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1、SJ 中华人民共和国电子工业行业标准 S J / T 1 0 2 7 4 一9 1 掩模对准曝光机测试方法 1 9 9 1 - 1 1 - 1 2 发布1 9 9 2 - 0 1 - 0 1 实施 中华人民共和国机械电子工业部发布 中华 人 民 共 和 国电 子 工 业 行业 标 准 掩模对准曝光机测试方法S 7 / T 1 0 2 7 4 - 9 1 T e s t me t h o d s叨ma s k E . ,a - 所测5 点中的最小光强值， m w / c m z , 5 . 5 . 3 开启曝光灯，检查曝光灯是否能连续工作 1 6 h . 5 . 5 . 4二 开启曝光灯2 h
2、后， 用半导体点测温 度计测量灯室外表温升. 5 . 6 曝光蚤控制检查 5 . 6 . 1 光源处于热稳定状态后， 连续开启、 关闭快门4 0 次， 检查快门动作。关闭快门， 将 涂有 5 0 0 n m正性光致抗蚀剂的基片置于加有简单图形的掩模版及曝光头下 2 m i n ， 而后显 影， 检查快门是否有漏光现象。 5 . 6 . 2 将定时系统曝光时间分别设置在6 . 3 , 1 0 , 1 6 , 2 5 , 4 0 , 6 3 , 8 0 , 9 9 . 9 。 档次上， 在每 设 定时间下， 用测速仪实测三次， 按公式( 2 ) 计算定时误差。 二 一t , - to X 1 0
3、0 %to ， ( 2 ) 式中: 及定时系统设置时间为t 。 的时间误差, 坏; t o 定时系统设定曝光时间， : 。 设定曝光时间下， 三次实测曝光时间算术平均 值， : 。 将曝光时间 设置在1 0 , 2 5 s 档次上， 分别实测1 0 次曝光时间， 用公式( 3 ) 计算定时重 复性误差。 E , =丛二进 巴X1 0 0 o o ( 3 ) 心 式中: E , 定时系统重复性误差+ o o r t“ -1 0 次实测中最长的曝光时间， : ， t .-1 0 次实测中 最短的曝光时间， : ; t - 1 0 次实测睡光时间 算术平均值. s . 5 . 6 . 3 光源达到热
4、德定状态后， 置曝光a档次为6 . 3 , 1 0 , 1 6 , 2 5 , 4 0 , 6 3 , 8 0 , 9 9 . 9 s 。 在各 设定档次下， 实测三次光强和嗓光时间。用公式( 4 ) 计算光A积分系数值， 用公式( 5 ) 计算 光盈积分误差。 (4)(5) 二 一 1 ; ; K ,8, -上,- , E ,-t, 8 1 丫)乙 。 二 = K - K , X 1 0 0 yoK 式中: x一光量积分系数; 凡各设定曝光档次下， 光t积分系数; L o 各设定曝 光档次标称值， E , -实测光强值， - W/ c - ; 各设定曝光蚤档次下， 三次实测曝光时间算术平均值
5、， 。 。 S J / T 1 0 2 7 4 -9 1 D , 各设定曝光量档次下， 光蚤积分误差， %。 置曝光量档次于 1 0 , 2 5 s 两档， 改变曝光光束的光强( 调出三种光强， 三种光强之间差 值不小于 1 0 %) ， 实测光强值与曝光时间， 用公式( 6 ) 计算光量重复性误差. F , : . t 一 E. t E t X 1 0 0 %( 6 ) 式中: 凡光量积分重复性误差， %。 E , 各实测光强值， m w/ c m ; 各实测曝光时间， 。 E . t 三种光强下， 曝光盆算术平均值， M W / C M I a 5 . 6 . 4 用照度计测云掩模版中心光
6、强值， 每 l h测一次， 实测五次。 用公式 7 ) 计算恒光强 波动度。 D , =E ,. . . - E w . X 1 0 0 . . . . . . . . . . . . . ( 7 ) E 式中: A恒光强波动度， %。 E - 五次测A最大光强值. M W / c m z ; E , 五次测t最小光强值， m w/ c m . ; E 一 五 次 测 It 光 强 值 的 算 术 平 均 值， m w / c m , . 5 . 7 微动台 检查 5 . 7 . 1 用1 级游标卡尺检测扫 描部件 的调节范围， 用 1 级千 分表检测板架相对于 显微 镜 移动时的表面跳动址。
7、 5 . 7 . 2 用 1 级游标卡尺检测承片台与掩模版的X, Y向相对调节范围， 用 1 级千分表检 测其微调最小步距。 5 . 7 . 3 用精度等级不低 于1 的It角器检测平 面转动 部件的 粗调及微调范围。 5 . 7 . 4 用1 级游标卡尺和I 级千分表检测承片台垂直升降 粗调及微调范围. 用千 分表 检 测接近式睡光的微调最小步距。 接近式睡光间 隙值分别设it在1 0 , 1 6 , 2 2 u m .用 千分表实测曝光间隙值， 每设 定值实 测三次， 用公式( 8 ) 计算曝光间隙误差。 D , =岛一 。 ( 8 ) 式中: D 6 -9 5 光间隙误差， ” 二; C
