浸没式光刻机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种能够有效去除透射图像传感器表面光刻胶污染的浸没式光刻机，所述浸没式光刻机包括透射图像传感器，所述透射图像传感器的设置位置令其在曝光过程中与晶圆一同被浸没在液体中，所述浸没式光刻机具有用于清洁所述透射图像传感器的清洁装置，所述清洁装置包括：光照部，向所述透射图像传感器表面照射光线，以使所述透射图像传感器表面的光刻胶污染物分解；清洗部，向所述透射图像传感器表面提供清洗液，对其进行清洗。

Submerged lithography machine

The utility model provides an immersion lithography machine capable of effectively removing the contamination of photoresist on the surface of a transmission image sensor. The immersion lithography machine includes a transmission image sensor. The setting position of the transmission image sensor enables it to be immersed in a liquid with a wafer during the exposure process. The immersion lithography machine has a clearance for cleaning the transmission image sensor. The cleaning device comprises a light illumination section which irradiates light to the surface of the transmitted image sensor to decompose the photoresist contaminants on the surface of the transmitted image sensor, and a cleaning section which provides a cleaning solution to the surface of the transmitted image sensor for cleaning.

【技术实现步骤摘要】
浸没式光刻机
本技术涉及半导体工艺设备领域，更详细地说，本技术涉及一种具有透射图像传感器清洗功能的浸没式光刻机。
技术介绍
光刻机是一种将形成在掩膜或掩膜板上的所需图案转移至晶圆上的机器，通常应用于集成电路制造中。为了精确地将需要的图案转移至晶圆的目标部分上，掩膜板应当相对于晶圆被对准。根据现有技术，通常使用两个对准动作完成掩膜版相对于晶圆的对准。在第一动作中，晶圆相对于承载晶圆的晶圆平台被对准，而在第二动作中，掩膜版相对于晶圆平台被对准。通常采用对准传感器、水平传感器执行第一动作，而采用透射图像传感器来执行第二动作。通过使设置在掩膜版或承载掩膜版的掩膜版平台上的第一对准图案穿过投影系统成像到设置在晶圆平台上或在晶圆平台中的一个或多个透射图像传感器板，来进行透射图像传感器测量。所述透射图像传感器板包括第二对准图案，第二对准图案可以是多条隔离的线。光敏二极管设置在晶圆平台内部，在透射图像传感器板中的第二对准图案的后方，用于测量第一对准图案所成像的光强度，当第一对准图案和第二对准图案精确匹配时，透射图像传感器测量到最大的光强度。现有技术的光刻设备大多采用浸没式光刻，即在曝光时将晶圆浸没在具有相对高的折射率的液体(通常为水)中。由于曝光光线在液体中的波长比在空气中时更短，从而能够提高光刻的分辨率。工作过程中，浸没式光刻机的透射图像传感器长期被液体浸润，脱离晶圆表面的光刻胶将被液流携带至透射图像传感器表面，附着在透射图像传感器表面形成光刻胶污染物，难以去除。目前，该光刻胶污染物主要依赖人工处理：工作人员需要将晶圆平台从腔体内移出后，通过特定类型的棉签反复擦拭完成清洁。该清洗过程不仅效率低下、耗费人力物力，而且一旦处理不当，可能在透射图像传感器表面留下划痕或损伤其表面涂层，影响产品的套刻精度和特征尺寸，缩短传感器的寿命，甚至造成传感器完全报废。
技术实现思路
鉴于现有技术的上述问题，本技术所要解决的技术问题在于提供一种能够有效去除透射图像传感器表面光刻胶污染的浸没式光刻机。本技术提供的浸没式光刻机包括透射图像传感器，所述透射图像传感器的设置位置令其在曝光过程中与晶圆一同被浸没在液体中，所述浸没式光刻机具有用于清洁所述透射图像传感器的清洁装置，所述清洁装置包括：光照部，向所述透射图像传感器表面照射光线，以使所述透射图像传感器表面的光刻胶污染物分解；清洗部，向所述透射图像传感器表面提供清洗液，对其进行清洗。负性光刻胶通过光化学反应实现小分子的交联来降低在有机溶剂中的溶解率，不可避免地会在显影过程当中吸收显影液并且造成膨胀，对于分辨率较高的工艺会造成困难；而且，用作显影液的有机溶剂在使用和废弃方面也面临不小挑战；此外负性光刻胶容易在空气中被氧化；以上缺点致使现代工业中采用的绝大多数光刻胶均为正性光刻胶。正性光刻胶在给予一定量的曝光后，其溶解能力会显著升高，其与透射图像传感器表面的结合力也相应降低。因此，经曝光后的光刻胶在遇水冲洗时，更加容易被水流带离传感器表面。