[发明专利]高精度气体温度控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高精度气体温度控制系统及方法。

背景技术

光学投影光刻机需不断提高分辨率以满足集成电路芯片特征线宽逐渐缩小的需求,这种需求和更高的成像质量控制使光刻机内部以及关键部件的温度、压力、湿度等微环境参数的波动成为影响成像质量的重要因素。光刻机内部投影物镜的温度波动将直接引起焦面位置漂移和成像畸变,使得高稳定的恒温控制成为必需。

如图1和图2所示，公开号为“CN200996951Y”、实用新型名称为“一种水环境制冷系统”的中国专利申请中，记载有制冷装置、循环风装置、检测箱、水箱四部分组成，检测箱内安装有热流计和温度传感器组成的热电偶(1f)，检测箱的进风口(3f)和循环风装置的出风口(5f)连通、出风口(2f)与循环风装置回风口(7f)连通，循环风装置气室内有蒸发器(6f)、风机(4f)，蒸发器(6f)通过水泵(8f)与水箱(9f)连通，水箱(9f)与制冷装置(10f)连接，水箱(9f)、水泵(8f)、蒸发器(6f)构成一个水循环。该现有技术缺点如下：

1.检测装置简单，气体或水温度测量准确度不高；

2.控制装置简单，气体温度控制精确度不高；

3.组成结构过于复杂，水箱、蒸发器可以酌情删减和修改。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高精度气体温度控制系统及方法，能够快速精确地控制最终输出气体的温度。

为解决上述问题，本发明提供一种高精度气体温度控制系统，包括：

气体传输管路；

与所述气体传输管路连通的温度控制回路，供冷却液在其中流动，所述冷却液与气体传输管路中的气体混合，以通过热交换调节气体传输管路中的气体的温度；

控制器，用于调节所述温度控制回路中冷却液的温度。

进一步的，在上述系统中，所述温度控制回路依次包括制冷回路和精调回路，其中，所述制冷回路用于带走气体传输管路内抽入的气体的大部分热量，所述精调回路用于进一步将气体的温度控制到第一预设精度范围内。

进一步的，在上述系统中，所述精调回路后还设有恒温回路，所述恒温回路用于进一步将气体的温度控制到第二预设精度范围内，所述第二预设精度范围小于第一预设精度范围。

进一步的，在上述系统中，所述气体传输管路的进气口处设置有第一热交换器；

所述制冷回路包括：

供冷却液流动的第一进水管路和第一回水管路，所述第一进水管路与一冷却液的进水口连通，所述第一回水管路与一冷却液的进水口连通，所述第一进水管路和第一回水管路与所述第一热交换器连通；

设置于所述第一回水管路上且与所述第一热交换器连通的第一电动两通阀；

所述第一进水管路于所述第一热交换器和第一电动两通阀之间的节点与所述第一回水管路连通。

进一步的，在上述系统中，所述气体传输管路上设置有与所述第一热交换器连通的第二热交换器；

所述精调回路包括：

供冷却液流动的第二进水管路和第二回水管路，所述第二进水管路与所述冷却液的进水口连通，所述第二回水管路与所述冷却液的回水口连通，所述第二进水管路和第二回水管路与所述第二热交换器连通；

设置于所述第二回水管路上且与所述第二热交换器连通的加热器；

设置于所述第二回水管路上且与所述加热器连通的第二电动两通阀；

所述第二进水管路于所述加热器和第二电动两通阀之间的节点与所述第二回水管路连通。

进一步的，在上述系统中，所述精调回路后还设有恒温回路，所述恒温回路用于进一步将气体的温度控制到第二预设精度范围内，所述第二预设精度范围小于第一预设精度范围，所述气体传输管路接近于出气口处设置有与所述第二热交换器连通的第三热交换器；

所述恒温回路包括：

与所述第三热交换器连通的冷却液流通回路；

设置于所述冷却液流通回路上的第三循环泵，所述第三循环泵与所述第三热交换器连通。

进一步的，在上述系统中，还包括设置于所述进水口附近的第七温度传感器。

进一步的，在上述系统中，所述第一热交换器的进气位置设有第一温度传感器，所述第三热交换器出气位置设有第六温度传感器。