[實用新型]一種氣壓控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720076823.8
• 申請日: 2007-10-31
• 公開（公告）號: CN201097222Y
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 束劍平;王衛(wèi);李小平;楊園園
• 申請（專利權(quán)）人: 上海微電子裝備有限公司
• 主分類號: G05D16/00
• 分類號: G05D16/00
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司
• 代理人: 王敏杰

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種氣體壓力控制裝置，它用于將輸入的壓縮氣體調(diào)節(jié)并穩(wěn)定在所需的壓力和流量。它用在生產(chǎn)中，如在集成電路制造中對投影物鏡內(nèi)部氣體壓力和流量進行調(diào)節(jié)的裝置。

背景技術(shù)

在超大規(guī)模集成電路光學光刻中，決定微細圖形最細線寬的主要因素是光刻設(shè)備的光刻工作分辨力，而光刻分辨力主要由投影光刻物鏡的分辨力決定。隨著大規(guī)模集成電路器件集成度的提高，愈來愈要求高光刻工作分辨力，即要求光刻物鏡的數(shù)值孔徑N?A愈來愈大(目前N?A已達到0.6～0.7)，同時工作波長也愈來愈短(波長λ已短到248nm和193nm)。由于物鏡數(shù)值孔徑N?A的增大和波長λ的縮短，使物鏡變得十分復雜，對構(gòu)成物鏡的透鏡光學材料、透鏡加工精度，以及間隔精度要求大大提高，同時對環(huán)境溫度、氣壓要求變得非常嚴格，環(huán)境條件變化對成像質(zhì)量的影響已達到不能忽略的地步。

物鏡內(nèi)部穩(wěn)定的氣體壓力對于光刻機的性能是很重要的。同時為了避免物鏡被污染，可以采用對物鏡提供一個穩(wěn)定的氣流，并使物鏡內(nèi)部氣壓與外部環(huán)境中的大氣保持一定的過壓，防止外部環(huán)境中的大氣進入物鏡內(nèi)部，避免物鏡被污染。在對光學系統(tǒng)(如物鏡)供氣過程中，溫度和壓力是非常重要的參數(shù)。為了保證光刻機光刻過程中的性能，必須保證物鏡內(nèi)部環(huán)境的溫度、氣壓的穩(wěn)定性及控制精度。在光刻機中，由一套氣壓控制系統(tǒng)來為物鏡提供純凈的、壓力調(diào)節(jié)過的氣體。

圖1是目前在工業(yè)生產(chǎn)中使用的氣壓控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖(參見中國專利ZL01132509.7)。所述的氣壓控制系統(tǒng)主要由以下部分構(gòu)成：控制單元A、壓力傳感器B、氣源系統(tǒng)C、氣動機構(gòu)D、氣壓腔體E和信號處理電路F。壓力傳感器B將氣壓腔體E內(nèi)部的氣體壓力檢測出來，將壓力信號經(jīng)過信號處理電路F的轉(zhuǎn)換，送往控制單元A。控制單元A根據(jù)預先設(shè)定值與壓力傳感器B檢測值比較，輸出一個氣壓控制信號至氣動機構(gòu)D。氣動機構(gòu)D根據(jù)控制單元A輸出的控制信號來控制最終輸出氣體的壓力。本系統(tǒng)的控制精度主要取決于氣動機構(gòu)D對氣壓的調(diào)節(jié)精度和控制單元A的控制算法。一般的，氣動機構(gòu)D為一伺服、比例閥門。

在上述控制系統(tǒng)中，氣壓的調(diào)節(jié)是通過控制單元A根據(jù)采用的控制算法輸出一個控制信號控制氣動機構(gòu)D來完成的。如果將上述設(shè)備用于對集成電路制造設(shè)備光刻機的物鏡供氣，上述的控制裝置有如下的不足：

(1)由于氣動機構(gòu)D自身的控制精度的影響，其氣壓調(diào)節(jié)速度過快，不能平穩(wěn)的調(diào)節(jié)氣壓和氣流的變化，無法滿足光刻過程中對氣流高穩(wěn)定性、低流量的要求。

(2)控制系統(tǒng)過于復雜，需要專用的控制器對壓力傳感器B的信號處理及輸出控制信號，且控制系統(tǒng)需要外部動力來維持系統(tǒng)的運行。當系統(tǒng)的信號采集、信號處理、信號傳輸幾個部分任何一處出現(xiàn)問題，系統(tǒng)不能正常運行，可靠性低。

實用新型內(nèi)容

針對上述氣壓控制裝置存在的不足，本實用新型提供一種新的低壓高精度氣壓控制裝置。

實現(xiàn)上述實用新型目的的解決方案是，本實用新型的氣壓控制裝置在于具有兩個獨立的回路：供氣回路，排氣回路。其中，供氣回路由減壓閥、降壓毛細管、安全閥及連接管路構(gòu)成，排氣回路由毛細管及連接管路構(gòu)成。