專利名稱：用于浸沒式光刻機的柔性密封和自適應(yīng)回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及浸沒式光刻(ImmersionLithography)系統(tǒng)中的流場密封及回 收控制的裝置，特別是涉及一種用于浸沒式光刻機的柔性密封和自適應(yīng)回收裝 置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代光刻設(shè)備以光學光刻為基礎(chǔ)，它利用光學系統(tǒng)把掩膜版上的圖形精確 地投影并曝光到涂過光刻膠的硅片上。它包括一個激光光源、 一個光學系統(tǒng)、 一塊由芯片圖形組成的投影掩膜版、 一個對準系統(tǒng)和一個涂有光敏光刻膠的硅 片。
浸沒式光刻系統(tǒng)在投影透鏡和硅片之間的縫隙中填充某種液體，通過提高 該縫隙中介質(zhì)的折射率來提高投影透鏡的數(shù)值孔徑(NA)，從而提高光刻的分 辨率和焦深。目前常采用的方案是將液體限定在硅片上方和投影裝置的末端元 件之間的局部區(qū)域內(nèi)。在步進-掃描式光刻設(shè)備中，硅片在曝光過程中高速的進 行掃描運動，這種高速運動將把填充液體帶離縫隙，即會導(dǎo)致液體泄漏。泄漏 的液體將在光刻膠或Topcoat表面形成水跡，嚴重影響曝光質(zhì)量。因此，浸沒式 光刻技術(shù)中必須重點解決填充液體的密封問題。
目前該方案的密封結(jié)構(gòu)， 一般采用氣密封或液密封構(gòu)件環(huán)繞投影透鏡組末 端元件和硅片之間的縫隙流場。在所述密封構(gòu)件和硅片的表面之間，氣密封技 術(shù)(例如參見中國專利200310120944.4，美國專利US10/705816 )通過施加高壓氣
體在環(huán)繞填充流場周邊形成氣幕，將液體限定在一定流場區(qū)域內(nèi)。液密封技術(shù)(例 如參見中國專利200410055065.2，美國專利US60〃42885)則利用與填充流體不 相溶的第三方液體(通常是磁流體或水銀等)，環(huán)繞填充流場進行密封。 這些密封和液體回收元件存在一些不足
(1) 現(xiàn)有的氣密封方式采用氣幕施加在填充流體周圍，造成流場邊緣的不 穩(wěn)定性，在襯底高速步進和掃描過程中，可能導(dǎo)致液體泄漏及密封氣體巻吸到 流場中；同時，填充液體及密封氣體回收時將形成氣液兩相流，由此引發(fā)振動， 影響曝光系統(tǒng)穩(wěn)定工作。
(2) 液密封方式對密封液體有十分苛刻的要求，在確保密封性能要求的同時，還必須保證密封液體與填充液體不相互溶解、與光刻膠(或Topcoat)及填充 液體不相互擴散。在襯底高速運動過程中，外界空氣或密封液體一旦被巻入或 溶解或擴散到填充液體中，都會對曝光質(zhì)量產(chǎn)生負面的影響。
(3) 由于采用正壓供液、負壓回收，二者壓力不易協(xié)調(diào)，易造成流場壓力 波動使構(gòu)件產(chǎn)生振動。
(4) 硅片高速運動狀態(tài)下，由于分子內(nèi)聚力的作用，靠近硅片的液體將隨 硅片運動，并由此導(dǎo)致流場邊界形態(tài)迅速發(fā)生變化；這種變化在不同邊界位置 均不一樣，通常采用的均壓氣密封方式無法對流場邊界進行自適應(yīng)補償。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于浸沒式光刻機的柔性密封和自適應(yīng)回收裝置。
為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
