一、主要用途和主要性能指标

主要用途：

本机针对各大专院校、企业及科研单位。对光刻机使用特性研发的一种高精度的光刻机。

它主要用于中小规模集成电路、半导体元器件、光电子器件、声表面波器件、薄膜电路、电力电子器件的研制和生产，适合硅片、玻璃片、陶瓷片、铜片、不锈钢片、宝石片的曝光，而且也适合易碎片如:砷化钾、磷化铟的曝光以及非圆形基片和小型基片的曝光。

主要性能指标：

1. 有六种版夹盘,能真空吸附7" ×7"或6" ×6"或5" ×5"或4" ×4"或3" ×3"或2.5" ×2.5"方形掩板。对版的厚度无特殊要求（1～4mm皆可）。

2. 设有相对应的真空吸附基片的“承片台”五个，分别适用于φ2、φ3、φ4、φ5、φ6片。对于非标准片或碎片，只要堵塞相应的小孔，同样能真空吸附。

3. 照明：

光源：采用GCQ350Z型超高压水银直流汞灯。

照明范围：≤ф160mm

不均匀性：ф160mm内±3%

可使用的波长：g线、h线、I线的组合。根据用户要求，可增加I线滤光片。

成象面照明：光照度10～15毫瓦/厘米²,任意可调(出厂时,照明度调在10mw/cm²)。

4. 采用进口时间继电器（该继电器可从0.1秒∽999.9秒预设）控制气动快门，动作准确可靠。

5. 该机为接触式曝光机，但可实现：

a. 硬接触曝光：用管道真空来获得高真空接触。真空≤-0.05MPa。

b. 软接触曝光：接触压力可将真空降到-0.02MPa ～ -0.05MPa之间。

c. 微力接触曝光：小于软接触。真空≥-0.02MPa。

6.  分辩率估计：如果用户的“版”、“片”精度符合国家规定，环境、温度、湿度、尘埃得到严格控制，采用进口正性光刻胶，且匀胶厚度得到严格控制。加之前后工艺先进的话，硬接触曝光的最小分辨度可达1μm以上

7.对准：观察系统为两个单筒显微镜上装二个CCD摄像头，通过视屏线连接到显视屏上。

a. 单筒显微镜为0.7X～4.5X连续变倍显微镜（也可为1.6X～10X）。

b.CCD摄像机靶面对角线尺寸为：1/3，（6mm）;

