CN114243362A - 馈通设备和信号导体路径装置 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例涉及馈通设备和信号导体路径装置。一种馈通设备(50；150)，用于在具有组宽度的信号导体组(60；160)中的信号导体周围形成气密密封。该设备包括开槽构件(52；152)和基部(62；162)。基部限定通孔(65)，该通孔(65)沿着馈通方向(X)完全延伸穿过基部，并且被适配为容纳开槽构件。开槽构件限定在与馈通方向相关联的相对侧上的第一表面和第二表面(53，54；153，154)、以及面向横向于馈通方向的方向的侧表面。开槽构件包括狭槽，狭槽沿着馈通方向延伸穿过开槽构件，并且沿着侧表面通向第一表面和第二表面并且通向纵向开口(59；159)。狭槽横向延伸到开槽构件中，直到至少等于信号导体组宽度的狭槽深度。

Description

馈通设备和信号导体路径装置
本申请是国际申请日为2017年12月7日、于2019年8月20日进入中国国家阶段、中国国家申请号为201780086985.6、发明名称为“馈通设备和信号导体路径装置”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种馈通设备、一种包括至少一个这种馈通设备的信号导体路径装置、以及一种包括这种信号导体路径装置的真空室和处理系统，其中信号导体包括例如光纤和电导体，其中电导体被布置在印刷电路板中。
背景技术
在包括各种类型的半导体处理和制造设备的半导体工业中，越来越希望以高精度和可靠性制造更小的结构。光刻通常是这种制造工艺的关键部分。在光刻曝光或其他类型的处理期间，目标(例如，半导体晶片)可能需要位于与周围环境(例如，与大气条件)气密密封的高真空环境中，以降低污染的可能性。
在应用这种真空环境来操作无掩模光刻系统的特定情况下，带电粒子小束可以用于将图案转印到目标上。小束可以是可以单独控制的，以获得期望的图案。为了在商业上可行，无掩模光刻系统需要满足对晶片生产量和误差容限的挑战性要求。通过使用更多的小束可以获得更高的生产量。在不损害必要的真空条件或显著增加所需要的制造空间(即，由处理单元覆盖的区域)的情况下，处理更多数目的小束需要更复杂的控制设备和电路系统。在减小的可用体积中布置更多过程控制设备和/或电路系统同时保持光刻系统的各个部分之间的气密密封的任务变得越来越具有挑战性。
为了控制光刻系统，包括控制用于曝光目标的大量小束以及各种其他控制设备和电路系统，各种类型的信号(包括电源信号、各种电信号和/或光学信号)必须被传输或传递通过真空环境的边界。
关于从一个环境或隔室到另一环境或隔室的信号或电功率的馈通的技术主题，1990年3月的Mechanical Engineering第112卷第46页的W.D.Wood和W.L.Wood的出版物“Hermetic Sealing with Epoxy”(http://www.pavetechnologyco.com/pdf/hermetic.pdf)将其描述为一种长期存在的基本和通用技术，其使用玻璃或陶瓷填充金属壳体。该出版物还描述了该技术的一项重大发展，即从20世纪80年代早期开始，在隔板和其他类型的信号或功率馈通中应用环氧基密封。该出版物表明，环氧树脂密封与在电导体中和/或周围使用的各种材料(包括广泛用于产生真空环境的铝以及广泛用于传输电信号的铜)以及各种绝缘材料相结合提供了良好的真空密封。进一步表明，环氧树脂密封符合清洁度要求，使其适用于真空晶片处理系统。
从Wood和Wood的文章的教导中可以得出结论，可以预期环氧树脂密封还适用于在电馈通中气密密封印刷电路板(PCB)。
美国专利文献US6305975B1提供了使用隔板结合O形环的这种已知类型的PCB馈通的示例，该文献描述了在基于环氧树脂的隔板中永久封装的PCB的馈通。具有隔板的PCB原则上可以形成为用于低压室的圆柱形开口的盖体，并且在其周边处使用O形环类型的真空密封来被密封到开口。
专利文献US7164142B2示出了包括已知的面型密封的真空馈通的示例。描述了一种用于电馈通的结构，其利用包括至少一个导电轨道的嵌入层的绝缘材料片，其中使用密封材料的圆角(fillet)将片面密封到真空壁。PCB被指示为形成包括多个导电轨道的这种绝缘材料的示例。
虽然在后提到的US7164142B2的馈通仅仅似乎提供PCB馈通的永久密封，但是较早的在2001年公开的专利US630597B1中形成了更通用的设计，提供了可释放的PCB馈通连接器。
受让给本申请人的专利文献US8242467B2公开了一种多小束光刻系统。该系统包括用于基于图案数据选择性地允许或拒绝各个小束通向目标的小束阻断器(或调制器)。小束阻断器被布置在真空室中的目标附近，但是由位于真空室外部的控制单元控制。光刻系统包括具有光纤阵列的光学系统，光纤阵列用于将经调制的光信号与来自控制单元的图案数据一起传输到小束阻断器上的光敏消隐致动器。光纤通过馈通设备中的开口被路由穿过真空室的壁。真空兼容的密封材料用于为开口中的光纤提供气密密封。US8242467B2提供了很少的与馈通设备的结构有关的细节。
专利文献US2016/0787599A1描述了用于通过光电模块的壳体气密地馈送光纤的光纤对准组件。一种这样的组件包括套圈(ferrule)，套圈具有两个相邻的套圈部分。一个套圈部分具有带有四个对准沟槽的表面，四个对准沟槽容纳光纤的端部部段。当套圈部分配合在一起以形成套圈时，第二套圈部分覆盖第一套圈部分的表面和对准沟槽。然后可以通过套圈部分之一中的孔将诸如玻璃焊料等密封剂材料馈送到套圈中。将真空施加到套圈中的凹穴，以通过光纤与沟槽之间的间隙吸引玻璃焊料，以形成密闭密封。来自US2016/0787599A1的密封组件主要适合于通过相对少量的单根光纤来进行馈送。
期望提供一种馈通设备，其适合于通过在不同环境条件下将两个区域分开的结构以有序的气密密封的方式路由大量信号导体，诸如光纤(即，几十或几百)或电导体，例如其被设置在印刷电路板中。
还期望提供在当代工业设计中实现可靠性、多功能性和可重复性的真空馈通设备。
发明内容
