一種浸液限制機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及浸沒式光刻機領(lǐng)域，尤其涉及一種浸液限制機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 浸沒式光刻機的工作原理是通過在干式光刻系統(tǒng)中投影物鏡的最后一片光學(xué)鏡 片與娃片之間的空隙中填充折射率大于1的浸液，提高該層空間中的光波折射率，原本受 空氣全反射限制的光線可入射到液體中，達到增大焦深、提高分辨率的目的，從而獲得更加 細小的線條。
[0003] 浸沒式光刻機的結(jié)構(gòu)如圖1所示，在該裝置中，照明系統(tǒng)2、投影物鏡4和娃片臺8 依次固定于主框架1上，娃片臺8上放置有一涂有感光光刻膠的娃片7。該浸沒式光刻機結(jié) 構(gòu)，將浸液5 (如水）填充在投影物鏡4和娃片7之間的縫隙內(nèi)。工作時，娃片臺8帶動娃 片7作高速的掃描、步進動作，浸液限制機構(gòu)(浸沒頭）6根據(jù)娃片臺8的運動狀態(tài)，在投影 物鏡4的視場范圍，提供一個穩(wěn)定的浸液流場，同時保證流場與外界的密封，保證液體不泄 漏。掩模版3上集成電路的圖形通過照明系統(tǒng)2、投影物鏡4和浸液5 W成像曝光的方式， 轉(zhuǎn)移到涂有感光光刻膠的娃片7上，從而完成曝光。
[0004] 現(xiàn)有浸液限制機構(gòu)的外形輪廓形狀不一，但內(nèi)部輪廓是與投影物鏡4匹配的錐形 結(jié)構(gòu)，如圖2所示，供液設(shè)備供給的浸液5通過浸液供給通道61流入流場內(nèi)，填充投影物鏡 4和娃片7之間的縫隙，浸液通過浸液流出通道62 W及氣液回收通道63流出，由氣液回收 設(shè)備回收。因此，在投影物鏡4和娃片7之間的縫隙內(nèi)形成了浸液流場，要求浸液流場中的 浸液5處于持續(xù)流動狀態(tài)，無回流，且浸液的成分、壓力場、速度場、溫度場瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)變化 小于一定范圍。
[0005] 請結(jié)合圖3,所述浸液流場的維持是通過浸液限制機構(gòu)6進行控制的，所述的浸液 流場包括主流場52和邊緣流場53,所述主流場52中包含曝光區(qū)域54,在曝光區(qū)域54內(nèi)主 要采用水平注入和水平回收的方式，得到流速相對穩(wěn)定的流場分布，及時更新主流場52的 污染；在邊緣流場53內(nèi)采用垂直補充注液通道65和氣液回收通道63 ;同時由于在浸液限 制機構(gòu)6的下表面和娃片7的上表面之間存在一定高度的間隙，為防止浸液流場中的浸液 5從此間隙中泄流，還設(shè)有供氣通道64,形成朝向娃片7表面的空氣柱，對邊緣流場53的浸 液5向外邊界擴散有一定的阻礙作用，氣體或氣液混合體期望通過氣液回收通道63抽排出 去，從而使氣體形成壓力增加區(qū)域形成了阻擋流場中浸液5泄流的氣"簾"，實現(xiàn)流場密封。
[0006] 此外，與自由液面51相接觸的外界空氣(工件臺氣浴)，潔凈度一般為IS03或IS02 W上，空氣相對濕度小于65%，空氣中l(wèi)OOnm W上的顆粒小于1000個每立方米，空氣中粉塵 微粒、碳化物、含娃物質(zhì)等污染物濃度較高，W及光刻設(shè)備含有的微粒和金屬離子；如果該 些污染通過自由液面51、浸液5 W及浸液限制機構(gòu)6進入流場內(nèi)，將會產(chǎn)生一系列不利影 響，如可能產(chǎn)生顆粒、氣泡等導(dǎo)致的曝光缺陷，污染鏡頭下表面（lens cloudy)等。
[0007] 浸沒式光刻機的缺陷主要有氣泡缺陷、殘留液滴缺陷W及顆粒缺陷。為減少和控 制該些污染缺陷，目前是通過曝光的前道工序，對浸液超純水通過脫氣處理裝置W及采用 邊緣曝光裝置配合壓力及流量調(diào)整參數(shù)，進行密封控制氣泡缺陷和殘留液滴缺陷；采用低 釋氣材料、表面拋光、涂層材料和精密過濾器裝置控制顆粒污染，將其減少到指標值下。然 而對于顆粒污染，現(xiàn)在仍然面臨的問題是：由于采用的浸液限制機構(gòu)6維持浸液5流場，其 內(nèi)部管道材料與超純水直接接觸W及娃片7曝光過程中無法避免的引入顆粒，從而導(dǎo)致顆 粒被曝光印刷的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明提供一種浸液限制機構(gòu)，W解決上述技術(shù)問題。
