氢原子发生器设计与分析

发布时间：2018-01-04 15:37

  本文关键词：氢原子发生器设计与分析　出处：《华中科技大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：极紫外光刻技术是业界公认最有应用前景的下一代光刻技术,其中光学表面污染清洁技术是其中有待解决的关键技术之一,采用氢原子进行在线低温清洁被认为是实现光学表面污染清洁有效技术之一,本文主要研究用于光学表面污染清洁的核心装置氢原子发生器,主要研究工作和结论如下:提出了氢原子发生器的技术方案,通过高温钨丝辐射加热钨毛细管,再由钨毛细管加热氢气流,实现氢气裂解获得氢原子,其中钨丝温度通过电流调节和温度反馈测量实现精确控制,采用钼隔热材料和水冷结构屏蔽高温钨丝的热传递,减小对外部器件的热影响。该方案裂解率高,且氢原子流向可控,可获得更好的光学表面污染清洁效果。研究了氢气裂解率与钨毛细管温度和氢气流量之间的关系,氢气裂解率随钨毛细温度升高而增大,随氢气流量增大而减小。当钨毛细管温度达到2115K时,氢气裂解率可实现90%,钨管温度继续升高,氢气裂解率增大的速率开始减小。依据氢气裂解率和氢原子总量需求确定氢气流量,建立了钨毛细管温度和加热电流之间关系式。设计了氢原子发生器的详细结构,钨丝采用螺旋结构并匹配螺距与直径间的关系,以及选择合理材料和安装固定方式,避免高温钨丝的软化下垂对其性能的影响。采用钼隔热环和冷却套相结合,屏蔽高温钨丝热传递到氢原子发生器外部,减小其对外部器件的热影响。氢原子发生器采用了轻量化和紧凑性设计,为其集成和应用奠定了基础。氢原子发生器已经装配完毕,正在进行性能调试。提出了氢原子发生器性能测试方法。在真空环境下,由残余气体分析仪测量氢原子数量和氢气流量计算得到氢气裂解率。并设计和建立了氢原子发生器性能实验验证装置,具备了对氢原子发生器性能测试条件。
[Abstract]:This paper studies the relationship between hydrogen cracking rate and tungsten capillary temperature and hydrogen flow .

【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN305.7

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本文编号：1379014