具有温度均衡功能的浸没控制单元制造技术

本发明专利技术公开了一种具有温度均衡功能的浸没控制单元，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，浸没控制单元内部包含流道，所述流道至少包括供液流道和抽排流道，浸液经流道被提供至末端投影物镜和衬底之间的空间，并在该空间中形成流动的浸液流场；浸没控制单元配置设有均衡温度部件，在浸没控制单元中，均衡温度部件至少具有与不同流道邻接的第一部位和第二部位，均衡温度部件的导热系数高于与之邻接的所有流道的导热系数。可加快浸没控制单元内不同温度区域之间的热交换，减小浸没控制单元内各温区的温度梯度，并抑制因浸没控制单元温度不均匀而造成曝光精度和质量降低的影响。光精度和质量降低的影响。光精度和质量降低的影响。

【技术实现步骤摘要】
具有温度均衡功能的浸没控制单元


[0001]本专利技术涉及光刻机
，具体涉及一种具有温度均衡功能的浸没控制单元。

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（ImmersionLithography）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，也即使用浸没控制单元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设置浸没控制单元对浸液进行注液和回收实现浸液的持续更新，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。浸没控制单元环绕设置于末端投影物镜的径向外侧，并且位于衬底的上方；浸没控制单元具有主供液流道、辅助供液流道、主回收流道和密封抽排流道；主供液流道向末端投影物镜和衬底之间的空间提供浸液，主回收流道从末端投影物镜和衬底之间的空间中抽排浸液，辅助供液流道在浸没控制单元底面与衬底顶面之间的间隙中供给浸液形成液体密封；浸没控制单元底面与衬底顶面之间的间隙中还具有密封气体，用以限制该间隙中的浸液向外泄漏；密封抽排流道同时抽排浸没控制单元底面与衬底顶面之间的浸液和密封气体；浸液在末端投影物镜和衬底之间的空间中持续流动形成浸没流场。期望浸没控制单元各处的温度均等，但其内部的流道可能具有不同的温度。第一方面，由于主回收口和密封抽排流道所抽排的流体是浸液和气体混合形成的气液两相流，并且气体一般是不饱和的，因此，主回收口和密封抽排流道内会出现浸液蒸发，蒸发吸热会导致该流道温度下降，从而使该流道附近区域和浸没控制单元的其他区域之间产生温度差异。第二方面，考虑密封抽排流道的冷却作用，现有技术中可以采用提高主供液流道和辅助供液流道中浸液温度的技术手段，使得浸液流至末端投影物镜下方时具有期望的工作温度，但这样就造成了供液流道和抽排流道之间的温度存在差异。第三方面，受控制精度的影响，浸没控制单元提供的浸液和密封气体在进入浸没控制单元时本身可能就具有不相等，且随时间波动的温度。因此，浸没控制单元中各提供浸液的供液流道和各抽排浸液的抽排流道附近的温度可能各不相同。不同温度的区域通过辐射和对流的方式传热，会影响末端投影物镜下表面的温度均匀性，末端投影物镜可能出现温度梯度，在投影曝光过程中引入像差，造成曝光精度和质量降低。