c.采用19"液晶监视器，其数字放大倍率为19&pide;1/3=57倍；

d.观察系统放大倍数为：0.7×57≈40倍（最小倍数），4.5×57≈256倍（最大倍数）或（91倍～570倍）。

1.     对准台：（采用片动，版不动方式）

X、Y调整：±5mm。

2.     θ调整：转角≤5°

对准间隙（分离间隙）0～5mm任意可调。

整个对准台相对于显微镜可作±20mm扫描运动。

“接触、分离”20μm情况下，片相对于版的“漂移量”，可调到≤±0.5μm。

8.设备所需能源：

主机电源： 220V±10%   50HZ

洁净空气≥0.4MPα。

真空：-0.07～－0.08MPα。

9.尺寸和重量：

 尺寸：机体720 mm（长）×720 mm（宽）×882mm（高）。

重量：≤100Kg。

机体放在专用工作台上。

工作台:1100 mm（长）×750 mm（宽）×645 mm（高）。

高度可调范围0～30mm。

重量50Kg（工作台后侧装有电气部分）。

总重量≤200Kg

10.C25X-200型光刻机的组成

(1)主机

a. 主机（含机体和工作台）

b. 对准用单筒显微镜

c. 蝇眼曝光头

（2）附件

a. 主机附件：

1) 3"□型掩版夹盘

4"□型掩版夹盘（出厂时安装到机器上）

2) 用于2"基片的真空夹持承片台。

    用于3"基片的真空夹持承片台（出厂时安装到机器上）

（若需特殊的基片承片台，订货时用户提出）

b. 显微镜组成

(1)   单筒显微镜二个

(2)   两个CCD

(3)   视频连接线。

(4)   计算机和22"液晶监视器。

二、工作条件

1.安装环境：

（1）          建议室温保持在25℃±2℃（77°F±3.6°F华氏）。

（2）          相对湿度不超过60%

（3） 振动，因为曝光机要求很高的对准精度，故要求机器安装在无振动的地方，保持振幅不超过4μm。

（4） 净化。房间的净化也很重要，特别是生产线条很细的产品，希望房间净化到100级。

2.对掩版的要求：

  该机对掩版厚度无要求而外形尺寸和不平整度都应符合国家标准。非标版无法真空吸附，只能用压片压紧。

三、工作原理及结构说明

3.1.术语：

本机由主机、工作台、电控箱和附件箱构成。

主机由曝光头、显微镜、板架、承片台、Z向运动装置、五层导轨和半球找平机构等组成。

 电控箱安装在工作台后面。

附件箱内装有不同规格的“承片台”、“掩板架”。

3.2曝光头：

（1）曝光原理：

a. 350W超高压汞灯发出大量紫外线光，蝇眼曝光头形成平行 均匀照明。

（2）照度不均匀性的测量及计算：

不均匀性用紫外检测计测量（UV-A型紫外辐照计）

             E最大 - E最小

U = ±────────×100%

                 E最大 + E最小

测量5点或9点（如右图）

本机拥有高均匀性的曝光系统，其不均匀性≤±3%。

（3）曝光时间的控制

本机设有进口时间继电器，可进行0.1～999.9秒曝光时间的预选。

为了补偿汞灯照度的变化，本机设有可调光强大小的“可变光栏”。

3.3显微镜：采用无级变倍单筒显微镜。

这种单筒显微镜同双视场显微镜相比，其优点显而易见，它不仅倍率齐，图象清晰、分辩率高，而且具有快速变倍转换装置。因而大有利于对准速度的提高。

操作者可在液晶屏同时看清二物镜里的像，因此，版和片的套刻对准工作可在不移动显微镜的情况下一次对准，

每台显微镜都分别具有X、Y、Z调节装置，非常有利于调焦距和找标记线等。

4. 对准台

（1）对基片楔形偏差的“找平”机构：

传统的“找平”机构，采用“半球体”机构，这种机构的“找平力”比较紧塞，用气浮办法解决了紧塞问题。

（2）复印机构

a.“真空复印”，又叫“真空密着”。

   属于是接触式曝光机，曝光时片要顶紧版，由于存在顶紧力，片顶紧版时，版向上弯曲变形，造成中间部位接触不良，影响曝光分辩率和产品成品率。我们采用密封圈A进行密封，并通过B管道使C腔抽真空，大气的压力把版压向片，使之版片牢牢压紧，压紧力的大小，可通过通入管道的“密着真空度”进行调节。

b.“微力接触”

本机由于运用“气浮找平”机构，不仅“找平”非常理想，而且“找平力”也非常小，因而找平力使版的变形也小。为了提高版的复用率，和产品成本率，用户不一定用“真空复印”方式曝光，用底吹式接触曝光也可以。

（3）对准台

  对准台由以下部件组成：

a.“板架机构”：

 “版”真空吸附在“版夹盘上”，“版夹盘”真空吸附到主机上。

b. 半球气浮找平机构

   该机构非常理想地消除基片的楔形误差，承片台的升降由导向精度靠非常精密的，无间隙运动的“滾珠直进导轨” 执行。承台可作±5°旋转运动。

c.微分离机构：

“接触”-“分离”是靠微分离机构实现的。

d.五层导轨

  上三层导轨实现承片台对版的相对运动。（X和Y向）±5mm。

  下面二层导轨实现对准台相对于显微镜X、Y（±20mm）扫描运动。

由于采用片运动，版不运动，显微镜里的版上图形不动。五层导轨的自重力和版片间的顶紧力一致，所以导轨间的间隙始终是自动消除的，因而提高了套刻对准精度，减少了“漂移”。

四、操作程序的简要说明

每天上班后，清洁曝光机各部位，尤其是清扫“承片台”上平面和承片台上的“真空密着环（橡皮，使之无油、无尘、无硅碴等）。

1. 打开电源开关，（右表板上标有“电源”字的开关），灯亮，气压表显示数值。

此时检查左表板上的“系统真空”表，看是否保持真空度≥-0.07MPa以上，否则要检查漏气原因并消除之。

2. 打开汞灯电源（左表板上标有“汞灯”字样的开关），指示灯亮。

此时观察电流表指针，直到指到4A左右，说明汞灯已点燃。

最少要15分钟以后，汞灯亮度才能稳定，操作者才能进行以下工作。

3.调节气压（左表板）

 观察进气压力，是否≥0.3Mpa，然后调节“给定压力”=0.1kg/cm2。

4.“真空吸版”

 将版放到版夹盘上，按“真空吸版”开关（面板上标有“吸版”字样的开关），指示灯亮。版被吸牢。如果“系统真空表”因这一动作而掉表，应查明原因，是否版不平，或者版和版夹盘上有杂物。

5.“真空吸片”

