本發(fā)明涉及半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域，尤其是一種環(huán)控組件、光刻設(shè)備以及氣體變向通道的制造方法。

背景技術(shù)：

1、對(duì)于光路微環(huán)境的控制在特定領(lǐng)域的生產(chǎn)過(guò)程中起到至關(guān)重要的作用，以光刻機(jī)為例，對(duì)于讀頭光路微環(huán)境的控制直接影響到測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2、現(xiàn)有的環(huán)控技術(shù)多通過(guò)內(nèi)外兩側(cè)環(huán)形噴射口噴射不同流速的氣流來(lái)阻擋外部空氣進(jìn)入讀頭的光路區(qū)域，使得讀頭的光路區(qū)域處于相對(duì)靜壓的區(qū)域，從而有效降低因運(yùn)動(dòng)臺(tái)高速運(yùn)動(dòng)所帶來(lái)的溫度及壓力的影響。

3、而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，大尺寸平面光柵測(cè)量系統(tǒng)首次應(yīng)用于國(guó)產(chǎn)前道光刻機(jī)，基于全新的測(cè)量系統(tǒng)，為提升測(cè)量系統(tǒng)精度，需要更新現(xiàn)有的環(huán)控技術(shù)。若將讀頭(encode)直接應(yīng)用在ws(wafer?stage運(yùn)動(dòng)臺(tái))氣浴環(huán)境中，環(huán)境溫度的穩(wěn)定性不足以滿(mǎn)足讀頭光路的苛刻的環(huán)境需求，而且在光刻機(jī)工作時(shí)，讀頭隨運(yùn)動(dòng)臺(tái)在氣浴環(huán)境運(yùn)動(dòng)，此時(shí)運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的環(huán)境變化對(duì)光路的擾動(dòng)更大且不可控，導(dǎo)致測(cè)量系統(tǒng)誤差和重復(fù)性受到很大影響，從而影響套刻精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)控組件、光刻設(shè)備以及氣體變向通道的制造方法，以解決現(xiàn)有的環(huán)控技術(shù)無(wú)法滿(mǎn)足光路區(qū)域?qū)τ诃h(huán)境溫度的穩(wěn)定性要求，造成測(cè)量系統(tǒng)的誤差增大，重復(fù)性變?nèi)酰绊懱卓叹鹊膯?wèn)題。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種環(huán)控組件，包括：出氣單元；

3、所述出氣單元包括連通的氣體供應(yīng)通道和氣體變向通道，所述氣體變向通道沿遠(yuǎn)離所述氣體供應(yīng)通道的方向逐漸收窄，并形成出氣口，所述氣體供應(yīng)通道用于將潔凈氣體吹向所述氣體變向通道的側(cè)壁，所述潔凈氣體自所述出氣口噴出后，一部分形成第一氣流區(qū)，另一部分與外部氣體混合并形成渦流，以阻擋所述外部氣體進(jìn)入所述第一氣流區(qū)。

4、可選的，所述氣體變向通道的內(nèi)壁為斜面或弧面。

5、可選的，所述氣體變向通道具有外凸段，所述外凸段自所述氣體變向通道的側(cè)壁向外凸出，并設(shè)置在所述氣體變向通道靠近所述出氣口的位置。

6、可選的，所述出氣單元還包括第一微孔板和/或穩(wěn)流板，所述第一微孔板位于所述氣體供應(yīng)通道靠近所述氣體變向通道的一側(cè)，并覆蓋所述氣體供應(yīng)通道的出口；

7、所述穩(wěn)流板位于所述第一微孔板與所述氣體變向通道之間，并覆蓋所述第一微孔板。

8、可選的，所述環(huán)控組件還包括抽氣單元；所述抽氣單元布置于所述出氣單元的外側(cè)，用于抽吸所述外部氣體與潔凈氣體的混合氣體，并形成第二氣流區(qū)。

9、可選的，所述抽氣單元包括第二微孔板、氣體抽吸通道以及抽吸裝置，所述抽吸裝置位于所述氣體抽吸通道的出口處，用于驅(qū)動(dòng)所述混合氣體沿所述氣體抽吸通道流通；所述第二微孔板覆蓋所述氣體抽吸通道的入口，所述第二微孔板用于控制所述混合氣體的流向和流速。

10、可選的，所述環(huán)控組件還包括氣源轉(zhuǎn)接板；所述抽吸裝置通過(guò)所述氣源轉(zhuǎn)接板與所述氣體供應(yīng)通道和所述氣體抽吸通道連通，所述抽吸裝置還用于驅(qū)動(dòng)所述潔凈氣體沿所述氣體供應(yīng)通道流通。