本發(fā)明包括在投影透鏡組和襯底之間設(shè)置的液體柔性密封和自適應(yīng)回收裝 置。所述的液體柔性密封和自適應(yīng)回收裝置包括浸沒單元上端蓋、浸沒單元腔 體、浸沒單元工作頭和至少一片隨動盤片組成；其中
1) 浸沒單元上端蓋
開有提供注液腔、回收腔、第一、第二注氣壓力緩沖腔各自對外連接通道 管路；
2) 浸沒單元腔體
由中心孔向外依次開有互不連通的腔體，即分別開有階梯形的注液腔、回 收腔和相間分布的第一、第二注氣壓力緩沖腔，四個腔體分別垂直向上通過浸 沒單元上端蓋的對應(yīng)通道與外界供水供氣系統(tǒng)連接；
3) 浸沒單元工作頭
提供浸沒單元腔體中注液腔、回收腔和第一、第二注氣壓力緩沖腔四個腔 體與襯底上表面工作空間的連接通道以及液體回收通道；
由中心孔向外依次開有互不連通的孔陣列通道，分別是開有與注液腔個數(shù) 相對應(yīng)的注液孔陣列，環(huán)形的回收槽，與回收腔面積相對應(yīng)的上表面向內(nèi)傾斜 的回收孔陣列，與回收槽相連通的由內(nèi)通向浸沒單元工作頭外側(cè)的回收通道， 相間分布的與第二注氣壓力緩沖腔相對應(yīng)的第二注氣孔陣列，與第一注氣壓力 緩沖腔相對應(yīng)的第一和第三注氣孔陣列，浸沒單元工作頭下表面徑向開有滾動 導(dǎo)軌安裝槽和與第一和第三注氣孔陣列相連通的垂直隨動盤片外側(cè)的環(huán)形導(dǎo)向第一，由在同一半徑上均勻分布通孔組成注液孔陣列，孔垂直于浸沒單元
工作面，注液孔陣列上方與注液腔相通；
第二，由在不同半徑上均勻分布通孔組成回收孔陣列，孔垂直于浸沒單元 工作面，回收孔陣列的上端面從外向內(nèi)傾斜并進行憎水處理，與注液腔相通；
第三，液體回收槽是分布在回收孔陣列內(nèi)側(cè)注液孔陣列外側(cè)之間的環(huán)形連 續(xù)槽，四周有回收通道與回收槽相連，回收槽邊緣低于回收孔陣列上端面的內(nèi) 側(cè)邊緣；
第四，由在不同半徑上均勻分布通孔組成第一、第三注氣孔陣列， 4)隨動盤片
為環(huán)狀片，上表面為平面，進行過憎水處理的下表面向外向下傾斜，外邊 緣向內(nèi)彎曲，外邊緣外側(cè)與水平面呈135。，通過安裝在滾動導(dǎo)軌安裝槽內(nèi)的滾 動導(dǎo)軌與浸沒單元工作頭相連。
所述的隨動盤片與浸沒單元工作頭可相對運動，其個數(shù)與襯底掃描路徑與 速度有關(guān)，所述的第二注氣壓力緩沖腔的個數(shù)及分布與隨動盤片的個數(shù)及分割 邊界有關(guān)；
所述的浸沒單元上端蓋、浸沒單元腔體、浸沒單元工作頭，三部分構(gòu)件之 間的結(jié)合面為平面，采用黏結(jié)或者螺栓緊固連接；隨動盤片通過安裝在滾動導(dǎo) 軌安裝槽內(nèi)的滾動導(dǎo)軌與浸沒單元工作頭相連。
本發(fā)明具有的有益效果是
(1) 回收端內(nèi)部采用毛細管回收液體，其由內(nèi)至外的排列方式形成一個圓 環(huán)，而隨動盤片的上端面頂在回收孔陣列下端面，當流場局部壓力變大，慢慢 向外推動隨動盤片的時候越來越多的回收孔接觸到流場進行回收，這樣就又減 小了內(nèi)部壓力，隨動盤片由于外側(cè)氣體作用發(fā)生向內(nèi)側(cè)的位移，接觸到流場的 回收孔減少，流場內(nèi)液體又增多，壓力又變大，又將隨動盤片往外推，從而形 成一個動態(tài)平衡，通過調(diào)節(jié)外側(cè)氣體壓力的大小可以控制流場內(nèi)部壓力。
(2) 由于流場的邊界是由兩片隨動盤片控制，邊界與剛性物體接觸，因此 流場邊界相對于氣密封產(chǎn)生的流場邊界來說是非常穩(wěn)定的。另一方面，由于液 體大部分被隨動盤片包圍，減少了與氣體的接觸，因此可以有效的減少界面氣 泡的巻吸挾帶。
