流体压力波动抑制装置及光刻设备的制作方法

1.本实用新型涉及半导体加工领域，具体而言，涉及一种流体压力波动抑制装置及光刻设备。


背景技术：

2.在新一代光刻设备工作的过程中，即使是温度的微小变化，也会影响到光刻设备的工作精度，因此，需要硅片周围的温度保持恒定，这就要求工件台具有稳定的高精度冷却水循环，使吸盘的温度保持恒定。而上述高精度冷却水循环不仅需要对吸盘进行冷却，还需要对电机、顶部水冷板和内外屏蔽层等多个部品进行冷却，因此在水循环的过程中，容易造成流体压力变化，导致水流不稳定，从而影响光刻设备的工作精度。


技术实现要素：

3.本实用新型的第一个目的在于提供一种流体压力波动抑制装置，以解决现有光刻设备存在因水流不稳定而影响工作精度的技术问题。
4.本实用新型提供的流体压力波动抑制装置，设置于光刻设备，所述流体压力波动抑制装置包括减压元件和增压稳压模块，其中，所述减压元件用于连接在水冷机的出口端与所述光刻设备的承片台之间，所述减压元件被配置为使所述水冷机的出口端的压力保持在第一设定值；所述增压稳压模块包括增压元件，所述增压元件的入口端与所述承片台连接，所述增压元件的出口端与所述水冷机的入口端连接，所述增压元件被配置为使流回所述水冷机的流体压力保持在第二设定值。
5.进一步地，所述增压稳压模块还包括第一管路，所述第一管路与所述增压元件并联设置，所述第一管路设置有第一单向阀，所述第一单向阀被配置为使所述第一管路自所述承片台向所述水冷机的入口端单向导通。
6.进一步地，所述增压稳压模块还包括第二管路，所述第二管路与所述增压元件并联设置，所述第二管路设置有第二单向阀，所述第二单向阀被配置为使所述第二管路自所述水冷机的入口端向所述承片台单向导通。
7.进一步地，所述增压稳压模块还包括入口分流元件，所述入口分流元件包括用于与所述承片台连接的主入口，以及多个分流出口，多个所述分流出口被配置为分别与所述第一管路、所述增压元件的入口端以及所述第二管路连接。
8.进一步地，所述入口分流元件包括入口分流块，所述入口分流块内设置有入口主流道和与所述入口主流道连通的多个入口分支流道，所述入口主流道与所述承片台连接，多个所述入口分支流道分别与所述第一管路、所述增压元件的入口端以及所述第二管路连接。
9.进一步地，所述增压稳压模块还包括出口分流元件，所述出口分流元件包括多个分流入口以及用于与所述水冷机连接的主出口，多个所述分流入口被配置为分别与所述第一管路、所述增压元件的出口端以及所述第二管路连接。
10.进一步地，所述出口分流元件包括出口分流块，所述出口分流块内设置有出口主流道和与所述出口主流道连通的多个出口分支流道，多个所述出口分支流道分别与所述第一管路、所述增压元件的出口端以及所述第二管路连接，所述出口主流道与所述水冷机连接。
11.进一步地，所述第一管路为软管，和/或，所述第二管路为软管。
12.进一步地，所述增压元件为齿轮泵。
13.本实用新型流体压力波动抑制装置带来的有益效果是：
14.通过设置主要由减压元件和增压稳压模块组成的流体压力波动抑制装置，其中，减压元件用于设置在水冷机的出口端，以使由水冷机输出的流体压力保持在第一设定值，从而使自水冷机流向承片台的流体的压力稳定在第一设定值，也就是保持了水循环过程中水冷机出水口压力的稳定；稳压增压模块包括通过入口端与承片台连接的增压元件，增压元件的出口端与水冷机的入口端连接，用于使流回水冷机的流体压力保持在第二设定值。
15.当光刻设备使用上述流体压力波动抑制装置时，水冷机将冷却水输出，减压元件使得由水冷机输出的冷却水保持在第一设定值，从而使得水循环系统出水口的压力保持稳定；之后，该压力保持稳定的循环水流动至承片台，对吸盘、电机、顶部水冷板和内外屏蔽层等部品进行冷却，经过冷却换热后的流体将进一步流动至增压稳压模块中，由增压元件将流体压力增压至第二设定值，然后，这部分流体回流至水冷机中，以进行下一次水循环。
16.该流体压力波动抑制装置通过设置减压元件，保证了循环水系统出水口处的水压稳定；通过设置增压稳压模块，稳定了循环水系统回水口处的流体压力，从而保证了回水口压力的稳定。如此设置，实现了光刻设备整个循环水系统中流体流动的稳定性，有效地抑制了流体的波动，从而提高了光刻设备的工作精度。
17.本实用新型的第二个目的在于提供一种光刻设备，以解决现有光刻设备存在因水流不稳定而影响工作精度的技术问题。
