UV2000-25光刻機(jī)說(shuō)明書

1、URE2000/25型深度光刻機(jī)說(shuō)明書 中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所目 錄一、 整機(jī)系統(tǒng)描述二、 性能指標(biāo)和設(shè)備參數(shù)三、 系統(tǒng)工作原理及結(jié)構(gòu)1. 工作原理2. 機(jī)械結(jié)構(gòu)圖3. 電控系統(tǒng)框圖4. 關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)圖5. 氣路圖四、 電器接線圖及接線表五、 環(huán)境要求六、 安裝要求場(chǎng)地大小、電源要求等七、 面板及儀表說(shuō)明八、 操作步驟工作過(guò)程一、 整機(jī)系統(tǒng)描述URE-2000/25型深度光刻機(jī)，是在URE-2000A和URE-2000B基礎(chǔ)上開發(fā)成功的，其主要特點(diǎn)是：燈源采用200W交流高壓汞燈，曝光波長(zhǎng)使用365nm，曝光面積f100mm（可擴(kuò)展為150mm150mm）。曝光系統(tǒng)采用積木錯(cuò)位蠅眼透鏡實(shí)現(xiàn)均

2、勻照明和平滑衍射效應(yīng)。掩模面的最大照度可達(dá)10mW/cm(用365nm探頭測(cè)量，曝光面積f100mm)，照度可通過(guò)曝光系統(tǒng)內(nèi)部的可變光欄進(jìn)行調(diào)節(jié)。對(duì)準(zhǔn)采用雙目雙視場(chǎng)對(duì)準(zhǔn)顯微鏡（可添加CCD對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)），對(duì)準(zhǔn)顯微鏡的有三對(duì)目鏡和三對(duì)物鏡可以互換，組合后最大倍數(shù)為375倍。對(duì)準(zhǔn)物鏡軸距可在20mm-63mm之間變化。在目鏡中可單獨(dú)觀察到一個(gè)視場(chǎng)的像，也可同時(shí)觀測(cè)到兩個(gè)視場(chǎng)的像。機(jī)器由單片機(jī)系統(tǒng)通過(guò)主機(jī)上控制面板進(jìn)行操作（如帶CCD的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)則通過(guò)主計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作）。工件臺(tái)可帶動(dòng)掩模樣片一起作X、Y整體運(yùn)動(dòng)（關(guān)掉工件臺(tái)真空），也可X、Y整體運(yùn)動(dòng)鎖緊（關(guān)掉工件臺(tái)真空）。樣片相對(duì)于掩?？勺鱔、Y、Z、六維

3、運(yùn)動(dòng)，其中X、Y、Z、通過(guò)手輪調(diào)節(jié)，分別通過(guò)球氣浮調(diào)節(jié)。共有2.5英寸、3英寸、4英寸、5英寸四種掩模吸盤。二、 性能指標(biāo)和設(shè)備參數(shù)l 曝光面積：75mm75mm （可擴(kuò)展為 100mm）l 分辨力：11.2微米（膠厚2微米的正膠）l 最大膠厚300微米 （SU8膠）l 套刻精度：0.6微米l 掩膜樣片整體運(yùn)動(dòng)范圍：X：15mm，Y：15mml 掩膜尺寸：2.5寸，3寸，4寸，（可擴(kuò)展至5寸）l 樣片尺寸：直徑 15mm 100mm厚度 0.1mm 6mm l 照明均勻性：3 （75mm75mm范圍）l 掩膜相對(duì)于樣片運(yùn)動(dòng)行程：X：3mm；Y：3mm；：6度）l 汞燈功率：200W（直流）l

4、曝光方式 定時(shí)（可倒計(jì)時(shí)曝光，定時(shí)范圍0.1s-999s）和定劑量l 對(duì)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)調(diào)焦范圍：1.5mml 曝光面功率密度：13mW/cm三、 系統(tǒng)工作原理及結(jié)構(gòu)1.工作原理和設(shè)計(jì)方案1.1 曝光光學(xué)系統(tǒng) 曝光光學(xué)系統(tǒng)的功能主要有：平滑衍射效應(yīng)、實(shí)現(xiàn)均勻照明、濾光和冷光處理、實(shí)現(xiàn)強(qiáng)光照明和光強(qiáng)調(diào)節(jié)。1.1.1衍射效應(yīng)平滑方案 按照Fraunhofer的衍射理論，寬為2a的單縫用波長(zhǎng)為l的光照明，在離f遠(yuǎn)處產(chǎn)生的衍射光強(qiáng)分布是： 由于衍射使主峰旁邊還有很多次峰，造成光刻線條質(zhì)量下降，線條越細(xì)、距離越遠(yuǎn)、曝光波長(zhǎng)越長(zhǎng)，則這一現(xiàn)象越明顯。 圖1 不消衍射時(shí)在工件上的光強(qiáng)分布 圖2 采用積木錯(cuò)位蠅眼透鏡

