1、中华人民共和国国家标准离子束蚀刻机通用技术条件国家技术监督局 批准 实施主题内容与适用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 试验方法 检验规则以及包装运输 贮存等本标准适用于物理溅射腐蚀作用的通用离子束蚀刻机 其它专用离子束蚀刻机亦可参照执行引用标准包装储运图示标志设备可靠性试验恒定失效率假定下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案电子工业专用设备总技术要求真空蒸发设备通用技术条件集成电路主要工艺设备术语术语束能量表征离子束中离子的动能 单位以电子伏特 计束流密度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打到靶上的束流密度均匀性在 以内的束直径范围束流均匀性离子束某一
2、指定截面上各等距测试点间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束流稳定性规定时间内束流强度变化的均方根值与其平均值之比蚀刻均匀性被蚀刻材料表层不同点上的蚀刻速率的不一致性中和器产生中和离子束中正电荷的电子发射源产品分类按加工工件置放方式分立式离子束蚀刻机工件水平放置卧式离子束蚀刻机工件竖直放置技术要求工作条件环境温度相对湿度具有空调一般净化房间电压三相四线制交流电压频率波形正弦波供电功率大于氩气氧气纯度为 氮气为进水压强进水温度室内应设置排出废气地沟的标准尺寸接口室内应设置排出冷却水的地沟接口室内应安装有接地电阻小于 的接线端子离子源供电接地参考点和主机接地点应一点接地机柜保护接地
3、应与离子源供电参考点接地分开不能用电网电源的零线作接地地点外观要求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 标牌安装牢固字迹清晰标注与内容一致油漆涂覆的零部件 其漆层应平整清洁牢固光滑色泽一致不得有流挂 起泡划痕等缺陷电镀及化学涂覆的零件 其表面应光滑细致 无斑点 锈蚀起泡 烧痕等缺陷紧固件连接牢固 无松动现象安全要求设备应具有过载 短路 停电 停水等安全防护装置或报警装置离子源供电接线端子的绝缘电阻应大于 端子备有防护装置设备应设有避免误操作的安全联锁装置主要性能要求束能量蚀刻机的束能量应在具体产品标准中规定 束能量值应在 范围内束流密度束流密度的大小按表
4、 规定的值在具体产品标准中给出表束能量 束流密度束流均匀性在产品标准中应给出束流均匀性指标其指标值应不大于有效束径蚀刻机的有效束径应在具体产品标准中规定有效束径应在 三种规格中任选一种其误差不大于束流稳定性在产品标准中应给出束流稳定性指标 其指标值在 内应不大于在 内应不大于真空度蚀刻机工作室的极限压力应不大于蚀刻机工作室的工作压力应不小于恢复真空时间蚀刻机工作室暴露大气不超过 从大气抽到 时所需时应不大于蚀刻台蚀刻台的角度应可在 范围内连续可调转动为每分钟 转 转工件温升蚀刻机加工工件时工件表面的温升应不大于蚀刻均匀性对膜厚均匀性为 的蚀刻样片进行蚀刻 其蚀刻均匀性应不大于离子束中和方式蚀刻
5、机的离子束采用热灯丝中和器可靠性要求产品平均无故障工作时间应不少于 平均维修时间应不多于成套性要求供货方供给离子束蚀刻机时应包括主机附件 易损件和随机技术文件及合同规定的其它要求附件易损件和随机技术文件的种类 规格和数量应在具体产品标准及产品说明书中明确规定和说明包装运输要求离子束蚀刻机部件的包装箱 在运输过程中不得损坏和变形应能保证设备完好试验方法试验用的计量器具均在计量检定有效期内外观检测目测外观外形和油漆 电镀 化学涂覆质量安全检查分别将屏栅电源 阳极电源 加速栅电源输出端入为瞬间为短路 观察过载保护装置是否动作采用 级 兆欧表 测量离子源接线端子对地绝缘电阻检查机械泵扩散泵操作顺序的联
6、锁装置 检查冷却水与扩散泵和设备其它冷却部件的联锁和报警装置主要性能检测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千分之一的数字电压表 分别测出屏栅电源 阳极电源输出电压用下式计算式中 表征束能量电子电荷量离子源屏栅电源电压离子源阳极电源电压离子源中等离子体鞘层电位 理论值约束流密度检测根据选配的离子源在规定测试条件下即 不加中和靶到离子源出口距离 等 按图 所示测试方法 法拉第筒探头面积为 在规定的距离 条件下 径向移动探头用 级 的毫安表测出的最大束流密度图 束流密度测试方法示意图离子源 法拉第筒 毫安表靶到离子源出口的距离束流均匀性检测按照 选定的测试条件 设备运行 预热 按图
