專利名稱：用于浸沒式光刻機的氣密封和氣液隔離裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種流場密封與注液回收裝置，特別是涉及一種用于浸沒式光刻機的氣密封和氣液隔離裝置。
背景技術：
光刻機是制造超大規(guī)模集成電路的核心裝備之一，現(xiàn)代光刻機以光學光刻為主，它利用光學系統(tǒng)把掩膜版上的圖形精確地投影并曝光在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娃片。浸沒式光刻(Immersion Lithography)設備通過在最后一片投影物鏡與娃片之間填充某種高折射率的液體，相對于中間介質為氣體的干式光刻機，提高了投影物鏡的數(shù)值·孔徑(NA)，從而提高了光刻設備的分辨率和焦深。在已提出的下一代光刻機中，浸沒式光刻對現(xiàn)有設備改動最小，對現(xiàn)在的干式光刻機具有良好的繼承性。目前常采用的方案是局部浸沒法，即將液體限制在硅片上方和最后一片投影物鏡的下表面之間的局部區(qū)域內，并保持穩(wěn)定連續(xù)的液體流動。在步進-掃描式光刻設備中，硅片在曝光過程中進行高速的掃描運動，這種運動會將曝光區(qū)域內的液體帶離流場，從而引起泄漏，泄漏的液體會在光刻膠上形成水跡，影響曝光質量。已有的氣密封裝置在回收過程中都存在氣液兩相流的問題，將兩者放在一起回收將會引起管路的振動，從而嚴重影響曝光質量。因此，浸沒式光刻技術中必須重點解決回收過程中由氣液兩相流弓I起的振動問題。目前已有的解決方案中，重點解決的問題是填充液體的密封問題，采用氣密封或液密封構件環(huán)繞投影物鏡組末端元件和硅片之間的縫隙流場。氣密封技術是在環(huán)繞填充流場的圓周周邊上，通過施加高壓氣體形成環(huán)形氣幕，將填充液體限定在一定的圓形區(qū)域內。液密封技術則是利用與填充液體不相容的第三方液體(通常是磁流體或水銀等)，環(huán)繞填充流場進行密封。但是存在以下不足
(I)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卷入或溶解或擴散到填充液體中，都會對曝光質量產(chǎn)生負面的影響。(2)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，在硅片高速步進和掃描過程中，可能導致液體泄漏及密封氣體卷吸到流場中；同時，填充液體及密封氣體一起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)的穩(wěn)定工作。

發(fā)明內容
為了解決局部浸沒式光刻技術中的縫隙流場密封問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于浸沒式光刻機的氣密封和氣液隔離裝置，在流場邊緣使用氣密封結構防止緩沖池中的液體泄漏，同時采用氣液隔離裝置即緩沖池結構約束縫隙流場中的浸沒液體。
本發(fā)明采用的技術方案如下
本發(fā)明在浸沒式光刻機中的投影物鏡組和硅片之間設顯置有氣密封和氣液隔離裝置。所述氣密封和氣液隔離裝置包括浸沒單元下端蓋、浸沒單元中間體和浸沒單元上端蓋；其中
1)浸沒單元下端蓋
