TWI751532B - 氣浴裝置和光刻機 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種氣浴裝置和光刻機。所述氣浴裝置用於向運動件吹送氣體,所述氣浴裝置包括供氣單元、至少一個氣體調節單元和控制單元,所述供氣單元用於提供氣體,所述氣體調節單元用於吹送所述氣體,且所述氣體調節單元吹送所述氣體的方向可調節,所述控制單元用於控制所述氣體調節單元即時調節所述氣體調節單元吹送的所述氣體的方向,以使所述氣體調節單元吹送的所述氣體的方向隨著運動件位置的變化而即時變化,從而使運動件能被氣體調節單元吹送的氣體即時覆蓋,可在減少氣體調節單元的面積的情況下使運動件能被氣體調節單元吹送的氣體即時覆蓋,簡化氣浴裝置的體積,且便於調節氣體調節單元吹送的氣體方向,提高維護和調整效率。
Description
本發明涉及光刻技術領域,特別涉及一種氣浴裝置和光刻機
光刻機是半導體產業中的關鍵設備,光刻機的精度要求極高、結構非常複雜,產品精度達奈米級。為實現高精度設備的正常運行,需要在光刻機整機內部建立一個穩定的工作環境。為了保證光刻機整機的正常運行,光刻機整機內部的溫度、壓力以及污染物的控制非常重要。
通常光刻機整機內部的溫度、壓力及污染物的控制是藉由在光刻機整機各區域內形成存在一定正壓的環境實現的,一方面可確保整機各區域內氣體溫度及壓力恆定,另一方面可以確保外界的污染物無法進入整機各區域內。這種有一定正壓的環境一般藉由氣浴裝置不斷向光刻機內吹入潔淨氣體的方式實現的。氣浴裝置中的氣體發生裝置產生潔淨氣體,潔淨氣體藉由氣浴裝置中的換熱器控制溫度後輸送至氣浴裝置中的氣體調節單元(氣浴板),並藉由氣體調節單元將潔淨氣體吹向各被控對象,氣體排除裝置可將經過被控對象後的氣體及設備運行時產生的一些污染物排出光刻機整機內部。一般氣浴裝置的每個氣體調節單元都包括吹出高速氣體的第一氣浴組件和吹出低速氣體的第二氣浴組件。
光刻機整機內部不同區域對於溫度、壓力的要求各不相同,尤其是運動台區域和測量系統區域,對於溫度、壓力的要求較高。
在運動台區域中,由於運動台工作時有很高的速度和加速度,而且運動台本身就是一個移動的熱源,對周圍環境有影響,為了保證運動台的精密運動穩定可靠,運動台區域的環境需要較為穩定。然而,根據運動台的運動軌跡,氣浴裝置中固定設置在光刻機的框架上的氣體調節單元需要覆蓋整個運動台區域,氣體調節單元的面積較大,且需要佔據較大的空間。並且固定設置在光刻機的框架上的氣體調節單元吹出的氣體的風向不能調整,運動台區域內某些位置不能被氣體調節單元吹出的氣體較好的覆蓋。
光刻機的測量系統一般有干涉儀測量系統和/或光刪尺測量系統,但是無論是具有干涉儀測量系統還是光柵尺測量系統的光刻機,測量系統區域的環境均需要較為穩定。
對於包括干涉儀測量系統的光刻機,第一氣浴組件需要覆蓋整個干涉儀光路,以使光路上的溫度穩定、壓力波動小,避免干涉儀光路受到周圍環境的影響。由於干涉儀光路的末端靠近物鏡,無法在整個干涉儀光路上全程設置第一氣浴組件,通常採用的辦法是使靠近干涉儀光路的末端處的第一氣浴組件具有斜向吹風的功能,使第一氣浴組件吹出的氣體能夠覆蓋干涉儀光路的末端。這種斜向吹風的功能通常藉由格柵導向板改變第一氣浴組件吹出的氣體的風向實現,其中,格柵導向板的結構示意圖如第1圖所示。但是,格柵導向板是固定設置在光刻機的框架上的,格柵導向板設計安裝好後吹出氣體的風向便也無法調整,因此改變吹出的氣體的風向的程度有限。
對於包括光柵尺測量系統的光刻機,平面光柵尺110安裝在主基板120的下表面上,而光柵尺讀頭130安裝在運動台140上並跟隨運動台140一起運動。如下第2圖所示,第2圖是包括光柵尺測量系統的光刻機的結構示意圖,在曝光工作時運動台140按照預定軌跡掃描運動,運動台140的位置不斷變化導致光柵尺讀頭130的位置也不斷變化,運動台140讀頭附近需要氣體持續吹淋,才能使光柵尺讀頭130始終被氣浴覆蓋,從而保證測量系統溫度環境穩定。同時氣體持續吹淋也可以帶走運動台140散發的熱量,使運動台140溫度穩定,進而使運動台140熱變形對精度的影響減小,有利於提高運動台140的精度及測量系統的精度。根據運動台140的運動軌跡,氣浴裝置中固定設置在光刻機的框架上的多個氣體調節單元需要覆蓋整個運動台140區域,多個氣體調節單元的面積較大,且需要佔據較大的空間。然而,整個運動台140區域中有很大一部分區域是光柵尺所在,氣浴裝置的多個氣體調節單元無法佈置。
不論是包括光柵尺測量系統的光刻機還是包括干涉儀測量系統的光刻機,光刻機內部的氣浴裝置中的多個氣體調節單元都是相對光刻機的框架固定設置的,光刻機內部的氣浴裝置中的多個氣體調節單元設計安裝好後吹出氣體的風向便也無法調整。在實際工程應用中,若要使氣體調節單元吹出的氣體始終覆蓋運動台區域中的運動件、光柵尺讀頭和干涉儀光路,則需要調整氣體調節單元吹出的氣體的風向,而若要調整氣體調節單元吹出的氣體的風向則必須停機,更換氣體調節單元或者改變氣體調節單元的安裝角度來更改氣體調節單元吹出的氣體的風向,非常麻煩,並且光刻機中設置氣浴裝置的空間有限。同時在有些區域中被控對像是運動件時,在有限的空間裡相對光刻機的框架固定設置的多個氣體調節單元無法使運動件始終被氣浴覆蓋。
