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流量限制件、流量限制组件和光刻设备

文献发布时间:2023-06-19 11:55:48


流量限制件、流量限制组件和光刻设备

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年12月6日递交的欧洲申请18210707.8的优先权,并且所述欧洲申请的全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种流量限制件、一种流量限制组件、一种光刻设备、一种用于制造所述流量限制件的方法和一种用于制造所述流量限制组件的方法。

背景技术

光刻设备是被构造成将期望的图案施加至衬底上的机器。光刻设备可以用于例如集成电路(IC)制造中。光刻设备可以例如将图案形成装置(例如,掩模)的图案(常常也称为“设计布局”或“设计”)投影至被设置在衬底(例如,晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。

在这样的光刻设备内,使用热调节流体(例如,诸如水之类的液体)以使光刻设备的部件的热状况保持在预定规格内。使用包括一个或更多个互连管道的热调节回路将所述热调节流体提供至所述光刻设备的部件。这些管道包括用于限制热调节流体通过管道的流量的流量限制件,以便控制和设定热调节的量。

常规的流量限制件包括布置于管道中的板中的小孔。这种流量限制件通过引发热调节流体的分离的湍流来产生压降。得到的湍流产生所谓的流动引发的振动(FIV)。这种FIV可能传播至光刻设备的振动敏感部件且影响光刻设备的振动敏感部件,例如,用以将图案形成装置的图案投影至衬底上的光学部件。这可能导致投影至衬底上的图案中的聚焦和重叠误差。

抑制FIV的流量限制件、或低FIV流量限制件包括具有小直径通道的流量限制件,其中所述通道上游的直径非常平缓地减小且所述通道下游的直径非常平缓地增加。这些流量限制件难以制造,在管道中需要大量空间且易于被可能存在于热调节流体中的污染物颗粒阻塞。

发明内容

例如,期望提供一种流量限制件,所述流量限制件抑制流动引发的振动且是紧凑的、易于制造,且较不易于被污染物颗粒阻塞。

根据本发明的一方面,提供一种用于布置于管道中以便限制所述管道中的流体的流量的流量限制件。所述流量限制件包括沿轴线延伸的主体。所述主体包括:中心部分,所述中心部分沿所述轴线具有恒定的截面积;上游部分,所述上游部分沿所述轴线连接至所述中心部分的上游侧,其中所述上游部分的横截面积在沿所述轴线的下游方向上单调地增加;以及下游部分,所述下游部分连接至所述中心部分的下游侧,其中所述下游部分的横截面积沿所述下游方向单调地减小。所述流量限制件还包括用于与管道的内表面接合的多个中心部分突出部,其中每个中心部分突出部沿垂直于所述中心部分的表面的方向从所述中心部分的表面突伸出小于500μm的距离。

根据本发明的另一方面,提供一种流量限制组件,所述流量限制组件包括所述流量限制件和管道,其中所述管道包括管道内表面,所述流量限制件的主体同心地布置于所述管道内,使得所述主体的中心部分与所述管道内表面之间的距离是均一的;并且所述流量限制件的中心部分突出部中的每个中心部分突出部与所述管道内表面接合以便将所述流量限制件相对于所述管道保持在适当的位置,并且使得所述主体的所述中心部分与所述管道内表面之间的距离小于500μm。

根据本发明的另一方面,提供一种光刻设备,包括所述流量限制组件。

根据本发明的另一方面,提供一种制造所述流量限制件的方法。所述方法包括:从单个前体材料机加工所述主体;在中心部分中提供具有与所述中心部分突出部的直径相等的直径的孔;将所述中心部分突出部插入至所述孔中;以及机加工所述中心部分突出部,使得所有中心部分突出部从所述中心部分的表面延伸均一的距离。

根据本发明的另一方面,提供一种制造所述流量限制组件的方法。所述方法包括:热调节所述流量限制件和/或管道,使得所述管道的温度高于所述流量限制件的温度;将所述流量限制件插入至所述管道中;以及热调节所述流量限制件和/或所述管道,使得所述管道与所述流量限制件的温度相等,使得所述流量限制件的所述多个中心部分突出部中的每个中心部分突出部接合所述管道的内表面。

附图说明

现将参照随附示意性附图仅作为示例来描述本发明的实施例,在所述附图中,相对应的附图标记指示相对应的部件,并且在附图中:

图1示意性地描绘光刻设备;

图2a描绘根据本发明的实施例的流量限制组件在平行于管道轴线的平面中的横截面视图;