5、時(shí)在工件上的光強(qiáng)分布在本設(shè)備中采用積木錯(cuò)位式蠅眼透鏡（結(jié)構(gòu)如圖3示）形成多點(diǎn)光源，由于采用積木錯(cuò)位式蠅眼透鏡，保證單根積分棒截面為正方形，從而具有兩好的加工性和裝配性，同時(shí)保證在任意積分棒的結(jié)合處只有兩個(gè)棱，故易實(shí)現(xiàn)不漏光，此外還保證任意積分棒和周圍的積分棒等距離，對(duì)保證照明均勻性和消衍射效果明顯。從而保證光刻分辨率。圖3 積木錯(cuò)位式蠅眼透鏡1.1.2 多點(diǎn)光源實(shí)現(xiàn)均勻照明的原理系統(tǒng)采用柯拉照明的原理(如圖4示)，積分鏡是由多塊蠅眼透鏡拼接而成，能將能量分布不均勻的寬光束分解為若干細(xì)光束，各細(xì)光束均按柯拉原理照明在掩模面上。由于在細(xì)光束范圍內(nèi)能量分布基本上是均勻的，因而在掩模面上得到均勻照明。

6、由于細(xì)光束均疊加在掩模的相同區(qū)域，這就實(shí)現(xiàn)了照明的高能量化。圖4 均勻照明工作原理1.1.3紫外波段保證措施高壓汞燈發(fā)出的光包括i線、h線、g線及可見光和紅外等多種成分，其中i線、h線、g線是曝光所需要的，而可見光和紅外等多種成分則對(duì)曝光是有害的。在本方案中，橢球鏡和第一塊反射鏡鍍冷光介質(zhì)膜，所有透鏡均鍍紫外增透膜，并在光路上配紫外干涉濾光片。1.1.4強(qiáng)功率保證措施采用200W高壓交流汞燈，負(fù)透鏡和積木錯(cuò)位蠅眼透鏡均采用紫外透過(guò)率高的熔石英，并采用大包容角的橢球反射鏡。使用i線濾光片時(shí)在掩模面的能量密度可達(dá)到13mW/cm以上。汞燈安裝在一個(gè)三維工件臺(tái)，通過(guò)三維調(diào)節(jié)可將汞燈調(diào)節(jié)在橢球的焦點(diǎn)上

7、，這樣可保證照明面的能量最強(qiáng)，同時(shí)保證照明均勻性最好。另外在照明光學(xué)系統(tǒng)有一個(gè)可變光欄，可以調(diào)節(jié)照明面能量的強(qiáng)弱。1.1.5 快門控制 采用旋轉(zhuǎn)氣缸，通過(guò)二位五通電磁閥進(jìn)行控制。曝光方式采用到計(jì)時(shí)定時(shí)自動(dòng)曝光，也可采用定劑量曝光。由于快門位于后焦點(diǎn)處，因此溫度很高（左右），快門葉片采用鏡面不銹鋼。1.1.6冷卻措施風(fēng)冷，在曝光頭的后部有一個(gè)冷卻風(fēng)扇，在頂部有通風(fēng)口。1.2對(duì)準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)1.2.1 雙目雙視場(chǎng)對(duì)準(zhǔn)顯微鏡采用雙目雙視場(chǎng)合像對(duì)準(zhǔn)顯微鏡，物鏡和目鏡各配3對(duì)（最大倍數(shù)375倍，見圖5）。調(diào)節(jié)對(duì)準(zhǔn)物鏡手輪，其軸距可在20mm-63mm之間變化。在目鏡中可單獨(dú)觀察到一個(gè)視場(chǎng)的像，也可同時(shí)觀測(cè)到