本發明的目的在於提供一種氣浴裝置和光刻機,以解決習知的氣浴裝置和光刻機吹送氣體的風向不能調整導致運動件不能被氣浴即時覆蓋的問題。
為解決上述技術問題,本發明提供一種氣浴裝置,所述氣浴裝置用於向運動件吹送氣體,所述氣浴裝置包括供氣單元、至少一個氣體調節單元和控制單元,所述供氣單元用於向每個所述氣體調節單元提供氣體,所述氣體調節單元用於吹送所述氣體,所述控制單元用於控制所述氣體調節單元即時調節吹送的所述氣體的方向,以使所述氣體調節單元吹送的所述氣體的方向隨著所述運動件位置的變化而即時變化。
可選的,每個所述氣體調節單元包括至少一個氣浴,每個所述氣浴用於吹送所述氣體,其中,所述至少一個氣浴中的至少一個吹送的所述氣體的方向可調節。
可選的,吹送的氣體的方向可調節的所述氣浴包括氣浴本體、調整機構、端板和連接件,所述氣浴本體具有一中空的腔體,所述氣浴本體的腔體與所述供氣單元連接,所述調整機構設置在所述氣浴本體的腔體內,所述調整機構與所述端板連接,所述調整機構用於驅動所述端板轉動,所述連接件用於撓性連接所述氣浴本體和所述端板,所述端板上設置有至少一個通孔,每個所述通孔允許所述氣體通過。
可選的,所述連接件用於密封連接所述氣浴本體和所述端板。
可選的,吹送的氣體的方向可調節的所述氣浴還包括一鎖緊裝置,所述鎖緊裝置用於鎖緊所述調整機構以鎖定所述端板的位置。
可選的,至少一個所述氣體調節單元包括三個所述氣浴,分別為第一氣浴、第二氣浴和第三氣浴,所述第一氣浴、所述第二氣浴和所述第三氣浴均與所述供氣單元連通,從所述第一氣浴吹送出的氣體的風速大於從所述第二氣浴和所述第三氣浴送出的氣體的風速,其中,所述第一氣浴吹送的氣體的方向可調節。
可選的,所述控制單元包括運動件控制器、氣浴調整機構控制器和同步控制器,所述運動件控制器用於控制所述運動件運動,所述氣浴調整機構控制器用於控制所述氣體調節單元即時調節吹送氣體的方向,所述同步控制器用於控制所述運動件控制器和所述氣浴調整機構控制器同步動作,以使所述氣體調節單元吹送的氣體的方向隨著所述運動件位置的變化而即時變化。
可選的,所述控制單元還包括整機控制器,所述整機控制器用於發送運動件工作指令給所述運動件控制器,發送氣浴工作指令給所述氣浴調整機構控制器;所述運動件控制器接收所述運動件工作指令,並將所述運動件工作指令轉換成軌跡規劃參數,並藉由所述軌跡規劃參數控制所述運動件運動;所述氣浴調整機構控制器接收所述氣浴工作指令,並將所述氣浴工作指令轉換成初始參數設定值,藉由所述初始參數設定值控制所述氣體調節單元動作;所述同步控制器藉由同步時序流向所述運動件控制器和所述氣浴調整機構控制器發送同步控制時序訊息,以控制所述運動件控制器和所述氣浴調整控制器同步動作。
可選的,所述供氣單元包括氣體發生裝置、氣體過濾淨化裝置、氣體溫度控制裝置和管道,所述氣體發生裝置藉由所述管道與所有的所述氣體調節單元連接,所述氣體過濾淨化裝置設置在所述管道上並且位於所述氣體發生裝置和每個所述氣體調節單元之間,所述氣體溫度控制裝置設置在所述管道上並且位於所述氣體過濾淨化裝置和每個所述氣體調節單元之間,所述氣體發
生裝置用於產生所述氣體,所述氣體過濾淨化裝置用於淨化所述氣體,所述溫度控制裝置用於控制所述氣體的溫度。
本發明還提供一種光刻機,包括上述的氣浴裝置。
本發明提供的一種氣浴裝置和光刻機,具有以下有益效果:由於所述供氣單元用於提供氣體,所述氣體調節單元用於吹送氣體,且所述氣體調節單元吹送氣體的方向可調節,並且氣體調節單元吹送氣體的方向的調節是由控制單元控制的,控制單元控制的方式是使所述氣體調節單元即時調節所述氣體調節單元吹送的氣體的方向,以使所述氣體調節單元吹送的氣體的方向隨著運動件位置的變化而即時變化。所述氣體調節單元吹送的氣體的方向隨著運動件位置的變化而即時變化,因此相較於習知技術中吹送的氣體的方向不可調節的氣浴裝置,可使得氣體調節單元吹送的氣體的方向隨著運動件位置的變化而即時調節,從而使運動件能被氣體調節單元吹送的氣體即時覆蓋,即使運動件被氣浴即時覆蓋。也由於氣體調節單元吹送的氣體的方向可調節,因此可在減少氣體調節單元的面積的情況下使得運動件能被氣體調節單元吹送的氣體即時覆蓋,簡化氣浴裝置的體積,且便於調節氣體調節單元吹送的氣體的方向,提高氣浴裝置維護和調整效率。
110:平面光柵尺
120:主基板
130:光柵尺讀頭
140:運動台
210:氣體發生裝置
220:氣體過濾淨化裝置
230:氣體溫度控制裝置
240:管道
300:氣體調節單元
