一、主要用途和主要性能指標

主要用途：

本機針對各大專院校、企業(yè)及科研單位。對光刻機使用特性研發(fā)的一種高精度的光刻機，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，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：

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

2.設有相對應的真空吸附基片的“承片臺”三個，分別適用于φ2、φ3、φ4片。對于非標準片或碎片，只要堵塞相應的小孔，同樣能真空吸附。

3.照明：

光源：采用GCQ350Z型超高壓水銀直流汞燈。

照明范圍：≤ф100mm

不均勻性：ф100mm內±4%

可使用的波長：g線、h線、I線的組合。根據(jù)用戶要求，可增加I線濾光片。

成象面照明：光照度0～10毫瓦/厘米2,任意可調(出廠時,照明度調在10mw/cm2)。

曝光分辨率:1μm

4.采用進口時間繼電器（該繼電器可從0.1秒∽999.9秒預設）控制氣動快門，動作準確可靠。

5.該機為接觸式曝光機，但可實現(xiàn)：

硬接觸曝光：用管道真空來獲得高真空接觸。真空≤-0.05MPa。

軟接觸曝光：接觸壓力可將真空降到-0.02MPa～-0.05MPa之間。

微力接觸曝光：小于軟接觸。真空≥-0.02MPa。

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

7.對準：觀察系統(tǒng)為兩個單筒顯微鏡上裝二個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攝像機靶面對角線尺寸為：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）。

對準臺：（采用片動，版不動方式）

X、Y調整：±5mm。

θ調整：轉角≤5°

對準間隙（分離間隙）0～5mm任意可調。

對準精度：1μm

套刻精度:1μm

整個對準臺相對于顯微鏡可作±20mm掃描運動。

“接觸、分離”20μm情況下，片相對于版的“漂移量”，可調到≤±0.5μm。

8.設備所需能源：

主機電源：220V±10%50HZ

潔凈空氣≥0.4MPα。

真空：-0.07～－0.08MPα。

9.尺寸和重量：

尺寸：機體720mm（長）×720mm（寬）×882mm（高）。

重量：≤100Kg。

機體放在專用工作臺上。

工作臺:1100mm（長）×750mm（寬）×645mm（高）。

高度可調范圍0～30mm。

重量50Kg（工作臺后側裝有電氣部分）。

總重量≤200Kg

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10.C25X100型光刻機的組成

(1)主機

1.主機（含機體和工作臺）

1.對準用單筒顯微鏡

1.多點光源曝光頭

（2）附件

5.主機附件：

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5)3"□型掩版夾盤

4"□型掩版夾盤（出廠時安裝到機器上）

5)用于2"基片的真空夾持承片臺。

用于3"基片的真空夾持承片臺（出廠時安裝到機器上）

（若需特殊的基片承片臺，訂貨時用戶提出）

5.顯微鏡組成

(5)單筒顯微鏡二個

(5)兩個CCD

(5)視頻連接線。

(5)計算機和22"液晶監(jiān)視器。

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二、工作條件

1.安裝環(huán)境：

（二）建議室溫保持在25℃±2℃（77°F±3.6°F華氏）。

（二）相對濕度不超過60%

（二）振動，因為曝光機要求很高的對準精度，故要求機器安裝在無振動的地方，保持振幅不超過4μm。

（二）凈化。房間的凈化也很重要，特別是生產線條很細的產品，希望房間凈化到100級。

2.對掩版的要求：

該機對掩版厚度無要求而外形尺寸和不平整度都應符合國家標準。非標版無法真空吸附，只能用壓片壓緊。

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三、工作原理及結構說明

3.1.術語：

本機由主機、工作臺、電控箱和附件箱構成。

主機由曝光頭、顯微鏡、板架、承片臺、Z向運動裝置、五層導軌和半球找平機構等組成。

電控箱安裝在工作臺后面。

附件箱內裝有不同規(guī)格的“承片臺”、“掩板架”。

3.2曝光頭：

（1）曝光原理：

1.350W超高壓汞燈發(fā)出大量紫外線光，多點光源曝光頭形成平行均勻照明。

（2）照度不均勻性的測量及計算：

不均勻性用紫外檢測計測量（UV-A型紫外輻照計）

E最大-E最小

U=±────────×100%?

E最大+E最小

測量5點或9點（如右圖）

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本機擁有高均勻性的曝光系統(tǒng)，其不均勻性≤±4%。

（3）曝光時間的控制

本機設有進口時間繼電器，可進行0.1～999.9秒曝光時間的預選。

3.3顯微鏡：采用無級變倍單筒顯微鏡。

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

操作者可在液晶屏同時看清二物鏡里的像，因此，版和片的套刻對準工作可在不移動顯微鏡的情況下一次對準，

每臺顯微鏡都分別具有X、Y、Z調節(jié)裝置，非常有利于調焦距和找標記線等。

4.對準臺

（1）對基片楔形偏差的“找平”機構：

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

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（2）復印機構

a.“真空復印”，又叫“真空密著”。

屬于是接觸式曝光機，曝光時片要頂緊版，由于存在頂緊力，片頂緊版時，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品成品率。我們采用密封圈A進行密封，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”進行調節(jié)。

b.“微力接觸”

本機由于運用“氣浮找平”機構，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。為了提高版的復用率，和產品成本率，用戶不一定用“真空復印”方式曝光，用底吹式接觸曝光也可以。

