CN113138540A - 一种具有气液分离回收功能的浸液供给回收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有气液分离回收功能的浸液供给回收装置。所述装置由浸液供给模块、密封气体供给模块和气液回收模块组成,向浸没式光刻机的投影物镜组和硅片衬底之间的空隙提供浸没液体和密封气体形成浸没流场。通过设置特殊的抽排开口形状和填充多孔介质,本发明在保证浸没流场有效密封维持的同时,将浸液与密封气体分离、分通道回收,减小由于气液两相混合回收所引起的回收流道和下游管路振动及其对浸没流场的冲击,可提高曝光过程中核心温度场的稳定性,提高硅片扫描曝光的质量。
Description
技术领域
本发明涉及浸没式光刻机中的浸液供给回收装置,特别是涉及一种具有气液分离回收功能的浸液供给回收装置。
背景技术
光刻机是制造超大规模集成电路的核心装备之一,现代光刻机以光学光刻为主,它利用光学系统把掩膜版上的图形精确地投影并曝光在涂覆光刻胶的硅片上。它包括一个激光光源、一个光学系统、一块由芯片图形组成的投影掩膜版、一个对准系统和一个涂有光敏光刻胶的硅片。
相对于中间介质为气体的干式光刻机,浸没式光刻(Immersion Lithography)设备通过在最后一片投影物镜与硅片之间填充某种高折射率的液体,通过提高该缝隙液体介质的折射率(n)来提高投影物镜的数值孔径(NA),从而提高光刻设备的分辨率和焦深。在现在的主流光刻技术中,浸没式光刻对现有设备改动最小,且对现在的干式光刻机具有良好的继承性,所以受到广泛关注。对于浸没液体的填充,目前广泛采用的方案是局部浸没法,即将液体限制在最后一片投影物镜的下表面和硅片上表面之间的局部区域内。保持浸没液体在曝光区域内的光学一致性和透明度,是保障浸没式光刻曝光质量的关键。为此,现有技术方案往往通过注液和回收实现浸没流场的实时更新,将光化学污染物、局部热量、微纳气泡等及时带离核心曝光区域,以确保浸没液体的高度纯净均一。
同时,为有效维持控制该缝隙中浸没流场边界的完整性,现有装置往往采用弯液面束缚与高压气体密封相结合的技术方案。即在回收流道所限制的缝隙流场圆周上,通过施加高压密封气体形成环形气幕(例如参见中国专利ZL200310120944.4和美国专利US2007046916),将填充液体限定在一定的圆形或菱形流场区域内。然而回收流道介于浸没流场与外界气体(自然流动的常压气体或气密封装置产生的高压气)之间,在采用负压回收浸没液体的过程中,回收流道内不可避免地将形成气液两相流。气液两相流动极不稳定,特别是施加了为保证浸没液体有效回收的高压密封气流,将会加剧两相流在回收流道及管路中的湍动,而且其流动与相变过程伴随着微纳气泡的产生与溃灭。这都将会导致振动的发生与传导,冲击投影物镜的末端元件和衬底上方之间的缝隙流场;相变的过程也会导致在回收流道中发生液相的蒸发冷却,导致温度场的不均匀性增加;而且在浸没式光刻系统中,两相流动所诱发的管路振动强度大、幅频特性复杂,很难将其与整机彻底隔离,将会严重影响曝光质量。