[0009] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種浸液限制機構(gòu)，將浸液限制在投影物鏡和 娃片之間，包括第一水平供液通道、第一水平出液通道、垂直供液通道、氣液回收通道W及 供氣通道，所述第一水平供液通道和第一水平出液通道相對設(shè)置，所述垂直供液通道、氣液 回收通道和供氣通道的出口由內(nèi)向外依次排列于浸液限制機構(gòu)的底部，所述第一水平供液 通道、垂直供液通道分別連接至供液設(shè)備，所述第一水平出液通道和氣液回收通道分別連 接至氣液回收設(shè)備，所述供氣通道連接至供氣設(shè)備，還包括與供液設(shè)備連接的第二水平供 液通道和與氣液回收設(shè)備連接的第二水平出液通道。
[0010] 較佳地，所述第二水平供液通道和第二水平出液通道的水平弧度相等，且相對于 所述投影物鏡的中也軸對稱分布。
[0011] 較佳地，所述第二水平供液通道與娃片上表面的距離大于第二水平出液通道與娃 片上表面的距離，第二水平出液通道與娃片上表面的距離大于投影物鏡下表面與娃片上表 面的距離。
[0012] 較佳地，所述第二水平供液通道的垂直寬度小于所述第二水平出液通道的垂直寬 度。
[0013] 較佳地，所述投影物鏡下表面與娃片上表面之間的距離為0. 1~0. 2mm。
[0014] 較佳地，所述第二水平供液通道和第二水平出液通道的截面為矩形或弧形卿趴 狀。
[0015] 較佳地，所述浸液限制機構(gòu)的高度為9~10mm ;所述第二水平供液通道與娃片上 表面的距離為3. 1~6. 5mm;所述第二水平出液通道與娃片上表面的距離為3. 1~5mm。
[0016] 較佳地，所述第二水平供液通道與娃片上表面的距離為6. 0mm;所述第二水平出 液通道與娃片上表面的距離為4. 5mm。
[0017] 較佳地，所述第二水平供液通道和第二水平出液通道的水平弧度為70°~ 120。。
[0018] 較佳地，所述第二水平供液通道和第二水平出液通道的水平弧度為90°
[0019] 較佳地，所述第二水平供液通道的垂直寬度為1. 5~2. 0mm，所述第二水平出液通 道的垂直寬度為2. 0~2. 5mm。
[0020] 較佳地，所述第二水平供液通道的垂直寬度為1. 5mm，所述第二水平出液通道的垂 直覺度為2. 〇Mn。
[0021] 較佳地，所述第二水平供液通道連接至獨立的正壓源，所述第二水平出液通道連 接至獨立的負壓源。
[0022] 較佳地，所述垂直供液通道的出口可W是細長的狹縫，也可W是均布的圓形或者 方形的小孔。所述狹縫的寬度在0. 1~0. 2mm之間。
[0023] 較佳地，所述氣液回收通道的出口可W是細長的狹縫，也可W是均布的圓形或者 方形的小孔。所述狹縫的寬度在0. 4~0. 6mm之間。
[0024] 較佳地，所述供氣通道結(jié)構(gòu)為細長的狹縫或均布的圓形或者方形的小孔。所述狹 縫的寬度在0. 1~0. 2mm之間。
[0025] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的浸液限制機構(gòu)，在現(xiàn)有的浸液限制機構(gòu)中增加第 二水平供液通道和第二水平出液通道，所述第二水平供液通道和第二水平出液通道的水平 弧度相等，且相對于所述投影物鏡的中也軸對稱分布；所述第二水平供液通道與娃片上表 面的距離大于第二水平出液通道與娃片上表面的距離，第二水平出液通道與娃片上表面的 距離大于投影物鏡下表面與娃片上表面的距離；所述第二水平供液通道的垂直寬度小于所 述第二水平出液通道的垂直寬度。本發(fā)明通過增設(shè)第二水平供液通道和第二水平出液通 道，并對其位置和尺寸進行約束，改善主流場的流速及均勻性，并減小曝光場的壓力波動， 防止壓力波動對浸液焦深及套刻的影響。
【附圖說明】
[0026] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中浸沒式光刻機的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的浸液限制機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[002引圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的浸液限制機構(gòu)的底面示意圖；
[0029] 圖4為流場中微粒沉降速度與微粒粒徑的關(guān)系示意圖；
[0030] 圖5為計算出的微粒軌跡；
[0031] 圖6為本發(fā)明一【具體實施方式】中浸液限制機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032] 圖7為本發(fā)明一【具體實施方式】中浸液限制機構(gòu)中第二水平供液通道和第