图2b示意性地描绘所述流量限制组件在图2a中所示的平面A-A中的横截面视图;以及

图2c示意性地描绘所述流量限制组件在图2a中所示的平面B-B中的横截面视图。

具体实施方式

在本文件中,术语“辐射”和“束”用以涵盖所有类型的电磁辐射,包括紫外辐射(例如,具有365nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如,具有约13nm的波长)。

本文中所使用的术语“掩模版”、“掩模”或“图案形成装置”可以被广义地解释为是指可以用以向图案化截面赋予入射辐射束的通用图案形成装置,所述图案化截面对应于待在衬底的目标部分中产生的图案。在这样的内容背景下也可以使用术语“光阀”。除经典掩模(透射或反射;二元、相移、混合式等等)以外,其它这样的图案形成装置的示例包括可编程反射镜阵列和可编程LCD阵列。

图1示意性地描绘实施例的光刻设备LA。所述光刻设备LA包括:

-可选地,照射系统(照射器)IL,所述照射系统被配置成调节辐射束B(例如UV辐射或DUV辐射);

-支撑结构(例如掩模台)T,所述支撑结构被构造成支撑图案形成装置(例如掩模)MA且连接至被配置成根据某些参数来准确定位所述图案形成装置MA的第一定位器PM;

-支撑台(例如用以支撑一个或更多个传感器的传感器台)或衬底台或晶片台WT,所述支撑台被构造成保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的生产衬底)W,连接至被配置成根据某些参数来准确定位例如衬底W的台的表面的第二定位器PW;以及

-投影系统(例如折射型投影透镜系统)PS,所述投影系统被配置成将由图案形成装置MA赋予至辐射束B的图案投影至衬底W的目标部分C(例如包括管芯的部分、一个或更多个管芯)上。

在操作中,照射器IL例如经由束传递系统BD从辐射源SO接收辐射束。照射系统IL可以包括用于引导、成形和/或控制辐射的各种类型的光学部件,诸如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型和/或其它类型的光学部件,或其任何组合。照射器IL可以用来调节辐射束B,以在图案形成装置MA的平面处在其截面中具有期望的空间和角强度分布。

本文中所使用的术语“投影系统”PS应被广义地解释为涵盖适于所使用的曝光辐射或适于诸如浸没液体的使用或真空的使用之类的其它因素的各种类型的投影系统,包括折射型、反射型、反射折射型、变形型、磁性型、电磁型和静电型光学系统,或其任何组合。可以认为本文中对术语“投影透镜”的任何使用可以与更上位的术语“投影系统”同义。

光刻设备LA可以属于具有两个或更多个支撑台的类型,例如两个或更多个支撑台,或一个或更多个支撑台与一个或更多个清洁台、传感器台或测量台的组合。例如,光刻设备LA是包括位于投影系统PS的曝光侧处的两个或更多个台的多平台设备,每个台包括和/或保持一个或更多个物体。在示例中,一个或更多个台可以保持辐射敏感衬底。在示例中,一个或更多个台可以保持用以测量来自投影系统的辐射的传感器。在示例中,多平台设备包括被配置成保持辐射敏感衬底的第一台(即支撑台)和没有被配置成保持辐射敏感衬底的第二台(下文中总体上称为(并且不限于)测量台、传感器台和/或清洁台)。第二台可以包括和/或可以保持除辐射敏感衬底以外的一个或更多个物件。这种一个或更多个物体可以包括选自以下中的一个或更多个物体:用以测量来自投影系统的辐射的传感器、一个或更多个对准标记,和/或清洁装置(用以清洁(例如)液体约束结构)。

在操作中,辐射束B入射到图案形成装置(例如掩模)MA上所存在的图案(设计布局)上,所述图案形成装置保持在支撑结构(例如掩模台)T上,并且所述辐射束B通过图案形成装置MA图案化。在已横穿图案形成装置MA的情况下,辐射束B穿过投影系统PS,所述投影系统PS将束聚焦至衬底W的目标部分C上。借助于第二定位器PW和位置传感器PMS(例如干涉测量装置、线性编码器、2D编码器或电容式传感器),可以准确移动衬底台WT,例如以便使不同的目标部分C在聚焦且对准位置处定位在辐射束B的路径中。类似地,第一定位器PM和另一位置传感器(图1中未明确地描绘的)可以用以相对于辐射束B的路径准确地定位图案形成装置MA。可以使用图案形成装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置MA和衬底W。虽然所图示的衬底对准标记P1、P2占据专用的目标部分C,但其可以位于目标部分C之间的空间中(这些标记被称为划线对准标记)。

