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1、10申请公布号CN104316104A43申请公布日20150128CN104316104A21申请号201410512413822申请日20140928G01D21/02200601G03F7/2020060171申请人中国科学院长春光学精密机械与物理研究所地址130033吉林省长春市东南湖大路3888号72发明人崔洋于淼李佩玥彭吉隋永新杨怀江74专利代理机构长春菁华专利商标代理事务所22210代理人南小平54发明名称一种光刻投影物镜内部腔室高精度气体测量装置57摘要一种光刻投影物镜内部腔室高精度气体测量装置属于光刻投影物镜控制领域，实现对光刻投影物镜内部腔室高精度气体的压力和温度的检测。本。
2、发明包括温度传感器、相对压力传感器、绝对压力传感器、分气块、安全阀、电平转换电路和VCR气体接头；多个温度传感器分布在光刻投影物镜内部，光刻投影物镜采气口通过传输管路与分气块的进气口连接，分气块的三个出气口分别与相对压力传感器、绝对压力传感器和安全阀连接，安全阀出气端通过气管与VCR气体接头连接；电平转换电路将温度传感器、相对压力传感器和绝对压力传感器采集到的模拟信号转化为数字信号，并将数字信号传输到环境控制机箱。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页10申请公布号CN104316104ACN1043161。
3、04A1/1页21一种光刻投影物镜内部腔室高精度气体测量装置，其特征在于，包括温度传感器2、相对压力传感器5、绝对压力传感器6、分气块4、安全阀7、电平转换电路8和VCR气体接头3；多个温度传感器2分布在光刻投影物镜1内部，所述光刻投影物镜1采气口通过传输管路与所述分气块4的进气口连接，所述分气块4的三个出气口分别与相对压力传感器5、绝对压力传感器6和安全阀7连接，所述安全阀7出气端通过气管9与VCR气体接头3连接；所述电平转换电路8将温度传感器2、相对压力传感器5和绝对压力传感器6采集到的模拟信号转化为数字信号，并将所述数字信号传输到环境控制机箱10。2根据权利要求1所述的一种光刻投影物镜内。
4、部腔室高精度气体测量装置，其特征在于，所述多个温度传感器2至少是3个，分别布置在光刻投影物镜1的上、中和下部分。3根据权利要求1或2所述的一种光刻投影物镜内部腔室高精度气体测量装置，其特征在于，所述温度传感器2为热敏电阻类温度传感器、铂电阻类温度传感器或热电偶类温度传感器。4根据权利要求1所述的一种光刻投影物镜内部腔室高精度气体测量装置，其特征在于，所述光刻投影物镜1采气口通过传输管路与所述分气块4的进气口连接具体为所述分气块4的进气口端通过高纯气体管路与VCR气体接头3连接，VCR气体接头3通过气管9与光刻投影物镜1上采气口连接。5根据权利要求4所述的一种光刻投影物镜内部腔室高精度气体测量装。
5、置，其特征在于，所述气管9的长度D的取值范围为1MD3M。6根据权利要求1所述的一种光刻投影物镜1内部腔室高精度气体测量装置，其特征在于，所述相对压力传感器5的正压端通过气体管路与分气块4的一个出气口端连接，负压端与大气环境连通，相对压力传感器5的电气输出端通过传输线缆与电平转换电路8连接。7根据权利要求1所述的一种光刻投影物镜内部腔室高精度气体测量装置，其特征在于，所述绝对压力传感器6通过气体管路与分气块4的一个出气口端连接，绝对压力传感器6的电气输出端通过传输线缆与电平转换电路8连接。8根据权利要求1所述的一种光刻投影物镜内部腔室高精度气体测量装置，其特征在于，所述电平转换电路8与环境控制。
6、机箱10的距离D的取值范围为10MD15M。权利要求书CN104316104A1/3页3一种光刻投影物镜内部腔室高精度气体测量装置技术领域0001本发明属于光刻投影物镜控制领域，具体涉及一种光刻投影物镜内部腔室高精度气体测量装置。背景技术0002光刻投影物镜是一种超精密光学系统，是光刻机中的核心部件，它是影响光刻分辨力和线宽的关键。随着光刻精度的提高，对环境的要求如对环境温度、气压、洁净度等的要求，也越来越苛刻。物镜内部存在大量的热源包括各种电机及准分子激光器等，温度的变化会导致物镜焦面位置改变和影响物镜的成像质量，同时投影物镜内部需要密封腔室，并充满高纯、洁净的氮气防止空气进入投影物镜内部污。
7、染光学镜片，并需要实时监控物镜内部腔室氮气的温度、压力等信息。0003投影物镜内部腔室的温度环境约为22。目前，针对193NM激光光源，通过对环境温度在215225范围内的10组不同环境温度的物镜系统热浸没仿真实验，得出当物镜内部腔室环境温度变化约001时，波像差最大变化012NM，倍率最大变化04PPM，畸变最大变化009NM。因此要求对物镜内部气体温度测量的绝对精度达到001005，重复精度达到0005/5MIN；0004投影物镜内部腔室的气压约为750MBAR1050MBAR。目前，针对193NM激光光源，根据光学设计与仿真分析的结果，倍率与气压的关系约为倍率变化064PPM时气压变化1。