目前的回收结构中,一般采用微孔阵列回收或回收流道底部安装规则多孔板的方式将气液两相混合回收(例如参见中国专利200810121872.8和美国专利US 8446563 B2)。这种方式虽然可以对气液两相流动起到整流和均匀混合的作用,但是对抑制气液两相流所引发的振动作用有限。而且气液流量比不同将会导致两相流型的显著变化,增加了回收难度,所引发的管路振动更加复杂多样,难以通过隔振消除。而且,有人(例如参见中国专利200510093924.1)通过在浸没单元外部的回收管路设置气液分离腔或者分离支管,将回收后的气液两相混合物分离回收利用。但是这种方法的气液分离位置距离气液两相流形成源头远,并不能对回收流道内的气液两相流动所引发的振动起到有效的抑制作用。近几年,NIKON公司(例如参见美国专利US 2012/0257179 A1和US 8634055 B2)改进了回收流道结构,设计一级和二级回收腔和多分支回收流道,利用多孔部件将各个回收腔互相分离,通过控制气相和液相是否通过相应的多孔部件实现气体和液体的分通道回收。此方法虽然能将绝大部分气液两相混合物分离,并有效减小振动,但是在硅片连续扫描过程中,难以保证动态弯液面的稳定性控制,而且此实施方法对于浸没控制单元改动较大,采用单一的多孔部件,导致其结构复杂,制造以及加工难度较大,难以在小尺寸的浸液维持装置内实现如此复杂的流道设计,从而限制了该方案在实际应用中的可行性。
发明内容
为了解决局部浸没式光刻技术中的气液两相混合回收所引发的振动、温度场不稳定等问题,本发明的目的在于提供一种具有气液分离回收功能的浸液供给回收装置,通过在回收流道中实现气体和液体的分通道流动,在维持浸没流场有效稳定的基础上,减小气液两相混合所引发的振动问题,提高曝光质量。
本发明采用的技术方案如下:
本发明包括包括浸液供给模块、气液回收模块和密封气体供给模块;浸液供给模块将浸液注入到投影物镜组和硅片衬底之间形成浸没流场,气液回收模块将浸液从浸没流场抽排,密封气体供给模块在浸没液体外围注入气体形成正压气体氛围;气液回收模块用于将浸没液体从浸没流场抽排;所述的气液回收模块包括液体真空回收系统、气体真空回收系统、气液分离回收腔、多孔介质、抽排开口和钉扎端面;气液分离回收腔设置在浸没单元上端盖内,与液体真空回收系统、气体真空回收系统连通;气液分离回收腔的腔内填充有多孔介质,多孔介质紧贴回收腔壁面设置,但并不完全充满该腔室;抽排开口设置在浸没单元下底板内,气液分离回收腔端面与抽排开口端面贴合;浸没单元下底板与缝隙流场接触面抽排开口处设置凸出的钉扎端面,抽排开口沿钉扎端面均匀分布。在抽排开口中形成液相通路和气相通路,液相通路与气液分离回收腔中的多孔介质填充的内层部分连通,在液体真空回收系统的负压抽吸作用下,实现纯液相回收。气相通路与气液分离回收腔中未填充多孔介质的剩余部分连通,在气体真空回收系统的作用下实现纯气相回收。抽排开口形状内部距离抽排开口排列中心等距的点是连续的,并且抽排开口形状具有大于180°的内角或者曲率半径为负值的边。
进一步的,所述多孔介质与浸没液体的静态接触角小于90°。
进一步的,所述抽排开口的宽度沿浸没流场径向向外的方向扩大。
进一步的,所述抽排开口的直径在0.2mm到2mm之间。
进一步的,两个相邻的所述抽排开口的中心距在0.5mm到5mm之间。
进一步的,所述角度大于180°的内角顶点或者曲率半径为负值的边的起点是钉扎起点,钉扎起点距离对侧边的最近距离0.3到0.7倍于所述抽排开口的直径。
进一步的,所述的钉扎端面的整体形状为圆形、方形或菱形。
进一步的,所述钉扎端面与浸没单元下底板高度差为0.2mm~2mm,钉扎端面边缘距离抽排开口的最近距离0.4到1.5倍于两相邻抽排开口的中心距。
本发明具有的有益效果是:
1)本发明采用具有气液分离特性的浸液抽排开口,可选辅以具有表面亲液性的多孔介质填充回收腔,在保证有效流场密封维持的同时,通过将气液分离、分通道回收,可有效减小由于气液两相混合回收所引起的回收流道和输运管道振动及其对浸没流场的冲击作用,显著减少浸没流场的波动,从而提高硅片扫描曝光的质量。