光刻设备LA还可以包括用于热调节(例如冷却)光刻设备LA的一个或更多个部件的热调节系统(未示出)。所述热调节系统可以经由热调节回路将热调节流体(例如,诸如水之类的液体)提供至光刻设备LA的部件。热调节回路可以包括将热调节流体引导至光刻设备LA中待热调节的部件的一个或更多个管道。光刻设备LA中待热调节的部件可以(例如)是投影系统PS的部件、支撑台或定位在所述支撑台上的传感器、图案形成装置MA、照射系统的部件,或辐射束B的源。

流体调节回路的每个管道可以将热调节流体提供至光刻设备LA的相应的部件。流量限制件可以被设置在每个管道中以控制或设定热调节流体至相应部件的流动速率,并且因此控制或设定光刻设备LA的相应部件的热调节速率(例如,冷却速率)。

现有的流量限制件可能造成FIV,FIV可能影响投影至衬底上的图案的准确度且导致聚焦和重叠误差。现有的低FIV流量限制件可能难以制造,占据管道内大量空间(并且因此不能用于较短的管道中)且可能被污染物颗粒堵塞。

为了解决用于光刻设备LA中的现有流量限制件的问题,可以设置图2中所示的流量限制组件400。所述流量限制组件400包括流量限制件200和管道300。所述管道300可以形成所述光刻设备LA的部分。例如,所述管道300可以将热调节流体提供至所述光刻设备LA的所述辐射束源以用于热调节所述辐射束源。替代地,所述管道300可以将热调节流体提供至所述光刻设备LA的所述投影系统PS以用于热调节所述投影系统PS。另外替代地,所述管道300可以将热调节流体提供至所述光刻设备LA中待被热调节的任何其它部件。

所述流量限制件200限制所述管道300中的流体(诸如热调节流体)的流量。所述流量限制件200包括具有上游部分220、中心部分240、和下游部分260的主体。所述上游部分220沿轴线290连接至所述中心部分240的上游(或第一)侧。所述下游部分260沿轴线290连接至所述中心部分240的下游(或第二)侧。所述流量限制件200还包括多个中心部分突出部280。在图2中所示的流量限制组件400中,所述多个中心部分突出部280中的每个中心部分突出部与所述管道300的管道内表面接合以便将流量限制件200保持在相对于所述管道300的适当的位置。所述流量限制件200的主体同心地布置于所述管道300内,使得所述流量限制件200的所述中心部分240与所述管道300的内表面之间的距离是均一的。

所述中心部分240具有沿轴线290的恒定的横截面,使得在沿轴线290的任何点处,所述中心部分240在垂直于轴线290的平面中的横截面是相同的。所述管道300也具有沿轴线290的恒定的横截面。在所述流量限制组件400中,所述流量限制件200的主体同心地布置于所述管道300中,使得所述管道300的所述内表面与所述流量限制件200的所述中心部分240之间的距离是均一的。

所述流量限制件200还包括多个中心部分突出部280。每个中心部分突出部280沿垂直于所述中心部分240的表面的方向从所述中心部分240的表面突伸出小于500μm的距离。在图2中所示的流量限制组件400中,中心部分突出部280的长度确定所述中心部分240与所述管道300之间的均匀间隙的大小。所述中心部分240与所述管道300的内表面之间的距离因此小于500μm。因而,所述流量限制件200适于在所述管道300的所述内表面与所述流量限制件200之间产生尺寸小于500μm的小间隙。

由于间隙的小尺寸(小于500μm),流经所述间隙的流体经历由所述间隙中的高流体流速梯度所产生的高粘性压力损失(相对于由于常规流量限制件的分离的湍流所引起的压力损失)。因而,所述流量限制件200允许产生所述管道300中所需的压降以控制所述光刻设备LA的热调节,而不依赖于分离的湍流。因而,与实现由于分离的湍流所引起的压力损失的流量限制件相比,可以避免或至少降低FIV。同时,所述流量限制件200不易于被单个污染物颗粒阻塞。与常规的低FIV流量限制件相比,所述流量限制件200也更易于引入至所述管道300中,因为与常规的低FIV流量限制件相比,所述管道300与所述流量限制件200之间的接触面积较小。

由所述流量限制件200产生的压降主要地取决于所述中心部分突出部280沿垂直于轴线290的方向的长度和所述中心部分240在沿轴线290的方向上的长度。减小所述中心部分突出部280的长度能够实现所述中心部分240的长度针对任何给定的期望压降的相对应的减小。为了用于所述光刻设备LA中,期望所述流量限制件产生数百kPa的压降。提供长度小于500μm的中心部分突出部280确保能够实现这种压降、且同时使所述中心部分280保持紧凑。所述中心部分的长度可以例如在从1cm至100cm的范围内,并且尤其在从4cm至15cm的范围内,以实现这样的压降。与用以实现相同压降的长度的约两倍的常规的低FIV流量限制件相比,所述流量限制件200因而是紧凑的。

