一种浸没式光刻机的液体控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种浸没式光刻机的液体控制装置，应用于浸没式光刻机中，包括液体维持装置和辅助液体维持装置，液体维持装置设于最后一片物镜的下方，其包括挡块，所述挡块围成与最后一片物镜的形状相匹配的腔体，挡块上设有：水平进液口，与最后一片物镜的侧边的位置相对应；水平出液口，与水平进液口对称设置；垂直进液口，通至挡块的底部；垂直抽取口，通至挡块的底部，且垂直抽取口与腔体的中心的距离大于垂直进液口与腔体的中心的距离；辅助液体维持装置设于衬底与承载衬底的衬底台之间，且覆盖衬底台，包括：气体供给通道，与第一气腔连通；真空供给通道，与第二气腔连通；第一气腔与第二气腔间通过第一间隙导通。本发明专利技术能够有效防止浸液泄漏。

【技术实现步骤摘要】
一种浸没式光刻机的液体控制装置
本专利技术涉及光刻设备领域，尤其涉及一种浸没式光刻机的液体控制装置。
技术介绍
现代半导体集成电路制造以光学光刻设备为基础，它利用光学系统把掩模版上的集成电路图形精确地投影到硅片的目标区域上。光刻设备一般包括光源系统、物镜系统、掩模台系统、对准系统、工件台系统等，例如，光刻设备可以用于集成电路的制造中。在这种情况下，可称为掩模、标线的构图装置可以用于产生将形成在集成电路单层上的电路图形，该图形可以转移到衬底（例如，硅晶片）上的目标部分（例如，包括部分、一个或多个管芯的部分）上，通常通过在提供于衬底上的辐射敏感材料（抗蚀剂）层上成像来转移图形。通常，单个衬底包括依次构图的相邻目标部分的网络，已知的光刻设备包括通过将整个图形一次曝光在目标部分上来辐射每个目标部分的所谓的步进机和通过在给定方向（“扫描”方向）上通过辐射束扫描图形来辐射每个目标部分同时同步地平行或反平行于该方向扫描衬底的所谓的扫描器，还可以通过将图形刻印在衬底上把图形从构图装置转移到衬底。对于浸没式光刻设备需要浸没式光刻系统，现在浸没式光刻设备一般使用193nm光源，能够实现45nm节点及以下的集成电路的制造。浸没式光刻系统是在镜头最后一片物镜与衬底之间的缝隙中填充浸液（通常采用特殊处理的超纯水），以此来增大透镜的数值孔径，提高分辨率和焦深，以便获得更小的特征尺寸。浸没式光刻系统在实现镜头最后一片物镜与衬底之间的缝隙中填充浸液时可采用两种方式：一种是全浸没式，即将整个衬底或者衬底台及最后一片物镜浸没于浸液中；另一种是局部浸没，仅仅在最后一片物镜与衬底之间的缝隙中填充浸液。对于全浸没式方式，在扫面曝光过程中将会有大量的浸液必须被加速，这样对运动台电机的要求很高，且运动台运动时将会在浸液中产生不可预测的涡流等，因此浸没式光刻设备多采用局部浸没方式。而局部浸没方式中需要对缝隙内的浸液进行维持，防止浸没浸液泄漏。对局部浸没式光刻，在进行衬底边缘曝光时，会导致浸液的泄漏，泄漏浸液可能对衬底台和衬底下表面产生以下影响：1、浸液如果粘附在衬底下表面，浸液的蒸发将导致衬底边缘的热形变，从而产生套刻误差；2、在衬底下表面的浸液将产生粘附效应，使衬底粘附在衬底台上，不利于衬底交换；3、残留在衬底表面的液滴可能影响后续工序的正常进行；4、衬底表面的浸液蒸发产生的水印等含有污染粒子，这将会对衬底台带来污染。
技术实现思路