在浸沒單元下端蓋開有中心通孔，沿浸沒單元下端蓋中心通孔向外，在浸沒單元下端蓋的上端面上開有四個中心對稱均布的下端蓋注液腔，四個下端蓋注液腔內均開有沿圓周方向排列的注液孔陣列，下端蓋注液腔依次向外在浸沒單元下端蓋的上端面上開有下端蓋內側密封溝槽，下端蓋內側密封溝槽依次向外開有環(huán)形的下端蓋液體回收腔，在下端蓋液體回收腔內部開有圓周分布的液體回收孔陣列，下端蓋液體回收腔依次向外開有下端蓋外側密封溝槽、環(huán)形的下端蓋緩沖池、下端蓋注氣腔和下端蓋第一氣體回收腔，下端蓋緩沖池內部開有六個等分分布的下端蓋防浪板，在下端蓋注氣腔底面開有圓周分布的注氣孔陣列；向下在浸沒單元下端蓋的下端面上開有氣體壓力均布腔，氣體壓力均布腔向上與注氣 孔陣列相連通，氣體壓力均布腔向外為下端蓋第二氣體回收腔，所述的下端蓋第一氣體回收腔和下端蓋第二氣體回收腔之間通過氣體回收孔陣列連通；
2)浸沒單元中間體
在浸沒單元中間體上開有中心通孔，在浸沒單元中間體的中心通孔依次向外的五個同心圓上分別依次開有四個等分的中間體注液腔、中間體液體回收腔、中間體緩沖池、中間體注氣腔和中間體氣體回收腔，中間體緩沖池內部開有六個等分分布的中間體防浪板，在中間體液體回收腔和中間體緩沖池之間開有中間體外側密封溝槽，在中間體注液腔與中間體液體回收腔之間開有中間體內側密封溝槽；
3)浸沒單元上端蓋
在浸沒單元上端蓋上開有中心通孔，在浸沒單元上端蓋的中心通孔向外的五個同心圓上分別依次開有四個等分的注液槽、三個液體回收槽、兩個緩沖槽、兩個注氣槽和兩個氣體回收槽；
所述的浸沒單元下端蓋、浸沒單元中間體和浸沒單元上端蓋的接觸面均為環(huán)形平面，并通過螺釘緊固連接。所述的四個注液槽向下分別與各自的四個中間體注液腔相連通，四個中間體注液腔向下分別與各自的四個下端蓋注液腔相連通，下端蓋液體回收腔向上與中間體液體回收腔相連通，中間體液體回收腔向上與三個液體回收槽相連通,兩個緩沖槽與中間體緩沖池相連通，中間體緩沖池與下端蓋緩沖池相連通，兩個注氣槽與中間體注氣腔相連通，中間體注氣腔與下端蓋注氣腔相連通，下端蓋第一氣體回收腔與中間體氣體回收腔相連通，中間體氣體回收腔與兩個氣體回收槽相連通。所述的注液孔陣列、液體回收孔陣列、注氣孔陣列和氣體回收孔陣列均由沿圓周方向排列的微孔組成。本發(fā)明具有的有益效果是
I.在浸沒單元外側采用氣密封結構，在氣體壓力均布腔的作用下，密封氣體的流速會降低，壓力增大，從而能夠很好的約束緩沖池中的液體，允許光刻系統(tǒng)具有更高的掃描和步進速度。
2. 本裝置具有兩級密封功能，外層為氣密封結構，密封緩沖池中的液體，內層為緩沖池結構密封縫隙流場中的液體，即外側用氣體密封液體，內側用液體密封液體。這樣緩沖池中的液體就起到隔離作用，密封氣體進入緩沖池后會逸散到周圍環(huán)境中去，外側密封氣體就不會進入內側縫隙流場，從而在擁有氣密封結構優(yōu)點的同時，避免了氣密封結構可能造成的縫隙流場邊緣不穩(wěn)定以及回收過程中的氣液兩相流的問題。3. 在掃描和步進過程中，由于硅片對浸沒液體的牽拉作用，會造成在硅片運動方向上緩沖池內液面升高，而另一側的緩沖池內的液面降低。液面升高的部位如果不及時回收，則可能造成液體泄漏，液面降低的部位如果不及時補充液體，則可能卷吸進氣體。緩沖池結構環(huán)形相通，液面高的部位在重力作用下會自動流向液面低的部位，從而能夠實現(xiàn)緩沖池內部液面的自適應調整。在緩沖池結構中開有防浪板結構，能夠有效地遏制液體流動時造成的晃動現(xiàn)象。因為緩沖池為圓形結構，所有無論硅片往哪個方向運動，均能實現(xiàn)上面的功能。


