國立臺灣師範大學微光機電系統實驗室

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國立臺灣師範大學微光機電系統實驗室

曝光機使用說明書

中華民國九十三年六月 ^{版本 1.0}

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★★注意事項★★

1. 請於每次操作前後檢視機臺的狀況及填寫實驗記錄簿，若發現機臺異常請立即通報機臺負責人（TEL：（02）23923105#835）或是實驗室負責人（楊啟榮教授 TEL：（02）23923105#733 或 0955-052-392）。

2. 每次關機前，務必確認沒有人要繼續使用，以連續使用為原則。每天開關機次數限定為三次。

3. 每次啟動機臺前，務必確認機台已關機三十分鐘以上，方可使用。

4. 曝光機上所有的旋鈕皆為精密機構，禁止快速轉動。

5. 開 Pump 時請確定運轉(視葉片是否順利轉動)。

廠商資料

曝光機

型號廠牌 代理商 維修人員

UIT-150 USHIO 鑫拓

(03)564-6465

楊景琦 0916-088-326 幫浦

ULVAC DA-30S 鑫拓

(03)564-6465

楊景琦 0916-088-326 顯微鏡光源產生器

LG-PS2 OLYMPUS 鑫拓 (03)564-6465

楊景琦 0916-088-326 顯示器

VM-C1946 SAMPO 傑訊 林淑萍

0928-115-497 CCD

泛達 鍾昭德

SSC-DC50A SONY

(03)572-8466 0932-016-226

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曝光機使用說明書　　　　　　版本 1.0

A

C B

F E

D

儀器編號 儀器名稱

A 顯示器

曝光機光源 B

光學顯微鏡 C

晶片對準載台 D

光源控制面板 E

曝光控制面板 F

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儀器 A 顯示器

編號名稱圖片

1 顯示器電源

儀器 B 曝光機光源

儀器 C 光學顯微鏡

(5)

編號名稱圖片

10 CCD

11 目鏡

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12 對焦(粗調、細調)旋鈕

粗調細調

13 視訊切換桿

視訊至目鏡

視訊至目鏡和 CCD

視訊至 CCD 14 物鏡(倍率：5X、10X)

15 影像放大倍率切換桿

一倍

放大兩倍 16 顯微鏡光源開關

(7)

顯微鏡光源調整旋鈕

18 CCD 開關

儀器 D 晶片對準載台

編號名稱圖片

7 上蓋

上蓋開關

8 晶片載台

(8)

9 上光源調整旋鈕

曝光機開機步驟：

1. 檢查曝光機目前的狀態是否處於關機或開機中並開始填寫實驗記錄簿。

2. 如圖一所示，開啟曝光機底下之真空泵浦（pump），以使其能固定光罩

（mask）及晶片（wafer）。

開關

圖一真空泵浦（pump）

3. 如圖二所示，開啟機臺右側之控制面版上的 POWER（1）鍵，power

(9)

燈亮。

POWER 燈 POWER（1）

圖二 POWER（1）燈亮

4. 如圖三所示，開啟右側控制臺之 LAMP START（2）鍵，LAMP ON 燈亮。

LAMP ON 燈

LAMP START（2）

圖三 LAMP ON 燈亮

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STABLE 燈

圖四 STABLE 燈亮

6. 如圖五所示，當 STABLE 燈亮後，即可開啟機臺左側之控制面版上的 POWER（3）；此時整個曝光機系統即完成開機，接下再進行曝光（含對準）步驟說明。

POWER（3）

圖五 POWER（3）燈亮 曝光步驟：

1. 須完成上述的「曝光機開機步驟」後，才能繼續下列的步驟。

2. 如圖一所示，先將汞燈座移至旁邊，將所需的晶片（wafer）取出後，

平穩的放置在平臺上並對準其三個定位銷，放穩後即刻按下機臺左側之控制面版的 FIX.2（晶片），以吸住晶片（wafer）並同時檢查 Wafer 是否確實被吸住，若無即會聽到咻咻的洩氣之聲，請重新卸下再裝置過。

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FIX.2 鍵

三個定位銷

圖一放置晶片（wafer）及按下 FIX.2 鍵燈亮

3. 如圖二所示，將所需的光罩（mask）取出並將平臺的上蓋掀起，將光罩

（mask）的鍍鉻（Cr）朝下，平穩的放置在上蓋上並對準其三個定位銷，放穩後即刻按下機臺左側之控制面版的 FIX.1（光罩）鍵，以吸住光罩（mask）並同時輕徵搖晃上蓋檢查是否確實被吸住，若無即會聽到咻咻的洩氣之聲，請重新卸下再裝置過。

