提升水冷系统温度控制精度实验探究

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1、提升水冷系统温度控制精度实验探究【摘要】光刻机环境温度控制要求水冷系统的温控精度高(±0.01。0、响应速度快。本文对影响温控精度的各种因素进行研究分析，并基于目前士0.1°C的水冷系统,提出增加制冷旁通、水冷旁通、增大冷却水供应流量、降低加热功率等改进措施，并进行实验研究。研究结果表明：改进后系统的温控精度达到土o.orc,对外流量与系统响应速度不发生变化。【关键词】水冷系统；温度控制；旁通回路；压缩机制冷[Abstract】Theenvironmenttemperaturecontroloflithographyrequireshigh-pr

2、ecision(±0.01°C),rapidrespondofcoolingwatercircuitsystem.Afterstudyingoninfluencefactorsoftemperaturecontrol,onthebasisof土0.1°Ccoolingwatercircuitsystem,bringforwardoptimizingmeasures:addingrefrigerationbypass,addingwatercircuitbypass,increasingcoolingwaterflux,decreasingtheh

3、eatpower,andtheexperimentresuItshowsthattheprecisionofthesystemis±0.01°Candtheexportfluxandtherespondspeedkeepunchanging・【Keywords】Coolingwatercircuitsystem；Temperaturecontrol；Refrigerationcompressor；Thebypasscircuit0引言为保证光刻线宽和套刻精度满足指标要求，光刻机投影镜头的温度需要十分稳定，要求能够长时间稳定在±0.orc,在短期内

4、(2.2循环水流量的影响加热器进、出口水温与功率满足下式：P=FXATX4200=FXT■-T■X4200P——加热功率(w)；F——流量(L/s)；AT——温差(°C)；TH——入口温度

5、t——干扰周期(S)o当V>FXt,表示一个干扰周期的循环水上、下温度偏差可以在水箱内部进行混温相互抵消。当VFXt,水箱仍能起到混温消除加热器高频干扰的作用。此外，进水口的水与旁通水进行混温，降低了外界温控对象引入的温度波动，更加利于温度控制系统的调节。由于水箱体积保持不变，改进后温控系统的响应速度不会发生变化。最终温控系统的温控精度达到土0.011、对外流量与响应速度不变。图4改进后温度控制曲线图4结论压缩机制冷系统调节冷量时易于引起干扰、波动，基于此的温度控制系统难以实现精密温控。本文对系统进行分析并提出改进措施，首先增加制冷旁通来提高制冷

6、系统的稳定性，其次降低加热功率并提高流量来提升加热量的精密调节与加热器的温控精度，最后系统管路增加旁通保证系统对外输出流量不变。实验结果表明改进系统后温控精度达到±0.011、对外流量与系统响应速度不发生变化。【参考文献】[1]陈光明，陈国邦•制冷与低温原理[M].机械工业出版社，2000.[2]姚汉民，胡松，刑延文.光学投影曝光微纳加工技术[M].北京工业大学出版社，2006.[责任编辑：王迎迎]