8、兩個(gè)視場(chǎng)的像。對(duì)準(zhǔn)顯微鏡通過(guò)手輪調(diào)節(jié)上下運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)調(diào)焦。物鏡的倍率越大，數(shù)值孔徑也越大，測(cè)量精度就高，但視場(chǎng)就小，焦深就短。1.2.2 CCD對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)對(duì)于要求CCD對(duì)準(zhǔn)的URE-2000/25光刻機(jī)，其光學(xué)系統(tǒng)如圖6示，光學(xué)系統(tǒng)總放大倍數(shù)為20倍，測(cè)量視場(chǎng)為。物鏡的軸距可通過(guò)手輪進(jìn)行調(diào)節(jié)，其軸距可在20mm-90mm之間變化。兩套對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)可以單獨(dú)進(jìn)行調(diào)焦，調(diào)焦范圍1mm。對(duì)于薄膠（膠厚小于5mm），通過(guò)監(jiān)視器可以同時(shí)看到掩模和硅片對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，可直接通過(guò)計(jì)算機(jī)監(jiān)視器，調(diào)節(jié)對(duì)準(zhǔn)工件臺(tái)進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。對(duì)于厚膠，首先通過(guò)CCD對(duì)掩模標(biāo)記，并保存圖像，將對(duì)準(zhǔn)物鏡調(diào)焦至硅片面（膠層下表面），可看清硅片面的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，

9、和已保存掩模標(biāo)記圖像相對(duì)，即可實(shí)現(xiàn)厚膠對(duì)準(zhǔn)。 圖5 對(duì)準(zhǔn)顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)圖 圖6 CCD對(duì)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)圖1.3 工件臺(tái)工件臺(tái)主要功能有：l 掩模樣片一起作X、Y整體運(yùn)動(dòng)用于捕捉對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記和擴(kuò)大曝光面積。l 樣片相對(duì)于掩模作對(duì)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)（X、Y、）用于對(duì)準(zhǔn)。l 樣片相對(duì)于掩?？勺鱖、三維運(yùn)動(dòng)用于調(diào)平樣片、分離對(duì)準(zhǔn)間隙以及消除曝光間隙。l 吸緊和校平硅片l 掩模定位吸緊l 抽拉掩模臺(tái)在不更換掩?？焖偕舷缕?。 如圖7示，工件臺(tái)由XY整體運(yùn)動(dòng)臺(tái)、XY相對(duì)運(yùn)動(dòng)臺(tái)、球氣浮調(diào)平機(jī)構(gòu)、Z向上升機(jī)構(gòu)、抽拉掩模臺(tái)、承片臺(tái)、掩模吸盤等組成 圖7 工件臺(tái)剖面圖2.機(jī)械結(jié)構(gòu)圖2.1 結(jié)構(gòu)概述 如圖8（照片）和圖9（整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖）

10、示，URE-2000/25光刻機(jī)由主機(jī)、控制柜桌和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（不配CCD對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的機(jī)器不配計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）組成，三個(gè)部分通過(guò)電纜線連接，可以相互分離。主機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)由曝光光學(xué)系統(tǒng)、雙目雙視場(chǎng)對(duì)準(zhǔn)顯微鏡、CCD對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)、工件臺(tái)部件組成。整機(jī)可工作在三種狀態(tài)位，即：曝光位、顯微鏡對(duì)準(zhǔn)位、CCD對(duì)準(zhǔn)位。2.2 結(jié)構(gòu)組成2.2.1 曝光光學(xué)系統(tǒng)l 冷光橢球鏡l 200W高壓汞燈l XYZ汞燈調(diào)節(jié)臺(tái)l 光學(xué)元件：反射鏡、可變光欄、快門、負(fù)透鏡、積木錯(cuò)位紫外石英蠅眼透鏡組（75個(gè)透鏡，專利技術(shù)）、i線濾光片、場(chǎng)鏡1、場(chǎng)鏡2、反射鏡1、反射鏡2。l 冷卻風(fēng)扇2.2.2對(duì)準(zhǔn)工件臺(tái)l 掩模樣片整體運(yùn)動(dòng)臺(tái)（XY）l 掩

