[发明专利]浸润式光刻机浸润部件的自动清洗装置和清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体加工的浸润式光刻机，更具体地，涉及一种半导体加工的浸润式光刻机浸润部件的自动清洗装置和使用该装置的清洗方法。

背景技术

在半导体技术中，光刻的本质是把临时电路结构复制到以后要进行刻蚀和离子注入的硅片上。光刻使用光敏光刻胶材料和可控制的曝光，在硅片表面形成三维图形。

光刻中一个重要的性能指标是每个图形的分辨率。为了提高分辨率，更先进的浸润式光刻得以发展。在传统的光刻技术中，光刻机投影镜头与硅片上的光刻胶之间的介质是空气。浸润式光刻是指在光刻机投影镜头与硅片上的光刻胶之间用一种液体充满，从而获得更好的分辨率及增大镜头的数值孔径，进而实现更小曝光尺寸的一种新型光刻技术。浸润式光刻技术利用了光通过液体介质后光源波长缩短的原理来提高分辨率，其缩短的倍率即为液体介质的折射率。目前，主流的液体介质是超纯水（Ultra pure water，UPW），使用超纯水作为浸润介质的浸润式光刻，可将投影光源的波长缩短约1.4倍（水的折射率约为1.4），分辨率比传统的光刻技术得到明显提高。

在浸润式光刻机设备中，浸润部件（immersion hood）是提供浸润介质超纯水的核心部件。浸润部件环绕光刻机的投影镜头（projection lens）设置，超纯水自浸润部件的进水口流出，并通过排水口回收，形成超纯水介质的循环供给。浸润部件将一层区域固定、但水流不断的超纯水源源不断地固定在投影镜头与晶圆（wafer）之间，使所有的曝光光线从镜头射向超纯水，最终到达晶圆表面。

浸润部件在光刻制程中，会接触到机台内各种化学品，浸润部件的进水口、排水口和气槽会因此受到污染。污染物粘附在浸润部件的这些部位，造成工艺质量控制的困难，会对工艺结果带来不利影响。因此，需要定期对浸润部件的上述部位进行清洁。

目前，对浸润部件的清洁工作都是依靠人工完成，需要在浸润部件的底部，通过特殊工具，对浸润部件进行人工清理。不但效率低下，且相当耗时。

现有的清洁浸润部件的方法，可通过图1来说明，图1是现有技术的一种浸润部件清洁装置。如图所示，浸润部件3中部设有环形开口1，环形开口1环绕光刻机的投影镜头设置，浸润部件3的环形开口1周围具有向外延伸的三脚固定支架，固定支架与投影镜头周围的光刻机的内部固定连接（安装结构图略），环形开口1下端面的圆周上由内而外依次设有均布的进水口、排水口和环形气槽。气槽的作用是控制水流的形态参数。对环形开口及其进水口、排水口部位的清洁，是由人工擦拭进行的；而对气槽的清洁，需要在浸润部件的下方安装清洁支架4，支架中心装有转筒5，转筒外侧装有可随转筒同步转动的专用清洁刀片2。转筒5上端伸入浸润部件的环形开口1，并与之同心设置，清洁刀片2插入气槽内。清洁气槽时，转动清洁支架的转筒5，使清洁刀片2环绕气槽转动，对气槽部位进行清扫，将粘附的污染物刮除。

上述现有的清洁浸润部件的方法，完全通过人工作业方式来进行，在安装清洁支架时必须十分注意安装配合位置，特别是必须把握好清洁刀片插入位置的准确度，稍不小心，就可能造成对浸润部件的损伤。而且，这种清洁方法的清洁效果并不理想，在做完一道清洁流程后，往往还是有一些污染物残留在浸润部件的相关部位，即使重复清洁，也难以完全去除干净。因此，现有的清洁浸润部件的方法存在清洁效率低下，耗时长，易造成设备损伤，且清洁效果不佳的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种浸润式光刻机浸润部件的自动清洗装置和清洗方法，通过在浸润部件环形开口周围的固定支架加装超声波振荡器，并在浸润部件原有的进水管上加装异丙醇和光阻涂布机专用显影液二个分支管，使浸润部件环形开口下端面部位粘附的污染物在清洗过程中的超声波振荡作用下发生松动，并在不同清洗液体的组合循环冲洗和气体吹扫作用下脱落而带走，利用生产间歇时间，即可实现对浸润部件的自动清洗，并达到清洁效果。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种浸润式光刻机浸润部件的自动清洗装置，所述浸润部件中部设有环形开口，所述环形开口环绕所述光刻机的投影镜头设置，所述浸润部件的所述环形开口周围具有向外延伸的固定支架，所述固定支架与所述投影镜头周围的所述光刻机的内部固接，所述环形开口下端面的圆周上由内而外依次设有均布的进水口、排水口和环形气槽，所述进水口、排水口和环形气槽分别连通所述浸润部件的进水管、排水管、气管，所述进水管、排水管、气管分别装有气动阀。所述自动清洗装置包括：