مقدمة تفصيلية للوحة القناع

I. التعريف والوظيفة

تعريف:لوحة قناععبارة عن هيكل يتم فيه تصنيع أنماط وظيفية مختلفة ووضعها بدقة على طبقة أو مادة بلاستيكية أو زجاجية من أجل التعرض الانتقائي للطبقات المقاومة للضوء.

الوظيفة :لوحة القناعهي لوحة رئيسية لنقل الرسومات في عملية تصنيع الإلكترونيات الدقيقة. وظيفتها تشبه "السلبية" الكاميرا التقليدية، وتستخدم لنقل تصميمات الدوائر عالية الدقة وتحمل معلومات الملكية الفكرية مثل التصميم الجرافيكي وتكنولوجيا المعالجة. يتم نقل الرسومات إلى ركيزة المنتج من خلال التعرض لتحقيق إنتاج الدفعات.

ثانيا. الهيكل والتكوين

الركيزة :لوحة القناعيتكون بشكل أساسي من ركيزة وفيلم مانع للضوء. تنقسم الركائز إلى ركائز راتنجية وركائز زجاجية. تشتمل الركائز الزجاجية بشكل أساسي على ركائز الكوارتز وركائز الصودا. من بينها، تتميز ركائز الكوارتز بثبات كيميائي عالي، وصلابة عالية، ومعامل تمدد منخفض، ونفاذية قوية للضوء، وهي مناسبة لإنتاج منتجات ذات متطلبات دقة أعلى، ولكن التكلفة مرتفعة نسبيًا.

فيلم حجب الضوء: تشمل المواد الرئيسية لفيلم حجب الضوء الكروم المعدني، والسيليكون، وأكسيد الحديد، وسيليسيد الموليبدينوم، وما إلى ذلك. من بين الأفلام الصلبة المختلفة التي تحجب الضوء، نظرًا للقوة الميكانيكية العالية لمواد الكروم وقدرتها على تشكيل أنماط دقيقة، أصبحت أفلام الكروم هي التيار الرئيسي للأفلام الصلبة حجب الضوء.

فيلم الحماية: فيلم بصري (Pelicle) مصنوع من مادة البوليستر، متصل بسطح لوحة القناع، يعمل على حماية سطح لوحة القناع من التلوث بالغبار والأوساخ والجزيئات وما إلى ذلك.

ثالثا. التصنيف والتطبيق

فئة:

حسب المادة الأساسية: يمكن تقسيمها إلى أقنعة الكوارتز وأقنعة الصودا وما إلى ذلك.

حسب مجال التطبيق، يمكن تصنيفها إلى أقنعة العرض المسطحة، وأقنعة أشباه الموصلات، وأقنعة اللمس، وأقنعة لوحات الدوائر، وما إلى ذلك.

وفقًا لمصدر الضوء لعملية الطباعة الحجرية الضوئية، يمكن تصنيفها إلى أقنعة ثنائية، وأقنعة تحويل الطور، وأقنعة EUV، وما إلى ذلك.

طلب:

في مجال شاشات العرض المسطحة: من خلال الاستفادة من تأثير إخفاء التعريض للوحة القناع، يتم تعريض مصفوفة TFT ورسومات مرشح الألوان على التوالي ونقلها إلى الركيزة الزجاجية بترتيب بنية طبقة غشاء الترانزستور الرقيق، مما يشكل في النهاية جهاز عرض مع طبقات غشاء متعددة متراكبة. يعد مجال شاشات العرض المسطحة أكبر سوق للتطبيقات النهائية لألواح الأقنعة، حيث يمثل حوالي 80%، ويتم تطبيقه على لوحات مثل LCD، وAMOLED/LTPS، وMicro-LED.

في مجال أشباه الموصلات: أثناء عملية تصنيع الرقائق، يلزم إجراءات تعرض متعددة. من خلال الاستفادة من تأثير إخفاء التعرض للوحة القناع والبوابة والمصدر والصرف، يتم تشكيل النوافذ المنشطة وفتحات الاتصال بالقطب الكهربائي وما إلى ذلك على سطح رقاقة أشباه الموصلات. تعد متطلبات المعلمات المهمة مثل الحد الأدنى لعرض الخط ودقة القرص المضغوط ودقة موضع أقنعة أشباه الموصلات أعلى بكثير من متطلبات منتجات القناع في مجالات مثل شاشات العرض المسطحة وPCBS. يمكن تقسيم شركات تصنيع أقنعة شرائح أشباه الموصلات إلى فئتين رئيسيتين: مصانع تصنيع الرقاقات الداخلية ومنتجي أقنعة الطرف الثالث المستقلين. في الوقت الحاضر، تبلغ نسبة مصانع تصنيع الرقائق ذاتية الإمداد 52.7%، لكن الحصة السوقية للأطراف الثالثة المستقلة تتوسع تدريجياً.

مجالات أخرى:لوحات القناعتُستخدم أيضًا على نطاق واسع في شاشات اللمس ولوحات الدوائر المطبوعة (PCBS) والأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS) وغيرها من المجالات.

رابعا. تدفق عملية الإنتاج

تتضمن عملية إنتاج لوحات القناع بشكل أساسي خطوات مثل التصميم الجرافيكي، وتحويل الرسوم، والطباعة الحجرية الرسومية، والتطوير، والحفر، والقولبة، والتنظيف، وقياس الأبعاد، وفحص العيوب، وإصلاح العيوب، وتطبيق الفيلم، والفحص، والشحن. تشمل المعدات المقابلة آلات الطباعة الحجرية الضوئية، وآلات التطوير، وآلات النقش، وآلات التنظيف، وأدوات القياس، ومعدات إصلاح LCVD، وآلات قياس الأقراص المضغوطة، وآلات إصلاح الحواجز، ومعدات إصلاح اللوحات، ومعدات فحص TFT، وآلات تصفيح الأفلام، وما إلى ذلك. من بينها، الطباعة الحجرية الضوئية هي تكنولوجيا المعالجة الأساسية.

خامساً: التطور التكنولوجي والتحديات

التطور التكنولوجي: مع تطور صناعة الدوائر المتكاملة، يتقلص البعد الحرج (CD) للرقائق باستمرار، مما يضع متطلبات أعلى لدقة وجودة الأقنعة. ولمواجهة هذا التحدي، اعتمد مصنعو الأقنعة مجموعة متنوعة من التدابير التقنية، مثل تصحيح القرب البصري (OPC) وأقنعة تحويل الطور (PSM)، لتعزيز دقة الأقنعة وتباين الرسومات.

التحدي: عندما تصل الأبعاد الرئيسية للرقاقة إلى أقل من الطول الموجي لمصدر ضوء الإضاءة، ستحدث تأثيرات القرب البصري مثل الحيود البصري عندما تمر موجة الضوء عبر القناع، مما يؤدي إلى تشويه الصورة البصرية للقناع. لذلك، يجب إعادة تصميم القناع وفقًا للرسم المستهدف. علاوة على ذلك، مع تطور عمليات التصنيع المتقدمة، أصبح اكتشاف مشكلات أقنعة الأشعة فوق البنفسجية أكثر صعوبة ومميتة.