11、可選的，所述抽吸裝置的抽排力可調(diào)節(jié)，以增大或減小所述第一氣流區(qū)與所述第二氣流區(qū)的相對(duì)壓力差值。

12、可選的，所述第一氣流區(qū)的氣壓值為p0，所述第二氣流區(qū)的氣壓值為p1，外部區(qū)域的氣壓值為p2，則滿(mǎn)足p0>p2>p1。

13、可選的，所述氣源轉(zhuǎn)接板具有出氣孔和多個(gè)抽氣孔，所述抽吸裝置通過(guò)所述出氣孔與所述氣體供應(yīng)通道連通，所述抽吸裝置通過(guò)所述抽氣孔與所述氣體抽吸通道連接；

14、多個(gè)所述抽氣孔沿所述氣源轉(zhuǎn)接板的中心周向均勻布置。

15、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供一種光刻設(shè)備，應(yīng)用大尺寸平面光柵測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括如上所述的環(huán)控組件。

16、可選的，所述光刻設(shè)備還包括：光柵測(cè)量單元和運(yùn)動(dòng)臺(tái)；

17、所述光柵測(cè)量單元包括光柵接收元件和鏡組，所述光柵接收元件和所述鏡組之間的光路位于第一氣流區(qū)內(nèi)，所述運(yùn)動(dòng)臺(tái)用于改變所述光柵接收元件和所述鏡組之間的距離。

18、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供一種氣體變向通道的制造方法，包括：

19、在第一平面和第二平面內(nèi)分別確定至少三個(gè)第一頂點(diǎn)和至少三個(gè)第二頂點(diǎn)，其中，相鄰的兩個(gè)所述第一頂點(diǎn)之間的距離大于相鄰的兩個(gè)所述第二頂點(diǎn)之間的距離；

20、將相應(yīng)的所述第一頂點(diǎn)和所述第二頂點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)地連接，形成外輪廓曲線和內(nèi)輪廓曲線；

21、將相鄰的所述第一頂點(diǎn)依次首尾連接，形成第一輪廓線，將相鄰的所述第二頂點(diǎn)依次首尾連接，形成第二輪廓線；

22、依次以所述第一輪廓線、所述第二輪廓線、所述外輪廓曲線和所述內(nèi)輪廓曲線為路徑進(jìn)行掃描，形成所述氣體變向通道的三維構(gòu)型。

23、可選的，同一所述外輪廓曲線上任一點(diǎn)的曲率相等或不等。

24、與現(xiàn)有的環(huán)控技術(shù)相比，本發(fā)明提出的環(huán)控組件具有以下優(yōu)點(diǎn)：

25、(1)氣體變向通道沿遠(yuǎn)離氣體供應(yīng)通道的方向逐漸收窄，并形成出氣口，潔凈氣體于出氣口處噴出，以形成第一氣流區(qū)。由于第一氣流區(qū)的氣壓大于外部區(qū)域的氣壓，潔凈氣體噴出后由第一氣流區(qū)向外部區(qū)域流動(dòng)，而受氣體變向通道沿遠(yuǎn)離氣體供應(yīng)通道的方向逐漸收窄的構(gòu)型的影響，外溢的潔凈氣體和外部氣體沿著氣體變向通道的外表面流動(dòng)，進(jìn)而形成渦流，并阻擋外部氣體進(jìn)入第一氣流區(qū)，進(jìn)而提升了第一氣流區(qū)內(nèi)的環(huán)境穩(wěn)定性，進(jìn)一步減小了光柵測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量誤差，從而提升了套刻精度；

26、(2)抽氣單元布置于出氣單元的外側(cè)，并用于抽吸由潔凈氣體和外部氣體形成的混合氣體，以形成第二氣流區(qū)。由于第二氣流區(qū)的氣壓小于外部區(qū)域的氣壓，因此外溢的潔凈氣體和外部氣體均會(huì)被抽氣單元抽吸，形成環(huán)流，并與沿氣體變向通道的外表面流動(dòng)形成的渦流共同形成氣墻，進(jìn)一步阻擋了外部氣體進(jìn)入第一氣流區(qū)；

27、(3)第二微孔板與氣體抽吸通道連通，其與氣體變向通道結(jié)合，共同控制外部氣體和外溢的潔凈氣體的流向和流速，有助于在第二氣流區(qū)形成穩(wěn)定的環(huán)流和渦流的混合流態(tài)，有效阻擋外部氣體侵入第一氣流區(qū)；

28、(4)第一微孔板位于氣體供應(yīng)通道靠近所述氣體變向通道的一側(cè)，其與氣體變向通道結(jié)合，使得出氣口處的潔凈氣體形成層流，并進(jìn)一步增加了潔凈氣體的流速，進(jìn)而增加了第一氣流區(qū)與外部區(qū)域的相對(duì)壓力差；

29、(5)穩(wěn)流板位于第一微孔板與氣體變向通道之間，使得出氣口形成穩(wěn)定的層流，保證了氣體變向通道內(nèi)部的溫壓場(chǎng)穩(wěn)定且可控。