因此，根据本发明的第一方面，提供了一种用于在多个信号导体周围形成气密密封的馈通设备。信号导体沿着彼此延伸以形成具有组宽度的信号导体组。馈通设备包括开槽构件和基部。开槽构件限定第一表面、第二表面和侧表面，第一表面主要面向馈通方向，第二表面主要背对馈通方向，侧表面将第一表面和第二表面互连并且在不平行于馈通方向的方向(例如，以倾斜角度或横向于馈通方向)上朝外面对，开槽构件实际上由第一表面、第二表面和侧表面界定。基部限定沿着馈通方向完全穿过基部延伸的孔，该孔被适配为容纳开槽构件。基部限定直接围绕孔的内表面。基部被适配为容纳孔内部的开槽构件的至少一部分，使得内表面覆盖开槽构件的侧表面和纵向开口的至少一部分。开槽构件包括至少一个狭槽，该至少一个狭槽沿着馈通方向延伸穿过开槽构件，并且通向第一表面和第二表面，以允许信号导体组从第一表面穿过开槽构件到达第二表面。狭槽进一步通向纵向开口，该纵向开口沿着侧表面延伸。狭槽沿着横向于馈通方向的深度方向从侧表面延伸到开槽构件中直到狭槽深度。该狭槽深度等于或大于组宽度。
信号导体可以包括能够通常以光或电的形式传输能量和/或信息的任何类型的物质或本体。本发明所包含的信号导体的典型示例是用于传输光信号的光纤和用于传输电信号的电导体，例如以包括多个电导体的印刷电路板(PCB)的形式。
形成信号导体组的各个信号导体不必被布置成彼此邻接，而是可以被布置为彼此相距一定距离。信号导体可以被布置在材料或物质中，和/或被布置在表面上，诸如彼此间隔开。组宽度被限定为信号导体组的宽度，其中信号导体被布置为彼此邻接或彼此相距一定距离。当信号导体被设置为在PCB中的电导体时，组宽度由PCB的宽度限定。
气密密封是密闭密封，特别是当经受大的压力差时，诸如在真空应用中。馈通设备特别地形成适用于高真空应用的真空馈通设备。
信号导体共同定向地并且彼此并排地延伸，以形成信号导体组。信号导体组优选地是大体平坦的。该组中的信号导体可以直接邻接，或者可以在它们之间具有一定间隔。当信号导体包括光纤时，光纤组可以以带的形式布置。当信号导体包括电导体时，它们可以形成印刷电路板的一部分。
狭槽形成窄沟槽，该窄沟槽从侧表面处的纵向开口向内延伸到开槽构件中，并且允许关联信号导体组的纵向部分在信号导体路径装置的制造期间容易且可靠地插入开槽构件中。狭槽进入开槽构件的横向范围允许信号导体组(优选地是平坦的)侧向插入开槽构件中，同时使开槽构件的大部分周边可用于其他狭槽和信号导体组。狭槽深度至少等于组宽度，但是可以更大以便提供附加的狭槽空间。当信号导体包括光纤组时，该过量的狭槽空间可以例如用于将光纤组旁边的保持线或条带插入狭槽中，以阻挡纵向开口并且将光纤组保持在狭槽内。所提出的平坦的信号导体组和狭槽的布置允许大量信号导体(即，数十或数百或更多数目)以气密密封且良好有序的方式被路由穿过馈通设备。
开槽构件和基部具有沿着馈通方向限定的厚度(或深度)、以及在横向于馈通方向的平面中限定的横截面积。这些尺寸可以被适配为满足与压差和结构稳健性相关的特定要求。例如，开槽构件和基部的厚度可以在5毫米至40毫米的范围内，并且开槽构件的横截面积可以在100平方毫米至1500平方毫米的范围内。
优选地，狭槽具有主要为矩形的形状，该矩形沿着具有狭槽深度的线性轨迹从纵向开口向内横向延伸到开槽构件中。狭槽可以在横向于馈通方向和深度方向两者的宽度方向上具有狭槽宽度，该狭槽宽度小于沿着狭槽的整个深度范围的狭槽深度。该狭槽宽度可以沿着狭槽的整个深度范围保持恒定。狭槽可以在垂直于在纵向开口上邻接的侧表面的局部部分的方向上延伸到开槽构件中。
具有容纳在基部中并且由基部围绕的开槽构件的装置可以精确地对准并且是稳健的。在设备的组装状态下，基部的内表面覆盖(多个)狭槽的(多个)纵向开口，并且在将密封体应用于该装置之前，确保信号导体组被适当地保持在其狭槽内。
根据一个实施例，当开槽构件被容纳在孔中时，开槽构件的第一表面相对于直接围绕孔的基部的表面沿着馈通方向凹陷。在该实施例中，开槽构件的第一表面凹陷到这种程度，使得至少开槽构件的第一表面和基部的内表面形成可以容纳密封体的容器(receptacle)。
通过将液体密封剂材料倒入容器中并且使该液体密封剂材料固化，所得到的容器形成允许形成密封体的容纳器(container)。可以利用重力牵引，使液体密封剂材料自身分布在开槽构件的第一表面上，并且覆盖由(多个)信号导体组离开(多个)狭槽所在的(多个)狭槽的一部分，以包封(多个)信号导体组的(多个)部分，并且提供密封屏障。由此，可以可能通过毛细管作用辅助来将液体密封剂材料吸引到(多个)狭槽中，使得固化的密封体将在馈通方向上沿着(多个)狭槽的至少一部分延伸。因此，相应狭槽的内壁和关联信号导体组的纵向部分之间的空间还将被密封体占据，以产生改进的密封效果。这种密封体覆盖开槽构件的第一表面以及由信号导体组离开狭槽所在的狭槽的至少一部分，以包封信号导体组并且在开槽构件外部的第一区域和第二区域之间形成密封屏障，该第一区域和第二区域分别邻接开槽构件的第一表面和第二表面。
例如，该液体密封剂材料可以是胶水、粘合剂或树脂，例如环氧基胶、粘合剂或树脂，其粘附到开槽构件的第一表面和邻近液体密封剂材料的基底的内表面。未固化的胶的粘度优选地足够低，以允许未固化的胶进入(多个)狭槽，并且在该狭槽内部局部包封信号导体组的一部分(例如，以光纤组或印刷电路板的形式)，但是粘度还足够高以防止液体密封剂材料流过整个狭槽，并且通过第二表面流出开槽构件。在狭槽的内壁与该狭槽内的组内的信号导体的外表面之间的最大距离始终小于0.5mm的情况下，在20Pa·s至50Pa·s的范围内的粘度可以适用。
根据一个实施例，开槽构件的侧表面具有类似于体育场或圆角矩形的横截面形状。围绕通孔的基部的内表面可以具有类似的横截面形状，其被适配为以形状配合的方式容纳开槽构件。
体育场和圆角矩形具有线性边缘和圆形边缘，但是省略了尖角。通过形成具有类似上述类型的横截面形状的基部和开槽构件的横向外表面和内表面，可以获得与制造相关的若干优点。这种形状的有限旋转对称有利于基部与开槽构件之间的对准。线性边缘提供了其中以相互平行和/或规则分布的方式更容易地形成狭槽的区域，这又有利于光纤组的插入。此外，圆形边缘促进液体密封剂材料沿着第一表面和(多个)狭槽的均匀分布。
根据实施例，开槽构件的侧表面限定平坦表面部分，该平坦表面部分沿着垂直于馈通方向的方向以平移对称的方式延伸。纵向开口可以位于该平坦表面部分处，并且至少一个狭槽可以垂直于平坦表面部分延伸到开槽构件中。
