SJ Z 2926-1988 集成电路制版设备性能测试方法.pdf

1、中国电SJjZ2926-88 电A 1988-03-10发布1988-10-01宴施. _- 人民共和国电子工业部发布中华人子工业技术文SJ/Z2926 88 成电路制版设备性方法本指导性技术文件适用于自动刻(绘)图机、图形发生器、精缩照相机三类光学制版设备主要性能测试方墟。测试目的在于检查设备的技术性能指标是否达到原设计或使用要求。本指导性技术文件未规寇的性能测试方法，应在各类设备技术文件中员行规应.1 自甜割(撞田机测试方试环境条件如下p特1 .1 . 1 环境1.1.2 环境相对湿度1.1.3 环境气压试所使用的必须经有关法寇计1.2.1 标准1. 1 1.1.4 1.1.5 1.1.6

2、 晌.1. 2 1 2.2 1.2.3 1. 2.4 1. 3 在设备技术文件中另行规寇。18-23 oC。70Q奋。86 ,._, 1 06千帕(650N800mmHg ) 220V:t10铃，380V士10% 供电电供电周围电压50Hz士1%0烈振动，气体应强磁场存在.设备应避免阳光直射及其它冷鹉试仪器，其精度不低于1/2被测参数的精度.所在、测试仪器在测试机构校验合格，具有有效期内的检寇证书 干涉仪.微仪.项目与测试方法1.3.1 工作台重复精度和寇位精度1.3.1.1 测长仪器直接测量在全行程内设寇9个测量点，用仪器分别对X、Y向各点用正反两个方向重复寇位5lX，得出9组数据。将各组测

3、量值分别代入式(1 )计算，从中选取最大极限误差，即主3xmax和土3ymax(或2max)表示工作台重复精度.中华人鑫=土a ; (Xi X)2 n 1 T土、，A /E飞 n ; (Yi ) 2 n一11988-03-10批准1988一10-01实子SJjZ2926 88 将各组测量值分别-t入式(2 )计算，从中选取最大值，即6x刷x和6ym.x者示工作台定位精度.1 n 6x - Xi -去，n 1 1 n 6y- - Yi Y. n 1 1 1.3.1.2 综合检测图测试(, 2) 在有效刻图面积上p刻:M由直线、斜线、圆弧线组成1的各种国形，共刻制3层120个重复的套刻图。最小线宽

4、为0.3mm，最小圆直径为2mm，套刻间隙为0.51llm.采用目测，完全套正，表示符合重复精度和运位精度的要求.1.3.2 刻线质量测试在红膜上刻制主缆、斜线、国弧线.;33OXA微镜观察，不得有明显毛洁白彤、波士汇及、毛剌等缺陷.1.3.1 速度测设定45.斜线长度L1和L2，且LlL2。各往复n次，分别测式(3 )计算，即得其最大速度。v2n(L1-Lz) mazz 一一-iFLG一. . ( 3, ) 式中:Vaaz一一最大速度，mllljS: L1、LZF一一说到二战度，mm: t1、1;t一一如!定时问，S;且一一位复次敛。1.3.4 力iJ迫皮iPi;主按照!j主皮jjjjJ，代

5、入JJ(4)tij主持儿lJu速度.a 2./ n (.; L 1 -./ L.z ) 1 1. . ( 4 ) 式if:a一-一力n速庄，lTI日i/8202 圈活棋生副洒试JJ122.1 测试环城测试环境条件如下述，特殊主运求应在设备技术文件中另行规定.21.1 环境温度20-23 oCo 2.1.2 环境相对湿皮65%. 2.1.3 环境净化100.1000级。2.1.4 环境气压86-106千帕(650-8001llmHg ). 2一时间tl和ts，代入SJ/Z2926 88 一一一一- 量2. 1. 5 只能拖模处理仁艺条件。2.1.6 月用后强烈振功、元商浊气体儿说idiJ场存在.

