本发明涉及温度控制系统技术领域，具体涉及一种euv光源液滴发生装置及其温度控制系统。
背景技术：
本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
极紫外光刻(extremeultravioletlithography)，常称作euv光刻，它以波长为10-14纳米的极紫外光作为光源，具体采用波长为13.5nm的极紫外辐射光作为曝光光源，能够把光刻技术扩展到32nm以下的特征尺寸，因此，极紫外光刻技术被视为实现32nm及更小技术节点的下一代主流光刻技术。目前，一般采用激光等离子体lpp(laserproducedplasmas)光源生成极紫外光刻技术所需的极紫外光，激光等离子体通过脉冲宽度为数ns的短脉冲激光(例如二氧化碳激光脉冲)聚焦在液滴靶上形成，高温高密度的激光等离子体在二氧化碳激光脉冲与液滴靶作用的区域辐射极紫外光刻技术所需的极紫外光。
该技术的关键因素在于能够生成温度稳定的均匀液滴靶，使短脉冲激光能够准确聚焦在液滴靶上形成高温高密度的激光等离子体，高温高密度的激光等离子体在短脉冲激光与液滴靶作用的区域辐射极紫外光刻技术所需的极紫外光。基于上述关键因素，如图1所示，现有技术通过将指定气体通入储物箱11，指定气体在储物箱11内经冷却设备12的冷却液化后经喷嘴13喷射为液滴靶10，液滴靶10被激光发射器14照射后生成极紫外光，此方法虽然能够生成极紫外光刻技术所需的液滴靶10，但是，在实际应用过程中存在有以下问题：1)冷却设备12不能对储物箱11内的温度进行准确调节，导致生成的液滴靶10形状大小不符合要求，影响极紫外光的生成效率；2)指定气体在储物箱11内冷却液化后经喷嘴13喷射为液滴靶10，但是，喷射出的液滴靶10并不均匀，影响极紫外光的生成效率；3)现有技术通过指定气体在储物箱11内冷却液化后经喷嘴13喷射为液滴靶10的技术方案存在局限性，不能利用固态原料生成极紫外光刻技术所需的液滴靶10。
技术实现要素：
本发明的目的是针对上述现有技术的不足提出的一种温度控制系统，该温度控制系统通过控制器和流量调节阀调节流入冷却装置的流体流量，通过不同的流体流量调节冷却装置和euv光源液滴发生装置的温度，提高温度控制系统调节euv光源液滴发生装置温度的稳定性。该目的是通过以下技术方案实现的。
本发明的第一方面提供了一种用于euv光源液滴发生装置的温度控制系统，该温度控制系统包括依次连接的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，蒸发器设置于换热室内，换热室内储存有与蒸发器进行热交换的流体，温度控制系统还包括流通管，流通管的第一端与换热室连通，流通管的第二端与用于冷却euv光源液滴发生装置的冷却装置连通，换热室内的流体能够通过流通管流入冷却装置对euv光源液滴发生装置降温，其中，流通管上设置有与控制器连接的流量调节阀，控制器通过流量调节阀调节流入冷却装置的流体流量，通过不同的流体流量调节euv光源液滴发生装置的温度。
优选地，温度控制系统还包括回流管，回流管的第一端与冷却装置连通，回流管的第二端与换热室连通，换热室流入冷却装置的流体经过换热后能够通过回流管回流至换热室。
优选地，温度控制系统还包括第一温度传感器，第一温度传感器设置于euv光源液滴发生装置上并与控制器连接，控制器根据第一温度传感器检测到的euv光源液滴发生装置的温度信号控制流量调节阀的开度大小。
优选地，温度控制系统还包括第二温度传感器，第二温度传感器设置于流通管和\或回流管上并与控制器连接，控制器根据第一温度传感器和第二温度传感器检测到的温度信号控制流量调节阀的开度大小。
优选地，温度控制系统还包括泵，泵串联于流通管，用于驱动换热室内的流体流入流通管。
优选地，冷却装置包括冷却腔和换热体，冷却腔分别与流通管和回流管连通，换热体的第一端接触冷却腔或与冷却腔贯通，换热体的第二端接触euv光源液滴发生装置。
优选地，温度控制系统还包括电加热器，电加热器与控制器连接并接触euv光源液滴发生装置，控制器根据第一温度传感器检测到的euv光源液滴发生装置的温度信号控制电加热器加热euv光源液滴发生装置的加热功率。