本技术提供的浸没式光刻机是一种具有清洁装置的浸没式光刻机，该清洁装置具有光照部和清洗部，首先采用光照部使光刻胶污染物分解，提高光刻胶的溶解能力，降低其与传感器表面的结合力，再利用清洗部对透射图像传感器表面进行清洗，进而有效去除透射图像传感器表面的光刻胶污染。需要说明的是，本技术中，“使所述透射图像传感器表面的光刻胶污染物分解”可以是如下情形：采用紫外(UV)、深紫外(DUV)或极紫外(EUV)光照设备对透射图像传感器表面的正性光刻胶进行光照，使所述光刻胶污染物中的溶解抑制剂分解成为溶解增强剂或使化学放大光刻胶的光致产酸剂分解释放氢离子。本技术中，“向所述透射图像传感器表面提供清洗液”至少包括以下形式：直接向所述透射图像传感器喷射清洗液，以冲洗其表面；或者清洗液流道经过所述透射图像传感器表面，将所述透射图像传感器表面分解后的所述光刻胶污染物带离。在本技术的较优技术方案中，所述光照部向所述透射图像传感器表面照射的光线频率与所述浸没式光刻机的曝光光源所发射的光线频率相同。采用与浸没式光刻机曝光光源所发射光线频率相同的光照部，使得光照部的光源频率与光刻胶污染物的来源——光刻机使用的光刻胶类型匹配，利于光刻胶污染物分解。进一步地，在本技术的较优技术方案中，所述光照部为镜组，能够将所述浸没式光刻机的曝光光源所产生的光线传输至所述透射图像传感器表面。通过设置若干镜片组合亦即若干镜组，将光刻机曝光光源所产生的光线直接传输至透射图像传感器表面，不需要增加额外的光源及光照组件，提高现有装置的使用效率。在本技术的较优技术方案中，所述光照部为深紫外激光发生器或等离子体放电灯。采用深紫外激光发生器作为光照部能够发射更加高强度的深紫外光对透射图像传感器表面的光刻胶进行扫描；采用等离子放电灯能够更加发射极紫外光，与先进制程的光刻设备适配。进一步地，在本技术的较优技术方案中，所述深紫外激光发生器包括发射不同频率深紫外光的多个激光发生器；或者所述深紫外激光发生器为频率可调激光器。为了适配不同种类的光刻胶，完成对于透射图像传感器表面多种光刻胶污染物的清洗，本较优技术方案中可以采用多个激光发生器的组合或采用频率可调激光器作为光照部的光源。在本技术的较优技术方案中，所述透射图像传感器表面覆盖有疏水涂层。在对准步骤中，透射图像传感器表面通常会出现液滴形式的液体，为了防止这些液滴影响对准测量，通常会在透射图像传感器表面覆盖疏水涂层，采用棉签擦拭所述透射图像传感器表面时，极易损伤该疏水涂层。因此，本技术提供的技术方案尤其适合应用在此类浸没式光刻机中，避免人为擦拭造成的对于疏水涂层的损伤。在本技术的较优技术方案中，所述清洗部包括喷头，所述喷头朝向所述透射图像传感器设置，清洗液从所述喷头出射的方向与所述透射图像传感器的表面所呈夹角为30～60度。采用喷头向透射图像传感器表面直接喷射清洗液，能够提高对于透射图像传感器表面光刻胶污染物的冲击力，进而提高清洗效率；优选地设定清洗液出射方向与传感器表面的夹角，能够增加清洗液对于传感器表面施加的剪切应力，便于将光刻胶污染物剥离。进一步地，在本技术的较优技术方案中，还包括排液口，所述喷头设置于所述透射图像传感器一侧上方，所述排液口位于所述透射图像传感器的另一侧，并与其邻接设置。将排液口设定于透射图像传感器的另一侧，以使带有污染物的清洗液直接经排液口排出，避免污染物对于其他部位组件的二次污染。在本技术的较优技术方案中，所述清洗部向所述透射图像传感器表面提供的所述清洗液为超纯水。采用超纯水作为清洗液清洗透射图像传感器，能够有效将光刻胶污染物剥离同时不造成传感器表面离子或颗粒污染，且不影响透射图像传感器的测量精度。进一步地，在本技术的较优技术方案中，所述清洗部与所述浸没式光刻机的浸液系统共用排水管路，以简化装置。附图说明图1是本技术一个实施方式中浸没式光刻机的曝光时的光路结构示意图；图2是图1实施方式中浸没式光刻机晶圆平台的结构示意图；图3是图1实施方式中透射图像传感器的清洁装置结构示意图。具体实施方式下面参照附图来描述本技术的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种浸没式光刻机，包括透射图像传感器，所述透射图像传感器的设置位置令其在曝光过程中与晶圆一同被浸没在液体中，其特征在于，所述浸没式光刻机具有用于清洁所述透射图像传感器的清洁装置，所述清洁装置包括：光照部，向所述透射图像传感器表面照射光线，以使所述透射图像传感器表面的光刻胶污染物分解；清洗部，向所述透射图像传感器表面提供清洗液，对其进行清洗。

【技术特征摘要】
1.一种浸没式光刻机，包括透射图像传感器，所述透射图像传感器的设置位置令其在曝光过程中与晶圆一同被浸没在液体中，其特征在于，所述浸没式光刻机具有用于清洁所述透射图像传感器的清洁装置，所述清洁装置包括：光照部，向所述透射图像传感器表面照射光线，以使所述透射图像传感器表面的光刻胶污染物分解；清洗部，向所述透射图像传感器表面提供清洗液，对其进行清洗。2.如权利要求1所述的浸没式光刻机，其特征在于，所述光照部向所述透射图像传感器表面照射的光线频率与所述浸没式光刻机的曝光光源所发射的光线频率相同。3.如权利要求2所述的浸没式光刻机，其特征在于，所述光照部为镜组，能够将所述浸没式光刻机的曝光光源所产生的光线传输至所述透射图像传感器表面。4.如权利要求1所述的浸没式光刻机，其特征在于，所述光照部为深紫外激光发生器或等离子体放电灯。5.如权利要求4所述的浸没式光刻机，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆建钢，黄志凯，叶日铨，
申请(专利权)人：德淮半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32