电子束曝光机说明书

1/7VOYAGER普通用户操作说明和高级用户维护细则（20171212整理）一、普通用户进入：Raithserviceadminister和Voyager的工作界面是常开的。用户不再细分，统一用管理员指定电压/光阑组合进行操作。50KeV对于A2950K/200K的PMMAAreaDose最佳值342.5μC/cm2,500也可以。1.找样品和设置基本条件(a)检查样品室内有无样品，若有则unloadsample（耗时8分钟，界面不能有其它操作）。进样：更换新乳胶手套，使用塑料镊子和标配样品盒，将样品夹到1-6号夹子下方，然后连带holder放入导轨，放下样品盖。然后点击load（通过机柜或voyager工作界面均可），直至自检结束。(b)在XYZ坐标系，Z栏输入18,单位mm，absolute状态，然后点击go.(c)File/opensampleholdermap/150mmUSHholder.(d)加高压：在Columncontrol状态栏中选择EHT/Mode（LC，MC，HMC，HC）/Apr搭配组合，点击状态栏上方激活按钮。(e)开CCV：在Columncontrol状态栏下方右键CCV，选择open.2.检查样品上方各区的聚焦/像散情况(a)Heightcontrol/sample/USH(b)StageControl/position/AlignFoc/stigmator/go(c)打开Voyager的工作界面上方扫描按钮，调节joystick的Z轴（调样品台高度）初步聚焦。2/7(d)打开voyager的工作界面上方齿轮1，Beam/focus进行单区自动聚焦。(e)打开齿轮2，输入3，点击go，将会自动调3*3共9个图，执行完毕，在Columncontrol界面点击保存按钮。说明：如果此步执行完毕，9个图都比较清晰，可以直接进入第3步，无需再做下边的像散及全场校准步骤。补充：像散和全场校准：(a)打开齿轮1，Beam/stigmatior，开始自动调节像散，此过程可以同步手动辅以亮暗/对比度调节。(b)齿轮1，点击Field/focus，自动结束后，再点击Field/stigmator，最后Field/focus，结束后在Columncontrol界面点击保存按钮。3.测束流(a)Voyager右侧状态栏进入Beamcurrent界面，选择Faradaycuponholder点击measure(b)Parameter一栏输入相应的stepsize和dose等参量。4.矫写场（型变形校准）(a)Stagecontrol/position/chessy/go（注意此时sample也是USH状态）(b)Writealignment界面点击Reset键，目的清除上一次校准结果。(c)齿轮1，点击positionfine，此布如果效果不好，可以补充一步positoncorse自动结束后，点击positionfinal，结束后，在该界面图片上方检查status/FOM值，小于14，即可用，最佳值曾小于4。越小越好。(d)Columncontrol界面点击保存按钮。5.Level用户sample3/7(a)Heightcontrol界面sample选择用户对应夹子。(b)在基片三个比较远的位置上插旗：点击level界面蓝色旗，然后鼠标移动到基片相应位置，再点击左键，点击read，即完成插旗。(c)点击center(d)点击level，系统自动移动到第一个旗子位置，手动调节focus（在focus任务条上边左键按住左右拖动直到图像清晰，然后accept，系统自动到第二点，第三点，操作雷同。补充说明：如果系统提示错误，说明样品太小，在Heightcontrol界面选sample/USH，即回到系统默认水平状态。如果每个旗子部位没有mark，衬底也不容易看清楚，可以打开Voyager左下方隐藏的CCDcontrol界面，此时每到一个旗子部位，调节focus直到CCD信号高于基准线。然后accept。(e)Level执行完毕后，需要在focus任务条上方按E，然后输入20（对于50KeV工作距离需要一直保持20mm，对于30KeV需要一直保持20.17mm，对于20KeV需要一直保持24mm），然后点击enter键。6.A.对于非套刻情况曝光，执行打点并自动写场校准(a)打点：在用户基片要曝光的位置附近，点击Voyager上方状态栏的打点按钮，两三次，辅以方法二，打开状态栏上方的BeamBlank持续扫描半分钟，也可以ctrl+B，此时Blank会频繁开关，该方法可以加快打点速度。(b)Joystick+Z聚焦，再打点，直到打点直径小于40nm（tool中的�），越小越好。也可以辅以齿轮1中的自动focus。4/7(c)Writealignment在打点（两三个点，有大小，但不能对称）位置，Voyager/XY-UV图标scanmanager中选择WritefieldAlignmentProcedure/WF-AutoALWF1μmMarks右键Execute。备注：在Voyager下边状态栏的翻页图标进入RaithProtocolTool可以检查写场校准结果，要求只有末位变化，最佳接近1的浮动，Deltarot末位小于3.(d)在Voyager右侧电子枪状态界面下writefieldManager中点击save键保存校准结果。(e)到Voyager右侧电子枪columncontrol中点击保存B．