一、 ?主要用途和主要性能指標(biāo)

主要用途

本機(jī)針對(duì)各大專院校、企業(yè)及科研單位。對(duì)光刻機(jī)使用特性研發(fā)的一種高精度的光刻機(jī)，三層減震，組合式，拆卸方便。

它主要用于中小規(guī)模集成電路、半導(dǎo)體元器件、光電子器件、聲表面波器件、薄膜電路、電力電子器件的研制和生產(chǎn)，適合硅片、玻璃片、陶瓷片、銅片、不銹鋼片、寶石片的曝光，而且也適合易碎片如：砷化鉀、磷化銦的曝光以及非圓形基片和小型基片的曝光。

主要性能指標(biāo)

1.有四種版夾盤，能真空吸附5"×5"或4"×4"或3”×3”方形掩板。對(duì)版的厚度無特殊要求(1～4mm皆可)。

2. ?設(shè)有相對(duì)應(yīng)的真空吸附基片的“承片臺(tái)”三個(gè)，分別適用于φ2、φ3、φ4。對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)片或碎片，只要堵塞相應(yīng)的小孔，同樣能真空吸附。

3. ?照明：

? ? 曝光面積：100mm*100mm曝光不均勻性≤3%

? ? 曝光強(qiáng)度≥40mW/cm2可調(diào)紫外光束角≤3°

? ? 紫外光中心波長(zhǎng)365nm、404nm、435nm可選

? ? 紫外光源壽命：≥2萬小時(shí)

4.采用進(jìn)口時(shí)間繼電器(該繼電器可從0.1秒∽999.9秒預(yù)設(shè))控制氣動(dòng)快門，動(dòng)作準(zhǔn)確可靠。

5. ?該機(jī)為接觸式曝光機(jī)，但可實(shí)現(xiàn)：

? ? a. ?硬接觸曝光：用管道真空來獲得高真空接觸。真空≤-0.05MPa。

? ? b.軟接觸曝光：接觸壓力可將真空降到-0.02MPa ~-0.05MPa之間。

? ? c.微力接觸曝光：小于軟接觸。真空≥-0.02MPa

6. ?分辯率估計(jì)：如果用戶的“版”、“片”精度符合國(guó)家規(guī)定，環(huán)境、溫度、濕度、塵埃得到嚴(yán)格控制，采用進(jìn)口正性光刻膠，且勻膠厚度得到嚴(yán)格控制。加之前后工藝先進(jìn)的話，硬接觸曝光的最小分辨度可達(dá)1μm以上

7.對(duì)準(zhǔn)：觀察系統(tǒng)為兩個(gè)單筒顯微鏡上裝二個(gè)CCD攝像頭，通過視屏線連接到顯視屏上。

? ? a. ?單筒顯微鏡為0.7X～4.5X連續(xù)變倍顯微鏡(也可為1.6X～10X)。

? ? b.CCD攝像機(jī)靶面對(duì)角線尺寸為：1/3,(6mm);

? ? c.采用19”液晶監(jiān)視器，其數(shù)字放大倍率為19&pide;1/3=57倍；

? ? d.觀察系統(tǒng)放大倍數(shù)為：0.7×57≈40倍(最小倍數(shù)),4.5×57≈256倍(最大倍數(shù))或(91倍～570倍)。

? ? 1.對(duì)準(zhǔn)臺(tái)：(采用片動(dòng)，版不動(dòng)方式)