通过形成具有平坦侧表面部分并且具有垂直于该平坦表面部分延伸到开槽构件中的一个或多个狭槽的开槽构件，便于形成(多个)狭槽和在该(多个)狭槽中插入(多个)信号导体组。
根据实施例，开槽构件的侧表面限定第一侧表面区段，该第一侧表面区段沿着馈通方向朝向轴线向内锥化。另外，基部的内表面可以与第一侧表面区段相一致地向内锥化。
该轴线对应于基部中的孔和开槽构件的重合中心轴线。向内锥化表示，第一侧表面区段局部倾斜，以部分地横向朝外面对并且部分地面向馈通方向。类似地，基部的内表面可以局部倾斜，以部分地面朝内并且部分地面向馈通方向。由于锥化，开槽构件和基部中的孔根据沿着馈通方向的位置的变化而共同减小尺寸。这确保了开槽构件将自动地在孔中找到最佳装配位置，之后将防止其进一步移动通过基部。施加在开槽构件的第一表面上的任何过量的压力将使开槽构件保持固定在基部内。这在操作设置中是有利的，其中外部压力超过真空室内的压力。向内锥化可以沿着开槽构件的横向外周边的至少一部分和基部的横向内周边的至少一部分延伸。特别地，向内锥化可以分别沿着开槽构件和基部的整个外周边和内周边延伸。沿着馈通方向观察，向内的周边锥化可以沿着开槽构件和基部的厚度的至少一部分延伸。
根据另外的实施例，开槽构件的侧表面包括第二侧表面区段。该第二侧表面区段朝向轴线向内锥化、倒角或圆角，但是相对于第一侧表面区段以相反的方式。备选地或附加地，基部的内表面可以包括内表面区段，该内表面区段远离轴线向外锥化、倒角或圆角，使得第二侧表面区段和/或内表面区段限定向内周边凹槽。该向内周边凹槽直接邻接开槽构件中的至少一个纵向开口，并且该向内周边凹槽被适配为容纳密封体的一部分。
由开槽构件的锥化/倒角/圆角第二侧表面区段和/或基部的锥化/倒角/圆角内表面限定的向内周边凹槽直接围绕开槽构件的第一表面，并且邻接(多个)狭槽的(多个)纵向开口。周边凹槽允许液体密封剂材料部分地覆盖(多个)纵向凹槽，并且被吸引到(多个)纵向凹槽中，以便将(多个)信号导体组的(多个)纵向部分嵌入密封剂材料内的(多个)狭槽内，并且改善由馈通设备提供的气密密封。向内/向外的锥化/倒角/圆角可以沿着开槽构件的横向外周边的至少一部分和基部的横向内周边的至少一部分延伸。例如，锥化/倒角/圆角区域可以至少覆盖狭槽所在的那些表面区域，或者可以备选地围绕整个横向周边延伸。沿着馈通方向的锥化/倒角/圆角的高度优选地限于开槽构件的第一表面附近的区域。
根据实施例，开槽构件和基部形成刚性体，这些刚性体基本上由一种或多种固体材料组成。
至少在与馈通设备的两个气密密封侧相关联的第一区域和第二区域之间的典型操作温度和典型差压下，用于开槽构件和基部的固体材料优选地不具有粘弹性或者具有可忽略的粘弹性。因此，即使在变化的压力和温度条件下，这些密封体的几何形状也保持完整。固体材料优选地选自在室温下为固体并且在真空中具有低的除气率的一组金属或金属合金。例如，考虑到可加工性和真空兼容性要求，开槽构件和基部可以(基本上)由铝构成。其他固体材料可以用于形成开槽构件和基部，并且可以使用接合到开槽构件和基部的表面的合适的备选粘合剂材料。密封体可以由液体密封剂材料形成，该液体密封剂材料粘附到一种或多种固体材料，并且在固化时将开槽构件固定到基部。
根据实施例，多个信号导体被提供作为多个光纤、多个电导体和/或印刷电路板(PCB)中的多个电导体。这种PCB包括集成在一层或多层材料上和/或嵌入其中的多个电导体。PCB可以是刚性的和/或柔性的。在一些实施例中，PCB包括中央部分，该中央部分包括多个电导体，中央部分被布置在开槽构件的狭槽内。PCB还可以包括一个或多个远端部分，远端部分与中央部分连接并且通常包括一个或多个电气部件和用于连接到PCB外部的导体或布线的连接器或端子。中央部分可以是柔性的或刚性的。远端部分通常是刚性的，尽管这些还可以是柔性的。
根据本发明的第二方面，并且根据上面参考第一方面讨论的优点和效果，提供了一种信号导体路径装置，其包括信号导体、根据第一方面的馈通设备、和密封体。开槽构件被容纳在基部的孔中。信号导体沿着彼此延伸以形成具有组宽度的信号导体组。信号导体组在开槽构件的狭槽内布置有纵向部分，以通过馈通设备在开槽构件的第一表面和第二表面之间延伸。密封体覆盖开槽构件的第一表面以及由信号导体组离开狭槽所在的狭槽的至少一部分，以包封信号导体组，并且在第一区域与第二(不同)区域之间提供密封屏障，该第一区域与第二(不同)区域在开槽构件外部并且分别邻接开槽构件的第一表面和第二表面。
密封体可以是热固性材料。在一个实施例中，它可以包括环氧基材料，优选地是双组分环氧树脂，例如包括改性的胺硬化剂。合适的候选物可以是具有低除气性质的材料。密封体还可以通过其高硬度而与基于弹性体的密封进行区分。优选地，密封体的肖氏D硬度大于50。未固化的液体密封剂材料的粘度优选地足够低以允许其进入(多个)狭槽并且局部地包封该狭槽内的信号导体组，但是还足够高以防止液体密封剂材料流过整个狭槽并且通过第二表面流出开槽构件。在狭槽的内壁与该狭槽内的组内的信号导体的外表面之间的最大距离始终小于0.5mm的情况下，在20Pa·s至50Pa·s的范围内的粘度可以适用。
根据一个实施例，信号导体路径装置包括另外的信号导体，这些另外的信号导体以阵列的形式彼此并排延伸，以形成具有组宽度的另外的信号导体组。开槽构件可以包括另外的狭槽，这些另外的狭槽沿着馈通方向延伸穿过开槽构件并且通向第一表面和第二表面，以允许信号导体组从第一表面穿过开槽构件到达第二表面。每个狭槽还可以沿着开槽构件的侧表面通向相应的纵向开口，并且从侧表面延伸到开槽构件中直到狭槽深度。密封体覆盖所有狭槽，以形成密封屏障。
因此，信号导体路径装置可以经由通过馈通设备的单独的狭槽来路由多组信号导体，该多组信号导体优选地是大体平坦的，同时以明确限定的空间顺序保持所有信号导体。信号导体路径装置可以包括一个或多个馈通设备。
纵向开口可以被设置在开槽构件的侧表面的相同和/或相对的平坦表面部分上。如果狭槽位于这种平坦的侧表面部分中，则多个信号导体组更容易插入到多个狭槽中。
根据一个实施例，信号导体具有信号导体直径
Figure BDA0003455279580000105
并且彼此并排布置成单层阵列，以形成具有组厚度的信号导体组，该组厚度至少等于信号导体直径，但是小于信号导体直径的两倍。这特别适用于信号导体是光纤的实施例。