对于套刻情况曝光(a)Voyager右侧XY-UV图标下进入stagecontrol界面,定原点。在anglecorrection界面，read左下角，手动移到右下角，点击read，最后点adjust。(b)三点矫正：找到片子上第一个mark，将global坐标切换成local坐标，在三点坐标中输入GDSII图形坐标UV值，点击read，adjust。依次输入第二个和第三个mark的UV值，点击read，adjust。分别Drive到三点，单扫模式，ctrl+右键，将样品移到中心位置，分别二次read并adjust。7.曝光：(a)打开Voyager/File/newpositionlist从Voyager右侧状态栏GDSII图标界面打开预先拷贝到桌面shortcutGDSII文件夹中的GDSII图形。(b)依次拖入曝光图形到positionlist中，选择workingarea，点击position对于套刻的情况，拖入曝光层之前，前边加1条63层manualmark,working5/7area和position同曝光层设置方法。为了精确，还可以在63层和曝光层中间加一层61层linescan.(c)在positionlist界面点击Insertanewpositionlistaftercurrent图标，在工作条下边添加一条item，输入打点位置或者样品左下角位置）说明：此步仅适用于曝光完毕不及时取样品以防散射电子打到曝光区的情况。(d)检查exposureparameter（原则：Dwelltime100ns）(e)检查曝光设计和时间Voyager状态栏Filter/PatternConsistencycheck/Run.(f)Voyager状态栏上方Scan/fromcurrent此时曝光从标记item开始执行后边的所有item。8.unload样品如果不出样，确保检查电压在50KeV档，CCV左键切换成OFF。如果出样，点击状态栏上方出样图标，此时CCV自动关闭。特别申明：30KeV和20KeV的调节方法有别于50KeV，如果此次demo样品测试结果表明三个电压档都对样品没有损伤，以后就不再允许用户切换电压，此说明书不包含该部分的操作方法。该设备最佳状态就是50KeV，最高分辨率，最大电流和曝光速度。9.特殊曝光模式FBMS（适用于波导类的长沟道无写场拼接曝光）(a)画图a-1）在GDSIIDatabase中createnewdatabase,其中databaseunit默认值1nm，该设备最大精度0.5nm.6/7a-2）路径类：从Voyager状态栏上方，Add/FBMS/path，在database中左键确认起始点，按ctrl打直路径，右键确定终点。在路径上方右键选property，可以编辑起始点、终点、linewidth和layer。也可以addnote输入坐标，可以延长该路径。曲线路径画法：Attribute：□√Arccurvature值即是冠的高度。a-2）circle类：从Voyager状态栏上方，Add/FBMS/circle（比一般写场大）(b)参数设置点击手型按钮，EnhancedParametersetting/FBMS输入参量，stepsize如：0.01Calculationwidth如：1μm即所画图形中最小线宽值Cycletime通过计算得到。PatternParameter/□√FBMSAreas点击计算器按钮，AreaDose输入500自动计算stagespeed得0.09mm/s(原则需要0.2mm/s)(c)measurementcurrent(d)position/autofocusstig/go齿轮1，执行autofocus/stig(e)检查chessy(f)AutoWFalignment（可不做）(g)拖入曝光层，检查参数，曝光。10.特殊曝光模式MBMS(a)画图：a-1)GDSIIdatabase中新建一层，编辑baseelement，比如小circle，star。。7/7a-2)再建一层工作层，Add/MBMSpath在工作层内左键定起始点，ctrl打直路径，再左键定终点。a-3)在路径上方右键property编辑起始点、终点坐标Baseelement：右侧下拉选择插入的baseelementPitchparalleltothepath输入路径内插满baseelement的单元间隔值Pitchperpendiculartothepath:输入周期数(b)参数设置电流一栏patternparameter□√MBMSelements进入计算器按钮，□√Equalsteps勾选lineorareas如果选择了area，需要Areastepsize输入值如：0.01μmAreadose输入500μC/cm2AreaDwelltime通过右侧计算器计算得到如果选择了line，因为area中计算已经锁定了Dwelltime值，此处只需要计算linedose输入。。。Linestepsize通过计算得到最后计算stagespeed如：0.092mm/s(理论要求1μm/s)(c)measurementcurrent(d)position/autofocusstig/go齿轮1，执行autofocus/stig(e)检查chessy(f)AutoWFalignment（可不做）(g)拖入曝光层，检查参数，曝光。