6、2.1.7 供电也说t主li220 V土10份，380 V土10%.2.1.8 供电电源频率5OHz土1铃。2.1.9 1也线接地电阻4Q. 2.2 测试仪测试所使用的各种测试仪器，其精度不低于1/2被测参数的精度.所有测试仪器在测试前必须经有关怯定汁虽机向校验合格，具有有效期内的检起证书。2.2.1 测长仪器2.2.1.1 钢板尺、游协卡尺。2.2.1.2 也以测微仪。2.2.1.3 双频激光干涉仪.2.2.1.4 试彭:显微镜。2.2.1.5 万能工只J是以销。2.2.1.6 电子显微镜.2.2.2 观察及比较时52.2.2.1 投影仪。2.2.2.2 显微镜，400X、600X、lOOO

7、X. 2.2.2.3 掩模比较仪。2.2.3 其它仪2.2.3.1 秒者。2.2.3.2 照皮计、光强叶、黑i吏计。2.3 谢试项目与测试方法2.3.1 工作台重复精j主2.3.1.1 测民仪71直接2122:在全11曰:g泣起2S个叫:二点，用仪将分别对X、Y向各点选行圭复起位测量7次，得出25:.:1J过;!止:仁川?f(JUj士值分)JIJ飞入式(1 )计算、从中j牟取最大极限误差，即士3J:m a x和土3ymh或土23maz)A示工作台王三J古;去。2.3. 1. 2 拍r比证;iiJjji a.扛:!i41工;:在;国YIli.;，f放W枫此，j主取33个iEjfE点，I1P 9个

8、啤光区每个曝光区均拍制如注jl Ejbi:1条，其约1;Lh10m、马长为1000件飞每个;Ltj14区均按:ZJil听记顺序拍剖，先泊XI占1线条，jFjJi臼YiU纠条.在i司.曦光区中Xi、Yi的理想证应相等。甩所得到的检查版供测泣。3一SJjZ2826 2928 13 f 3 5 7 9 (1 、4 2 4 6 8 (0 12 Aue-94，正uaud!ili-il-i f3579H 14 Xi f3 光区图形图1供数据处组均有7个, 出X、Y向各9组方法:将检查版用仪b.测即, 大极限误5次，得出7组l!P.xma军和.，m.分步曝光.其路线见图2，图2a线返回进行实际拍制，制出两块

9、以7X7个图.按图中实rt111ld 8Ill-俨_J r-一_Jb 理-C.数据处理z将各组测量值分别代入式(1 )计算，从中选士3.和土3，.s (或土2.x )表示工作台重复精度.2, 3.2 工作台寇位精度2.3 , 2.1 测位仪在全行程内X、Y向各任选7种理想距离，工作台分别重复移动。将各组测量值、理想组分别代入式(2 )计算，从中选取最大示工作台起位精度。2, 3.2.2 拍版方a.拍版方法z在制版有效面积内，为X向曝光路线，图2b为Y向如图3所示的检查版供测路线图2a ，甲一SJjZ2926 88 i， - -|lil-lil-ill-y，斗l!Ill-! -一-li- - -

10、 -一-一X主止一一lYI-f !fell - - -缸辽旦立x ,. 7 a b 处供图3定位精度检查版用仪器测出X、Y向各6组数据，每组均有7个测方法:将检查b C.数据处理g将各组测y.ax表示工作台定位精度-2.3.3 工作台最高速度工作台X、Y分别设定长度LXl、LX2，Lyl、Ly2;旦LXlLx!，LYlLy工作台按设定长度分别作往复运动n次，测出P相应时间tx1、tX2，tyl、ty2.代入式(3 )计算，即得Vx.ax和Vy.ax表示工作台最高速度.2.3.4 工作台加速度将2.3.3中设定长度、2.3.5 工作台垂直度将标准直角尺放在工作台上，用电感测微仪将直角尺一边与主作

11、台X向校正成一致.令工作台Y向运动，测直角尺另一边，测出Y向运动范围内之偏差.6.1 ，代入式(5 )计算，A表示工作台垂直度0.6.:!: .6. d: L . tg.6.a . . (5 ) 式中2A1一一测量值，正号表示垂直度大于90.时，负号表示垂直度小于90时，m:L一一测量长度，rIIZA一一标准角尺实际误差，其正号表示标准角尺尺原始误差小于9.0时，度2.3.6 孔径重复精度和定位精度采用拍版方法检查-2.3.6.1 拍版方法在制版有效面积内，拍制7X7个变化的方块图形，见图4。拍版时先拍第I排，尔后拍E、E四，每排均按图示顺序拍制，每排中同一序号的理想尺寸必须相等.拍制的检查版

12、供即.x.a1t和表示角度.始误差亢于90时，负和ay表示工作台加大值，从中选取出时间代入式(4 )计算，分别代入式(2 )计-r- 5 一一一_，c.SJ jZ2926 88 由一IJJ?1 1-L也甲6 114三工? 6 一一一一Ltilz 白白一-riji7 卫3立亚 飞Ar77111, 7 R4孔径精皮检查版2.3.6.2 测量方洁将检查版用仪器测量句个图形w、hr句只寸，在排同一序号为一组，组数措均有7个测!王佳供致据处理2.3.6.3 数据处理将各组测量值分别代入式(1):;弈，或士2rnax)表示孔径军复精度。将各组圳量值3日理想、倪代式(2 )计算，从中注取京大值，径运位精度2

