一种浸液供给回收系统以及浸没流场初始建立方法技术方案

本发明专利技术公开了一种浸液供给回收系统以及浸没流场初始建立方法，包括浸没控制单元、主供液模块、辅助供液模块和回收模块；浸没控制单元环绕在末端投影物镜径向外侧及衬底上方；末端投影物镜与衬底间、浸没控制单元与末端投影物镜间、浸没控制单元与衬底间均具有间隙；主供液模块经主注液口提供浸液；辅助供液模块经底部注液口提供浸液；回收模块经主回收口和密封抽排口抽排回收浸液；主供液模块向主注液口提供浸液的流路上具有依次连接的主流量控制器和主开关阀；辅助供液模块向底部注液口提供浸液的流路上具有依次连接的辅助流量控制器和辅助开关阀。减少浸没流场初始建立过程中引入浸没流场的气泡，提高浸没流场初始建立过程的可靠性。程的可靠性。程的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种浸液供给回收系统以及浸没流场初始建立方法


[0001]本专利技术涉及一种浸没式光刻
，尤其是涉及一种使用于浸没式光刻机中的浸液供给回收系统以及浸没流场初始建立方法。

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]浸没式光刻机开机时，浸液供给回收系统开始生产符合品质和参数符合要求的浸液并向投影物镜和衬底之间供给和回收，使投影物镜和衬底之间形成浸液稳定流动的浸没流场，这个过程称之为浸没流场的初始建立过程。在浸没流场的初始建立过程中，浸液逐渐填充浸液供给系统中的流路，随后经浸没供给单元流入投影物镜和衬底之间的间隙；浸液本身可能携带气泡；在浸液驱替空气填充流路的过程中，流路中的转角和间隙中会形成气泡；浸液在填充投影物镜和衬底之间的间隙时会因为流动空间的转角等原因产生气泡；这些气泡会不可控地脱落并随浸液流动至投影物镜和衬底之间的间隙中，干扰曝光光束的传播；而且气泡可能会附着在投影物镜和衬底的表面上，虽然浸液供给回收系统持续抽排浸液，但附着的气泡仍难以被浸液流动冲刷和被浸液供给回收系统抽排去除。由于上述原因，在浸没流场的初始建立过程中容易产生气泡并且可能对后续的曝光过程产生长期的影响，因此，期望尽量减少浸没流场初始建立过程中产生的气泡。

