[发明专利]一种浸没控制单元的洁净度检测系统及其洁净度检测方法

说明书

本发明公开了一种浸没控制单元的洁净度检测系统及其洁净度检测方法，液体源连接浸没控制单元，向浸没控制单元提供液体；使液体从浸没控制单元内部流路流过并从浸没控制单元内部流路抽排；从浸没控制单元抽排的液体导入颗粒检测装置；检测流过浸没控制单元液体的颗粒物浓度。模拟浸没式光刻机中的应用场景，使液体流过浸没控制单元内部的流路后流入颗粒检测装置进行颗粒物含量的检测，确保浸没控制单元洁净度检测评估结果有效性，颗粒检测装置中设置的气液分离器，避免气泡对颗粒物检测的影响，提高对被测液体的颗粒物含量检测精度，提高浸没控制单元洁净度检测评估可靠性和有效性。

技术领域

本发明涉及一种浸没式光刻技术领域，尤其是涉及一种用于检测浸没控制单元的洁净度检测系统及检测方法。

背景技术

光刻机是制造超大规模集成电路的核心装备之一，它利用光学系统把掩膜版上的电路图案精确地投影在涂覆光刻胶的衬底上并使光刻胶曝光改性，从而在衬底上留下电路图案信息。它包括激光光源、投影物镜系统、包含电路图案的投影掩膜版和涂有光敏光刻胶的衬底。

相对于中间介质为气体的干式光刻机，浸没式光刻(Immersion Lithography)设备通过在最后一片投影物镜与衬底之间填充某种高折射率的液体(称为浸没液体或浸液)，通过提高该缝隙液体介质的折射率(n)来提高投影物镜的数值孔径(NA)，从而提高光刻设备的分辨率和焦深。在现在的主流光刻技术中，由于浸没式光刻相对早期的干式光刻具有良好的继承性，所以受到广泛应用。而对于浸没液体的填充，目前广泛采用的方案是局部浸没法，也即使用浸没控制单元将液体限制在最后一片投影物镜的下表面和衬底上表面之间的局部区域内。保持浸没液体在曝光区域内的光学一致性和透明度，是保障浸没式光刻曝光质量的关键。为此，现有技术方案往往通过注液和回收实现浸没流场的实时更新，将光化学污染物、局部热量、微纳气泡等及时带离核心曝光区域，以确保浸没液体的高度纯净均一。

浸没控制单元的洁净度会对浸液内的污染物浓度造成影响，主要是浸没控制单元会向浸液中释放颗粒物。浸液与浸没控制单元接触会卷入其表面脱落的颗粒物，浸液在浸没控制单元中流动对其产生冲刷作用会增加颗粒物脱落和卷入的数量，颗粒物随浸液流入曝光区域后会干扰曝光光束的传播，导致曝光质量降低。浸没控制单元材料选择和内部流路的设计会影响其释放颗粒物的数量，有必要对浸没控制单元进行颗粒物释放特性的测试，以保证其在浸没式光刻机中工作时释放的颗粒物数量满足曝光要求。常规的颗粒物释放特性检测方法是将浸没控制单元放入液体中浸没一段时间，然后检测浸泡液在浸泡前后的颗粒物浓度改变量，作为浸没控制单元颗粒物释放特性的评价指标。但是浸没控制单元中向浸液释放颗粒物的主要是与浸液接触的壁面，如果使用浸泡法检测，会将浸没控制单元实际工作中不释放颗粒物的顶面和侧面也纳入颗粒物释放测量对象，会造成测量结果偏高。并且，浸泡法不能反映浸没控制单元实际工作中浸液流动冲刷作用对颗粒物释放特性的影响。

发明内容

本发明为解决现有浸没式光刻机存在着浸没控制单元会向浸液中释放颗粒物，颗粒物随浸液流入曝光区域后会干扰曝光光束的传播，导致曝光质量降低；而现有检测方法会造成测量结果偏高，不能反映浸没控制单元实际工作中浸液流动冲刷作用对颗粒物释放特性的影响等现状而提供的一种可模拟浸没式光刻机中的应用场景，确保浸没控制单元洁净度检测评估结果的有效性，提高对被测液体的颗粒物含量检测的精度，提高浸没控制单元洁净度检测评估的可靠性和有效性的浸没控制单元的洁净度检测系统及检测方法。