7、所示方法 法拉第筒沿束径向方向 进程回程各测三次 每次每 等距移动测出对应点相应束流 分别计算出进 回程各点三次测试值的平均值 然后由进程算术平均值和回程算术平均值求出进回程各点的算术平均值 从该平均值中确定最大和最小束流密度值代入下式计算式中 为束流密度均匀性进程和回程平均值中的最大束流密度值进程和回程平均值中的最小束流密度值有效束径检测根据 测出的数据按照 式计算求出满足 束流密度均匀性的最大束径范围束流稳定性检测采用图 所示方法从总束流经过精度为万分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 读数一次 测 和 所得数据 分别代入下式计算 即其中束流稳定性读数次数测量次数内的束
8、流算术平均值图 束流稳定性测试示意图离子源 靶 加速栅电源 屏栅电源 数字电压表 线绕电阻真空度测试采用随机配置的真空计进行测量设备在 连续排气条件下 或者设备蚀刻运行后 测量设备的极限压强选定阳极电压 控制送气系统使压强从 开始降低调整灯丝电源 测出能产生稳定放电的最高压强恢复真空时间测试用时钟测量在打开真空室 后从大气压抽到 时所需时间蚀刻台检查用目测法检查蚀刻台的倾斜角度是否连续可调和每分钟的旋转圈数工件温升检查在束功率 即束流与屏栅电压的乘积 小于 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蚀刻均匀性检测取一膜厚均匀性为 蚀刻样片 在该样
9、品上 确定以 离子源束径的直径的圆周上成 分布的四点和圆心共五个测试点 用干涉显微镜测得各点的蚀刻深度将测得的数据按 式计算式中 蚀刻均匀性最大蚀刻深度最小蚀刻深度束中和方式检查直观检查热灯丝阴极中和器装置可靠性检测按 规定的 概率比序贯截尾法试验方案进行检验成套性检查按使用说明书供货合同 检查产品成套性包装运输试验按包装箱上的标记 将离子束镀膜机的包装件固定于试验台上 振动频率 振幅 持续时间 试验结束后 检查包装箱应完好无损 开机测试产品应符合技术要求检验规则离子束蚀刻机的检验分定型检验 交收检验和例行检验定型检验定型检验由生产单位质量检验部门或上级检测部门负责进行有下列情况之一应进行定型
10、检验新产品研制改进设计或主要工艺 更换主要元器件及材料时国家质量监督机构提出定型检验的要求时定型检验的项目及顺序按表 的规定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交收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表序号 检验项目 技术要求条号 试验方法条号 定型检验 交收检验 例行检验外观要求 安全要求 束能量 束流密度 束流均匀性 有效束径 束流稳定性 续表序号 检验项目 技术要求条号 试验方法条号 定型检验 交收检验 例行检验真空度 恢复真空时间 蚀刻台 工作温升 蚀刻均匀性 离子束中和方式 可靠性要求成套性要求 包装运输试验注表示在
11、该类检验中应进行的检验项目交收检验交收检验由生产单位质量检验部门负责进行每台离子束蚀刻机出厂前应逐台通过交收检验 合格产品应有合格证明书交收检验项目及顺序按表 规定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交收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例行检验例行检验由生产单位质量检验部门负责进行正式生产的离子束蚀刻机累计生产 台以上 或每满三年进行一次例行检验例行检验项目按表 规定例行检验的样机从交收检验合格的产品中抽取 抽样数量每 台抽一台 台以上抽 台当例行检验有不合格项目时 应加倍抽样对不合格项目重新检验若仍出现不合格项目 则该批
12、产品判定不合格标志包装 运输贮存标志离子束蚀刻机设备上应有产品名称型号 出厂编号 制造单位商标等标志包装箱上应有产品名称 收 发货单位到站 发站总件数和编号等标志按 的规定 在包装箱上明显部位注明 小心轻放 怕湿 向上和易碎 等标志包装离子束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箱内应有产品合格证书 使用说明书 装箱清单 备件等包装箱牢固封闭 边角用扎带紧固 防止开裂运输包装好的产品能适应各类工具装车和运输 装车和运输过程中应有防止跌落的紧固措施贮存离子束蚀刻机设备的所有包装箱应集中存放 置放于防晒 防淋防潮及通风场所附加说明本标准由中华人民共和国电子工业部提出本标准由电子工业部标准化研究所归口本标准由电子工业部长沙半导体工艺设备研究所负责起草本标准起草人安志超 廖温初
