TW202338521A - 光路穩定控制裝置及光刻機 - Google Patents

光路穩定控制裝置及光刻機 Download PDF

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Abstract

本發明提供了一種光路穩定控制裝置及光刻機，所述光路穩定控制裝置包括：入風口、擋風板、導流格柵以及多孔組件；其中，所述入風口用於通入壓縮氣體；所述擋風板用於把氣體分為兩路，第一路氣體通過所述導流格柵，第二路氣體通過所述多孔組件；所述導流格柵用於均勻化所述第一路氣體以對干涉儀進行散熱；所述多孔組件用於均勻化所述第二路氣體以維持干涉儀光路的壓力穩定。本發明提供的光路穩定控制裝置提高了干涉儀光路的穩定性，並且解決了干涉儀自身發熱導致的測量偏差，從而提升了干涉儀的測量精度。

Description

光路穩定控制裝置及光刻機
本發明係關於光刻機技術領域，特別關於一種干涉儀光路穩定控制裝置及光刻機。
光刻機作為半導體行業最精密、最先進、最昂貴的專用設備，在運行過程中，其內部存在顆粒汙染，也存在較多熱源，而內部環境潔淨度以及部件的溫度對光刻精度影響很大。氣浴是抑制整體汙染的重要手段之一，也是溫度、壓力控制的主要手段之一。氣浴裝置通過向工件台、掩膜台、矽片傳輸裝置、干涉儀等關鍵區域及部件輸送恆溫恆壓的氣流，達到控制空間及部件顆粒、溫度的目的。
干涉儀作為檢驗光學元件和檢測位移的儀器，其對工作環境的要求比較高。而根據流體力學相關理論，在一般情況下，流體會流向壓阻較小的區域，這樣會導致干涉儀氣浴的高速區流速過大，而低速區常常發生風速較小甚至無風的情況，導致干涉儀光路的穩定性降低。且干涉儀在工裝狀態會產生熱量，從而影響干涉儀測量精度。
本發明的目的在於提供一種光路穩定控制裝置及光刻機，維持干涉儀光路的穩定性，保證干涉儀的散熱，解決干涉儀自身發熱導致的測量偏差，提升干涉儀的測量精度。
為解決上述技術問題，本發明提供一種光路穩定控制裝置，包括：入風口、擋風板、導流格柵以及多孔組件，其中，
所述入風口用於通入壓縮氣體；
所述擋風板用於把所述壓縮氣體分為第一路氣體和第二路氣體，所述第一路氣體通過所述導流格柵，所述第二路氣體通過所述多孔組件；
所述導流格柵用於均勻化所述第一路氣體以對干涉儀進行散熱；
所述多孔組件用於均勻化所述第二路氣體以維持干涉儀光路的壓力穩定。
可選的，所述導流格柵的數量不小於10，且所述導流格柵與其所在的腔體的水平面的夾角小於30°。
可選的，所述導流格柵的數量為11，所述夾角為25°。
可選的，所述光路穩定控制裝置還包括出風口，所述第一路氣體通過所述導流格柵之後從所述出風口流出，所述導流格柵的寬度等於所述出風口的寬度，所述導流格柵的長度大於所述出風口的長度。
可選的，所述導流格柵呈板狀或圓筒狀。
可選的，所述擋風板包括第一擋風板和第二擋風板，所述第一擋風板和所述第二擋風板均垂直於其所在的腔體的水平面，接近所述入風口的所述第一擋風板的高度大於遠離所述入風口的所述第二擋風板的高度。
可選的，所述第一擋風板和所述第二擋風板的高度大於其所在腔體的高度的二分之一。
可選的，所述第二擋風板位於所述導流格柵遠離所述入風口的一端邊緣，所述第一擋風板位於所述導流格柵之上，且所述第一擋風板的長度小於所述第二擋風板的長度。
可選的，所述導流格柵所在的腔體與所述多孔組件所在的腔體構成L型結構。
