本发明专利技术公开了一种气浴装置、温控系统以及曝光设备，其涉及光刻机技术领域。该气浴装置包括温控本体及匀流件；温控本体设有一次匀化流道及与一次匀化流道分别连通的进气口和出气口；匀流件设于一次匀化流道内，匀流件形成有温控区及与温控区连通的二次匀化流道，二次匀化流道与一次匀化流道连通；一次匀化流道用于使气体形成层流流场；二次匀化流道用于减小温控区中不同位置的流速差值，并使温控区内的流场以层流形式出现，从进气口流至出气口，减小气流扰动对成像质量的影响。本发明专利技术改进了气浴装置的结构，通过两级流速匀化、气流流场控制，实现了微环境高精度温度控制，温控温度波动小，局部温度更均匀，有效降低了温控区的流速差值和温差。速差值和温差。速差值和温差。
【技术实现步骤摘要】
气浴装置、温控系统以及曝光设备
[0001]本专利技术涉及光刻机
，尤其涉及一种气浴装置、温控系统以及曝光设备。
技术介绍
[0002]随着社会的发展与进步，对于芯片的集成度要求越来越高，集成电路与半导体产业随之也迎来了技术更新的挑战。特别是在光刻机这类精密及超精密加工和测量领域，微环境的温度稳定性对于系统加工精度的影响十分重要，研究微环境高精度温度控制方法，研发相应的高效可靠恒温气浴装置，对于整个光刻系统的成像质量至关重要。
[0003]现有光刻曝光设备的温控装置主要包括环状气浴室及供气组件，环状气浴室套设于一光学组件外，供气组件通过环状气浴室向光学组件提供一设定温度范围的气体，以使光学组件表面的温度介于设定温度范围内。但是，这种传统的气浴温控方式，由于其结构的限制，其气体流场往往是不均匀的，局部温度不均匀，这会造成气浴场内部中心气流往边缘扩散的气体流动问题，影响气浴流场温度控制的稳定性和温度控制的极限能力。
技术实现思路
[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种气浴装置，旨在提高温控区内气体温度的均匀性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提出一种气浴装置，包括温控本体和匀流件；所述温控本体设有一次匀化流道及与所述一次匀化流道分别连通的进气口和出气口；所述匀流件设于所述一次匀化流道内，所述匀流件形成有温控区及与所述温控区连通的二次匀化流道，所述二次匀化流道与所述一次匀化流道连通；所述一次匀化流道用于对经所述进气口流入的气体进行第一次气体流场匀化处理，使气体形成层流流场并导流至所述匀流件；所述二次匀化流道用于对流入的气体进行第二次气体流场匀化处理，以减小所述温控区中不同位置的流速差值，并使所述温控区内的流场以层流形式出现，从所述进气口流至所述出气口，减小气流扰动对成像质量的影响。
[0006]可选地，所述匀流件呈环状设置，以形成圆形的所述温控区；所述匀流件的周壁上开设有多个间隔设置且孔径不同的导流孔，以形成多个所述二次匀化流道。
[0007]可选地，以所述进气口与所述出气口的中心连线为轴线，多个所述导流孔均沿所述轴线的方向延伸设置，且多个所述导流孔的孔径沿垂直于所述轴线的方向自所述温控区的中心向两侧由小至大分布。
[0008]可选地，所述一次匀化流道为曲线形流道，所述一次匀化流道包括与所述进气口连通的进气段及与所述出气口连通的出气段，所述进气段与所述出气段呈对称设置，所述进气段的流道宽度自所述进气口向所述匀流件呈逐渐增大的趋势，所述出气段的流道宽度自所述匀流件向所述出气口呈逐渐减小的趋势。
[0009]可选地，所述进气口中安装有进气阀，所述出气口中安装有出气阀，所述出气阀的孔径大于所述进气阀的孔径的2.5倍以上；其中，所述出气阀内设有止回阀，以减小所述出气阀内的气体回流至所述温控区，防止紊流现象对成像质量的不良影响。
[0010]可选地，所述温控本体的材质为聚四氟乙烯；和/或所述匀流件的材质为锡青铜。
[0011]为实现上述目的，本专利技术还提出一种温控系统，包括进气管路、进液管路、气液热交换器、微环境温控单元以及出气管路；所述进气管路适于通入气体；所述进液管路适于通入液体；所述气液热交换器的进气端与所述进气管路连通，所述气液热交换器的进液端与所述进液管路连通；所述气液热交换器用于使气体与液体进行热交换，以控制气体的温度；所述微环境温控单元为如上所述的气浴装置，所述气浴装置的进气口与所述气液热交换器的出气端连通；所述出气管路与所述气浴装置的出气口连通；所述气浴装置包括温控本体和匀流件；所述温控本体设有一次匀化流道及与所述一次匀化流道分别连通的进气口和出气口；所述匀流件设于所述一次匀化流道内，所述匀流件形成有温控区及与所述温控区连通的二次匀化流道，所述二次匀化流道与所述一次匀化流道连通；所述一次匀化流道用于对经所述进气口流入的气体进行第一次气体流场匀化处理，使气体形成层流流场并导流至所述匀流件；所述二次匀化流道用于对流入的气体进行第二次气体流场匀化处理，以减小所述温控区中不同位置的流速差值，并使所述温控区内的流场以层流形式出现，从所述进气口流至所述出气口，减小气流扰动对成像质量的影响。
