ArF光源凈化與溫控技術(shù)研究.pdf

1、ArF光源是投影光刻機(jī)的最關(guān)鍵部件之一，全球僅有美國(guó)和日本兩家公司能夠提供，投影光刻機(jī)是集成電路最關(guān)鍵設(shè)備，也是國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)重點(diǎn)研發(fā)任務(wù)，全球僅有歐洲荷蘭和日本的三家公司能夠研發(fā)。凈化技術(shù)與溫控技術(shù)是ArF光源的兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，本論文主要研究上述兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，提供相應(yīng)的技術(shù)解決方案，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　在A(yíng)rF光源中，與上述兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)對(duì)應(yīng)的是凈化單元和溫控單元。凈化單元主要是控制ArF光源的腔室中的污染濃度，保持光學(xué)系統(tǒng)的性

2、能穩(wěn)定。本文采用向腔室注入凈化氣體、控制腔室微正壓于外部環(huán)境的方案，實(shí)現(xiàn)腔室凈化的目標(biāo)。微正壓控制采用毛細(xì)管節(jié)流穩(wěn)壓原理，在腔室的入口采用毛細(xì)管，出口采用節(jié)流閥，利用毛細(xì)管的節(jié)流穩(wěn)壓特性，當(dāng)外界氣壓波動(dòng)時(shí)，腔室的微正壓可以保持穩(wěn)定。溫控單元主要控制腔室的溫度，保持其中的光學(xué)系統(tǒng)性能穩(wěn)定。本文采用工廠(chǎng)冷卻水與腔室熱交換、通過(guò)開(kāi)關(guān)閥反饋控制冷卻水的流量方式控制腔室溫度。
　　本文分析了影響腔室內(nèi)外壓力差的因素，研究了腔室內(nèi)外壓力差與環(huán)

3、境氣壓變化之間的關(guān)系，建立了腔室內(nèi)外壓力差與毛細(xì)管長(zhǎng)度和直徑之間的關(guān)系并分析了腔室內(nèi)外壓力差與出口背壓之間的關(guān)系。
　　本文研究了冷卻水溫度波動(dòng)對(duì)腔室溫度控制穩(wěn)定性的影響，分析了ArF光源工作狀態(tài)下腔室熱負(fù)載變化，建立了溫度控制的傳遞函數(shù)，設(shè)計(jì)了PD模糊控制器并進(jìn)行了控制仿真。
　　本文建立了ArF光源凈化與溫控兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，建立了ArF光源的模擬腔室，分別開(kāi)展了氣壓凈化和溫度控制實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了微正壓性能達(dá)到20.3mBbar