德州儀器（Ti）的空間光調(diào)制器芯片DMD（數(shù)字微鏡器件，所有基于DLP?的系統(tǒng)中的中央芯片）在過去5-7年中一直用于多種無掩模光刻應用桨仿。通常弧烤，這些應用已被用于PCB光刻。 由于器件在較短波長下的使用壽命有限蹬敲，使用低于320nm的照明的應用是不可行的。DMD處理的新進展大大改善了DMD的使用壽命莺戒。本文將介紹UV-A DMD無掩模光刻的背景伴嗡，并演示新工藝在311nm和266nm處延長DMD的使用壽命。
基于DMD的320nm以下紫外光應用可靠性研究
許多大學从铲、研究中心和終端設備制造商已經(jīng)發(fā)表了多篇關(guān)于使用DMD的無掩模光刻的論文瘪校。利用DMD的生產(chǎn)系統(tǒng)已經(jīng)由多家原始設備制造商推出。 通常名段，這些工具選擇使用多個中到高分辨率DMD以實現(xiàn)高數(shù)據(jù)吞吐量阱扬，并在365-410nm范圍內(nèi)工作。典型工作條件是在DMD上的3-5W / cm2 照明伸辟，溫度保持在30°C以下麻惶。 基于這些條件，制造商已經(jīng)能夠?qū)MD系統(tǒng)穩(wěn)定運行信夫。
設備在 UV-A 范圍內(nèi)的 3.4W/cm2 窃蹋、25°C條件下始終表現(xiàn)出超過 3000 小時的運行時間。生產(chǎn)合格的UV DMD中使用的標準UV窗口具有320-400nm的可用透射率區(qū)間静稻。為了在低于此值的波長下測試和操作設備警没，需要一個低于320nm的高透射率的特殊窗口。
DMD是一種微光電機電器件（MOEM）振湾，是MEMS行業(yè)（微機電系統(tǒng)）的光學子集杀迹。該器件是一個由多達280萬個扭轉(zhuǎn)鉸鏈安裝的微型反射鏡組成的陣列。來自鏡子下方記憶單元的靜電致動鏡子在扭轉(zhuǎn)鉸鏈上旋轉(zhuǎn)押搪，使其傾斜到“關(guān)閉”或“打開”位置树酪，水平方向+/-12度浅碾。大部分設備用于三個主要市場：數(shù)字影院（>90%的市場份額），前置投影系統(tǒng)（會議室嗅回、家庭影院及穗、教室等）和背投HDTV。該技術(shù)支持的產(chǎn)品范圍包括250px3微投影模塊绵载，現(xiàn)在嵌入到手機中埂陆，到劇院屏幕的40，000流明影院產(chǎn)品娃豹，并且是較高質(zhì)量要求應用的成像技術(shù)焚虱，包括奧斯卡頒獎典禮和2008年北京奧運會開幕式/閉幕式。
DMD技術(shù)的主要優(yōu)點包括高可靠性懂版、高開關(guān)速度以及具有大批量生產(chǎn)能力的大型裝配工廠鹃栽。迄今為止，市場已售出超過2000萬套基于DMD的系統(tǒng)躯畴。
標準 DMD 應用適用于可見光波長民鼓，以及對設備上允許照射多少紫外光以達到較大使用壽命有指定的限制。此外DMD上的窗口具有針對可見光波長優(yōu)化的抗反射涂層蓬抄，透射率在380nm以下急劇下降丰嘉。開發(fā)低至340nm的高透射率新窗口開放紫外線應用市場的機會以DMD為中心進行開發(fā)。操作超過3000小時始終如常工作嚷缭。
采用基于DMD的UV系統(tǒng)的新興行業(yè)主要以無掩模光刻為中心饮亏。通過并行使用多個高分辨率 DMD 來實現(xiàn)高吞吐量，從而實現(xiàn)降低成本和提高靈活性的目標阅爽。已經(jīng)發(fā)布的無掩模系統(tǒng)與傳統(tǒng)的基于掩模的光刻系統(tǒng)的速度相比較路幸，具有無需檢查、管理或維修光掩模的額外好處付翁，并且能夠在數(shù)小時而不是數(shù)天內(nèi)將新設計轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品 简肴。
DMD通過能夠在較低波長下工作而增強了分辨較小特征和處理更高功率光的能力。請注意百侧，以前用于UV-A產(chǎn)品的窗口在266nm處不具有良好的透射率着帽。已經(jīng)制造了帶有適當防反射涂層的藍寶石或石英的特殊窗口。
UV-C波長（265nm）的測試在德克薩斯大學奧斯汀分校使用高功率飛秒脈沖激光器進行移层。 每個脈沖的范圍為2.1-3.5 mJ/cm2仍翰，并以每秒10個脈沖的速度循環(huán)。通過在時間零點進行反射功率測量并與后續(xù)測量進行比較來評估器件的性能观话。測量設備的溫度為37°C予借。
對設備的初始測試顯示，在300，000-500灵迫，000次照射中反射功率迅速下降降至初始功率的70%以下秦叛。在UT-Austin進行的測試是在相同的條件下進行的，但結(jié)果大不相同瀑粥。圖5所示的初步測試結(jié)果如下挣跋，預計UV-C激光照射次數(shù)至少提高了10倍 。
這些非常初步的結(jié)果表明狞换，在UV-C條件下工作時避咆，DMD的使用壽命能力顯著提高。
總結(jié)
DMD在UV-A波長中的有用操作已經(jīng)為人所知并被利用了好幾年修噪。由于器件在266nm處的快速退化查库，因此無法在合理的使用壽命內(nèi)進行UV-C操作。根據(jù)早期的測試結(jié)果黄琼，工藝改進使UV-C操作的使用壽命縮短了一個數(shù)量級樊销。
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