Semi-Automatic Photolithography Machine là một thiết bị quan trọng trong các lĩnh vực như sản xuất chất bán dẫn, gia công vi điện tử và MEMS (hệ thống vi cơ điện) để chuyển đồ họa trên mặt nạ (mặt nạ in thạch bản) sang một cơ sở được phủ bằng photography như silicon. So với máy in thạch bản hoàn toàn tự động, các mô hình bán tự động yêu cầu sự tham gia của con người vào một số hoạt động (ví dụ như trên tấm, căn chỉnh, v.v.), nhưng quá trình phơi sáng cốt lõi vẫn được tự động hóa. Đây là cách nó hoạt động chi tiết:
1. Quy trình làm việc cốt lõi
Quy trình làm việc của máy photocopy bán tự động có thể được chia thành các bước sau:
B5-05=giá trị thông số Kd, (cài 2)
2. Nguyên tắc chi tiết của từng bước
(1) Chuẩn bị cơ sở
Làm sạch tấm nền: Loại bỏ các chất ô nhiễm và oxit khỏi bề mặt của tấm silicon bằng cách rửa hóa chất (ví dụ: phương pháp RCA) hoặc xử lý plasma.
Xử lý bề mặt: Chất kết dính như HMDS được phủ để tăng cường độ bám dính của photoplastic với tấm nền.
2) Dán keo (spincoating)
Hoạt động thủ công/bán tự động: nhỏ giọt keo quang ở trung tâm của tấm cơ sở, trải đều keo bằng cách xoay bàn xoay tốc độ cao (1000~6000rpm), tạo thành một bộ phim dày khoảng 0,5~2 μm.
Các thông số chính: tốc độ quay, thời gian, độ nhớt photography (ảnh hưởng đến độ dày keo cuối cùng).
B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)
Mục đích: làm bay hơi dung môi trong Photoclate và cải thiện sự ổn định của màng keo.
Cách: nướng tấm nóng (90~120 ° C, 30~60 giây) hoặc sưởi ấm hồng ngoại.
Điều khiển bán tự động: nhiệt độ và thời gian được thiết lập bởi thiết bị, đặt/tháo miếng cơ sở bằng tay.
(4) Căn chỉnh (Alignment) và phơi sáng (Exposure)
Căn chỉnh (bước lõi bán tự động):
Người vận hành quan sát mặt nạ bằng kính hiển vi với dấu căn chỉnh (AlignmentMark) trên tấm nền, điều chỉnh vị trí theo cách thủ công (X/Y Pan+Rotation), đảm bảo đồ họa được khắc chính xác.
Các thiết bị bán tự động ban đầu dựa vào điều chỉnh cơ học và các mô hình hiện đại có thể được trang bị sự liên kết hỗ trợ nhận dạng hình ảnh.
Exposure (phần tự động):
Nguồn sáng: Ánh sáng cực tím (UV như g-line 436nm, i-line 365nm), tia cực tím sâu (DUV như laser 248nm KrF) hoặc đèn thủy ngân phổ rộng.
Cách phơi sáng:
Loại tiếp xúc: Mặt nạ tiếp xúc trực tiếp với thạch cao, độ phân giải cao nhưng dễ làm hỏng mặt nạ.
Khoảng cách giữa mặt nạ và tấm nền khoảng 10~50μm, hy sinh độ phân giải để đổi lấy tuổi thọ mặt nạ.
Hình chiếu (bán tự động ít dùng): Thu nhỏ hình chiếu thông qua nhóm kính, dùng cho cảnh chính xác cao.
Phản ứng quang hóa: Các hợp chất nhạy cảm với ánh sáng trong Photoclate hấp thụ các photon và xảy ra liên kết chéo (keo âm) hoặc phân hủy (positron).
5) Phát triển (Development)
Thao tác thủ công: Nhúng miếng nền phơi sáng vào chất lỏng phát triển (như TMAH) để hòa tan phần hòa tan (vùng phơi sáng của gel gel hoặc vùng không phơi sáng của keo âm).
Kiểm soát thời gian: Thời gian phát triển cần chính xác (thường là 30~60 giây), quá lâu có thể dẫn đến biến dạng đồ họa.
B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)
Mục đích: Tăng cường khả năng chống ăn mòn/tiêm ion của keo quang.
Điều kiện: 120~150 ° C, 1~2 phút (tấm nóng hoặc lò nướng).
5. Kịch bản ứng dụng điển hình
Phòng thí nghiệm nghiên cứu: Xử lý vi nạp khối lượng nhỏ tại các trường đại học hoặc viện nghiên cứu.
Sản xuất MEMS: Phát triển nguyên mẫu các cảm biến, chip điều khiển vi dòng.
Sửa chữa mặt nạ ánh sáng: một chương trình chi phí thấp để sửa chữa đồ họa cục bộ.
6. Thách thức và phát triển công nghệ
Độ chính xác liên kết: Hoạt động thủ công giới hạn độ chính xác của tay áo (thường ≥1μm).
Tính đồng nhất: Các bước thủ công để dán và phát triển dễ dàng giới thiệu độ dày không đồng đều.
Xu hướng: Giảm chi phí cho việc nâng cấp tự động hóa (chẳng hạn như thêm hệ thống căn chỉnh hỗ trợ trực quan) hoặc kết hợp với in ấn nano (NIL).
Nếu bạn cần chi tiết cụ thể hơn về một loại máy in thạch bản bán tự động, chẳng hạn như loại tiếp xúc hoặc loại chiếu, bạn có thể khám phá thêm!