(3) 在襯底高速掃描過程中，流場壓力的不均勻態(tài)導(dǎo)致局部區(qū)域壓力過高， 這時隨動盤片可以擴大此區(qū)域的容積，形成壓力的緩沖，抑制局部壓力突變。在襯底趨于或處于靜止狀態(tài)過程中，隨動盤片發(fā)生的位移將減小此區(qū)域的容積。 相當于邊界是一個相對的自由液面，不會出現(xiàn)注液口壓力較高導(dǎo)致無法注液， 而且不會出現(xiàn)由于邊界壓力過大導(dǎo)致液體從縫隙中擠出的情況。
(4) 在回收過程，當流場邊界沒有覆蓋整個回收孔陣列時，氣體就會代替 部分液體進入回收腔，降低了回收效率。在這種自適應(yīng)回收方式中回收孔一直 被液體或者隨動盤片覆蓋，不會暴露在空氣中，在有效提高回收效率的同時， 減少了振動和噪聲。
(5) 回收孔陣列上端面向內(nèi)傾斜并進行憎水處理，有利于回收液體匯聚到 液體回收槽中，并且不會在回收孔上端積聚過多液體，有效減小機械振動。液 體回收通道布置在回收孔陣列上端面以下有利于液體自然流出浸沒單元進行回 收，使得回收控制變得簡單。
圖1是本發(fā)明與投影透鏡組相裝配的簡化示意圖。
圖2是本發(fā)明的爆炸剖面視圖。
圖3是本發(fā)明的浸沒單元工作頭上視圖。
圖4是浸沒單元腔體的等軸側(cè)視圖。
圖5是本發(fā)明表征柔性密封控制的局部放大剖面視圖。
圖6是本發(fā)明表征回收控制的局部放大剖面視圖。
圖中1、投影透鏡組，2、液體柔性密封和自適應(yīng)回收裝置，2A、隨動盤 片，2B、隨動盤片，2C、浸沒單元工作頭，2D、浸沒單元腔體，2E、浸沒單元 上端蓋，3、襯底，4A、滾動導(dǎo)軌，4B、滾動導(dǎo)軌，5A、注液腔，5B、注液孔 陣列，6A、回收腔，6B、回收孔陣列，7A、第一注氣壓力緩沖腔，7B、第一注 氣孔陣列，7C、第三注氣孔陣列，8A、第二注氣壓力緩沖腔，8B、第二注氣孔 陣列，9、導(dǎo)向槽，10、回收槽，11、回收通道，12、縫隙流場，13、滾動導(dǎo)軌 安裝槽。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例詳細說明本發(fā)明的具體實施過程。 如圖1-圖6所示，本發(fā)明包括在投影透鏡組1和襯底3之間設(shè)置的液體柔 性密封和自適應(yīng)回收裝置2。所述的液體柔性密封和自適應(yīng)回收裝置包括浸沒單 元上端蓋2E、浸沒單元腔體2D、浸沒單元工作頭2C和至少一片隨動盤片組成; 其中
l)浸沒單元上端蓋2E:開有提供注液腔5A、回收腔6A、第一、第二注氣壓力緩沖腔7A、 8A各自 對外連接通道管路；
2) 浸沒單元腔體2D:
由中心孔向外依次開有互不連通的腔體，即分別開有階梯形的注液腔5A、 回收腔6A和相間分布的第一、第二注氣壓力緩沖腔7A、 8A，四個腔體分別垂 直向上通過浸沒單元上端蓋2E的對應(yīng)通道與外界供水供氣系統(tǒng)連接；
3) 浸沒單元工作頭2C:
提供浸沒單元腔體2D中注液腔5A、回收腔6A和第一、第二注氣壓力緩沖 腔7A、 8A四個腔體與襯底上表面工作空間的連接通道以及液體回收通道；
由中心孔向外依次開有互不連通的孔陣列通道，分別是開有與注液腔5A個 數(shù)相對應(yīng)的注液孔陣列5B，環(huán)形的回收槽IO，與回收腔6A面積相對應(yīng)的上表 面向內(nèi)傾斜的回收孔陣列6B，與回收槽10相連通的由內(nèi)通向浸沒單元工作頭 2C外側(cè)的回收通道11，相間分布的與第二注氣壓力緩沖腔8A相對應(yīng)的第二注 氣孔陣列8B，與第一注氣壓力緩沖腔7A相對應(yīng)的第一和第三注氣孔陣列7B、 7C，浸沒單元工作頭2C下表面徑向開有滾動導(dǎo)軌安裝槽13和與第一和第三注 氣孔陣列7B、 7C相連通的垂直隨動盤片外側(cè)的環(huán)形導(dǎo)向槽9;
