CN101241310A - 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 - Google Patents

Abstract

提供了一种液体密封单元。该液体密封单元包括用于容纳液体并具有光通过其传输的光学喷嘴孔的存储容器以及用于容纳与光学喷嘴孔中容纳的液体相接触的流体的密封部分。也提供了一种具有该液体密封单元的浸没式光刻装置。因此，基本可以防止投影光学系统的污染。

Description

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

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]

$R]\frac{\mathrm{\λ}}{\mathrm{NA}}$

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。

如上所述，当污染物沉积到液体11内或晶片W上时，污染物可用作经由液体11折射并被投影到晶片W上的图像上的颗粒，或者用作在晶片W上成像的图案的污染物，从而在晶片W上形成劣质图案，从而大大地降低了产量。

发明内容

根据本发明的各方面，提供了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，其基本上能够防止存储容器中液体中的污染物以及投影在晶片上的图案中的缺陷，并改善产品质量。

而且，根据本发明的各方面，提供了一种液体密封单元以及一种具有该液体密封单元的浸没式光刻装置，其能够降低自外部密封存储容器中的液体的时间，以降低晶片光刻工艺时间。

根据本发明的其他方面，提供了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，其能够形成和存储容器中液体的界面，从而容易自外部密封液体。

根据本发明的一个方面，提供了一种液体密封单元，其包括被配置为容纳有液体并具有形成于其中并被配置为能使光通过其传输的光学喷嘴孔的存储容器，以及被配置为容纳有与容纳在光学喷嘴孔中的液体相接触的流体的密封部分。

在此，密封部分具有被配置为存储预定量流体的槽。

此外，密封部分进一步包括被配置为清洗液体的清洗部分。清洗部分包括被配置为保持光学喷嘴孔中所容纳的液体处于预定液位(level)的液位保持单元，以及被配置为对在槽中存储的液体进行循环的循环单元。

液位保持单元包括被配置为测量在光学喷嘴孔中存储的液体液位的传感器，设置在存储容器中以与光学喷嘴孔相通以流动液体的流体通道，与流体通道相通的第一泵，与第一泵相通以存储液体的液体存储容器，以及电连接到传感器以控制第一泵从而保持所测量的液体液位基本等于预设参考液位的第一控制器。而且，循环单元可包括在槽一侧和槽另一侧之间形成的循环通道，安装在循环通道上的过滤器，安装在循环通道上的第二泵，以及电连接到第二泵以控制第二泵操作的第二控制器。

第一控制器和第二控制器包括在主控制器中。

密封部分能被配置为通过以与由液体施加的第一压力相对应的第二压力将流体压向液体，在光学喷嘴孔的界面处密封液体，其中通过将流体与在界面处暴露的液体表面相接触来施加第二压力。

该流体基本上具有与液体相同的比重(specific gravity)。

该流体具有大于液体的比重的比重。

密封部分可具有被配置为存储预定量流体的槽，其中浸没一部分存储容器。

密封部分还包括被配置为保持存储在光学喷嘴孔中液体的液位的液位保持单元。液位保持单元包括被配置为测量在光学喷嘴孔中存储液体的液位的传感器，设置在存储容器中以与光学喷嘴孔相通以流动液体的流体通道，与流体通道相通的第一泵，与第一泵相通并被配置为存储液体的液体存储容器，以及电连接到传感器以控制第一泵从而所测量液体液位基本上等于预定参考液位的第一控制器。

密封部分还包括超声清洗设备。

根据本发明的另一方面，提供了一种具有液体密封单元的浸没式光刻装置。浸没式光刻装置包括被配置为容纳液体并具有形成于其中被配置为能使得光穿过其传输的光学喷嘴孔的存储容器，被配置为接收晶片的晶片台，该晶片台可移动至存储容器下部，被配置为容纳与存储容器下方的光学喷嘴孔中容纳的液体相接触的流体的密封单元，以及被配置为移动密封部分至存储容器下部的移动部分。

在此，密封部分具有被配置为存储预定量流体的槽。

密封部分还包括被配置为清洗液体的清洗部分。清洗部分包括液位被配置为保持光学喷嘴孔中容纳的液体处于预定液位的液位保持单元，以及被配置为对存储在槽中的流体进行循环的循环单元。