提供长度小于500μm的中心部分突出部280和高粘性力作用于流过由中心部分突出部280所产生的间隙的流体的出人意料的效果是,在使用时,流量限制件200展现高的沉默性质或声抑制性质(silencing properties)。因而,所述流量限制件200不仅造成低FIV,而且减弱沿管道300行进的振动。如此,源自(例如)定位在流量限制组件400上游的泵的振动可以由流量限制组件400而被减弱,并且至少被减少成使得所述振动不影响定位在流量限制组件400下游的振动敏感部件。这些沉默性质或声抑制性质都由于以下:由高剪应力引起的电阻沉默,这些高剪应力源自介于流量限制件200与管道300之间的小间隙中的高速度梯度(其耗散沿管道300行进的振动的声学能量);以及由导纳失配所产生的波的反射所引起的反应沉默,所述导纳失配由于这样的振动所导致的横截面积的微小变化引起。

优选地,每个中心部分突出部280沿垂直于中心部分240的表面的方向从中心部分240的表面突伸出小于100μm的距离,更优选地突伸出小于50μm的距离。这进一步增加介于流量限制件200与管道300之间的间隙中的流体流速梯度,因而进一步增加由流量限制件所产生的粘性压力损失。因而,可以使所述流量限制件200在沿轴线290的方向上较短以实现给定压降,使得流量限制件200可以变得更紧凑且可以被设置在较短的管道中。将突出部280的长度减小至小于100μm,尤其小于50μm,也显著地改善所述流量限制件200的沉默性质。

在实施例中,每个中心部分突出部280沿垂直于中心部分240的表面的方向从中心部分240的表面突伸出大于10μm的距离。提供长度大于10μm的中心部分突出部280确保了可以使用简单的制造方法(诸如允许实现例如高达1μm的准确度的制造方法)将中心部分突出部280机加工至可接受的误差裕度或误差界限。减小中心部分突出部280的长度将会进一步增加制造所述流量限制件200的成本和复杂度。

在图2的流量限制组件400中,主体(并且因此上游部分220、中心部分240和下游部分260中的每个)具有在垂直于轴线290的平面中的横截面积,所述横截面积在几何形状上类似于(但小于)管道300的内部空间的横截面积。管道300可以沿垂直于轴线290的方向具有例如大于1cm的内部尺寸。在沿轴线290的任何点处,主体在垂直于轴线290的平面中的横截面可以在几何学上类似,在形状方面相同但不必在大小方面相同。所述主体的表面可以沿下游方向是连续的,使得没有锐利边缘作用于在管道300中的流量限制件200周围流动的流体。因而,所述流量限制件200的横截面积可以被成形为对应于任何可用管道300。例如,所述流量限制件200可以关于轴线290旋转对称。所述主体的横截面可以例如是规则的多边形或圆形。所述主体的横截面可以类似于常规使用的管道(诸如圆形管道、三角形管道、正方形管道、和其它管道)的横截面。因而,所述流量限制件200可以布置在常规地可获得的管道中。

在图2b和图2c中所示的实施例中,所述主体和所述管道300为绕轴线290呈圆柱形对称的。所述主体的横截面是圆形。所述中心部分240包括圆柱体。多个中心部分突出部280中的每个中心部分突出部沿垂直于轴线290且与轴线290相交的方向突伸出。圆柱体的半径可以比常规圆形管道300的内表面的半径短少于500μm。管道300的内表面的半径可以例如大于0.5cm。中心部分240沿轴线290的长度可以在从1cm至100cm,尤其4cm至15cm的范围内。这种长度与长度小于500μm,尤其小于100μm的中心部分突出部280相结合,使得流量限制件200根据需要在光刻设备LA的热调节回路中产生数百kPa的压降。