第一，由在同一半徑上均勻分布通孔組成注液孔陣列(5B)，孔垂直于浸沒單 元工作面，注液孔陣列5B上方與注液腔5A相通；
第二，由在不同半徑上均勻分布通孔組成回收孔陣列(6B)，孔垂直于浸沒單 元工作面，回收孔陣列6B的上端面從外向內(nèi)傾斜并進行憎水處理，與注液腔6A 相通；
第三，液體回收槽IO是分布在回收孔陣列內(nèi)側(cè)注液孔陣列外側(cè)之間的環(huán)形 連續(xù)槽，四周有回收通道11與回收槽10相連，回收槽10邊緣低于回收孔陣列 6B上端面的內(nèi)側(cè)邊緣；
第四，由在不同半徑上均勻分布通孔組成第一、第三注氣孔陣列7B、 7C， 孔的方向垂直于浸沒單元工作面，注氣孔陣列8B下表面與導(dǎo)向槽9相通，該導(dǎo) 向槽9與浸沒單元工作面呈45°角，注氣孔陣列7B、 7C上表面與第一注氣壓力 緩沖腔7A相通；
第五，由在不同半徑上均勻分布通孔組成第二注氣孔陣列8B，孔的方向垂 直于浸沒單元工作面，注氣孔陣列8B下表面與導(dǎo)向槽9相通，該導(dǎo)向槽9與浸 沒單元工作面呈45°角，注氣孔陣列8B上表面與第二注氣壓力緩沖腔8A相通;
4) 隨動盤片
8為環(huán)狀片，上表面為平面，進行過憎水處理的下表面向外向下傾斜，外邊
緣向內(nèi)彎曲，外邊緣外側(cè)與水平面呈135° ，通過安裝在滾動導(dǎo)軌安裝槽13內(nèi) 的滾動導(dǎo)軌與浸沒單元工作頭2C相連。
所述的隨動盤片與浸沒單元工作頭可相對運動，其個數(shù)與襯底掃描路徑與 速度有關(guān)，所述的第二注氣壓力緩沖腔8A的個數(shù)及分布與隨動盤片的個數(shù)及分 割邊界有關(guān)；
所述的浸沒單元上端蓋2E、浸沒單元腔體2D、浸沒單元工作頭2C，三部 分構(gòu)件之間的結(jié)合面為平面，采用黏結(jié)或者螺栓緊固連接；隨動盤片通過安裝 在滾動導(dǎo)軌安裝槽13內(nèi)的滾動導(dǎo)軌與浸沒單元工作頭2C相連。隨動盤片和滾 動導(dǎo)軌數(shù)量可根據(jù)工況需要適當增多，隨動盤片為一包圍縫隙流場的整體時是 本發(fā)明的一個特例。 一般情況下采用兩片隨動盤片對于靜態(tài)和一維高速掃描過 程均有比較好的效果；
圖1示意性^fe表示了本發(fā)明實施方案的液體柔性密封和自適應(yīng)回收裝置2 與投影透鏡組1的裝配，本裝置可以在分步重復(fù)或者步進掃描式光刻設(shè)備中應(yīng) 用。在曝光過程中，從光源(圖中未給出)發(fā)出的光(如氟化氪或氟化氬準分 子激光)通過對準的掩膜版(圖中未給出)、投影透鏡組1和充滿浸沒液體的透 鏡-襯底間縫隙場12，對襯底3表面的光刻膠進行曝光。浸沒單元上端蓋2E、 浸沒單元腔體2D、浸沒單元工作頭2C，三部分構(gòu)件之間的結(jié)合面為平面，連接 方式依照具體的工況要求采用粘接或者螺栓緊固。隨動盤片2A、 2B與浸沒單元 工作頭2C之間通過滾動導(dǎo)軌4A、 4B連接，隨動盤片2A、 2B的驅(qū)動方式依據(jù) 具體的工況要求采用彈簧或者串聯(lián)氣缸等均可，本實施例中采用氣體驅(qū)動。
圖1、圖2、圖3所示，浸沒單元由隨動盤片2A、 2B、浸沒單元工作頭2C、 浸沒單元腔體2D和浸沒單元上端蓋2E四部分組成。浸沒液體由注液腔5A、 5B 進入并充滿透鏡組1與襯底3之間的縫隙流場12，沿途經(jīng)過由毛細管組成的回 收孔陣列6B，流入低于回收孔陣列6B上端面的回收槽10，以及回收通道11 進行回收。同時氣體通過第一注氣壓力緩沖腔7A從第一、第三注氣孔陣列7B、 7C噴出，沿導(dǎo)向槽9從外側(cè)注氣推動隨動盤片2A、 2B沿滾動導(dǎo)軌4A、 4B向 浸沒單元中心運動，從而將縫隙流場12囊括在兩隨動盤片2A、 2B內(nèi)，起到密 封效果。