? ? X、Y調(diào)整：±5mm。

? ? 2.θ調(diào)整：轉(zhuǎn)角≤5°

? ? 對(duì)準(zhǔn)間隙(分離間隙)0～5mm任意可調(diào)。對(duì)準(zhǔn)精度：1μm套刻精度：1μm

? ? 整個(gè)對(duì)準(zhǔn)臺(tái)相對(duì)于顯微鏡可作±20mm掃描運(yùn)動(dòng)。

? ? “接觸、分離”20μm情況下，片相對(duì)于版的“漂移量”,可調(diào)到≤±0.5μm。

8.設(shè)備所需能源：

? ? 主機(jī)電源：220V±10%50HZ

? ? 潔凈空氣≥0.4MPa。

? ? 真空：-0.07～-0.08MPa。

9.尺寸和重量：

? ? 尺寸：機(jī)體720mm(長(zhǎng))×720 mm(寬)×882mm(高)。

? ? 重量：≤100Kg。

? ? 機(jī)體放在專用工作臺(tái)上。

? ? 工作臺(tái)：1100 mm(長(zhǎng))×750 mm(寬)×645 mm(高)。

? ? 高度可調(diào)范圍0～30mm。

? ? 重量50Kg(工作臺(tái)后側(cè)裝有電氣部分)。總重量≤200Kg

10.C25X-300型光刻機(jī)的組成

? ? (1)主機(jī)

? ? ? ? a.主機(jī)(含機(jī)體和工作臺(tái))

? ? ? ? b. ?對(duì)準(zhǔn)用單筒顯微鏡

? ? ? ? c. ?LED曝光頭

? ? (2)附件

? ? ? ? a. ?主機(jī)附件：

? ? ? ? ? ? 1)3"□型掩版夾盤

? ? ? ? ? ? ? ? 4”□型掩版夾盤(出廠時(shí)安裝到機(jī)器上)

? ? ? ? ? ? 2)用于2”基片的真空夾持承片臺(tái)。

? ? ? ? ? ? ? ? 用于3”基片的真空夾持承片臺(tái)(出廠時(shí)安裝到機(jī)器上)

? ? ? ? ? ? ? ? (若需特殊的基片承片臺(tái)，訂貨時(shí)用戶提出)

? ? ? ? b.顯微鏡組成

? ? ? ? ? ? (1)單筒顯微鏡二個(gè)

? ? ? ? ? ? (2)兩個(gè)CCD

? ? ? ? ? ? (3)視頻連接線。

? ? ? ? ? ? (4)計(jì)算機(jī)和22"液晶監(jiān)視器。

二、 ?工作條件

1.安裝環(huán)境

? ? (1) ? 建議室溫保持在25C?±2C(77°F±3.6°F華氏)。

? ? (2) ? 相對(duì)濕度不超過60%

? ? (3) ? 振動(dòng)，因?yàn)槠毓鈾C(jī)要求很高的對(duì)準(zhǔn)精度，故要求機(jī)器安裝在無振動(dòng)的地方，保持振幅不超過4μm。

? ? (4) ? 凈化。房間的凈化也很重要，特別是生產(chǎn)線條很細(xì)的產(chǎn)品，希望房間凈化到100級(jí)。

2.對(duì)掩版的要求：

? ? 該機(jī)對(duì)掩版厚度無要求而外形尺寸和不平整度都應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。非標(biāo)版無法真空吸附，只能用壓片壓緊。

三、 ?工作原理及結(jié)構(gòu)說明

3.1.術(shù)語(yǔ)：

? ? 本機(jī)由主機(jī)、工作臺(tái)、電控箱和附件箱構(gòu)成。

? ? 主機(jī)由曝光頭、顯微鏡、板架、承片臺(tái)、Z向運(yùn)動(dòng)裝置、五層導(dǎo)軌和半球找平機(jī)構(gòu)等組成。

? ? 電控箱安裝在工作臺(tái)后面。

? ? ? ? 附件箱內(nèi)裝有不同規(guī)格的“承片臺(tái)”、“掩板架”。

3.2曝光頭：

? ? (1)曝光原理：

? ? ? ? LED曝光頭發(fā)出大量紫外線光，形成平行均勻照明。

? ? (2)照度不均勻性的測(cè)量及計(jì)算

? ? ? ? 不均勻性用紫外檢測(cè)計(jì)測(cè)量(UV-A型紫外輻照計(jì))