液位保持单元包括被配置为测量光学喷嘴孔中存储的液体液位的传感器，设置在存储容器中以与光学喷嘴孔相通以流动液体的流体通道，与流体通道相通的第一泵，与第一泵相通以存储液体的液体存储容器，以及电连接到传感器以控制第一泵从而保持所测量的液体液位基本等于预设参考液位的第一控制器。循环单元包括形成在槽一侧和槽另一侧之间的循环通道，安装在循环通道上的过滤器，安装在循环通道上的第二泵，以及电连接到第二泵以控制第二泵操作的第二控制器。

密封部分被配置为通过以与由液体施加的第一压力相对应的第二压力将流体压向该液体，在光学喷嘴孔的界面处密封液体。在此，可通过将流体与在界面处暴露的液体表面相接触来施加第二压力。

流体可具有基本上与液体相同的比重。

流体具有大于液体的比重的比重。

密封部分具有被配置为存储预定量流体的槽，其中浸没了一部分存储容器。

密封部分还包括被配置为保持光学喷嘴孔中存储的液体液位的液位保持单元。液位保持单元包括被配置为测量光学喷嘴孔中存储的液体液位的传感器，设置在存储容器中以与光学喷嘴孔相通以流动液体的流体通道，与流体通道相通的第一泵，与第一泵相通以存储液体的液体存储容器，以及电连接到传感器以控制第一泵从而保持所测量的液体液位基本等于预设参考液位的第一控制器。

密封部分还包括超声清洗设备。

附图说明

考虑到附图和所附的详细描述，本发明将更加明显。借助于实例而非限制，提供在此描述的实施例，其中相似的附图标记表示相同或相似的元件。附图不必按比例决定，替代地，对本发明示出的各方面进行强调。

图1是常规浸没式光刻装置的部分截面图。

图2是在操作液体密封单元之前，根据本发明方面的液体密封单元示例性实施例的截面图。

图3是在操作液体密封单元之后，根据本发明方面的图2的液体密封单元的截面图。

图4是根据本发明方面的液体密封单元示例性实施例的框图。

图5是在操作液体密封单元之后根据本发明各方面液体密封单元另一示例性实施例的截面图。

图6是在操作浸没式光刻装置之前根据本发明方面浸没式光刻装置示例性实施例的截面图。

图7是在操作浸没式光刻装置之后，根据本发明方面图6的浸没式光刻装置的截面图。

图8是根据本发明的浸没式光刻装置示例性实施例的框图。

具体实施方式

以下，将参考附图描述根据本发明各方面的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。

将理解，尽管在此使用术语“第一、第二等”以描述各个元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。使用这些术语用来区分一个元件和另一个元件，但是不意指所需的元件顺序。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，第一元件可称作第二元件，而相似地，第二元件可称作第一元件。如在此所使用的，术语“和/或”包括一个或多个所列相关项的任何或所有组合。

将理解，当将元件称作在另一个元件“上”或“连接”或“耦合”到另一个元件时，其可直接位于另一元件上或者连接或耦合到另一元件，或者存在插入元件。相反，当将元件称作“直接”在另一元件“上”或者“直接连接”或“直接耦合”到另一元件时，不存在插入元件。用于描述元件之间关系的其他语言以相似方式解释(例如，“在…之间”和“直接在…之间”，“相邻”与“直接相邻”等)。

在此所使用的术语目的仅是描述特定实施例，而不意在限制本发明。如在此所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也意在包括复数形式，除非上下文中清楚地另外指出。还将理解，当在此使用时，术语“由...组成”、“包含”、“包括”和/或“含有”指定了存在所述特征、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。

首先，现在将描述根据本发明一个方面的液体密封单元的示例性实施例。

图2是在操作液体密封单元之前，根据本发明方面的液体密封单元的示例性实施例的截面图，图3是在操作液体密封单元之后，根据本发明方面的图2液体密封单元的截面图，以及图4是根据本发明方面的液体密封单元的示例性实施例的框图。

参考图2至4，液体密封单元的实施例包括用于存储液体的存储容器100以及设置在存储容器100下方的密封部分200。

存储容器100具有在其中心形成且光能穿过其传输的光学喷嘴孔110。预定量液体111容纳在光学喷嘴孔110中。

密封部分200具有槽210。预定量流体211容纳在槽210中。流体211与容纳在光学喷嘴孔110中的液体111接触。在此，流体可以是流体或流体性的材料，且术语“流体性的材料”可意味可在液化状态下流动的材料，如液体。