通过将信号导体并排布置成单层阵列以形成平坦信号导体组，一组内的信号导体(特别地，光纤)的顺序仍然是唯一限定的并且可清楚地识别，即使在设备完成之后，在信号导体组的纵向部分已经被封闭在开槽构件中并且被嵌入密封体内之后。将信号导体分组成单层阵列表示，诸如光纤等信号导体在信号导体组内最多具有两个最近邻近者。由此避免了信号导体的二维堆叠的形成和信号导体对空隙的2D包封。信号导体的轴向中心可以在横向(厚度)方向上具有变化的位置，以产生超过信号导体直径的组厚度Hf。对于具有圆形外横截面
Figure BDA0003455279580000101
的圆柱形光纤，组厚度Hf优选地保持在
Figure BDA0003455279580000102
的范围内。
根据另一实施例，狭槽具有狭槽宽度ΔYs，狭槽宽度ΔYs横向于馈通方向和狭槽深度ΔZs两者，并且狭槽宽度ΔYs在由
Figure BDA0003455279580000103
限定的范围内，其中
Figure BDA0003455279580000104
是信号导体的外径。
通过提供宽度ΔYs在指定范围内的狭槽，每个平坦单层信号导体组可以被容纳在关联狭槽中，而狭槽防止同一组的信号导体彼此交叉和/或形成多层阵列。因此，信号导体保持其预定空间布置。优选地，狭槽宽度ΔYs在
Figure BDA0003455279580000111
的范围内，或者更优选地在
Figure BDA0003455279580000112
的范围内。因此，狭槽防止同一组内的信号导体形成交错的双层信号导体组。当信号导体被提供作为光纤时，这是特别有利的。
根据实施例，开槽构件和信号导体路径装置的基部基本上由固体材料构成，并且信号导体在外表面上涂覆有与开槽构件的材料基本相同的材料。或者，信号导体涂覆有与开槽构件的材料不同的材料，但是液体密封剂材料也粘附到该信号导体。密封材料与信号导体(例如，光纤、电导体或印刷电路板(PCB))的粘附有助于馈通设备的密封性能。
然后，密封体可以由粘合剂密封剂材料形成，该粘合剂密封剂材料被优化以用于接合到信号导体的外表面上的涂层(例如涂覆的光纤或涂覆的PCB)、以及开槽构件。光纤可以例如涂覆有固体金属，诸如铝。这种金属(例如，铝)涂层减少了真空室内的光纤的除气。PCB或将与密封体接触的PCB的至少一部分可以涂覆有固体金属，诸如(镀锌)铜，为上述类型的密封体提供良好的粘附性。
根据实施例，信号导体组包括在位于第一区域中的第一端处的第一连接器(例如，与真空室的内部相关联)、或者在位于第二区域中的相对的第二端处的第二连接器(例如，与真空室的外部相关联)、或者在两端处的连接器。备选地或附加地，另外的信号导体组可以在一端或两端处包括类似的连接器。连接器可以被分组以形成连接器面板，以改善信号导体路径装置的可管理性和结构稳健性。第一连接器和/或第二连接器可以例如是多极连接器。
信号导体路径装置可以包括面板，一个或多个馈通设备被安装在该面板上。这种面板可以形成壁部分，该壁部分密封地可附接到较大的结构(例如，真空室的壁)，并且从其可移除。所得到的信号导体路径装置的模块化便于制造和/或维护。
根据第三方面，并且根据上文中参考前述方面讨论的优点和效果，提供了一种真空室。真空室包括至少一个壁和设置在壁上或壁中的根据第二方面的信号导体路径装置。信号导体路径装置中的至少一组信号导体从在壁的一侧上的第一区域经由穿过壁的馈通设备而延伸到在壁的相对侧上的第二区域。
根据第四方面，并且根据上文中参考前述方面讨论的优点和效果，提供了一种目标处理系统，其包括根据第三方面的真空室。目标处理系统可以是光刻处理或曝光系统，例如带电粒子束光刻系统或电磁束光刻系统。
根据一个实施例，目标处理系统被配置为朝向真空室内的目标生成和投射辐射束。目标处理系统可以包括束流切换模块，束流切换模块被布置在真空室内部，并且被配置为基于控制信号来调制和/或选择用于投射到目标上的束流。信号导体路径装置可以被适配为从真空室外部的控制单元经由延伸通过馈通设备的信号导体向束流切换模块传输控制信号。
开槽构件及其各种特征和优点本身可以被认为是本发明的另一方面。
可以组合上述各种实施例。
附图说明
现在将仅通过示例的方式参考所附示意图描述实施例，其中相应的附图标记指示相应的部分。在附图中，相同的数字表示相同的元件。元件的多个实例可以各自包括附加到参考编号的单独字母。例如，特定元件“20”的两个实例可以被标记为“20a”和“20b”。可以在没有附加字母(例如，“20”)的情况下使用附图标记来一般地指代该元件的未指定的实例或所有实例，而附图标记将包括附加的字母(例如，“20a”)以指代元件的特定实例。
图1示意性地示出了根据一个实施例的包括信号导体路径的目标处理系统；
图2示出了包括五个光纤馈通设备的光纤路径装置的实施例的透视图；
图3a-图3b示出了根据一个实施例的光纤馈通设备的透视图；
图4a-图4b示意性地示出了图3a-图3b的开槽构件的透视图；
图5a-图5c示意性地示出了根据实施例的PCB馈通设备的透视图；以及
图6示意性地示出了印刷电路板形式的信号导体组。
附图仅用于说明目的，而非用作权利要求所规定的范围或保护的限制。可以进一步提及，附图不一定按比例绘制。
具体实施方式
以下是仅作为示例并且参考附图给出的对本发明的某些实施例的描述。在附图中，笛卡尔坐标将用于描述馈通设备、信号导体路径装置、真空室和处理系统的示例性实施例的空间关系。参考符号X、Y和Z分别用于指示第一、第二和第三正交方向，并且可以包括不同的下标以指示不同对象的方向限定。加号或减号用于具体指示正方向或负方向，或者如果符号从上下文中很清楚或非实质的则被省略。
应当理解，本文中提出的方向限定和优选取向仅用于阐明具体实施例的几何关系。本文中讨论的概念不限于这些方向限定和优选取向。类似地，诸如“顶部”、“底部”、“左”、“右”、“上”、“下”、“上部”、“下部”、“近端”、“远端”等方向术语仅用于表示相对方向，并非用于限制本发明或权利要求的范围。
本文中术语“表面”通常用于指代二维参数表面区域，该二维参数表面区域可以具有完全平坦的形状(即，平面)、分段平坦的形状(例如，多边形表面)、弯曲形状(例如，圆柱形、球形、抛物面等)、凹陷形状(例如，阶梯状或波状表面)或更复杂的形状。术语“平面”在本文中用于指代由三个非重合点限定的平坦表面。