11、模樣片相對(duì)運(yùn)動(dòng)臺(tái)（XY）l 轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)l 樣片調(diào)平機(jī)構(gòu)l 樣片調(diào)焦機(jī)構(gòu)l 承片臺(tái)3個(gè)（mm、mm、根據(jù)用戶需求另設(shè)計(jì)制作一種）l 掩模夾4個(gè)（2.5英寸、3英寸、4英寸、5英寸）l 抽拉掩模臺(tái)2.2.3對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)l 光源、光纖、鹵素?zé)簦ㄅ鋫淦?只）、電源l 光學(xué)系統(tǒng)（兩套）：具備調(diào)焦功能。l CCD（兩個(gè)）l 采集卡2.2.4對(duì)準(zhǔn)顯微鏡l 光源、光纖、鹵素?zé)簟㈦娫磍 雙目雙視場(chǎng)對(duì)準(zhǔn)顯微鏡主體l 目鏡3對(duì)（10倍、16倍、25倍，共6個(gè)）l 物鏡3對(duì)（5倍、10倍、15倍，共6個(gè)）2.2.5電控系統(tǒng)l 汞燈觸發(fā)電源l 單片機(jī)控制系統(tǒng)l 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（由用戶自備）l 控制柜桌l 軟件（光盤）2.2.6氣動(dòng)

12、系統(tǒng)l 氣缸、電磁閥、減壓閥、氣動(dòng)開關(guān)等l 電磁閥驅(qū)動(dòng)l 氣動(dòng)儀表(壓力表和真空表)2.2.7其他附件l 真空泵l 壓力空氣系統(tǒng)（用戶自備）l 管道圖8 URE-2000/25光刻機(jī)照片 圖9 整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖3.電控系統(tǒng)框圖如圖10示，電控系統(tǒng)由汞燈電源、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（不配CCD對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的機(jī)器則沒(méi)有此系統(tǒng)）和主控單片機(jī)系統(tǒng)組成。汞燈電源由電感和觸發(fā)器構(gòu)成。主控單片機(jī)系統(tǒng)主要檢測(cè)曝光量（用于檢測(cè)均勻性和調(diào)試汞燈位置）、進(jìn)行積分實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置（包括曝光時(shí)間和曝光劑量設(shè)置），定劑量曝光、到計(jì)時(shí)曝光控制、控制電磁閥（實(shí)現(xiàn)氣浮調(diào)平和吸掩模）、參數(shù)記憶（原始參數(shù)和上次曝光參數(shù)記憶）、系統(tǒng)復(fù)位等。圖10電控系統(tǒng)框

13、圖 圖11 電控系統(tǒng)框圖4.關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)圖4.1 曝光光學(xué)系統(tǒng)如圖12示為曝光光學(xué)系統(tǒng)（曝光頭）光學(xué)結(jié)構(gòu)圖，200W的高壓汞燈發(fā)出的光，首先由鍍有冷光反射膜的橢球鏡進(jìn)行聚光，并初次過(guò)濾長(zhǎng)波段的光（可見光和紅外成分），再由一塊冷光反射鏡再一次過(guò)濾長(zhǎng)波成份，在橢球鏡的后焦點(diǎn)附近設(shè)置快門，通過(guò)其后的負(fù)透鏡將照明光轉(zhuǎn)變?yōu)槠叫泄?，同時(shí)進(jìn)行擴(kuò)束處理，又通過(guò)一塊反射鏡進(jìn)行光路轉(zhuǎn)折，在其后的光路中設(shè)置一個(gè)可變光欄用于調(diào)節(jié)曝光光強(qiáng)，其口徑可在f15mm-f60mm變化，之后由積木錯(cuò)位式的積分鏡進(jìn)行均勻照明、消衍射和側(cè)壁增陡處理，最后通過(guò)窄帶的干涉濾光片、場(chǎng)鏡，大反射鏡等將掩模和樣片的上表面照明。在曝光頭中，蠅眼