310:第一氣浴
311:第一氣浴本體
312:第一調整機構
313:第一端板
314:第一連接件
320:第二氣浴
330:第三氣浴
410:運動台框架
420:運動台
430:平面光柵尺
450:主基板
510:抽氣裝置
520:排氣裝置
610:第一位置
620:第二位置
630:第三位置
640:第四位置
710:整機控制器
720:運動件控制器
730:氣浴調整機構控制器
740:同步控制器
750:運動件
第1圖是格柵導向板的結構示意圖;第2圖是包括光柵尺測量系統的光刻機的結構示意圖;第3圖是本發明實施例一中氣浴裝置的主視圖;第4圖是第3圖中的氣浴裝置的俯視圖;
第5圖是本發明實施例一中氣體調節單元的結構示意圖;第6圖是本發明實施例一中第一氣浴的結構示意圖;第7圖是本發明實施例一中第一氣浴中第一端板的結構示意圖;第8圖是本發明實施例一中氣浴裝置的控制單元的結構方塊圖;第9圖是本發明實施例一中運動台在兩列氣體調節單元之間的結構示意圖;第10圖是本發明實施例一中運動台在兩列氣體調節單元之間偏向X正向一側的結構示意圖;第11圖是本發明實施例一中運動台在兩列氣體調節單元之間偏向X負向一側的結構示意圖;第12圖是本發明實施例一中運動台不同位置處光柵尺讀頭的風速示意圖。
以下結合圖式和具體實施例對本發明提出的氣浴裝置和光刻機作進一步詳細說明。根據下面說明和申請專利範圍,本發明的優點和特徵將更清楚。需說明的是,圖式均採用非常簡化的形式且均使用非精准的比例,僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。
實施例一
本實施例提供一種氣浴裝置。參考第3圖和第4圖,第3圖是本發明實施例一中氣浴裝置的主視圖,第4圖是第3圖中的氣浴裝置的俯視圖,所述氣浴裝置用於向所述運動件吹送氣體,所述氣浴裝置包括供氣單元、至少一個氣體調節單元300和控制單元,所述供氣單元用於提供氣體,所述氣體調節單元300用於吹送氣體,且所述氣體調節單元300吹送氣體的方向可調節,所述控制單元用於控制所述氣體調節單元300即時調節所述氣體調節單元300吹送氣體的
方向,以使所述氣體調節單元300吹送氣體的方向隨著運動件位置的變化而即時變化。
由於所述供氣單元用於提供氣體,所述氣體調節單元300用於吹送氣體,且所述氣體調節單元300吹送氣體的方向可調節,並且氣體調節單元300吹送氣體的方向的調節是由控制單元控制的,控制單元控制的方式是使所述氣體調節單元300即時調節所述氣體調節單元300吹送氣體的方向,以使所述氣體調節單元300吹送氣體的方向隨著運動件位置的變化而即時變化。
所述氣體調節單元300吹送氣體的方向隨著運動件位置的變化而即時變化,因此相較於習知技術中吹送氣體的方向不可調節的氣浴裝置,可使得氣體調節單元300吹送氣體的方向隨著運動件位置的變化而即時調節,從而使運動件能被氣體調節單元300吹送的氣體即時覆蓋。也由於氣體調節單元300吹送氣體的方向可調節,因此可在減少氣體調節單元300的面積的情況下使得運動件能被氣體調節單元300吹送的氣體即時覆蓋,簡化氣浴裝置的體積,且便於調節氣體調節單元300吹送氣體的方向,提高維護和調整效率。
參考第3圖和第4圖,所述供氣單元用於吹送氣體,所述供氣單元包括氣體發生裝置210、氣體過濾淨化裝置220、氣體溫度控制裝置230和管道240。
所述氣體發生裝置210藉由管道240與所有的所述氣體調節單元300連接,所述氣體過濾淨化裝置220設置在所述管道240上,位於所述氣體發生裝置210和所述氣體調節單元300之間,所述氣體溫度控制裝置230設置在所述管道240上,位於所述氣體過濾淨化裝置220和所述氣體調節單元300之間。
其中,所述氣體發生裝置210用於產生氣體。所述氣體通常為濕空氣,例如,在浸沒系統中浸液蒸發會帶來溫度變化,導致相關零部件及矽片的尺寸變化從而影響曝光精度,通入濕空氣可以有效降低浸液蒸發速率,從而
可控制溫度的變化,進而降低由於溫度變化引起相關零部件及矽片的尺寸變化從而影響曝光精度的風險。所述氣體過濾淨化裝置220用於淨化所述氣體。所述氣體溫度控制裝置230用於控制所述氣體的溫度。
參考第5圖、第6圖和第7圖,第5圖是本發明實施例一中氣體調節單元300的結構示意圖,第6圖是本發明實施例一中第一氣浴310的結構示意圖,第7圖是本發明實施例一中第一氣浴310中第一端板313的結構示意圖,所述氣體調節單元300包括第一氣浴310、第二氣浴320和第三氣浴330。所述第一氣浴310、第二氣浴320和第三氣浴330均藉由所述管道240與所述供氣單元連通。所述第一氣浴310、第二氣浴320和第三氣浴330分別用於吹送氣體。其中,所述第一氣浴310吹送氣體的方向可調節。