技术实现思路

[0004]本专利技术为解决现有浸没控制单元存在着各提供浸液的供液流道和各抽排浸液的抽排流道附近的温度可能各不相同，不同温度的区域通过辐射和对流的方式传热，会影响末端投影物镜下表面的温度均匀性，末端投影物镜可能出现温度梯度，在投影曝光过程中引入像差，造成曝光精度和质量降低等现状而提供一种具有温度均衡功能的浸没控制单元，能够抑制因浸没控制单元温度不均匀而造成曝光精度和质量降低的影响。
[0005]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：一种具有温度均衡功能的浸没控制单元，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，浸没控制单元内部包含流道，所述流道至少包括供液流道和抽排流道，浸液经此流道被提供至末端投影物镜和衬底之间的空间，并在该空间中形成流动的浸液流场；浸没控制单元配置设有均衡温度部件，在浸没控制单元中，均衡温度部件至少具有与不同流道邻接的第一部位和第二部位，均衡温度部件的导热系数高于与之邻接的所有流道的导热系数。通过配置具有温度均衡功能的均衡温度部件，有效使得不同流道间的温度得到均衡调节，加快浸没控制单元内不同温度区域之间的热交换，减小浸没控制单元内各温区的温度梯度，并抑制因浸没控制单元温度不均匀而造成曝光精度和质量降低的影响。均衡温度部件的第一部位和第二部位，其中一个是均衡温度部件吸收热量的部位，另一个是均衡温度部件输出热量的部位。其中，第一部位和第二部位可以是均衡温度部件的不同侧面，也可以是均衡温度部件同一侧面相隔一定距离的不同位置。均衡温度部件的数量上可以是一个，也可以是多个。当均衡温度部件的数量为多个时，第一部位和第二部位则分别由多个均衡温度部件吸收热量的部位或多个均衡温度部件输出热量的部位构成，当多个均衡温度部件吸收热量的部位构成为第一部位时，则多个均衡温度部件输出热量的部位构成为第二部位；反之，当则多个均衡温度部件输出热量的部位构成为第一部位时，则多个均衡温度部件吸收热量的部位构成为第二部位。
[0006]优选的，所述均衡温度部件的第一部位邻接供液流道，第二部位邻接抽排流道。以使供液流道和抽排流道间实现并保持温度均衡。
[0007]优选的，所述浸没控制单元内包含的流道包括用于提供浸液的主供液流道，以及用于抽排浸液和密封气体的密封抽排流道；均衡温度部件的第一部位与主供液流道相邻设置，第二部位与密封抽排流道相邻设置。以使主供液流道和密封抽排流道间实现并保持温度均衡。
[0008]优选的，所述供液流道包括用于提供浸液的主供液流道及提供浸液以形成液体密封的辅助供液流道；所述抽排流道包括用于抽排浸液的主回收流道和用于抽排浸液和密封气体的密封抽排流道；所述均衡温度部件的第一部位与主供液流道和/或辅助供液流道相邻设置，所述均衡温度部件的第二部位与主回收流道和/或密封抽排流道相邻设置。以使主供液流道和/或辅助供液流道与主回收流道和/或密封抽排流道间实现并保持温度均衡。当均衡温度部件的第一部位同时与主供液流道和辅助供液流道相邻设置，且均衡温度部件的第二部位同时与密封抽排流道相邻设置和主回收流道相邻设置，即实现了供液流道和抽排流道之间的全面温度均衡。
[0009]优选的，所述均衡温度部件的第一部位同时与主供液流道及辅助供液流道相邻设置，所述均衡温度部件的第二部位同时与密封抽排流道及主回收流道相邻设置。实现了供
液流道和抽排流道之间的全面温度均衡。
[0010]优选的，所述均衡温度部件是铜制件，浸没控制单元采用不锈钢制成。加快浸没控制单元内不同温度区域之间的热交换，以使浸没控制单元内部处于温度均衡状态。
[0011]优选的，所述均衡温度部件是平板热管或金属板。提高不同流道间的温度均衡稳定有效性。
[0012]优选的，所述平板热管包括热管盖板和热管壳体；在热管盖板一侧刻蚀或烧结微结构作为吸液芯，热管盖板安装于热管壳体开口侧，平板热管的蒸发端和冷凝端均安装于热管盖板朝向热管外侧的一侧端面上，热管盖板与热管壳体间形成封闭的热管腔室，刻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有温度均衡功能的浸没控制单元，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，其特征在于：浸没控制单元内部包含流道，所述流道至少包括供液流道和抽排流道，浸液经流道被提供至末端投影物镜和衬底之间的空间，并在该空间中形成流动的浸液流场；浸没控制单元配置设有均衡温度部件，在浸没控制单元中，均衡温度部件至少具有与不同流道邻接的第一部位和第二部位，均衡温度部件的导热系数高于与之邻接的所有流道的导热系数。2.按照权利要求1所述的具有温度均衡功能的浸没控制单元，其特征在于：所述均衡温度部件的第一部位邻接供液流道，第二部位邻接抽排流道。3.按照权利要求1所述的具有温度均衡功能的浸没控制单元，其特征在于：所述供液流道包括用于提供浸液的主供液流道，所述抽排流道包括用于抽排浸液和密封气体的密封抽排流道；所述均衡温度部件的第一部位与主供液流道相邻设置，第二部位与密封抽排流道相邻设置。4.按照权利要求1所述的具有温度均衡功能的浸没控制单元，其特征在于：所述供液流道包括用于提供浸液的主供液流道及提供浸液以形成液体密封的辅助供液流道；所述抽排流道包括用于抽排浸液的主回收流道和用于抽排浸液和密封气体的密封抽排流道；所述均衡温度部件的第一部位与主供液流道和/或辅助供液流道相邻设置，所述均衡温度部件的第二部位与主回收流道和/或密封抽排流道相邻设置。5.按照权利要求4所述的具有温度均衡功能的浸没控制单元，其特征在于：所述均...

【专利技术属性】
技术研发人员：张颖，徐闯，童金杰，江深，李元，付婧媛，
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：