[實用新型]一種冷卻結構、主基板冷卻裝置及光刻機

有效

• 申請號: 201821616236.8
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN208922064U
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 楚傳鵬;楊志斌;宋興龍
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備（集團）股份有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 上海思捷知識產權代理有限公司 31295
• 代理人: 王宏婧

本實用新型公開了一種冷卻結構、主基板冷卻裝置及光刻機，所述冷卻結構包括設置在所述主基板內部的供循環冷卻液通過的冷卻通道，所述連續管道在所述主基板內的路徑分為上下兩層且形狀相同，所述循環冷卻液在兩層管道中的流動方向相反。所述主基板的冷卻裝置包括：溫度控制單元、主基板以及連接兩者的分流塊和集流塊，所述循環冷卻液從所述溫度控制單元的第二出水口經所述分流塊進入所述第一進水口，流經所述冷卻通道后，從所述第一出水口經所述集流塊回流到所述溫度控制單元。所述光刻機包括主基板、框架、減振器、物鏡和測量分系統。本實用新型解決了現有英瓦合金材質主基板制造成本高、周期長的問題，同時，保證了光刻機精度。

技術領域

本實用新型涉及光刻設備技術領域，尤其是涉及一種冷卻結構、主基板冷卻裝置及光刻機。

背景技術

光刻機是利用光學-化學反應原理和化學、物理刻蝕方法，將電路圖形傳遞到基底(單晶表面或介質層)上，形成有效圖形窗口或功能圖形的裝置。光刻裝置可以用于集成電路(IC)的制造。

主基板是光刻機內部世界核心部件之一，承擔主要的接口功能，承載功能和減震、隔振功能。主基板用于支撐其他分系統，保證各分系統間的相對安裝位置，降低外界振源對主基板的影響，保證主基板的振動穩定性，減小溫度變化引起的主基板的熱變形，確保安裝在主基板上的光學系統能達到光刻機要求的精度。

為降低外界振源對主基板穩定性的影響和減小主基板自身熱變形，常用處理辦法如下：

1.主基板通過高精度減振器隔離外界振源的影響，該方法能有效隔離外界振動的導入；

2.主基板材料選用熱膨脹系數較小的英瓦合金(Invar)，以減小溫度變化引起的主基板的熱變形。主基板精度要求很高，而英瓦合金切削困難，熱處理工藝復雜，加工周期較長；

3.增加熱抽排，帶走物鏡、照明、電機及電控箱等熱源產生的熱量。套刻精度的提高使溫度穩定性要求也隨之提高，產率的提升要求加工速度增加，電機熱負荷大幅增加，單純的熱抽排已無法滿足高精度的溫度控制要求。

尋求一種持續高效、穩定可靠的冷卻控制裝置，確保主基板溫度的穩定性，以減小由氣流引起的測量位置誤差、熱膨脹導致的尺寸誤差、由內部壓力不均勻以及投影物鏡溫度不均勻導致的成像畸變等，是當前亟待解決的技術問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種冷卻結構、主基板冷卻裝置及光刻機，以解決現有英瓦合金材質主基板加工制造成本高、交貨周期長的問題，同時，降低外界振源對主基板穩定性的影響及減小主基板自身熱變形。

為了達到上述目的，本實用新型提供了一種冷卻結構，所述冷卻結構包括設置在所述主基板內部的供循環冷卻液通過的冷卻通道，所述冷卻通道為一根連續管道，所述連續管道在所述主基板內的路徑分為上下兩層且形狀相同，所述循環冷卻液在兩層管道中的流動方向相反。

可選的，所述冷卻結構還包括多孔介質，所述多孔介質填充在所述連續管道的拐角處的內部。

可選的，所述多孔介質由固體骨架和孔隙空間組成，所述固體骨架由形狀不規則的固定顆粒組成，所述固定顆粒之間的間隙相互連通形成形狀復雜、走向無序的所述孔隙空間，所述循環冷卻液流過所述孔隙空間所產生的沖擊力方向各異并相互抵消。

可選的，所述冷卻結構設置有第一進水口和第一出水口。

可選的，所述兩層管道之間的距離通過仿真計算，使所述循環冷卻液對所述冷卻通道的沖擊力最小。