[發明專利]一種浸液供給系統及其浸沒流場撤除方法

有效

• 申請號: 202011507502.5
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112558432B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 付新;趙藝文;吳敏;徐寧;陳文昱
• 申請（專利權）人: 浙江啟爾機電技術有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 林君勇

本發明公開了一種浸液供給系統及其浸沒流場撤除方法，包括浸液供給源、供液閥和浸沒液體吸引組件，供液閥通過末端供液流路連接至浸液供給裝置的主注液口，浸沒液體吸引組件與末端供液流路形成流體連接；在關閉供液閥后，浸液吸引組件對末端供液流路中的殘留浸沒液體施加吸引作用，使殘留浸沒液體在大氣壓的作用下保持在末端供液流路中，或者使殘留液體從末端供液流路中排出；從而避免殘留浸沒液體由主注液口泄漏至光刻機部件上造成污染和侵蝕，或者進一步地避免殘留浸沒液體對末端供液流路和浸液供給回收裝置造成污染和侵蝕。有效減少撤除浸沒流場后積蓄在末端供液流路中的浸沒液體，減輕浸沒液體對光刻機部件的污染和侵蝕。

技術領域

本發明涉及一種浸液系統，尤其是涉及一種使用于浸沒式光刻機中一種浸液供給系統以及浸沒流場撤除方法。

背景技術

光刻機是制造超大規模集成電路的核心裝備之一，它利用光學系統把掩膜版上的電路圖案精確地投影在涂覆光刻膠的襯底上并使光刻膠曝光改性，從而在襯底上留下電路圖案信息。它包括激光光源、投影物鏡系統、包含電路圖案的投影掩膜版和涂有光敏光刻膠的襯底。

相對于中間介質為氣體的干式光刻機，浸沒式光刻(Immersion Lithography)設備通過在最后一片投影物鏡與襯底之間填充某種高折射率的液體，通過提高該縫隙液體介質的折射率(n)來提高投影物鏡的數值孔徑(NA)，從而提高光刻設備的分辨率和焦深。在現在的主流光刻技術中，由于浸沒式光刻相對早期的干式光刻具有良好的繼承性，所以受到廣泛應用。而對于浸沒液體的填充，目前廣泛采用的方案是局部浸沒法，也即使用浸液供給回收裝置將液體限制在最后一片投影物鏡的下表面和襯底上表面之間的局部區域內。保持浸沒液體在曝光區域內的光學一致性和透明度，是保障浸沒式光刻曝光質量的關鍵。為此，現有技術方案往往通過注液和回收實現浸沒流場的實時更新，將光化學污染物、局部熱量、微納氣泡等及時帶離核心曝光區域，以確保浸沒液體的高度純凈均一。

如圖1和圖2所示，浸沒式光刻機中投影物鏡系統具有距離襯底2最近的末端物鏡1，末端物鏡1和襯底2之間形成第一間隙11；環繞末端物鏡1設置浸液供給回收裝置3，浸液供給回收裝置3向第一間隙11內提供浸沒液體LQ，浸液供給回收裝置3具有中心通孔31以供來自末端物鏡1的曝光激光束穿過；當攜帶電路圖案信息的曝光激光束穿過末端物鏡1后，進入浸沒液體LQ，穿過浸沒液體LQ后投射在襯底2上；對于浸沒式光刻機中常用的波長為193nm的曝光激光束，浸沒液體LQ可以采用超純水，超純水對于193nm激光的折射率大于空氣，因此相對于干式光刻機，浸沒式光刻機的曝光激光束穿過末端物鏡1和浸沒液體LQ后可以匯聚為更小尺度的曝光靶區，從而在襯底上形成更小尺度的電路圖案，從而提高光刻機的曝光分辨率。為了避免浸液供給回收裝置3將振動和熱擾動傳遞到末端物鏡1以干擾其光學性質，設置浸液供給回收裝置3不與末端物鏡1相接觸，于是在末端物鏡1和浸液供給回收裝置3之間形成第二間隙12。現有的浸沒式光刻機在曝光過程中按照掃描步進原理相對于末端物鏡1來移動襯底3，使得曝光激光束掃描式地將單幅電路圖案投射到襯底2的單個靶區中，并步進式地將相同的電路圖案投射到襯底2的多個靶區中；由于襯底2會發生相對于末端物鏡1的運動，而浸液供給回收裝置3相對于末端物鏡1靜止，因此襯底2會發生相對于浸液供給回收裝置3的運動，襯底2與浸液供給回收裝置3存在第三間隙13。