密封部分200还包括清洗部分300。清洗部分300清洗容纳在光学喷嘴孔110中的液体111。

清洗部分300可以包括被配置为保持光学喷嘴孔110中所容纳的液体111处于预设液位的液位保持单元300，以及被配置为对槽210中存储的流体211进行循环的循环单元320。

特别地，液位保持单元310包括被配置为测量存储在光学喷嘴孔110中的液体111液位的传感器311，设置在存储容器100中以与光学喷嘴孔110相通并能使液体111向其流动的流体通道312，通过管312’与流体通道312相通的第一泵313，通过管312’与第一泵313相通并被配置为存储液体111的液体存储容器314，以及电连接到传感器311并被配置为控制第一泵313使得预设参考液位并保持测量液位等于参考液位的第一控制器315。

循环单元320包括循环通道321，用于使得槽210一侧和槽210另一侧之间相通，其中循环通道321包括第一循环通道321a和第二循环通道321b。过滤器322安装在第二循环通道321b上，如第二泵323一样。且第二控制器324电连接到第二泵323并被配置为控制第二泵323的操作，并且由此控制通过循环通道321的流体211的循环。

第一控制器315和第二控制器324包括在主控制器M中(见图4)。

同时，槽210连接到移动部分400。移动部分400包括连接到槽210的直线轨道410，连接到直线轨道410以往复直线轨道410的发动机420，以及设置在直线轨道410上以垂直移动槽210的气缸430。气缸430包括提升轴431，其能够连接到槽210或者连接到直线轨道410。

同时，密封部分200还包括超声清洗设备250。超声清洗设备250用于移动在槽210所容纳的流体211中存在的颗粒。超声清洗设备250电连接到主控制器M并被配置为根据主控制器M的信号而驱动。

以下，将描述根据该示例性实施例的液体密封单元的操作。

参考图2至4，预定量液体111容纳在存储容器100的光学喷嘴孔110中。

第一控制器315操作第一泵313。第一泵313泵出存储在第一液体存储容器314中的液体111，以通过第一液体通道312a供应液体111至光学喷嘴孔110。光学喷嘴孔110用液体111填充满。此外，当液体111填充在光学喷嘴孔110中以使第二液体通道312b被浸没时，液体111能通过第二液体通道312b流入到液体存储容器314中。接下来，当预定量液体111容纳在光学喷嘴孔110中时，第一控制器315能停止第一泵313的操作。

因此，预定量液体111能保持在光学喷嘴孔110中。

同时，预定量流体211容纳在槽210中，其与存储容器100间隔开预定距离。

之后，槽210通过移动部分400移动到存储容器100的下部。即为，发动机420驱动直线轨道410以移动安装在位于存储容器100下方的直线轨道410上的槽。此外，槽210可通过气缸430的提升操作升高至预定高度。即，气缸430的提升轴431能够连接到槽210以升高槽210，或者能够连接到直线轨道410以升高直线轨道410。

如上所述，当槽210升高到预定高度时，存储容器100可部分浸没到槽210中容纳的流体211中。

特别地，在存储容器100的光学喷嘴孔110中容纳的液体111经由在光学喷嘴孔110下部形成的所暴露表面与容纳在槽210中的流体211相接触。在此，暴露表面可以是界面“a”，其中容纳在光学喷嘴孔110中的液体111与存储在槽210中的流体211相接触。

这种状态下，根据该实施例的清洗部分300可用于移走颗粒，该颗粒形成在光学喷嘴孔110周围，也可用于清洗光学喷嘴孔110中容纳的液体111。

以下将详细描述清洗部分300操作的实施例。

第二控制器324操作第二泵323。第二泵323泵出存储在槽210中的流体211，以将流体211引入到第一循环通道321a中。被引入到第一循环通道321a中的流体211经过过滤器322。过滤器322能过滤能够存在于流体211中的颗粒。经过过滤器322的流体211穿过第二循环通道321b被再次排出到槽210中。

因此，存储在槽210中的流体211可通过第二泵323进行循环。此外，由于第二控制器324可调整第二泵323的泵出能力，因此流体211的循环速度与第二泵323的泵出能力成比例。