2)通过将气液快速分离、分通道回收,本发明可显著减少浸没单元流道内由于气液混合流动所导致的液体蒸发冷却危害,从而有效维持曝光过程中浸没流场中的温度场恒定。
3)相比于传统的圆形阵列孔气液混合回收方式,本发明提供的气液分离装置,只需要对浸没单元进行简单改进,不需要改变浸没式光刻机其余各部件的结构,操作简便易行。
附图说明
图1为本发明与投影透镜组相装配的简化示意图;
图2为常规圆形流道中气液两相流的典型流型;
图3为图1中浸没单元2的仰视结构示意图;
图4为本发明的一种使用状态结构示意图;
图5为本发明的另一种使用状态结构示意图;
图6为本发明的钉扎端面和抽排开口的布局示意图;
图7为本发明的抽排开口工作原理实施例示意图;
图8为本发明的抽排开口实施例示意图;
图9为本发明的抽排开口实施例示意图。
图中:1、投影物镜组;2、浸没单元,2A、浸没单元下底板,2B、浸没单元上端盖;3、硅片衬底;4、水平注液通道;5、浸没流场;6、缝隙流场;7A、内层密封圈,7B、中间层密封圈,7C、外层密封圈;8A、垂直注液排孔,8B、垂直注液通道缓冲腔;9、钉扎端面;10、缝隙流场弯液面;11A、抽排开口,11B、气液分离回收腔;12、多孔介质;13A、气密封排孔,13B、密封气体注入缓冲腔;14、浸液处理供给系统;15、密封气体处理供给系统;V1、液体真空回收系统;V2、气体真空回收系统。
具体实施方式
如图1所示,浸没式光刻机中浸没单元2安装在投影物镜组1和硅片衬底3之间,浸没单元2中心开有通孔。浸没单元2向投影物镜组1和硅片衬底3之间填充和抽排浸没液体,形成浸没液体不间断循环更新的缝隙流场6。经投影物镜组1发出的光线穿过浸没单元2的中心通孔后进入缝隙流场6,最后照射在硅片衬底3上,完成曝光过程。
浸没单元2在抽排浸没液体时,会同时抽吸浸没流场6外围的空气,在流道中形成气液两相流。在浸没单元2抽排浸没液体的流道中,受气体和液体抽排量的影响,流道中的气体和液体具有某些分布特征,这些分布特征被称为气液两相流的流型。例如图2所示的,在圆形流道中,当气体的抽排量相对于液体抽排量较小时,气体以小气泡的形状存在于液体中,这种流型称之为泡状流,如图2中(a)所示;当气体的抽排量稍大时,许多小气泡聚并形成子弹形状的大气泡,这种流型称之为弹状流,如图2(b)所示;当气体的抽排量相对液体抽排量较大时,气体和液体的流动发生分层,气体占据轴线附近,液体占据壁面附近,形成环状流,如图2(c)所示。不同流型的气液两相流具有不同的振动和热力学特性。
在浸没式光刻机中,由于浸没流场受到硅片衬底3的运动牵拉影响,抽排流道中的气体和液体抽排量是变化的,流道中气液两相流的流型也会因此发生变化。这种变化对于浸没流场的控制是不利的。
下面结合附图和实施例对本发明作详细的说明。
如图3、图4和图5所示,一种具有气液分离回收功能的浸液供给回收装置,由浸没单元下底板2A、浸没单元上端盖2B以及相应的浸液处理供给系统14、密封气体处理供给系统15、液体真空回收系统V1和气体真空回收系统V2组成。浸没单元2整体呈现为圆环形,环绕着浸没流场5。浸没流场5位于浸没单元中部,为上大下小的圆台形流场,投影透镜组1的镜头底部浸入该浸没流场5中。环绕该浸没流场5侧面设置有水平注液通道4的侧向开口,用于将浸液处理供给系统14提供的浸没液体经外接管路连续地注入该空间内。硅片衬底3与浸没单元底部之间有一缝隙空间,浸没流场5中的浸液流入该缝隙形成缝隙流场6。其中,以浸没流场5为中心,浸没单元下底板2A由内而外径向分布有垂直注液排孔8A、钉扎端面9、抽排开口11A、气密封排孔13A;以浸没流场5为中心,浸没单元上端盖2B由内而外径向分布有水平注液通道4、垂直注液通道缓冲腔8B、气液分离回收腔11B、密封气体注入缓冲腔13B。下底板2A和上端盖2B的环形面紧贴在一起,贴合处分别使用内层密封圈7A、中间层密封圈7B和外层密封圈7C三层密封圈进行密封。
