[實用新型]曝光設備中的透鏡冷卻裝置

有效

• 申請號: 201420067126.6
• 申請日: 2014-02-14
• 公開（公告）號: CN203732878U
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 黃章詠;吳韋良;劉健行
• 申請（專利權）人: 上海和輝光電有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 張浴月;李玉鎖

技術領域

本實用新型涉及一種曝光設備中的透鏡冷卻裝置。

背景技術

隨著半導體性能要求的不斷提高，集成電路芯片的尺寸也越來越小，光刻工藝逐漸成為芯片制造中核心的工序。通常在一個完整的芯片制造工藝中，需要進行多次光刻工序，如在一個完整的45納米工藝芯片制造工藝中，視性能要求的不同大約需要40至60次光刻工序；而隨著器件尺寸的縮小，光刻的圖形也相應不斷縮小，光阻的厚度及光刻完成后的尺寸也越來越小；當芯片生產工藝從微米級到目前最先進的15納米工藝時，光刻所使用的波長也在隨著芯片工藝的進步不斷縮小，已經從汞的I、G系線發展到紫外區域的193nm紫外線、極紫外線EUV、乃至電子束，光刻已經成為一項精密加工技術。

在光刻工藝中，需要使用光刻機（scanner）來曝光定義電路圖形，由于在對曝光機臺的溫度進行控制時，不能對透鏡局部的溫度進行有效控制。當連續曝光時，由于光刻機的透鏡受熱會變形，曝光的聚焦點會隨透鏡組系統裝置熱變形發生漂移，導致光程差發生偏移，同時，對準也會發生偏移，導致晶圓上的成像發生畸變，影響到成像的精度。而且，現有的曝光機是使用數個透鏡組成光學系統,溫度控制如果不佳,不但影響到單獨透鏡成像精度,也影響到透鏡與透鏡交接處成像精度,并有可能產生交接處Mura。

現有單獨使用機臺吹風無法使每個透鏡均勻地將溫度降低,透鏡本身溫度波動過大,且透鏡間溫度差異也過大,這都將嚴重影響到成像精度。

發明內容

本實用新型的目的在于提出一種能夠準確均勻地控制曝光設備中透鏡溫度的透鏡冷卻裝置，能夠解決長時間曝光引起的透鏡溫度升高問題，以及透鏡與透鏡之間溫度差異過大問題。

為達此目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種曝光設備中的透鏡冷卻裝置，包括：

至少一個透鏡；

至少部分包覆所述至少一個透鏡的冷卻套，所述冷卻套為中空結構，包括進口和出口，在所述中空結構中具有用于冷卻的流體；

制冷裝置，與所述冷卻套連接，用于將對流體進行制冷，并將制冷之后的流體傳送至所述冷卻套；

溫度傳感器，與所述冷卻套連接，用于對冷卻套的溫度進行感測；

溫度控制裝置，與所述溫度傳感器和所述制冷裝置連接，用于根據所述溫度傳感器的感測結果控制制冷裝置的運行。

其中，所述冷卻套完全包覆所述透鏡。

其中，所述溫度傳感器為片式傳感器，貼附于所述冷卻套的外壁。

其中，所述進口設置于所述冷卻水套的上端部，所述出口設置于所述冷卻水套的下端部，所述片式傳感器設置于所述冷卻套的外壁上，所述進口與所述出口中間的位置。

其中，所述透鏡冷卻裝置包括多個透鏡，每個透鏡的冷卻套外壁上都貼附有至少一個片式傳感器，每個透鏡的冷卻套都與制冷裝置連接，述溫度控制裝置與制冷裝置和所有的片式傳感器連接，用于根據所述傳感器的感測結果控所述制冷裝置，進而控制每一透鏡的溫度。

其中，還包括與溫度控制裝置相連接的報警裝置，用于對溫度感測結果的異常發出報警。

與現有技術相比，本實用新型提出的透鏡冷卻裝置，能夠得到準確地控制透鏡溫度，并且使透鏡與透鏡之間的溫度沒有較大差異，提高成像精度。

附圖說明

圖1為根據本實用新型實施例的透鏡冷卻裝置的示意圖。

圖2為根據本實用新型實施例的制冷裝置的示意圖。

其中，附圖標記說明如下：

1、透鏡；2、冷卻套；3、進口；4、溫度傳感器；5、出口；11、壓縮機；12、冷凝器；13、蒸發器；14、熱交換器；15、冷卻水；16、制冷劑。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本實用新型，而非對本實用新型的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本實用新型相關的部分而非全部結構。

本具體實施方式提供了一種透鏡冷卻裝置。如圖1所示，該透鏡冷卻裝置包括透鏡1，在透鏡1的外部包覆透鏡的冷卻套2，在圖1中示出了冷卻套2完全地包覆透鏡的情況。冷卻套2為中空結構，具有在冷卻套2上端部的進口3和在冷卻套2下端的出口5。在冷卻套2中可以注入用于冷卻的流體，如冷卻水，冷卻氣體等。冷卻氣體可以是空氣或氮氣等。以冷卻流體為冷卻水為例，冷卻水從進口3流入冷卻水套，對冷卻水套包覆的透鏡進行冷卻。通過熱交換之后，透鏡的溫度下降，冷卻水的溫度升高，溫度升高之后的冷卻水從出口5排出，再經過制冷裝置進行制冷處理。