電子束曝光機(jī)說(shuō)明書

1、VOYAGER普通用戶操作說(shuō)明和高級(jí)用戶維護(hù)細(xì)則(20171212 整理)一、普通用戶進(jìn)入：Raith service administer和Voyager的工作界面是常開的。用戶不再細(xì)分，統(tǒng)一 用管理員指定電壓/光闌組合進(jìn)行操作。50KeV 對(duì)于 A2 950K/200K 的 PMMA Area Dose 最佳值 342.5 C/cm2, 500 也可以。找樣品和設(shè)置基本條件檢查樣品室內(nèi)有無(wú)樣品，若有則unload sample (耗時(shí)8分鐘，界面不 能有其它操作)。進(jìn)樣：更換新乳膠手套，使用塑料鑷子和標(biāo)配樣品盒，將樣品夾到1-6 號(hào)夾子下方，然后連帶holder放入導(dǎo)軌，放下樣品蓋。然后點(diǎn)

2、擊load (通過(guò) 機(jī)柜或voyager工作界面均可)，直至自檢結(jié)束。在XYZ坐標(biāo)系，Z欄輸入18,單位mm，absolute狀態(tài)，然后點(diǎn)擊go.File/open sample holder map/150 mm USH holder.加高壓：在 Column control 狀態(tài)欄中選擇 EHT/Mode(LC，MC，HMC，HC)/Apr搭配組合，點(diǎn)擊狀態(tài)欄上方激活按鈕。開CCV：在Column control狀態(tài)欄下方右鍵CCV，選擇open.檢查樣品上方各區(qū)的聚焦/像散情況Height control/sample/USHStage Control/position/Align Fo

3、c/stigmator/go打開Voyager的工作界面上方掃描按鈕，調(diào)節(jié)joystick的Z軸(調(diào)樣品臺(tái) 高度)初步聚焦。打開voyager的工作界面上方齒輪1, Beam/focus進(jìn)行單區(qū)自動(dòng)聚焦。打開齒輪2,輸入3,點(diǎn)擊go,將會(huì)自動(dòng)調(diào)3*3共9個(gè)圖，執(zhí)行完畢，在 Column control界面點(diǎn)擊保存按鈕。說(shuō)明：如果此步執(zhí)行完畢，9個(gè)圖都比較清晰，可以直接進(jìn)入第3步，無(wú)需 再做下邊的像散及全場(chǎng)校準(zhǔn)步驟。補(bǔ)充：像散和全場(chǎng)校準(zhǔn)：打開齒輪1，Beam/stigmatior，開始自動(dòng)調(diào)節(jié)像散，此過(guò)程可以同步手動(dòng)輔 以亮暗/對(duì)比度調(diào)節(jié)。齒輪1，點(diǎn)擊Field /focus，自動(dòng)結(jié)束后，再點(diǎn)擊

4、Field /stigmator，最后Field /focus，結(jié)束后在Column control界面點(diǎn)擊保存按鈕。測(cè)束流Voyager 右側(cè)狀態(tài)欄進(jìn)入 Beam current 界面，選擇 Faraday cup on holder 點(diǎn) 擊 measureParameter 一欄輸入相應(yīng)的step size和dose等參量。矯寫場(chǎng)(型變形校準(zhǔn))Stage control/ position/chessy/go (注意此時(shí) sample 也是 USH 狀態(tài))Write alignment界面點(diǎn)擊Reset鍵，目的清除上一次校準(zhǔn)結(jié)果。齒輪1，點(diǎn)擊position fine，此布如果效果不好，可

5、以補(bǔ)充一步positon corse 自動(dòng)結(jié)束后，點(diǎn)擊position final，結(jié)束后，在該界面圖片上方檢查status/FOM 值，小于14,即可用，最佳值曾小于4。越小越好。Column control界面點(diǎn)擊保存按鈕。Level 用戶 sampleHeight control界面sample選擇用戶對(duì)應(yīng)夾子。在基片三個(gè)比較遠(yuǎn)的位置上插旗：點(diǎn)擊level界面藍(lán)色旗，然后鼠標(biāo)移動(dòng)到 基片相應(yīng)位置，再點(diǎn)擊左鍵，點(diǎn)擊read，即完成插旗。點(diǎn)擊 center點(diǎn)擊level，系統(tǒng)自動(dòng)移動(dòng)到第一個(gè)旗子位置，手動(dòng)調(diào)節(jié)focus (在focus任 務(wù)條上邊左鍵按住左右拖動(dòng)直到圖像清晰，然后accept