此时，容纳在与流体211接触的光学喷嘴孔110中的液体111被吸到在槽210中进行循环的流体211中。结果，液体111与流体211混合并通过其进行循环。

因此，当在液体111中存在颗粒时，颗粒能容纳在流体211中并通过其进行循环，以通过过滤器322进行过滤。此外，当颗粒通过在存储容器100下形成、即在光学喷嘴孔110周围时，颗粒可容纳在流体211中，并通过其进行循环以通过过滤器322进行过滤。

同时，容纳在光学喷嘴孔110中的液体111通过液位保持单元310被保持在一定液位。

特别地，传感器311测量容纳在光学喷嘴孔110中的液体111的液位并将所测量的液位传送到第一控制器315。第一控制器315操作第一泵313以通过第一流体通道312a和第二流体通道312b循环液体111。此外，第一控制器315控制第一泵313，以使所测量的液位等于预设参考液位。因此，可以保持容纳在光学喷嘴孔110中的液体111处于一定液位。即为，一定量液体111容纳在光学喷嘴孔110中。

过滤器316还安装在第一流体通道312a和第二流体通道312b处以过滤颗粒，该颗粒容纳在液体111中。过滤器316与安装在第一循环通道321a处的过滤器322相同。

此外，由于密封部分200还包括超声清洗设备250，可以更容易地移走如上所述进行循环的容纳在流体211以及液体111中的颗粒。超声清洗设备250电连接到主控制器M并通过来自主控制器M的信号驱动。

因此，容纳在流体211和液体111中的颗粒如上所述地进行循环，以通过过滤器316和322过滤，并容易地通过在槽210中操作的超声清洗设备250移走。

当完成上述操作时，第二控制器324停止第二泵323的操作。之后，移动部分400返回槽210至其初始位置。此时，容纳在光学喷嘴孔110中的液体111可通过液位保持单元310保持在一定液位。

以下，将描述根据本发明各方面的液体密封单元的另一示例性实施例。

图5是示出在操作液体密封单元之后，根据本发明各方面液体密封单元其他示例性实施例的截面图。

参考图5，液体密封单元包括存储容器100，和密封部分200，如图2和3的实施例中一样。

存储容器100例如具有与图2至4中示出的实施例相同的结构。

密封部分200具有用于通过施加由于液体111导致的与第一压力P1相对应的第二压力P2，在光学喷嘴孔110的界面“a”处密封液体111的流体211。

第二压力P2通过接触流体211与暴露到界面“a”的液体111表面来施加。在此，流体211具有与液体111相同的比重。在其他实施例中，流体211能具有大于液体111的比重。

在此，密封部分200具有槽210，用于存储一定量的流体211，其中浸没了一部分存储容器100。

此外，密封部分200还包括液位保持单元310，其被配置为均匀保持存储在光学喷嘴孔110中的液体111的液位。液位保持单元310具有与图2至4中示出的实施例中所示的相同的结构，因此不再重复其描述。

此外，密封部分200还包括超声清洗设备250。超声清洗设备250用于移走容纳在槽210中流体211中的颗粒。超声清洗设备250电连接到主控制器M，并通过来自主控制器M的信号驱动。

以下，将描述根据该示例性实施例的液体密封单元的操作。

参考图5，一定量的液体111容纳在存储容器100的光学喷嘴孔110中。液体111以与图2至4的实施例相同的方式供应。如上所述，容纳在光学喷嘴孔110中的液体111具有一定重量。这可被施加作为光学喷嘴孔110的界面“a”处预定量级的第一压力P1。

这种情况下，槽210能在存储容器100下方移动并通过移动部分400向上升高至槽210。

因此，存储容器100的下部浸没到容纳在槽210中的流体211中，且容纳在光学喷嘴孔110中的液体111能与流体211接触。此时，流体211在光学喷嘴孔110的界面“a”处具有与第一压力P1相同量级的第二压力P2。第二压力P2能在与第一压力P1相反的方向上施加。

结果，由于第一压力P1和第二压力P2施加的点形成于光学喷嘴孔110的界面“a”处，因此流体211用于覆盖光学喷嘴孔110的界面“a”处的液体111。

在此，液体111具有与流体211相同的比重。在其他实施例中，流体211具有大于液体111的比重。在任一种情况下，流体211用于在光学喷嘴孔110的界面“a”处从外部容易地密封液体111。

