一、主要用途和主要性能指標(biāo)

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。

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.? ? ?有六種版夾盤,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。對版的厚度無特殊要求（1～4mm皆可）。

2.? ? ?設(shè)有相對應(yīng)的真空吸附基片的“承片臺”五個，分別適用于φ2、φ3、φ4、φ5、φ6。對于非標(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：160mm×160mm

曝光不均勻性≤3%

曝光強度≥30mW/cm2可調(diào)

紫外光束角≤3°

紫外光中心波長365nm、404nm、435nm可選

紫外光源壽命：≥2萬小時

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

5.? ? ?該機為接觸式曝光機，但可實現(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：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(yán)格控制，采用進口正性光刻膠，且勻膠厚度得到嚴(yán)格控制。加之前后工藝先進的話，硬接觸曝光的最小分辨度可達1μm以上

7.對準(zhǔn)：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）。

1.? ? 對準(zhǔn)臺：（采用片動，版不動方式）

X、Y調(diào)整：±5mm。

2.? ? θ調(diào)整：轉(zhuǎn)角≤5°

對準(zhǔn)間隙（分離間隙）0～5mm任意可調(diào)。

整個對準(zhǔn)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(diào)到≤±0.5μm。

8.設(shè)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720 mm（長）×720 mm（寬）×882mm（高）。

重量：≤100Kg。

機體放在專用工作臺上。

工作臺:1100 mm（長）×750 mm（寬）×645 mm（高）。

高度可調(diào)范圍0～30mm。

重量50Kg（工作臺后側(cè)裝有電氣部分）。

總重量≤200Kg

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10.C25X-300型光刻機的組成

(1)主機

a.? ? ?主機（含機體和工作臺）

b.? ? ?對準(zhǔn)用單筒顯微鏡

c.? ? ?LED曝光頭

（2）附件

a.? ? ?主機附件：

1)? ? ?3"□型掩版夾盤

4"□型掩版夾盤（出廠時安裝到機器上）

2)? ? ?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）

b.? ? ?顯微鏡組成

(1)? 單筒顯微鏡二個

(2)? 兩個CCD

(3)? 視頻連接線。

(4)? 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：

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

（2）? ? ? ? ?相對濕度不超過60%

（3）? ? ?振動，因為曝光機要求很高的對準(zhǔn)精度，故要求機器安裝在無振動的地方，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。

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(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)。非標(biāo)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(jié)構(gòu)說明

3.1.術(shù)語：

本機由主機、工作臺、電控箱和附件箱構(gòu)成。

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

?電控箱安裝在工作臺后面。

附件箱內(nèi)裝有不同規(guī)格的“承片臺”、“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）

本機擁有高均勻性的曝光系統(tǒng)，其不均勻性≤±3%。

（3）曝光時間的控制

本機設(shè)有進口時間繼電器，可進行0.1～999.9秒曝光時間的預(yù)選。

為了補償LED照度的變化，本機設(shè)有可調(diào)光強大小的“可變光欄”。

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(zhuǎn)換裝置。因而大有利于對準(zhǔn)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(zhǔn)工作可在不移動顯微鏡的情況下一次對準(zhǔn)，

每臺顯微鏡都分別具有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. 對準(zhǔn)臺

（1）對基片楔形偏差的“找平”機構(gòu)：

傳統(tǒng)的“找平”機構(gòu)，采用“半球體”機構(gòu)，這種機構(gòu)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(fù)印機構(gòu)

a.“真空復(fù)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(chǎn)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(diào)節(jié)。

b.“微力接觸”

本機由于運用“氣浮找平”機構(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）對準(zhǔn)臺

? 對準(zhǔn)臺由以下部件組成：

a.“板架機構(gòu)”：

?“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(gòu)

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

c.微分離機構(gòu)：

“接觸”-“分離”是靠微分離機構(gòu)實現(xiàn)的。

d.五層導(dǎo)軌

? 上三層導(dǎo)軌實現(xiàn)承片臺對版的相對運動。（X和Y向）±5mm。

? 下面二層導(dǎo)軌實現(xiàn)對準(zhǔn)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(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消除的，因而提高了套刻對準(zhǔn)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(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已點燃。

3.調(diào)節(jié)氣壓（左表板）

?觀察進氣壓力，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.承片臺上升并使片頂版。

承片臺上升時，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)計壓力。此時，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.對準(zhǔn)：

（1）打開顯微鏡、顯視器開關(guān)和計算機開關(guān)。

（2）進行細(xì)調(diào)對準(zhǔn)

對準(zhǔn)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(shè)在主機左前方，按下開關(guān)，可進行±20mm掃描運動。

（4）真空壓緊

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

本機設(shè)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(zhǔn)情況好才能進行下一步。

8.? 曝光：

曝光前必須預(yù)設(shè)曝光時間，本機左表板上設(shè)有進口的0.1～999.9秒時間繼電器，用手指設(shè)定你所需要的時間，再用手搬動曝光頭使之對準(zhǔn)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(yù)設(shè)時間到，快門關(guān)、曝光結(jié)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(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.? 拆去主機周圍的附件箱。

c.? 拆去主機工作臺四個腳的連接件，裝上四個防塵足墊。

d.? 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：

a.? 認(rèn)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(nèi)。

b.? 調(diào)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。

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(yuǎn)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(wù)：

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

b.檢查氣壓表：

△ 觀察進氣壓是否≥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(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. 電器部分使用維護和保養(yǎng)說明

C25X-300型掩膜光刻機電氣控制部分，曝光定時等幾部分。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。