圖3、圖4所示，來自氣源管路的高壓氣體在通過第一、第三注氣孔陣列 7B、 7C前會經(jīng)過圓周連續(xù)的第一注氣壓力緩沖腔7A,第一注氣壓力緩沖腔7A 在抑制氣源脈動的同時，能夠在圓周方向上均衡高壓氣場壓力，使得第一、第三注氣孔陣列7B、 7C獲得較為一致的初始注入壓力。第一、第三注氣孔陣 列7B、 7C吹出的氣體通過與水平方向呈45°的導(dǎo)向槽9后垂直的作用在隨動盤 片2A、 2B的邊緣，使隨動盤片2A、 2B受到指向浸沒單元中心的力。另一股來 自氣源管路的高壓氣體通過第二注氣壓力緩沖腔8A后抑制了氣源脈動，并使得 第二注氣孔陣列8B獲得較為一致的注氣壓力，從第二注氣孔陣列8B中吹出的 氣體同樣也經(jīng)過與水平方向呈45。的導(dǎo)向槽9。第二注氣孔陣列8B在徑向上的 分布比第一、第三注氣孔陣列7B、 7C多，并且導(dǎo)向槽9在與第二注氣孔陣列 8B對應(yīng)的位置上均有增加導(dǎo)向槽數(shù)量。因為從第二注氣孔陣列8B中吹出的氣 體主要用于隨動盤片2A、 2B由于流場壓力過高被撐開后防止液體從兩側(cè)流出， 因此注氣的壓力也相對較大。另外，外側(cè)導(dǎo)向槽9中吹出的氣體可減少襯底3 表面滯留的液體。
圖5所示，液體從注液孔陣列5B進入到浸沒單元工作頭2C的下表面與襯 底3之間的縫隙內(nèi)，填充滿投影透鏡組1的底部與襯底3之間的間隙，形成縫 隙流場12。縫隙流場12不斷向外擴張，當流場邊界與回收孔陣列6B接觸時， 液體從回收孔陣列6B內(nèi)側(cè)開始被不斷吸入浸沒單元內(nèi)。由于與縫隙流場12接 觸的回收孔數(shù)量比較少，對于縫隙流場12來說液體的注入量大于液體的回收量， 縫隙流場12依舊保持向外擴張趨勢?？p隙流場12的邊界與隨動盤片2A、 2B 接觸，在水平方向上給了隨動盤片2A、 2B—個向外的力，通過調(diào)節(jié)回收腔6A 內(nèi)的壓力以增大回收量，以及通過調(diào)節(jié)從第一、第三注氣孔陣列7B、 7C吹出氣 體作用在隨動盤片2A、 2B上的作用力，可以使流場處于一種動態(tài)平衡。由于隨 動盤片2A、 2B內(nèi)側(cè)經(jīng)過憎水處理，雖然襯底3與隨動盤片2A、 2B之間存在縫 隙，但是由于液體的表面張力作用，在壓力不是很大的情況下，流場邊界會保 持一定的弧線，不會發(fā)生泄漏。襯底3沿箭頭所示方向進行高速掃描過程時， 會帶著縫隙流場12中的一部分液體沿箭頭高速運動，由于隨動盤片2A、 2B在 流場運動方向有阻礙作用。如果隨動盤片2A、 2B固定不動，那么勢必會在一側(cè) 產(chǎn)生局部高壓，另一側(cè)產(chǎn)生局部低壓，過高的相對運動速度和壓力將會撕扯流 場邊界，使其破裂，使得液體從縫隙中流出。而在本發(fā)明中，由于隨動盤片(2A、 2B)能夠沿滾動導(dǎo)軌4A、 4B在襯底3的運動方向上有一定的相對運動，對襯 底3的高速掃描運動有一定的緩沖作用，使得流場局部壓力不至于過高。當硅 片3的高速掃描運動結(jié)束時，隨動盤片2A、 2B由于導(dǎo)向槽吹出氣體的作用，又 將流場回復(fù)到浸沒單元中心，從而實現(xiàn)了硅片高速掃描過程中的流場密封。
圖5、圖6所示，如前所述，當襯底3在高速掃描過程中，會出現(xiàn)一側(cè)壓力變高， 一側(cè)壓力變低，隨之而來的是一側(cè)液體增多， 一側(cè)液體減少。液體增多 一側(cè)如不加大回收量就會出現(xiàn)泄漏，液體減少一側(cè)如不減少回收量就會使該側(cè)