圖I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)明氣密封和氣液隔離裝置爆炸剖面圖。圖3是本發(fā)明的浸沒單元下端蓋的仰視圖 圖4是浸沒單元下端蓋的立體視圖。圖5是浸沒單元中間體的立體視圖。圖6是浸沒單元中間體的立體視圖。圖7是浸沒單元上端蓋的立體視圖。圖8是本發(fā)明的半剖視圖。圖中1、投影透鏡組，2、氣密封和氣液隔離裝置，2A、浸沒單元下端蓋，2B、浸沒單元中間體，2C、浸沒單元上端蓋，3、硅片，4A、注液孔陣列，4B、中間體注液腔，4C、注液槽，4D、下端蓋注液腔,5A、液體回收孔陣列，5B、中間體液體回收腔，5C、液體回收槽，5D、下端蓋液體回收腔，6A、下端蓋緩沖池，6B、中間體緩沖池，6C、緩沖槽，7A、注氣孔陣列，7B、中間體注氣腔，7C、注氣槽，7D、氣體壓力均布腔，7E、下端蓋注氣腔，8A、氣體回收孔陣列，8B、中間體氣體回收腔，8C、氣體回收槽，8D、下端蓋氣體回收腔，，9A、下端蓋外側密封溝槽，9B、中間體外側密封溝槽，10A、下端蓋防浪板，10B、中間體防浪板，11、浸沒液體，12A、內層密封圈，12B、外層密封圈，13A、下端蓋內側密封溝槽，13B、中間體內側密封溝槽。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例詳細說明本發(fā)明的具體實施過程。如圖I所示，氣密封和氣液隔離裝置2安裝在投影物鏡組I和硅片3之間，氣密封和氣液隔離裝置2開有中心通孔，氣密封和氣液隔離裝置2的主要功能是將浸沒液體11限制在投影物鏡組I的正下方，從投影物鏡組I發(fā)出的光線穿過氣密封和氣液隔離裝置2的中心通孔后進入縫隙流場，即要經(jīng)過浸沒液體11照射在硅片3上，完成曝光過程，浸沒液體的折射率要比空氣高，從而能夠提高光刻系統(tǒng)的數(shù)值孔徑和分辨率。如圖2所示，氣密封和氣液隔離裝置2由浸沒單元下端蓋2A、浸沒單元中間體2B和浸沒單元上端蓋2C組成，各個零件的環(huán)形面緊貼在一起，環(huán)形面的貼合處具有密封功能，在外部用螺釘緊固。其中
I)浸沒單元上端蓋2C:
如圖7所示，在浸沒單元上端蓋2C開用中心通孔，在浸沒單元上端蓋2C的中心通孔向外的五個同心圓上分別依次開有四個等分的注液槽4C、三個液體回收槽(5C)、兩個緩沖槽6C、兩個注氣槽7C和兩個氣體回收槽8C ；
四個注液槽4C、三個液體回收槽5C、兩個注氣槽7C和兩個氣體回收槽8C均分別通過各自的孔道與外部管路連接，孔道開在浸沒單元上端蓋2C的內部，孔口開在浸沒單元后端
蓋2B的側面處，圖7顯示了一部分孔口，各個孔道向內與各自的槽相連接，向外與外部管路連接，并且要求各個孔道相互獨立，所以孔道具有連接浸沒單元上端蓋2C內部槽和外部管路的功能。外部管路包括液體注入管路、液體回收管路、氣體注入管路、氣體回收管路，分別完成浸沒單元的液體注入與回收、氣體注入與回收功能。2)浸沒單元中間體2B:
如圖2、圖5、圖6所示，在浸沒單元中間體2B上開有中心通孔，投影物鏡組I從中心通孔穿過，在浸沒單元中間體2B的中心通孔向外的五個同心圓環(huán)上分別依次有四個等分的中間體注液腔4B、中間體液體回收腔5B、中間體緩沖池6B、中間體注氣腔7B和中間體氣體回收腔8B，中間體緩沖池6B內部開有六個等分分布的下端蓋防浪板10B，在中間體液體回收腔5B和中間體緩沖池6B之間開有中間體外側密封溝槽9B。浸沒單元中間體2B的主要功能是連接浸沒單元上端蓋2C和浸沒單元下端蓋2A，浸沒單元中間體2B中的中間體注液腔4B與注液槽4C相連通，組成各自相互獨立的腔體，環(huán)形的中間體液體回收腔5B與三個液體回收槽5C相連通，環(huán)形的中間體緩沖池6B與緩沖槽6C相連通，中間體注氣腔7B與注氣槽7C相連通，中間體氣體回收腔8B與氣體回收槽8C相連通。浸沒單元中間體2B與浸沒單元上端蓋2C緊貼在一起，結合處為環(huán)形平面，這些環(huán)形平面將注液腔、液體回收腔、緩沖池、注氣腔和氣體回收腔隔離開來，在浸沒單元外部使用螺釘緊固連接。3)浸沒單元下端蓋2A:
