[发明专利]一种浸没式光刻机和一种浸液流场中气泡去除方法

说明书

技术领域

本发明涉及光刻领域，具体涉及一种浸没式光刻机和一种浸液流场中气泡去除方法。

背景技术

现代光刻设备以光学光刻为基础，它利用光学系统把掩膜版上的图形精确地投影曝光到涂过光刻胶的衬底(如硅片)上。浸没式光刻是指在曝光镜头与硅片之间充满水(或更高折射率的浸没浸液)形成浸液流场，以取代传统干式光刻技术中对应的空气，由于水的折射率比空气大，这就使得透镜组数值孔径增大，进而获得更加小的特征线宽。

浸没式光刻的一个重要问题是浸液流场中存在气泡造成曝光缺陷，如图1所示，物镜4和硅片7之间充满了浸液形成浸液流场5，浸液流场5中存在气泡501，所述气泡501的尺寸可能是微米级的，如几十或几百微米，也可能是毫米级的，如大于1毫米，这些气泡可能在所述浸液流场5中部，也可能吸附在硅片7表面，还可能吸附在物镜4下表面。

请继续参考图1，造成浸液流场5中存在气泡501的原因有多种，一种原因是初次建立流场，用浸液填充浸没空间时，并非所有的空间都可以被填充满，所有气体被浸液替代，未被浸液替代的气体可能会被锁在流场中形成较大的气泡501，如毫米级；或者，由于温度、能量或其它因素的改变，气泡501可以自发地形成，比如系统压力下降、温度下降时，气体可能被吸入系统，硅片7表面的抗蚀剂或其它化学品在曝光辐射能量的影响下发生化学反应可能会产生气泡；再者，飞溅至硅片7表面的少数液滴随着硅片台8的往复运动再次卷入浸 液流场5的过程中可能会引入气泡501。

如果投影束的路径通过含有气泡的浸液区域，则对投射在硅片上的构图图像质量有严重影响，造成曝光缺陷，为解决上述问题，2006年3月21日公开的美国专利US7014966(B2)，提出用超声波的方法击碎流场中的气泡，2008年2月6日中国专利CN101118389(A)提出利用激光镊夹照射硅片，使硅片主要的曝光区域产生亮区，而位于亮区的气泡会往相对于亮区所产生的暗区移动，进而使得曝光工艺不受气泡影响。但是，上述两种光、电结构不仅结构复杂且体积大实际应用中浸液流场5周围较难提供足够空间以供集成安装。

2010年10月27日中国专利CN101872130(A)提出对浸液在注入浸液流场前进行脱气处理，经过脱气处理后，浸液可以吸收溶解气泡。但实际经脱气后的浸液仅能溶解较小的气泡，如几微米或甚至更小的气泡。

2010年8月4日中国专利CN101794083(B)提出在硅片和硅片台的缝隙下方提供真空对气泡进行抽排等。但该处缝隙较窄，难以提供较大的抽排口面积，为防止硅片边缘变形，同样难以提供较大的抽排负压，当抽排流场中较大气泡时需流场在该缝隙上方不断的往复扫略多个循环，气泡去除效率极低。

发明内容

本发明提供了一种浸没式光刻机，用以解决传统的浸没式光刻机浸液流场中存在气泡造成曝光缺陷的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

本发明还提供一种浸没式光刻机，包括主框架、从上至下依次固定在所述主框架上的照明系统、掩膜版、物镜和硅片台，以及浸液流场形成装置，所述硅片台上设置涂有感光光刻胶的硅片，所述浸液流场形成装置在所述物镜和所述硅片台之间填充浸液形成浸液流场，所述硅片台上位于所述硅片外围设有至少一组对所述浸液流场形成装置执行抽排动作的抽排机构。

作为优选，所述抽排机构抽排区域的面积小于所述浸液流场最大截面的面积。

作为优选，所述抽排机构包括抽排盖板、抽排腔体、抽排流路和真空源，所述硅片台上表面开设盲孔形成所述抽排腔体，所述抽排盖板设置在所述抽排腔体的开口上，所述抽排流路一端连接所述抽排腔体，另一端穿出所述硅片台下表面并连接所述真空源。

作为优选，所述抽排盖板的表面与所述硅片台的表面共面。

作为优选，所述抽排盖板为多孔板。

作为优选，所述抽排机构还包括设置在所述抽排流路上的控制阀。

作为优选，当设有至少两组抽排机构时，所述抽排机构之间设置独立的所述抽排盖板、所述抽排腔体、所述控制阀和所述抽排流路。

作为优选，所述盲孔的截面呈环形，多个所述抽排机构之间设置形成同心圆结构。

作为优选，所述盲孔的截面形状与所述浸液流场的截面形状相同。

作为优选，所述抽排机构对所述浸液流场形成装置执行抽排动作可去除所述浸液流场中的气泡、对所述浸液流场形成装置执行干燥或去除所述浸液流场形成装置中的异常泄露。