可選的，所述多孔組件為網孔板、濾網或濾布；所述網孔板的開孔率不低於30%。
可選的，所述光路穩定控制裝置還包括設置於所述導流格柵上方的網孔板。
可選的，所述光路穩定控制裝置還包括高速區格柵，所述高速區格柵用於均勻化一部分未通過所述多孔組件的所述第二路氣體以對物鏡進行吹掃。
可選的，所述光路穩定控制裝置還包括腰孔板，所述腰孔板位於所述擋風板與所述多孔組件之間，用於均勻化通過所述擋風板的所述第二路氣體。
相應的，本發明還提供一種光刻機，所述光刻機包括如上所述的光路穩定控制裝置。
本發明提供的光路穩定控制裝置及光刻機中，擋風板用於把從入風口通入的氣體分為兩路，第一路氣體通過導流格柵均勻化之後對干涉儀進行散熱，第二路氣體通過多孔組件均勻化之後以維持干涉儀光路的壓力穩定，提高了干涉儀光路的穩定性，並且解決了干涉儀自身發熱導致的測量偏差，從而提升了干涉儀的測量精度。
導流格柵所在的腔體與多孔組件所在的腔體構成L型結構，緊湊的腔體設計使得氣體的流動更加順暢，避免了腔體過大導致的渦流等流動能量耗散的問題。
多孔組件為網孔板，所述網孔板的設置有利於干涉儀光路區域的出風均勻，有利於維持穩定的壓力場。
多孔組件為濾網或濾布，所述濾網或濾布的設置有利於增加該處的壓阻，避免氣體的吹掃流量過大，避免末端（高速區格柵所在區域）的流量過小。
在導流格柵上設置有網孔板，可以增加該處的流動壓阻，避免該處的吹掃流量過大，避免末端（多孔組件與高速區格柵所在區域）的流量過小。
為使本發明的目的、優點和特徵更加清楚，以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明。需說明的是，附圖均採用非常簡化的形式且未按比例繪製，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。此外，附圖所展示的結構往往是實際結構的一部分。特別的，各附圖需要展示的側重點不同，有時會採用不同的比例。
如在本發明中所使用的，單數形式“一”、“一個”以及“該”包括複數對象，術語“或”通常是以包括“和/或”的含義而進行使用的，術語“若干”通常是以包括“至少一個”的含義而進行使用的，術語“至少兩個”通常是以包括“兩個或兩個以上”的含義而進行使用的，此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者至少兩個該特徵，除非內容另外明確指出外。
本發明提供一種光路穩定控制裝置，包括：入風口、擋風板、導流格柵以及多孔組件，其中，
所述入風口用於通入壓縮氣體；
所述擋風板用於把氣體分為兩路，第一路氣體通過所述導流格柵，第二路氣體通過所述多孔組件；
所述導流格柵用於均勻化所述第一路氣體以對干涉儀進行散熱；
所述多孔組件用於均勻化所述第二路氣體以維持干涉儀光路的壓力穩定。
本發明通過擋風板、導流格柵與多孔組件的設置，提高了干涉儀光路的穩定性，並且解決了干涉儀自身發熱導致的測量偏差，從而提升了干涉儀的測量精度。
以下通過具體實施例來進行說明。
實施例一
圖1是本發明實施例一提供的光路穩定控制裝置的結構示意圖。圖2是本發明實施例一提供的光路穩定控制裝置的局部放大示意圖。請參考圖1與圖2所示，本實施例提供的光路穩定控制裝置包括：入風口1、擋風板2、導流格柵3以及多孔組件5。其中，所述入風口1用於通入壓縮氣體；所述擋風板2用於把氣體分為兩路，第一路氣體通過所述導流格柵3，第二路氣體通過所述多孔組件5；所述導流格柵3用於均勻化所述第一路氣體以對干涉儀進行散熱；所述多孔組件5用於均勻化所述第二路氣體以維持干涉儀光路的壓力穩定。