如圖3、圖4所示，在浸沒單元下端蓋2A開有中心通孔，沿浸沒單元下端蓋2A中心通孔向外，在浸沒單元下端蓋2A的上端面上開有四個中心對稱均布的下端蓋注液腔4D，四個下端蓋注液腔4D內均開有沿圓周方向排列的注液孔陣列4A，下端蓋注液腔4D依次向外在浸沒單元下端蓋2A的上端面上開有下端蓋內側密封溝槽13A，下端蓋內側密封溝槽13A依次向外開有環(huán)形的下端蓋液體回收腔5D,在下端蓋液體回收腔內部開有圓周分布的液體回收孔陣列5A，下端蓋液體回收腔依次向外開有下端外側蓋密封溝槽9A、環(huán)形的下端蓋緩沖池6A、下端蓋注氣腔7E和下端蓋第一氣體回收腔8D，下端蓋緩沖池6A內部開有六個等分分布的下端蓋防浪板10A，在下端蓋注氣腔7E底面開有圓周分布的注氣孔陣列7A ;向下在浸沒單元下端蓋2A的下端面上開有氣體壓力均布腔7D，氣體壓力均布腔7D向上與注氣孔陣列7A相連通，氣體壓力均布腔7D向外為下端蓋第二氣體回收腔8D，所述的下端蓋第一氣體回收腔和下端蓋第二氣體回收腔之間通過氣體回收孔陣列8A連通。注液孔陣列4A、液體回收孔陣列5A、注氣孔陣列7A和氣體回收孔陣列8A均由沿圓周方向排列的微孔組成。浸沒單元中間體2B與浸沒單元下端蓋2A緊貼在一起，結合處為環(huán)形平面，這些環(huán)形平面將注液腔、液體回收腔、緩沖池、注氣腔和氣體回收腔隔離開來，在浸沒單元外部使用螺釘緊固連接。從上面的敘述中可以看出，浸沒單元上端蓋2C中的孔道和注液槽4C、浸沒單元中間體2B中的中間體注液腔4B、浸沒單元下端蓋2A中的下端蓋注液腔4C和注液孔陣列4A端面向下依次相接，組成從上到下相連通的4個獨立的內部管路，從而能夠實現(xiàn)液體從外部管路向底部縫隙流場的輸送。液體回收孔陣列5A和下端蓋液體回收腔5D、中間體液體回收腔5B、三個液體回收槽5C和內部孔道依次相互連接組成液體回收管路。在和液體回收槽5C相連通的孔道上加上負壓后，當縫隙流場中的液體流經(jīng)液體回收孔陣列5A時，浸沒液體11便會在負壓的作用下向上進入液體回收空孔陣列5A的微孔內，并且繼續(xù)向上流經(jīng)下端蓋液體回收腔中間體液體回收腔5B，進入浸沒單元上端蓋2C內部的三個液體回收槽5C和內部孔道，被外部管 路回收出去。注氣槽7C、中間體注氣腔7B和下端蓋注氣腔7E通過端面緊貼，使得浸沒單元上端蓋2C的內部孔道和注氣槽7C、中間體注氣腔7B、下端蓋注氣腔7E、注氣孔陣列7A、氣體壓力均布腔7D依次相互連接組成氣體注入管路，氣體便能夠從上到下被送入氣體壓力均布腔7D,完成密封氣體的輸送。第二氣體回收腔8D、中間體氣體回收腔8B和氣體回收槽8C通過端面緊貼，使得第二氣體回收腔8D、氣體回收孔陣列8A、第一氣體回收腔8D、中間體氣體回收腔8B、氣體回收槽8C和浸沒單元上端蓋2C中的內部孔道組成氣體回收管路，實現(xiàn)密封氣體自下向上的回收。下端蓋緩沖池6A、中間體緩沖池6B和緩沖槽6C的端面緊貼在一起，組成緩沖池。緩沖池結構會儲存一定量的液體，完成氣液隔離的功能。在下端蓋緩沖池6A和中間體緩沖池6B內分別開有下端蓋防浪板IOA和中間體防浪板10B。下端蓋防浪板IOA和中間體防浪板IOB能夠減小緩沖池中的液面變化時造成的液面晃動問題。本發(fā)明的工作原理如下
