[发明专利]一种浸没式光刻机密封气体的加湿装置

说明书

技术领域

本发明属于洁净压力气体的加湿技术领域，涉及一种浸没式光刻机密封气体的加湿装置。

背景技术

浸没式光刻机于干式光刻机的基础上，在投影物镜和光刻硅片中间填充高折射率的液体，使得曝光辐照具有更小的波长，从而获得更高的分辨率和焦深。光刻机中常采用超纯水作为浸没液，并使用局部浸没方式，这种浸没方式是把投影物镜固定，最后一个物镜头始终浸没在水中，为了保证在扫描时浸没液流场的稳定，需要持续的供给浸没液，以及在浸没液周围持续供给超纯空气用于浸没液的密封。这里，由于密封气体的供给，会造成硅片表面的液膜蒸发，从而引起硅片的变形，此时就会导致光刻机投影偏置，致使刻蚀误差加大。为此，就需要一个有效的加湿装置进行超纯密封气体的加湿，保证密封气体的湿度在一个较高的程度，以减少蒸发率，保证刻蚀精度。

发明内容

本发明的目的就是提供一种浸没式光刻机密封气体的加湿装置。

本发明包括加湿器箱体、称重水位控制及传感保护模块、水温控制模块、气泡发生及压制模块。所述的称重水位控制及传感保护模块设置在加湿器箱体底部，水温控制模块和气泡发生及压制模块均设置在加湿器箱体内部。

所述的加湿器箱体包括下密封法兰、上密封法兰、箱体。上密封法兰固定设置在箱体箱壁底部，下密封法兰与上密封法兰两端紧固安装，下密封法兰上顶面与上密封法兰下底面贴合；水温控制模块包括温度传感器和加热器。温度传感器垂直密封法兰设置在箱体中部；加热器有两个，两个加热器中线在正视方向与温度传感器中线重合，以温度传感器为中轴线对称设置。气泡发生及压制模块包括钛粉曝气头和丝网滤泡板。钛粉曝气头有两个，以温度传感器为中轴线左右对称设置；钛粉曝气头通过穿板管接头固定在箱底，与外部的供气管道连接；丝网滤泡板设置在箱体内顶部。

所述的温度传感器的底部、两个钛粉曝气头的底部与两个加热器的底部均用螺纹固定在密封法兰下底面，温度传感器的顶部、两个钛粉曝气头的顶部与两个加热器的顶部穿过下密封法兰和上密封法兰伸入箱体中。在上密封法兰与箱体连接平面中部设置前后两个起盖螺钉。下密封法兰下底面设置有进水接口、出水接口，进水接口、出水接口一端焊接在下密封法兰上，并与在箱体内部相通，另一端伸出下密封法兰下底面连接有柔性软管；箱体顶部开有出气口。与进水接口、出水接口连接的柔性软管上分别设置有进水电磁阀和出水电磁阀。进水接口用于将经纯化、软化、去离子的高纯水注入加湿器箱体，出水接口用水将废水排除箱体。

称重水位控制及传感保护模块包括传感器安装板、悬臂称重传感器、保护螺钉和减震器；悬臂称重传感器安装在下密封法兰下底面的四个角，悬臂称重传感器一侧和外壳底部下密封法兰固联，另一侧和传感器安装板固联。传感器安装板下底面的四个底角设置有减震器。传感器安装板下底面的两侧设置传感器保护支撑螺钉，每侧两个。

所述的高纯水经过纯化、软化和去离子处理。

所述的钛粉曝气头使用高温烧结的纯钛粉。

所述的上密封法兰采用316L不锈钢焊接在箱体箱壁底部。

所述的下密封法兰与上密封法兰两端通过M4螺栓紧固安装。

所述的下密封法兰与上密封法兰连接处设置金属垫片达到阶梯密封，能够承受0.5MPa的压力。

所述的丝网滤泡板安装高度和标定水量齐平，为钛粉曝气头直径的1.5倍。

所述的减震器选用橡胶减震器。

本发明采用高温烧结的纯钛粉曝气头分化气泡，增加加湿的接触面积；通过温度传感器、加热器等温控装置，控制加湿器内部的水温，增加加湿的速率，调控输出的气体湿度；通过称重传感器控制加湿器内部的水量；使用洁净的原材料避免二次污染；组成一个自动化的、能够得到50％-99％的出口相对湿度的洁净加湿装置。自动水位控制，不受流量的影响；带有溢流保护装置和水位报警系统，性能更加可靠。

附图说明

图1是加湿装置的主视半剖结构图；

图2是加湿装置左视全剖结构图。

具体实施方式

如图1和2所示，一种浸没式光刻机密封气体的加湿装置，包括加湿器箱体、称重水位控制及传感保护模块、水温控制模块、气泡发生及压制模块。称重水位控制及传感保护模块设置在加湿器箱体底部，水温控制模块和气泡发生及压制模块均设置在加湿器箱体内部。