[發(fā)明專利]用于EUV光刻設(shè)備的真空框架及密封方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410238163.3
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN105223779B
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戴樂薇;高原;吳飛
• 申請（專利權(quán)）人: 上海微電子裝備有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)31237
• 代理人: 屈蘅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種集成電路裝備制造領(lǐng)域，尤其涉及一種用于EUV光刻設(shè)備的真空密封裝置及密封方法。

背景技術(shù)

EUVL（Extreme ultraviolet lithography）是最具應(yīng)用前景的下一代光刻技術(shù)。與傳統(tǒng)光刻機相比，一方面，EUVL的波長更短達到5~20nm，可以實現(xiàn)更高分辨率。另一方面也面臨新的問題。EUVL最顯著特點之一是采用波長為13.5nm的極紫外光，任何物質(zhì)對該波長輻射具有強烈的吸收效應(yīng)，因此整個光刻機系統(tǒng)需在高真空環(huán)境下工作，由此涉及到的高真空獲取、污染控制及腔室隔離成為EUVL發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。

在本發(fā)明中，提出一種能夠?qū)崿F(xiàn)高度真空環(huán)境的EUVL光刻機整機框架結(jié)構(gòu)，以及主基板由下向上的裝配方式。還有大真空腔的劃分方式，以及主真空腔與工件臺真空腔之間的密封裝置。

如US6549264 B2所述，提出一種建立在光刻系統(tǒng)上的真空密封腔，其對于掩膜片、投影光學(xué)系統(tǒng)、晶圓等不同結(jié)構(gòu)有不同的支撐腔，且壓強不同。通過隔板將大真空體積劃分為幾個小真空體積，中間通過柔性解耦來實現(xiàn)隔振。這樣有利于控制光刻系統(tǒng)中灰塵污染及碳污染，可提高光刻機的隔振能力便于實現(xiàn)一個用于光刻系統(tǒng)中的真空腔及密封組件。由外圍組件32及內(nèi)部框架34組成的真空設(shè)備隔離了外部環(huán)境的噪音和振動，此真空裝備有三個壓強不同的區(qū)域。密封組件75、78分別連接托盤40與內(nèi)部腔34、腔34與外圍腔32，從而將掩膜區(qū)域31與光學(xué)區(qū)域33隔離，同樣方法將光學(xué)區(qū)域與晶圓區(qū)域隔開。光束穿過的狹縫很小足以保證不同區(qū)域的壓強不同。利用泵97、98、99以保證真空腔的真空度。但該方案結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，實行可靠性低。

如專利US6279601B，給出一種應(yīng)用于EUVL的流體進行密封結(jié)構(gòu)。專利US6279601B中公開的圖2中，105（垂向）與160（水平向）是一對需密封對象，105內(nèi)壁周邊伸出懸臂230,160外圍周邊又一圈凹槽，230端部向下深入160的凹槽底部并留有一定縫隙。在160的凹槽導(dǎo)入低壓流體250，將托盤上下區(qū)域分成兩個具有不同壓強的區(qū)域，當Pw與Po不同時懸臂兩面的液體間將有高度差；當Pw與Po壓差很大時，凹槽中液體會被壓出凹槽。此密封結(jié)構(gòu)保證了兩個不同區(qū)域具有不同壓強、105外部的振動不被傳到內(nèi)部托盤、保證兩個腔體壓差維持在設(shè)計范圍內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種用于高真空環(huán)境的整機框架結(jié)構(gòu)以及其密封裝置和裝配方法，它能夠?qū)⒅髡婵涨慌c工件臺真空腔隔離，并且通過真空泵抽排來實現(xiàn)動態(tài)平衡。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明公開一種用于EUV光刻設(shè)備的真空框架，其特征在于，包括：一主基板，該主基板將該真空框架的內(nèi)部空間分割成一主真空腔和一工件臺真空腔，該主真空腔內(nèi)包括該EUV光刻設(shè)備的物鏡和掩模臺，該工件臺真空腔內(nèi)包括該EUV光刻設(shè)備的工件臺和測量系統(tǒng)。

更進一步地，該主基板通過一主動減振器與該真空框架的基礎(chǔ)框架連接。

更進一步地，該主基板與該基礎(chǔ)框架之間的間隙小于3-5mm。

更進一步地，該主基板通過一楔形調(diào)節(jié)單元調(diào)整該主基板與該基礎(chǔ)框架之間的間隙。

更進一步地，該楔形調(diào)節(jié)單元包括與該基礎(chǔ)框架連接的一固定底板和一導(dǎo)向塊，該導(dǎo)向塊與一楔形塊連接，該固定底板上包括一調(diào)節(jié)螺栓，該調(diào)節(jié)螺栓用于使該楔形塊沿該導(dǎo)向塊上下移動。

更進一步地，該主基板上還包括一位置傳感器。

更進一步地，該基礎(chǔ)框架包括一向該工件臺真空腔內(nèi)延伸的U型臺，該主基板包括一足部，該足部放置于該U型臺內(nèi)，該足部與該U型臺之間填充金屬密封液。

更進一步地，該金屬密封液為含鎵、銦、錫的金屬或合金。

更進一步地，該主基板與該主真空腔包括一密封膜。

本發(fā)明同時公開一種EUV光刻設(shè)備的真空框架的安裝方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一，將主基板安裝至工件臺真空腔的基礎(chǔ)框架上；步驟二，將主真空腔的基礎(chǔ)框架安裝在工件臺真空腔的基礎(chǔ)框架上；其中，步驟一還包括以下步驟：步驟1.1，先將主基板,放置在提升工裝上，推至安裝位下方；步驟1.2，利用提升工裝將主基板由下向上托至工件臺真空腔內(nèi)安裝位置；步驟1.3，用螺栓將主基板固定在工件臺真空腔內(nèi)；步驟1.4，通過工件臺真空腔內(nèi)的減振器安裝孔，將主基板蓋板安裝在主基板上，將減振器安裝至主基板蓋板上，托起主基板組件，將螺栓撤去。