如圖I所示，給出了氣密封和氣液隔離裝置2在光刻系統(tǒng)中的位置。曝光過程中，光線通過掩模板、投影物鏡組I和由浸沒液體填充形成的縫隙流場11，照射在硅片3的光刻膠上，對硅片3進行曝光，將掩模版上的圖形準確的轉移到硅片的光刻膠上。浸沒單元上端蓋2C連接在位姿調整機構上，用于調整氣密封和氣液隔離裝置2的空間位置和姿態(tài)。硅片靜止時，管路中的液體通過浸沒單元上端蓋2C內部的孔道流入四個注液槽4C，隨后流入中間體注液腔4B，通過中間體注液腔4B向下流入下端蓋注液腔4D，從而進入注液孔陣列4A，將浸沒液體注入縫隙流場，在四個注液孔陣列4A的共同作用下，浸沒液體11會填充在最后一片投影物鏡和硅片3組成的間隙中，形成縫隙流場，隨著液體的繼續(xù)填充，液體會向四周擴散，向外會遇到圓周分布的液體回收孔陣列5A處。在與浸沒單元上端蓋2C中的液體回收槽5C的孔道上加上負壓，浸沒液體便會在負壓的作用下，向上依次通過液體回收孔陣列5A、下端蓋液體回收腔5D、中間體液體回收腔5B、液體回收槽5C，然后進入浸沒單元上端蓋2C中的內部孔道，通過和內部孔道相連接的外部管路被回收出去。在下端蓋內側密封溝槽13A和中間體內側密封溝槽13B中放入內層密封圈12A，在下端蓋外側密封溝槽9A和中間體外側密封溝槽9B中放入外層密封圈12B，便能夠對液體回收管路進行密封。在回收過程中，仍然會有部分液體不能被回收管路回收，繼續(xù)向外部流動，進入如圖8所示的緩沖池結構內，在緩沖池外側是氣密封結構，密封氣體在縫隙流場周圍形成氣幕，阻礙縫隙流場中的液體進一步向外流動，沒有被回收掉的液體會在緩沖池中累加，緩沖池中的液面便會升高，將緩沖池高度和寬度取為合適的值，當緩沖池中的液體累加到一定高度之后，液體的注入與回收便會達到動態(tài)平衡，形成穩(wěn)定的流場更新。只要能夠保證緩沖池中存在連續(xù)的液體，便能夠保證工作區(qū)域內的流場完整的填充。緩沖池的外部是氣密封結構，從浸沒單元上端蓋2C中的兩個注氣槽7C中進入的密封氣體以一定的壓力進入中間體注氣腔7B，繼續(xù)向下進入下端蓋注氣腔7E、注氣孔陣列7A和氣體壓力均布腔7D，在氣體壓力均布腔7D內密封氣體流速降低，從而能夠提高氣體壓力，密封氣體組成環(huán)形氣幕，阻礙從緩沖池中液體向外泄漏。密封氣體向外被氣體回收結構回收，依次通過浸沒單元下端蓋2A中的第二氣體回收腔8D、氣體回收孔陣列8A和第一氣體 回收腔8D，進入中間體氣體回收腔SB，最后進入浸沒單元上端蓋2C中的氣體回收槽SC，通過與氣體回收槽8C相連通的內部孔道將密封氣體回收。從上面的分析可以看出，縫隙流場中的液體被分為兩部分，縫隙流場中的液體和緩沖池內的液體。在外部環(huán)形氣密封的阻礙作用下，向外擴散的液體會在緩沖池中累加，隨著隨著緩沖池中液體的累加，緩沖池中液面高度不斷增加，緩沖池底部的液體壓力也不斷增大，當?shù)撞恳后w的壓力增加到一定值之后，便能夠形成足夠的壓力阻礙縫隙流場中的液體繼續(xù)向外流動，由于注液部分是恒流量控制，液體回收部分為恒壓力控制，緩沖池底部壓力增加到一定程度之后，注液部分和液體回收部分便會達到平衡，縫隙流場便會在緩沖池內部穩(wěn)定的更新。因此，此裝置形成了兩級密封結構，緩沖池中的液體密封緩沖池內側的液體，即縫隙流場中的液體，縫隙流場中的液體在注液管路和回收管路的共同作用下連續(xù)平穩(wěn)的更新，而最外側的環(huán)形氣密封結構用來密封緩沖池中的液體，將緩沖池中的液體維持一定的高度，在緩沖池底部形成一定的壓力用來密封縫隙流場中的液體，只要緩沖池中的液體連續(xù)的的存在，便能夠保證縫隙流場的穩(wěn)定。