FIX.1 鍵

三個定位銷

圖二放置光罩（mask）及按下 FIX.1 鍵燈亮

4. 如圖三所示，將光罩（mask）及晶片（wafer）固定後，即可將上蓋及

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撰稿人：黃茂榕　　　　　　　　　　　　　　　　　　第 11 頁，共 20

去移動平臺之 X 軸（左右移動）、Y 軸（前後移動）位置，使其 X、Y 軸處於零點恰好位於汞燈正下方。

Z 軸 Y 軸

X 軸

開關 X 軸

Y 軸圖三固定上蓋及移動平臺之 X、Y 軸歸零

5. 如圖四所示，利用平臺本身的微調裝置去移動平臺之 Z 軸（上下移動）

向上，使上蓋的光罩（mask）及平臺的晶片（wafer）相互貼緊，則此時 READY 燈自動亮起。

Y 軸

X 軸 Z 軸

Z 軸

READY 燈亮

圖四移動平臺之 Z 軸及 READY 燈亮

6. 如圖五所示，READY 燈亮後，按下 LEVEL 鍵，若此時 READY 燈仍亮著則可進行曝光；若熄滅則再將平臺之 Z 軸（上下移動）繼續旋轉

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1/4～1/2 圈數，直到按下 LEVEL 鍵後 READY 燈仍亮著才可以進行曝光。

FIX.1 FIX.2 LEVEL READY 燈亮

圖五 FIX.1, FIX.2, LEVEL, READY 燈亮

7. 設定曝光時間，本機臺已設定有 2 秒鐘的逃離時間，故在設定時間時須注意其「總曝光時間=預計曝光劑量時間+逃離時間」。

EX：若須曝光 20 秒鐘，而總曝光時間為多少？

ANS：總曝光時間=20+2=22 秒鐘。

選定好曝光時間後，即可調整機臺左側之控制面版的曝光時間器，如圖六所示。

曝光時間為 22.0 秒鐘 最小值為小數點第一位

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撰稿人：黃茂榕　　　　　　　　　　　　　　　　　　第 13 頁，共 20

8. 如圖七所示，曝光時間設定好後，即可進行曝光之動作；按下機臺左側之控制面版的綠色 START 鍵，則開始曝光；注意-曝光時，請勿直視曝光光源，以免眼睛受到傷害。

綠色 START 鍵

圖七按下綠色之 START 鍵，進行曝光

9. 以上即為單次曝光之操作方式，若須多次曝光則再重新執行「步驟 8」

即可。

10.如圖八所示，曝光後移動平臺之 Z 軸（上下移動）向下使光罩（mask）

及晶片（wafer）分離，則 READY 燈熄滅且取消 LEVEL 燈。

圖八 READY 燈熄並取消 LEVEL 燈

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11.分離後分別取消 FIX.1 鍵及取出光罩（mask）和取消 FIX.2 及取出晶片

（wafer）。

（注意-取出光罩（mask）時須特別注意，請先抓緊光罩（mask）再按下 FIX.鍵取消抽真空，以防止 Mask 自動掉落）

對準步驟：

多道光罩曝光不同於一道光罩曝光之處，在於須先完成「對準

（alignment）」的步驟才可進行曝光之動作。而對準（alignment）最主要是為了能在晶片（wafer）某一位置做連續的製程，而設計出來讓多道光罩能正確定位在某一位置的方式。

1.檢查曝光機目前的狀態是否處於關機或開機中並開始填寫實驗記錄簿。

2.如圖一所示，開啟曝光機底下之真空泵浦（pump），以使其能固定光罩

（mask）及晶片（wafer）。

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撰稿人：黃茂榕　　　　　　　　　　　　　　　　　　第 15 頁，共 20

開關

圖一真空泵浦（pump）

3. 如圖二所示，開啟機臺左側之控制面版上的 POWER（3）鍵，POWER

（3）燈亮。

POWER（3）

圖二 POWER（3）燈亮

4. 如圖三所示，先將汞燈座移至旁邊，將已具有對準記號（alignment key）

的晶片（wafer）取出後，平穩的放置在平臺上並對準其三個定位銷，

放穩後即刻按下機臺左側之控制面版的 FIX.2（晶片），以吸住晶片

（wafer）並同時檢查 Wafer 是否確實被吸住，若無即會聽到咻咻的洩氣之聲，請重新卸下再裝置過。

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FIX.2 鍵

三個定位銷

圖三放置晶片（wafer）及按下 FIX.2 鍵燈亮

5. 如圖四所示，將所需的光罩（mask）取出並將平臺的上蓋掀起，將光罩（mask）的鍍鉻（Cr）面朝下，平穩的放置在上蓋上並對準其三個定位銷，放穩後即刻按下機臺左側之控制面版的 FIX.1（光罩）鍵，以吸住光罩（mask）並同時輕徵搖晃上蓋檢查是否確實被吸住，若無即會聽到咻咻的洩氣之聲，請重新卸下再裝置過。