液體更少，甚至吸入空氣。在本發(fā)明中，隨動盤片2A、 2B上端面與回收孔陣列 6B直接接觸，可控制回收量的大小。襯底3沿如圖示方向運動時，會使一側(cè)隨 動盤片向外運動，更多的回收孔與縫隙流場12接觸，回收量增大；另一側(cè)隨動 盤片向內(nèi)運動，與縫隙流場12接觸的回收孔數(shù)量減少，回收量減小了。由于回 收孔陣列6B的上端面向內(nèi)傾斜，并進行了憎水處理，回收的液體到達回收孔的 上端時會向內(nèi)側(cè)傾瀉，進入回收槽IO,最終由回收通道ll流出浸沒單元。回收 通道11的入口壓力與回收槽中液體多少相關(guān)，從而自適應(yīng)的調(diào)節(jié)回收通道11 中的流量，實現(xiàn)了對硅片高速掃描情況下的自適應(yīng)回收。另外這種結(jié)構(gòu)有效地 實現(xiàn)了氣液兩相的分離，減少了由于氣泡在水中破裂而帶來的振動和噪聲。
綜上所述，本發(fā)明區(qū)別于文獻中已有的液體流場的氣體密封控制結(jié)構(gòu)和液 體密封控制結(jié)構(gòu)，提供了一種用于浸沒式光刻機的柔性密封和自適應(yīng)回收控制 裝置。通過由隨動盤片2A、 2B與浸沒單元之間的相對運動，有效地緩沖了硅片 瞬時高速掃描對流場帶來的影響。隨動盤片2A、 2B在高速掃描過程中自適應(yīng)的 增多或減少回收孔與縫隙流場的接觸數(shù)量進行自適應(yīng)回收，回收孔陣列6B上端 面向內(nèi)傾斜使液體由于重力作用流入回收槽10，回收通道11的入口壓力與回收 槽中液體多少相關(guān)，從而自適應(yīng)的調(diào)節(jié)回收通道ll中的流量。
權(quán)利要求
1、一種用于浸沒式光刻機的柔性密封和自適應(yīng)回收裝置，包括在投影透鏡組(1)和襯底(3)之間設(shè)置的液體柔性密封和自適應(yīng)回收裝置(2)；其特征在于所述的液體柔性密封和自適應(yīng)回收裝置包括浸沒單元上端蓋(2E)、浸沒單元腔體(2D)、浸沒單元工作頭(2C)和至少一片隨動盤片組成；其中1)浸沒單元上端蓋(2E)開有提供注液腔(5A)、回收腔(6A)、第一、第二注氣壓力緩沖腔(7A、8A)各自對外連接通道管路；2)浸沒單元腔體(2D)由中心孔向外依次開有互不連通的腔體，即分別開有階梯形的注液腔(5A)、回收腔(6A)和相間分布的第一、第二注氣壓力緩沖腔(7A、8A)，四個腔體分別垂直向上通過浸沒單元上端蓋(2E)的對應(yīng)通道與外界供水供氣系統(tǒng)連接；3)浸沒單元工作頭(2C)提供浸沒單元腔體(2D)中注液腔(5A)、回收腔(6A)和第一、第二注氣壓力緩沖腔(7A、8A)四個腔體與襯底上表面工作空間的連接通道以及液體回收通道；由中心孔向外依次開有互不連通的孔陣列通道，分別是開有與注液腔(5A)個數(shù)相對應(yīng)的注液孔陣列(5B)，環(huán)形的回收槽(10)，與回收腔(6A)面積相對應(yīng)的上表面向內(nèi)傾斜的回收孔陣列(6B)，與回收槽(10)相連通的由內(nèi)通向浸沒單元工作頭(2C)外側(cè)的回收通道(11)，相間分布的與第二注氣壓力緩沖腔(8A)相對應(yīng)的第二注氣孔陣列(8B)，與第一注氣壓力緩沖腔(7A)相對應(yīng)的第一和第三注氣孔陣列(7B、7C)，浸沒單元工作頭(2C)下表面徑向開有滾動導(dǎo)軌安裝槽(13)和與第一和第三注氣孔陣列(7B、7C)相連通的垂直隨動盤片外側(cè)的環(huán)形導(dǎo)向槽(9)；第一，由在同一半徑上均勻分布通孔組成注液孔陣列(5B)，孔垂直于浸沒單元工作面