[发明专利]气浴装置

说明书

本发明属于光刻机技术领域，尤其涉及一种气浴装置。本发明的气浴装置，包括：气液热交换单元和整流喷射单元，气液热交换单元的底面与散热部件的表面贴合，气液热交换单元与整流喷射单元相连，以将经过热交换的气体输入整流喷射单元，整流喷射单元能够喷射两层流速不同的气墙，以包络光学部件的光路区域。本发明的气浴装置，通过气液热交换单元与整流喷射单元的配合，可在光学部件的光路区域周围形成具有超高的温度稳定性及均匀性的双层“气墙”，保证测量系统的测量精度。

技术领域

本发明属于光刻机技术领域，尤其涉及一种气浴装置。

背景技术

光刻机是一种超精密的多学科融合的工业化产物，是半导体材料加工制造的核心工具。光栅干涉仪作为光刻机领域的一种核心测量部件，承担着为双工件台、调平调焦、硅片对准等分系统提供位置测量反馈的重任。因气浴装置具有营造局部极其稳定的微环境的能力，而被广泛应用于光学测量、生物医药及半导体制造等领域。由于光刻机的使用场景限制，以及工件台的高速运动会造成干涉仪光路中形成较大的温度梯度及压力梯度，从而影响测量精度，因此干涉仪的气浴装置必须要具备微型，便于安装及温控性能优越等特点。

整机气浴装置是目前环境控制领域的通用选项，其通常采用多通道输入，均匀气体输入的方式，为整机提供一种稳定、均匀、洁净的工作环境，但运动台的高速运动打破了这种稳定而均匀的局部环境，局部扰动气流造成核心光学部件测量精度下降等问题。

同时，气浴装置性能是由其喷射气体的温度均匀性和稳定性所决定的，因此气浴装置的喷射单元必须要远离气源，并且喷射气体需经过充分的换热。由于，光刻机设备内部空间紧凑，气浴装置远离气源，导致管路中的气体温度梯度增加，造成喷射气体的温度稳定性失衡。

发明内容

本发明提供一种气浴装置，用于解决因工件台的高速运动带来的外部扰动气体干扰测量系统的测量精度的技术问题，能够避免测量系统因受到不同温度及压力等环境变化所造成的系统性测量误差。

本发明的气浴装置，包括：气液热交换单元和整流喷射单元，

所述气液热交换单元的底面与散热部件的表面贴合，以使输入至所述气液热交换单元中的气体与散热部件内的换热液体进行热交换，

所述气液热交换单元与所述整流喷射单元相连，以将经过热交换的气体输入所述整流喷射单元，

所述整流喷射单元能够喷射两层流速不同的气墙，以包络光学部件的光路区域。

在一个实施方式中，所述气液热交换单元内设置有均匀密布的多条微换热流道，所述气液热交换单元具有进气口和出气口，所述出气口与所述整流喷射单元相连，所述进气口与气源相连，所述微换热流道的两端分别与所述进气口和所述出气口相连通，

其中，所述气源从所述进气口输入的气体分散至所述微换热流道中以与散热部件内的换热液体进行热交换，经过热交换后的气体汇集到所述出气口处并从所述出气口输入所述整流喷射单元中。

在一个实施方式中，相邻的两个所述微换热流道的气体交汇处设置有合流柱。

在一个实施方式中，所述进气口处设置有输气弯管，所述输气弯管上设置有直径增大的变径部，所述气液热交换单元通过所述输气弯管与所述气源相连。

在一个实施方式中，所述气液热交换单元的底部设置有由高热传导率的材料制成的导热底板，所述导热底板与所述散热部件的表面相贴合。

在一个实施方式中，所述整流喷射单元的第一面上设置有用于容纳所述光学部件的安装区域，围绕所述安装区域的外周从内至外依次设置有第一喷射口和第二喷射口，

所述第一喷射口和所述第二喷射口分别以不同的流速喷射气体，从而在所述光学部件的光路区域的周围形成两层流速不同的气墙。

在一个实施方式中，所述整流喷射单元包括层叠设置的第一层和第二层，