GB T 15861-2012 离子束蚀刻机通用规范.pdf

1、ICS 31-550 L 97 道雪和国国家标准11: ./、中华人民GB/T 15861-2012 代替GBjT15861-1995 离子束蚀刻机通用规范General specification of ion beam etching system 2012-11-05发布2013-02-15实施叫r:g!.t.lz，AFj小飞了飞;专U仁、工，)，S1. 叩伪/中华人民共和国国家质量监督检验检夜总局中国国家标准化管理委员会发布GB/T 15861-2012 目UI=t 本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准代替GB/T15861-1995(离子束蚀刻机通用技术条件。本

2、标准与GB/T15861-1995相比主要变化如下:一-GBn193-1983由GB/T13384一1992代替，SJ2573-1985由SJ/T10674-1995代替;环境温度调整为200C士10OC见5.1a)J;束能量范围调整为02000 eV，可调(见5.4.1); 表1中束流密度0.5mA/cm2调整为二三0.3mA/cm2,1 mA/cm2调整为0.8mA/cm2 (见表1); 增加束能量为2000 eV时束流密度二三1mA/cm2 (见表1);一一有效柬径规格增加了r50和r100两种，去掉了r60(见5.4.4); 一一中和方式增加了电子源、中和器(见5.4); 一一对束流密

3、度检测方法进行了更清楚的表述(见6.4.2); 一一膜厚均匀性为士5%的蚀刻样片改为膜厚均匀性优于士2%、厚度2m、制备了掩膜图案的蚀刻样片(见6.4.10) ; 一一检验规则去掉例行检验项(见7); 一一增加包装前检查的条款(见8.2.1)。本标准由中华人民共和国工业和信息化部提出。本标准由中国电子技术标准化研究所归口。本标准起草单位:中国电子科技集团公司第四十八研究所。本标准主要起草人=陈特超、周大良。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:GB/T 15861-1995。I GB/T 15861-2012 离子束蚀刻机通用规范1 范围本标准规定了离子束蚀刻机的术语、产品分类、技术要求、试验

4、方法、检验规则以及包装、运输、贮存。本标准适用于物理溅射腐蚀作用的通用离子柬蚀刻机。其他专用离子束蚀刻机亦可参照执行。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 191 包装储运图示标志GB/T 4857.7一2005包装运输包装件基本试验第7部分:正弦定频振动试验方法GB/T 5080. 7-1986 设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案GB/T 6388-1986 运输包装收发货标志GB/T 13384-1992 机电产

5、品包装通用技术条件SJ/T 142 电子工业专用设备通用规范SJ/T 1276 金属镀层和化学处理层质量检验技术要求SJ/T 10674 涂料涂覆通用技术条件3 术语和定义3. 1 3.2 3.3 3.4 下列术语和定义适用于本文件。束能量beam energy 表征离子束中离子的动能。注2单位为电子伏特(eV)。束流密度beam current density 离子束某一指定截面上单位面积所通过的电流强度。有效束径effective beam diameter 打到靶上的束流密度均匀性在要求值(不低于士5%)以内的束直径范围。束流均匀性uniformity of beam current 离

6、子束某一指定截面上任意测试点间有效束径范围内束流密度变化的最大与最小值之差与其之和的比的百分率。1 GB/T 15861-2012 3.5 束流稳定性stability of beam current 规定时间内束流强度变化的均方根值与其平均值之比。3.6 蚀J均匀性etch uniformity 被蚀刻材料表层不同点上的蚀刻深度的不一致性。3. 7 中和器neutralizer 产生中和离子束中正电荷的电子发射源。b分类/子/ /三:-三二按加工工a) 立式向丁抖出系列趴L竹丛1肌亘); b) 卧式离子来蚀和几(工件竖直放置)。5 技术要求/j/ / , 工作条件/ / / / / 5.1

7、a) 环境温度20.C士生C;二h) k) 1) 机柜保护接地应与离子源供电参考点接地分开pm)不能用电网电源的零线作接地地点。5.2 外观要求5.2.1 设备的外观布置应整齐、美观、平整，表面不应有明显的凸起、凹陷、粗糙不平、划伤、锈蚀等缺陷，符合SJ/T142的要求。标牌安装牢固、字迹清晰、标注与内容一致。5.2.2 油漆涂覆的零部件，其漆层应平整清洁、牢固光滑、色泽一致，不得有流挂、起泡、划痕等缺陷，符合SJ/T10674的要求。5.2.3 电镀及化学涂覆的零件，其表面应光滑细致、元斑点、锈蚀、起泡、烧痕等缺陷，符合SJ/T 1276 的规定。5.2.4 紧固件连接牢固、无松动现象。5.