13、.3.7 孔径刀口垂直度与平行度采用拍版方法检查.2.3.7.1 拍版方j去按图5拍i国检查版，以;示顺序曝光每两次互拼接线条尺寸应相等.制出检查版供测量。每EH土3wmax和土3hQ-).x即6. r;:I a x和L.hmax表示孔共得7组数据，从中选13t最大民ii民识差，fp，相接成一直22，?74条尺士可任选，I1 7 . :当面阳IZf( 直度与平行度检查版8 孔 鸣E图5-, 电SJ/Z2926 88 一一一一一一一一2.3.7.2 测量和分析用400X显微镜观察估计如jf主或用读数显微镜观察iE17主测量仔接就情况供;分析计。4吨3.: i,-I L_士了亡工工3d a b c

14、 d fE6 拼接线条接?在情况图6是没查版经放大情况。r接雄!1现F!6a情况ljJF孔径刀口垂:11丹和ij叶子吃均为零:当接缝出现罔Gb情况时，jZ平行)变为零p而垂直度为6x-arct/w;当按缝iii现J.!:!6 c情况时，其二i3行度为6rfjj垂直fL:为6，x口arctg6/h;当注挖出现罔6d情况时，其平行度为6-6，十62，而垂直度为A=arctg6/飞2.3.8 孔径转动flij零页复性2.3.8.1 测长仪直接测JE孔径转动回零茧复削旦5次，将测量且代人式(1 )计T，以象在i上的最大极限误差，即土止川(K为ffii小倍妓)表后孔径转动回零重复性。2.3.8.2 拍版

15、方法测:自a.拍版方法:按图7顺序拍击11拼接线条歹共拍.过7组。所拍线条可任选p但相互拼接线条尺寸应相当，转动角度任选，才13电检查版供Ej且JJ仙。b.测量与分析:用400X读数注微镜测琶各组接缝。当出现民8所示情况，分别测出图示中的66气，01、品。以(61十A丁/2、61十 ) /2为测量值，得到两组各7个量值，代入式(1 )计算，从中选取最大极限误差，即土30aa.X表示孔径转动因零重221空5 , 1 l. 6 因7孔径转动回零重复性-. 7 1 I z. 2.3.9 孔径转动对中性采用拍版方出检查.2.3.9.1 拍版方法q SJ/Z2926 88 N q 图8回零重复性测量图5

16、 6 用孔径最大高和最大宽(h.ax X W .ax )、(忖山;wzvax市l(Lhmu 士Wmax)分别在工作台不运动时，让孔径处在零位和孔径转到45，分别制出两个方块，见图9，图中。为孔径巾心，0 为转动中心，供测量分析。IW2 E毛2.3.9.2 测量和分析。，rw . .c:( 。dWf l到9孔径转动对中性检杳用400读数显微镜测量图9中0.1、0.2hl、Oh2。当.1=ow!、Oh-. Oh:l时，孔径转动对中性无误差:当Owl=;6或h1 =;6h:l时，孔径转动对中性误差为.和b.2.3.10 孔径与工作台运动直线平行性采用拍版方法检查。2.3.10.1 拍版Ji法用孔径最

17、大高和10m宽，由工作台Y向运动拼接长线.用作台X向运动拼接长钱，制出检查版供测量分析。卢s10严m高，由工SJjZ2926 88 2.3.10.2 测量和分析用400X显微镜观察民线接缝 -t乏线成一直线，则孔径与工作台运动直线平行性无误差.当长线出现图10情况，可.测量闺中。值，其误差为6aarctgjh或AarctgjW.2.3.11 曝光均匀性和一致性对于具有超高压来灯常开光源的机器在其成像面上(或收面上)用照度计或光强计测图11所示的9点光强3每隔30分钟测量一次.共测噎5次分别代入式(6 )计算，从中选取表示曝光均匀性。J b r Z. J 也图1j 孔径与工作台运动直线平行性图1