技術(shù)特征：

1.一種環(huán)控組件，其特征在于，包括：出氣單元；

2.如權(quán)利要求1所述的環(huán)控組件，其特征在于，所述氣體變向通道的內(nèi)壁為斜面或弧面。

3.如權(quán)利要求1所述的環(huán)控組件，其特征在于，所述氣體變向通道具有外凸段，所述外凸段自所述氣體變向通道的側(cè)壁向外凸出，并設(shè)置在所述氣體變向通道靠近所述出氣口的位置。

4.如權(quán)利要求1所述的環(huán)控組件，其特征在于，所述出氣單元還包括第一微孔板和/或穩(wěn)流板，所述第一微孔板位于所述氣體供應(yīng)通道靠近所述氣體變向通道的一側(cè)，并覆蓋所述氣體供應(yīng)通道的出口；所述穩(wěn)流板位于所述第一微孔板與所述氣體變向通道之間，并覆蓋所述第一微孔板。

5.如權(quán)利要求1所述的環(huán)控組件，其特征在于，所述環(huán)控組件還包括抽氣單元；所述抽氣單元布置于所述出氣單元的外側(cè)，用于抽吸所述外部氣體與潔凈氣體的混合氣體，并形成第二氣流區(qū)。

6.如權(quán)利要求5所述的環(huán)控組件，其特征在于，所述抽氣單元包括第二微孔板、氣體抽吸通道以及抽吸裝置，所述抽吸裝置位于所述氣體抽吸通道的出口處，用于驅(qū)動(dòng)所述混合氣體沿所述氣體抽吸通道流通；所述第二微孔板覆蓋所述氣體抽吸通道的入口，所述第二微孔板用于控制所述混合氣體的流向和流速。

7.如權(quán)利要求6所述的環(huán)控組件，其特征在于，所述環(huán)控組件還包括氣源轉(zhuǎn)接板；所述抽吸裝置通過(guò)所述氣源轉(zhuǎn)接板與所述氣體供應(yīng)通道和所述氣體抽吸通道連通，所述抽吸裝置還用于驅(qū)動(dòng)所述潔凈氣體沿所述氣體供應(yīng)通道流通。

8.如權(quán)利要求7所述的環(huán)控組件，其特征在于，所述抽吸裝置的抽排力可調(diào)節(jié)，以增大或減小所述第一氣流區(qū)與所述第二氣流區(qū)的相對(duì)壓力差值。

9.如權(quán)利要求8所述的環(huán)控組件，其特征在于，所述第一氣流區(qū)的氣壓值為p0，所述第二氣流區(qū)的氣壓值為p1，外部區(qū)域的氣壓值為p2，則滿(mǎn)足p0＞p2＞p1。

10.如權(quán)利要求7所述的環(huán)控組件，其特征在于，所述氣源轉(zhuǎn)接板具有出氣孔和多個(gè)抽氣孔，所述抽吸裝置通過(guò)所述出氣孔與所述氣體供應(yīng)通道連通，所述抽吸裝置通過(guò)所述抽氣孔與所述氣體抽吸通道連接；多個(gè)所述抽氣孔沿所述氣源轉(zhuǎn)接板的中心周向均勻布置。

11.一種光刻設(shè)備，應(yīng)用大尺寸平面光柵測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1～10任一項(xiàng)所述的環(huán)控組件。

12.如權(quán)利要求11所述的光刻設(shè)備，其特征在于，所述光刻設(shè)備還包括：光柵測(cè)量單元和運(yùn)動(dòng)臺(tái)；

13.一種氣體變向通道的制造方法，其特征在于，包括：

14.如權(quán)利要求13所述的氣體變向通道的制造方法，其特征在于，同一所述外輪廓曲線上任一點(diǎn)的曲率相等或不等。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種環(huán)控組件、光刻設(shè)備以及氣體變向通道的制造方法中，其中，環(huán)控組件包括：連通的氣體供應(yīng)通道和氣體變向通道，所述氣體變向通道沿遠(yuǎn)離所述氣體供應(yīng)通道的方向逐漸收窄，并形成出氣口，所述氣體供應(yīng)通道用于將潔凈氣體吹向所述氣體變向通道的側(cè)壁，所述潔凈氣體自所述出氣口噴出后，一部分形成第一氣流區(qū)，另一部分與外部氣體混合并形成渦流，以阻擋所述外部氣體進(jìn)入所述第一氣流區(qū)。如此配置，第一氣流區(qū)的氣壓大于外部區(qū)域的氣壓，外部氣體被阻擋在第一氣流區(qū)之外，同時(shí)外溢的潔凈氣體和外部氣體通過(guò)氣體變向通道形成渦流，進(jìn)一步提升了第一氣流區(qū)的阻擋效果。

技術(shù)研發(fā)人員：馬壯,鄭楠,李鵬飛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海微電子裝備（集團(tuán)）股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19