8、3 安全要求5.3.1 设备应具有过载、短路、停电、停水等安全防护装置或报警装置。5.3.2 离子源供电接线端子的绝缘电阻应大于20M.Q。端子备有防护装置。5.3.3 设备应设有避免误操作的安全联锁装置。5.4 主要性能要求5.4. 1 束能量束能量值可调，调节范围在(02OOO)eV内。在具体产品规范中规定。5.4.2 束流密度束流密度的大小按照表1的规定在具体产品规范中提出。表1G/T 15861-2012 束能量/eV束流密度/CmA/cm2)500 二三0.31 000 二三0.82000 二主15.4.3 束流均匀性在产品规范中给出束流均匀性指标，其指标值应为土5%。5.4.4 有

9、效束径蚀刻机的有效束径应在具体产品规范中规定。其误差为士2%。有效束径优选规格为150、180、tlOO、tl50。5.4.5 束流稳定性束流稳定性指标值za) 在1h内为土1%;b) 在4h内为士2%。5.4.6 真空度a) 蚀刻机工作室的极限压力为6.7X 10-4 Pa; b) 蚀刻机工作室的工作压力为4X10-2 Pao 5.4.7 恢复真空时间当蚀刻机工作室暴露大气不超过20min时，设备从开高压阔抽到大气压值变为5X 10-3 Pa，所需时间不大于20min。5.4.8蚀J台蚀刻台可连续旋转，转速5r/min10 r/min可调。3 G/T 15861-2012 5.4.9 工作温

10、升蚀刻机加工工件时，工件表面的温升不大于80.C。5.4.10 蚀刻均匀性蚀刻均匀性为土5%(有效柬径范围内)。5.4. 11 离子束中和方式蚀刻机的离子束采用热灯丝中和器或电子源中和器。 5.5 可靠性要求/f /士、间MBf二三70h，平均维修时间MTT1(3h。/ 5.6 成套性要求;1/括主机、附件、易损件和随机技术文件及合同规定的其他旦、附件、易损件和帆技术文件的种类、规格和数量应在具体产品规范及说明。/ 5. 7 包装运输要求/ 离子束蚀刻机设备的包生箱2在运输过程中不能损坏和变形，应能保证设在完好。 . 6.3.3 检杏机械军、分子泵提前时啕点锁装置。检查冷却未与先生主为设备其他

11、冷却部件的联锁和报警装置。6.4 主要性能检测6.4. 1 束能量检测将屏栅电源正端与阳极电源负端相连，使用精度不低于千分之一的数字电压表，分别测出屏栅电源，阳极电源电压，用式(1)计算:4 Eb = e(V.十VA+Vpc) 式中zEb 表征束能量，单位为电子伏(eV); e -一电子电荷量zV.二一离子源屏栅电源电压，单位为伏(V); VA 离子源阳极电源电压，单位为伏(V); ( 1 ) GBjT 15861一2012VPC -离子源中等离子体鞠层电位，理论值约5Vo 6.4.2 束流密度检测根据选配的离子源，在如下测试条件下，即VA=50V、V.=500V、V.=一70V(加速栅电源)

12、、不开中和器、法拉第筒探头面积为1cm2、靶到离子源出口距离为d，按图1所示方法测试。探头置于柬轴线上，用1.5级3mA的毫安表测出的示值，即为最大束流密度。|L 伊:-丰进程困窘 说明:/ L.-1 f:l1=士.o.max一一minX 100% Imax + I min . ( 2 ) 式中:f:l1 -一束流密度均匀性;1max -进程和回程平均值中的最大束流密度值;1min一进程和回程平均值中的最小束流密度值。6.4.4 有效柬径检测根据6.4.3测出的数据，按照式(2)计算，求出满足土5%束流密度均匀性的最大束径范围。6.4.5 束流稳定性检测采用图2所示方法，从总束流经过精度为万分

13、之一的精密电阻取样，由精度千分之一的数字电压表读数，每3min读数一次。测1h和4h所得数据，分别代入式(3)计算。即5 G/T 15861-2012 n-l I . ( 3 ) Io =士式中zI。束流稳定性;n一一读数次数;Ii I 测量次数内的束流算术平均值，I=i1 (i=1 , 2,n) ; n Ii一第t次测量值。门工+二飞-Vs 说明:S一离子源zT一一靶zVa一一加速栅电源pVs一一屏栅电源;V-一数字电压表;R一一线绕电阻。固2束流稳定性测试示意图6.4.6 真空度测试采用随机配置的真空计进行测量。a) 对真空室不限时连续排气，真空计测量值不再明显变化时，记录真空计读数，该值

14、即为极限压力zb) 选定阳极电压50V，控制送气系统，使压强从4XIO-2Pa开始降低，调整灯丝电源，测出能产生稳定放电的最高压力。6.4.7 恢复真空时间测试用计时器测量，设备从开高阀抽到5XIO-3Pa时所需时间。6 GB/T 15861-2012 6.4.8 蚀刻台检查调节调速器，用目测法检查蚀刻台的旋转速度是否在变化，并记录每分钟的旋转圈数。6.4.9 工件温升检查在束功率(即束流与屏栅电压的乘积)小于0.5W条件下，用热电偶测工件温度与时间关系曲线，曲线饱和部分对应的温度减去室温即蚀刻台工件的最高温升。6.4.10 蚀刻均匀性检测取一膜厚均匀性优于士2%、厚度2m、制备了掩膜图案的蚀