检查承片台表面是否清洁，放上片，按“真空吸片”开关，（面板上标有“吸片”字的开关）灯亮，片被吸牢。

 如果片的底面不平，片不规则（如碎片）等，片的吸牢程度降低，而且“系统真空表”有掉表现象，如果严重，将影响吸片牢度。

6.承片台上升并使片顶版。

承片台上升时，按“气浮”键（面板上标有“气浮”字的开关）灯亮，不放手直到顶升压力回复到设计压力。此时，操作者观察气浮压力数显表，是否到预设压力。如果到预设压力，说明版、片已找平。停止顶版，并放手“气浮”键，半球由“气浮”状态变成“真空吸球”状态。

7.对准：

（1）打开显微镜、显视器开关和计算机开关。

（2）进行细调对准

对准操作，必须在分离情况下操作，否则将擦伤版！

（3）扫描运动

扫描手柄设在主机左前方，按下开关，可进行±20mm扫描运动。

（4）真空压紧

当操作者确信版和片已对准，首先使片再次顶紧版，使之接触。确信版片对准符合要求，按“密着”键（面板上标有“密着”字的键）。

本机设有这个键，以便操作者在显微镜观察下看“真空密着”时，是否“跑片”。确信没有跑片，对准情况好才能进行下一步。

8.  曝光：

曝光前必须预设曝光时间，本机左表板上设有进口的0.1～999.9秒时间继电器，用手指设定你所需要的时间，再用手搬动曝光头使之对准承片台，按“曝光”键，曝光计时开始，时间计电器上的时钟数码不断闪动，气动快门在计时开始时已打开。直到预设时间到，快门关、曝光结束。

五、安装说明

1.  拆箱：

拆箱取出主机和附件箱时，不需使用无尘房间，一旦拆箱后，特别是从密封的塑料袋式小木箱取出每个单元时，应立即放入无尘房间。

拆箱程序：

a.  大箱拆开后，拆去塑料罩和干燥剂。

b.  拆去主机周围的附件箱。

c.  拆去主机工作台四个脚的连接件，装上四个防尘足垫。

d.  用人工抬台面版，将主机移入净化间要安装的地方。

2. 安装和清洗：

a.  认真清洗各承片台和版夹盘（包括“备件” ），不用备件仍需涂上防锈油，放到备件箱内。

b.  调节工作台下面四个螺杆足的高度，使工作台四角高度一致。

c.  安装曝光头（由我方派人安装）

用户拆换汞灯时注意：①用脱脂棉擦干净汞灯球面，清洗和安装汞灯时，手指不要接触汞灯球面；②装汞灯时，既要将上下接线片压紧，又要注意不把汞灯扭断！接线片如果没有压紧，造成汞灯“启辉”困难，每次换汞灯后，都要进行出射光束均匀性调节。

d.  安装显微镜（由我方派人安装），注意两个单筒显微镜垂直于版。

e.  电源和气源的连接

按说明书接上电源、气源和真空源。

如果用户光刻间内没有真空源，还应配置TW-2A型真空泵，真空泵不能安装在净化间内，而应安装在净化间外，通过长真空管引入本机。

六、使用、维护和保养说明

1. 定期检查：这样做，可以使曝光机永远处于良好的工作状态，并达到其最好的工作性能。

（1）每日任务：

a.  测量成象表面的照度，通过光栏手轮调节照度，使之达到所希望的照度。同时进行不均匀性调节。

b.检查气压表：

△ 观察进气压是否≥0.3Mpa

△ 将气浮压力调到0.1Mpa

c.检查真空表

不“吸片”和没有进行“真空吸版”情况下，“系统真空表”上的真空度≥－0.07Mpa左右，否则应检查管路系统，查明漏气原因，并想法排除。

d. 清扫承片台上平面，无油、无尘、无硅碴等，同时清扫承片台上安装的橡皮密着环，使之无硅碴等。

e . 清扫版夹盘上下两平面，特别是上平面，不得有硅碴、灰尘等，按“吸版”按钮，吸上版，用手检查版应牢牢吸住，观察“系统真空表”，“吸版”和“解除吸版”，系统真空表指示值不应有明显变化。

2. 电器部分使用维护和保养说明

C25X-200型掩膜曝光机电气控制部分包括汞灯电路、曝光定时等几部分。主要按钮开关采用施耐德公司产品，输出电磁阀全部采用日本SMC公司生产的电磁阀，使整机的可靠性大幅提高。

（1）总功率及电源

电气控制部分总功率为＜1.5KW。

电源：真空泵电机单相220V，50HZ。

（2）汞灯电路

按下“汞灯电源”按钮, 汞灯电源接通。