6、，系統(tǒng)自動(dòng)到第二 點(diǎn)，第三點(diǎn)，操作雷同。補(bǔ)充說(shuō)明：如果系統(tǒng)提示錯(cuò)誤，說(shuō)明樣品太小，在Height control界面選sample/USH， 即回到系統(tǒng)默認(rèn)水平狀態(tài)。如果每個(gè)旗子部位沒(méi)有mark，襯底也不容易看清楚，可以打開Voyager左 下方隱藏的CCD control界面，此時(shí)每到一個(gè)旗子部位，調(diào)節(jié)focus直到CCD 信號(hào)高于基準(zhǔn)線。然后accept。Level執(zhí)行完畢后，需要在focus任務(wù)條上方按E，然后輸入20 (對(duì)于50KeV 工作距離需要一直保持20mm，對(duì)于30KeV需要一直保持20.17mm，對(duì)于 20KeV需要一直保持24mm)，然后點(diǎn)擊enter鍵。6. A.對(duì)于非套

7、刻情況曝光，執(zhí)行打點(diǎn)并自動(dòng)寫場(chǎng)校準(zhǔn)打點(diǎn)：在用戶基片要曝光的位置附近，點(diǎn)擊Voyager上方狀態(tài)欄的打點(diǎn)按 鈕，兩三次，輔以方法二，打開狀態(tài)欄上方的Beam Blank持續(xù)掃描半分鐘， 也可以ctrl+B，此時(shí)Blank會(huì)頻繁開關(guān)，該方法可以加快打點(diǎn)速度。Joystick+Z聚焦，再打點(diǎn)，直到打點(diǎn)直徑小于40nm(tool中的)，越小越好。也可以輔以齒輪1中的自動(dòng)focus。Write alignment在打點(diǎn)(兩三個(gè)點(diǎn)，有大小，但不能對(duì)稱)位置，Voyager/XY-UV圖標(biāo)scan manager 中選擇 Writefield Alignment Procedure/WF-Auto ALWF

8、 1/m Marks 右鍵 Execute o備注：在Voyager下邊狀態(tài)欄的翻頁(yè)圖標(biāo)進(jìn)入Raith Protocol Tool可以檢查 寫場(chǎng)校準(zhǔn)結(jié)果，要求只有末位變化，最佳接近1的浮動(dòng)，Delta rot末位小 于3.在Voyager右側(cè)電子槍狀態(tài)界面下writefield Manager中點(diǎn)擊save鍵保存校 準(zhǔn)結(jié)果。到Voyager右側(cè)電子槍column control中點(diǎn)擊保存B.對(duì)于套刻情況曝光Voyager右側(cè)XY-UV圖標(biāo)下進(jìn)入stage control界面,定原點(diǎn)。在angle correction界面，read左下角，手動(dòng)移到右下角，點(diǎn)擊read,最后點(diǎn)adjusto三點(diǎn)矯

9、正：找到片子上第一個(gè)mark，將global坐標(biāo)切換成local坐標(biāo)，在 三點(diǎn)坐標(biāo)中輸入GDSII圖形坐標(biāo)UV值，點(diǎn)擊read，adjusto依次輸入第二 個(gè)和第三個(gè)mark的UV值，點(diǎn)擊read，adjust。分別Drive到三點(diǎn)，單掃模 式，ctrl+右鍵，將樣品移到中心位置，分別二次read并adjusto7,曝光：打開 Voyager/File/new positionlist從 Voyager右側(cè)狀態(tài)欄 GDSII 圖標(biāo)界面打開 預(yù)先拷貝到桌面shortcut GDSII文件夾中的GDSII圖形。依次拖入曝光圖形到positionlist中，選擇working area，點(diǎn)擊posi