本专利技术提供一种浸没式光刻机的液体控制装置，以解决浸没式光刻机进行衬底边缘曝光时浸液泄漏的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种浸没式光刻机的液体控制装置，应用于浸没式光刻机中，包括液体维持装置和辅助液体维持装置，其中，所述液体维持装置设于最后一片物镜的下方，其包括挡块，所述挡块围成一个腔体，所述挡块上设有：水平进液口，与所述最后一片物镜的侧边的位置相对应，向所述腔体内填充浸液；水平出液口，与所述水平进液口对称设置；垂直抽取口，通至所述挡块的底部；所述辅助液体维持装置设于衬底与承载衬底的衬底台之间，且覆盖所述衬底台，包括：气体供给通道，与第一气腔连通；真空供给通道，与第二气腔连通；所述第一气腔与所述第二气腔之间通过第一间隙导通。较佳地，还包括气体供给装置和真空供给装置，所述气体供给通道的一端与所述第一气腔连通，另一端与所述气体供给装置相连；所述真空供给通道的一端与所述第二气腔连通，另一端与所述真空供给装置相连。较佳地，所述挡块上还包括通至所述挡块的底部的垂直进液口，所述垂直抽取口与所述腔体的中心的距离大于所述垂直进液口与所述腔体的中心的距离。较佳地，所述水平出液口和垂直抽取口均为气液两相回收口。较佳地，所述辅助液体维持装置的边缘设有一凸台，所述第二气腔经过第二间隙与所述凸台相连。较佳地，所述凸台的内侧壁与所述衬底的边缘之间的距离为200μm～300μm。较佳地，所述衬底的上表面与所述凸台的上表面之间的高度差小于10μm。较佳地，所述凸台的内侧壁与吸附装置中心的距离为150.2mm～150.3mm。较佳地，所述第二间隙的高度为20μm～30μm，所述第二间隙的长度为2mm～3mm。较佳地，所述气体供给通道和真空供给通道设有多个分段结构。较佳地，所述多个分段结构将所述气体供给通道和真空供给通道的长度均分为12～15段。较佳地，所述辅助液体维持装置上设有高度调节机构。较佳地，所述高度调节机构采用气浮电机或磁浮电机驱动。较佳地，所述第一气腔中设有气体导流叶片。较佳地，所述气体供给通道与垂直方向的夹角为30°～60°。较佳地，所述第一间隙的高度为50μm～100μm，所述第一间隙的长度为3mm～5mm。较佳地，所述第一气腔内的压力在4000Pa以上，所述第二气腔内的压力在-1000Pa以下。本专利技术提供的浸没式光刻机的液体控制装置，相较于现有技术具有如下优点:1、液体维持装置与辅助液体维持装置相结合，避免衬底边缘的浸液泄漏带来的不利影响；2、利用辅助液体维持装置在衬底边缘下表面形成气流，阻止浸液粘附在衬底下表面；3、利用分段结构将衬底边缘处分成若干区域，从而提高气体对粘附液滴的去除能力。附图说明图1为浸没式光刻机的原理图；图2为本专利技术一具体实施方式的浸没式光刻机的液体控制装置的结构示意图；图3为本专利技术一具体实施方式的浸没式光刻机的液体控制装置中液体维持装置的结构示意图；图4为本专利技术一具体实施方式的浸没式光刻机的液体控制装置中辅助液体维持装置的俯视图；图5为本专利技术实施例1的浸没式光刻机的液体控制装置中辅助液体维持装置的结构示意图；图6为本专利技术实施例1的浸没式光刻机的液体控制装置中分段结构的示意图；图7为本专利技术实施例2的浸没式光刻机的液体控制装置中辅助液体维持装置的结构示意图；图8为本专利技术实施例3的浸没式光刻机的液体控制装置中辅助液体维持装置的结构示意图。图中：110-光源、120-掩模台、130-物镜、131-最后一片物镜、140-对准系统、150-液体控制装置、160-衬底台、161-衬底、162-吸附装置；200-液体维持装置、210-挡块、211-水平进液口、212-水平出液口、213-垂直进液口、214-垂直抽取口、220-腔体；300-辅助液体维持装置、310-气体供给通道、311-第一气腔、320-真空供给通道、321-第二气腔、330-第一间隙、340-第二间隙、350-凸台、360-分段结构、370-气体导流叶片。