[发明专利]液体密封单元以及具有该液体密封单元的浸没式光刻装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种浸没式光刻装置，且更特别地，涉及一种液体密封单元以及具有该液体密封单元的浸没式光刻装置，其能防止投影光学系统被污染。

背景技术

一般，半导体器件通过各种单元工艺制造。单元工艺包括在半导体晶片上形成诸如绝缘层、导电层或者半导体层的材料层的沉积工艺，图案化材料层的光刻和蚀刻工艺，用杂质掺杂该材料层或半导体晶片的预定区域的离子注入工艺，激活杂质的退火工艺，平坦化材料层表面的化学机械抛光工艺，以及去除由上述工艺导致的已传递晶片表面上剩余污染物的清洗工艺。特别是，单元工艺的光刻工艺直接影响半导体器件的集成。

光刻工艺通过使用具有光学系统的光刻装置进行。光学系统包括透镜模块，和用于发射辐射到透镜模块上的主入射光的主光源。该主光源通过透镜模块辐射到晶片台上。光学系统的分辨率可以R表示为以下公式1。

[公式1]

R]λNA]]>

在此，λ表示从主光源发出的主入射光短波长，且NA表示透镜模块的数值孔径。

数值孔径NA与透镜模块的直径近似成比例并与透镜模块的焦距近似成反比。数值孔径NA可以表示为以下公式2。

[公式2]

NA＝nSsin(θ)

在此，n表示透镜模块和晶片台之间介质的折射率，和θ表示折射角，即透镜模块的中心垂直轴和从透镜模块外围导向透镜模块焦点的光之间的角度。

如从公式1和公式2看出的，光学系统的分辨度R可通过增加透镜模块的折射角θ以及透镜模块和晶片台之间介质的折射率n来提高。

以下，具有光学系统的常规光刻装置将参考图1来描述。

参考图1，常规光学装置10包括用于将液体存储到投影透镜部分(未示出)下方的浸没式透镜部分。

浸没式透镜部分包括用于存储液体11的存储容器12。存储容器12具有在其中存储液体的存储空间、被暴露到外部的上和下表面。此外，该空间具有自其上部向下部变窄的截面。

投影透镜部分设置在浸没式透镜部分上。

晶片台WT设置在浸没式透镜部分下方。晶片台WT包括其上安装了晶片W的第一安装部分、与第一安装部分相邻且其上安装了闭合盘15的第二安装部分。在此，闭合盘15和晶片台WT具有基本上设置在相同平面上的上表面。虽然未示出，但是晶片台WT在直线方向上可以横向移动。

以下，将描述具有上述结构的光刻装置的操作。

通过输送单元(未示出)将晶片W装载到晶片台WT的第一安装部分上。通过晶片台WT的移动将晶片W定位在浸没式透镜部分下方。此时，浸没液体已经存储在浸没式透镜部分的存储容器12中。之后，从光源辐射的光经由调制盘(reticle)(未示出)经过投影透镜部分，且光的分辨率通过将要被投影到晶片W上的浸没式透镜部分中的液体11而增加。在晶片W上完成光刻工艺之后，晶片W可通过晶片台WT的移动来卸载。

此时，闭合盘15的上表面通过晶片台WT的移动设置在浸没式透镜部分的下方。之后，虽然未示出，但是闭合盘15通过经由浸没式透镜部分的真空吸附孔产生的真空吸附力而吸附到存储容器的下表面。结果，由于闭合盘15的上表面可自外部密封存储容器12的存储空间的下表面，因此可以防止存储空间中的液体11经由其下部泄漏。

之后，当经过光刻工艺的晶片W被卸载且将新晶片W装载到第一安装部分时，闭合盘15返回到其初始位置。此时，去除经由真空吸附孔产生的真空吸附力以允许闭合盘15安装在第二安装部分上。因此，存储容器12存储空间的下表面被暴露到外部。之后，新晶片W通过移动晶片台WT定位在浸没式透镜部分下方，且闭合盘15返回到初始位置。

然而，常规地，由于使用闭合盘15关闭或打开存储容器12的存储空间的下表面，因此工艺时间由于闭合盘15的操作时间而增加。

此外，由于根据向外施加的真空吸附力的存在，闭合盘15吸附到存储容器12的下表面或与存储容器12的下表面分离，所以闭合盘15重复与存储容器12的下表面接触。结果，在存储容器12的下表面和闭合盘15的上表面处产生划痕。

而且，将如灰尘的污染物沉积到划痕内并进入到存储在存储容器中的液体11中。而且，污染物可用作晶片W上表面上的颗粒，该表面上形成了图案。