用于euv光刻設備的真空框架及密封方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種集成電路裝備制造領域,尤其涉及一種用于EUV光刻設備的真空密封裝置及密封方法。
【背景技術】
[0002]EUVL (Extreme ultrav1let lithography)是最具應用前景的下一代光刻技術。與傳統光刻機相比,一方面,EUVL的波長更短達到5~20nm,可以實現更高分辨率。另一方面也面臨新的問題。EUVL最顯著特點之一是采用波長為13.5nm的極紫外光,任何物質對該波長輻射具有強烈的吸收效應,因此整個光刻機系統需在高真空環境下工作,由此涉及到的高真空獲取、污染控制及腔室隔離成為EUVL發展的關鍵技術。
[0003]在本發明中,提出一種能夠實現高度真空環境的EUVL光刻機整機框架結構,以及主基板由下向上的裝配方式。還有大真空腔的劃分方式,以及主真空腔與工件臺真空腔之間的密封裝置。
[0004]如US6549264 B2所述,提出一種建立在光刻系統上的真空密封腔,其對于掩膜片、投影光學系統、晶圓等不同結構有不同的支撐腔,且壓強不同。通過隔板將大真空體積劃分為幾個小真空體積,中間通過柔性解耦來實現隔振。這樣有利于控制光刻系統中灰塵污染及碳污染,可提高光刻機的隔振能力便于實現一個用于光刻系統中的真空腔及密封組件。由外圍組件32及內部框架34組成的真空設備隔離了外部環境的噪音和振動,此真空裝備有三個壓強不同的區域。密封組件75、78分別連接托盤40與內部腔34、腔34與外圍腔32,從而將掩膜區域31與光學區域33隔離,同樣方法將光學區域與晶圓區域隔開。光束穿過的狹縫很小足以保證不同區域的壓強不同。利用泵97、98、99以保證真空腔的真空度。但該方案結構過于復雜,實行可靠性低。
[0005]如專利US6279601B,給出一種應用于EUVL的流體進行密封結構。專利US6279601B中公開的圖2中,105 (垂向)與160 (水平向)是一對需密封對象,105內壁周邊伸出懸臂230,160外圍周邊又一圈凹槽,230端部向下深入160的凹槽底部并留有一定縫隙。在160的凹槽導入低壓流體250,將托盤上下區域分成兩個具有不同壓強的區域,當Pw與Po不同時懸臂兩面的液體間將有高度差;當Pw與Po壓差很大時,凹槽中液體會被壓出凹槽。此密封結構保證了兩個不同區域具有不同壓強、105外部的振動不被傳到內部托盤、保證兩個腔體壓差維持在設計范圍內。
【發明內容】
[0006]為了克服現有技術中存在的缺陷,本發明提供一種用于高真空環境的整機框架結構以及其密封裝置和裝配方法,它能夠將主真空腔與工件臺真空腔隔離,并且通過真空泵抽排來實現動態平衡。
[0007]為了實現上述發明目的,本發明公開一種用于EUV光刻設備的真空框架,其特征在于,包括:一主基板,該主基板將該真空框架的內部空間分割成一主真空腔和一工件臺真空腔,該主真空腔內包括該EUV光刻設備的物鏡和掩模臺,該工件臺真空腔內包括該EUV光刻設備的工件臺和測量系統。
[0008]更進一步地,該主基板通過一主動減振器與該真空框架的基礎框架連接。
[0009]更進一步地,該主基板與該基礎框架之間的間隙小于3_5mm。
[0010]更進一步地,該主基板通過一楔形調節單元調整該主基板與該基礎框架之間的間隙。
[0011]更進一步地,該楔形調節單元包括與該基礎框架連接的一固定底板和一導向塊,該導向塊與一楔形塊連接,該固定底板上包括一調節螺栓,該調節螺栓用于使該楔形塊沿該導向塊上下移動。
[0012]更進一步地,該主基板上還包括一位置傳感器。
[0013]更進一步地,該基礎框架包括一向該工件臺真空腔內延伸的U型臺,該主基板包括一足部,該足部放置于該U型臺內,該足部與該U型臺之間填充金屬密封液。
[0014]更進一步地,該金屬密封液為含鎵、銦、錫的金屬或合金。
[0015]更進一步地,該主基板與該主真空腔包括一密封膜。
[0016]本發明同時公開一種EUV光刻設備的真空框架的安裝方法,其特征在于:包括以下步驟:
步驟一,將主基板安裝至工件臺真空腔的基礎框架上;步驟二,將主真空腔的基礎框架安裝在工件臺真空腔的基礎框架上;其中,步驟一還包括以下步驟:步驟1.1,先將主基板,放置在提升工裝上,推至安裝位下方;步驟1.2,利用提升工裝將主基板由下向上托至工件臺真空腔內安裝位置;步驟1.3,用螺栓將主基板固定在工件臺真空腔內;步驟1.4,通過工件臺真空腔內的減振器安裝孔,將主基板蓋板安裝在主基板上,將減振器安裝至主基板蓋板上,托起主基板組件,將螺栓撤去。
[0017]與現有技術相比較,提出了一種能夠用于高真空環境的整機框架結構以及其密封裝置和裝配方法,它能夠將主真空腔與工件臺真空腔隔離,并且通過真空泵抽排來實現動態平衡。本發明提供的導向裝置與調節裝置一體化設計所占空間小,通過位置傳感器來精確調整縫隙距離,手動操作靈活,不會釋放污染。本發明提供了液態金屬密封結構,具有時期釋氣性低、耐烘烤、可重復使用和氣密性佳的特點。本發明提供了一個柔性密封膜,通過薄膜密封,將大真空腔隔開,通過真空泵的抽排來實現主真空腔與工件臺真空腔的動態平衡。
【附圖說明】
[0018]關于本發明的優點與精神可以通過以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的了解。
[0019]圖1是本發明所涉及的EUV光刻設備的真空框架的結構示意圖;
圖2是本發明所涉及的EUV光刻設備的真空框架的密封裝置布局示意圖;
圖3是本發明所涉及的EUV光刻設備的真空框架三維布局圖;
圖4是本發明所涉及的EUV光刻設備的真空框架的裝配流程圖;
圖5是本發明所涉及的EUV光刻設備的真空框架的密封方式的第一實施例;
圖6是本發明所涉及的EUV光刻設備的真空框架的密封方式的第二實施例;圖7是本發明所涉及的EUV光刻設備的真空框架的密封方式的第三實施例。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖詳細說明本發明的具體實施例。
[0021]圖1示意地給出了根據本發明的一個實施例1的光刻設備的真空框架。掩模部分(真空度要求為10-7?10_9mbar)與娃片曝光部分(真空度要求為10_5?10_7mbar)所需要的真空度不一樣,所以通過主基板作為分界面將真空腔劃分為主真空腔(Main VacuumChamber) 101和工件臺真空腔(WS Vac