，注液孔陣列(5B)上方與注液腔(5A)相通；第二，由在不同半徑上均勻分布通孔組成回收孔陣列(6B)，孔垂直于浸沒單元工作面，回收孔陣列(6B)的上端面從外向內(nèi)傾斜并進行憎水處理，與注液腔6A相通；第三，液體回收槽(10)是分布在回收孔陣列內(nèi)側(cè)注液孔陣列外側(cè)之間的環(huán)形連續(xù)槽，四周有回收通道(11)與回收槽(10)相連，回收槽(10)邊緣低于回收孔陣列(6B)上端面的內(nèi)側(cè)邊緣；第四，由在不同半徑上均勻分布通孔組成第一、第三注氣孔陣列(7B、7C)，孔的方向垂直于浸沒單元工作面，注氣孔陣列(8B)下表面與導(dǎo)向槽(9)相通，該導(dǎo)向槽(9)與浸沒單元工作面呈45°角，注氣孔陣列(7B、7C)上表面與第一注氣壓力緩沖腔(7A)相通；第五，由在不同半徑上均勻分布通孔組成第二注氣孔陣列(8B)，孔的方向垂直于浸沒單元工作面，注氣孔陣列(8B)下表面與導(dǎo)向槽(9)相通，該導(dǎo)向槽(9)與浸沒單元工作面呈45°角，注氣孔陣列(8B)上表面與第二注氣壓力緩沖腔(8A)相通；4)隨動盤片為環(huán)狀片，上表面為平面，進行過憎水處理的下表面向外向下傾斜，外邊緣向內(nèi)彎曲，外邊緣外側(cè)與水平面呈135°，通過安裝在滾動導(dǎo)軌安裝槽(13)內(nèi)的滾動導(dǎo)軌與浸沒單元工作頭(2C)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸沒式光刻機系統(tǒng)中的浸沒液體柔性密封和自適 應(yīng)回收裝置，其特征在于所述的隨動盤片與浸沒單元工作頭可相對運動，其 個數(shù)與襯底掃描路徑與速度有關(guān)，所述的第二注氣壓力緩沖腔(8A)的個數(shù)及分布 與隨動盤片的個數(shù)及分割邊界有關(guān):。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸沒式光刻機系統(tǒng)中的浸沒液體柔性密封和自適 應(yīng)回收裝置，其特征在于所述的浸沒單元上端蓋(2E)、浸沒單元腔體(2D)、浸 沒單元工作頭(2C)，三部分構(gòu)件之間的結(jié)合面為平面，采用黏結(jié)或者螺栓緊固連 接；隨動盤片通過安裝在滾動導(dǎo)軌安裝槽(13)內(nèi)的滾動導(dǎo)軌與浸沒單元工作頭 (2C)相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于浸沒式光刻機的柔性密封和自適應(yīng)回收裝置。所述裝置是安放在投影透鏡組和硅片之間的裝置，由注液回收構(gòu)件和隨動盤片組成，用于約束浸沒液體流場邊界。當液體由于硅片高速運動對隨動盤片產(chǎn)生沖擊時，隨動盤片會順著運動方向產(chǎn)生一定的偏移，從而緩減流場邊界壓力，并增多回收口數(shù)量加速回收；反之，當硅片高速運動使得流場一側(cè)壓力減小時，該側(cè)的柔性密封盤片也會順著運動方向產(chǎn)生一定的偏移，進行壓力補償，并減少回收口數(shù)量減少同側(cè)的液體回收量。通過自適應(yīng)的調(diào)整回收孔與流場接觸的數(shù)量可以實現(xiàn)液體的自適應(yīng)回收，有效地提高了回收效率并減少了回收帶來的振動和噪聲。
文檔編號G03F7/20GK101634811SQ20091010194
公開日2010年1月27日 申請日期2009年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月20日
發(fā)明者新 傅, 邵杰杰, 俊 鄒, 阮曉東, 陳文昱, 龔國芳 申請人:浙江大學