4. 트윈 체임버 시스템 공통 플랫폼

기가포톤 트윈 체임버 시스템의 플랫폼은 4세대 공통으로 구성되어 있습니다. 기가포톤 최초의 트윈 체임버 시스템인 GT40A(4kHz/45W/0.5pm)부터 GT62A(6kHz/90W/0.35pm)에 이르기까지 주요 모듈의 업그레이드를 실시하여 요구 성능을 실현하고 있습니다. 기존 엑시머 레이저 장치는 발진 주파수가 변경될 때마다 플랫폼이 변경되는 것이 통례였습니다. 이로 인해 레이저 제조업체는 기종마다 대규모 개발을 실시하여 부담이 컸었습니다. 사용자 관점에서는 신기종이 출시될 때마다 그 신뢰성을 다시 확인해야 하고, 때로는 신기종 특유의 초기 결함으로 골머리를 앓은 적도 있었습니다. 이에 비해 트윈 체임버의 공통 플랫폼에서는 (1)주요 모듈만 개발하면 되므로 신기종을 적시에 신속하게 출시할 수 있다, (2)기존에 출하한 기종에서 구축한 신뢰성을 차세대 기종까지 계승할 수 있다, (3)차세대 기종용으로 개발한 신기술을 기존 기종에도 원활하게 도입할 수 있는 등의 장점을 누릴 수 있습니다. 아래에 각 장점에 관한 자세한 내용을 설명합니다.

GTA 공통 플랫폼 구성

그림1 GTA 공통 플랫폼 구성

주요 모듈의 개발
각 기종의 개발 포인트(신기술)를 제시함으로써 각 기종 간의 모듈 개발 개요를 나타냅니다.


GT40A

  • 인젝션 락 기술의 도입(자세히 보기)
  • 차세대 기종까지 사용 가능한 유연성 있는 플랫폼

GT60A

  • 발진 주파수 UP에 따른 체임버 개발
    체임버 내 음향파의 각 성능에 미치는 영향이 증대하므로, 음향파의 영향을 억제하는 댐퍼(damper)의 도입
    방전으로 발생한 전극 간의 생성물은 다음 방전까지 전극 간에서 더욱 멀리 떨어뜨려 놓아야 합니다.
    고주파화로 인해 방전부터 방전까지의 시간이 짧아지므로, 체임버 내의 유량을 고속화할 필요가 있습니다. 체임버 내 CFF(횡류 팬)의 모터 출력을 올리는 것이 해결책으로 효율적입니다만, 모터 출력 UP은 전력 용량 UP으로 직결되므로, 체임버 내의 유로를 최적화하여 모터 출력 UP을 최저한으로 억제했습니다.
  • 전원 반복 주파수의 6kHz화
    6kHz화에 따른 전원 용량 UP을 실시했습니다. 동시에 체임버로부터의 에너지 추출 효율을 높임으로써 전원의 용량 UP도 최소한으로 억제하는 데 성공했습니다.

GT60A의 신규 개발 항목

그림2 GT60A의 신규 개발 항목


GT61A

  • 스펙트럼의 협대역화를 위한 협대역화 모듈(LNM) 개발
    E95>0.35pm를 실현하기 위해 LNM의 파장 분해능을 올리고, 동시에 LNM은 레이저의 운전 조건에 따라 열적인 영향을 받으므로, 그 영향을 최소로 억제하는 기술을 도입했습니다.
  • 전원의 파워 UP
    협대역화에 따라 에너지의 감소가 발생합니다. 전원의 파워 UP을 통해 협대역화의 에너지 감소를 보충합니다.
  • BCM(Bandwidth Control Module)의 표준 탑재화

고분해능 LNM 도입을 통한 협대역화 실현

그림3 고분해능 LNM 도입을 통한 협대역화 실현


GT62A(90 W)

  • 고내구 광학 소자의 개발
    1펄스당 에너지 증가(10mJ->15mJ)로 인해 광학 소자의 고내구화가 필요합니다. 소자의 내구 가속 시험을 실시하여 새로운 광학 소자가 15mJ 운전에 충분히 내성이 있다는 것을 확인하였습니다.

가속 시험을 통한 광학 소자 내구성 확인

그림4 가속 시험을 통한 광학 소자 내구성 확인


신뢰성의 계승
2012년 1사분기(Q1) 시점에서 298대의 트윈 체임버 시스템(GT40A/GT60A)이 사용자의 현장에서 가동 중입니다. 현 시점에서 가동 시간(Uptime)은 99.7%로 안정적인 양산에 공헌하고 있습니다. 이 신뢰성은 신기종인 GT61A 및 GT62A(90W)에 계승되어, 시스템 도입 직후부터 안정적인 양산 활동을 원활하게 실시할 수 있습니다.

신기술을 기존 기종에 도입
신기종용으로 개발한 모듈의 장수명화 기술, 정지 시간 저감 기술은 기존 기종에도 도입할 수 있으며, 기존 기종을 사용하고 있는 사용자도 지속적인 장점을 누릴 수 있도록 구성되어 있습니다.