图1示意性地示出了具有真空室20和信号导体路径装置40的目标处理系统10。信号导体电缆16在不同的环境条件下密封地穿过室壁23、24，室壁23、24分隔两个区域21、22。在该示例性实施例中，目标处理系统10是带电粒子光刻系统，其被适配用于半导体目标28的光刻处理，例如，以在抗蚀剂覆盖的半导体基板上产生结构。这里，不同的环境条件涉及压力差。
如上所述，信号导体电缆可以包括光纤和/或电缆或布线，例如以一个或多个PCB的形式。
目标处理系统10包括真空室20和粒子束投射柱30。真空室20被配置为在内部区域21中保持真空环境。该真空环境对应于为10-3毫巴或更低的室压力Pi，例如10-7毫巴至10-4毫巴的压力范围。目标处理系统10包括或被耦合到抽空装置(例如真空泵系统(未示出))，抽空装置被配置为将真空室20抽空(即，从其中抽出空气和/或气体)。
目标处理系统10还包括控制单元12。该控制器12可以位于真空室20外部，例如在位于真空室20顶部的单独的柜子中(未示出)。
投射柱30被容纳在真空室20内，并且被适配为生成、成形和朝向目标28投射一个或多个带电粒子束，例如电子小束38。目标28在光刻处理期间也位于真空室20内部。投射柱30可以包括各种(电子)光学元件(其中包括用于形成多个小束38的装置以及束流切换模块36)。束流切换模块36由光学信号可控制，以调制和选择用于投射到目标28的表面上的小束38。光学信号可以经由本文所述的光纤馈通设备而被传输到真空室中。
位于真空室内的各种部件(包括电子光学部件)通过电导体或电缆连接到位于真空室外部的相应电源。另外的电导体或电缆将来自位于真空室外部的控制单元的控制信号提供给位于真空室内的各种电气部件和设备。还可以提供另外的信号导体(包括电导体和/或光纤)用于将去往和/或来自位于真空室内的各种传感器的信号传输到控制单元。所有这些类型的信号可以通过电馈通设备(特别是PCB馈通设备)传输到真空室中，如本文所述。例如，束流切换模块36中提供的电子部件可以通过经由PCB馈通设备传输的信号来供电和/或控制。
真空室20由多个壁23、24形成，这些壁机械互连并且在室的内部区域21和真空室20外部的区域22之间形成不可渗透的材料屏障。在一个侧壁24a上，真空腔室20包括馈通部段26，馈通部段26包括信号导体路径装置40。在该示例性实施例中，信号导体路径装置40的馈通部段26包括相对平坦的面板结构，其中两个相对的面板表面分别横向地面向真空室20和从真空室20向外。信号导体路径装置40设置有多个馈通设备50，该多个馈通设备50被适配用于将信号导体组(例如，光纤61的组60或包括电导体161的PCB 160)路由通过侧壁24a的馈通部段26。将在下文中更详细地描述的馈通设备使得能够在维持真空条件的同时传输各种信号通过真空室的真空边界。
这些信号导体是信号导体电缆16的一部分，其穿过外部区域22并且以气密密封的方式穿过侧壁24a的馈通部段26到达内部区域21。电缆16通常包括一系列互连的电缆区段17、18、19。第一电缆区段17位于外部区域22中，并且受到外部环境条件(在该示例中对应于正常大气压力P0)。第二电缆区段18延伸穿过壁部段26，并且部分地位于外部区域20中并且部分地位于内部区域21中，后者区域与处理条件(在这种情况下对应于低压Pi)相关联。第三电缆区段19完全位于内部区域21中，并且朝向束流切换器模块36延伸穿过真空室20。第二电缆区段18中的信号导体组包括在位于内部区域21中的第一端处的一组有序的第一连接器42和在位于外部区域22中的相对的第二端处的一组有序的第二连接器44。第一连接器42和第二连接器44可以例如是多极连接器。
图2示意性地示出了图1的目标处理系统10中的信号导体路径装置40的示例性实施例。在该示例中，信号导体路径装置40形成为光纤路径装置40a。然而，图2的光纤路径装置的概念可以类似地应用于其他类型的信号导体路径装置，例如包括如下文中参考图5a至5c所述的PCB馈通设备150的电导体路径装置。
在图2的实施例中，光纤路径装置40a包括五个光纤馈通设备50a-50e。在其他实施例中，光纤路径装置可以包括任何正整数个馈通设备。在该示例中，光纤路径装置40a包括具有五个区域的平板26，五个光纤馈通设备50以气密密封的方式被安装在这五个区域上。面板26本身形成为密封地可附接到真空室20的侧壁24a并且从其可移除的单元，以便于光纤路径装置40a的制造和/或维护。
图3a和图3b示出了图2的装置40a的单个光纤馈通设备50的细节。光纤馈通设备50包括开槽构件52、基部62、多个光纤组60和密封材料体71。图3a示出了处于大部分拆卸状态的馈通设备50，其中开槽构件52未插入基部62中。图3b示出了处于组装状态的馈通设备50，其中开槽构件52被容纳在基部62中并且应用了密封体71(为了说明的目的仅部分地示出)。以上参考图1描述的特征也存在于图2和图3a-图3b所示的装置中。
在图2中，光纤路径装置40a从与外部区域22相对应的位置示出，即在真空室20外部。这些馈通设备50中的每个馈通设备包括开槽构件52(参见图3a)，开槽构件52被容纳在关联基部62的通孔65中，并且被相应的密封体71覆盖。每个这种开槽构件52形成多个平坦光纤组60的通道。光纤组60沿着第一方向X(还被表示为馈通方向)通过纵向部分延伸穿过相应馈通设备50的关联开槽构件51。图2-图3b仅表示与最上面的馈通设备50a相关联的光纤组60a-60h。密封体71覆盖由光纤组60离开这些设备50所在的相应馈通设备50的部分，并且局部地包封光纤组60以提供将真空室20的内部区域21与外部区域22气密地分开的材料屏障。在该示例中，内部区域21位于面板26的面向负馈通方向-X的一侧，外部区域22位于面板26的面向正馈通方向+X的一侧。
尽管参考光纤形式的信号导体讨论图3a-图3b的实施例，但是该教导类似地适用于电导体或电线形式的信号导体。开槽构件、基部和密封体可以类似地用于PCB馈通，PCB在该PCB馈通中被插入到槽中。这种PCB馈通的具体实施例在图5a-图5c中示出并且在下面进一步描述。
图3a示出了开槽构件52由固体材料体形成，在该实例中，固体材料基本上由铝组成。沿着正和负馈通方向±X，开槽构件52分别由第一表面53和第二表面54界定。第一表面53和第二表面54位于开槽构件52的基本相对侧。沿着第二方向Y和第三方向Z，开槽构件52由沿着开槽构件52的整个周边延伸的侧表面55、56界定。侧表面55、56将第一表面53和第二表面54互连。