本實施例中，所述導流格柵3的數量不小於10，且所述導流格柵3與其所在的腔體的水平面（圖1所在的平面）的夾角小於30°。優選的，所述導流格柵3的數量為11，且所述導流格柵3與腔體的水平面的夾角為25°。所述光路穩定控制裝置還包括出風口，所述第一路氣體通過所述導流格柵3之後從出風口流出，所述出風口位於所述導流格柵3的底部。所述導流格柵3的尺寸根據所述出風口的尺寸佈置，優選的，所述導流格柵3的寬度等於所述出風口的寬度，所述導流格柵3的長度大於所述出風口的長度。更優選的，所述導流格柵3的長度不低於11mm。所述導流格柵3在選擇合適的長度、數量以及角度的情況下，所述出風口的風速角度可以保持一致。風速根據吹掃目標物與吹掃口的距離而定。優選的，目標物體周圍風速為1.7m/s。
本實施例中，所述導流格柵3呈板狀或圓筒狀，或本領域技術人員已知的其他形狀。
所述擋風板2垂直於其所在的腔體的水平面，本實施例中，所述擋風板2的數量為2，接近所述入風口1的第一擋風板21的高度大於遠離所述入風口1的第二擋風板22的高度。所述擋風板2的高度大於所在擋風板2所在腔體的高度的二分之一，所述擋風板2的高度小於所述腔體的高度。所述第二擋風板22位於所述導流格柵3遠離所述入風口1的一端邊緣，所述第一擋風板21位於所述導流格柵3之上，且所述第一擋風板21的長度小於所述第二擋風板22的長度。
如圖1與圖2所示，所述擋風板2與所述導流格柵3位於同一腔體內，所述導流格柵3與所述腔體的水平面的夾角小於30°，所述擋風板2垂直於所述腔體的水平面，或者，所述擋風板2也可以垂直於所述導流格柵3，或者與所述導流格柵3具有一夾角，且所述第二擋風板22位於所述導流格柵3遠離所述入風口1的一端邊緣，所述第一擋風板21位於所述導流格柵3之上。
本實施例中，所述多孔組件5優選為網孔板，所述網孔板的設置有利於干涉儀光路區域的出風均勻，有利於維持穩定的壓力場。所述網孔板的開孔率不低於30%。
所述光路穩定控制裝置還包括高速區格柵6，所述高速區格柵6用於均勻化一部分未通過所述多孔組件5的所述第二路氣體以對物鏡進行吹掃，以吹掃汙染物，降低環境對物鏡的影響。
所述光路穩定控制裝置還包括腰孔板4，所述腰孔板4位於所述擋風板2與所述多孔組件5之間，用於均勻化通過所述擋風板2的所述第二路氣體。
所述光路穩定控制裝置還包括外殼7，包圍所述擋風板2、所述導流格柵3、所述腰孔板4、所述多孔組件5以及所述高速區格柵6。
圖3是本發明實施例一提供的光路穩定控制裝置內氣體的流動方向示意圖，圖4是本發明實施例一提供的氣體流線示意圖。請參考圖1至圖4所示，壓縮氣體（CDA）通過所述入風口1進入所述光路穩定控制裝置，經過所述擋風板2，所述擋風板2起到改變氣體方向與導流的作用，一部分氣體方向改變朝向干涉儀處，通過所述導流格柵3後對著干涉儀吹掃，以對干涉儀進行散熱，這部分氣體稱為第一路氣體，其中所述導流格柵3起到均勻化氣體的作用。另一部分氣體（稱為第二路氣體）經過所述腰孔板4進入所述多孔組件5（本實施例為網孔板）所在的腔體，其中一部分氣體（第二路氣體的一部分）通過所述多孔組件5後吹向干涉儀的光路，以維持干涉儀光路的壓力穩定，所述多孔組件5下方為干涉儀的光路區域，要求輸入的氣流均勻、穩定，所述多孔組件5起到了均勻化並穩定壓力的作用；另一部分氣體（第二路氣體的另一部分）進入所述高速區格柵6所在的腔體，通過所述高速區格柵6吹向物鏡，以對物鏡上的汙染物進行吹掃，所述高速區格柵6下方為物鏡區域，所述高速區格柵6起到了均勻化氣體的作用。
