[發明專利]一種浸沒控制單元的擾動力測量裝置

有效

• 申請號: 202011598053.X
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112781781B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 符文靜;王帥;胡歸;徐文蘋;徐寧;付新
• 申請（專利權）人: 浙江啟爾機電技術有限公司
• 主分類號: G01L11/00
• 分類號: G01L11/00;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沒控制單元的擾動力測量裝置，包括基座、模擬物鏡機構、模擬襯底機構及力測量機構，模擬物鏡機構包括模擬物鏡和物鏡連接件，模擬物鏡通過物鏡連接件與基座固定連接在一起；模擬襯底機構包括襯底和承載襯底的襯底臺，襯底上方設依次浸沒控制單元和力測量機構，力測量機構上端與基座相連接，力測量機構具有力測量器和位移調節結構，力測量器設于模擬物鏡上方；浸沒控制單元定位至環繞模擬物鏡徑向外側以及位于襯底上方，且分別與模擬物鏡和襯底保持間隙。有效測量評估浸沒控制單元受到的來自浸沒流場的擾動力，更好保證在浸沒流場力擾動下的浸沒控制單元的定位可靠，保證浸沒流場的空間形狀穩定性，保證擾動力測量的有效可靠性。

技術領域

本發明涉及一種浸沒式光刻技術領域，尤其是涉及一種用于測量浸沒控制單元受到的力擾動的測量裝置。

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(稱為浸沒液體或浸液)，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設置浸沒控制單元對浸液進行注液和回收實現浸液的持續更新，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。浸沒控制單元環繞設置于末端投影物鏡的徑向外側，并且位于襯底的上方；浸沒控制單元具有浸液供給開口和浸液回收開口，通過浸液供給開口向物鏡和襯底間的間隙提供浸液，通過浸液回收開口從物鏡和襯底間的間隙回收浸液，浸液在物鏡和襯底之間的間隙中持續流動形成浸沒流場。

然而通過注液和回收實現浸沒流場的持續更新的方式會引起浸沒流場的波動，并對用于限制流場的浸沒控制單元產生力擾動，對浸沒控制單元的定位造成不利影響，甚至導致浸沒控制單元的及其附屬機構的損壞，同時也會影響浸沒流場的形狀，進而對浸沒液體流動的控制產生不利影響。因此，有必要對浸沒控制單元受到的來自浸沒流場的力擾動進行測量測試，檢驗浸沒控制單元以及浸沒流場的設計結構和參數，保證光刻機曝光過程中浸沒控制單元的定位可靠，保證浸沒流場的空間形狀穩定。浸沒控制單元通常是一個環繞在物鏡外圍的扁平形狀部件，一般的連接安裝方法不適用于力測量裝置與浸沒控制單元的連接；并且，浸沒流場對浸沒控制單元產生的力擾動數值很小，典型的力擾動幅值小于1N，要求力測量裝置具有較高的測量精度。

發明內容

本發明為解決現有浸沒式光刻機中通過注液和回收實現浸沒流場的持續更新的方式會引起浸沒流場的波動，并對用于限制流場的浸沒控制單元產生力擾動，對浸沒控制單元的定位造成不利影響，甚至導致浸沒控制單元的及其附屬機構的損壞，或對浸沒液體流動的控制產生不利影響等現狀而提供的一種可有效測量評估浸沒控制單元受到的來自浸沒流場的擾動力，更好保證在浸沒流場力擾動下的浸沒控制單元的定位可靠，保證浸沒流場的空間形狀穩定性，保證擾動力測量的有效可靠性的浸沒控制單元的擾動力測量裝置。