上游部分220的横截面积在沿轴线290的下游方向上单调地增加。上游部分220可以是凸状的。上游部分220可以例如沿从点(在上游部分220的上游端处)至与中心部分240的横截面相同的横截面的下游方向单调地增加。已发现上游部分220的确切形状对于流量限制件200的性能并非是关键的。上游部分200因而可具有沿下游方向单调地增加的任何形状。如图2所示,例如,上游部分220可以包括锥体。所述锥体可以具有在从45°至90°范围内的锥角α。本发明人已发现,具有小于90°的锥角α的上游部分220不产生不可接受程度的FIV。大于45°的锥角α确保上游部分220紧凑,使得流量限制件220紧凑且可以布置于管道300中,即使管道300较短。然而,锥角α也可以小于45°或大于90°。替代地,上游部分220可以不包括锥体,而是包括例如半球体、拋物线体或沿下游方向单调地增加的任何其它形状。上游部分220对由流量限制件200所产生的FIV的影响比流量限制件200的其它部分的影响更小,使得上游部分220的确切形状在考虑FIV时相当不重要。优选地,上游部分220具有沿轴线290的长度,所述长度比上游部分220的沿垂直于轴线290的方向的最大尺寸更短,使得流量限制件200是紧凑的。

下游部分260的横截面积沿下游方向单调地减小。下游部分260的横截面可以在沿轴线290的任何点处相对于轴线290逐渐减小,例如以在从1°至8°的范围内、优选地在从1°至5°的范围内的最大角度而减小。当流体流量在下游部分260的横截面中扩张或膨胀时,这种最大角度降低了湍流分离的风险。

如图2所示,下游部分260可以包括锥体。锥体的锥角β可以在从2°至15°范围内,优选地在从2°至10°范围内。本发明人已发现,小于15°的锥角β降低湍流分离的风险且因而降低FIV。相比于较小的锥角,大于2°的锥角β允许下游部分260制作成紧凑的,使得流量限制件220是紧凑的且可以布置于管道300中,即使管道300较短。

在一个实施例中,锥角β在从2°至5°的范围内。对于这种锥角β,流体流量围绕下游部分260的扩张或膨胀足以逐步抑制湍流分离和FIV,而不需要提供其它元件(诸如,分流元件270)。这使得流体流量组件400的组装简单。

多个中心部分突出部280中的每个中心部分突出部可以在与相应中心部分突出部280从中心部分240的表面突伸出的方向垂直的平面中具有恒定的横截面。这使得中心部分突出部280的制造简单,并且保持流量限制件200与管道300之间的接触面积较小,使得流量限制组件400的制作与常规的低FIV流量限制件相比是简单的。多个中心部分突出部280中的每个中心部分突出部可以包括沿垂直于中心部分240的表面延伸的圆柱体。与其它形状相比,由此圆柱体制成的中心部分突出部280制造较简单。每个中心部分突出部280可以是相同的。每个中心部分突出部280的直径可以在从0.5mm至3mm的范围内。当流量限制件200插入管道300中时,压缩力可以作用于多个中心部分突出部280中的每个中心部分突出部,以便将流量限制件200保持在管道300中处于适当的位置。

多个中心部分突出部280可以包括两组中心部分突出部280,其中每组中心部分突出部布置在垂直于轴线290的不同平面中(例如,一组中心部分突出部在中心部分240的上游侧处且另一组中心部分突出部在中心部分240的下游侧处)。优选地,每组中心部分突出部280可由三个中心部分突出部280组成。三个中心部分突出部280是将流量限制件200保持在适当的位置所需的中心部分突出部280的最小数目。提供较少的中心部分突出部280使得流量限制组件400的组装较容易且降低中心部分突出部280对FIV的影响。替代地,四个或更多个中心部分突出部280可以被设置在每组中心部分突出部280中。如图2b所示,针对每个中心部分突出部280处的相等负载分布,中心部分突出部280可以按相等间隔布置在中心部分240的表面周围。

在一个实施例中,下游部分260还包括尖缘265。尖缘265设置于下游部分260的下游侧上。尖缘265引导流体沿平行于轴线290的方向沿所述尖缘265的表面流动。这确保下游部分260的一侧上(例如,在图2中的下游部分260上方)的流体流不会在下游部分260的紧邻的下游的点处与下游部分260的相反侧上(例如,在图2中的下游部分260下方)的流体流相交。因而,尖缘可以用于实现经Kutta优化的出口,使得流量限制件200下游的流体流量的尾流(wake)被最小化。这降低流量限制件200下游的湍流,并且因而进一步降低FIV。尖缘265的下游端沿垂直于所述尖缘265的轴线290的方向的最大范围可以在从0.5mm至3mm的范围内。小于3mm的厚度降低在尖缘265的下游端处的湍流分离的风险,而大于0.5mm的厚度确保尖缘265的制造是简单的且尖缘265不易断裂。