10、tion對(duì)于套刻的情況，拖入曝光層之前，前邊加1條63層manual mark, working area和position同曝光層設(shè)置方法。為了精確，還可以在63層和曝光層中間 加口一層 61 層 line scan.在 positionlist 界面點(diǎn)擊 Insert a newpositionlist after current 圖標(biāo)，在工作條 下邊添加一條item，輸入打點(diǎn)位置或者樣品左下角位置)說(shuō)明：此步僅適用于曝光完畢不及時(shí)取樣品以防散射電子打到曝光區(qū)的情況。檢查 exposure parameter (原則：Dwell time 100ns)檢查曝光設(shè)計(jì)和時(shí)間 Voyager 狀

11、態(tài)欄 Filter/Pattern Consistency check/Run.Voyager狀態(tài)欄上方Scan/from current此時(shí)曝光從標(biāo)記item開始執(zhí)行后邊的 所有item。unload 樣品如果不出樣，確保檢查電壓在50KeV檔，CCV左鍵切換成OFF。如果出樣，點(diǎn) 擊狀態(tài)欄上方出樣圖標(biāo)，此時(shí)CCV自動(dòng)關(guān)閉。特別申明：30KeV和20KeV的調(diào)節(jié)方法有別于50KeV，如果此次demo樣品測(cè)試 結(jié)果表明三個(gè)電壓檔都對(duì)樣品沒(méi)有損傷，以后就不再允許用戶切換電壓，此說(shuō)明 書不包含該部分的操作方法。該設(shè)備最佳狀態(tài)就是50KeV，最高分辨率，最大電 流和曝光速度。特殊曝光模式FBMS (

12、適用于波導(dǎo)類的長(zhǎng)溝道無(wú)寫場(chǎng)拼接曝光)(a)畫圖a-1)在 GDSII Database 中 create new database,其中 database unit 默認(rèn)值 1nm， 該設(shè)備最大精度0.5nm.a-2) 路徑類：從Voyager狀態(tài)欄上方，Add/FBMS/path，在database中左鍵確認(rèn)起始點(diǎn)，按ctrl打直路徑，右鍵確定終點(diǎn)。在路徑上方右鍵選property,可以編輯起始點(diǎn)、終點(diǎn)、line width和layer。也可以add note輸入坐標(biāo)，可以延長(zhǎng)該路徑。曲線路徑畫法：Attribute： Arc curvature值即是冠的高度。a-2) circle 類：從

13、 Voyager 狀態(tài)欄上方，Add/FBMS/circle (比一般寫場(chǎng)大)(b)參數(shù)設(shè)置點(diǎn)擊手型按鈕，Enhanced Parameter setting/FBMS輸入?yún)⒘?，step size 如：0.01Calculation width如：1網(wǎng)即所畫圖形中最小線寬值Cycle time通過(guò)計(jì)算得到。Pattern Parameter/墨 FBMS Areas點(diǎn)擊計(jì)算器按鈕，Area Dose輸入500自動(dòng)計(jì)算 stage speed 得 0.09mm/s (原則需要 0.2mm/s)measurement currentposition/auto focus stig/go 齒輪 1,

14、 執(zhí)彳亍 auto focus/stig檢查 chessyAuto WF alignment (可不做)拖入曝光層，檢查參數(shù)，曝光。10.特殊曝光模式MBMS(a)畫圖：a-1) GDSII database 中新建一層，編輯 base element，比如小 circle, star。a-2)再建一層工作層，Add/MBMS path在工作層內(nèi)左鍵定起始點(diǎn)，ctrl打直路徑，再左鍵定終點(diǎn)。a-3)在路徑上方右鍵property編輯起始點(diǎn)、終點(diǎn)坐標(biāo)Base element：右側(cè)下拉選擇插入的base elementPitch parallel to the path輸入路徑內(nèi)插滿base element的單元間隔值Pitch perpendicular to the path:輸入周期數(shù)參數(shù)設(shè)置電流一欄 pattern parameter MBMS elements進(jìn)入計(jì)算器按鈕，墨Equal steps勾選line or areas如果選擇了 area，需要 Area step size 輸入值如：0.01pmArea dose 輸入 500pC/cm2Area Dwell time通過(guò)右側(cè)計(jì)算器計(jì)算得到如果選擇