? ?E最大 - E最小

U = ±────────×100%

? E最大 + E最小

測(cè)量5點(diǎn)或9點(diǎn)（如右圖）

本機(jī)擁有高均勻性的曝光系統(tǒng)，其不均勻性≤±3%。

? ? (3)曝光時(shí)間的控制

? ? ? ? 本機(jī)設(shè)有進(jìn)口時(shí)間繼電器，可進(jìn)行0.1～999.9秒曝光時(shí)間的預(yù)選。

? ? ? ? 為了補(bǔ)償LED照度的變化，本機(jī)設(shè)有可調(diào)光強(qiáng)大小的“可變光欄”。

3.3顯微鏡：采用無級(jí)變倍單筒顯微鏡。

? ? 這種單筒顯微鏡同雙視場(chǎng)顯微鏡相比，其優(yōu)點(diǎn)顯而易見，它不僅倍率齊，圖象清晰、分辯率高，而且具有快速變倍轉(zhuǎn)換裝置。因而大有利于對(duì)準(zhǔn)速度的提高。

? ? 操作者可在液晶屏同時(shí)看清二物鏡里的像，因此，版和片的套刻對(duì)準(zhǔn)工作可在不移動(dòng)顯微鏡的情況下一次對(duì)準(zhǔn)，

? ? 每臺(tái)顯微鏡都分別具有X、Y、Z調(diào)節(jié)裝置，非常有利于調(diào)焦距和找標(biāo)記線等。

4.對(duì)準(zhǔn)臺(tái)

? ? (1)對(duì)基片楔形偏差的“找平”機(jī)構(gòu)：

? ? ? ? 傳統(tǒng)的“找平”機(jī)構(gòu)，采用“半球體”機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)的“找平力”比較緊塞，用氣浮辦法解決了緊塞問題。

? ? (2)復(fù)印機(jī)構(gòu)

? ? ? ? a.“真空復(fù)印”,又叫“真空密著”。

? ? ? ? ? ? 屬于是接觸式曝光機(jī)，曝光時(shí)片要頂緊版，由于存在頂緊力，片頂緊版時(shí)，版向上彎曲變形，造成中間部位接觸不良，影響曝光分辯率和產(chǎn)品成品率。我們采用密封圈A進(jìn)行密封，并通過B管道使C腔抽真空，大氣的壓力把版壓向片，使之版片牢牢壓緊，壓緊力的大小，可通過通入管道的“密著真空度”進(jìn)行調(diào)節(jié)。

? ? ? ? b.“微力接觸”

? ? ? ? ? ? 本機(jī)由于運(yùn)用“氣浮找平”機(jī)構(gòu)，不僅“找平”非常理想，而且“找平力”也非常小，因而找平力使版的變形也小。為了提高版的復(fù)用率，和產(chǎn)品成本率，用戶不一定用“真空復(fù)印”方式曝光，用底吹式接觸曝光也可以。

? ? (3)對(duì)準(zhǔn)臺(tái)

? ? ? ? 對(duì)準(zhǔn)臺(tái)由以下部件組成：

? ? ? ? ? ? a.“板架機(jī)構(gòu)”:

? ? ? ? ? ? ? ? “版”真空吸附在“版夾盤上”,“版夾盤”真空吸附到主機(jī)上。

? ? ? ? ? ? b.半球氣浮找平機(jī)構(gòu)

? ? ? ? ? ? ? ? 該機(jī)構(gòu)非常理想地消除基片的楔形誤差，承片臺(tái)的升降由導(dǎo)向精度靠非常精密的，無間隙運(yùn)動(dòng)的“滾珠直進(jìn)導(dǎo)軌” ?執(zhí)行。承臺(tái)可作±5°旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

? ? ? ? ? ? c.微分離機(jī)構(gòu)：

? ? ? ? ? ? ? ? “接觸”-“分離”是靠微分離機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。

? ? ? ? ? ? d.五層導(dǎo)軌

? ? ? ? ? ? ? ? 上三層導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)承片臺(tái)對(duì)版的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。(X和Y向)±5mm。

? ? ? ? ? ? ? ? 下面二層導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)臺(tái)相對(duì)于顯微鏡X、Y(±20mm)掃描運(yùn)動(dòng)。