技术实现思路

[0005]本专利技术为解决现有浸没式光刻机存在着不能有效消除浸没流场的初始建立过程形成的浸液本身可能携带气泡、流路中的转角和间隙中等原因可能形成的气泡，也不能在浸没流场的初始建立过程中有效解决其产生的气泡，从而可能对后续的曝光过程产生长期的影响等现状而提供的一种可尽量减少浸没流场初始建立过程中产生的气泡，避免气泡并
且可能对后续的曝光过程产生长期的影响，提高浸没流场的初始建立过程形成稳定流动的浸没流场，提高曝光质量的浸液供给回收系统以及浸没流场初始建立方法。
[0006]本专利技术为解决上述技术问题所采用的具体技术方案为：一种浸液供给回收系统，其特征在于：包括浸没控制单元、主供液模块、辅助供液模块和回收模块；浸没控制单元环绕在末端投影物镜的径向外侧，并且位于衬底的上方；末端投影物镜与衬底之间形成第一间隙，浸没控制单元与末端投影物镜之间形成第二间隙，浸没控制单元与衬底之间形成第三间隙；浸没控制单元上具有主注液口，主供液模块经主注液口提供浸液；浸没控制单元朝向衬底的一面具有底部注液口，辅助供液模块经底部注液口提供浸液；浸没控制单元在底部注液口的径向外侧具有密封抽排口；回收模块经主回收口和密封抽排口抽排回收浸液；主供液模块向主注液口提供浸液的流路上具有依次连接的主流量控制器和主开关阀；辅助供液模块向底部注液口提供浸液的流路上具有依次连接的辅助流量控制器和辅助开关阀。可尽量减少浸没流场初始建立过程中产生的气泡，避免气泡并且可能对后续的曝光过程产生长期的影响，提高浸没流场的初始建立过程形成稳定流动的浸没流场，提高曝光质量。
[0007]作为优选，所述的主流量控制器和主开关阀之间设有主排液旁路，主排液旁路上具有主排液阀；所述辅助流量控制器和辅助开关阀之间设有辅助排液旁路，辅助排液旁路上具有辅助排液阀。可以减少浸液填充供液模块内部流路时产生的气泡随浸液流动至第一间隙，减少气泡附着在末端投影物镜和衬底表面的概率。更有利于减少浸没流场初始建立过程中引入浸没流场的气泡数量。
[0008]本专利技术申请的另一个专利技术目的在于提供一种浸没流场初始建立方法，其特征在于：包括如下初始建立步骤A1.使用上述技术方案之一所述的浸液供给回收系统，开启上述技术方案之一所述的回收模块，经主回收口和密封抽排口持续抽排；A2.开启上述技术方案之一所述主开关阀，调节上述技术方案之一所述主流量控制器，使主供液源以低于浸没式光刻机曝光工况下的流量经主注液口提供浸液，保持一段时间；开启上述技术方案之一所述辅助开关阀，调节上述技术方案之一所述辅助流量控制器，使辅助供液源以低于浸没式光刻机曝光工况下的流量经底部注液口提供浸液，保持一段时间；A3.调节上述技术方案之一所述辅助流量控制器，逐渐提高经底部注液口提供浸液的流量至浸没式光刻机曝光工况下的流量；A4.调节上述技术方案之一所述主流量控制器，逐渐提高经主注液口提供浸液的流量至浸没式光刻机曝光工况下的流量；A5.保持一段时间，完成浸没流场的初始建立过程。
[0009]有效降低了浸没流场初始建立过程中形成气泡的可能性，有利于保证浸没流场的光学性质均匀性，有利于保证曝光质量。
[0010]作为优选，在所述第A1～A2步骤之间，根据实际情况确定是否执行如下步骤B1.关闭主开关阀和辅助开关阀，打开主排液阀和辅助排液阀，使主供液和辅助供液源提供的流量分别经主排液旁路和辅助供液旁路排放，保持至少10s；B2.关闭主排液阀和辅助排液阀，打开主开关阀和辅助开关阀。
[0011]有利于减少向浸没控制单元直接供给的浸液中可能存有的气泡，进一步降低浸没
流场初始建立过程中产生气泡滞留浸没流场的可能性。
[0012]作为优选，在所述第A4～A5步骤之间，根据实际情况确定是否执行如下步骤C1.关闭主开关阀和辅助开关阀，保持回收模块持续抽排，使第一间隙、第二间隙和第三间隙中的浸液完全被抽排；C2.开启主开关阀和辅助开关阀，经主注液口和底部注液口填充第一间隙、第二间隙和第三间隙；C3.重复执行上述C1～C2步骤一次或多次。
[0013]通过于浸没控制单元中采用反复“供给
‑
清除”浸液的形式，使得与浸没流场相接触的部件能够获得多次润湿，其接触表面不易附着气泡，且原本可能含有已附着的大气泡在抽排中会被冲刷带走，进一步降低浸没流场初始建立过程中形成气泡滞留浸没流场的可能性。
[0014]作为优选，在所述A2步骤中：开启主开关阀，调节主流量控制器，使主供液源以0.1～0.3LPM经主注液口提供浸液并保持至少30s；开启辅助开关阀，调节辅助流量控制器，使辅助供液源以0.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系统，其特征在于：包括浸没控制单元、主供液模块、辅助供液模块和回收模块；浸没控制单元环绕在末端投影物镜的径向外侧，并且位于衬底的上方；末端投影物镜与衬底之间形成第一间隙，浸没控制单元与末端投影物镜之间形成第二间隙，浸没控制单元与衬底之间形成第三间隙；浸没控制单元上具有主注液口，主供液模块经主注液口提供浸液；浸没控制单元朝向衬底的一面具有底部注液口，辅助供液模块经底部注液口提供浸液；浸没控制单元在底部注液口的径向外侧具有密封抽排口；回收模块经主回收口和密封抽排口抽排回收浸液；主供液模块向主注液口提供浸液的流路上具有依次连接的主流量控制器和主开关阀；辅助供液模块向底部注液口提供浸液的流路上具有依次连接的辅助流量控制器和辅助开关阀。2.按照权利要求1所述的浸液供给回收系统，其特征在于：所述的主流量控制器和主开关阀之间设有主排液旁路，主排液旁路上具有主排液阀；所述辅助流量控制器和辅助开关阀之间设有辅助排液旁路，辅助排液旁路上具有辅助排液阀。3.一种浸没流场初始建立方法，其特征在于：包括如下初始建立步骤A1.使用权利要求1～2之一所述的浸液供给回收系统，开启权利要求1～2之一所述的回收模块，经主回收口和密封抽排口持续抽排；A2.开启权利要求1～2之一所述主开关阀，调节权利要求1～2之一所述主流量控制器，使主供液源以低于浸没式光刻机曝光工况下的流量经主注液口提供浸液，保持一段时间；开启权利要求1～2之一所述辅助开关阀，调节权利要求1～2之一所述辅助流量控制器，使辅助供液源以低于浸没式光刻机曝光工况下的流量经底部注液口提供浸液，保持一段时间；A3.调节权利要求1～2之一所述辅助流量控制器，逐渐提高经底部注液口提供浸液的流量至浸没式光刻机曝光工况下的流量；A4.调节权利要求1～2之一所述主流量控制器，逐渐提高经主注液口提供浸液的流量至浸没式光刻机曝光工况下的流量；A5.保持一段时间，完成浸没流场的初始建...

【专利技术属性】
技术研发人员：童金杰，李元，赵艺文，陈文昱，付婧媛，付新，
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：