一种浸液供给回收装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种浸液供给回收装置。本发明专利技术包括内基体和外基体，内基体环绕于末端物镜的径向外侧，外基体环绕于内基体的径向外侧；内基体和外基体之间具有间隙或隔离物；外基体位于衬底上方，与衬底形成第三间隙；内基体向末端物镜与衬底之间的间隙提供浸液；外基体从第三间隙中抽取浸液。本发明专利技术改善浸液供给回收装置的振动特性，保证曝光质量。由于通常密封抽排口距离衬底最近，尺寸精度要求高，而且密封抽排口容易性能衰退，使用本发明专利技术的内基体和外基体相对隔离的方案，可以对内基体采用较低精度的加工工艺以降低浸液供给回收装置的制造成本，并且可以仅更换外基体以恢复浸液供给回收装置的性能，从而降低维护成本。从而降低维护成本。从而降低维护成本。

【技术实现步骤摘要】
一种浸液供给回收装置


[0001]本专利技术属于浸没式光刻机
，涉及一种浸液供给回收装置。

技术介绍

[0002]光刻机是制造超大规模集成电路的核心装备之一，它利用光学系统把掩膜版上的电路图案精确地投影在涂覆光刻胶的衬底上并使光刻胶曝光改性，从而在衬底上留下电路图案信息。它包括激光光源、投影物镜系统、包含电路图案的投影掩膜版和涂有光敏光刻胶的衬底。
[0003]相对于中间介质为气体的干式光刻机，浸没式光刻(Immersion Lithography)设备通过在最后一片投影物镜与衬底之间填充某种高折射率的液体(称为浸没液体或浸液)，通过提高该缝隙液体介质的折射率(n)来提高投影物镜的数值孔径(NA)，从而提高光刻设备的分辨率和焦深。在现在的主流光刻技术中，由于浸没式光刻相对早期的干式光刻具有良好的继承性，所以受到广泛应用。而对于浸没液体的填充，目前广泛采用的方案是局部浸没法，也即使用浸液供给回收装置将液体限制在最后一片投影物镜的下表面和衬底上表面之间的局部区域内。保持浸没液体在曝光区域内的光学一致性和透明度，是保障浸没式光刻曝光质量的关键。为此，现有技术方案往往通过注液和回收实现浸没流场的实时更新，将光化学污染物、局部热量、微纳气泡等及时带离核心曝光区域，以确保浸没液体的高度纯净均一。
[0004]如图1和图2所示，浸没式光刻机中投影物镜系统具有距离衬底2最近的末端物镜1，末端物镜1和衬底2之间形成第一间隙11；环绕末端物镜1设置浸液供给回收装置3，浸液供给回收装置3向第一间隙11内提供浸没液体LQ，浸液供给回收装置3具有中心通孔31以供来自末端物镜1的曝光激光束穿过；当携带电路图案信息的曝光激光束穿过末端物镜1后，进入浸没液体LQ，穿过浸没液体LQ后投射在衬底2上；对于浸没式光刻机中常用的波长为193nm的曝光激光束，浸没液体LQ可以采用超纯水，超纯水对于193nm激光的折射率大于空气，因此相对于干式光刻机，浸没式光刻机的曝光激光束穿过末端物镜1和浸没液体LQ后可以汇聚为更小尺度的曝光靶区，从而在衬底上形成更小尺度的电路图案，从而提高光刻机的曝光分辨率。为了避免浸液供给回收装置3将振动和热扰动传递到末端物镜1以干扰其光学性质，设置浸液供给回收装置3不与末端物镜1相接触，于是在末端物镜1和浸液供给回收装置3之间形成第二间隙12。由于现有的浸没式光刻机在曝光过程中按照扫描步进原理相对于末端物镜1来移动衬底3，使得曝光激光束扫描式地将单幅电路图案投射到衬底2的单个靶区中，并步进式地将相同的电路图案投射到衬底2的多个靶区中；由于衬底2会发生相对于末端物镜1的运动，而浸液供给回收装置3相对于末端物镜1静止，因此衬底2会发生相对于浸液供给回收装置3的运动，衬底2与浸液供给回收装置3存在第三间隙13。
[0005]由于曝光过程中激光束会加热浸没液体LQ，衬底2上的光刻胶发生光化学反应可能产生污染物释放到浸没液体LQ中，浸没液体LQ的温度和洁净度的改变将导致其光学性质改变；因此设置浸液供给回收装置3驱动浸没液体LQ持续地流动更新以维持其温度和洁净
度，具体来说，浸液供给回收装置3中设置朝向第二间隙12的主注液口4，使用浸液供给系统LS经主注液口4向第二间隙12提供浸没液体LQ；浸液供给回收装置3中设置朝向第二间隙12并且位于主注液口4对侧的主抽排口5，使用主抽排系统VM经主抽排口5抽排浸没液体LQ；大部分浸没液体LQ自主注液口4流入第二间隙12，随后流入第一间隙11，然后第一间隙11和第二间隙12中的浸没液体被主抽排口5抽排；还有一部分浸没液体LQ会流入第三间隙13中，为了避免大量浸没液体LQ遗留在衬底2表面上导致衬底2形成光刻缺陷，以及避免浸没液体LQ浸湿其他部件造成损坏，浸液供给回收装置3在朝向衬底2的表面设置密封抽排口6，密封抽排口6可以是一圈均匀排布的小孔或者环形的缝隙，使用密封抽排系统VC经密封抽排口6将第三间隙13中的浸没液体LQ抽走排出。衬底2在扫描和步进运动过程中会牵拉浸没液体LQ，为了避免衬底2高速运动时过度牵拉浸没液体LQ导致其脱离密封抽排口6的约束，在浸液供给回收装置3中密封抽排口6的径向外侧设置气密封口7，使用气体供给系统AS经气密封口7向第三间隙13供给气体流，在气体流的提高压强和吹扫作用下，密封抽排口6对于浸没液体LQ的约束能力也增强。主抽排口5和密封抽排口6将浸没液体LQ完全抽排，浸没液体LQ和外围气体之间形成了弯液面20，弯液面20所包围的浸没液体空间即为浸没流场。