14、透鏡以前所有的光學(xué)元件都將采用石英材料，以保證短波成份的透過(guò)率高且耐溫性好，所有透鏡都鍍短波增透膜。汞燈安裝在一個(gè)三維臺(tái)子上，在XYZ三個(gè)方向的調(diào)節(jié)范圍都在10mm左右。圖12曝光光學(xué)系統(tǒng)4.2 工件臺(tái)如圖13和圖14示：工件臺(tái)為光刻機(jī)的一個(gè)關(guān)鍵由掩模樣片整體運(yùn)動(dòng)臺(tái)（XY）、掩模樣片相對(duì)運(yùn)動(dòng)臺(tái)（XY）、轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)、樣片調(diào)平機(jī)構(gòu)、樣片調(diào)焦機(jī)構(gòu)、承片臺(tái)、掩模夾、抽拉掩模臺(tái)組成。整體運(yùn)動(dòng)臺(tái)包括X臺(tái)和Y臺(tái)，運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)關(guān)掉其鎖緊真空，運(yùn)動(dòng)到位再打開真空。兩個(gè)方向都采用側(cè)V型滾動(dòng)導(dǎo)軌，運(yùn)動(dòng)行程約20mm。掩模樣片相對(duì)運(yùn)動(dòng)臺(tái)（XY）位于整體運(yùn)動(dòng)臺(tái)之上，通過(guò)一個(gè)鑄件相連，兩個(gè)方向也都采用側(cè)V型滾動(dòng)導(dǎo)軌，作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)

15、都手輪進(jìn)行調(diào)節(jié)，拉簧復(fù)位。運(yùn)動(dòng)行程約20mm。樣片調(diào)平機(jī)構(gòu)包括球座和半球，當(dāng)需要調(diào)平時(shí)在二者之間通，調(diào)平完成。調(diào)平過(guò)程中首先通過(guò)二位三通電磁閥在球座和半球通上壓力空氣，再通過(guò)調(diào)焦手輪，使球座、半球、樣片向上運(yùn)動(dòng)，使樣片與掩模相靠而找平樣片，并二位三通電磁閥將球座和半球切換為真空進(jìn)行鎖緊而保持調(diào)平狀態(tài)。樣片調(diào)焦機(jī)構(gòu)由調(diào)焦手輪、杠桿機(jī)構(gòu)和上升直線導(dǎo)軌等組成，調(diào)平上升過(guò)程初步調(diào)焦，調(diào)平完成鎖緊球氣浮后，樣片和掩模之間會(huì)產(chǎn)生一定的間隙，因此必須進(jìn)行微調(diào)焦。另一方面，調(diào)平完成進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，必須分離一定的對(duì)準(zhǔn)間隙，也需要進(jìn)行微調(diào)焦。抽拉掩模臺(tái)主要用于快速上下片，由燕尾導(dǎo)軌、定位擋塊和鎖緊手輪組成。 承片臺(tái)和掩

16、模夾是根據(jù)不同的樣片和掩模尺寸而進(jìn)行設(shè)計(jì)的。掩模夾的上下面均可吸掩模，一般采用上吸掩模方式。當(dāng)采用上吸掩模方式，承片臺(tái)和掩模夾需要配對(duì)更換、或大號(hào)掩模夾對(duì)小號(hào)承片臺(tái)，當(dāng)采用上下吸掩模方式，則不需配對(duì)使用。承片臺(tái)吸小片時(shí)只需開小片真空，吸大片時(shí)既需開小片真空也需開大片真空。工件臺(tái)是安裝在一個(gè)大箱體（機(jī)器基座）上，曝光光學(xué)系統(tǒng)（曝光頭）通過(guò)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)座與機(jī)器基座相連。在轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)座之間由徑向軸承。曝光頭的曝光位通過(guò)自位機(jī)構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)自位。而CCD對(duì)準(zhǔn)位和顯微鏡對(duì)準(zhǔn)則通過(guò)靠塊進(jìn)行自位，并需要將起鎖緊。圖13 工件臺(tái)照片圖14 工件臺(tái)裝配圖4.3 CCD對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)CCD對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)作用是將掩模和樣片的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記放大并

17、成像于CCD的靶面上，由兩套完全相同光路（如圖15示）構(gòu)成，單套包括光學(xué)系統(tǒng)、CCD攝像頭、X臺(tái)、調(diào)焦臺(tái)，燈源等。光學(xué)系統(tǒng)的測(cè)量視場(chǎng)為f0.35mm，總放大倍數(shù)為20倍，工作距17mm，由兩個(gè)鏡組構(gòu)成。X臺(tái)的作用是調(diào)節(jié)兩套對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的軸距，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)采用“側(cè)V”導(dǎo)軌，傳動(dòng)采用絲杠螺母機(jī)構(gòu)。調(diào)焦臺(tái)也采用“側(cè)V”導(dǎo)軌導(dǎo)向，用手輪驅(qū)動(dòng)。燈源和對(duì)準(zhǔn)顯微鏡的完全一樣，并與對(duì)準(zhǔn)顯微鏡公用電源，通過(guò)電開關(guān)進(jìn)行切換（不能同時(shí)使用）。圖15 CCD對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)裝配圖5.氣路圖URE-2000/25光刻機(jī)的氣路主要用于控制：吸掩模、開關(guān)球氣浮、開關(guān)快門、鎖緊放開XY整體運(yùn)動(dòng)臺(tái)、吸緊大硅片、吸緊小硅片等。吸掩模、開關(guān)球氣浮