具體的,如第5圖所示,所述第一氣浴310、第二氣浴320和第三氣浴330並排設置,且所述第一氣浴310、第二氣浴320和第三氣浴330的進氣口均與所述管道240連通,經過所述氣體溫度控制裝置230的氣體可從所述第一氣浴310、第二氣浴320和第三氣浴330的進氣口進入第一氣浴310、第二氣浴320和第三氣浴330的腔體中,並從所述第一氣浴310、第二氣浴320和第三氣浴330的排氣口吹出。所述第一氣浴310、第二氣浴320和第三氣浴330可調節氣體的速度,以使所述第一氣浴310吹送的氣體為高速氣體,所述第二氣浴320和所述第三氣浴330吹送的氣體為低速氣體,即在本申請實施例中,所述第一氣浴310吹送的氣體速度較所述第二氣浴320和所述第三氣浴330吹送的氣體的速度高。
如第6圖所示,所述第一氣浴310包括第一氣浴本體311、第一調整機構312、第一端板313和第一連接件314。
所述第一氣浴本體311具有一中空的腔體,所述第一氣浴本體311的腔體與所述管道240連通。所述第一調整機構312設置在所述第一氣浴本體311的腔體內,所述第一調整機構312與所述第一端板313連接,所述第一調整機構
312用於驅動所述第一端板313轉動。所述第一連接件314用於撓性連接所述第一氣浴本體311和所述第一端板313。所述第一端板313上設置有至少一個通孔,氣體可從所述通孔中流通。其中,所述第一氣浴本體311的腔體與所述管道240連通處為所述第一氣浴310的進氣口,所述第一端板313(上的通孔)為所述第一氣浴310的排氣口。
較佳地,所述第一連接件314還用於密封連接所述第一氣浴本體311和所述第一端板313,當所述氣浴裝置工作時,可使氣體僅能從所述第一端板313中流出,如此在藉由第一調整機構312驅動所述第一端板313轉動時,所述第一連接件314可避免氣體從所述第一端板313與所述第一氣浴本體311之間的間隙中洩漏,進而提高調節吹送氣體的方向的效率和準確度。
較佳地,所述第一氣浴310還包括一鎖緊裝置,所述鎖緊裝置用於鎖緊第一調整機構312,如此在所述第一調整機構312轉動後可藉由鎖緊裝置鎖緊,避免第一端板313在不需要轉動的時候,即不需要調整從所述第一端板313吹送的氣體的方向的時候轉動,進而導致第一端板313吹送的氣體的方向變化的問題,即將吹送氣體的方向鎖定在當前吹送方向下或者說鎖定在需要的吹送方向下,可進一步提高吹送氣體的方向的準確度。
具體的,本實施例中,所述第一氣浴本體311的內腔的形狀和大小從所述第一氣浴310的進氣端到所述第一氣浴本體311與所述第一端板313連接的一端依次變化,以使進入所述第一氣浴本體311的內腔中的氣體在內腔的作用下以預定的風速吹出,例如以較高的速度吹出。
所述第一調整機構312可藉由氣動、電動或者液壓等方式驅動所述第一端板313轉動。所述第一調整機構312包括驅動裝置和傳動裝置,所述驅動裝置用於藉由所述傳動裝置驅動所述第一端板313轉動。具體的,所述驅動裝置可為輸出旋轉動力的氣缸,所述傳動裝置為連接桿,所述氣缸的輸出端與所
述連接桿連接,所述連接桿與所述第一端板313固定連接,所述氣缸驅動所述連接桿轉動,所述連接桿驅動所述第一端板313轉動。
所述第一端板313中通孔的數量大於兩個,所述第一端板313呈板狀,所有的所述通孔成蜂窩狀設置在所述第一端板313上。所述通孔與所述第一端板313之間的夾角為θ(即所述通孔的軸線與所述第一端板313所在平面的夾角為θ),0°<θ<90°,θ的大小可根據不同機台的需求設計。從所述第一端板313吹送氣體的風向與所述第一端板313與所述第一氣浴本體311的相對位置有關,還與所述通孔與所述第一端板313之間的夾角θ的大小有關。所述第一端板313可選用不銹鋼、PTFE等材料製成。
所述連接件的材質可為橡膠、矽膠等具有一定彈性的材料,在密封連接第一端板313與第一氣浴本體311時,連接件可發生一定的形變,從而可避免第一端板313在第一調整機構312的驅動下轉動時,第一端板313與第一氣浴本體311之間的密封性被破壞。
所述第二氣浴320包括第二氣浴本體和第二端板。所述第二氣浴本體具有一中空的腔體,所述第二氣浴本體的腔體與所述管道240連通。所述第二端板上設置有至少一個通孔,氣體可從所述通孔中流過。所述第二端板固定設置在所述第二氣浴本體上。其中,所述第二氣浴本體的腔體與所述管道240連通處為所述第二氣浴320的進氣口,所述第二端板(上的通孔)為所述第二氣浴320的排氣口。所述第二氣浴本體的內腔的形狀和大小從所述第二氣浴320的進氣端到所述第二氣浴本體與所述第二端板連接的一端依次變化,以使進入所述第二氣浴本體的內腔中的氣體在內腔的作用下以預定的風速吹出,例如以較低的速度吹出。
所述第三氣浴330的結構與所述第二氣浴320的結構類似。所述第三氣浴330包括第三氣浴本體和第三端板。所述第三氣浴本體具有一中空的腔