8、o 设定喂光间隙r u m s C , 各设定噪光间隙下， 三次实测曝光间隙 算术平均值， u m . 曝光间隙 分别设置1 6 , 2 2 u m 。各实 测 1 0 次， 用公式( 9 ) 计算曝 光间 隙重复 性误差. R : =G 纽 二G 4 , X 1 0 0 %. . . . . ( 9 ) 式中沂. 曝光间隙重复性误差， % t G. - G -n 1 0 次实测中 最大曝光间隙 值, u m ; 1 0 次实测中最小曝光间隙值， u m ; S I / T 1 0 2 7 4 -9 1 C 1 0 次实测曝光间隙算 术平均值， P M . 5 . 8 片架盒及输片机构检查 按
9、使用说明书规定的程序和方法开动输片机构， 空运行 3 0 m i n ， 观察气垫输片， 皮带 输片和机械手的运行状况， 并根据需要调节气垫输片气压、 皮带运行速度、 吸附硅片 的真 空度， 符合要求后， 按可曝基片尺寸输送基片5 0 片， 观察光电控制性能、 片架盒运行及送 片、 收片情况， 并记录在输片过程中， 墓片的过冲及不到位次数。 5 . 9 预对准精度检查 将涂有1 0 0 0 1 2 0 0 n m光致抗蚀剂的 基片经预对准后， 用带特定标记的掩模版曝光。 经显影、 腐蚀后， 再次涂胶， 进行预对准曝光。 再显影， 用线宽测量仪读取两次曝光后、 标记 X, Y向的距离值 ， 如图
10、 4 所示。 图 d 预对准精度检测示意图 试验共做 6次，用公式( 1 0 ) 处理试验数据。 S . I X Z X d V, 1 郭 Y + 1s6 ,r ( 2 ) (1 0) 式中: 8 , -X向预对准精度， P M; 凡-Y向预对准精度， P M ; X , X -第玄 次试验， 特定标记相应点的x向误差, P M; Y , Y ,x第玄 次试验， 特定标记相应点的Y向误差， P m, 5 . 1 0 对准精度检查 将徐有 1 0 0 0 - y 1 2 0 0 n m光致抗蚀剂的基片用带特定标记的掩模版进行精确对准， 而 后顶升基片( 接触式曝光， 基片与掩模版接触; 接近式曝
11、光， 基片处于曝光间隙位置) ， 曝 光、 显影、 腐蚀。 再次徐胶， 完成精确对准后， 曝光、 显影。 用线宽测量仪读取特定标记X, Y 向距离值， 如图 5 所示。 试验共做 6 次， 分成 2 批 ， 每批基片 3 片， 用公式( 1 1 ) 处理试验数据。 S d / T 1 0 2 7 4 -9 1 图 5 对准精度检测示意图 一 1 c X + X s 1 s6 ,yl , 22 一 了 1 s I Y. + Ys s6 ,z 22 ( 1 1) 式中: S . -X向对准精度， 9 m; 8 , -Y向对准精度， u m; X n . X s第 次试验， 特定 标记相应点的X向
12、误差， p m i Y n . Y 第i 次 试验， 特定标 记相应点的Y向 误差， u m , 5 . 1 1 曝光分辨率检查 在上述检 验合格 及特定的工艺条件 保证下， 将徐有1 0 0 0 - 1 2 0 0 n m光致抗蚀剂的基 片用 分辨率版曝光、 显影、 腐蚀。 用线宽测 址仪检测基片 上线条的宽度， 用公式( 1 2 ) 计算线 宽变化 率， 其线宽变化率小于1 0 %的 最小线宽即为曝光分辨率。 线宽测量如图6 所示。 一 。 一b 0 丹、 Xb . ， 。 。 % 式中: B - 线宽 变化率， %; b . 分辨率版标 称线宽, P M , b , - 基片上线宽， 实
13、测3 处线宽 值的 最大值或 最小 值， P M . 5 . 1 2 有效度检查 连续开机9 6 h ， 每f3 P 实际曝光并显影一次， 检查对准精度、 曝光分辨 率、 其余时间开 机运转， 模拟曝光全过程， 检查其余工作性能， 记录有效工作时间及停机修复时间( 更换易 损件除外) 。用公式( 1 3 ) 计算有效度。 A 一e , X 1 0 0 0/ u ,， . h ( 13 ) 式中: A 有效度， %; t , 有效工作时间， h i s a / T 1 0 2 7 4 -9 1 t , -停机修复时间， h , 一 图 6 线条宽度测蚤 示意图 5 . 1 3 成套性检查 按照G B 1 1 4 8 1 中5 . 1 4 条要求， 检查 产品成套性。 5 . 1 4 包装检查 按 。 B 4 8 5 7 . 9 进行喷淋试验, G B 5 3 9 8 进行起吊试验和跌落试验。 附加说明: 本标准由中 华人民 共和国 机械电 子工业部电 子标准化所提出; 本标准由 国营南光机器厂负贵起草。 本标准主要起草人唐志宇 、 武又文。