafioleti dlya virobnictva mikroelektronnih pristroyiv tobto napivprovidnikovih integralnih shem abo chipiv Z pochatku 1960 h do seredini 1980 h Hg Xe lampi vikoristovuvalisya dlya litografiyi na dovzhinah hvili 436 405 i 365 nm Odnak cherez potrebu napivprovidnikovoyi promislovosti yak u vishij rozdilnij zdatnosti dlya shilnishih i shvidshih chipiv tak i v vishij produktivnosti dlya menshih vitrat instrumenti dlya litografiyi na osnovi lamp bilshe ne mogli zadovolnyati vimogi galuzi Cyu problemu vdalosya podolati koli v 1982 roci K Jain vinajshov eksimernu lazernu litografiyu u glibokomu ultrafioletovomu viprominyuvanni ta prodemonstruvav yiyi v IBM Zavdyaki progresu dosyagnutomu v tehnologiyi obladnannya v nastupni dva desyatilittya napivprovidnikovi elektronni pristroyi vigotovleni za dopomogoyu eksimernoyi lazernoyi litografiyi dosyagli 400 milyardiv dolariv richnogo virobnictva U rezultati eksimerna lazerna litografiya yak z lazerami ArF tak i z KrF stala virishalnim faktorom u postijnomu rozvitku tak zvanogo zakonu Mura UF promin vid lazera ArF dobre poglinayetsya biologichnimi rechovinami ta organichnimi spolukami Zamist spalyuvannya abo rizannya materialu lazer ArF roz yednuye molekulyarni zv yazki poverhnevoyi tkanini yaka rozpadayetsya v povitri suvoro kontrolovanim sposobom shlyahom ablyaciyi a ne spalyuvannya Takim chinom ArF ta inshi eksimerni lazeri mayut korisnu vlastivist yaka polyagaye v tomu sho voni mozhut vidalyati vinyatkovo tonki shari poverhnevogo materialu majzhe bez nagrivannya abo peretvorennya na reshti materialu yakij zalishayetsya nedotorkanim Zavdyaki cim vlastivostyam taki lazeri dobre pidhodyat dlya tochnoyi mikroobrobki organichnih materialiv vklyuchayuchi pevni polimeri ta plastmasi a takozh dlya osoblivo delikatnih operacij takih yak hirurgiya ochej napriklad LASIK en Neshodavno zavdyaki vikoristannyu novoyi difrakcijnoyi difuznoyi sistemi sho skladayetsya z dvoh masiviv mikrolinz bula provedena en ArF lazerom na plavlenomu kremnezemi z submikrometrovoyu tochnistyu U 2021 roci Doslidnicka laboratoriya vijskovo morskih sil Spoluchenih Shtativ pochala robotu nad ArF dlya vikoristannya v inercijnomu termoyadernomu termoyadernomu sintezi sho zabezpechuye do 16 energoefektivnosti BezpekaSvitlo yake viprominyuye ArF nevidime dlya lyudskogo oka tomu pid chas roboti z cim lazerom neobhidni dodatkovi zahodi bezpeki shob uniknuti rozsiyanih promeniv Rukavichki potribni shob zahistiti tilo vid jogo potencijno kancerogennih vlastivostej a ultrafioletovi okulyari potribni dlya zahistu ochej Div takozhEksimer Eksimernij lazer en en Elektrolazer en Fotolitografiya Zakon MuraPrimitkiBasting D Marowsky G 2005 Introductory Remarks Excimer Laser Technology Berlin Heidelberg Springer Verlag 1 7 Bibcode 2005elt book 1B doi 10 1007 3 540 26667 4 1 ISBN 3 540 20056 8 procitovano 25 zhovtnya 2021 Jain K Willson C G Lin B J 1982 Ultrafast deep UV Lithography with excimer lasers IEEE Electron Device Letters 3 3 53 55 Bibcode 1982IEDL 3 53J doi 10 1109 EDL 1982 25476 Jain Kanti 11 bereznya 1987 Luk Ting Shan red Advances In Excimer Laser Lithography Excimer Lasers and Optics SPIE 0710 35 Bibcode 1987SPIE 710 35J doi 10 1117 12 937294 Samsung Starts Industry s First Mass Production of System on Chip with 10 Nanometer FinFET Technology news samsung com angl Procitovano 25 zhovtnya 2021 Lasers and Moore s Law spie org Procitovano 25 zhovtnya 2021 TSMC Kicks Off Volume Production of 7nm Chips AnandTech 28 kvitnya 2018 Procitovano 20 zhovtnya 2018 EUV Lithography Finally Ready for Chip Manufacturing IEEE Spectrum 5 sichnya 2018 SPIE Advancing the Laser 50 Years and into the Future PDF PDF Arhiv originalu PDF za 13 veresnya 2011 Basting D Djeu N Jain K 2005 Basting red Historical Review of Excimer Laser Development Excimer Laser Technology Berlin Heidelberg Springer Verlag 8 21 Bibcode 2005elt book 8B doi 10 1007 3 540 26667 4 2 ISBN 3 540 20056 8 procitovano 25 zhovtnya 2021 Kuryan J Cheema A Chuck RS 2017 Laser assisted subepithelial keratectomy LASEK versus laser assisted in situ keratomileusis LASIK for correcting myopia Cochrane Database Syst Rev 2017 2 CD011080 doi 10 1002 14651858 CD011080 pub2 PMC 5408355 PMID 28197998 Zhou Andrew F 2011 UV Excimer Laser Beam homogenization for Micromachining Applications Optics and Photonics Letters 4 2 75 81 doi 10 1142 S1793528811000226 Szondy David 24 zhovtnya 2021 Argon fluoride laser could lead to practical fusion reactors New Atlas amer originalu za 25 zhovtnya 2021 Procitovano 25 zhovtnya 2021

Дата публікації:
Топ