[发明专利]浸没光刻机的浸液供给装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种浸没光刻机，尤其是涉及一种浸没光刻机的浸液供给装置。

背景技术

根据瑞利判据光学光刻系统的光刻分辨率R由工艺因子k1，曝光波长λ及数值孔径NA所决定。按照传统光刻路线，要提高曝光系统光刻分辨率，可以减小曝光波长者提高投影物镜像方数值孔径。实验研究表明，减小曝光波长不仅周期长、成本高，而且对更短波段的透镜及光刻胶材料都提出了极大挑战。增大数值孔径可以有效提高光刻分辨率，但是传统干法光刻技术由于受到物理极限(NA极限值为1)和技术极限的限制，使其光刻分辨率的进一步提高受到很大制约。浸液光刻技术沿用了150年前的油浸显微物镜技术，它与传统的干法光刻技术(dry lithography)相比根本区别在于：浸液光刻技术是在投影物镜的最后一个光学表面与硅片之间填充一种液体，使该空间的介质折射率n＞1，这样就摆脱了传统干法光刻系统数值孔径NA受到物理极限的制约，使其数值孔径NA最大能够接近所使用的液体折射率。譬如193nm浸液光刻系统如果采用超纯水作为浸液(n＝1.437)，则其数值孔径NA最大值可以接近1.437。很显然，在曝光波长不变的情况下，浸液光刻系统和干法光刻系统相比在数值孔径上具有非常明显的优势，从而使光刻分辨率摆脱物理极限得到进一步的提高。

根据浸液与光刻机本身装置如硅片或硅片台发关系，目前有三种浸没方式：局部浸没、硅片浸没和硅片台浸没。当前应用的最多的是局部浸没方式。根据浸没方式从而可以确定与光刻机接口匹配的浸液供给装置。

浸液供给装置中浸液单元至关重要，其中液体注入和回收会导致对周围系统的应力影响。在硅片扫描过程中，这些法向力和剪应力共同耦合作用通过液体，再传递到投影物镜最后一片镜片上，这样会给投影物镜系统造成不必要的振动。一般，投影系统是和参考框架连接在一起，参考框架上放置灵敏度仪器，这些仪器是在成像过程中用于精密对准的。任何投影系统的振动都会对设备的准确度造成不良影响。除此之外，浸液供给装置的固定方式也容易将浸液单元的振动和液体输送过程中的脉动传递给物镜系统，严重影响光刻分辨率和套刻精度，因此需要研究恰当的连接结构来抑制和消除振动传递。

浸液供给装置是浸没光刻机区别于干法光刻机的重要的部分，加入这个部分带来振动问题待于解决。在美国专利US20040114117A1(公开日2004年6月17日)中，描述了在硅片浸没式浸液供给装置中采用在物镜系统和工件台之间加入与浸液同折射率的平板隔振装置的方法来减振。在美国专利US20050030498A1(公开日2005年2月10日)中，阐述了在局部浸没式浸液供给装置中将镜头物理划分为两个部分以减少浸液波动对参考框架上灵敏度传感器的影响。

以上的专利用到的减振方法都是从浸液供给装置外围出发，隔断振源或降低振源的作用，在物镜系统和工件台间加与浸液同折射率的平板隔振装置在用于局部浸没式光刻机时实施难度大，将投影物镜物理分割成两部分需要很大程度的改进原有光刻机的结构，并没有从深入切断或减小造成这种振动的源头来解决。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种浸没光刻机的浸液供给装置，从浸液供给装置的内部来控制振动源头，通过在负压回收管路设置缓冲泄压结构的方式来从源头阻隔振动源，进而抑制和消除振动传递，以达到减振的目的。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种浸没光刻机的浸液供给装置，包括浸液单元和浸液废弃单元，所述浸液废弃单元通过负压回收管路与所述浸液单元连接，所述负压回收管路设有缓冲泄压结构，所述缓冲泄压结构包括设置在负压回收管路管壁的泄压凹腔，所述泄压凹腔具有弧形凹口表面且凹口表面覆盖有弹性薄膜。

所述缓冲泄压结构还包括填充在负压回收管路中的多孔介质。

所述多孔介质采用聚乙烯板切割工艺、石英砂聚合工艺或陶瓷烧结工艺制造。

本发明还包括浸液储存单元和液体控制单元，所述浸液储存单元在液体控制单元控制下与所述浸液单元连接；所述浸液储存单元主要用于储存符合要求的浸液，并对浸液的各项指标进行初步控制；所述液体控制单元用于控制进入流场的浸液的流速、温度和质量；所述浸液单元用于建立均一、稳定、动态符合系统要求的流场，具有注入、密封、净化、吸出功能。

所述浸液单元通过低压浸没液体注入管路与浸液储存单元连接。

所述浸液单元还设置有用于提供并维持气密封所需流量和出口压力的气幕的高压密封气体注入管路。

本发明的有益效果是：