在实施例中,流量限制件200还包括分流元件270。所述分流元件270将环绕下游部分260的空间(并且因此,在使用中流过管道300的流体流量)拆分成在下游部分260与分流元件270之间的径向内部空间(在使用中的径向内部流量),和径向外部空间(在使用中的径向外部流量)。在流量限制组件400中,径向外部空间被定位在分流元件270与管道300之间。如图2c所示,分流元件270在垂直于轴线290的平面中完全环绕主体的下游部分260。分流元件270沿垂直于轴线290的方向与下游部分220间隔开,使得分流元件270与下游部分260之间的距离在下游方向单调地增加。分流元件270的下游端被定位成比分流元件270的上游端更接近于轴线290。在流量限制组件400中,管道300与分流元件270之间的距离沿下游方向单调地增加。与在不存在分流元件270的情况下流体所经历的角度β/2相比,分流元件270因而可以减小沿下游部分260流动的流体所经历的有效膨胀角γ。这降低湍流分离的风险和得到的FIV。当流量限制件200包括分流元件270时,与流量限制件200不包括分流元件270同时维持FIV抑制的情形相比,锥角β因而可以增大。例如,在存在分流元件270的情况下,锥角β可以在从5°至15°的范围内,同时降低湍流分离的风险。这种相当大的锥角β允许下游部分240制作得更加紧凑且因此使流量限制件200制作得更加紧凑。

分流元件270可以具有在从0.3mm至2mm的范围内的厚度。分流元件270的厚度可以是恒定的。相比于较大厚度,这种厚度降低了分流元件270自身产生湍流情况的风险,同时使分流元件270相比于较小厚度情况是稳定的且易于制造。分流元件270可例如包括截头中空锥体,如图2中所示。截头中空锥体围绕下游部分260同心地布置。截头中空锥体的锥角可以在以下范围内:下游部分的锥体的锥角β的从0.3倍至0.7倍、优选地锥角β的从0.4至0.6倍或锥角β的约一半。这允许流体流在分流元件270内的径向流量与分流元件270外部的径向流量之间相对均匀地进行流量拆分。因而可以有效地减小由这些流中的任一流量所经历的有效膨胀角度。

分流元件270可以在沿轴线290的方向上比下游部分260更短。分流元件270因而可以围绕下游部分260布置,使得流量限制件200沿轴线290的总长度不受影响。流量限制件200因而在分流元件270存在的情况下保持紧凑。

分流元件270可以包括用于与管道300的内表面接合的多个分流元件突出部(未示出)。分流元件突出部的形状、大小和布置可以与中心部分突出部280的形状、大小和布置相同。轴线290与分流元件突出部的端部表面之间的距离等于轴线290与中心部分突出部280的端部表面之间的距离,以便等于轴线290与管道300的内表面之间的距离。分流元件突出部因而可接合管道300以便相对于下游部分260将分流元件270保持在适当的位置。替代地或另外,分流元件270可以固定地连接至流量限制件200的主体,例如,连接至流量限制件200的下游部分260。这确保主体与分流元件270之间的位置关系是固定的,使得围绕主体的流体流量可以由分流元件270在径向内部流量与径向外部流量之间可靠地进行流量拆分。

流量限制件200(包括分流元件270)可以由单种前体材料制成。这使得流量限制件200的制作简单。例如,流量限制件200可以完全由诸如PTFE、PFA、PEEK或任何其它刚性聚合物之类的刚性聚合物制成。当管道300包括金属时,将聚合物用于流量限制件200避免了流量限制组件400中的电化学腐蚀。替代地,流量限制件200可以由与管道300相同的材料制成,例如由与管道300相同的金属(诸如不锈钢)制成。这也防止在如果流量限制件200由与管道300不同的金属制成的情况下可能出现的电化学腐蚀。

制造流量限制件200的方法包括从单种前体材料机加工所述流量限制件200的主体(因此上游部分220、中心部分240和下游部分260)。这使得主体的制造比分别地机加工所述主体的各部分然后连接所述各部分更简单。以这种方式机加工的主体可以包括尖缘265。所述方法还可以包括例如通过在中心部分240中钻孔来在中心部分240中提供具有与中心部分突出部280的直径相等的直径的孔。接着可以将中心部分突出部280插入至孔中。中心部分突出部在插入之前的长度可以大于中心部分240的厚度的一半。中心部分突出部280可以由干涉配合保持在孔中。替代地,粘合剂可以用以将中心部分突出部280固定于孔中。在最终步骤中,中心部分突出部280可以被机加工以使得所有中心部分突出部280从中心部分240的表面延伸达均一的距离,尤其是延伸小于500μm。最终机加工步骤优选地实现小于1μm的误差裕度。所述方法还可以包括在单独的方法步骤中制造分流元件270。

