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G-25D型高精密單面光刻機

簡介—— 一、主要用途:本設備是我公司專門針對各大專院校及科研單位對光刻機的使用特性研發的一種精密光刻機,它 主要用于中小規模集成

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G-25D型高精密單面光刻機

G-25D型高精密單面光刻機


一、主要用途:

本設備是我公司專門針對各大專院校及科研單位對光刻機的使用特性研發的一種精密光刻機,它 主要用于中小規模集成電路、半導體元器件、光電子器件、聲表面波器件的研制和生產。

二、 主要性能指標

1、曝光類型:單面;

2、曝光面積:110×110mm;

3、曝光照度不均勻性:≤±3%;

4、曝光強度:≤40mw/cm2可調;

5、紫外光束角:≤3?;

6、紫外光中心波長:365nm;

7、紫外光源壽命:≥2萬小時;

8、采用電子快門;

9、曝光分辨率:1μm(用戶的“版”、“片”精度必須符合國家規定,環境、溫度、濕度、塵埃能得到嚴格控制,采用進口正性光刻膠,且勻膠厚度能得到嚴格控制,加之前后工藝先進)

10、顯微鏡掃描范圍:X: ±15mm   Y:±15mm;

11、對準范圍:X、Y 調節 ±4mm;Q向調節±3°;

12、套刻精度:1μm;

13、分離量;0~50μm可調;

14、曝光方式:密著曝光,可實現硬接觸、軟接觸和微力接觸曝光;

15、找平方式:氣浮找平;

16、顯微系統:雙視場CCD系統,顯微鏡91X~570X連續變倍(物鏡1.6X~10X連續變倍),雙物鏡距離可調范圍50mm~120mm,計算機圖像處理系統,19″液晶監視器;

17、掩模版尺寸:100×100mm;

18、基片尺寸: 76×76mm,或者Φ76mm;

19、基片厚度:≤5 mm;當您的基片厚度≤1mm時,我公司為本機配置標準承片臺(不另計費),當基片厚度>1mm時,設備需配置專用承片臺(訂貨時用戶須說明,費用另議)。

20、曝光定時:0~999.9秒可調;

21、電源:單相AC220V  50HZ ,功耗≤1.5KW;

22、潔凈空氣壓力:≥0.4MPa;

23、真空度:-0.07MPa~-0.09MPa;

24.設備所需能源:

主機電源: 220V±10%   50HZ,1.5KW。

潔凈空氣≥0.4MPα。

真空:-0.07~-0.08MPα。

25.G-25D型高精密光刻機的組成:

由LED紫外曝光頭、CCD顯微顯示系統、對準工作臺、電氣控制系統構成。

26.附件如下:

主機附件:(出廠時安裝到機器上)

(1)100×100mm掩版夾盤。

(2)76×76mm承片臺

(3)顯微鏡組成

(4)單筒顯微鏡二個

(5)兩個CCD

(6)視頻連接線。

(7)計算機和19"液晶監視器。

 

光刻機現場實物圖

                                                                                                                            曝光頭部件圖


三、工作條件:

1.安裝環境:

(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。

四、工作原理及結構說明:

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、三層導軌和半球找平機構等組成。

電控箱安裝在工作臺后面。

2.曝光頭:

(1)曝光原理:

UV-LED紫外燈發出大量紫外線光,經專用光學系統,形成均勻照明。

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)


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.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。

(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。

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”手動壓緊到主機上。

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的。

d.五層導軌

五層導軌實現承片臺對版的相對運動。(X和Y向)±5mm和±5°旋轉運動。

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”。

五、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(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,氣壓表顯示數值。

此時檢查左表板上的“系統真空”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5.5A左右,說明汞燈已點燃。

最少要15分鐘以后,汞燈亮度才能穩定,操作者才能進行以下工作。

3.調節氣壓(左表板)

觀察進氣壓力,是否≥0.3Mpa,然后調節“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,片不規則(如碎片)等,片的吸牢程度降低,而且“系統真空表”有掉表現象,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”狀態變成“真空吸球”狀態。

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)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碼不斷閃動,電子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。

六、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:

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.拆去主機四個腳的固定件。

d. 用人工抬下主機,將主機移入凈化間要安裝的地方。

2. 安裝和清洗:

a. 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。

b. 調節機架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。

七、使用、維護和保養說明

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,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,通過光欄手輪調節照度,使之達到所希望的照度。同時進行不均勻性調節。

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,“系統真空表”上的真空度≥-0.07Mpa左右,否則應檢查管路系統,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,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“系統真空表”,“吸版”和“解除吸版”,系統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說明

G-25D型光刻機電氣控制部分包括LED紫外燈電路、曝光定時等幾部分。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。

八、設備配置清單:(制造商提供)


序號

名稱

型號規格

數量

廠家

1

LED曝光頭

非標

1

成都鑫南光

2

無油真空泵

AP-550V

1

上海

3

電磁閥

SMC

7

日本

4

時間繼電器

若干

1

日本

5

無級變倍高分辨率

顯微鏡

非標

2

北京

6

平移臺導軌

非標

5

成都鑫南光

7

采集器

非標

2

北京

8

CCD

非標

2

北京

9

計算機及

19"液晶顯視器

非標

1

成都

10

光刻機專用軟件

非標

1

成都鑫南光

11

升降機構

非標

1

成都鑫南光

12

對準機構

非標

1

成都鑫南光

13

掩膜版

100×100mm

1

成都鑫南光

14

承片臺

76×76mm

1

成都鑫南光

15

電氣控制系統

若干

1

國產優質品牌

16

真空系統

若干

1

成都

17

指示系統

若干

1

成都

18

設備機架及臺面板等

非標

1

成都鑫南光



































九、關于設備相關情況的特別說明:

作為公司的主導產品之一,我們自主設計﹑制造及銷售各型精密光刻機已走過近二十年歷程,產品品種由當初單一的2-3種發展到現在的近20種型號,以便滿足各大專院校、科研單位、企業等部門的不同使用要求,在產品質量、備件供應以及售后服務等方面均受到用戶的普遍認同,市場覆蓋全國各地,每走一步,我們都力求在設備整體的技術性能﹑操作穩定及可靠性等方面較以前有所提升,當然,這也離不開廣大客戶在長期使用我們產品過程中不斷提出寶貴的改進意見,目前公司已形成完整的技術研發﹑制造﹑銷售及完善的售后服務體系,您所購設備在使用過程中若遇到任何問題需要我們解決,公司售后服務部在接到您正式通知后,將在4小時內通過電話進行處理,如果需要,24小時內(僅限國內大陸)我們的專業人員將到達您的設備現場服務,另外:我公司專業人員根據20余年來對光刻機調試和售后服務所積累起來的經驗,同時還可向您提供光刻相關工藝的技術咨詢和服務。


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