从功能上区分,该装置可分为浸液供给模块、气液回收模块和密封气体供给模块,三个模块由内而外均为垂直于硅片衬底3设置的环状阵列。
浸液供给模块包括:浸液处理供给系统14、水平注液通道4、垂直注液通道缓冲腔8B和垂直注液排孔8A。其中,垂直注液排孔8A的单注液口孔径为0.5~1mm,排数为1~5排。从浸液处理供给系统14输出的纯净浸没液体经软管分别与水平注液通道4和垂直注液通道缓冲腔8B相通,然后分别形成浸没流场5或进入垂直注液排孔8A而形成缝隙流场6。
气液回收模块包括:液体真空回收系统V1、气体真空回收系统V2、气液分离回收腔11B、多孔介质12、抽排开口11A、钉扎端面9。气液分离回收腔11B的腔内填充有多孔介质12,多孔介质12紧贴回收腔壁面设置,但并不完全充满该腔室。抽排开口11A位于钉扎端面9内并沿其分布,同时与缝隙流场弯液面10(也即浸没流场的边界)相接触,或者说约束了缝隙流场弯液面10。钉扎端面9的整体形状为圆形、方形或菱形,比浸没单元下底面凸出高度在0.2mm到2mm之间,缝隙流场弯液面10在越过钉扎端面9的边缘时会发生接触线钉扎现象,使边界在脱离抽排开口11A的约束时受到阻挡。如图6所示,缝隙流场弯液面10在相邻两个抽排开口11A之间会形成弯曲形状,若取钉扎端面边缘距离抽排开口的最近距离D2为0.4到1.5倍于两相邻抽排开口的中心距D1,可以使得缝隙流场弯液面10在完全突破抽排开口11A的约束后再接触钉扎端面9的边缘并且被其约束,有利于充分利用抽排开口11A和钉扎端面9的约束作用。抽排开口11A的作用是将液体与气体的流动分开,分别在其中形成液相通路和气相通路。液相通路与气液分离回收腔11B中的多孔介质12填充的内层部分连通,在液体真空回收系统V1的负压抽吸作用下,实现纯液相回收。另一方面,气相通路为气液分离回收腔11B中未填充多孔介质12的剩余部分连通,在气体真空回收系统V2的作用下实现纯气相回收。
密封气体供给模块包括:密封气体处理供给系统15、密封气体注入缓冲腔13B、气密封排孔13A。沿着气体流动的方向,从密封气体处理供给系统15出来的高压纯净气体经过软管与浸没单元的密封气体注入缓冲腔13B相接,然后流经气密封排孔13A进入缝隙流场起到密封维持的作用。
气相和液相的分相流动或者说气液两相流分层流动需要在抽排开口中实现。图7示出了一种抽排开口的工作原理。如图7(a)所示,该抽排开口的形状可以视作一小一大两个圆形形状部分叠加而成,这样,在两个圆形交叠的部分形成了两个向形状内部伸出的尖角,这两个尖角伸出的方向大致垂直于弯液面的移动方向。浸没液体自小圆一侧被抽排开口抽吸,先接触抽排开口的小圆形状一侧,从垂直于抽排开口的视角看,浸没液体首先填充抽排开口的小圆一侧,密封气体占据大圆一侧,浸没液体和密封气体之间形成一个弯液面;当浸没液体的流量增大后,浸没液体填充抽排开口的体积逐渐增大,弯液面也逐渐向两圆交叠部分移动;在稳定工作状态下,弯液面接触到两圆交叠形成的内角角度大于180°的尖角,由于与下一表面的接触角尚未达到前进接触角,弯液面的端点将停止向前移动,达到钉扎状态;在钉扎状态下,如果浸没液体的流量继续增大,弯液面会发生形变,改变曲率半径以平衡浸没液体向外扩张的作用力。