18、1测量点分布均匀性=土值芦41理功( 6 ) 对于具有闪光灯类光源的机密，在制版有效丽乎只内，实拍5X5个黑块图形，用黑度量单个黑块图之差异，代入式(6 )计算，即为曝光均匀性2.3.12 自动调焦精度按图12所示方法测量。在工作台商安放六块标准量棋，标准量块厚度按自动调焦范围的六分之一挡次制作，其族和宽大于镜头视场、计量标准量块厚度尺寸测量仪按图示安装.测量厅怡，移动工作台使第一标准块处在镜头正下方调焦.调测量仪为零。然后依次，移动工作台，使标准块2、3 . 6分别处在镜头正下方，从测量仪巾读出测量值，如此重复测量7次，得到6组数据，每组数据均有7个测量值，分别代入式(7 )计算，从中选取最

19、大但表示自动调焦精度.D,. 12:J7 I . ( 7 ) 式中16一一自动调焦精度，件m;l-一削童在f且，m; o唱一一理想、值，叫理$J/Z22t程，一:88一一E王 , 需惆叫JM她叫3九圄叩牛牛呵图12自动调焦信度;可是示意;二!2.3, 13 综合测试综合制试是采肝拍(:1检fi版或实用2, 3, 13.1 鲸合拉聋版测试f锦1合检:古设费ff技术性Jj2指标。一一一晒耀眼-)( +x l.T 2.6 24 I 4 1.2 iiE 1:3 -圃. 唰呗啕J D .20 EE毫无程系董三二五7dEF16 14 震雾三室主E主豆豆lni ,& 11 一一耐k晶酣H一一,_. - A

20、2. 屈13综合检查版四一SJ /Z2S25- .38 画也一一一卢一一按国13所悍的!现序拍制检查版，用400X显但钱观察各处接堤，参照上述各单项检查分析得出单项检查数据.测登白巾序号叫128拼接情况?可检查设备的综合精度。2.3.t3 , 2 目测检查版测试按图14在制版二tf放面积内创作检查)泣。3千二个民j;JE由外框、内框、中间十字叉f戈、及四个限中的因形所组成，II、E、西象限i1坦白If立!、旦中的图形旋轮得到。各图块可以等宽或不等宽，民;块之间及内剑、框、叉主主问泣起扫除制jLZE才作弱显影。用400X显微镜观察，估读各间隙变化，得出其误差，此误差包括讼谷但系统地综合误盖.立1

21、 立民14日翻检查版2.3.13.3 孔径与固寇间形检查测试按图15拍制检查版。在制!也有效iki积内，设:3x 3个图形M.图形M中A1-.，A6由孔经制作，B1 B6Fl固起图形制作-0制版时作弱!性路。用400X显微镜观察各接缝，当各图块无搭接或脱开现象则其误差为零:当用块豆搭接或脱开间睬，则估读其误差，比误差包括孔径与固定圆形等各系统的综合误差.E a t z s 才FfE曹;t I A.I r咽.- , .皿-也a、，、a 4, 图15孔径与固寇图形检查版2.3.13.4 同心矩形检查版% 84 I 1 1 I a ,1 R A$ 18t I 1月18， A .j. M放大按图16拍

22、制检查版在相版有效因积内注:3x 3个因形M，每个圆形均由外框、中框、I .框组成，各框之间均设起间隙.首先拍制各国夕忖罩、内框，尔后拍制中框，组成同心短形白u叫SJjZ2926 88 困.用400X显观察相应间其变化量6x、6yA ., 1 6 ., 2 即为其误差包括设备各系统的综r1 飞十月图16同心矩形检查版2.3 .1 3.5 六角连环图形检查测试6x 6x气6x2, 6 ., M放大按图17拍制检查版，制版时按各边矩阵方法顺序拍制。用40微镜观察六角图形拼，估读误差。比误差包括设备各系统的综合误z。叫M放大国17六角连环圆形2.3.13是S可靠性检查版测试口0000口M放大l8 -

23、u一SJjZ2926 8& 机器可靠性要求设置，图形块大小、形状可以一致，也检查各间隙，即可得出设备可靠情况.按型18拍$检查版。图以在各行中变化.用400X2.3.13.7 实用版检查测试拍制一套或几套实用版，泪仪或光刻检查套准精度，皮包括设备各系统的综合误差.3 相方法3.1 见2.1所规定的条件-3.2 见2.2规定的测试仪喃自-3.3 3.3.1 工作台重复精度3.3. 1. 1 测长仪器直接测量见2.3.1.1所述的测量方法-3.3.1.2 实拍L线检查测量a. 拍版方法2用一块有两条互相垂直的直线组成-L，.图形的中间掩模在机器上实拍.在制版有效面积内，拍制5X5个矩阵图形，见图1