替代地,可以通过增材制造(诸如3D印制)来制作整个流量限制件200。这可以使制造甚至更简单,并且尤其适于制造由刚性聚合物制成的流量限制件200。

制造流量限制组件400的方法包括:热调节少数流量限制件200和/或管道300,使得管道300的温度高于流量限制件200的温度。例如,可以将管道300加热至远高于室温的温度,和/或可以(例如,使用液氮)将流量限制件200冷却至远低于室温的温度。在这样的热调节之后,由于管道300的热膨胀和/或流量限制件200的热收缩,管道300的内径大于流量限制件200的最大横向尺寸。接着可以将流量限制件200插入至管道300中。所述方法可以包括以下最终步骤:热调节所述流量限制件和/或管道(例如,通过允许流量限制件和管道达到周围大气的温度)以使得管道和流量限制件的温度相等。这将导致管道300的热收缩和/或流量限制件200的热膨胀,使得流量限制件200的多个中心部分突出部280与管道300的内表面接合。

替代地,流量限制组件400可以通过可选地使用润滑剂将流量限制件200压配合至管道300中来制作。可以由干涉配合将流量限制件200保持在管道400中。制作所述流量限制组件400的这种方法可能更适于用于可能由较大温度改变而损坏的流量限制件200(例如,由刚性聚合物制成的流量限制件200)。

虽然已在光刻设备LA的环境下描述本发明,但应理解,流量限制件200和流量限制组件400可以在其它应用中(尤其在受益于低FIV的任何应用中)用于限制流体的流量。这包括要求部件或制造机构的对齐或配准准确度(Register accuracy)的任何其它衬底处理、测量和测试设备。流量限制件200和流量限制组件400可以例如用于作为量测(或检查)设备的部分的管道300中,所述量测(或检查)设备用于测量衬底上的结构的感兴趣的参数。这样的量测设备可以用于测量参数,诸如临界尺寸、衬底上的层之间的重叠、和衬底上的图案的不对称性。

虽然在本文中可以具体地参考光刻设备在IC制造中的使用,但应理解,本文中所描述的光刻设备可以具有其它应用,诸如,制造集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等等。本领域技术人员应了解,在这些替代应用的内容背景下,可以认为本文中对术语“晶片”或“管芯”的任何使用分别与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。可以在曝光之前或之后在(例如)涂覆显影系统(通常将抗蚀剂层施加至衬底且显影曝光后的抗蚀剂的工具)、量测工具和/或检查工具中处理本文中提及的衬底。在适用情况下,可以将本文中的公开内容应用于这些和其它衬底处理工具。此外,可以将衬底处理多于一次,例如,以便产生多层IC,使得本文中所使用的术语衬底也可以指已经包含一个或更多个处理后的层的衬底。

以上描述预期是说明性的,而不是限制性的。因而,本领域技术人员将明白,可以在不背离下文所阐明的权利要求的范围的情况下对所描述的本发明进行修改。

方面:

方面1.一种用于布置于管道中以便限制所述管道中的流体的流量的流量限制件,所述流量限制件包括:

主体,所述主体沿轴线延伸,所述主体包括:

中心部分,所述中心部分沿所述轴线具有恒定的截面积;

上游部分,所述上游部分沿所述轴线连接至所述中心部分的上游侧,其中所述上游部分的横截面积在沿所述轴线的下游方向上单调地增加;以及

下游部分,所述下游部分连接至所述中心部分的下游侧,其中所述下游部分的横截面积沿所述下游方向单调地减小;并且

其中所述流量限制件还包括用于与管道的内表面接合的多个中心部分突出部,其中每个中心部分突出部沿垂直于所述中心部分的表面的方向从所述中心部分的表面突伸出小于500μm的距离。

方面2.根据方面1所述的流量限制件,其中每个中心部分突出部沿垂直于所述中心部分的表面的方向从所述中心部分的表面突伸出大于10μm的距离。

方面3.根据方面1或2所述的流量限制件,其中所述主体绕所述轴线圆柱地对称,所述中心部分包括圆柱体,并且所述多个突出部中的每个突出部沿垂直于所述轴线的方向突伸出。

方面4.根据方面3所述的流量限制件,其中所述下游部分包括具有在从2°至15°范围内的锥角的锥体。

方面5.根据前述方面中任一项所述的流量限制件,其中所述中心部分具有沿所述轴线的在从4cm至15cm的范围内的长度。

方面6.根据前述方面中任一项所述的流量限制件,其中所述下游部分包括尖缘,所述尖缘被配置成引导流体沿平行于所述轴线的方向沿所述尖缘的表面流动。

方面7.根据方面6所述的流量限制件,其中所述尖缘的下游端具有沿垂直于轴线的方向的在从0.5mm至3mm的范围内的最大范围。

方面8.根据任一前述方面所述的流量限制件,还包括分流元件,所述分流元件被配置成在垂直于所述轴线的平面中完全环绕所述主体的所述下游部分,其中所述分流元件被配置成沿垂直于所述轴线的方向与所述下游部分间隔开,使得所述分流元件与所述下游部分之间的距离沿所述下游方向单调地增加。