这种状态下，由于密封部分200还包括超声清洗设备250，因此可以更容易地移走与流体211表面接触的存储容器100下表面中、光学喷嘴孔110周围和液体111的暴露表面中容纳的颗粒(例如，设置在表面“a”处的液体111的表面)。超声清洗设备250电连接到主控制器M以通过来自主控制器M的信号驱动。

之后，槽210通过移动部分400与存储容器100相分离。

此时，容纳在光学喷嘴孔110中的液体111通过流体211部分被吸到槽210中。然而，由于从光学喷嘴孔110排空的液体量通过液位保持单元310被另外供应到光学喷嘴孔110中，因此在光学喷嘴孔110中可以容纳一定量的液体111以保持参考液位。

以下，将描述根据本发明的各方面具有液体密封单元的光刻装置。

图6是在操作浸没式光刻装置之前，根据本发明各方面浸没式光刻装置实施例的截面图，图7是在操作该装置之后，图6的浸没式光刻装置的截面图，和图8是根据本发明示例性实施例的浸没式光刻装置的框图。

参考图6至8，浸没式光刻装置的实施例包括被配置为投影辐射到外部的光的投影光学系统500，容纳液体111并具有通过其所投影的光传输过液体111而以一定折射率折射的光学喷嘴孔110的存储容器100，其上安装晶片W且在存储容器100下方可移动的晶片台600，用于容纳与容纳在存储容器100下部处光学喷嘴孔110中的液体111接触的流体211的密封部分200，以及用于移动密封部分200至存储容器100下部的移动部分400。

晶片台600连接到移动单元620，如轨道。晶片台600可通过移动单元620直线移动。移动单元620通过主控制器M的电信号来驱动，主控制器M例如包括第一控制器315和第二控制器324(见图8)。

存储容器100具有设置在其中心并且光通过其传输的光学喷嘴孔110。一定量液体111容纳在光学喷嘴孔110中。

密封部分200包括槽210。一定量流体211容纳在槽210中。流体211能与容纳在光学喷嘴孔110中的液体111接触。

密封部分200还包括清洗部分300。清洗部分300可清洗容纳在光学喷嘴孔110中的液体111。

清洗部分300包括被配置为保持容纳在光学喷嘴孔110中的液体111为预定液位的液位保持单元310，和被配置为对存储在槽210中的流体211进行循环的循环单元320。

特定地，液位保持单元310基本上与图2中所示的相同，并包括被配置为测量存储在光学喷嘴孔110中液体111液位的传感器311，设置在存储容器100中以与光学喷嘴孔110相通并被配置为通过其流动液体111的流体通道312，通过管312’与流体通道312相通的第一泵313，通过管312’与第一泵313相通并存储液体111的液体存储容器314，以及电连接到传感器311并控制第一泵313以使预设参考液位且所测量的液位等于参考液位的第一控制器315。

循环单元320包括用于连接槽210的一侧与槽210的另一侧的循环通道321，安装在循环通道321上的过滤器322，安装在循环通道321上的第二泵323，以及电连接到第二泵323并控制第二泵323操作的第二控制器324。

第一控制器315和第二控制器324包括在主控制器M中。

同时，槽210连接到移动部分400。

移动部分400包括连接到槽210的直线轨道410，连接到直线轨道410以往复直线轨道410的发动机420，以及设置在直线轨道410上以垂直移动槽210的气缸430，也与图2中一样。气缸430包括提升轴430，其连接到槽210或者连接到直线轨道410。

密封部分200还包括超声清洗设备250。超声清洗设备250用于移走在槽210容纳的流体211中存在的颗粒。超声清洗设备250电连接到主控制器M，其根据主控制器M的信号而驱动。

以下，将描述根据该示例性实施例的液体密封单元的操作。

参考图6至8，首先，预定量液体111容纳在存储容器100的光学喷嘴孔110中。

第一控制器315操作第一泵313。第一泵313泵出存储在液体存储容器314中的液体，以通过第一液体通道312a将液体111供应到光学喷嘴孔110。光学喷嘴孔110可用液体111填充满。此外，当液体111填充在光学喷嘴孔110中以使第二液体通道312b被浸没时，液体111可穿过第二液体通道312b流动到液体存储容器314中。接下来，当预定量液体111容纳在光学喷嘴孔110中时，第一控制器315可停止第一泵313的操作。