本发明的第二方面还提供了一种euv光源液滴发生装置，其中，euv光源液滴发生装置包括：储料箱，储料箱内储存有液滴靶原料；喷管，设置于储料箱的底部并与储料箱连通，储料箱内储存的液滴靶原料能够经过喷管的喷嘴喷射出去形成液滴靶；激光器，激光器靠近喷管设置，激光器能够聚焦于从喷管的喷嘴喷射的液滴靶形成euv光源；温度控制系统，温度控制系统为本发明第一方面的用于euv光源液滴发生装置的温度控制系统，温度控制系统包括两套电加热器以及两套由流通管、冷却装置和回流管组成的温度控制组合结构，储料箱的侧壁设置有两套温度控制组合结构中的第一套温度控制组合结构的冷却装置和两套电加热器中的第一套电加热器，用于调节储料箱内的液滴靶原料的温度，喷管的侧壁设置有两套温度控制组合结构中的第二套温度控制组合结构的冷却装置和两套电加热器中的第二套电加热器，用于调节喷管内的液态液滴靶原料的温度。
优选地，温度控制系统的控制器通过两套组合结构和两套电加热器分别控制储料箱和喷管的温度，将储料箱内的温度调至液滴靶原料生成液态液滴靶原料所需的温度且将喷管内的温度调至液态液滴靶原料生成液滴靶所需的温度。
优选地，euv光源液滴发生装置还包括电振动器，电振动器与喷管接触，当温度控制系统控制喷管内的液态液滴靶原料达到预设温度后，电振动器振动喷管使喷管内的液态液滴靶原料从喷管的喷嘴喷出。
本领域技术人员能够理解的是，本发明的温度控制系统通过控制器控制流通管上流量调节阀的开度大小，以调节换热室内的流体通过流通管流入冷却装置的流量，通过不同的流体流量调节冷却装置和euv光源液滴发生装置的温度，提高温度控制系统调节euv光源液滴发生装置温度的稳定性。具体地，本发明通过蒸发器吸收换热室内流体的热量使换热室内的流体降温，降温后的流体通过流通管流入冷却装置的冷却腔内，冷却腔内的流体通过换热体以热传导的方式与euv光源液滴发生装置内的物体发生热交换使euv光源液滴发生装置内的物体降温，其中，本发明的流通管上设置有由控制器控制的流量调节阀，控制器通过控制流量调节阀的开度大小控制换热室内的流体流入冷却腔内的流体流量，通过不同的流体流量调节euv光源液滴发生装置内物体的温度。
进一步地，本发明的温度控制系统还包括与控制器连接的电加热器和第一温度传感器，第一温度传感器设置于euv光源液滴发生装置上，控制器能够根据第一温度传感器检测到的euv光源液滴发生装置的温度信号控制电加热器的加热功率，使euv光源液滴发生装置内的物体升温，不仅提高了温度控制系统的调节温度的稳定性，还提高了温度控制系统的调节温度的范围。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为现有技术的euv光源液滴发生装置的示意框图。
图2为本发明一个实施例的euv光源液滴发生装置的示意框图。
其中，10、液滴靶；11、储物箱；12、冷却设备；13、喷嘴；14、激光发射器；21、压缩机；22、冷凝器；23、节流装置；24、换热室；25、流通管；26、流量调节阀；27、回流管；28、泵；29、过滤器；31、冷却腔；311、冷却装置开关；32、换热体；40、控制器；41、第一温度传感器；42、第二温度传感器；50、euv光源生成室；60、储料箱；70、液滴生成室；80、喷管；91、加热器；911、加热器开关；92、电源；101、排气装置；102、排气装置；110、电振动器；111、电振动控制器；120、激光器；121、透镜。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，本发明通过将温度控制系统应用于euv光源液滴发生装置只是为了方便描述，并不是对本发明温度控制系统应用范围的限制，例如，本发明的温度控制系统还可以用于其他具有类似结构的设备，这种调整并不偏离本发明温度控制系统的保护范围。
应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、元件、部件、和/或它们的组合。