横向YZ平面中的该侧表面55、56的横截面外轮廓类似于体育场形状。体育场是由在两个相对侧具有半圆形的矩形组成的二维几何图形，其周边包括互连两个半圆形区段的两个线性区段。然而，侧表面55、56的体育场形横截面可以包括一个或多个小凹槽和/或突起。
开槽构件52的侧表面55、56具有在第二表面54上邻接的第一锥化表面区段55、以及在第一表面53上邻接的第二锥化区段56。锥化形状表示，每个表面区段55、56在横向YZ平面中的(体育场形状的)横截面外轮廓是全等的，并且根据沿着正馈通方向+X的位置，尺寸(第一区段55)增加或尺寸(第二区段56)减小。
开槽构件52限定多个狭槽58。每个狭槽58形成基本上平坦的切口，切口沿着馈通方向X完全延伸穿过开槽构件52的实心本体。光纤的每个组60被容纳在关联狭槽58内。
基部62由不同的本体形成，该本体还由固体材料形成。在该示例中，基部62还基本上由铝组成。在沿着馈通方向X观察时，基部62在基本相对的侧限定第一外表面63和第二外表面64。在该示例中，第一外表面63和第二外表面64是平坦的并且基本平行。第一表面63与第二表面64之间的距离对应于基部62的厚度ΔXb，在该示例中，ΔXb约为20毫米。在使用中，基部62刚性地固定到图2的面板26并且相对于该面板密封，例如，借助于设置在第二外表面64上的O形环(未示出)。
基部62限定中心通孔65，中心通孔65完全延伸穿过基部62。通孔65在一端通向第一外表面63，在相对端通向第二外表面64。沿着第二方向Y和第三方向Z，通孔65由基部62的内表面66界定。该内表面66也具有锥化体育场形状。该体育场形状的内表面66主要与开槽构件52的第一侧表面区段55相一致。以这种方式，开槽构件52可以以形状配合的方式布置在基部62的孔65内。
图3b示出了开槽构件52以形状配合的方式布置在通孔65内。在该组装状态下，开槽构件52的第一侧表面区段55和基部62的内表面66邻接，并且内表面66覆盖纵向开口59的位于第一侧表面区段55处的部分。
在图3b所示实施例的组装状态下，开槽构件52的第一表面53相对于基部62的第一表面63后退。开槽构件52的第一表面53和基部62的内表面66的一部分共同限定容器69。在这个示例中，容器69主要是体育场形状。
为了形成密封体71，容器69最初填充有密封剂材料。在该示例中，容器69被填充到第一表面63的高度。在固化之后，该密封剂材料形成密封体71。该密封体71覆盖开槽构件52的第一表面53和第二表面区段56以及由光纤组60离开狭槽58所在的狭槽58的部分，以包封光纤组60。在图3b中，为了说明的目的，仅示出了密封体71的一部分。应当理解，在该示例中，完成的密封体71占据容器69的整个空间，以覆盖所有狭槽58并且以密封方式包封所有光纤组60。
图4a-图4b示意性地示出了图3a-图3b的开槽构件52的更多细节。类似或相似的细节适用于下面的图5a-图5c的开槽构件152。开槽构件52中的每个狭槽58沿着馈通方向X在第一表面53和第二表面54之间完全延伸穿过开槽构件52的实心本体。开槽构件52的第一表面53与第二表面54之间的距离对应于开槽构件52的厚度ΔXm。在该示例中，开槽构件的厚度ΔXm约为17毫米。狭槽58在馈通方向X上的长度ΔXs与开槽构件52的厚度ΔXm相同。基部62沿着馈通方向X的厚度ΔXb足以允许纵向开口59的位于第一侧表面区段55处的部分被内表面66覆盖。
图4a示出了狭槽58还通向纵向开口59，纵向开口59沿着开槽构件52的整个侧表面55、56延伸，从而与第一锥化侧表面区段55和第二锥化侧表面区段56相交。这些纵向开口59被设置在开槽构件52的侧表面55、56的两个线性部分57a，57b上(参见图4b)。
图4b更详细地示出了狭槽58与光纤组60之间的相互关系。一个光纤组60中的各个光纤61横向布置成线性阵列。在该示例中，每个光纤组60由至少二十根光纤61形成，这些光纤61在共同定向且相邻光纤61的单层阵列中彼此并排延伸。光纤61以相互平行的方式局部延伸，从而光纤61的局部切向量指向同一方向(这里沿着馈通方向X)。每个单独的光纤61仅具有两个直接相邻的光纤61。除此之外的是第一光纤61a和最后光纤61j，它们被布置在光纤组60的两侧，并且仅具有一个直接相邻的光纤(即，分别为第二光纤61b和倒数第二光纤61i)。光纤61具有基本相同的光纤直径
Figure BDA0003455279580000191
光纤直径
Figure BDA0003455279580000192
可以在约0.125毫米至0.25毫米的范围内。在该示例中，光纤直径
Figure BDA0003455279580000193
的值约为0.175毫米。结果，光纤组60沿着第二方向Y的厚度Hf基本上等于光纤直径
Figure BDA0003455279580000194
并且光纤组60沿着第三方向Z的宽度Wf是光纤直径
Figure BDA0003455279580000195
的至少二十倍。
每个狭槽58垂直地延伸到开槽构件52中，这里沿着(正/负)第三方向Z(还被表示为深度方向Z)。狭槽58在该深度方向Z上具有深度ΔZs，深度ΔZs至少等于组宽度Wf(即，在该示例中为光纤直径
Figure BDA0003455279580000196
的至少二十倍)。狭槽58在第二方向Y上具有宽度ΔYs，宽度ΔYs符合
Figure BDA0003455279580000197
在该示例中，狭槽宽度ΔYs仅略微大于光纤直径
Figure BDA0003455279580000198
并且具有约0.25毫米的值。当被容纳在相应狭槽58内时，至少沿着狭槽58的整个范围，光纤61将不会彼此交叉。
光纤61在外表面上涂覆有铝，以减少真空室20内的除气效果。该铝涂层还有助于密封体71与开槽构件52、基部62和光纤61粘合。
在备选实施例中，一个光纤组中的一些或全部光纤不在横向方向(这里，深度方向Z)上直接邻接。相反，一些或所有直接相邻的光纤对可以彼此并排延伸，同时在它们之间限定小空间。这种空间允许相应光纤的横向横截面周边的较大部分被密封体(例如，固化的密封剂材料)包封。在这种实施例中，光纤组的宽度Wf将超过该组中的光纤数目和光纤直径
