[發明專利]浸沒頭、浸沒流場初始化和維持方法及光刻設備

有效

• 申請號: 201310513624.9
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN104570613B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 張崇明;楊志斌;聶宏飛;張洪博;羅晉;趙丹平
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備（集團）股份有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙)31237
• 代理人: 屈蘅,李時云

1.一種浸沒頭，用于浸沒式光刻，所述浸沒頭的中心位于物鏡系統的主光軸上，其特征在于，從所述主光軸向外，所述浸沒頭包括：

以所述主光軸為中心設置的液體進口腔體，所述液體進口腔體，用于填充浸液；

以所述主光軸為中心設置的氣液回收腔體，所述氣液回收腔體，用于回收所述浸液和氣體；

以所述主光軸為中心設置的磁性圈結構，當所述磁性圈結構具有吸力時，浸液封閉單元吸附于所述磁性圈結構，使所述液體進口腔體、所述氣液回收腔體以及所述浸液處于所述磁性圈結構、所述浸液封閉單元以及物鏡單元構成的封閉區域內，所述氣液回收腔體用于回收所述封閉區域內的氣體或者液體；

還包括以所述主光軸為中心設置的氣體供給口，用于通過氣體阻隔使得浸液限制在所述封閉區域內而不外泄。

2.如權利要求1所述的浸沒頭，其特征在于，所述磁性圈結構位于所述氣體供給口和氣液回收腔體之間。

3.如權利要求1所述的浸沒頭，其特征在于，還包括外側氣體回收腔，所述外側氣體回收腔遠離所述封閉區域設置。

4.如權利要求1所述的浸沒頭，其特征在于，還包括薄多孔板結構，所述薄多孔板結構位于所述氣液回收腔體的底部，所述氣液回收腔體通過所述薄多孔板結構與所述浸液接觸。

5.如權利要求2所述的浸沒頭，其特征在于，還包括氣體緩沖腔體，所述氣體緩沖腔體設置在所述浸液邊緣的上方并位于所述磁性圈結構和氣液回收腔體之間。

6.如權利要求1所述的浸沒頭，其特征在于，還包括液體填充裝置，分布于所述液體進口腔體的周邊。

7.如權利要求6所述的浸沒頭，其特征在于，所述液體填充裝置為小空隙結構。

8.如權利要求1所述的浸沒頭，其特征在于，所述浸液封閉單元為表面涂有磁性物質的薄形圓片。

9.如權利要求8所述的浸沒頭，其特征在于，所述浸液封閉單元其直徑小于所述氣體供給口的直徑并大于所述氣液回收腔體的直徑。

10.如權利要求1所述的浸沒頭，其特征在于，所述磁性圈結構為環狀電磁鐵裝置，其內部繞制螺線圈。

11.一種包括如權利要求1至10中任一項所述的浸沒頭的浸沒式光刻設備，其特征在于，還包括：

工件臺；

物鏡系統，所述物鏡系統中最靠近硅片的所述物鏡單元與硅片之間設置浸沒頭，所述浸沒頭的中心位于物鏡系統的主光軸上；

驅動系統，與所述浸沒頭連接，調節所述浸沒頭的垂直位置。

12.一種如權利要求11所述的浸沒式光刻設備，其特征在于，所述工件臺上設有用于存放所述浸液封閉單元的浸液封閉單元存放裝置。

13.一種如權利要求12所述的浸沒式光刻設備，其特征在于，所述浸液封閉單元存放裝置為凹槽。

14.一種利用權利要求11所述的浸沒式光刻設備的浸沒流場初始化方法，其特征在于，包括：

調節浸液封閉單元存放裝置至物鏡系統的主光軸位置上，所述浸液封閉單元存放裝置用于存放所述浸液封閉單元；

調節浸沒頭至轉換位置，所述轉換位置為進行各狀態轉換時浸沒頭離硅片的垂直位置；

使磁性圈結構產生磁性，將所述浸液封閉單元吸附于所述磁性圈結構上；

啟動氣液回收腔體；

提供浸液至液體進口腔體；

打開氣體供給口；

再次調節浸液封閉單元存放裝置至物鏡系統的主光軸位置上；

使所述磁性圈結構產生的磁性消失，所述浸液封閉單元脫離所述磁性圈結構回到所述浸液封閉單元存放裝置內；

工件臺運動，使工件臺上的承片位置位于曝光場內，調節所述浸沒頭至曝光位置進行硅片的曝光操作，所述曝光位置為進行正常硅片曝光時浸沒頭離硅片的垂直位置。

15.如權利要求14所述的浸沒流場初始化方法，其特征在于，所述浸沒頭還包括外側氣體回收腔，所述外側氣體回收腔遠離所述封閉區域設置，在打開氣體供給口的同時啟動外側氣體回收腔。

16.如權利要求14所述的浸沒流場初始化方法，其特征在于，所述浸沒頭至轉換位置時，所述浸沒頭離硅片的距離為0.5mm～1mm。