FIX.1 鍵

三個定位銷

圖四放置光罩（mask）及按下 FIX.1 鍵燈亮

6. 如圖五所示，將光罩（mask）及晶片（wafer）固定後，即可將上蓋及

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撰稿人：黃茂榕　　　　　　　　　　　　　　　　　　第 17 頁，共 20

移動）、Y 軸（前後移動）位置，使其 X、Y 軸處於零點恰好位於汞燈正下方。

Z 軸 Y 軸

X 軸

開關 X 軸

Y 軸圖五固定上蓋及移動平臺之 X、Y 軸歸零

7. 如圖五所示，使用平臺本身的微調裝置去移動平臺之 Z 軸（上下移動）

向上，使上蓋的光罩（mask）及平臺的晶片（wafer）相互貼緊，則此時 READY 燈自動亮起。

Y 軸

X 軸 Z 軸

Z 軸

READY 燈亮

圖五移動平臺之 Z 軸及 READY 燈亮

8. 如圖六所示，READY 燈亮後，按下 LEVEL 鍵，若此時 READY 燈仍亮著則可進行曝光；若熄滅則再將平臺之 Z 軸繼續旋轉 1/4～1/2 圈數，

直到按下 LEVEL 鍵後 READY 燈仍亮著即可。

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圖六 FIX.1, FIX.2, LEVEL, READY 燈亮

9. 如圖七所示，移動平臺之 Z 軸向下約 1～2 圈，則 READY 燈熄滅和 LEVEL 燈亮，使上蓋的光罩（mask）及平臺的晶片（wafer）分離，以避免光罩（mask）及晶片（wafer）在對準（alignment）時相互的摩擦，

導致兩者的損壞。

Y 軸

X 軸 Z 軸

Z 軸

READY 燈熄圖七移動平臺之 Z 軸及 READY 燈熄

10.如圖八所示，將顯微鏡光源開啟並將顯微鏡移至平臺上方找尋一對準記號（alignment key）為基準。（注意：顯微鏡光源開啟時光源功率應從

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移動顯微鏡

圖八開啟顯微鏡光源並移動顯微鏡至平臺上方開啟顯微鏡光源

並調整光源大小

11.當完成以上步驟時，即可進行對準（alignment），而對準（alignment）

時，利用平臺本身的微調裝置，調整 X 軸、Y 軸及角度（θ）；儘量以同一水平線或垂直線上的對準記號（alignment key）為對準點，以利迅速完成對準，如圖九所示。

微調 Y 軸

微調 X 軸

微調角度（θ）

圖九利用平臺之微調裝置調整 X 軸、Y 軸及角度（θ）

12.顯微鏡本身的倍率總共分為 50X、100X、200X 三種，其物鏡為 5X、10X，

目鏡為 10X，本身為 2X。

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13.對準（alignment）完成後，將顯微鏡移走再將汞燈座移回並將平臺移回 X、Y 軸零點處，此時移動平臺之 Z 軸（上下移動）向上，使上蓋的光罩（mask）及平臺的晶片（wafer）相互貼緊，則此時 READY 燈自動亮起，則可進行曝光程序（曝光程序請參照上述的曝光步驟），如圖十所示。

移回汞燈座

圖十將汞燈座移回並移動 Z 軸使 READY 燈亮以進行曝光

曝光機關機步驟：

1. 確定不再使用曝光機後，即可分別將光罩（mask）及晶片（wafer）等取下。

2. 關閉右側控制面版上的 POWER（1）鍵，結束右側控制系統。

3. 關閉左側控制面版上的 POWER（3）鍵，結束左側控制系統。

4. 關閉曝光機底下之真空泵浦（PUMP），此時整個曝光機系統即完成關機並再次填寫實驗記錄簿。

5. 最後將機臺所使用的儀器，全部歸回定位。

國 立 臺 灣 師 範 大 學 微 光 機 電 系 統 實 驗 室