尽管可以在文中使用术语第一、第二等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或比段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。另外，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“底”、“顶”、“侧”、“上”、“下”、“内”、“外”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
图2为本发明一个实施例的euv光源液滴发生装置的示意框图。
如图2所示，本发明通过将温度控制系统应用于euv光源液滴发生装置进行描述，euv光源液滴发生装置包括euv光源生成室50，euv光源生成室50内顶部设置有储料箱60，储料箱60内储存有液滴靶原料，储料箱60底部设置有与储料箱60贯通的喷管80，储料箱60内的液滴靶原料能够流入喷管80并从喷管80的喷嘴喷出形成液滴靶10，其中，喷管80设置于与储料箱60底部密封连接的液滴生成室70的顶部，喷管80的底部设置有由金属或陶瓷或石英制成的喷嘴(图中未示出)，液滴生成室70的底部设置有与喷管80的喷嘴对应的通孔，液滴靶原料经喷嘴喷射形成液滴靶10后能够通过液滴生成室70底部的通孔流入euv光源生成室50的底部，euv光源生成室50的底部附近设置有激光器120(例如二氧化碳激光脉冲器)，激光器120能够通过透镜121聚焦于液滴靶10上形成高温高密度的激光等离子体，高温高密度的激光等离子体在激光器120与液滴靶10作用的区域辐射出euv光源，其中，在上述euv光源的形成过程中，euv光源液滴发生装置内的压力和温度对液滴靶10以及euv光源的形成至关重要，合适的压力和温度可以提高液滴靶10以及euv光源的质量和生成效率，因此，为了将euv光源液滴发生装置内的压力控制在合理范围内，设置有与液滴生成室70连通的排气装置101和与euv光源生成室50连通的排气装置102，排气装置101、102能够使euv光源生成室50和液滴生成室70处于压力约10e-2pa的真空状态，以满足euv光源对euv光源液滴发生装置内压力的需求。为了控制euv光源液滴发生装置的温度，本发明提供了一种温度控制系统，该温度控制系统包括依次连接的压缩机11、冷凝器22、节流装置23和蒸发器(图中未示出)，蒸发器设置于换热室24内，换热室24内储存有与蒸发器进行热交换的流体(如气体或液体)，换热室24连接有流通管25，流通管25的第一端与换热室24连通，流通管25的第二端与用于冷却euv光源液滴发生装置的冷却装置(下文进行详细描述)连通，换热室24内的流体能够通过流通管25流入冷却装置对euv光源液滴发生装置降温，其中，流通管25上设置有与控制器40连接的流量调节阀26，控制器40通过流量调节阀26调节流入冷却装置的流体流量，通过不同的流体流量调节euv光源液滴发生装置的温度。本发明的温度控制系统通过控制器40控制流通管25上流量调节阀26的开度大小，以调节换热室24内的流体通过流通管25流入冷却装置的流量，通过不同的流体流量调节冷却装置和euv光源液滴发生装置的温度，提高温度控制系统调节euv光源液滴发生装置温度的稳定性。
继续参阅图2，根据本发明的实施例，需要说明的是，本发明温度控制系统中的压缩机11、冷凝器22、节流装置23和蒸发器可以选择常见的用于空调器的压缩机11、冷凝器22、节流装置23和蒸发器，并根据实际应用空间对其形状结构进行适当的改进，具体结构在此不再赘述，其具体工作流程如下：首先在压缩机11中预充入制冷剂，制冷剂在压缩机11中被压缩成高压高温的气体，然后在管道中被压送至冷凝器22，经过冷凝器22的金属表面传热和强制风冷，制冷剂的大部分热量被带到空气中，制冷剂在冷凝器22底部变成了高压液体，温度接近环境温度，制冷剂流经过滤器29和节流装置23(如毛细管)后流入蒸发器内，与蒸发器周围的流体热交换蒸发为气体，蒸发器周围的流体放热温度降低，本发明的温度控制系