8、00PA，倍率变化05PPM时气压变化76PA。倍率与气压在此范围内近似为线性关系。而倍率的调节精度为01PPMPV，因此要求压力传感器测量的绝对精度要优于15PAPV。0005为了实时监测投影物镜内部腔室关键点的温度、压力信息，满足高精度的测量要求，且对投影物镜环境控制系统提供闭环环境参数反馈信息，并在物镜内部腔室气压变化过大时，快速响应、对过压进行保护。因此，需要一种光刻投影物镜内部腔室高精度气体测量装置。发明内容0006本发明的目的在于提出一种光刻投影物镜内部腔室高精度气体测量装置，实现对光刻投影物镜内部腔室高精度气体的压力和温度的检测。0007为实现上述目的，本发明的一种光刻投影物镜内。
9、部腔室高精度气体测量装置包括温度传感器、相对压力传感器、绝对压力传感器、分气块、安全阀、电平转换电路和VCR气体接头；0008多个温度传感器分布在光刻投影物镜内部，所述光刻投影物镜采气口通过传输管路与所述分气块的进气口连接，所述分气块的三个出气口分别与相对压力传感器、绝对压力传感器和安全阀连接，所述安全阀出气端通过气管与VCR气体接头连接；0009所述电平转换电路将温度传感器、相对压力传感器和绝对压力传感器采集到的模拟信号转化为数字信号，并将所述数字信号传输到环境控制机箱。说明书CN104316104A2/3页40010所述多个温度传感器至少是3个，分别布置在光刻投影物镜的上、中和下部分。00。
10、11所述温度传感器为热敏电阻类温度传感器、铂电阻类温度传感器或热电偶类温度传感器。0012所述光刻投影物镜采气口通过传输管路与所述分气块的进气口连接具体为所述分气块的进气口端通过高纯气体管路与VCR气体接头连接，VCR气体接头通过气管与投影物镜上采气口连接。0013所述气管的长度D的取值范围为1MD3M。0014所述相对压力传感器的正压端通过气体管路与分气块的一个出气口端连接，负压端与大气环境连通，相对压力传感器的电气输出端通过传输线缆与电平转换电路连接。0015所述绝对压力传感器通过气体管路与分气块的一个出气口端连接，绝对压力传感器的电气输出端通过传输线缆与电平转换电路连接。0016所述电平。
11、转换电路与环境控制机箱的距离D的取值范围为10MD15M。0017本发明的有益效果为本发明的一种光刻投影物镜内部腔室高精度气体测量装置分别针对光刻投影物镜内部气体的温度、相对压力、绝对压力信息进行高精度测量，并通过电平转换电路对部分采集到的信息进行电平转换，使得物镜内部气体的环境参数信息可以无损的远距离传输到环境控制机箱，对投影物镜环境控制系统提供闭环环境参数反馈信息；另外，分气块的一个出气口端连接有安全阀，所述安全阀的出气端通过气体管路与VCR气体接头连接，一旦物镜内部压力过高，安全阀开启，通过VCR气体接头将压力排放到大气环境。在物镜内部腔室气压变化过大时，快速响应、对过压进行保护。附图说。
12、明0018图1为本发明的一种光刻投影物镜内部腔室高精度气体测量装置结构示意图；0019其中1、光刻投影物镜，2、温度传感器，3、VCR气体接头，4、分气块，5、相对压力传感器，6、绝对压力传感器，7、安全阀，8、电平转换电路，9、气管，10、环境控制机箱。具体实施方式0020下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。0021参见附图1，本发明的一种光刻投影物镜内部腔室高精度气体测量装置包括温度传感器2、相对压力传感器5、绝对压力传感器6、分气块4、安全阀7、电平转换电路8和VCR气体接头3；00223个温度传感器2分布在光刻投影物镜1内部，分别布置在光刻投影物镜1的上、中和下部分，用于监测物。
13、镜内部腔室不同层的气体温度，所述光刻投影物镜1采气口通过传输管路与所述分气块4的进气口连接，所述分气块4的三个出气口分别与相对压力传感器5、绝对压力传感器6和安全阀7连接，所述安全阀7出气端通过气管9与VCR气体接头3连接；0023所述电平转换电路8将温度传感器2、相对压力传感器5和绝对压力传感器6采集到的模拟信号转化为数字信号，并将所述数字信号传输到环境控制机箱10。0024所述温度传感器2为热敏电阻类温度传感器、铂电阻类温度传感器或热电偶类温度传感器。说明书CN104316104A3/3页50025所述光刻投影物镜1采气口通过传输管路与所述分气块4的进气口连接具体为所述分气块4的进气口端通。
14、过高纯气体管路与VCR气体接头3连接，VCR气体接头3通过气管9与投影物镜1上采气口连接。0026所述气管9的长度D的取值范围为1MD3M。0027所述相对压力传感器5的正压端通过气体管路与分气块4的一个出气口端连接，负压端与大气环境连通，相对压力传感器5的电气输出端通过传输线缆与电平转换电路8连接。0028所述绝对压力传感器6通过气体管路与分气块4的一个出气口端连接，绝对压力传感器6的电气输出端通过传输线缆与电平转换电路8连接。0029所述电平转换电路8与环境控制机箱10的距离D的取值范围为10MD15M。0030以上为本发明的具体实施方式，但绝非对本发明的限制。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，任何改动或简单替换，均属于本发明的保护范围。说明书CN104316104A1/1页6图1说明书附图CN104316104A。