18、、開關(guān)快門通過(guò)主控單片機(jī)系統(tǒng)控制電磁閥完成（操作控制面板上觸摸開關(guān)）。鎖緊放開XY整體運(yùn)動(dòng)臺(tái)、吸緊大硅片、吸緊小硅片則通過(guò)氣動(dòng)機(jī)械開關(guān)進(jìn)行控制。氣控系統(tǒng)的所需的真空由真空泵提供。所需的壓縮空氣由空壓機(jī)或氣瓶提供。進(jìn)入到機(jī)器的壓力應(yīng)在0.50.8MPa之間，進(jìn)到機(jī)器后可通過(guò)減壓閥調(diào)壓，并用壓力表顯示實(shí)際使用壓力。圖16 氣路圖四、 電器接線圖及接線表 圖16電器接線圖及接線表五、 環(huán)境要求溫度條件：22C5C濕度條件：相對(duì)濕度小于60%環(huán)境潔凈度：優(yōu)于1000級(jí)六、 安裝要求場(chǎng)地大小、電源要求等場(chǎng)地大小:1.5m1.2m供電條件：220V、50HZ(大于5A)壓力空氣：大于0.5-0.8Mpa(

19、無(wú)油、無(wú)水、無(wú)灰塵)真空抽速：大于8(l/s)七、 面板及儀表說(shuō)明如圖17、18、19示，URE-2000/25光刻機(jī)的操作包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)面板上的觸摸開關(guān)、操作臺(tái)面氣動(dòng)開關(guān)、電氣柜桌的電氣按鈕。單片機(jī)面板上的觸摸開關(guān)包括：“設(shè)定”、“+”、“-”、“復(fù)位”、“氣浮”、“掩?！?、“時(shí)間”、“劑量”?！霸O(shè)定”用于設(shè)定曝光時(shí)間或曝光劑量。時(shí)間的設(shè)定范圍為0.1s-999.9s，設(shè)定曝光劑量是單位值（沒(méi)有量綱），設(shè)定范圍為0.1-999.9。按下“設(shè)定”（其指示燈亮），百位數(shù)閃爍，按“+”、“-”可對(duì)數(shù)字進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整完成后按“設(shè)定”，十位數(shù)閃爍，按“+”、“-”則調(diào)整十位數(shù)。類推可調(diào)整個(gè)位數(shù)和小數(shù)點(diǎn)后

20、的一位數(shù)。當(dāng)小數(shù)點(diǎn)后的一位數(shù)調(diào)整完成，再按“設(shè)定”，則“設(shè)定”鍵的指示等滅，任意位都不閃爍，這種狀態(tài)為曝光可執(zhí)行狀態(tài)，如此時(shí)按下“時(shí)間”按鈕，則會(huì)按照數(shù)碼顯示的數(shù)字進(jìn)行倒計(jì)時(shí)曝光，如按下“劑量”按鈕，則會(huì)按照數(shù)碼顯示的數(shù)字進(jìn)行減劑量曝光，曝光完成數(shù)碼顯示的數(shù)字回到原設(shè)定數(shù)字（每次新開單片機(jī)，數(shù)碼顯示的數(shù)字均為“060.0”）。 “氣浮”、“掩?！睘閱为?dú)操作鍵。按“氣浮”（指示燈亮），球氣浮吹氣，再按“氣浮”（指示燈滅）球氣浮變?yōu)檎婵瘴o。按“掩?！?（指示燈亮），掩模吸盤處于真空吸緊狀態(tài)，再按“掩模” （指示燈滅），掩模吸盤回到松開狀態(tài)。 按下“復(fù)位”后，延時(shí)約1秒后單片機(jī)復(fù)位。操作臺(tái)面有三個(gè)