15、刻样片。用规定的参数进行刻蚀，在样品没有完全刻穿的条件下，选取通过中心的一条直线上均布的5个测试点。用干涉显微镜或台阶测试仪测得各点的蚀刻深度，将测得的数据按式(4)计算。4动/户器装置。6.5 可靠性检测I/ 采用GB/r5080. 7-t986中4/2规定的截尾序贯试验方案4: 7概率比进行验证。/ ._. - - _ -6.6 成套性检查按使用说明书、供货合同，检查产、品成套性。/ 6. 7 伺装远输试验/ 中3.3的规定，将离子束蚀刻机的包装件固定于振动试验/台上，振动频率可60min，试验结7 检验规则、7.1 检验分类 离子束蚀刻机的检验分定型检验、交收检验。7.2 定型检验7.2

16、.1 定型检验由生产单位质量检验部门负责实施。7.2.2 有下列情况之一进行定型检验:a) 新品研制;b) 改进设计或主要工艺，或更换主要元器件及材料时;c) 交收检验结果与前次定型检验有较大差别时。7.2.3 定型检验项目见表207.2.4 检验中任一项出现故障时，应停止检验，查出故障原因，排除故障后，重新进行定型检验。重新检验中若再次出现故障，则该机判为不合格，但允许进行一次返修后，再次交验。7 GB/T 15861-2012 表2序号检验项目技术要求章条号试验方法章条号定型检验交收检验1 外观要求5. 2 6.1 。2 安全要求5.3 6.2 。3 束能量5.4.1 6.4.1 。4 束

17、流密度5.4.2 6.4.2 。5 束流均匀性5.4.3 6.4.3 。6 有效束径5.4.4 6.4.4 。7 束流稳定性5.4.5 6.4.5 。8 真空度5.4.6 6.4.6 。9 恢复真空时间5.4.7 6.4.7 。10 蚀刻台5.4.8 6.4.8 。11 工作温升5.4.9 6.4.9 。12 蚀刻均匀性5.4.10 6.4.10 。13 离子束中和方式5.4.11 6.4.11 。14 可靠性要求5.5 6.5 。15 成套性要求5.6 6. 6 。16 包装运输试验5.7 6. 7 。注:0表示在该类检验中应进行的检验项目。7.3 交收检验7.3. 1 交收检验在用户现场安

18、装调试完成后由供方代表与需方的质量部门共同组织实施。7.3.2 交收检验项目见表2。7.3.3 交收检验合格后，供需双方签署合格证书。8 标志、包装、运输、贮存8. 1 标志8. 1. 1 离子束蚀刻机应有字迹清晰的标牌，标牌应固定在明显的部位。8. 1. 2 标牌应有下列内容:a) 名称;b) 型号;c) 制造单位pd) 出厂编号;e) 电源要求及额定功率;f) 制造日期。8. 1.3 运输包装收发货应按GB/T6388-1986中第2章的规定，至少有下列标志:a) 商品分类图示标志;8 。GB/T 15861-2012 b) 品名规格;c) 数量;d) 重量;巳)体积:长宽高(mm); f

19、) 收货地点和单位;g) 发货单位。8.1.4 包装运输作业标志:按GB/T191的规定，在包装箱的明显部位上注明易碎物品、怕雨、向上飞重心、由此吊起等标志。8.2 包装8.2.1 包装前检查:a) 确认设备冷却水排空;b) 确认工艺气体排净。8.2.2 离子柬蚀刻机按主机、电源柜、电源部件、离子源、附件等分箱包装。先用塑料袋包装，再装入包装箱内，箱内用硬塑料泡沫牢靠固定。木质包装箱应有防雨措施。包装应符合GB/T13384-1992中5.1箱装，5.5.2防潮包装及5.5.5防震包装等标志。8.2.3 包装箱内应有随机文件:产品合格证书、使用说明书、装箱清单、备件等。8.2.4 包装必须牢固

20、可靠，包装箱牢固封闭，边角用扎带紧固，防止开裂。8.3 运输包装好的产品能适应各类工具装车运输。装车和运输过程中应有防止跌落的紧固措施。8.4 贮存离子束蚀刻机设备的所有包装箱应集中存放在防晒、防淋、防潮、温度一5oc 40 oc，相对湿度不大于75%的清洁、通风良好的库房内。9 NFON-的-H阁。国华人民共和国家标准离子束蚀J机通用规范GB/T 15861-2012 由峰中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销等开本880X 1230 1/16 印张1字数20千字2013年2月第一版2013年2月第一次印刷晤18.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107定价书号:155066. 1-46131 GB/T 15861-2012 打印日期:2013年2月27日F002A