18.本实用新型提供的光刻设备，包括上述流体压力波动抑制装置。
19.本实用新型光刻设备带来的有益效果是：
20.通过在光刻设备中设置上述流体压力波动抑制装置，相应地，该光刻设备具有上述流体压力波动抑制装置的所有优势，在此不再一一赘述。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型实施例提供的流体压力波动抑制装置的使用原理图；
23.图2为本实用新型实施例提供的流体压力波动抑制装置的增压稳压模块的结构示意图。
24.附图标记说明：
25.100
‑
减压元件；200
‑
增压稳压模块；300
‑
水冷机；400
‑
承片台；
26.210
‑
增压元件；220
‑
第一管路；221
‑
第一单向阀；230
‑
第二管路；231
‑
第二单向阀；
240
‑
入口分流块；250
‑
出口分流块。
具体实施方式
27.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
28.图1为本实施例提供的流体压力波动抑制装置的使用原理图，图2为本实施例提供的流体压力波动抑制装置的增压稳压模块200的结构示意图。如图1和图2所示，本实施例提供了一种流体压力波动抑制装置，设置于光刻设备，该流体压力波动抑制装置包括减压元件100和增压稳压模块200，具体地，减压元件100用于连接在水冷机300的出口端与光刻设备的承片台400之间，减压元件100被配置为使水冷机300的出口端的压力保持在第一设定值；增压稳压模块200包括增压元件210，增压元件210的入口端与承片台400连接，增压元件210的出口端与水冷机300的入口端连接，增压元件210被配置为使流回水冷机300的流体有压力保持在第二设定值。
29.当光刻设备使用上述流体压力波动抑制装置时，水冷机300将冷却水输出，减压元件100使得由水冷机300输出的冷却水保持在第一设定值，从而使得水循环系统出水口的压力保持稳定；之后，该压力保持稳定的循环水流动至承片台400，对吸盘、电机、顶部水冷板和内外屏蔽层等部品进行冷却，经过冷却换热后的流体将进一步流动至增压稳压模块200中，由增压元件210将流体压力增压至第二设定值，然后，这部分流体回流至水冷机300中，以进行下一次水循环。
30.该流体压力波动抑制装置通过设置减压元件100，保证了循环水系统出水口处的水压稳定；通过设置增压稳压模块200，稳定了循环水系统回水口处的流体压力，从而保证了回水口压力的稳定。如此设置，实现了光刻设备整个循环水系统中流体流动的稳定性，有效地抑制了流体的波动，从而提高了光刻设备的工作精度。
31.需要说明的是，本实施例中，仅仅以水作为冷却液对该流体压力波动抑制装置进行示例性说明，可以理解的是，冷却液还可以为水以外的其他流体。
32.具体地，本实施例中，减压元件100可以为减压阀。
33.请继续参照图1和图2，本实施例中，增压稳压模块200还可以包括第一管路220，具体地，第一管路220与增压元件210并联设置，第一管路220设置有第一单向阀221，第一单向阀221被配置为使第一管路220自承片台400向水冷机300的入口端单向导通。
34.在光刻设备正常工作的状态下，增压稳压模块200的入口端的流体压力值低于其出口端的流体压力值，此时，仅增压元件210启动，对自承片台400输出、经过换热的冷却水进行增压，使流体压力保持在第二设定值回水至冷水机。当出现增压稳压模块200的入口端的流体压力值高于其出口端的流体压力值的情形时，即：承片台400处的流体压力值高于水冷机300的入口端的流体压力值时，第一单向阀221启动，上述自承片台400输出、经过换热的冷却水不经过增压元件210，而直接进入第一管路220，经第一单向阀221流向水冷机300的入口端，实现回水。
35.如此设置，不仅能够避免增压元件210受到破坏，同时，还实现了流体自承片台400向水冷机300流动过程中的稳压，保证了正常的高精度水循环。
36.请继续参照图1和图2，本实施例中，增压稳压模块200还可以包括第二管路230，第二管路230与增压元件210并联设置，第二管路230设置有第二单向阀231，第二单向阀231被配置为使第二管路230自水冷机300的入口端向承片台400单向导通。
37.当出现水冷机300的入口端的流体压力值高于第二设定值的情形时，第二单向阀231将启动，使冷却水自水冷机300的入口端向承片台400的方向回流，从而降低水冷机300的入口端的流体压力，以将其稳定在第二设定值。