? ? ? ? ? ? ? ? 由于采用片運(yùn)動(dòng)，版不運(yùn)動(dòng)，顯微鏡里的版上圖形不動(dòng)。五層導(dǎo)軌的自重力和版片間的頂緊力一致，所以導(dǎo)軌間的間隙始終是自動(dòng)消除的，因而提高了套刻對(duì)準(zhǔn)精度，減少了“漂移”。

四、操作程序的簡(jiǎn)要說明

每天上班后，清潔曝光機(jī)各部位，尤其是清掃“承片臺(tái)”上平面和承片臺(tái)上的“真空密著環(huán)(橡皮，使之無油、無塵、無硅碴等)。

1.打開電源開關(guān)，(右表板上標(biāo)有“電源”字的開關(guān)),燈亮，氣壓表顯示數(shù)值。

? ? 此時(shí)檢查左表板上的“系統(tǒng)真空”表，看是否

? ? 保持真空度≥-0.07MPa以上，否則要檢查漏氣原因并消除之。

2.打開LED電源(左表板上標(biāo)有“LED”字樣的開關(guān)),指示燈亮，說明LED已點(diǎn)燃。

3.調(diào)節(jié)氣壓(左表板)

? ? 觀察進(jìn)氣壓力，是否≥0.3Mpa,然后調(diào)節(jié)“給定壓力”=0.1kg/cm2。

4.“真空吸版”

? ? 將版放到版夾盤上，按“真空吸版”開關(guān)(面板上標(biāo)有“吸版”字樣的開關(guān)),指示燈亮。版被吸牢。如果“系統(tǒng)真空表”因這一動(dòng)作而掉表，應(yīng)查明原因，是否版不平，或者版和版夾盤上有雜物。

5.“真空吸片”

? ? 檢查承片臺(tái)表面是否清潔，放上片，按“真空吸片”開關(guān)，(面板上標(biāo)有“吸片”字的開關(guān))燈亮，片被吸牢。

? ? 如果片的底面不平，片不規(guī)則(如碎片)等，片的吸牢程度降低，而且“系統(tǒng)真空表”有掉表現(xiàn)象，如果嚴(yán)重，將影響吸片牢度。

6.承片臺(tái)上升并使片頂版。

? ? 承片臺(tái)上升時(shí)，按“氣浮”鍵(面板上標(biāo)有“氣浮”字的開關(guān))燈亮，不放手直到頂升壓力回復(fù)到設(shè)計(jì)壓力。此時(shí)，操作者觀察氣浮壓力數(shù)顯表，是否到預(yù)設(shè)壓力。如果到預(yù)設(shè)壓力，說明版、片已找平。停止頂版，并放手“氣浮”鍵，半球由“氣浮”狀態(tài)變成“真空吸球”狀態(tài)。

7.對(duì)準(zhǔn)：

(1)打開顯微鏡、顯視器開關(guān)和計(jì)算機(jī)開關(guān)。

(2)進(jìn)行細(xì)調(diào)對(duì)準(zhǔn)

? ? 對(duì)準(zhǔn)操作，必須在分離情況下操作，否則將擦傷版!

(3)掃描運(yùn)動(dòng)

? ? 掃描手柄設(shè)在主機(jī)左前方，按下開關(guān)，可進(jìn)行±20mm掃描運(yùn)動(dòng)。

(4)真空壓緊

? ? 當(dāng)操作者確信版和片已對(duì)準(zhǔn)，首先使片再次頂緊版，使之接觸。確信版片對(duì)準(zhǔn)符合要求，按“密著”鍵(面板上標(biāo)有“密著”字的鍵)。本機(jī)設(shè)有這個(gè)鍵，以便操作者在顯微鏡觀察下看“真空密著”時(shí)，是否“跑片”。確信沒有跑片，對(duì)準(zhǔn)情況好才能進(jìn)行下一步。