因此，预定量液体111可保持在光学喷嘴孔110中。

此外，预定量流体211可容纳在与存储容器100间隔开预定距离的槽210中。

如上所述，在存储容器100的光学喷嘴孔110中制备液体111，且在槽210中制备流体211。

同时，通过输送设备(未示出)，将晶片W装载到晶片台600的安装部分610上。在该实施例中，晶片台600通过移动单元620在平面内移动。因此，晶片W设置在存储容器100下方。此时，晶片W的上表面与存储容器100的下表面间隔开预定间隙。存储容器100还包括空气供给单元(未示出)，其被配置为使用空气将晶片W与间隙处的光学喷嘴孔110周围相隔离。

这种状态下，从光源(未示出)辐射的光经过调制盘(未示出)，且已通过的光被传输到投影光学系统500。此时，被传输到透射光学系统500的光包括电路图案的图像。

此外，光以一定折射率经过液体111，且具有特定波长的光经过光学喷嘴孔110被传输到晶片W上。因此，经过光学喷嘴孔110的光在晶片W上形成电路图案的图像。

在晶片W上完成光刻工艺之后，晶片W从安装部分610卸载，将要被进行光刻工艺的新晶片W将要安装到安装部分610上。

晶片台600通过移动单元620移动，以卸载已经过该工艺的晶片W。因此，安装部分610与存储容器100的下部区域分开。

此时，槽210可设置在存储容器100的下方。这将在以下详细描述。

槽210可通过移动部分400在存储容器100下方移动。即，发动机420驱动直线轨道410，以及安装在直线轨道410上的槽210设置在存储容器100下方。此外，槽210通过气缸430的提升操作被升高到一定高度。即，气缸430的提升轴431能够连接到槽210以升高槽210，或者可连接到直线轨道410以升高直线轨道410。

如上所述，当槽210被升高到一定高度时，存储容器100的下部能够部分浸没到容纳在槽210中的流体211中。

即，容纳在存储容器100的光学喷嘴孔110中的液体111可通过在光学喷嘴孔110的下部处形成的界面“a”与容纳在槽210中的流体211相接触。

这种情况下，根据本发明各方面的清洗部分能移动颗粒，该颗粒能够在光学喷嘴孔110周围产生，以及清洗容纳在光学喷嘴孔110中的液体111。

以下将详细描述清洗部分300的操作。

第二控制器324操作第二泵323。第二泵323泵出存储在槽210中的流体211，以将流体211引入到第一循环通道321a。被引入到第一循环通道321a中的流体211经过过滤器322。过滤器322可过滤颗粒，该颗粒存在于流体211中。通过过滤器322的流体211穿过第二循环通道321b被再次排出到槽210。因此，存储在槽210中的流体211可通过第二泵323进行循环。此外，由于第二控制器324可调整第二泵323的泵出能力，因此流体211的循环速度与第二泵323的泵出能力成比例。

此时，容纳在与流体211接触的光学喷嘴孔110中的液体111可被吸入到在槽210中进行循环的流体211中。结果，液体111容纳在将通过其进行循环的流体211中。

因此，当颗粒存在于液体111中时，颗粒可以与流体211混合并通过其进行循环以经由过滤器322过滤。此外，当颗粒在存储容器100下方、即光学喷嘴孔110周围产生时，颗粒可容纳在流体211中并通过其进行循环以经由过滤器322过滤。

同时，容纳在光学喷嘴孔110中的液体111可通过液位保持单元310被保持在一定液位。

特定地，传感器311测量容纳在光学喷嘴孔110中的液体111的液位以将所测量的液位传输到第一控制器315。第一控制器315操作第一泵313以穿过第一流体通道312a和第二流体通道312b对液体111进行循环。此外，第一控制器315能控制第一泵313以使所测量液位等于预设参考液位。因此，可以保持容纳在光学喷嘴孔110中的液体111处于一定液位。即，一定量液体111可容纳在光学喷嘴孔110中。

当然，过滤器316还安装在第一流体通道312a和第二流体通道312b上，以过滤颗粒，该颗粒容纳在液体111中。过滤器316与安装在第一循环通道321a上的过滤器322相同。

此外，由于密封部分200还包括超声清洗设备250，因此可以更容易地移走如上所述进行循环的容纳在流体211和液体111中的颗粒。超声清洗设备250电连接到主控制器M，其将通过来自主控制器M的信号来驱动。