统将蒸发器设置于换热室24内，通过蒸发器对换热室24内的流体进行降温，降温后的流体通过流通管25流入冷却装置中，使冷却装置的温度降低，其中，冷却装置包括冷却腔31和换热体32，冷却腔31与流通管25连通，换热体32的第一端贴近或与冷却腔31贯通，换热体32的第二端接触euv光源液滴发生装置的储料箱60和喷管80，其中，流入冷却装置中的流体流量越多，冷却装置与euv光源液滴发生装置的热交换效率越高，euv光源液滴发生装置的温度越低，即流入冷却装置中流体流量的多少直接影响euv光源液滴发生装置的温度，因此，为了对流入冷却装置中流体流量的控制，本发明在流通管25上设置流量调节阀26，并通过控制器40控制流量调节阀26开度的大小，实现对流入冷却装置内的流体流量进行控制，提高温度控制系统调节euv光源液滴发生装置温度的稳定性。
继续参阅图2，根据本发明的实施例，温度控制系统还包括回流管27，回流管27的第一端与冷却装置连通，回流管27的第二端与换热室24连通，换热室24流入冷却装置的流体经过换热后能够通过回流管27回流至换热室24。通过回流管27可以使冷却腔31内吸收euv光源液滴发生装置热量后的流体及时流回换热室24内，从而使换热室24内经蒸发器冷却的流体能够及时流入冷却腔31对euv光源液滴发生装置进行降温，提高冷却装置与euv光源液滴发生装置的换热效率。
继续参阅图2，根据本发明的实施例，温度控制系统还包括第一温度传感器41，第一温度传感器41设置于euv光源液滴发生装置上并与控制器40连接，控制器40根据第一温度传感器41检测到的euv光源液滴发生装置的温度信号控制流量调节阀26的开度大小。其中，控制器40为pid控制器，pid控制器由比例单元、积分单元和微分单元组成，pid控制器由参考输入与被调量的误差、误差的积分、误差的微分三者的“线性组合”来产生控制信号，pid控制器根据设定温度值r(t)和第一温度传感器41检测到的实际温度输出值y(t)生成控制偏差函数e(t)，并将偏差按比例、积分和微分作用通过线性组合求出控制量u(t)，从而实现对流量调节阀26开度大小的控制，达到对euv光源液滴发生装置温度准确控制的目的。
继续参阅图2，根据本发明的实施例，温度控制系统还包括第二温度传感器42，第二温度传感器42设置于流通管25和\或回流管27上并与控制器40连接，控制器40根据第一温度传感器41和第二温度传感器42检测到的温度信号控制流量调节阀26的开度大小。pid控制器根据设定温度值r(t)和第一温度传感器41和第二温度传感器42检测到的实际温度输出值y(t)生成控制偏差函数e(t)，并将偏差按比例、积分和微分作用通过线性组合求出控制量u(t)，从而实现对流量调节阀26开度大小的控制，达到对euv光源液滴发生装置温度准确控制的目的。
继续参阅图2，根据本发明的实施例，温度控制系统还包括泵28，泵28串联于流通管25，用于驱动换热室24内的流体流入流通管25。通过泵28能够使换热室24内的流体在流通管25、冷却装置、回流管27和换热室24之间持续循环流通，使冷却装置内的流体及时更新，提高温度控制系统对euv光源液滴发生装置温度的控制效果。
继续参阅图2，根据本发明的实施例，温度控制系统还包括电加热器91，电加热器91与控制器40连接并接触euv光源液滴发生装置，控制器40根据第一温度传感器41检测到的euv光源液滴发生装置的温度信号控制电加热器91的加热euv光源液滴发生装置的加热功率。通过控制器40控制电加热器91加热储料箱60和喷管80内的液滴靶原料，能够提高euv光源液滴发生装置的应用范围，如，euv光源液滴发生装置的液滴靶原料可以使用固态液滴靶原料，电加热器91能够将储料箱60内的固态液滴靶原料熔化为液态液滴靶原料，液滴靶原料能够通过喷管80喷射为euv光源所需的液滴靶10。同样的，与控制器40根据第一温度传感器41的信号控制冷却装置的温度原理相同，控制器40根据第一温度传感器42检测到的储料箱60和喷管80的温度信号控制电加热器91的加热功率，使储料箱60和喷管80内的液滴靶原料达到合适的温度，提高液滴靶10的质量和生成效率。