圖5是本發明實施例一提供的干涉儀周圍風速雲圖，圖6是本發明實施例一提供的網孔板出風速度雲圖。請參考圖5與圖6所示，在仿真條件下，所述入風口1的風速均設為12m/s時，所述光路穩定控制裝置底部無空氣擾動。壓縮氣體在經過所述擋風板2分配流量以保證干涉儀吹掃的流量大於等於0.7m/s。流向朝向干涉儀，且周圍風速均高於0.7 m/s。剩餘的氣體繼續向末端流動，網孔板的設置有利於光路區域的出風均勻，有利於維持穩定的壓力場。
請繼續參考圖1所示，所述導流格柵3所在的腔體與所述多孔組件5所在的腔體構成L型結構。具體的，所述擋風板2、所述導流格柵3所在的腔體與所述多孔組件5所在的腔體、所述高速區格柵6所在的腔體構成L型結構，緊湊的腔體設計使得氣體的流動更加順暢，避免了腔體過大導致的渦流等流動能量耗散的問題。
實施例二
與實施例一相比，本實施例中，所述多孔組件5為濾網或濾布，濾網或濾布可以增加該處的壓阻，避免氣體的吹掃流量過大，避免末端（高速區格柵6所在區域）的流量過小。
實施例三
與實施例一相比，本實施例中，所述光路穩定控制裝置還包括網孔板8，如圖7所示，所述網孔板8設置於所述導流格柵3上方。所述網孔板8的設置，可以增加該處的流動壓阻，避免該處的吹掃流量過大，避免末端（多孔組件5與高速區格柵6所在區域）的流量過小。
相應的，本發明還提供一種光刻機，包含如上所述的光路穩定控制裝置。
綜上所述，在本發明提供的光路穩定控制裝置及光刻機，擋風板用於把從入風口通入的氣體分為兩路，第一路氣體通過導流格柵均勻化之後對干涉儀進行散熱，第二路氣體通過多孔組件均勻化之後以維持干涉儀光路的壓力穩定，提高了干涉儀光路的穩定性，並且解決了干涉儀自身發熱導致的測量偏差，從而提升了干涉儀的測量精度。
導流格柵所在的腔體與多孔組件所在的腔體構成L型結構，緊湊的腔體設計使得氣體的流動更加順暢，避免了腔體過大導致的渦流等流動能量耗散的問題。
多孔組件為網孔板，所述網孔板的設置有利於干涉儀光路區域的出風均勻，有利於維持穩定的壓力場。
多孔組件為濾網或濾布，所述濾網或濾布的設置有利於增加該處的壓阻，避免氣體的吹掃流量過大，避免末端（高速區格柵所在區域）的流量過小。
在導流格柵上設置有網孔板，可以增加該處的流動壓阻，避免該處的吹掃流量過大，避免末端（多孔組件與高速區格柵所在區域）的流量過小。
需要說明的是，本說明書各實施例採用遞進的方式描述，在後描述的實施例重點說明的都是與在前描述的實施例的不同之處，各個實施例之間相同和相似的地方互相參見即可。
貫穿整個說明書中提及的“一實施例”或“本實施例”表示與實施例一起描述的特定部件、結構或特徵包括在至少一個實施例中。因此，在貫穿整個說明書中的各個地方出現的短語“一實施例”或“本實施例”不是必須表示同樣的實施例。而且，在一個或多個實施例中，特定部件、結構或特徵可以以任意合適的方式組合。
上述描述僅是對本發明較佳實施例的描述，並非對本發明權利範圍的任何限定，任何本領域技術人員在不脫離本發明的精神和範圍內，都可以利用上述揭示的方法和技術內容對本發明技術方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬於本發明技術方案的保護範圍。