因此，容纳在流体211和液体111中的颗粒如上所述地进行循环，以通过过滤器316和322过滤并通过在槽210中操作的超声清洗设备250容易地移走。

当完成上述操作时，第二控制器324停止第二泵323的操作。之后，移动部分400将槽210返回到其初始位置。此时，容纳在光学喷嘴孔110中的液体111通过液位保持单元310被保持在一定液位。

接下来，当槽210返回到其初始位置时，晶片台600也返回到其初始位置。此时，将进行光刻工艺的新晶片被安装到晶片台600的安装部分610。

因此，在进行如上所述的晶片W的光刻工艺之后，重复上述工艺。

如从前述内容中看出的，根据本发明的各方面，提供了一种液体密封单元以及一种具有该液体密封单元的光刻装置，其能够清洗对投影光提供一定折射率的液体和从容纳液体的存储容器产生的颗粒，并密封液体。

由于容纳在存储容器中的液体与受迫循环的流体相接触，并容纳到流体中，以通过其受迫循环，因此可以容易地排出颗粒至外部，该颗粒容纳在液体中。

此外，通过将流体与存储容器下表面接触，可以使用通过其受迫循环的流体流动来排出能够从存储容器下表面产生的颗粒。

而且，通过将超声清洗设备安装在槽中更容易地移走颗粒。

因此，可以防止污染物容纳在存储于存储容器中的液体中，并防止从投影到晶片上的图案产生缺陷，从而改善产品质量。

而且，流体形成与存储于存储容器中的液体的界面以覆盖液体。当晶片被装载到晶片台或者从晶片台卸载时，可以减少从外部关闭存储容器中液体的时间，并由此降低晶片的光刻工艺时间。

尽管已经描述了根据本发明各方面的示例性实施例，但是本领域技术人员应该理解，不超出所附的权利要求及其等价物限定的本发明的精神和范围的条件下，可作出各种修改和变化。

Claims (20)

1.一种液体密封单元，包括：

存储容器，所述存储容器被配置为容纳液体并具有形成于其中且被配置为能使得光穿过其传输的光学喷嘴孔；和

密封部分，所述密封部分被配置为容纳与在所述光学喷嘴孔中所容纳的所述液体接触的流体。

2.根据权利要求1所述的液体密封单元，其中，所述密封部分包括被配置为存储预定量流体的槽。

3.根据权利要求2所述的液体密封单元，其中，所述密封部分还包括：

清洗部分，所述清洗部分被配置为清洗所述液体，所述清洗部分包括被配置为保持容纳在所述光学喷嘴孔中的所述液体处于预定液位的液位保持单元，和被配置为对存储在所述槽中的所述流体进行循环的循环单元。

4.根据权利要求3所述的液体密封单元，其中：

所述液位保持单元包括：

传感器，所述传感器被配置为测量存储在所述光学喷嘴孔中的所述液体的液位，

流体通道，所述流体通道设置在所述存储容器中以与所述光学喷嘴孔相通以流动所述液体，

第一泵，所述第一泵与所述流体通道相通，

液体存储容器，所述液体存储容器与所述第一泵相通以存储所述液体，以及

第一控制器，所述第一控制器电连接到所述传感器以控制所述第一泵，从而保持所测量的所述液体的液位基本上等于预设参考液位，以及

所述循环单元包括：

循环通道，所述循环通道形成在所述槽的一侧和所述槽的另一侧之间，

过滤器，所述过滤器被安装在所述循环通道上，

第二泵，所述第二泵被安装在所述循环通道上，以及

第二控制器，所述第二控制器电连接到所述第二泵以控制所述第二泵的操作。

5.根据权利要求1所述的液体密封单元，其中，所述密封部分被配置为通过以与由所述液体施加的第一压力相对应的第二压力将所述流体压向所述液体来在所述光学喷嘴孔的界面处密封所述液体，所述第二压力通过将所述流体与所述界面处暴露的所述液体的表面相接触来施加。

6.根据权利要求5所述的液体密封单元，其中，所述流体具有基本上与所述液体相同的比重。

7.根据权利要求5所述的液体密封单元，其中，所述流体具有大于所述液体的比重的比重。

8.根据权利要求5所述的液体密封单元，其中，所述密封部分具有槽，所述槽被配置为存储预定量的所述流体，其中浸没了一部分所述存储容器。

9.根据权利要求5所述的液体密封单元，其中，所述密封部分还包括液位保持单元，所述液位保持单元被配置为保持所述光学喷嘴孔中存储的所述液体的液位，所述液位保持单元包括：