在该弯液面上,气流对其向内的作用压强p内与液柱对其向外的作用压强p外之差为Δp=p内-p外=2σ/r,其中,σ为气液之间的表面张力,r为该弯液面的曲率半径。反之,如果浸没液体的流量减小或者密封气体的流量增大,弯液面将向小圆一侧变形,由于弯液面钉扎状态的存在,弯液面不会马上大幅回退,密封气体不会大量进入小圆部分,因此小圆部分的浸没液体流动也不容易受到气流的强烈干扰。
本发明所述的特殊抽排开口形状产生了弯液面的钉扎状态,当抽排开口抽吸的气体和液体流量变化时,钉扎状态避免了弯液面在液相区域和气相区域之间大幅度的“晃动”,所以该缝隙交叠线促进了稳定气液弯液面的形成,将液相限制在该小圆部分的通道内且气相难以突破,最终导致浸没液体在小圆部分流动,密封气体在大圆部分流动。要产生弯液面的钉扎状态,抽排开口形状中大致垂直于弯液面移动方向向形状内部伸出的尖角也可以替换为凸台。
如果浸没液体的流量超过钉扎状态的约束极限时,弯液面将进入抽排开口的大圆部分,如图7(b)所示。但是,由于小圆部分消耗了一部分浸没液体流量,在大圆部分的浸液液体流量相对于密封气体的流量较小,更容易使气液两相流的流型保持在较为稳定的环状流等气液分相流动的流型,如图7(c)所示。总的来说,本发明所述的特殊抽排开口形状相对于普通的圆形抽排开口形状增大了浸没液体和密封气体稳定分相流动的流量匹配范围,有利于浸没流场的压力和温度控制。
在其他具体实施方式中,抽排开口可以取其他由多个简单几何图形(圆形-圆形、矩形-矩形、梯形-方形等)部分交叠形成的截面形状。图8示出了几种可选的抽排开口形状,图8(a)的形状可视为两个直径相等的圆形部分叠加而成;图8(b)的形状可视为直径一小一大的两个圆形部分叠加而成,可以适应气体流量较大的场合;图8(c)的形状可视为三个直径相等的圆形部分叠加而成,增加了钉扎状态的发生位置,进一步增大了气液稳定分相流动的流量匹配范围;图8(d)的形状可视为一小一大两个矩形部分叠加而成;图8(e)的形状可视为一个梯形和一个矩形叠加而成,发生钉扎状态的尖角相对于图8(d)形状的尖角角度更大,钉扎状态也更稳定;图8(f)的形状可视为两个矩形和一个细长的矩形叠加而成,细长矩形的存在增大了液相流道和气相流道之间的距离,使其抵抗弯液面受随机扰动发生位移的能力更强;图8(g)的形状与图8(e)类似,但是用两段圆弧替代了图8(e)中钉扎尖角的两条边,这两段圆弧相对于抽排开口中心具有负的曲率半径,也能产生类似钉扎状态的阻碍弯液面前进的效果。
如图9所示,抽排开口所述角度大于180°的内角顶点或者曲率半径为负值的边的起点是开始发生钉扎状态的位置,称为钉扎起点P。钉扎起点P距离对侧边的最近距离L1取0.3到0.7倍于所述抽排开口的直径L2为宜。若该距离过大,则钉扎状态产生毛细作用力较小,抵抗干扰的能力较弱;若该距离过小,则钉扎状态下弯液面发生变形的范围较小,对应的气液流量匹配范围也较小。另外,为了更好地利用毛细作用力,抽排开口的形状尺寸和布局尺寸应在可加工范围内设计得较小,在试验中,抽排开口的直径在0.2mm到2mm之间,两个相邻的所述抽排开口的中心距在0.5mm到5mm之间获得的抽排效果较好。