[0006]第三间隙13中的浸液被密封抽排口6抽排后，进入密封抽排腔61；密封抽排腔61收集环绕末端物镜1一圈的密封抽排口6所抽排的浸液；密封抽排腔61中的浸液和气体经由少数几条管道被密封抽排系统VC所抽排。为了有效地约束弯液面20的位置，通常设置密封抽排口6附近的负压足够大，使得密封抽排口6同时抽排浸液和外围气体，于是在密封抽排腔61以及下游管路中形成了气液两相流。气液两相流会引起强烈的压力脉动，使密封抽排口6的抽排能力下降，还会导致浸液供给回收装置3振动，并且这种振动会经浸液传递到末端物镜1和衬底2，导致曝光质量降低。另外，为了有效密封第三间隙13中的弯液面20，以及降低作为移动衬底2需要克服的负载的第三间隙13中浸液的量，期望第三间隙13的高度低，典型地期望第三间隙13的高度低于0.5mm，更优的是低于0.2mm；由于衬底2会相对于浸液供给回收装3发生较高速度的运动，因此需要严格维持第三间隙13的高度，需要对浸液供给回收装置3最接近衬底2的面进行精密的加工；高度较低的第三间隙13一般会配合小尺寸的密封抽排口6使用，例如典型的密封抽排口6的直径小于1mm；小尺寸的密封抽排口6需要使用更高精度的加工工艺制造，并且在使用中容易被浸液中携带的污染物所沉积和堵塞；这些因素使得浸液供给回收装置3的制造成本高，并且密封抽排口6的工作性能容易衰退。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的就是提供一种浸液供给回收装置，用于抑制密封抽排流路的振动影响以及降低制造成本。
[0008]本专利技术包括内基体和外基体，内基体环绕于末端物镜的径向外侧，外基体环绕于内基体的径向外侧；内基体和外基体之间具有间隙或隔离物；外基体位于衬底上方，与衬底形成第三间隙；内基体向末端物镜与衬底之间的间隙提供浸液；外基体从第三间隙中抽取浸液。
[0009]所述内基体包括主注液口和主抽排口，经主注液口提供浸液，经主抽排口抽排浸液。
[0010]所述外基体朝向衬底的一面具有密封抽排口，经密封抽排口抽排浸液和气体，随
后浸液和气体流入外基体中的密封抽排腔。
[0011]所述内基体和外基体之间具有隔振垫，隔振垫使外基体向内基体传递的振动减弱。
[0012]所述隔振垫包含含氟塑料或含氟橡胶材料。
[0013]所述外基体与衬底的最小间距小于所述内基体与衬底的最小间距。
[0014]在所述外基体离衬底最近的面上设置所述密封抽排口。
[0015]所述内基体与外基体固定连接，支撑件连接外基体与基座。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浸液供给回收装置，其特征在于：包括内基体和外基体，内基体环绕于末端物镜的径向外侧，外基体环绕于内基体的径向外侧；内基体和外基体之间具有间隙或隔离物；外基体位于衬底上方，与衬底形成第三间隙；内基体向末端物镜与衬底之间的间隙提供浸液；外基体从第三间隙中抽取浸液。2.如权利要求1所述的浸液供给回收装置，其特征在于：所述内基体包括主注液口和主抽排口，经主注液口提供浸液，经主抽排口抽排浸液。3.如权利要求1所述的浸液供给回收装置，其特征在于：所述外基体朝向衬底的一面具有密封抽排口，经密封抽排口抽排浸液和气体，随后浸液和气体流入外基体中的密封抽排腔。4.如权利要求1所述的浸液供给回收装置，其特征在于：所述内基体和外基体之间具有隔振垫，隔振垫使外基体向内基体传递的振动减弱。5.如权利要求4所述的浸液供给回收装置，其特征在于：所述隔振垫包含含氟塑料或含氟橡胶材料。6.如权利要求4所述的浸液供给回收装置，其特征在于：所述外基体与衬底的最小间距小于所述内基体与衬底的最小间距。7.如权利要求6所述的浸液供给回收装置，其特征在于：在所述外基体离衬底最近的面上设置所述密封抽排口。...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴敏，付婧媛，陈文昱，
申请(专利权)人：浙江启尔机电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：