體,所述第三氣浴本體的腔體與所述管道240連通。所述第三端板上設置有至少一個通孔,氣體可從所述通孔中流過。所述第三端板固定設置在所述第三氣浴本體上。其中,所述第三氣浴本體的腔體與所述管道240連通處為所述第三氣浴330的進氣口,所述第三端板(上的通孔)為所述第三氣浴330的排氣口。所述第三氣浴本體的內腔的形狀和大小從所述第三氣浴330的進氣端到所述第三氣浴本體與所述第三端板連接的一端依次變化,以使進入所述第三氣浴本體的內腔中的氣體在內腔的作用下以預定的風速吹出,例如以較低的速度吹出。
較佳地,為了保證氣體進入第一氣浴310、第二氣浴320和第三氣浴330時的風速以及潔淨度,在所述氣體溫度控制裝置230與所述氣體調節單元300之間的管道240上還設置有過濾器。為了使經過氣體溫度控制裝置230後的氣體的溫度穩定,將氣體溫度控制裝置230與所述氣體調節單元300之間的管道240設計為雙層結構,中間填充保溫材料,以降低管道240內的氣體受周圍環境影響的風險。
所述控制單元包運動件控制器、氣浴調整機構控制器和同步控制器。所述運動件控制器用於控制運動件運動,所述氣浴調整機構控制器用於控制所述氣體調節單元即時調節所述氣體調節單元吹送氣體的方向,所述同步控制器用於控制所述運動件控制器和所述氣浴調整機構控制器同步動作,以使所述氣體調節單元吹送氣體的方向隨著運動件位置的變化而即時變化。
參考第8圖,第8圖是本發明實施例一中氣浴裝置的控制單元的結構方塊圖,所述控制單元還包括整機控制器710,所述整機控制器710用於發送運動件工作指令給運動件控制器720,發送氣浴工作指令給氣浴調整機構控制器730。所述運動件控制器720接收所述運動件工作指令,並將所述運動件工作指令轉換成軌跡規劃參數,並藉由所述軌跡規劃參數控制運動件750運動。所述氣浴調整機構控制器730接收所述氣浴工作指令,並將所述氣浴工作指令轉換成初
始參數設定值,藉由所述初始參數設定值控制所述氣體調節單元300動作。所述同步控制器740藉由同步時序流向運動件控制器720和氣浴調整機構控制器730發送同步控制時序訊息,以控制運動件控制器720和氣浴調整控制器730同步動作。
具體的,所述氣浴調整機構控制器730藉由所述初始參數設定值控制所述氣體調節單元300的第一氣浴310的第一調整機構312動作。
所述氣浴裝置還包括抽氣裝置510,所述抽氣裝置510用於吸入所述氣體,並將所述氣體排出。
所述氣浴裝置還包括排氣裝置520,所述排氣裝置520與所述抽氣裝置510連通,所述抽氣裝置510藉由所述排氣裝置520吸入所述氣體。例如,所述排氣裝置520可為具有若干開孔的管道。
以下以應用在光刻機中的氣浴裝置為例,具體說明氣浴裝置的工作過程。
如第3圖和第4圖所示,所述光刻機包括運動台框架410、運動台420、平面光柵尺430、光柵尺讀頭和主基板450,所述運動台420設置在所述運動台框架410上,所述平面光柵尺430安裝在所述主基板450的下表面上,所述光柵尺讀頭安裝在運動台420上並跟隨運動台420一起運動。
所述氣體調節單元300的數量為八個,每四個所述氣體調節單元300沿Y軸方向呈一列設置,且八個所述氣體調節單元300分別以關於平行於Y軸的對稱軸對稱的方式設置在所述運動台框架410的兩側。所述抽氣裝置510的數量為兩個,兩個所述抽氣裝置分別以關於平行於X軸的對稱軸對稱的方式設置在所述運動台框架410的另外兩側。其中,由於所述抽氣裝置510和所述氣體調節單元300分別設置在所述運動台框架410兩組不同的側邊上,因此可便於從所述氣體調節單元300吹送的氣體較好的吹淋運動台420,再進入抽氣裝置510排出至
光刻機外。所述氣體溫度控制裝置230的數量為兩個,兩個所述氣體溫度控制裝置230分別以關於平行於Y軸的對稱軸對稱的方式設置在所述運動台框架410的兩側。每個所述氣體溫度控制裝置230與同側的四個氣體調節單元300連接,經過所述氣體過濾淨化裝置220處理後的氣體分兩路分別進入兩個氣體溫度控制裝置230中,並從兩個氣體溫度控制裝置230分別流向與氣體溫度控制裝置230對應的四個氣體調節單元300中。
其中,所述運動件包括所述運動台420,以及安裝在運動台420上並跟隨運動台420一起運動的光柵尺讀頭,在其他的實施例中所述運動件可僅僅包括所述運動台420或者僅僅包括所述光柵尺讀頭。
所述氣浴裝置向所述運動件吹送氣體以使所述運動件始終被氣體覆蓋的工作過程如下:首先,供氣單元提供氣體。
具體的,首先,氣體發生裝置210產生氣體,之後氣體藉由管道240流入氣體過濾淨化裝置220,經過氣體過濾淨化裝置220處理後,再藉由管道240流入氣體溫度控制裝置230中,藉由氣體溫度控制裝置230控制溫度後,藉由管道240進入氣體調節單元300中。較佳地,藉由氣體溫度控制裝置230控制溫度後的氣體經過過濾器再次過濾後,再藉由管道240進入氣體調節單元300中。
其次,氣體調節單元300在控制單元的控制下即時調節氣體調節單元300吹送氣體的方向,以使所述氣體調節單元300吹送氣體的方向隨著運動台420位置的變化而即時變化,同時所述氣體調節單元300吹送氣體。
