自對(duì)準(zhǔn)工藝

制造高精度的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)需要具有近乎完美的精密機(jī)械工藝，這也是國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)望其項(xiàng)背的技術(shù)難點(diǎn)之一，許多美國(guó)德國(guó)品牌光刻機(jī)具有特殊專利的機(jī)械工藝設(shè)計(jì)。例如Mycro N&Q光刻機(jī)采用的全氣動(dòng)軸承設(shè)計(jì)專利技術(shù)，有效避免軸承機(jī)械摩擦所帶來的工藝誤差。

對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)另外一個(gè)技術(shù)難題就是對(duì)準(zhǔn)顯微鏡。為了增強(qiáng)顯微鏡的視場(chǎng)，許多高端的光刻機(jī)，采用了LED照明。

對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)共有兩套，具備調(diào)焦功能。主要就是由雙目雙視場(chǎng)對(duì)準(zhǔn)顯微鏡主體、目鏡和物鏡各1對(duì)(光刻機(jī)通常會(huì)提供不同放大倍率的目鏡和物鏡供用戶組合使用)。

CCD對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)作用是將掩模和樣片的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記放大并成像于監(jiān)視器上。

工件臺(tái)顧名思義就是放工件的平臺(tái)，光刻工藝最主要的工件就是掩模和基片。

工件臺(tái)為光刻機(jī)的一個(gè)關(guān)鍵，由掩模樣片整體運(yùn)動(dòng)臺(tái)(XY)、掩模樣片相對(duì)運(yùn)動(dòng)臺(tái)(XY)、轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)、樣片調(diào)平機(jī)構(gòu)、樣片調(diào)焦機(jī)構(gòu)、承片臺(tái)、掩模夾、抽拉掩模臺(tái)組成。

其中，樣片調(diào)平機(jī)構(gòu)包括球座和半球。調(diào)平過程中首先對(duì)球座和半球通上壓力空氣，再通過調(diào)焦手輪，使球座、半球、樣片向上運(yùn)動(dòng)，使樣片與掩模相靠而找平樣片，然后對(duì)二位三通電磁閥將球座和半球切換為真空進(jìn)行鎖緊而保持調(diào)平狀態(tài)。

樣片調(diào)焦機(jī)構(gòu)由調(diào)焦手輪、杠桿機(jī)構(gòu)和上升直線導(dǎo)軌等組成，調(diào)平上升過程初步調(diào)焦，調(diào)平完成鎖緊球氣浮后，樣片和掩模之間會(huì)產(chǎn)生一定的間隙，因此必須進(jìn)行微調(diào)焦。另一方面，調(diào)平完成進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，必須分離一定的對(duì)準(zhǔn)間隙，也需要進(jìn)行微調(diào)焦。

抽拉掩模臺(tái)主要用于快速上下片，由燕尾導(dǎo)軌、定位擋塊和鎖緊手輪組成。

承片臺(tái)和掩模夾是根據(jù)不同的樣片和掩模尺寸而進(jìn)行設(shè)計(jì)的。

自泳涂裝與傳統(tǒng)的常規(guī)涂裝的工藝流程對(duì)比， 自泳涂裝具有明顯的優(yōu)越性。由于沒有磷化工藝，整個(gè)自泳涂裝系統(tǒng)中沒有重金屬的參與，簡(jiǎn)化了后續(xù)的廢水處理程序，也降低了廢水處理的運(yùn)行成本。而且，800系列自泳漆不含有機(jī)揮發(fā)性溶劑，900系列自泳漆僅含極少量的溶劑，大大減少了涂裝對(duì)環(huán)境的污染。

1、自泳涂裝前表面清理。通過人工清理和脫脂、水洗、純水洗等工序出去被涂物表面的油污，如有銹、氧化皮、焊渣等場(chǎng)合，則采用酸洗、中和、水洗，或經(jīng)噴丸處理等工藝除掉氧化皮等雜物，獲得清潔的被涂面。

2、自泳涂裝及后清洗。將被涂物浸入槽液中，按上述參數(shù)進(jìn)行自泳涂裝→水洗(清洗水電導(dǎo)率控制在20μS/cm以下，水溫15~30℃，天冷需加熱，要有溢流)→反應(yīng)水洗1min(采用含鉻或無鉻后處理劑，固體分6%~7%，pH=6.5~7.5，水溫控制在15~30℃，天冷需加熱)→瀝漆時(shí)間不大于2min，相對(duì)濕度(RH)≥60%。