在气液分离回收腔11B内,以抽排开口11A内的缝隙交叠线为垂直边界,将气液分离回收腔11B分为两部分,与流道内液相通路部分(小孔部分)相对应且靠近浸没流场的部分填充有环状多孔介质材料12,该多孔介质材料的径向外围边界与缝隙交叠线在垂直方向上相平齐。多孔介质材料内部及其下游流道在液体真空回收系统V1的作用下被保持在轻微的负压下并且充满液体。此负压源的均压小于该多孔介质材料的起泡压(驱动气体突破被液体浸润的多孔介质孔隙所需的压力),所以负压使得在多孔材料的孔中形成的弯液面阻止周围的气体被抽入到该通道内,对周围气体形成“液封”作用。然而,当多孔表面与液体接触时,弯液面并不会限制流动并且液体可以自由地渗入到该多孔介质的孔内。该多孔材料具有大量的小孔,例如直径范围5~50μm,其孔隙率参数应该大于50%,以减少多孔介质固体骨架对于液体的阻流作用,从而防止流体流经该介质材料孔径时发生动量突变而产生过大的压损,以保证足够的回收效率。该多孔材料是至少轻微的亲液的(例如亲水的),也就是与浸没液体(例如水)具有小于90°的静态接触角;该多孔介质材料可选用多孔金属、多孔玻璃、多孔陶瓷、海绵或具有化学刻蚀孔的层状材料等。之后,液相流经多孔介质12再流出浸没单元进入下游管路。而气液分离回收腔11B的外围部分与气体真空回收系统V2相连,气体在该负压作用下,流经气液回收流道11A的大孔部分而进入下游管道,以此实现气相和液相分通道回收。气体真空回收系统V2所设置的负压值小于液体真空回收系统V1的负压值,并且根据气密封排孔13A排出的气体流量而调整。
本发明的气液分离回收工作过程如下:
本装置可以在分布重复或者是步进-扫描式等光刻设备中使用。如图1所示,给出了浸没单元2在光刻系统中的位置。曝光过程中,光线(ArF或者F2准分子激光)通过掩模板(图中未给出)、投影物镜组1和由浸没液体填充形成的缝隙流场6,照射在硅片衬底3的光刻胶上,对硅片进行曝光,将掩模版上的图形准确的转移到硅片的光刻胶上。
当浸没式光刻机工作时,将浸液处理系统供给的浸没液体经外连接管路以一定的流量从注液通道连续不断地注入到投影物镜组和硅片衬底之间的曝光区域,形成稳定的浸没流场。随后浸液向四周扩散到浸没单元基体与硅片衬底之间的缝隙形成缝隙流场。最后,在缝隙流场外围,曝光后的浸液被施加负压的回收流道所回收,形成动态地注液-回收流动通路。
同时,在曝光过程中,硅片衬底在工件台周期性扫描运动的带动下,周期性地在浸没单元下部进行高速往复运动。以浸没流场的的中轴线为运动中心,其工作模式分为:远离中心的运动和靠近中心的运动。
当硅片衬底由中心径向向外作高速运动时,在分子内聚力的作用下,硅片衬底将会对缝隙流场中的浸液形成强有力的牵拉作用而导致该缝隙流场的边界运动到气液分离回收孔附近,如图4所示。在回收流道的底部缝隙交叠线区域,由内向外运动地浸液与由外向内鼓吹地密封气体相遇并形成动态稳定的弯液面。然后浸液在回收负压以及气流的拖拽的作用下沿回收流道的液相通道(异形孔的小孔径部分)垂直向上流动,然后渗入填充在回收腔中的多孔介质中,在多孔介质顶部液相回收负压的吸力与多孔介质孔隙毛细力的共同作用下,浸液流经该多孔介质通路然后进入下游管路。该液体真空回收系统所施加的负压足够大,以便能够及时连续地将该液体从多孔介质孔隙中吸入到液相管路中。但同时控制该负压值低于该亲水性多孔介质材料的起泡压,以阻止气体冲破已润湿的孔隙空间而穿过该多孔介质形成气液两相流。在装置使用之前,应确保该填充的多孔介质材料已被相对完全地润湿。同时,调整气体真空回收系统的负压,使其小于施加于多孔介质材料下游的液体真空回收系统的负压,所以该负压的吸力不足以将液相通道中的液体吸入到气相通道(异形流道的大孔径部分)中,然而气体可以很容易的通过该通道进入到下游管路中。通过这种回收装置可以将气液两相分开回收,有效抑制浸没单元回收流道内以及浸没单元外下游管路内的气液两相混合回收所引发的振动以及对浸没流场的干扰作用。
