文档介绍：URE—2000/25型深度光刻机说明书
中国科学院光电技术研究所
目录
整机系统描述
性能指标和设备参数
系统工作原理及结构
工作原理
机械结构图
电控系统框图
关键部件结构图
气路图
电器接线图及接线表
环境要求
安装要求—场地大小、电源要求等
面板及仪表说明
操作步骤—工作过程
整机系统描述
URE-2000/25型深度光刻机，是在URE-2000A和URE-2000B基础上开发成功的，其主要特点是：
灯源采用200W交流高压***灯，曝光波长使用365nm，曝光面积f100mm（可扩展为150mm´150mm）。曝光系统采用积木错位蝇眼透镜实现均匀照明和平滑衍射效应。
掩模面的最大照度可达10mW/cm(用365nm探头测量，曝光面积f100mm)，照度可通过曝光系统内部的可变光栏进行调节。
对准采用双目双视场对准显微镜（可添加CCD对准系统），对准显微镜的有三对目镜和三对物镜可以互换，组合后最大倍数为375倍。对准物镜轴距可在20mm-63mm之间变化。在目镜中可单独观察到一个视场的像，也可同时观测到两个视场的像。
机器由单片机系统通过主机上控制面板进行操作（如带CCD的对准系统则通过主计算机进行操作）。
工件台可带动掩模样片一起作X、Y整体运动（关掉工件台真空），也可X、Y整体运动锁紧（关掉工件台真空）。样片相对于掩模可作X、Y、Z、六维运动，其中X、Y、Z、通过手轮调节，分别通过球气浮调节。、3英寸、4英寸、5英寸四种掩模吸盘。
性能指标和设备参数
曝光面积：75mm×75mm （可扩展为φ 100mm）
分辨力：1－（胶厚2微米的正胶）
最大胶厚300微米（SU8胶）
套刻精度：±
掩膜样片整体运动范围：X：15mm，Y：15mm
掩膜尺寸：，3寸，4寸，（可扩展至5寸）
样片尺寸：直径φ 15mm －φ100mm
厚度 – 6mm
照明均匀性：±3％（75mm×75mm范围）
掩膜相对于样片运动行程：X：±3mm；Y：±3mm；θ：±6度）
***灯功率：200W（直流）
曝光方式定时（可倒计时曝光，-999s）和定剂量
对准光学系统调焦范围：
曝光面功率密度：13mW/cm
系统工作原理及结构

曝光光学系统
曝光光学系统的功能主要有：平滑衍射效应、实现均匀照明、滤光和冷光处理、实现强光照明和光强调节。

按照Fraunhofer的衍射理论，宽为2a的单缝用波长为l的光照明，在离f远处产生的衍射光强分布是：

由于衍射使主峰旁边还有很多次峰，造成光刻线条质量下降，线条越细、距离越远、曝光波长越长，则这一现象越明显。

图1 不消衍射时在工件上的光强分布图2 采用积木错位蝇眼透镜时在工件上的光强分布
在本设备中采用积木错位式蝇眼透镜（结构如图3示）形成多点光源，由于采用积木错位式蝇眼透镜，保证单根积分棒截面为正方形，从而具有两好的加工性和装配性，同时保证在任意积分棒的结合处只有两个棱，故易实现不漏光，此外还保证任意积分棒和周围的积分棒等距离，对保证照明均匀性和消衍射效果明显。从而保证光刻分辨率。
图3 积木错位式蝇眼透镜
多点光源实现均匀照明的原理
系统采用柯拉照明的原理(如图4示)，积分镜是由多块蝇眼透镜拼接而成，能将能量分布不均匀的宽光束分解为若干细光束，各细光束均按柯拉原理照明在掩模面上。由于在细光束范围内能量分布基本上是均匀的，因而在掩模面上得到均匀照明。由于细光束均叠加在掩模的相同区域，这就实现了照明的高能量化。
图4 均匀照明工作原理

高压***灯发出的光包括i线、h线、g线及可见光和红外等多种成分，其中i线、h线、g线是曝光所需要的，而可见光和红外等多种成分则对曝光是有害的。在本方案中，椭球镜和第一块反射镜镀冷光介质膜，所有透镜均镀紫外增透膜，并在光路上配紫外干涉滤光片。

采用200W高压交流***灯，负透镜和积木错位蝇眼透镜均采用紫外透过率高的熔石英，并采用大包容角的椭球反射镜。使用i线滤光片时在掩模面的能量密度可达到13mW/cm以上。
***灯安装在一个三维工件台，通过三维调节可将***