一种浸没光刻机的制作方法

本发明属于半导体，尤其涉及一种浸没光刻机。

背景技术：

1、在现代半导体制造中，光刻技术是集成电路制造的核心工艺之一。光刻技术的发展经历了从干式光刻到浸没式光刻的演变，以适应不断缩小的特征尺寸和提高芯片制造的精度。现有的干式光刻机由于空气折射率较低，光波长受限，难以进一步提高分辨率。而浸没式光刻技术通过在镜头与晶圆之间引入高折射率介质，显著提高了分辨率和光学系统的数值孔径(na)，从而能够实现更细微的图案加工。

2、此外，现有的浸没光刻系统多为独立的浸没模块，与reticle(掩膜)系统分开，这导致系统结构复杂，制造成本高，且在介质流动和温控方面存在一定难度，影响了整体性能和稳定性。

技术实现思路

1、针对相关技术中存在的不足之处，本发明提供了一种浸没光刻机，解决现有光刻工艺中受限于光刻光源的有效波长、焦深较短，光刻分辨率和精度低的技术问题。

2、在一种可能的实施方式中，提供了一种浸没光刻机，包括：激光器，发射激光束；多组透镜，设置在激光器和浸没室之间，用于聚焦和准直激光器发出的激光束；浸没室，设置在透镜与掩膜之间，或设置在掩膜和晶圆之间，其内填充高折射率介质；掩膜，设置在浸没室下方，激光束经过浸没室后照射到掩膜上并形成图形化光束；控制系统，被配置为调节高折射率介质的流动速度和/或温度；晶圆，设置在掩膜下方，图形化光束经过掩膜后照射到晶圆上，使晶圆表面的光刻胶发生化学反应或物理变化，形成对应的图案。

3、在一种可能的实施方式中，还包括温度传感器、温度调节器，其中，温度传感器，用于检测高折射率介质的温度；控制系统被配置为：根据高折射率介质的温度，控制温度调节装置加热或制冷；温度调节装置，用于对高折射率介质进行加热或冷却。

4、在一种可能的实施方式中，还包括，流速调节器，具有阀门，受控于控制系统的指令，打开到相应的开度。

5、在一种可能的实施方式中，浸没室为一个可变容积的密封空间，用于容纳高折射率介质。

6、在一种可能的实施方式中，激光器为氟化氩(arf)激光器。

7、在一种可能的实施方式中，激光器发射193纳米波长的激光。

8、在一种可能的实施方式中，高折射率介质为去离子水或高度纯化的油。

9、在一种可能的实施方式中，高折射率介质的温度范围为15℃至25℃。

10、在一种可能的实施方式中，还包括流速传感器，用于检测浸没室内高折射率介质的流速；控制系统还被配置为：根据高折射介质的流速控制流速调节器的阀门的开度。

11、基于上述技术方案，本发明的浸没光刻机，在激光器和掩膜之间设置透镜和填充高折射率介质的浸没室，解决了传统光刻机中在高分辨率图形化过程中受限于光源波长的问题；使用水或油作为浸没材料，提升系统的折射率，降低光波长、增大焦深，以实现更高的分辨率和更精确的芯片制造；提高光刻精度和图案清晰度，提升了半导体制造工艺的可靠性和效率。

技术特征：

1.一种浸没光刻机，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1的浸没光刻机，其特征在于，还包括温度传感器(7)、温度调节装置(8)，其中，

3.根据权利要求2的浸没光刻机，其特征在于，还包括流速调节器(9)，具有阀门，受控于控制系统(6)的指令，打开到相应的开度。

4.根据权利要求3的浸没光刻机，其特征在于，激光器(1)为氟化氩(arf)激光器。

5.根据权利要求4的浸没光刻机，其特征在于，激光器(1)发射193纳米波长的激光。

6.根据权利要求5的浸没光刻机，其特征在于，高折射率介质为去离子水或高度纯化的油。

7.根据权利要求6的浸没光刻机，其特征在于，高折射率介质的温度范围为15℃至25℃。

8.根据权利要求7的浸没光刻机，其特征在于，还包括流速传感器(10)，用于检测浸没室(3)内高折射率介质的流速；

技术总结
本发明涉及一种浸没光刻机，包括：激光器，发射激光束；多组透镜，设置在激光器和浸没室之间，用于聚焦和准直激光器发出的激光束；浸没室，设置在透镜与掩膜之间，或设置在掩膜与晶圆之间，其内填充高折射率介质；掩膜，设置在浸没室下方，激光束经过浸没室后照射到掩膜上并形成图形化光束；控制系统，被配置为调节高折射率介质的流动速度和/或温度；晶圆，设置在掩膜下方，图形化光束经过掩膜后照射到晶圆上，使晶圆表面的光刻胶发生化学反应或物理变化，形成对应的图案。本发明解决了现有光刻工艺中受限于光刻光源的有效波长、焦深较短，光刻分辨率和精度低的技术问题。

技术研发人员：陈会斌,邱杰振,颜天才,田锋,李承哲,胡翔,陈呈
受保护的技术使用者：物元半导体技术（青岛）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23