当硅片衬底在工件台带动下由外部向中心做高速运动时,由于浸液对硅片衬底粘性附着作用,其将会随硅片一起运动,使得缝隙流场的边界向内部中心迁移,如图5所示。与此同时。气液界面逐渐远离气液回收流道入口,结合浸没单元合适的尺寸设计,此工况下该缝隙流场的边界可以一直保持在垂直注液口和气液回收口之间的区域运动,或者因为阶梯凸起的作用而将该边界钉扎在该凸起的内部边缘。而此时,从气密封排孔所注入的密封气体流动方向与流场流动方向相同,对该流场边界的动量冲击作用显著减小并难以突破该边界,从而抑制了流场卷吸而形成气泡。高压气体此时依然在气相回收负压的作用下通过回收流道而被单独吸收,实现了气体和液体分离回收的目的。
Claims (8)
1.一种具有气液分离回收功能的浸液供给回收装置,包括浸液供给模块、气液回收模块和密封气体供给模块;浸液供给模块将浸液注入到投影物镜组和硅片衬底之间形成浸没流场,气液回收模块将浸液从浸没流场抽排,密封气体供给模块在浸没液体外围注入气体形成正压气体氛围;其特征在于:所述的气液回收模块包括液体真空回收系统、气体真空回收系统、气液分离回收腔、多孔介质、抽排开口和钉扎端面;气液分离回收腔设置在浸没单元上端盖内,与液体真空回收系统、气体真空回收系统连通;气液分离回收腔的腔内填充有多孔介质,多孔介质紧贴回收腔壁面设置,但并不完全充满该腔室;抽排开口设置在浸没单元下底板内,气液分离回收腔端面与抽排开口端面贴合;浸没单元下底板与缝隙流场接触面抽排开口处设置凸出的钉扎端面,抽排开口沿钉扎端面均匀分布;在抽排开口中形成液相通路和气相通路,液相通路与气液分离回收腔中的多孔介质填充的内层部分连通,在液体真空回收系统的负压抽吸作用下,实现纯液相回收;气相通路与气液分离回收腔中未填充多孔介质的剩余部分连通,在气体真空回收系统的作用下实现纯气相回收;抽排开口形状内部距离抽排开口排列中心等距的点是连续的,并且抽排开口形状具有大于180°的内角或者曲率半径为负值的边。
2.根据权利要求1所述的具有气液分离回收功能的浸液供给回收装置,其特征在于:所述多孔介质与浸没液体的静态接触角小于90°。
3.根据权利要求1所述的具有气液分离回收功能的浸液供给回收装置,其特征在于:所述抽排开口的宽度沿浸没流场径向向外的方向扩大。
4.根据权利要求1所述的具有气液分离回收功能的浸液供给回收装置,其特征在于:所述抽排开口的直径在0.2mm到2mm之间。
5.根据权利要求1所述的具有气液分离回收功能的浸液供给回收装置,其特征在于:两个相邻的所述抽排开口的中心距在0.5mm到5mm之间。
6.根据权利要求1所述的具有气液分离回收功能的浸液供给回收装置,其特征在于:所述角度大于180°的内角顶点或者曲率半径为负值的边的起点是钉扎起点,钉扎起点距离对侧边的最近距离0.3到0.7倍于所述抽排开口的直径。
7.根据权利要求1所述的具有气液分离回收功能的浸液供给回收装置,其特征在于:所述的钉扎端面的整体形状为圆形、方形或菱形。
8.根据权利要求7所述的具有气液分离回收功能的浸液供给回收装置,其特征在于:所述钉扎端面与浸没单元下底板高度差为0.2mm~2mm,钉扎端面边缘距离抽排开口的最近距离0.4到1.5倍于两相邻抽排开口的中心距。
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