[发明专利]一种气体隔离装置及隔离方法

说明书

本发明公开了一种气体隔离装置及隔离方法，用于抑制低清洁腔室中的污染物向高清洁腔室的扩散。所述气体隔离装置是一个两端开口的管道结构，其宽口端与高清洁腔室连接，窄口端与低清洁腔室连接。所述气体隔离装置一面侧壁上开有两层充气口，用于向隔离结构内充气；对面侧壁上开有一层抽气口，用于抽走隔离结构内的部分气体。本发明通过气流对污染物扩散的双重抑制作用以及气流对污染物的裹挟排除作用，更好的抑制了污染物的扩散。

技术领域

本发明涉及一种气体隔离装置及隔离方法，适用于极紫外光刻技术领域。

背景技术

由于空气及几乎所有的折射光学材料对13.5nm波长的极紫外辐照具有强烈的吸收作用，导致极紫外光刻机与普通空气环境下的光刻机大不相同。极紫外光刻机的光源、光学系统、掩模台与工件台等各个部件系统均置于真空环境中。各个部件工作环境不同，极紫外光刻机内不同真空腔室具有不同的真空要求。极紫外光刻机的照明光学系统、成像光学系统等的真空环境为超清洁真空环境。极紫外光刻机的掩模台、硅片台等部件的真空环境为清洁真空环境，只需满足清洁真空要求。为维持超清洁真空环境，非常有必要在超清洁真空环境和清洁真空环境之间建立一种隔离装置，从而将两种不同要求的环境隔离。

专利CN103399464B提出一种动态气体锁，如图1所示，其中101为清洁度要求较高的第一腔室，102为清洁度要求相对较低的第二腔室，103为所述动态气体锁，动态气体锁103用于阻止第二腔室102内的物质进入第一腔室101。第一腔室101和第二腔室102还分别配置有第一抽气泵组1011和第二抽气泵组1021，以便对相应腔室进行抽真空。动态气体锁103为两端开口的喇叭口形状，其宽口端1031连接第一腔室101，其窄口端1032连接第二腔室102。所述动态气体锁103的筒身上开有多个喷口1033。其锥形侧壁均匀分布的多个喷口向中心轴喷射带有一定角度的气流，利用此气流抑制污染物扩散。专利CN103365119B提出一种螺旋气流动态气体锁，如图2～图3所示，其中，第一腔室201内部为超清洁真空环境，第二腔室202内部为清洁真空环境。动态气体锁203为两端开口的喇叭口形状，其宽口端2031连接第一腔室201，其窄口端2032连接第二腔室202。第一腔室201和第二腔室202分别具有一个抽气泵组，即第一抽气泵组2011和第二抽气泵组2021，分别用于从第一腔室201和第二腔室202向外抽气。动态气体锁203靠近窄口端2032的侧面布置有多个螺旋气流喷口组2033，靠近宽口端2031的侧面布置至少一个补气气流喷口组2034。各螺旋气流喷口组2033由能够向筒身内部吹气的多个气流喷口组成，包括八个喷口3311～3318，其等间隔分布在所述截面上，并且均贯穿筒身的侧壁。其锥形侧壁均匀分布的多个喷口向动态气体锁内部喷射气流，所喷出的气流围绕动态气体锁的中心轴进行旋转，并汇聚到中心轴附近，利用此气流抑制污染物扩散。

总之，上述专利均是单纯利用逆向气流的抑制作用来阻止第二腔室内的物质进入第一腔室。若要实现较好的抑制效果，需要的气体量大，气体对极紫外光的吸收多，需要配置较大的抽气泵组，系统硬件成本和运行成本高。

发明内容

本发明技术解决问题：克服现有技术的缺陷，提供一种气体隔离装置及隔离方法，通过气流对污染物扩散的双重抑制作用以及气流对污染物的裹挟排除作用，更好的抑制了污染物的扩散，便于更好地抑制低清洁环境中的污染物向高清洁环境扩散，并确保极紫外光通过该气体隔离装置时不会有大的能量损失。

本发明技术解决方案：

本发明提供一种气体隔离装置，用于抑制低清洁腔室2中的污染物向高清洁腔室1的扩散。所述隔离结构3是一个两端开口的管道结构，其宽口端31与高清洁腔室连接1，窄口端32与低清洁腔室2连接。所述气体隔离结构3一面侧壁上开有两层充气口33、34，对面侧壁上开有一层抽气口36。所述抽气口36处于所述充气口33、34的中间位置。

所述隔离结构3的结构取决于其内部所要通过的介质形状。对于圆锥形光束，隔离结构3采用圆锥形结构；对于矩形且连续收缩的光束，隔离结构3采用矩形横截面、梯形纵截面的结构。