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。本发明专利技术朝向衬底的一面具有弯液面约束体，弯液面约束体限制弯液面的移动从而限制浸没流场的流场边界的形状和径向位置；流场边界在对衬底上的一个曝光靶区的曝光过程中包括以最大扫描速度直线地进行扫描运动；流场边界在垂直于扫描运动方向上的宽度比平行于扫描运动方向上的宽度更大。本发明专利技术使浸没流场与尾迹中可能存在的残留液滴接触并融合，实现对尾迹中残留液滴的清扫和消除，从而降低残留液滴对衬底的污染风险，同时允许在曝光过程中使用更高的最大扫描速度，甚至可以采用高于弯液面破裂临界速度的最大扫描速度；有利于提高光刻机的产率和/或减少曝光缺陷的数量。或减少曝光缺陷的数量。或减少曝光缺陷的数量。

【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，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。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。作为弯液面20的约束结构，密封抽排口6的布局线可以视为浸没流场的流场边界21。
[0006]为了提高光刻机的产率，期望尽可能快地移动衬底2；但如果衬底2的运动速度过快，将会突破密封抽排口6对弯液面20的约束能力，过度牵拉弯液面20造成弯液面20破裂产生泄漏液滴24。泄漏液滴24遗留在衬底2上，会发生蒸发导致衬底2被冷却，蒸发后残留的颗粒物等污染物会污染衬底2，这些因素最终会在衬底2上形成缺陷。例如图3所示的，衬底2沿+Y方向进行扫描运动(为便于观察理解，图中用
‑
Y方向的箭头表示扫描运动42，也即浸液供给回收装置3相对于衬底2的运动方向)，衬底2将沿+Y方向牵拉弯液面20，在弯液面20平行于Y轴的中线附近，由于沿Y向的浸没液体最多，受到衬底2牵拉时对衬底2的作用力最大，因此中线附近的弯液面20最容易破裂产生泄漏液滴24。

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，通过减少泄漏液滴提高曝光质量。
[0008]本专利技术位于衬底上方并环绕末端物镜，向末端物镜和衬底之间的空间提供和回收浸没液体并形成浸没流场，激光束穿过末端物镜和浸没流场后投射在衬底上，激光束在浸没流场中的目标透射区域为投影区，朝向衬底的一面具有弯液面约束体，弯液面约束体限制弯液面的移动从而限制浸没流场的流场边界的形状和径向位置；流场边界在对衬底上的一个曝光靶区的曝光过程中包括以最大扫描速度直线地进行扫描运动；流场边界被限制成矩形；流场边界在垂直于扫描运动方向上的宽度的一半大于或等于同行排列的相邻两个曝光靶区的中心之间的距离。
[0009]在所述投影区的两侧相对地设置注液口和回收口，分别向浸没流场提供和回收浸没液体。
[0010]所述的流场边界在垂直于扫描运动方向上的宽度的一半大于或等于26.5mm。
[0011]所述的流场边界在垂直于扫描运动方向上的宽度的一半大于或等于38mm。
[0012]所述弯液面约束体是环绕投影区排列的密封抽排开口，密封抽排开口的排列路径呈矩形形状。
[0013]所述弯液面约束体是弯液面约束线，浸液供给回收装置在弯液面约束线的径向内侧距离衬底比在弯液面约束线的径向外侧距离衬底更近，弯液面约束线呈矩形形状。
[0014]一种浸液供给回收装置，还可以是位于衬底上方并环绕末端物镜，向末端物镜和衬底之间的空间提供和回收浸没液体并形成浸没流场，激光束穿过末端物镜和浸没流场后投射在衬底上，激光束在浸没流场中的目标透射区域为投影区，朝向衬底的一面具有弯液面约束体，弯液面约束体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浸液供给回收装置，位于衬底上方并环绕末端物镜，向末端物镜和衬底之间的空间提供和回收浸没液体并形成浸没流场，激光束穿过末端物镜和浸没流场后投射在衬底上，激光束在浸没流场中的目标透射区域为投影区，其特征在于：朝向衬底的一面具有弯液面约束体，弯液面约束体限制弯液面的移动从而限制浸没流场的流场边界的形状和径向位置；流场边界在对衬底上的一个曝光靶区的曝光过程中包括以最大扫描速度直线地进行扫描运动；流场边界被限制成矩形；流场边界在垂直于扫描运动方向上的宽度的一半大于或等于同行排列的相邻两个曝光靶区的中心之间的距离。2.如权利要求1所述的浸液供给回收装置，其特征在于：在所述投影区的两侧相对地设置注液口和回收口，分别向浸没流场提供和回收浸没液体。3.如权利要求1所述的浸液供给回收装置，其特征在于：所述的流场边界在垂直于扫描运动方向上的宽度的一半大于或等于26.5mm。4.如权利要求1所述的浸液供给回收装置，其特征在于：所述的流场边界在垂直于扫描运动方向上的宽度的一半大于或等于38mm。5.如权利要求1所述的浸液供给回收装置，其特征在于：所述弯液面约束体是环绕投影区排列的密封抽排开口，密封抽排开口的排列路径呈矩形形状。6.如权利要求1所述的一种浸...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴敏，付婧媛，徐宁，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：