[發明專利]真空系統及使用該真空系統的浸沒式光刻機

有效

• 申請號: 202011608108.0
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112684675B
• 公開（公告）日: 2023-02-21
• 發明（設計）人: 嵇佳;李元;杜亮;張穎;徐寧;付婧媛;付新
• 申請（專利權）人: 浙江啟爾機電技術有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱亞冠

本發明涉及一種真空系統及使用該真空系統的浸沒式光刻機。本發明包括氣液分離罐，氣液兩相流在氣液分離罐內分離為氣相和液相流體，并分別沿兩條流路流動；輸送氣體和液體的兩條流路匯合連通后再由真空源統一抽排，在輸送氣體或者液體的流路上設置控制閥，根據氣液分離罐或者附屬流路內的壓力進行反饋調節，保證向抽排端口輸出的真空壓力穩定；本發明解決了高精度真空調節器不宜接觸液體的技術問題，能夠使用較少的流控器件實現真空壓力的高精度控制，降低了系統的復雜度和成本，尤其適用于對含液量較少的氣液兩相流的抽排。

技術領域

本發明屬于真空系統技術領域，涉及一種真空系統及使用該真空系統的浸沒式光刻機。

背景技術

使用真空系統對流體進行抽排，有時需要對真空系統提供的壓力進行精密調節，以保持穩定的抽排能力。如果被抽排的對象是氣液兩相流，則存在壓力控制精度差的問題。造成真空系統抽排氣液兩相流的壓力穩定性差的原因，主要是因為氣液兩相流本身往往具有較強烈的壓力脈動，會干擾真空系統的壓力反饋調節功能；另外，為獲得高壓力穩定性，真空系統需要配置高性能的壓力傳感器、控制閥等流控部件，而高性能的壓力傳感器和控制閥往往是針對單相流體進行設計的，如果被控流體對象是氣液兩相流，會對流控部件的性能造成明顯影響，甚至損壞流控部件。

參考本申請人提出的公開號為CN110354685A的發明專利申請，在浸沒式光刻機中，浸沒控制單元向投影物鏡和產地之間的間隙提供和回收浸沒流體；在回收浸沒流體時，往往形成氣液兩相流。而為了保證在襯底運動時對浸沒液體的有效約束以避免造成污染，需要維持對氣液兩相流的抽排真空壓力的穩定。因此，需要在浸沒式光刻機中配置一種適用于氣液兩相流的抽排壓力穩定的真空系統。

一種常見的適用于氣液兩相流抽排的真空系統如圖1所示，真空系統包括氣液分離罐2；氣液分離罐2的上部引出第一流路21，氣液分離罐2的下部引出第二流路22，第一流路21上設置第一控制閥51及其下游的第一真空源31；第二流路22上設置第二控制閥52及其下游的第二真空源32；氣液兩相流自流體源1流入氣液分離罐2，依靠重力分離等原理，氣相聚集在氣液分離罐2的上部而液相聚集在氣液分離罐2的下部；氣體經第一流路21被第一真空源31抽排，液體經第二真空源32抽排；設置壓力傳感器4監測氣液分離罐2內部的壓力并將壓力信號傳遞至控制器，控制器根據氣液分離罐2內部的壓力調節第一控制閥51和第二控制閥52的開度，分別對抽排氣體和液體的速度進行調節，從而調節氣液分離罐2內的壓力使其穩定。

在圖1所示的真空系統中，氣液兩相流在氣液分離罐2中被分離為氣體和液體后分別被兩條相互獨立的流路所抽排，至少需要兩個抽排泵以及兩個控制閥，并且分別需要適用于兩種流體介質的型號，使得真空系統的流體組件較多，安裝配置復雜，成本高。

發明內容

本發明的目的就是提供一種真空系統及使用該真空系統的浸沒式光刻機，具有較少流控部件同時能提供穩定抽排負壓。

本發明包括氣液分離罐、真空源；氣液分離罐的上部引出第一流路，下部引出第二流路，第一流路和第二流路匯合連通后與真空源連通；第一流路上具有第一控制閥；氣液分離罐還與真空壓力的輸出端連接；所述真空源允許抽排氣液兩相流。

所述真空源包括液環真空泵。

所述氣液分離罐上設置壓力傳感器，壓力傳感器監測氣液分離罐內的壓力并將測得的壓力信號傳遞至控制器，控制器向所述第一控制閥發出信號調節第一流路中流體的流速，從而調節氣液分離罐內的壓力。

所述第二流路上具有第二控制閥，第二控制閥是手動閥。

所述第二流路上具有第二控制閥，根據氣液分離罐內的壓力或者第二流路內的壓力調節第二控制閥。

所述第一控制閥是具有壓力反饋調節功能的真空調節器。

所述第二流路上具有節流器。