具體的,所述整機控制器710發送運動件工作指令給運動件控制器720,發送氣浴工作指令給氣浴調整機構控制器730。所述運動件控制器720接收所述運動件工作指令,並將所述運動件工作指令轉換成軌跡規劃參數,並藉由所述軌跡規劃參數控制運動台420運動。所述氣浴調整機構控制器730接收所
述氣浴工作指令,並將所述氣浴工作指令轉換成初始參數設定值,藉由所述初始參數設定值控制所述氣體調節單元300動作。所述同步控制器740藉由同步時序流向運動件控制器720和氣浴調整機構控制器730發送同步控制時序訊息,以控制運動件控制器720和氣浴調整控制器730同步動作。
例如,參考第9圖,第9圖是本發明實施例一中運動台420在兩列氣體調節單元300之間的結構示意圖,當運動台420在兩列氣體調節單元300之間時,此時運動台420距兩側氣體調節單元300的距離一樣,兩側氣體調節單元300吹送氣體的方向與XOY平面之間的夾角相同,此時控制單元控制所述氣體調節單元300吹送氣體的方向與XOY平面之間的夾角相同,以使從氣體調節單元300吹送出的氣體可覆蓋當前位置的運動台420。
參考第10圖,第10圖是本發明實施例一中運動台420在兩列氣體調節單元300之間偏向X正向一側的結構示意圖,控制單元控制偏向X正向一側的氣體調節單元300吹送氣體的方向與XOY平面之間的夾角大於偏向X負向一側的氣體調節單元300吹送氣體的方向與XOY平面之間的夾角。
參考第11圖,第11圖是本發明實施例一中運動台420在兩列氣體調節單元300之間偏向X負向一側的結構示意圖,控制單元控制偏向X負向一側的氣體調節單元300吹送氣體的方向與XOY平面之間的夾角大於偏向X正向一側的氣體調節單元300吹送氣體的方向與XOY平面之間的夾角。
由於主基板450下表面有大面積區域佈置著平面光柵尺430,沿Y方向設置的兩列氣體調節單元300可使氣體調節單元300吹送的氣體在Y方向上全面覆蓋平面光柵尺430,而在X方向上氣體調節單元300吹送的氣體有可能不能覆蓋靠近兩列氣體調節單元300中間位置,而運動台420所處的位置大部分位於兩列氣體調節單元300中間的位置。可藉由仿真計算本實施例中的運動台420在
某一位置時光柵尺讀頭所在位置處的風速,以判斷氣體調節單元300吹送的氣體是否完全覆蓋位於相應位置處的光柵尺讀頭和運動台420。
其中,如第12圖所示,第12圖是本發明實施例一中運動台420運動到一位置其上的不同位置處的光柵尺讀頭的風速示意圖,在第一位置610、第二位置620、第三位置630和第四位置640處均有氣流藉由,因此當運動台420位於相應位置處時,所述運動台420和光柵尺讀頭均可以被氣流覆蓋。
實施例二
本實施例提供一種氣浴裝置。本實施例中的氣浴裝置與實施例一中的氣浴裝置的區別在於,所述氣浴裝置的氣體調節單元不相同。
具體的,本實施例中,所述氣體調節單元僅具有第一氣浴。所述第一氣浴藉由所述管道與所述氣體發生裝置連通。所述第一氣浴用於吹送氣體,且所述第一氣浴吹送氣體的方向可調節。當氣體流經第一氣浴時,所述第一氣浴可使流經所述第一氣浴的氣體變為高速氣體。
本實施例中,所述第一氣浴與實施例一中的第一氣浴結構相同,功能相似,在此不再贅述。
實施例三
本實施例提供一種氣浴裝置。本實施例中的氣浴裝置與實施例二中的氣浴裝置的區別在於,所述第一氣浴不相同。
具體的,本實施例中,所述第一氣浴包括第一氣浴本體、第一調整機構和第一端板。所述第一氣浴本體具有一中空的腔體,所述第一氣浴本體的腔體與所述管道連通。所述第一調整機構用於驅動所述第一氣浴本體轉動。
所述第一氣浴本體與所述第一端板固定連接。所述第一端板上設置有至少一個通孔,氣體可從所述通孔中流通。其中,所述第一氣浴本體的腔體與所述管道連通處為所述第一氣浴的進氣口,所述第一端板(上的通孔)為所述第一氣浴的排氣口。
由於所述第一調整機構可用於驅動所述第一氣浴本體轉動,因此可間接驅動與所述第一氣浴本體固定連接的第一端板轉動,從而可調節所述第一端板的位置,進而調節所述第一氣浴吹送氣體的方向。即本實施例中,所述第一氣浴中的第一調整機構驅動第一氣浴本體轉動,並且由於所述第一氣浴本體和第一端板固定連接,因此無需設置第一連接件連接第一氣浴本體和第一端板。
實施例四
本實施例提供一種氣浴裝置。本實施例中的氣浴裝置與實施例一中的氣浴裝置的區別在於,所述氣浴裝置的氣體調節單元不相同。
本實施例中,所述氣體調節單元包括第一氣浴和第二氣浴。所述第一氣浴和第二氣浴均藉由管道與所述供氣單元連通,所述第一氣浴和第二氣浴分別用於吹送氣體。其中,所述第一氣浴吹送氣體的方向可調節。
具體的,所述第一氣浴和第二氣浴並排設置,且所述第一氣浴和第二氣浴的進氣口均與所述管道連通,經過所述氣體溫度控制裝置的氣體可從所述第一氣浴和第二氣浴的進氣口進入第一氣浴和第二氣浴的腔體中,並從所述第一氣浴和第二氣浴的排氣口吹出。所述第一氣浴和第二氣浴可調節氣體的
