Гонконгский университет науки и технологий
В прорывном проекте по революционизации полупроводниковой промышленности Инженерная школа Гонконгского университета науки и технологий (HKUST) разработала первую в мире матрицу глубокого ультрафиолетового (UVC) дисплея microLED для литографических машин. Этот UVC microLED повышенной эффективности продемонстрировал жизнеспособность безмасочной фотолитографии с более низкой стоимостью за счет обеспечения достаточной плотности выходной мощности света, что позволяет экспонировать фоторезистивные пленки за более короткое время.
Исследование проводилось под руководством профессора Квок Хой-Синга, директора-основателя Государственной ключевой лаборатории передовых технологий дисплеев и оптоэлектроники в Гонконгском университете науки и технологий (HKUST) в сотрудничестве с Южным университетом науки и технологий и Институтом нанотехнологий Сучжоу Китайской академии наук.
Литографическая машина является важнейшим оборудованием для производства полупроводников, применяя коротковолновый ультрафиолетовый свет для изготовления интегральных микросхем с различными схемами. Однако традиционные ртутные лампы и источники глубокого ультрафиолетового света LED имеют такие недостатки, как большой размер устройства, низкое разрешение, высокое энергопотребление, низкая световая эффективность и недостаточная оптическая плотность мощности.
Чтобы преодолеть эти проблемы, исследовательская группа создала прототип платформы безмасочной литографии и использовала ее для изготовления первого устройства microLED с использованием глубокого УФ-микросветодиода с безмасочной экспозицией, что улучшило эффективность оптического извлечения, эффективность распределения тепла и снятие эпитаксиальных напряжений в процессе производства.
Профессор Квок подчеркнул: «Команда достигла ключевых прорывов для первого устройства microLED, включая высокую мощность , высокую светоотдачу, отображение шаблонов с высоким разрешением, улучшенные характеристики экрана и возможность быстрой экспозиции. Этот чип дисплея microLED с глубоким УФ-излучением объединяет источник ультрафиолетового света с рисунком на маске. Он обеспечивает достаточную дозу облучения для экспонирования фоторезиста за короткое время, создавая новый путь для производства полупроводников».
ВИДЕО: Движущиеся изображения геометрий. Кредит: Nature Photonics (2024). DOI: 10.1038/s41566-024-01551-7 — https://phys.org/news/2024-12-deep-uv-microled-display-chips.html?utm_source=nwletter&utm_medium=email&utm_campaign=daily-nwletter
«В последние годы недорогая и высокоточная технология безмасочной литографии традиционных литографических машин стала горячей точкой НИОКР из-за ее способности регулировать схему экспонирования, предоставлять более разнообразные возможности настройки и экономить затраты на подготовку литографических масок. Поэтому технология коротковолновых микросветодиодов, чувствительных к фоторезисту, имеет решающее значение для независимой разработки полупроводникового оборудования», — пояснил профессор Квок.
«По сравнению с другими репрезентативными работами наше нововведение отличается меньшим размером устройства, меньшим напряжением возбуждения, более высокой внешней квантовой эффективностью, более высокой оптической плотностью мощности, большим размером массива и более высоким разрешением дисплея. Эти ключевые улучшения производительности делают исследование мировым лидером по всем показателям», — заключил доктор Фэн Фэн, научный сотрудник кафедры электронной и компьютерной инженерии (ECE) Гонконгского университета науки и технологий (HKUST).
Их статья под названием « Мощные дисплеи на основе микросветоизлучающих диодов AlGaN Deep-Ultraviolet Micro-Light-Emitting Diode Displays для безмасковой фотолитографии » была опубликована в журнале Nature Photonics . С тех пор она получила широкое признание в отрасли и была названа 10-м Международным форумом по широкозонным полупроводникам (IFWS) одним из десяти лучших достижений в области полупроводниковых технологий третьего поколения в Китае в 2024 году. В перспективе команда планирует продолжить работу по улучшению характеристик микросветодиодов глубокого ультрафиолета на основе AlGaN, усовершенствовать прототип и разработать экраны микросветодиодов глубокого ультрафиолета с высоким разрешением от 2k до 8k. Доктор Фэн является первым автором, а профессор Лю Чжаоцзюнь, адъюнкт-профессор кафедры ECE HKUST, который одновременно является доцентом Южного университета науки и технологий, является автором-корреспондентом. В состав группы также входят научный сотрудник ECE, доктор Лю Ибо, аспирант доктора наук, доктор Чжан Кэ, и сотрудники из других учреждений.
Дополнительная информация: Фэн Фэн и др., Мощные дисплеи на основе микросветодиодов AlGaN глубокого ультрафиолета для фотолитографии без маски, Nature Photonics (2024). DOI: 10.1038/s41566-024-01551-7
Информация о журнале: Nature Photonics
Предоставлено Гонконгским университетом науки и технологий
Исследуйте дальше: Новая матрица микросветодиодов глубокого ультрафиолета продвигает безмасочную фотолитографию