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<title>ArF-Excimerlaser</title>
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<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">ArF-Excimerlaser</span></h1>
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<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr"><p>Der <b>ArF-Excimerlaser</b> ist ein Typ von <a href="Gaslaser" title="Gaslaser">Gaslaser</a>, welcher die namensgebenden Gase, dem Edelgas <a href="Argon" title="Argon">Argon</a> (Ar) und Halogengas <a href="Fluor" title="Fluor">Fluor</a> (F) zur Erzeugung von kurzwelligen <a href="UV-Licht" class="mw-redirect" title="UV-Licht">UV-C-Licht</a> mit der <a href="Wellenl%C3%A4nge" title="Wellenlänge">Wellenlänge</a> von 193 <a href="Meter" title="Meter">nm</a> nutzt. Er ist einer der gebräuchlichsten <a href="Excimerlaser" title="Excimerlaser">Excimerlaser</a> und wird insbesondere zu Belichtungszwecken bei der Herstellung von <a href="Integrierte_Schaltung" class="mw-redirect" title="Integrierte Schaltung">integrierten Schaltungen</a>, in der <a href="Augenchirurgie" class="mw-redirect" title="Augenchirurgie">Augenchirurgie</a> und im Bereich der wissenschaftlichen Forschung eingesetzt.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Allgemeines">Allgemeines</h2></div>
<p>Bei dem ArF-Excimerlaser wird das Gasgemisch bestehend aus Argon und Fluor energetisch angeregt, wodurch im angeregten Zustand das Edelgas-Halogenid <i>Argonfluorid</i> (ArF) entsteht:
</p>
<dl><dd>2 Ar + F<sub>2</sub> → 2 ArF</dd></dl>
<p>Das Argonfluorid kann grundsätzlich spontan oder stimuliert emittieren, dabei geht es in den metastabilen Grundzustand über welcher nach sehr kurzer Zeit in die beiden Ausgangsgase zerfällt:
</p>
<dl><dd>2 ArF → 2 Ar + F<sub>2</sub></dd></dl>
<p>Der Übergang in den Grundzustand entspricht einer Energiedifferenz von 6,4 <a href="Elektronenvolt" title="Elektronenvolt">eV</a>, was UV-Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm entspricht.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Anwendungen">Anwendungen</h2></div>
<p>Zu den wesentlichen Anwendungen des ArF-Excimerlaser zählt im industriellen Bereich die <a href="Fotolithografie_(Halbleitertechnik)" title="Fotolithografie (Halbleitertechnik)">Fotolithografie</a> im Herstellungsprozess von integrierten Schaltungen. Dabei wird das kurzwellige UV-C-Licht zur Belichtung der <a href="Wafer" title="Wafer">Wafer</a> eingesetzt. Wesentlich für diese Anwendung waren Entwicklungen Mitte der 1980er Jahre, welche es erlaubten, durch kurzwelliges UV-C-Licht bei der Belichtung kleinere <a href="Strukturgr%C3%B6%C3%9Fe" title="Strukturgröße">Strukturgrößen</a> bei den integrierten Schaltungen herstellen zu können und so die Integrationsdichte bei mikroelektronischen Schaltungen gesteigert werden konnte.<sup id="cite_ref-spie1990_1-0" class="reference"><a href="#cite_note-spie1990-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p><p>Im Bereich der <a href="Augenchirurgie" class="mw-redirect" title="Augenchirurgie">Augenchirurgie</a> wird der ArF-Excimerlaser zur schonenden und sehr präzisen Abtragung von biologischem Material eingesetzt. Das kurzwellige UV-C-Licht verbrennt dabei nicht direkt das biologische Material, sondern es werden an der Oberfläche die molekularen Bindungen aufgelöst und die so abgetragenen Schichten verdampfen in der Luft. Damit ist es möglich, feine Schichten von Oberflächenmaterial nahezu ohne Erwärmung oder Schädigung des darunter liegenden Materials entfernen zu können. Neben dem Einsatz in der Augenchirurgie wird dieses Funktionsprinzip auch zur präzisen Abtragung von Materialschichten bei bestimmten <a href="Kunststoff" title="Kunststoff">Kunststoffen</a> wie <a href="Polymere" class="mw-redirect" title="Polymere">Polymere</a> im Bereich der Werkstofftechnik bei der Erzeugung von <a href="Mikrosystem_(Technik)" title="Mikrosystem (Technik)">Mikrosystemen</a> (MEMS) eingesetzt.<sup id="cite_ref-Zouh1_2-0" class="reference"><a href="#cite_note-Zouh1-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Sicherheit">Sicherheit</h2></div>
<p>Da das UV-Licht des ArF-Excimerlaser für das menschliche Auge unsichtbar ist, sind bei Arbeiten mit diesem Laser spezielle Sicherheitsvorkehrungen wie Schutzbrillen und Schutzkleidung erforderlich. Weiters muss durch zusätzliche Maßnahmen <a href="Streustrahlung" class="mw-redirect" title="Streustrahlung">Streustrahlung</a> vermieden werden.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>
<ul><li>D. Basting, G. Marowsky: <cite style="font-style:italic">Excimer Laser Technology</cite>. Springer, Berlin 2005, ISBN 978-3-540-20056-7.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:ArF-Excimerlaser&rft.au=D.+Basting%2C+G.+Marowsky&rft.btitle=Excimer+Laser+Technology&rft.date=2005&rft.genre=book&rft.isbn=9783540200567&rft.place=Berlin&rft.pub=Springer" style="display:none"> </span></li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>
<ol class="references">
<li id="cite_note-spie1990-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-spie1990_1-0">↑</a></span> <span class="reference-text">Ting-Shan Luk: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Advances In Excimer Laser Lithography</cite>. In: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Excimer Lasers and Optics</cite>. 0710. Jahrgang. SPIE, 11. März 1987, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>35</span>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1117/12.937294">10.1117/12.937294</a></span>, <a href="Bibcode" title="Bibcode">bibcode</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1987SPIE..710...35J">1987SPIE..710...35J</a> (englisch).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:ArF-Excimerlaser&rft.atitle=Advances+In+Excimer+Laser+Lithography&rft.au=Ting-Shan+Luk&rft.btitle=Excimer+Lasers+and+Optics&rft.date=1987-03-11&rft.doi=10.1117%2F12.937294&rft.genre=book&rft.pages=35&rft.pub=SPIE&rft.volume=0710.+Jahrgang" style="display:none"> </span></span>
</li>
<li id="cite_note-Zouh1-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-Zouh1_2-0">↑</a></span> <span class="reference-text">Andrew F. Zhou: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">UV Excimer Laser Beam homogenization for Micromachining Applications</cite>. In: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Optics and Photonics Letters</cite>. 4. Jahrgang, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>2</span>, 2011, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>75–81</span>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1142/S1793528811000226">10.1142/S1793528811000226</a></span> (englisch).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:ArF-Excimerlaser&rft.atitle=UV+Excimer+Laser+Beam+homogenization+for+Micromachining+Applications&rft.au=Andrew+F.%26%2332%3BZhou&rft.date=2011&rft.doi=10.1142%2FS1793528811000226&rft.genre=journal&rft.issue=2&rft.jtitle=Optics+and+Photonics+Letters&rft.pages=75-81&rft.volume=4.+Jahrgang" style="display:none"> </span></span>
</li>
</ol></div><!--htdig_noindex--><div><div class="zim-footer">
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