24、9.尔后工作台返回原位，使工作台X、Y向各移动小位移，按同样步距阵列曝光.如此循环进行6次，得到25组圈19b所示形，b. 测量亢法g将检查版、用仪器测出X.y向各25组处理.每组数据均有5个L tt a b 19 重复C. 鼓确如埋g将备组测量值分别代入式(1 )计算，从中选主3smax和士3ymax(或:t2max)表示工作台重复精度.3.3.1.3 实拍带标版检查大极限误罩，一13一SJ/Z2926 88 一一咀是棚莓-脑-愿-_.鄙-.a相阴阳.冒胃剧团圆-驷回跑回E自画蜘血lr 因钮-8. 拍版方法:将具有万能指i示:写形的尸问掩:11(如国20)在机器上实拍万能游惊由阴游标(如周2

25、1a)和陆游际(如吁21b)ill;泣。拍击fiJV首先在书j版有放面积内，挠5X5个图形阵列曝光.尔后工作台返回际位，使工作台X、Yi讨安万指游标祝应位移移动?使阴阳游标互相套合，再以桶同步距和国IEi年列选行第二次曝元，?制出一块检查版.连续拍出五块相同检查版供测量.一一f巾叶中uJ 图20万能游协中间掩模b. 测量方法g用400X显低镜观察各游标，确定测量链，;r却因228.、bJC游标读数分别为一O.3J.Lm、十0.8m、-2ffi.五块抢查报同一位置为一组，共得25组数据供数据处e. 数据她理sJ悔各组测量值分别代入式(1 )计算，从中选取王三大极限误盏，即士3x.ax和土3yma

26、x(或土2m&x)衬/其工;二台了:5岁。指山 图21阴:l路标示意图一14一一缸SJ /Z2S2i3.,-8 8 一一圈21阴阳游掠示a 一一因22游标读挝示意南叶必崎倒陶.-15一。/QAUn g也，Ji.rn1.3.2 工作台定位精度1.3.2.1 测长仪器直接测量见2.3.2.1所述测量方法-3.3.2.2 拍版方法测22 SJ/ZZ926千88b -2，u斤1示意图a. 拍版方法:用一块有两条互相垂直的直线组成L图形的中间掩模在机器上实-16一效面貌内，Y 7X 7个阵列图形.曝先路2.分版，拍，圈23，- .司. . , ti . _. x ,. 卢同x们b 23 精度L线检查、Y

27、检查版用仪器分别测量各线之间z 据，铿组、7 C. 数据处理E和.，.表示工作台寇位精度-1.3.3 工.作台最高速度别代入式(2 ) ，从中即A鞠嗨.3，3厨遮, .3.4 工作台加速度.3.4所述的1.3.5工作台垂直度见2，3.5所述1.3.6 镜头实拍分辨事将分辨率检查团形的中间掩模在机器点实拍.中间布.其单个图形见图24，图形中同一线宽条数不得少于三条.0.80、1.00、1.25、1.50、2.00、2.50、3.75、5.00、10 Olm. 出5X5短阵图形，制作出主掩模供剧组_将主掩模放在400X显微镜观察，对全版面各分辨率图形观察，找出成宽，分别代入式(8)计算，从中选取最

28、小值表示镜头实拍分 形共9组9呈米字形!命后钱宽数值推荐来凰版有效面积内，拍清PVIR . (8) 式中$拍线对/皿m;扭扭陆SJIZ%9H,88 宽，p. m. _._ 图24中分个固形3，3，7自度见2，3，12所述的测量方法.3.3.8 曝光均句性见2.3，11所述的测量;方法.3，3.9白综合测试综合测试是采用拍制检查版或实用版方法综合检查设备各技术性能指标.3.，9. 同心矩形检查测试按图16拍制检查版.图中外框、内樨、中框各拍制一块中间掩模。拍制时J先拍外形，在制版有效面积内，拍出5X5个矩阵图形.尔后按相同步距拍制内榷和中梧图形，形具有同心短形的主掩模.将主掩模在400X显做镜下，观察各间隙，其变化量D.x.D., (6x斗且孚LPAyz AYIIAY2 )即为其误差，比误差锄陆桥挠的综合误差.3, 3, 9.2 可靠性检查版测试按图18制作检查版.按方块!萄形制作中间掩模，其方块图形的大小l及拍制的机器可靠性要求设置.用40OX显微镜检查各间隙，即可得出设备可3, 3, 9, 3 实用版检查测试见2.3，13，7所述的测试方法.加说明E本指导性技术文件由电子工四十五研究所等单位负责起一.l咛