方面9.根据方面8所述的流量限制件,其中所述分流元件具有在从0.3mm至2mm的范围内的厚度。

方面10.根据方面8或9所述的流量限制件,其中所述分流元件包括围绕所述下游部分同心地布置的截头中空锥体。

方面11.根据方面10所述的流量限制件,其中下游部分包括锥体,并且其中所述截头中空锥体具有在所述下游部分的锥体的锥角的0.3倍至0.7倍的范围内的锥角。

方面12.根据方面8至11中任一项所述的流量限制件,其中所述分流元件在沿所述轴线的方向上比所述下游部分更短。

方面13.根据方面8至12中任一项所述的流量限制件,其中所述分流元件包括用于与管道的内表面接合的多个分流元件突出部,其中所述轴线与所述分流元件突出部的端部表面之间的距离等于所述轴线与所述中心部分突出部的端部表面之间的距离。

方面14.根据方面8至13中任一项所述的流量限制件,其中所述分流元件被固定地连接至所述主体。

方面15.根据前述方面中任一项所述的流量限制件,其中所述流量限制完全由刚性聚合物制成。

方面16.一种流量限制组件,所述流量限制组件包括根据前述方面中任一项所述的流量限制件和管道,其中

所述管道包括管道内表面;

所述流量限制件的主体同心地布置于所述管道内,使得所述主体的中心部分与所述管道内表面之间的距离是均一的;并且

所述流量限制件的中心部分突出部中的每个中心部分突出部与所述管道内表面接合以便将所述流量限制件相对于所述管道保持在适当的位置,并且使得所述主体的所述中心部分与所述管道内表面之间的距离小于500μm。

方面17.根据方面16所述的流量限制组件,其中所述管道与所述流量限制件的所述主体是呈圆柱形对称的。

方面18.根据方面16或17所述的流量限制组件,其中所述流量限制件是根据方面8至14中任一项所述的流量限制件,并且其中所述流量限制件的分流元件在垂直于所述轴线的平面中完全环绕所述流量限制件的下游部分,并且所述分流元件沿垂直于所述轴线的方向与所述下游部分间隔开,使得分流板与所述下游部分之间的距离沿所述下游方向单调地增加。

方面19.根据方面16至18中任一项所述的流量限制组件,其中所述管道和所述流量限制件由相同材料制成。

方面20.一种光刻设备,包括根据方面16至19中任一项所述的流量限制组件。

方面21.根据方面20所述的光刻设备,所述光刻设备还包括辐射束源;其中所述流量限制组件的所述管道被配置成将液体提供至所述辐射束源以用于热调节所述辐射束源。

方面22.根据方面20所述的光刻设备,所述光刻设备还包括用于将辐射束投影至衬底上的投影系统;其中所述管道被配置成将液体提供至所述投影系统以用于热调节所述投影系统。

方面23.一种制造根据方面1至15中任一项所述的流量限制件的方法,所述方法包括:从单个前体材料机加工所述主体;在中心部分中提供具有与所述中心部分突出部的直径相等的直径的孔;将所述中心部分突出部插入至所述孔中;机加工所述中心部分突出部,使得所有中心部分突出部从所述中心部分的表面延伸均一的距离。

方面24.一种制造根据方面16至19中任一项所述的流量限制组件的方法,所述方法包括:热调节所述流量限制件和/或管道,使得所述管道的温度高于所述流量限制件的温度;将所述流量限制件插入至所述管道中;以及热调节所述流量限制件和/或所述管道,使得所述管道与所述流量限制件的温度相等,使得所述流量限制件的所述多个中心部分突出部中的每个中心部分突出部接合所述管道的内表面。

相关技术
  • 流量限制件、流量限制组件和光刻设备
  • 流量测定方法和流量计、其中所使用的流量测定部组件和使用了该组件的流量测定单元、以及使用了流量计的配管泄漏检查装置
技术分类

06120113106859