（3）對準臺

對準臺由以下部件組成：

a.“板架機構”：

“版”真空吸附在“版夾盤上”，“版夾盤”真空吸附到主機上。

b.半球氣浮找平機構

該機構非常理想地消除基片的楔形誤差，承片臺的升降由導向精度靠非常精密的，無間隙運動的“滾珠直進導軌”執(zhí)行。承臺可作±5°旋轉運動。

c.微分離機構：

“接觸”-“分離”是靠微分離機構實現(xiàn)的。

d.五層導軌

上三層導軌實現(xiàn)承片臺對版的相對運動。（X和Y向）±5mm。

下面二層導軌實現(xiàn)對準臺相對于顯微鏡X、Y（±20mm）掃描運動。

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

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四、操作程序的簡要說明

每天上班后，清潔曝光機各部位，尤其是清掃“承片臺”上平面和承片臺上的“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，（右表板上標有“電源”字的開關），燈亮，氣壓表顯示數(shù)值。

此時檢查左表板上的“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.打開汞燈電源（左表板上標有“汞燈”字樣的開關），指示燈亮。

此時觀察電流表指針，直到指到4A左右，說明汞燈已點燃。

最少要15分鐘以后，汞燈亮度才能穩(wěn)定，操作者才能進行以下工作。

3.調節(jié)氣壓（左表板）

觀察進氣壓力，是否≥0.3Mpa，然后調節(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（面板上標有“吸版”字樣的開關），指示燈亮。版被吸牢。如果“系統(tǒng)真空表”因這一動作而掉表，應查明原因，是否版不平，或者版和版夾盤上有雜物。

5.“真空吸片”

檢查承片臺表面是否清潔，放上片，按“真空吸片”開關，（面板上標有“吸片”字的開關）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，如果嚴重，將影響吸片牢度。

6.承片臺上升并使片頂版。

承片臺上升時，按“氣浮”鍵（面板上標有“氣浮”字的開關）燈亮，不放手直到頂升壓力回復到設計壓力。此時，操作者觀察氣浮壓力數(shù)顯表，是否到預設壓力。如果到預設壓力，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.對準：

（1）打開顯微鏡、顯視器開關和計算機開關。

（2）進行細調對準

對準操作，必須在分離情況下操作，否則將擦傷版！

（3）掃描運動

掃描手柄設在主機左前方，按下開關，可進行±20mm掃描運動。

（4）真空壓緊

當操作者確信版和片已對準，首先使片再次頂緊版，使之接觸。確信版片對準符合要求，按“密著”鍵（面板上標有“密著”字的鍵）。

本機設有這個鍵，以便操作者在顯微鏡觀察下看“真空密著”時，是否“跑片”。確信沒有跑片，對準情況好才能進行下一步。

8.曝光：

曝光前必須預設曝光時間，本機左表板上設有進口的0.1～999.9秒時間繼電器，用手指設定你所需要的時間，再用手搬動曝光頭使之對準承片臺，按“曝光”鍵，曝光計時開始，時間計電器上的時鐘數(shù)碼不斷閃動，氣動快門在計時開始時已打開。直到預設時間到，快門關、曝光結束。

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五、安裝說明

1.拆箱：

拆箱取出主機和附件箱時，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單元時，應立即放入無塵房間。

拆箱程序：

1.大箱拆開后，拆去塑料罩和干燥劑。

1.拆去主機周圍的附件箱。

1.拆去主機工作臺四個腳的連接件，裝上四個防塵足墊。

1.用人工抬臺面版，將主機移入凈化間要安裝的地方。

2.安裝和清洗：

1.認真清洗各承片臺和版夾盤（包括“備件”），不用備件仍需涂上防銹油，放到備件箱內。

1.調節(jié)工作臺下面四個螺桿足的高度，使工作臺四角高度一致。

1.安裝曝光頭（由我方派人安裝）

用戶拆換汞燈時注意：①用脫脂棉擦干凈汞燈球面，清洗和安裝汞燈時，手指不要接觸汞燈球面；②裝汞燈時，既要將上下接線片壓緊，又要注意不把汞燈扭斷！接線片如果沒有壓緊，造成汞燈“啟輝”困難，每次換汞燈后，都要進行出射光束均勻性調節(jié)。

1.安裝顯微鏡（由我方派人安裝），注意兩個單筒顯微鏡垂直于版。

1.電源和氣源的連接

按說明書接上電源、氣源和真空源。

如果用戶光刻間內沒有真空源，還應配置TW-2A型真空泵，真空泵不能安裝在凈化間內，而應安裝在凈化間外，通過長真空管引入本機。

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六、使用、維護和保養(yǎng)說明

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

（1）每日任務：

a.測量成象表面的照度，通過光欄手輪調節(jié)照度，使之達到所希望的照度。同時進行不均勻性調節(jié)。

b.檢查氣壓表：

△觀察進氣壓是否≥0.3Mpa

△將氣浮壓力調到0.1Mpa

c.檢查真空表

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

d.清掃承片臺上平面，無油、無塵、無硅碴等，同時清掃承片臺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)真空表指示值不應有明顯變化。

2.電器部分使用維護和保養(yǎng)說明

C25X100型掩膜曝光機電氣控制部分包括汞燈電路、曝光定時等幾部分。主要按鈕開關采用施耐德公司產品，輸出電磁閥全部采用日本SMC公司生產的電磁閥，使整機的可靠性大幅提高。

（1）總功率及電源

電氣控制部分總功率為＜1.5KW。

電源：真空泵電機單相220V，50HZ。

（2）汞燈電路

按下“汞燈電源”按鈕,汞燈電源接通。