具体实施方式为了更详尽的表述上述专利技术的技术方案，以下列举出具体的实施例来证明技术效果；需要强调的是，这些实施例用于说明本专利技术而不限于限制本专利技术的范围。请参考图1和图2，本专利技术提供的浸没式光刻机的液体控制装置150，应用于浸没式光刻机中，所述光刻机包括：光源110，为光刻机提供曝光光源，具体的，所述光源110为激光器，所述光源110所发出的光的波长为365nm、248nm、193nm、157nm或128nm等；掩模台120，提供光刻所需的掩模图形；衬底161，放置于衬底台160上，由吸附装置162吸附，掩模台120上的掩模图形经物镜130转移到所述衬底161上，对准系统140调整掩模与衬底161的位置关系，衬底台160带动衬底161做扫描或步进运动，最终完成光刻曝光过程，液体控制装置150将衬底161本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浸没式光刻机的液体控制装置，应用于浸没式光刻机中，其特征在于，包括液体维持装置和辅助液体维持装置，其中，所述液体维持装置设于最后一片物镜的下方，其包括挡块，所述挡块围成一个腔体，所述挡块上设有：水平进液口，与所述最后一片物镜的侧边的位置相对应，向所述腔体内填充浸液；水平出液口，与所述水平进液口对称设置；垂直抽取口，通至所述挡块的底部；所述辅助液体维持装置设于衬底与承载衬底的衬底台之间，且覆盖所述衬底台，包括：气体供给通道，与第一气腔连通；真空供给通道，与第二气腔连通；所述第一气腔与所述第二气腔之间通过第一间隙导通。

【技术特征摘要】
1.一种浸没式光刻机的液体控制装置，应用于浸没式光刻机中，其特征在于，包括液体维持装置和辅助液体维持装置，其中，所述液体维持装置设于最后一片物镜的下方，其包括挡块，所述挡块围成一个腔体，所述挡块上设有：水平进液口，与所述最后一片物镜的侧边的位置相对应，向所述腔体内填充浸液；水平出液口，与所述水平进液口对称设置；垂直抽取口，通至所述挡块的底部；所述辅助液体维持装置设于衬底与承载衬底的衬底台之间，且覆盖所述衬底台，包括：气体供给通道，与第一气腔连通；真空供给通道，与第二气腔连通；所述第一气腔与所述第二气腔之间通过第一间隙导通，所述第一气腔和所述第二气腔均设于所述衬底台的边缘上，且所述第一气腔和所述第二气腔依次沿所述衬底下表面径向向外设置。2.如权利要求1所述的浸没式光刻机的液体控制装置，其特征在于，还包括气体供给装置和真空供给装置，所述气体供给通道的一端与所述第一气腔连通，另一端与所述气体供给装置相连；所述真空供给通道的一端与所述第二气腔连通，另一端与所述真空供给装置相连。3.如权利要求1所述的浸没式光刻机的液体控制装置，其特征在于，所述挡块上还包括通至所述挡块的底部的垂直进液口，所述垂直抽取口与所述腔体的中心的距离大于所述垂直进液口与所述腔体的中心的距离。4.如权利要求3所述的浸没式光刻机的液体控制装置，其特征在于，所述水平出液口和垂直抽取口均为气液两相回收口。5.如权利要求1所述的浸没式光刻机的液体控制装置，其特征在于，所述辅助液体维持装置的边缘设有一凸台，所述第二气腔经过第二间隙与所述凸台相连。6.如权利要求5所述的浸没式光刻机的液体控制装置，其特征在于，所述凸台的内侧壁与所述衬底的边缘之间的距离为2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张崇明，聂宏飞，杨志斌，张洪博，赵丹平，赵旭，
申请(专利权)人：上海微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31