21、氣動(dòng)開關(guān)，分別是“工件臺(tái)”、“小硅片”、“大硅片”，單獨(dú)控制其真空的開啟。電氣柜桌的電氣按鈕有三個(gè)：分別是“汞燈電源”、“觸發(fā)”、“單片機(jī)”。按下“汞燈電源” （指示燈亮），一般來(lái)說(shuō)汞燈就被點(diǎn)燃，如其指示燈亮，但汞燈未點(diǎn)燃（也屬正常），可再按“觸發(fā)”按鈕，點(diǎn)燃汞燈的可能將增大?！皢纹瑱C(jī)”，為單片機(jī)系統(tǒng)的開關(guān)。警告：不可在“單片機(jī)”處于開的狀態(tài)，開關(guān)“汞燈電源”、“觸發(fā)”。 圖17 操作臺(tái)面 圖18 單片機(jī)操作面板圖19 電氣柜桌八、 操作步驟工作過(guò)程1.汞燈位置調(diào)節(jié) 在換燈后或燈位置變動(dòng)時(shí)會(huì)改變照明的均勻性和照明的光強(qiáng)，這時(shí)調(diào)節(jié)三維燈座臺(tái)，使汞燈球體位于橢球鏡的第一焦點(diǎn)上，這時(shí)照明強(qiáng)度最大，均

22、勻性最好。2.開機(jī)準(zhǔn)備（1）.供給機(jī)器的電源配電插座應(yīng)有220伏的供電能力，在總電源插頭插上后，機(jī)柜已通電。（2）.開啟空氣壓縮機(jī)和真空泵，要求：供氣壓力大于0.4Mpa（表壓）,真空度高于-0.06Mpa。 3開機(jī)正常工作時(shí)，先按“汞燈電源”紅色按鈕，啟輝汞燈，如其指示燈亮，但汞燈未點(diǎn)燃（也屬正常），可再按“觸發(fā)”按鈕，將汞燈點(diǎn)燃。汞燈點(diǎn)燃30分鐘后才能穩(wěn)定。按下“控制電源”紅色按鈕，控制電源打開，幾秒鐘后面板上的“復(fù)位”鍵指示燈亮，曝光時(shí)間顯示默認(rèn)值“0060.0”，表明控制系統(tǒng)工作正常。4上片 將樣片放到承片臺(tái)上，打開“小硅片”氣動(dòng)開關(guān)(對(duì)于4寸片，還需打開“大硅片”)氣動(dòng)開關(guān)，樣片被吸

23、緊，反時(shí)針旋轉(zhuǎn)曝光間隙調(diào)節(jié)手輪，使樣片低于掩模面；將掩模放到掩模吸盤上，按“掩?！卑粹o（指示燈亮），掩模被吸緊。5調(diào)平 按“氣浮”按鈕（指示燈亮），球氣浮吹氣，順時(shí)針旋曝光間隙調(diào)節(jié)手輪直至樣片與掩模貼緊，再按“氣浮”按鈕（指示燈滅），球氣浮被鎖緊，樣片被調(diào)平，在球氣浮被鎖緊的過(guò)程中掩模和樣片間會(huì)分離一定的間隙，可直接進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。6曝光時(shí)間設(shè)定按下“設(shè)定”鍵，指示燈亮，同時(shí)曝光時(shí)間（或劑量）顯示的百位數(shù)字閃爍，可按“+”、“-”鍵對(duì)曝光時(shí)間的第一位數(shù)調(diào)整，調(diào)整好后，再次按設(shè)定（SET）鍵可進(jìn)行下一位數(shù)字調(diào)整，當(dāng)調(diào)整完最后一位時(shí)，再按“設(shè)定”鍵，退出“時(shí)間劑量”設(shè)定，按“時(shí)間”或“劑量”鍵，可進(jìn)行曝光操作（倒計(jì)時(shí)或定劑量曝光）。曝光過(guò)程中，顯示窗顯示曝光狀態(tài)的倒計(jì)時(shí)。 7.對(duì)準(zhǔn)調(diào)節(jié) 7.1 顯微鏡對(duì)準(zhǔn)一般來(lái)說(shuō)調(diào)平完成被鎖緊后（關(guān)“氣浮”），掩模和樣片間存在一定的間隙，可直接進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，但如果調(diào)平頂緊的力過(guò)大或過(guò)小，則調(diào)平完成被鎖緊后，對(duì)準(zhǔn)