光刻机用真空系统及光刻机技术方案

一种光刻机用真空系统及光刻机，系统中，至少一个气液分离装置包括，真空罐，其为密封结构，真空罐内容纳具有第一液面的液体和位于液体上方的气体，抽排管路，其连通真空罐以导入来自光刻机的气液两相流，泵，其连通真空罐以抽吸其中的气体；至少一个液封装置，液封装置容纳具有恒定高度的第二液面的液体，液封装置经由液体导流管路液体连通真空罐以构成连通器，液封装置内具有恒定气压。本系统为单排系统，泵控制真空罐内气压且同时实现控制真空罐内液位且可靠性及精度高。罐内液位且可靠性及精度高。罐内液位且可靠性及精度高。

【技术实现步骤摘要】
光刻机用真空系统及光刻机


[0001]本技术涉及光刻机
，尤其涉及一种光刻机用真空系统及光刻机。

技术介绍

[0002]光刻技术是利用感光胶的光化学反应特点将设计好的电路图形复制到的硅片上，它是芯片制造工艺中极端重要的技术。浸没式光刻又称湿式光刻，它是在传统干式光刻技术的基础上进行了改造，即在最后一片投影物镜的下表面和硅片上的光刻胶之间填充一层能提高整个光路的折射率的浸没液体。浸没液体通常采用高纯水。高纯水形成的浸液流场，取代传统干式光刻技术中对应的空气，由于超纯水的折射率(1.44)比空气的折射率(1.00)大，这就使得透镜组数值孔径增大，进而获得更小的特征线宽。
[0003]为保持浸没液的光学一致性和透明度，保障浸没式光刻机的曝光质量，现在通常采用的技术路线是对浸液流场进行持续性的实时更新。供给到浸液流场中的浸液，携带化学品、热量、极微小气泡及其他污染物离开浸液流场，以此确保浸液流场中的浸液始终保持纯净的状态。在浸液出流端采用真空系统抽排，抽排出流的回收浸液是气液两相流。为避免真空度波动对光刻产生不利影响，抽排的真空度需要保持高度稳定。同时真空系统的震动要尽量小，尽量避免真空系统的震动传递到光刻机。为达到此目的，浸没式光刻机的真空系统往往工艺复杂，控制的精确度和即时响应性要求较高。因此光刻机的真空系统通常成本较高，操作也比较复杂。
[0004]现有技术为气、液两路都有抽排系统，都各自配置复杂精确的控制系统，即都为双抽排系统。ASML公司的专利CN101794081B公开了浸没光刻用真空系统，其中，泵吸设备包括用于从所述罐抽取气体的第一泵以及用于从所述罐抽取液体的第二泵。为了最小化从真空系统回传至机具内流体的任何压力波动，压力控制系统通过调节所述罐内的液体及气体的量来在罐内维持大体恒定的压力。启尔机电的专利CN112684675B公开了真空系统及使用该真空系统的浸没式光刻机，包括气液分离罐、真空源；气液分离罐的上部引出第一流路，下部引出第二流路，第一流路和第二流路汇合连通后与真空源连通；第一流路上具有第一控制阀；气液分离罐还与真空压力的输出端连接；所述真空源允许抽排气液两相流。
[0005]现有技术为维持真空罐内液面的高度恒定，需要液体抽排泵，并需精准的液位控制。为维持真空罐内气体压力的高度稳定，需要气体抽排泵，并需精准的气体压力控制。对真空罐内的气、液两相分别抽吸。真空罐内液体的液位和气体的压力是两个相互影响的变量，同时这两个变量也受到其他诸多因素的影响，例如从光刻机端到真空系统端的气液两相出流，出流液各项参数随时变化；例如液体抽排量和浸液出流量随时动态变化等等。因此，在多个变量随时变化的情况下，要同时实现真空罐内液面恒定和气体压力稳定，技术难度很大，过程复杂难控。
[0006]在
技术介绍
部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本技术背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0007]本技术的目的是提供一种光刻机用真空系统及光刻机，只设置气路抽排系统，液体是通过导流后如经由重力出流，本光刻机用真空系统是单抽排系统，避免了现有技术工艺流程复杂，配备较多高精设备及自控装置且价格昂贵的缺陷。光刻机用真空系统工艺流程更加简洁，需配备的高精设备及自控装置数量大幅减少，形成的单排系统控制难度下降且控制的可靠性增强，控制精度得到提升。
[0008]为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0009]本技术的一种光刻机用真空系统包括：
[0010]至少一个气液分离装置，其包括，
[0011]真空罐，其为密封结构，所述真空罐内容纳具有第一液面的液体和位于液体上方的气体，真空罐具有气压P，
[0012]抽排管路，其连通所述真空罐以导入来自光刻机的气液两相流，
[0013]泵，其连通所述真空罐以抽吸其中的所述气体；
[0014]至少一个液封装置，所述液封装置容纳具有恒定高度的第二液面的液体，所述液封装置经由液体导流管路液体连通所述真空罐以构成连通器，所述液封装置内具有恒定气压，液封装置具有大于气压P的恒定气压P0。