继续参阅图2，根据本发明的实施例，本发明的温度控制系统包括两套电加热器91以及两套由流通管25、冷却装置和回流管27组成的温度控制组合结构，储料箱60的侧壁设置有两套温度控制组合结构中的第一套温度控制组合结构的冷却装置和两套电加热器91中的第一套电加热器，用于调节储料箱60内的液滴靶原料的温度，喷管80的侧壁设置有两套温度控制组合结构中的第二套温度控制组合结构的冷却装置和两套电加热器91中的第二套电加热器，用于调节喷管80内的液态液滴靶原料的温度。需要说明的是，由于两套由流通管25、冷却装置和回流管27组成的温度控制组合结构的工作原理相同，以及两套电加热器91的工作原理相同，因此两套温度控制组合结构可以采用类似的结构，两套电加热器91同样可以采用类似的结构，为了便于描述两套温度控制组合结构和两套电加热器91分别用于调节储料箱60和喷管80的温度，本发明将两套温度控制组合结构分别表示为第一套温度控制组合结构和第二套温度控制组合结构，以及将两套电加热器91分别表示为第一套电加热器和第二套电加热器，第一套温度控制组合结构和第一套电加热器用于调节储料箱60内液滴靶原料的温度，第二套温度控制组合结构和第二套电加热器用于调节喷管80内液态液滴靶原料的温度，其中，两套温度控制组合结构和两套电加热器91的具体结构可以根据实际应用空间确定，在此不再赘述。
继续参阅图2，根据本发明的实施例，euv光源液滴发生装置还包括电振动器110，电振动器110与喷管80接触，当温度控制系统控制喷管80内的液态液滴靶原料到达合适温度后，电振动器110通过振动喷管80使喷管80内的液态液滴靶原料从喷管80的喷嘴喷出，在此过程中，电振动控制器111通过电振动器110控制喷管80的振动频率，从而控制液滴靶10的大小和生成频率，进一步地，液态液滴靶原料在储料箱60内的压力及电振动器110的组合力下从喷管80的喷嘴喷射出形成液滴靶10。
本发明的温度控制系统既能实现对euv光源液滴发生装置降温处理，又能实现对euv光源液滴发生装置升温处理，下面通过两个实施例对本发明的温度控制系统进行阐述：
实施例一：
如图2所示，当液滴靶原料为气体状态(例如xe)时，储料箱60通过加压冷却的方式使液滴靶原料液化，加压气体可以为空气、氮气或者氩，通过加压气体使储料箱60内的气体压力设置为5×10e-5pa到10e7pa，当气态液滴靶原料液化后，断开加热器开关911，开通冷却装置开关311，第一温度传感器41实时检测储料箱60的温度，并将温度电信号传递至控制器40，第一温度传感器41实时检测喷管80的温度，并将温度电信号传递至控制器40，第二温度传感器42检测流通管25内流体的温度，并将温度电信号传递给控制器40，第二温度传感器42检测回流管27内流体的温度，并将温度电信号传递给控制器40，温度控制器40根据检测到的各项温度信号参数进行运算处理，将控制信号发送给流量调节阀26，流量调节阀26根据接收到的控制信号控制从流通管25流入冷却装置的流体流量，冷却装置的换热体32对储料箱60进行降温，使储料箱60内的温度达到气体液滴靶原料冷却液化所需的温度，冷却装置的换热体32对喷管80进行降温，使喷管80内的温度达到生成液滴靶10所需的温度。
实施例二：
如图2所示，当液滴靶原料为固体状态时(例如锡)，储料箱60通过加热的方式使其液化，此时，开通加热器开关911，断开冷却装置开关311，第一温度传感器41实时检测储料箱60的温度，并将温度电信号传递给控制器40，第一温度传感器41实时检测喷管80的温度，并将温度电信号传递给控制器40，温度控制器40根据检测到的各项温度信号参数进行运算处理，将控制信号发送给电源92，电源92为电加热器91供电，电加热器91分别对储料箱60和喷管80加热，使储料箱60内的温度达到固态液滴靶原料熔化所需的温度，使喷管80内液态液滴靶原料温度达到生成液滴靶10所需的温度，其中，加热的温度应小于等于300度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。