通過這種兩級密封結構，能夠避免氣密封結構產(chǎn)生的氣液兩相流的問題，只有緩沖池中的液體會和外部密封氣體相接觸。當有密封氣體卷入液體是,氣體進入緩沖池內，緩沖池在結構上與內部液體輸送結構是相互獨立的，在緩沖池上部通過緩沖槽6C與外側大氣相通，進入緩沖池中的氣體便會從上部自動擴散進周圍大氣中，而不會進入縫隙流場的工作區(qū)域部分，從而在進行液體回收時，不會發(fā)生氣液兩相流的問題。通過這個氣液隔離裝置，可以避免氣液兩相流的問題。如圖8所示，硅片在運動過程中，由于硅片對液體的牽拉作用，便會牽拉一部分液體向硅片方向運動，從而造成在硅片運動方向上的液體增加，而在與硅片運動方向相反的一側的液體則會減少，液體增加一側的液體如果不及時回收便可能造成泄漏，液體減少一側的液體如果得不到及時補充便可能將外部密封氣體卷吸進來。緩沖池結構的環(huán)形結構具有對這種情況進行自適應調節(jié)的功能。在硅片運動作用下，緩沖池一側的液面升高，而相對的另一側液面降低，在重力作用下，液面升高部分的液體會自動的向液面降低的部分流動。從而能夠補償液面降低部分的液體，并且同時減少液面升高部分的液體。從而達到在掃面過程中，緩沖池液面動態(tài)的自適應調整，保證緩沖池中內部液體的連續(xù)性。由此可見，在硅片的步進和掃描運動中，只會對緩沖池內部的液面高度產(chǎn)生影響，并且液面高度能夠自適應的調整，從而能夠維持緩沖池中環(huán)形液體的連續(xù)性，進而保證縫隙流場的完整性和邊緣穩(wěn)定性。在所述的過程中，緩沖池中的液體能夠將縫隙流場中的液體和周圍的密封氣體隔離開來，無論硅片是靜止還是在運動中，縫隙流場中的液體都不會和氣體接觸，從而能夠保證在對縫隙流場中的液體進行回收是，不會產(chǎn)生氣液兩相流的問題。在緩沖池內部具有下端蓋防浪板IOA和中間體防浪板10B，能夠有效地減少緩沖池液面改變時造成的晃動現(xiàn)象。上述具體實施方式
用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進行限制，在本發(fā)明的精神和權利要求的保護范圍內，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種用于浸沒式光刻機的氣密封和氣液隔離裝置，在浸沒式光刻機中的投影物鏡組(I)和硅片(3)之間設顯置有氣密封和氣液隔離裝置(2);其特征在于所述氣密封和氣液隔離裝置(2)包括浸沒單元下端蓋(2A)、浸沒單元中間體(2B)和浸沒單元上端蓋(2C);其中 1)浸沒單元下端蓋(2A) 在浸沒單元下端蓋(2A)開有中心通孔，沿浸沒單元下端蓋(2A)中心通孔向外，在浸沒單元下端蓋(2A)的上端面上開有四個中心對稱均布的下端蓋注液腔(4D)，四個下端蓋注液腔(4D)內均開有沿圓周方向排列的注液孔陣列(4A)，下端蓋注液腔(4D)依次向外在浸沒單元下端蓋(2A)的上端面上開有下端蓋內側密封溝槽(13A)，下端蓋內側密封溝槽(13A)依次向外開有環(huán)形的下端蓋液體回收腔(OT)，在下端蓋液體回收腔(5D)內部開有圓周分布的液體回收孔陣列(5A)，下端蓋液體回收腔(5D)依次向外開有下端蓋外側密封溝槽(9A)、環(huán)形的下端蓋緩沖池(6A)、下端蓋注氣腔(7E)和下端蓋第一氣體回收腔，下端蓋緩沖池(M)內部開有六個等分分布的下端蓋防浪板(IOA)，在下端蓋注氣腔(7E)底面開有圓周分布的注氣孔陣列(7A);向下在浸沒單元下端蓋(2A)的下端面上開有氣體壓力均布腔(7D)，氣體壓力均布腔(7D)向上與注氣孔陣列(7A)相連通，氣體壓力均布腔(7D)向外為下端蓋第二氣體回收腔，所述的下端蓋第一氣體回收腔和下端蓋第二氣體回收腔之間通過氣體回收孔陣列(M)連通； 