3、烘干 熱風(fēng)循環(huán)。在10min內(nèi)升溫達(dá)90℃，在120℃下烘15~20min，或按所選用的自泳涂料的烘干規(guī)范(通常在110℃烘25~35min)進(jìn)行，隨后進(jìn)入冷卻、質(zhì)量檢查。

自泳涂裝設(shè)備應(yīng)包括自用前處理設(shè)備、自用設(shè)備、自泳后處理(清洗)設(shè)備和自泳漆烘干室。自泳前處理設(shè)備和烘干室與一般涂裝設(shè)備的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)相同，因自泳涂裝槽液含有氫氟酸，酸性較強(qiáng)，對(duì)金屬的腐蝕性強(qiáng)，另外由腐蝕產(chǎn)生的多價(jià)金屬離子影響槽液的穩(wěn)定性，所以凡與自泳涂裝槽液接觸的設(shè)備表面都有高耐蝕性塑料涂層，即不允許裸露金屬材料制件在槽液中。

自泳槽體的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)(見下圖)與電泳槽的結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)、制作工藝相仿，兩者的不同之處是:電泳槽內(nèi)壁的涂層是以電絕緣性為主，槽液應(yīng)連續(xù)攪拌，且循環(huán)攪拌量大(3~4次/h)，外部管路和換熱器可用不銹鋼制作，自泳槽內(nèi)壁的涂層以耐蝕性為主，需內(nèi)襯耐氫氟酸的橡膠、PVC塑料或滌綸布玻璃鋼，槽液攪拌可采用螺旋攪拌器或工程塑料制的泵，外部管路應(yīng)采用塑料制品，采用氟塑料或聚丙烯塑料換熱器。自泳槽液儲(chǔ)槽和自泳后的水洗槽也要用橡膠或滌綸布玻璃鋼內(nèi)襯。

常規(guī)SHS技術(shù)是用瞬間的高溫脈沖來局部點(diǎn)燃反應(yīng)混合物壓坯體，隨后燃燒波以蔓延的形式傳播而合成目的產(chǎn)物的技術(shù)。這一技術(shù)適用于具有較高放熱量的材料體系，例如:TiC-TiB2、TiC-SiC、TiB2-Al2O3、Si3N4-SiC等體系。其特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、能耗低、工藝過程快、反應(yīng)溫度高。

熱爆SHS技術(shù)是將反應(yīng)混合物壓坯整體同時(shí)快速加熱，使合成反應(yīng)在整個(gè)坯體內(nèi)同時(shí)發(fā)生的技術(shù)。采用這一技術(shù)已制備出的材料主要有各種金屬間化合物、含有較多金屬相的金屬陶瓷復(fù)合材料以及具有低放熱量的陶瓷復(fù)合材料。

SHS燒結(jié)法或稱SHS自燒結(jié)法，即直接完成所需形狀和尺寸的材料或物件的合成與燒結(jié)，是將粉末或壓坯在真空或一定氣氛中直接點(diǎn)燃，不加外載，憑自身反應(yīng)放熱進(jìn)行燒結(jié)和致密化。該工藝簡(jiǎn)單，易于操作，但反應(yīng)過程中不可避免會(huì)有氣體溢出，難以完全致密化。即使有液相存在，空隙率也會(huì)高達(dá)7%-13%。

SHS燒結(jié)可采用以下3種方式進(jìn)行:

(1)在空氣中燃燒合成;

(2)將經(jīng)過預(yù)先熱處理的混合粉末放在真空反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行合成;

(3)在充有反應(yīng)氣體的高壓反應(yīng)容器內(nèi)進(jìn)行合成。

前面提到普通的SHS技術(shù)適用于獲得疏松多孔的材料或粉末，為了進(jìn)一步提高材料的密實(shí)度，發(fā)展了多種自蔓延高溫合成材料的合成與致密化同時(shí)進(jìn)行的一體化技術(shù)。

常用的SHS致密化技術(shù)可歸納為3類:

液相致密化技術(shù)、SHS粉末燒結(jié)致密化技術(shù)、SHS結(jié)合壓力致密化技術(shù)。

SHS焊接是利用SHS反應(yīng)的放熱及其產(chǎn)物來焊接的技術(shù)。應(yīng)用燃燒合成技術(shù)，將壓制成形的粉末置于被焊材料之間，利用粉末體燃燒合成的高溫反應(yīng)熱及合成產(chǎn)物作為填充材料，在壓力作用下實(shí)現(xiàn)被焊材料之間的連接。加壓的目的是為了獲得致密性高的焊接接頭。

SHS焊接有三個(gè)過程:點(diǎn)火、加壓、保溫。