8. ?曝光：

曝光前必須預(yù)設(shè)曝光時(shí)間，本機(jī)左表板上

設(shè)有進(jìn)口的0.1～999.9秒時(shí)間繼電器，用手指設(shè)定你所需要的時(shí)間，再用手搬動(dòng)曝光頭使之對(duì)準(zhǔn)承片臺(tái)，按“曝光”鍵，曝光計(jì)時(shí)開始，時(shí)間計(jì)電器上的時(shí)鐘數(shù)碼不斷閃動(dòng)，氣動(dòng)快門在計(jì)時(shí)開始時(shí)已打開。直到預(yù)設(shè)時(shí)間到，快門關(guān)、曝光結(jié)束。

五、安裝說明

1.拆箱：

? ? 拆箱取出主機(jī)和附件箱時(shí)，不需使用無塵房間，一旦拆箱后，特別是從密封的塑料袋式小木箱取出每個(gè)單元時(shí)，應(yīng)立即放入無塵房間。拆箱程序：

? ? a.大箱拆開后，拆去塑料罩和干燥劑。

? ? b.拆去主機(jī)周圍的附件箱。

? ? c.拆去主機(jī)工作臺(tái)四個(gè)腳的連接件，裝上四個(gè)防塵足墊。

? ? d.用人工抬臺(tái)面版，將主機(jī)移入凈化間要安裝的地方。

2.安裝和清洗：

? ? a.認(rèn)真清洗各承片臺(tái)和版夾盤(包括“備件” ?),不用備件仍需涂上防銹油，放到備件箱內(nèi)。

? ? b.調(diào)節(jié)工作臺(tái)下面四個(gè)螺桿足的高度，使工作臺(tái)四角高度一致。

? ? c.安裝曝光頭(由我方派人安裝)

? ? d.安裝顯微鏡(由我方派人安裝),注意兩個(gè)單筒顯微鏡垂直于版。

? ? e.電源和氣源的連接按說明書接上電源、氣源和真空源。

? ? ? ? 如果用戶光刻間內(nèi)沒有真空源，還應(yīng)配置TW-2A型真空泵，真空泵不能安裝在凈化間內(nèi)，而應(yīng)安裝在凈化間外，通過長(zhǎng)真空管引入本機(jī)。

六、使用、維護(hù)和保養(yǎng)說明

1.定期檢查：這樣做，可以使曝光機(jī)永遠(yuǎn)處于良好的工作狀態(tài)，并達(dá)到其最好的工作性能。

? ? (1)每日任務(wù)：

? ? ? ? a.測(cè)量成象表面的照度，通過光欄手輪調(diào)節(jié)照度，使之達(dá)到所希望的照度。同時(shí)進(jìn)行不均勻性調(diào)節(jié)。

? ? ? ? b.檢查氣壓表：

? ? ? ? ? ? △觀察進(jìn)氣壓是否≥0.3Mpa

? ? ? ? ? ? △將氣浮壓力調(diào)到0.1Mpa

? ? ? ? c.檢查真空表

? ? ? ? ? ? 不“吸片”和沒有進(jìn)行“真空吸版”情況下，“系統(tǒng)真空表”上的真空度≥-0.07Mpa左右，否則應(yīng)檢查管路系統(tǒng)，查明漏氣原因，并想法排除。

? ? ? ? d.清掃承片臺(tái)上平面，無油、無塵、無硅碴等，同時(shí)清掃承片臺(tái)上安裝的橡皮密著環(huán)，使之無硅碴等。

? ? ? ? e.清掃版夾盤上下兩平面，特別是上平面，不得有硅碴、灰塵等，按“吸版”按鈕，吸上版，用手檢查版應(yīng)牢牢吸住，觀察“系統(tǒng)真空表”“吸版”和“解除吸版”,系統(tǒng)真空表指示值不應(yīng)有明顯變化。

2.電器部分使用維護(hù)和保養(yǎng)說明

C25X-300型掩膜光刻機(jī)電氣控制部分、曝光定時(shí)等幾部分。主要按鈕開關(guān)采用施耐德公司產(chǎn)品，輸出電磁閥全部采用日本SMC公司生產(chǎn)的電磁閥，使整機(jī)的可靠性大幅提高。

? ? (1)總功率及電源

? ? ? ? 電氣控制部分總功率為<1.5KW。電源：真空泵電機(jī)單相220V,50HZ。