浸没光刻机浸液流场密封气体温控技术研究
浸没式光刻机是迄今为止在45nm以下集成电路生产线上唯一得到广泛使用的半导体制造设备,浸没流场非接触式密封是浸没式光刻的核心技术之一。气体作为流场密封的主要介质,其温度的精度和稳定性将直接影响整个浸没系统和光刻环境。
本文围绕密封浸没流场的气体的温度控制开展研究,完成了以下的研究工作:依据浸没流场的气密封原理,对气体进入浸没单元后温度变化进行了流体仿真分析,确定了气体温控系统的需求指标。综合分析了密封气体温度、湿度、洁净度和压力流量等指标的关系,设计了供气系统的供气回路,确定了供气系统方案的温度控制方案。
提出了基于载热体回流的气液换热的气体温控方案。比较了直接温控(加热制冷)和间接温控(热交换)各自的特点,并根据气体温控系统小流量、高精度等特点,选择气液换热的控温方式。
分析了换热器的静态特性,选择了通过改变载热体温度来控制换热量的温控方式。同时针对载热体温控,提出了基于循环回路的控温方式,并深入分析了其特性,有效地提高了温控系统的惯性,改善了系统的控制特性。
完成了气体温控算法的设计,针对气体温度控制系统多干扰的特点,采用了串级控制结构,将干 ...