速度,以使所述第一氣浴吹送的氣體為高速氣體,所述第二氣浴吹送的氣體為低速氣體。
所述第一氣浴包括第一氣浴本體、第一調整機構、第一端板和第一連接件。
所述第一氣浴本體具有一中空的腔體,所述第一氣浴本體的腔體與所述管道連通。所述第一調整機構設置在所述第一氣浴本體的腔體內,所述第一調整機構與所述第一端板連接,所述第一調整機構用於驅動所述第一端板轉動。所述第一連接件用於撓性連接所述第一氣浴本體和所述第一端板。所述第一端板上設置有至少一個通孔,氣體可從所述通孔中流通。其中,所述第一氣浴本體的腔體與所述管道連通處為所述第一氣浴的進氣口,所述第一端板(上的通孔)為所述第一氣浴的排氣口。
所述第二氣浴包括第二氣浴本體和第二端板。所述第二氣浴本體具有一中空的腔體,所述第二氣浴本體的腔體與所述管道連通。所述第二端板上設置有至少一個通孔,氣體可從所述通孔中流過。所述第二端板固定設置在所述第二氣浴本體上。其中,所述第二氣浴本體的腔體與所述管道連通處為所述第二氣浴的進氣口,所述第二端板(上的通孔)為所述第二氣浴的排氣口。
所述第二氣浴本體的內腔的形狀和大小從所述第二氣浴的進氣端到所述第二氣浴本體與所述第二端板連接的一端依次變化,以使進入所述第二氣浴本體的內腔中的氣體在內腔的作用下以預定的風速吹出,例如以較低的速度吹出。
在其他的實施例中,所述氣體調節單元僅包括第一氣浴和第三氣浴。所述第一氣浴和第三氣浴均藉由管道與所述供氣單元連通,所述第一氣浴和第三氣浴分別用於吹送氣體。其中,所述第一氣浴吹送氣體的方向可調節。
所述第三氣浴與所述第一氣浴的連接關係,以及所述第三氣浴的結構與作用與本實施例中的第二氣浴相同,在此不再贅述。
實施例五
本實施例提供一種氣浴裝置。本實施例中的氣浴裝置與實施例四中的氣浴裝置的區別在於,所述氣浴裝置的第二氣浴不相同,所述第二氣浴吹送氣體的方向也可調節。
本實施例中,所述第二氣浴包括第二氣浴本體、第二調整機構、第二端板和第二連接件。
所述第二氣浴本體具有一中空的腔體,所述第二氣浴本體的腔體與所述管道連通。所述第二調整機構設置在所述第二氣浴本體的腔體內,所述第二調整機構與所述第二端板連接,所述第二調整機構用於驅動所述第二端板轉動。所述第二連接件用於撓性連接所述第二氣浴本體和所述第二端板。所述第二端板上設置有至少一個通孔,氣體可從所述通孔中流通。其中,所述第二氣浴本體的腔體與所述管道連通處為所述第二氣浴的進氣口,所述第二端板(上的通孔)為所述第二氣浴的排氣口。
控制單元控制氣體調節單元中的第一氣浴和第二氣浴即時調節吹送氣體的方向,以使吹送氣體的方向隨著運動件位置的變化而即時變化。
實施例六
本實施例提供一種氣浴裝置。本實施例中的氣浴裝置與實施例一中的氣浴裝置的區別在於,所述氣浴裝置的氣體調節單元不相同。
本實施例中,所述氣體調節單元包括第一氣浴和第二氣浴,以及調整機構。所述第一氣浴和第二氣浴均藉由管道與所述供氣單元連通,所述第一氣浴和第二氣浴分別用於吹送氣體。其中,所述第一氣浴和所述第二氣浴吹送氣體的方向可同時調節。所述第一氣浴和第二氣浴連接,所述調整機構用於驅動所述第一氣浴和第二氣浴轉動。控制單元控制氣體調節單元中的調整機構
同時即時調節第一氣浴和第二氣浴吹送氣體的方向,以使吹送氣體的方向隨著運動件位置的變化而即時變化。
具體的,所述第一氣浴和第二氣浴並排設置,且所述第一氣浴和第二氣浴的進氣口均與所述管道連通,經過所述氣體溫度控制裝置的氣體可從所述第一氣浴和第二氣浴的進氣口進入第一氣浴和第二氣浴的腔體中,並從所述第一氣浴和第二氣浴的排氣口吹出。所述第一氣浴和第二氣浴可調節氣體的速度,以使所述第一氣浴吹送的氣體為高速氣體,所述第二氣浴吹送的氣體為低速氣體。
所述第一氣浴包括第一氣浴本體和第一端板。所述第一氣浴本體具有一中空的腔體,所述第一氣浴本體的腔體與所述管道連通。所述第一氣浴本體與所述第一端板固定連接。所述第一端板上設置有至少一個通孔,氣體可從所述通孔中流通。其中,所述第一氣浴本體的腔體與所述管道連通處為所述第一氣浴的進氣口,所述第一端板(上的通孔)為所述第一氣浴的排氣口。
所述第二氣浴包括第二氣浴本體和第二端板。所述第二氣浴本體具有一中空的腔體,所述第二氣浴本體的腔體與所述管道連通。所述第二氣浴本體與所述第二端板固定連接。所述第二端板上設置有至少一個通孔,氣體可從所述通孔中流通。其中,所述第二氣浴本體的腔體與所述管道連通處為所述第二氣浴的進氣口,所述第二端板(上的通孔)為所述第二氣浴的排氣口。
由於所述調整機構可用於驅動所述第一氣浴和第二氣浴同時轉動,因此可間接驅動與所述第一氣浴本體和第二氣浴本體固定連接的第一端板和第二端板轉動,從而可調節所述第一端板和第二端板的位置,進而調節所述第一氣浴和所述第二氣浴吹送氣體的方向。
實施例七