Figure BDA0003455279580000199
的乘积。
图5a和图5b示出了PCB馈通设备的细节，诸如处于组装状态的图5c所示的PCB馈通设备150。图5a和图5b示出了设置有狭槽159、159a、159b的开槽构件152a、152b，PCB 160、160a-160d被插入每个狭槽159、159a、159b中。在图5a和图5b中，开槽构件152a、152b未被插入基部162中。
图5a-图5c的开槽构件152、152a、152b(下文中用152表示)类似于图3a和图3b的开槽构件52。开槽构件152由固体材料体形成，并且例如基本上由铝构成。沿着正和负馈通方向±X，开槽构件152分别由第一表面153和第二表面154界定。第一表面和第二表面153、154位于开槽构件152的基本相对侧。沿着第二方向Y和第三方向Z，开槽构件152由沿着开槽构件的整个周边延伸的侧表面155、156界定。侧表面155、156互连第一表面153和第二表面154。
横向YZ平面中的该侧表面155、156的横截面外轮廓类似于体育场形状。体育场是二维几何图形，由在两个相对侧具有半圆形的矩形组成，其中周边包括互连两个半圆形区段的两个线性区段。然而，侧表面155、156的体育场形横截面可以包括一个或多个小凹槽和/或突起。
开槽构件152的侧表面155、156具有在第二表面154上邻接的第一锥化表面区段155、以及在第一表面153上邻接的第二锥化区段156。锥化形状表示，每个表面区段155、156在横向YZ平面中的(体育场形状的)横截面外轮廓是全等的，并且根据沿着正馈通方向+X的位置，尺寸(第一区段155)增加或尺寸(第二区段156)减小。
开槽构件152限定一个或多个狭槽158。图5a的开槽构件152a设置有一个狭槽158，因此馈送通过一个PCB 160。图5b的开槽构件159b包括四个狭槽158，使得能够馈送通过四个PCB的160-160d。在开槽构件中设置的狭槽158的数目、以及它们的布置(即，开槽构件中的位置和取向、以及开槽构件152的具体尺寸)可以基于特定应用和将要布置在馈通中的PCB和/或电连接的布置来选择。
在所示实施例中，用于PCB馈通设备的开槽构件152中的狭槽158沿着Y方向，即大体垂直于光纤馈通设备50的开槽构件52中的狭槽58的方向。然而，应当注意，用于PCB馈通设备的狭槽158可以备选地沿着Z方向取向，与光纤馈通设备的狭槽58的方向相同，反之亦然。此外，开槽构件可以被配置有用于容纳PCB的一个或多个狭槽158以及用于容纳光纤组的一个或多个狭槽58。
每个狭槽158形成基本上平坦的切口，该切口沿着馈通方向X完全延伸穿过开槽构件152的实心本体。每个PCB 160被容纳在关联狭槽158内。狭槽158的宽度ΔZsa在穿过狭槽158的区域中略微超过PCB 160的厚度。例如，PCB可以是300μm厚，由此狭槽的宽度为400-500μm。狭槽的深度ΔYsa优选地超过穿过狭槽158的区域中的PCB 160的宽度。
类似于图4a中的图示，开槽构件152中的每个狭槽158沿着馈通方向X在第一表面153与第二表面154之间完全延伸穿过开槽构件152的实心本体。开槽构件152的第一表面153和第二表面154之间的距离对应于开槽构件152的厚度ΔXm。狭槽158在馈通方向X上的长度ΔXs与开槽构件152的厚度ΔXm相同。基部162沿着馈通方向X的厚度ΔXb足以允许纵向开口159的位于第一侧表面区段155处的部分被内表面覆盖。
狭槽158还通向纵向开口159，纵向开口159沿着开槽构件152的整个侧表面155、156延伸，从而与第一锥化侧表面区段155和第二锥化侧表面区段156两者相交。
图5c示出了可以被包括在图1的信号导体路径装置40中的PCB馈通设备150。PCB馈通设备150包括开槽构件152、基部162、包括多个电导体(图5a-图5c中未示出)的PCB 160、和密封材料体171。图5c示出了处于组装状态的馈通设备150，其中开槽构件152被容纳在基部162中，并且密封体171被应用(仅为了说明目的而部分显示)。以上参考图1描述的特征也存在于图5a-图5c所示的装置中。已经参考图5a、图5b描述了开槽构件152。
特别地，图5c的馈通设备包括如图5a所示的开槽构件和PCB。类似地，图5c的开槽构件152b和PCB 160a-c可以被布置在基部162中以形成PCB馈通设备。
图5c所示的基部162类似于图3a、图3b的基部62。基部162由不同的本体形成，该本体也由固体材料(例如基本上是铝)形成。在沿着馈通方向X观察时，基部162在基本相对的侧限定第一外表面163和第二外表面(类似于第二外表面64)。在该示例中，第一外表面和第二外表面是平坦的并且基本平行。第一表面与第二表面之间的距离对应于基部162的厚度ΔXb，在该示例中，该厚度约为20毫米。在根据图2所示原理的信号导体路径装置中使用时，基部162刚性地固定到面板26并且相对于该面板密封，例如，借助于设置在第二外表面上的O形环(未示出)。
基部162限定中心通孔(类似于通孔65)，中心通孔完全延伸穿过基部162。通孔在一端处通向第一外表面163，并且在相对端处通向第二外表面。沿着第二方向Y和第三方向Z，通孔由基部162的内表面(类似于内表面66)界定。该内表面也具有锥化体育场形状。该体育场形状的内表面主要与开槽构件152的第一侧表面区段155相一致。这样，开槽构件152可以以形状配合的方式布置在基部162的通孔内。
图5c示出了以形状配合的方式布置在通孔65内的开槽构件152。在该组装状态下，开槽构件152的第一侧表面区段155和基部162的内表面邻接，并且内表面覆盖纵向开口159的位于第一侧表面区段155处的部分。
在图5c的实施例中，开槽构件152的第一表面153相对于基部162的第一表面163后退，由此第一表面153和内表面的一部分共同限定容器169。
为了形成密封体171，容器169最初填充有密封剂材料。在该示例中，容器169被填充到第一表面163的层级。在固化之后，该密封剂材料形成密封体171。该密封体171覆盖开槽构件152的第一表面153和第二表面区段156以及由PCB 160离开狭槽158所在的狭槽158的部分，以包封PCB 160。在图5c中，为了说明的目的，仅示出了密封体171的一部分。应当理解，在该示例中，完成的密封体171占据容器169的整个空间，以覆盖所有狭槽158并且以密封方式包封所有PCB 160。