[0012]可选地，所述进液管路上设有液体温控器，所述液体温控器与所述气液热交换器循环连通，所述液体温控器的出液端与所述气液热交换器的进液端之间的管路上设有液体流量控制器及第一温度传感器，所述液体流量控制器用于控制液体流量，所述第一温度传感器用于检测液体的温度。
[0013]可选地，所述气浴装置的进气口与所述气液热交换器的出气端之间的管路上设有用于检测流向所述气浴装置的气体温度的第二温度传感器，所述气浴装置上设有用于检测所述气浴装置内的气体温度的第三温度传感器及用于检测所述气浴装置内的气体压力的压力传感器，所述出气管路上设有单向阀。
[0014]为实现上述目的，本专利技术还提出一种曝光设备，应用于芯片制备工艺，包括如上所述的温控系统，所述温控系统包括微环境温控单元、进气管路、进液管路、气液热交换器以及出气管路；所述进气管路适于通入气体；所述进液管路适于通入液体；所述气液热交换器的进气端与所述进气管路连通，所述气液热交换器的进液端与所述进液管路连通；所述气液热交换器用于使气体与液体进行热交换，以控制气体的温度；所述微环境温控单元为如上所述的气浴装置，所述气浴装置的进气口与所述气液
热交换器的出气端连通；所述出气管路与所述气浴装置的出气口连通。
[0015]在本专利技术的技术方案中，该气浴装置包括温控本体及匀流件；温控本体设有一次匀化流道及与一次匀化流道分别连通的进气口和出气口；匀流件设于一次匀化流道内，匀流件形成有温控区及与温控区连通的二次匀化流道，二次匀化流道与一次匀化流道连通；一次匀化流道用于使气体形成层流流场；二次匀化流道用于减小温控区中不同位置的流速差值，并使温控区内的流场以层流形式出现，从进气口流至出气口，减小气流扰动对成像质量的影响。可以理解，本专利技术通过将通入的气体先后经一次匀化和二次匀化处理，其中一次匀化使气体形成了层流流场，进入到匀流件，再二次匀化使气体流量更稳定，减小了温控区不同位置的流速差值，并使温控区内的流场以层流形式出现，有效提高了温控区内气体温度的均匀性，显著避免了曝光设备中气浴场内部中心气流往边缘扩散的气体流动问题，从而极大地提升了气浴流场温度控制的稳定性和温度控制的极限能力。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术气浴装置一实施例的结构示意图；图2为本专利技术气浴装置一实施例的主视图；图3为图2中A
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A处的剖面图；图4为本专利技术气浴装置一实施例中匀流件的结构示意图；图5为本专利技术气浴装置一实施例中匀流件的主视图；图6为图5中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1. 一种气浴装置，其特征在于，包括：温控本体，设有一次匀化流道及与所述一次匀化流道分别连通的进气口和出气口；以及匀流件，设于所述一次匀化流道内，所述匀流件形成有温控区及与所述温控区连通的二次匀化流道，所述二次匀化流道与所述一次匀化流道连通；所述一次匀化流道用于对经所述进气口流入的气体进行第一次气体流场匀化处理，使气体形成层流流场并导流至所述匀流件；所述二次匀化流道用于对气体进行第二次气体流场匀化处理，以减小所述温控区中不同位置的流速差值，并使所述温控区内的流场以层流形式出现，从所述进气口流至所述出气口，减小气流扰动对成像质量的影响。2.如权利要求1所述的气浴装置，其特征在于，所述匀流件呈环状设置，以形成圆形的所述温控区；所述匀流件的周壁上开设有多个间隔设置且孔径不同的导流孔，以形成多个所述二次匀化流道。3.如权利要求2所述的气浴装置，其特征在于，以所述进气口与所述出气口的中心连线为轴线，多个所述导流孔均沿所述轴线的方向延伸设置，且多个所述导流孔的孔径沿垂直于所述轴线的方向自所述温控区的中心向两侧由小至大分布。4.如权利要求1所述的气浴装置，其特征在于，所述一次匀化流道为曲线形流道，所述一次匀化流道包括与所述进气口连通的进气段及与所述出气口连通的出气段，所述进气段与所述出气段呈对称设置，所述进气段的流道宽度自所述进气口向所述匀流件呈逐渐增大的趋势，所述出气段的流道宽度自所述匀流件向所述出气口呈逐渐减小的趋势。5.如权利要求1~4任一项所述的气浴装置，其特征在于，所述进气口中安装有进气阀，所述出气口中安装有出气阀，所述出气阀的孔径大于所述进气...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏国兵，牛志元，丛敏，杜建科，张晓芳，
申请(专利权)人：光科芯图北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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