2)浸沒單元中間體(2B) 在浸沒單元中間體(2B)上開有中心通孔，在浸沒單元中間體(2B)的中心通孔依次向外的五個同心圓上分別依次開有四個等分的中間體注液腔(4B)、中間體液體回收腔(5B)、中間體緩沖池(6B)、中間體注氣腔(7B)和中間體氣體回收腔(8B)，中間體緩沖池^B)內部開有六個等分分布的中間體防浪板(10B)，在中間體液體回收腔(5B)和中間體緩沖池(6B)之間開有中間體外側密封溝槽(9B)，在中間體注液腔(4B)與中間體液體回收腔(5B)之間開有中間體內側密封溝槽(13B)； 3)浸沒單元上端蓋(2C): 在浸沒單元上端蓋(2C)上開有中心通孔，在浸沒單元上端蓋(2C)的中心通孔向外的五個同心圓上分別依次開有四個等分的注液槽(4C)、三個液體回收槽(5C)、兩個緩沖槽(6C)、兩個注氣槽(7C)和兩個氣體回收槽(8C)； 所述的浸沒單元下端蓋(2A)、浸沒單元中間體(2B)和浸沒單元上端蓋(2C)的接觸面均為環(huán)形平面，并通過螺釘緊固連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種用于浸沒式光刻機的氣密封和氣液隔離裝置，其特征在于所述的四個注液槽(4C)向下分別與各自的四個中間體注液腔(4B)相連通，四個中間體注液腔(4B)向下分別與各自的四個下端蓋注液腔(4D)相連通，下端蓋液體回收腔(5D)向上與中間體液體回收腔(5B)相連通，中間體液體回收腔(5B)向上與三個液體回收槽(5C)相連通，兩個緩沖槽^C)與中間體緩沖池^B)相連通，中間體緩沖池^B)與下端蓋緩沖池(6A)相連通，兩個注氣槽(7C)與中間體注氣腔(7B)相連通，中間體注氣腔(7B)與下端蓋注氣腔(7E)相連通，下端蓋第一氣體回收腔與中間體氣體回收腔(SB)相連通，中間體氣體回收腔(8B)與兩個氣體回收槽(SC)相連通。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種用于浸沒式光刻機的氣密封和氣液隔離裝置，其特征在于所述的注液孔陣列(4A)、液體回收孔陣列(5A)、注氣孔陣列(7A)和氣體回收孔陣列(M)均由沿圓周方向排列的微孔組成?！?br> 全文摘要
本發(fā)明公布了一種用于浸沒式光刻機的氣密封和氣液隔離裝置。在浸沒式光刻機中的投影物鏡組和硅片之間裝有氣密封和氣液隔離裝置；氣密封和氣液隔離裝置由浸沒單元上端蓋、浸沒單元中間體和浸沒單元下端蓋組成。本發(fā)明用來完成浸沒式光刻系統(tǒng)中縫隙流場的密封和液體注入回收功能，實現(xiàn)縫隙流場的穩(wěn)定更新。本發(fā)明采用氣密封結構防止液體泄漏，采用氣液隔離裝置將縫隙流場周圍的密封氣體與內部的浸沒液體隔離開來，即采用氣體密封液體，液體密封液體的兩級密封結構，在保證氣密封優(yōu)點的同時，能夠有效的避免氣液兩相流的產(chǎn)生，同時能夠保證縫隙流場邊緣的穩(wěn)定性。
文檔編號G03F7/20GK102937777SQ201210449140
公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月12日 優(yōu)先權日2012年11月12日
發(fā)明者傅新, 申英男, 徐寧, 陳文昱 申請人:浙江大學