[0015]所述的一种光刻机用真空系统中，真空罐内气压变化与所述第一液面至真空罐的底部的液位变化之间呈线性关系。
[0016]所述的一种光刻机用真空系统中，所述第一液面至第二液面之间具有高差H，所述第二液面至所述真空罐的底部之间具有高差H0，所述第一液面至真空罐的底部的液位为H0+H，气压P与所述第一液面至真空罐的底部的液位的线性关系为：P＝(P0+ρgH0)
‑
ρg(H0+H)，其中，ρ为真空罐内的液体密度，g为重力加速度。
[0017]所述的一种光刻机用真空系统中，所述气液分离装置还包括，
[0018]压力传感器，其测量所述真空罐内的气压数据，
[0019]控制器，其连接所述压力传感器和泵。
[0020]所述的一种光刻机用真空系统中，所述气液分离装置还包括设于所述泵和真空罐之间的用于控制气体流速的控制阀，所述控制阀连接所述控制器。
[0021]所述的一种光刻机用真空系统中，所述液封装置还包括平齐所述第二液面的溢流机构，当液封装置内液体增加时经由所述溢流机构导出多余的液体，使得第二液面恒定高度。
[0022]所述的一种光刻机用真空系统中，所述溢流机构包括溢流管，其顶端平齐所述第二液面，其底端具有基于重力排放多余液体的液体排放接口。
[0023]所述的一种光刻机用真空系统中，所述液封装置包括，
[0024]下密封盖，
[0025]液封外桶，其密封地支承于所述下密封盖，所述液封外桶容纳具有恒定高度的第二液面的液体，
[0026]溢流内桶，其内设于液封外桶中，溢流内桶的顶端平齐所述第二液面，溢流内桶底端贯穿所述下密封盖且外接液体排放管路，
[0027]上密封盖，其盖设于所述液封外桶的顶端，所述上密封盖设有连接大气的气压平
衡接口，所述气压平衡接口气体连通所述液封外桶。
[0028]所述的一种光刻机用真空系统中，气压平衡接口外接气压平衡管路，气压平衡管路为开口向下的U型弯。
[0029]所述的一种光刻机用真空系统中，所述气压平衡接口连通大气，使得所述液封装置的恒定气压为大气压力。
[0030]所述的一种光刻机用真空系统中，气压平衡接口接入压缩空气或洁净氮气，并在液封装置上配置气体压力传感器和补气控制阀以辅助平衡真空罐内液位和气体压力以及控制液体排放。
[0031]所述的一种光刻机用真空系统中，所述液封装置设置向液封外桶补充纯水的纯水补水装置以辅助平衡真空罐内液位和气体压力。
[0032]所述的一种光刻机用真空系统中，液体排放管路包括空气阱。
[0033]所述的一种光刻机用真空系统中，液体排放管路经由外引的挠性管路接入到光刻机的废液PDS管路中。
[0034]所述的一种光刻机用真空系统中，气压平衡接口、液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光刻机用真空系统，其特征在于，其包括：至少一个气液分离装置，其包括，真空罐，其为密封结构，所述真空罐内容纳具有第一液面的液体和位于液体上方的气体，真空罐具有气压P，抽排管路，其连通所述真空罐以导入来自光刻机的气液两相流，泵，其连通所述真空罐以抽吸其中的所述气体；至少一个液封装置，所述液封装置容纳具有恒定高度的第二液面的液体，所述液封装置经由液体导流管路液体连通所述真空罐以构成连通器，所述液封装置内具有恒定气压，液封装置具有大于气压P的恒定气压P0。2.根据权利要求1所述的一种光刻机用真空系统，其特征在于，真空罐内气压变化与所述第一液面至真空罐的底部的液位变化之间呈线性关系。3.根据权利要求1所述的一种光刻机用真空系统，其特征在于，所述第一液面至第二液面之间具有高差H，所述第二液面至所述真空罐的底部之间具有高差H0，所述第一液面至真空罐的底部的液位为H0+H，气压P与所述第一液面至真空罐的底部的液位的线性关系为：P＝(P0+ρgH0)
‑
ρg(H0+H)，其中，ρ为真空罐内的液体密度，g为重力加速度。4.根据权利要求1所述的一种光刻机用真空系统，其特征在于，所述气液分离装置还包括，压力传感器，其测量所述真空罐内的气压数据，控制器，其连接所述压力传感器和泵。5.根据权利要求4所述的一种光刻机用真空系统，其特征在于，所述气液分离装置还包括设于所述泵和真空罐之间的用于控制气体流速的控制阀，所述控制阀连接所述控制器。6.根据权利要求1所述的一种光刻机用真空系统，其特征在于，所述液封装置还包括平齐所述第二液面的溢流机构，当液封装置内液体增加时经由所述溢流机构导出多余的液体，使得第二液面恒定高度。7.根据权利要求6所述的一种光刻机用真空系统，其特征在于，所述溢流机构包括溢流管，其顶端平齐所述第二液面，其底端具有基于重力排放多余液体的液体排放接口。8.根据权利要求1所述的一种光刻机用真空系统，其特征在于，所述液封装置包括，下密封盖，液封外桶，其密封地支承于所述下密封盖，所述液封外桶容纳具有恒...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，李刚，
申请(专利权)人：世源科技工程有限公司，
类型：新型
国别省市：