1:入風口 2:擋風板 21:第一擋風板 22:第二擋風板 3:導流格柵 4:腰孔板 5:多孔組件 6:高速區格柵 7:外殼
圖1是本發明實施例一提供的光路穩定控制裝置的結構示意圖。 圖2是本發明實施例一提供的光路穩定控制裝置的局部放大示意圖。 圖3是本發明實施例一提供的光路穩定控制裝置內氣體的流動方向示意圖。 圖4是本發明實施例一提供的氣體流線示意圖。 圖5是本發明實施例一提供的干涉儀周圍風速雲圖。 圖6是本發明實施例一提供的網孔板出風速度雲圖。 圖7是本發明實施例三提供的光路穩定控制裝置的局部放大示意圖。
1:入風口
2:擋風板
21:第一擋風板
22:第二擋風板
3:導流格柵
4:腰孔板
5:多孔組件
6:高速區格柵
7:外殼

Claims (14)

  1. 一種光路穩定控制裝置，其特徵在於，包括：入風口、擋風板、導流格柵以及多孔組件，其中， 所述入風口用於通入壓縮氣體； 所述擋風板用於把所述壓縮氣體分為第一路氣體和第二路氣體，所述第一路氣體通過所述導流格柵，所述第二路氣體通過所述多孔組件； 所述導流格柵用於均勻化所述第一路氣體以對干涉儀進行散熱； 所述多孔組件用於均勻化所述第二路氣體以維持干涉儀光路的壓力穩定。
  2. 如請求項1所述的光路穩定控制裝置，其中所述導流格柵的數量不小於10，且所述導流格柵與其所在的腔體的水平面的夾角小於30°。
  3. 如請求項2所述的光路穩定控制裝置，其中所述導流格柵的數量為11，所述夾角為25°。
  4. 如請求項3所述的光路穩定控制裝置，其中所述光路穩定控制裝置還包括出風口，所述第一路氣體通過所述導流格柵之後從所述出風口流出，所述導流格柵的寬度等於所述出風口的寬度，所述導流格柵的長度大於所述出風口的長度。
  5. 如請求項4所述的光路穩定控制裝置，其中所述導流格柵呈板狀或圓筒狀。
  6. 如請求項2所述的光路穩定控制裝置，其中所述擋風板包括第一擋風板和第二擋風板，所述第一擋風板和所述第二擋風板均垂直於其所在的腔體的水平面，接近所述入風口的所述第一擋風板的高度大於遠離所述入風口的所述第二擋風板的高度。
  7. 如請求項6所述的光路穩定控制裝置，其中所述第一擋風板和所述第二擋風板的高度均大於其所在腔體的高度的二分之一。
  8. 如請求項6所述的光路穩定控制裝置，其中所述第二擋風板位於所述導流格柵遠離所述入風口的一端邊緣，所述第一擋風板位於所述導流格柵之上，且所述第一擋風板的長度小於所述第二擋風板的長度。
  9. 如請求項1所述的光路穩定控制裝置，其中所述導流格柵所在的腔體與所述多孔組件所在的腔體構成L型結構。
  10. 如請求項1所述的光路穩定控制裝置，其中所述多孔組件為網孔板、濾網或濾布；所述網孔板的開孔率不低於30%。
  11. 如請求項1所述的光路穩定控制裝置，其中所述光路穩定控制裝置還包括設置於所述導流格柵上方的網孔板。
  12. 如請求項1所述的光路穩定控制裝置，其中所述光路穩定控制裝置還包括高速區格柵，所述高速區格柵用於均勻化一部分未通過所述多孔組件的所述第二路氣體以對物鏡進行吹掃。
  13. 如請求項1所述的光路穩定控制裝置，其中所述光路穩定控制裝置還包括腰孔板，所述腰孔板位於所述擋風板與所述多孔組件之間，用於均勻化通過所述擋風板的所述第二路氣體。
  14. 一種光刻機，其特徵在於，包括如請求項1至13中任一項所述的光路穩定控制裝置。
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