本實施例提供一種氣浴裝置。本實施例中的氣浴裝置與實施例一中的氣浴裝置的區別在於,所述氣浴裝置的第二氣浴不相同。
本實施例中,所述第二氣浴的結構和功能與所述第一氣浴的結構和功能相似,即可藉由第二氣浴中的第二調整機構調節所述第二端板轉動,進而改變所述第二氣浴吹送氣體的方向。
在其他的實施例中,所述第三氣浴結構和功能與所述第一氣浴的結構和功能相似,即可藉由第三氣浴中的第三調整機構調節所述第三端板轉動,進而改變所述第三氣浴吹送氣體的方向。也可以是第二氣浴和第三氣浴中的任一個與所述第一氣浴的結構和功能相似。
實施例八
本實施例提供一種氣浴裝置。本實施例中的氣浴裝置與實施例一中的氣浴裝置的區別在於,所述氣體調節單元的結構不相同。
所述氣體調節單元包括第一氣浴、第二氣浴、第三氣浴以及調整機構。所述第一氣浴、第二氣浴和第三氣浴均藉由所述管道與所述供氣單元連通。所述第一氣浴、第二氣浴和第三氣浴分別用於吹送氣體。所述調整機構用於在控制單元的控制下驅動所述第一氣浴、第二氣浴、第三氣浴同時轉動,以調節所述第一氣浴、第二氣浴和第三氣浴吹送氣體的方向。
實施例九
本實施例提供一種光刻機,所述光刻機包括上述實施例中的任一種氣浴裝置。
上述描述僅是對本發明較佳實施例的描述,並非對本發明範圍的任何限定,所屬技術領域具有通常知識者根據上述揭示內容做的任何變更、修飾,均屬申請專利範圍的保護範圍。
210:氣體發生裝置
220:氣體過濾淨化裝置
230:氣體溫度控制裝置
240:管道
300:氣體調節單元
410:運動台框架
420:運動台
430:平面光柵尺
450:主基板
510:抽氣裝置
520:排氣裝置
Claims (9)
- 一種氣浴裝置,其中該氣浴裝置用於向一運動件吹送一氣體,該氣浴裝置包括一供氣單元、至少一個氣體調節單元和一控制單元,該供氣單元用於向各該氣體調節單元提供該氣體,各該氣體調節單元包括至少一個氣浴,各該氣浴用於吹送該氣體,該控制單元用於控制至少一個該氣浴中的至少一個即時調節吹送的該氣體的方向,以使該至少一個氣浴中的該至少一個吹送的該氣體的方向隨著該運動件位置的變化而即時變化。
- 如請求項1所述的氣浴裝置,其中,吹送的該氣體的方向可調節的該氣浴包括一氣浴本體、一調整機構、一端板和一連接件,該氣浴本體具有中空的一腔體,該氣浴本體的該腔體與該供氣單元連接,該調整機構設置在該氣浴本體的該腔體內,該調整機構與該端板連接,該調整機構用於驅動該端板轉動,該連接件用於撓性連接該氣浴本體和該端板,該端板上設置有至少一個通孔,各該通孔允許該氣體通過。
- 如請求項2所述的氣浴裝置,其中該連接件用於密封連接該氣浴本體和該端板。
- 如請求項2所述的氣浴裝置,其中,吹送的氣體的方向可調節的該氣浴進一步包括一鎖緊裝置,該鎖緊裝置用於鎖緊該調整機構以鎖定該端板的位置。
- 如請求項1所述的氣浴裝置,其中,至少一個該氣體調節單元包括三個該氣浴,分別為一第一氣浴、一第二氣浴和一第三氣浴,該第一氣浴、該第二氣浴和該第三氣浴均與該供氣單元連通,從該第一氣浴吹送出的氣體的風速大於從該第二氣浴和 該第三氣浴送出的氣體的風速,其中,該第一氣浴吹送的氣體的方向可調節。
- 如請求項1所述的氣浴裝置,其中該控制單元包括一運動件控制器、一氣浴調整機構控制器和一同步控制器,該運動件控制器用於控制該運動件運動,該氣浴調整機構控制器用於控制該氣體調節單元即時調節吹送氣體的方向,該同步控制器用於控制該運動件控制器和該氣浴調整機構控制器同步動作,以使該氣體調節單元吹送的氣體的方向隨著該運動件位置的變化而即時變化。
- 如請求項6所述的氣浴裝置,其中該控制單元進一步包括一整機控制器,該整機控制器用於發送一運動件工作指令給該運動件控制器,發送一氣浴工作指令給該氣浴調整機構控制器;該運動件控制器接收該運動件工作指令,並將該運動件工作指令轉換成一軌跡規劃參數,並藉由該軌跡規劃參數控制該運動件運動;該氣浴調整機構控制器接收該氣浴工作指令,並將該氣浴工作指令轉換成一初始參數設定值,藉由該初始參數設定值控制該氣體調節單元動作;該同步控制器藉由同步時序流向該運動件控制器和該氣浴調整機構控制器發送同步控制時序訊息,以控制該運動件控制器和該氣浴調整控制器同步動作。
- 如請求項1所述的氣浴裝置,其中該供氣單元包括一氣體發生裝置、一氣體過濾淨化裝置、一氣體溫度控制裝置和一管道,該氣體發生裝置藉由該管道與所有的該氣體調節單元連接,該氣體過濾淨化裝置設置在該管道上並且位於該氣體發生裝置和各該氣體調節單元之間,該氣體溫度控制裝置設置在該管道上並且位於該氣體過濾淨化裝置和各該氣體調節單元之間,該氣 體發生裝置用於產生該氣體,該氣體過濾淨化裝置用於淨化該氣體,該溫度控制裝置用於控制該氣體的溫度。
- 一種光刻機,其包括如請求項1-8中任一項所述的氣浴裝置。
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