传感器，所述传感器被配置为测量在所述光学喷嘴孔中存储的所述液体的所述液位，

流体通道，所述流体通道设置在所述存储容器中以与所述光学喷嘴孔相通以流动所述液体，

第一泵，所述第一泵与所述流体通道相通，

液体存储容器，所述液体存储容器与所述第一泵相通且被配置为存储所述液体，以及

第一控制器，所述第一控制器电连接到所述传感器，以控制所述第一泵从而保持所测量的所述液体的所述液位基本上等于预设参考液位。

10.根据权利要求1所述的液体密封单元，其中，所述密封部分还包括超声清洗设备。

11.一种浸没式光刻装置，具有液体密封单元，包括：

存储容器，所述存储容器被配置为容纳液体并具有形成于其中且被配置为能使光穿过其传输的光学喷嘴孔；

晶片台，所述晶片台被配置为接收晶片，所述晶片台可移动到所述存储容器的下部；

密封部分，所述密封部分被配置为容纳与在所述存储容器下方的所述光学喷嘴孔中所容纳的所述液体接触的流体；以及

移动部分，所述移动部分被配置为移动所述密封部分至所述存储容器的所述下部。

12.根据权利要求11所述的浸没式光刻装置，其中，所述密封部分具有被配置为存储预定量的所述流体的槽。

13.根据权利要求12所述的浸没式光刻装置，其中，所述密封部分还包括：

清洗部分，所述清洗部分被配置为清洗所述液体，所述清洗部分包括被配置为保持所述光学喷嘴孔中所容纳的所述液体处于预定液位的液位保持单元，和被配置为对存储于所述槽中的所述流体进行循环的循环单元。

14.根据权利要求13所述的浸没式光刻装置，其中：

所述液位保持单元包括：

传感器，所述传感器被配置为测量存储在所述光学喷嘴孔中的所述液体的液位，

流体通道，所述流体通道设置在所述存储容器中以与所述光学喷嘴孔相通以流动所述液体，

第一泵，所述第一泵与所述流体通道相通，

液体存储容器，所述液体存储容器与所述第一泵相通以存储所述液体，以及

第一控制器，所述第一控制器电连接到所述传感器以控制所述第一泵从而保持所测量的所述液体液位基本上等于预设参考液位，并且

所述循环单元包括：

循环通道，所述循环通道形成在所述槽一侧和所述槽另一侧之间，

过滤器，所述过滤器安装在所述循环通道上，

第二泵，所述第二泵安装在所述循环通道上，以及

第二控制器，所述第二控制器电连接到所述第二泵以控制所述第二泵的操作。

15.根据权利要求11所述的浸没式光刻装置，其中，所述密封部分被配置为通过以与由所述液体施加的第一压力相对应的第二压力将所述流体压向所述液体来在所述光学喷嘴孔的界面处密封所述液体，所述第二压力通过将所述流体与在所述界面处暴露的所述液体的表面相接触来施加。

16.根据权利要求15所述的浸没式光刻装置，其中，所述流体具有基本上与所述液体相同的比重。

17.根据权利要求15所述的浸没式光刻装置，其中，所述流体具有大于所述液体的比重的比重。

18.根据权利要求15所述的浸没式光刻装置，其中，所述密封部分具有被配置为存储预定量的所述流体的槽，其中浸没一部分所述存储容器。

19.根据权利要求15所述的浸没式光刻装置，其中，所述密封部分还包括液位保持单元，所述液位保持单元被配置为保持存储于所述光学喷嘴孔中的所述液体的液位，所述液位保持单元包括：

传感器，所述传感器被配置为测量存储于所述光学喷嘴孔中的所述液体的所述液位，

流体通道，所述流体通道设置在所述存储容器中以与所述光学喷嘴孔相通以流动所述液体，

第一泵，所述第一泵与所述流体通道相通，

液体存储容器，所述液体存储容器与所述第一泵相通以存储所述液体，以及

第一控制器，所述第一控制器电连接到所述传感器以控制所述第一泵从而保持所测量的所述液体的液位基本上等于预设参考液位。

20.根据权利要求11所述的浸没式光刻装置，其中，所述密封部分还包括超声清洗设备。

Images