38.如此设置，使得在增压稳压模块200的出口端的压力值高于第二设定值时，形成回流回路，从而稳定了回水口的流体压力。
39.本实施例中，增压稳压模块200还可以包括入口分流元件，具体地，入口分流元件包括用于与承片台400连接的主入口，以及多个分流出口，多个分流出口被配置为分别与第一管路220、增压元件210的入口端以及第二管路230连接。
40.通过设置入口分流元件，实现了对自承片台400输出的冷却水的汇流与分流，减少了承片台400处的接口数量，从而减少了管路数量，不仅减小了本实施例流体压力波动抑制装置的体积与重量，而且，节省了成本。
41.请继续参照图1和图2，本实施例中，入口分流元件包括入口分流块240，其中，入口分流块240内设置有入口主流道和与入口主流道连通的多个入口分支流道，具体地，入口主流道与承片台400连接，多个入口分支流道分别与第一管路220、增压元件210的入口端以及第二管路230连接。这种块状结构的入口分流元件的设置形式，结构简单，分流可靠。
42.本实施例中，增压稳压模块200还可以包括出口分流元件，具体地，出口分流元件包括多个分流入口以及用于与水冷机300连接的主出口，多个分流入口被配置为分别与第一管路220、增压元件210的出口端以及第二管路230连接。
43.通过设置出口分流元件，实现了冷却水在进入水冷机300之前的汇流，减少了水冷机300的接口数量，从而减少了管路数量，不仅减小了本实施例流体压力波动抑制装置的体积与重量，而且，进一步节省了成本。
44.请继续参照图1和图2，本实施例中，出口分流元件包括出口分流块250，其中，出口分流块250内设置有出口主流道和与出口主流道连通的多个出口分支流道，多个出口分支流道分别与第一管路220、增压元件210的出口端以及第二管路230连接，出口主流道与水冷机300连接。这种块状结构的出口分流元件的设置形式，结构简单，分流可靠。
45.具体地，本实施例中，第一管路220和第二管路230为软管。通过将第一管路220和第二管路230设置为软管，一方面，减少了增压稳压模块200的整体体积与重量，从而减轻了本实施例流体压力波动抑制装置的体积与重量，另一方面，还节省了增压稳压模块200的制造成本。
46.在其他实施例中，也可以仅有第一管路220为软管，或者，仅有第二管路230为软管。
47.请继续参照图2，本实施例中，增压元件210为齿轮泵。通过将增压元件210设置为齿轮泵，不仅增压可靠，而且维护方便，且齿轮泵的结构紧凑、体积小、质量轻，从而进一步减轻了本实施例流体压力波动抑制装置的体积与重量。
48.该流体压力波动抑制装置的工作过程为：当冷却水从冷水机输出时，压力是在一定的范围内的，经过减压元件100后，冷却水的压力会稳定在一定的数值上，也就保持了水
循环系统出水口压力的稳定；然后，该冷却水进入承片台400，冷却吸盘、电机、顶部水冷板和内外屏蔽层等部品，并进一步流动至增压稳压模块200；在增压稳压模块200中，冷却水经入口分流块240进入，经过增压元件210增压到所需要的压力值后，从出口分流块250流出，最后进入冷水机进行下一次水循环。
49.正常情况下入口分流块240的流体压力值低于出口分流块250的流体压力值，此时，仅增压元件210启动。当出现入口分流块240的流体压力值高于出口分流块250的流体压力值时，第一单向阀221启动，水流不经过增压元件210而直接流向出口分流块250；当出现出口分流块250的流体压力值高于第二设定值时，第二单向阀231启动，冷却水由出口分流块250向入口分流块240方向回流，以降低出口分流块250处的流体压力，将流体压力稳定至所需要的压力值。
50.此外，本实施例还提供了一种光刻设备，包括上述流体压力波动抑制装置。
51.通过在光刻设备中设置上述流体压力波动抑制装置，相应地，该光刻设备具有上述流体压力波动抑制装置的所有优势，在此不再赘述。
52.虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
53.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
54.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。