如本文所述的PCB馈通设备(例如，PCB馈通设备150)可以被结合在信号导体路径装置中，例如以形成PCB路径装置，类似于图2的光纤路径装置40a。
图6a和图6b示意性地示出了PCB馈通设备150的PCB 160的实施例。PCB 160包括中央部分180，中央部分180的中间部分180a被配置为被插入到狭槽158中并且由密封体171密封。为此，中间部分180a的外表面设置有提供与密封体的良好粘附的材料，诸如以形成气密密封。这可以例如通过铜涂层或密封体粘附于的任何其他材料来实现。PCB 160包括布置在馈通设备的真空侧上的第一部分181、以及布置在馈通设备的环境侧上的第二部分182。第一部分181和第二部分182通过其远端部分180b、180c连接到中央部分180。远端部分180b、180c不与密封体接触，因此不必设置有与其具有良好粘附性的材料，尽管它们可以设置有这种材料。PCB 160的不同部分(特别是第一部分181和中央部分180)还被配置为真空兼容的，以具有低的除气性能。
PCB的中央部分180可以由柔性PCB形成，或者由刚性PCB形成，这取决于例如期望布置，例如第一部分181和/或第二部分182相对于中央部分180的取向。第一部分181和第二部分182通常是刚性的。
如图6b所示，第一部分181和第二部分182分别包括第一连接器142a-142d和第二连接器144a-144d。第一连接器142被配置用于到位于真空室内的电缆或布线的连接，例如，到图1的第三电缆区段19的连接。类似地，第二连接器144被配置用于到位于真空室外部的电缆或布线的连接，例如，到图1的第一电缆区段17的连接。此外，第一部分181和第二部分182可以包括各种电子部件(未示出)。穿过中央部分180的电导体161a-161d连接第一导体142a-d和第二导体144a-d。为了便于说明，图6b中仅示出了四个导体，但是导体的数目通常可以大得多。此外，在图6b中，仅示出了一层导体。然而，PCB160可以包括多个导体层。因此，PCB提供电导体的有序布置。
在不脱离本发明的精神或基本特征的情况下，本发明可以以其他特定形式实现。所描述的实施例在所有方面都应当被视为仅是说明性的而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求而不是前面的描述表示。对于本领域技术人员很清楚的是，可以构思和减少用于实现的本发明的备选和等同实施例。在权利要求的含义和等同范围内的所有变化都被包含在其范围内。
了解本文中的教导的本领域技术人员将认识到，本发明适用于馈送通过包括多个信号导体的任何数目的信号导体组，诸如光纤和/或电导体，例如被布置在PCB中。可以使用任何数目的信号导体路径装置，并且每个装置可以包括任何数目的馈通设备。
所提出的馈通设备和/或信号导体路径装置可以用在各种类型的真空室和/或目标处理系统中。目标处理系统可以例如是带电粒子小束光刻系统、电磁束光刻系统、或需要在具有不同环境条件的区域之间的信号导体的气密馈通的另一类型的处理系统。
除了上述之外，应当理解，开槽构件的侧表面和馈通设备的基部的内表面的横截面形状确实需要根据体育场成形。相反，其他形状也是可能的，例如圆角矩形、椭圆形、圆形、多边形或其他横截面形状。
可以使用以下条款进一步描述实施例：
1.一种馈通设备(50；150)，用于在多个信号导体(61；161)周围形成气密密封，所述信号导体彼此并排延伸以形成具有组宽度的信号导体组(60；160)，其中所述馈通设备包括：
-开槽构件(52；152)，由第一表面(53；153)、第二表面(54；154)以及侧表面(55，56；155，156)界定，所述第一表面(53；153)主要面向馈通方向(X)，所述第二表面(54；154)主要背对所述馈通方向，所述侧表面(55，56；155，156)互连所述第一表面和所述第二表面并且在不平行于所述馈通方向的方向上朝外面对；
-具有孔(65)的基部(62；162)，所述孔(65)沿着所述馈通方向完全延伸穿过所述基部，其中所述孔被适配为容纳所述开槽构件；
其中所述开槽构件还包括至少一个狭槽(58；158)，所述至少一个狭槽(58；158)沿着所述馈通方向延伸穿过所述开槽构件并且通向所述第一表面和所述第二表面，以允许所述信号导体组从所述第一表面穿过所述开槽构件到达所述第二表面，其中所述狭槽沿着所述侧表面进一步通向纵向开口(59；159)，并且沿着深度方向(Z；Y)从所述侧表面延伸到所述开槽构件中直到狭槽深度(ΔZs；ΔYsa)，所述深度方向横向于所述馈通方向，其中所述狭槽深度等于或大于所述组宽度，
其中所述基部(62；162)限定直接围绕所述孔(65)的内表面(66)，其中所述内表面(66)在被容纳在所述孔中时覆盖所述侧表面(55，56；155，156)的至少一部分和所述开槽构件(52；152)的纵向开口(59；159)，并且
其中当所述开槽构件(52；152)被容纳在所述孔中时，所述开槽构件(52；152)的第一表面(53；153)相对于直接围绕所述孔(65)的所述基部的表面(63；163)沿着所述馈通方向(X)凹陷，使得至少所述开槽构件的所述第一表面和所述基部的所述内表面(66)形成容器(69)，所述容器(69)能够容纳密封体(71；171)。
2.根据条款1所述的馈通设备(50；150)，其中所述开槽构件的所述侧表面(55，56；155，156)具有类似于体育场或圆角矩形的横截面形状，并且其中围绕所述通孔的所述基部的所述内表面(66)具有被适配为以形状配合的方式容纳所述开槽构件的横截面形状。
3.根据前述条款中任一项所述的馈通设备(50；150)，其中所述开槽构件的所述侧表面(55，156；155，156)限定平坦表面部分(57)，所述平坦表面部分(57)以平移对称的方式沿着垂直于所述馈通方向(X)的方向(Y)延伸，其中所述纵向开口(59；159)位于所述平坦表面部分处，并且其中所述至少一个狭槽(58；158)沿着所述深度方向延伸并且垂直于所述平坦表面部分延伸到所述开槽构件中。
4.根据前述条款中任一项所述的馈通设备(50；150)，其中所述开槽构件的所述侧表面(55，56；155，156)限定第一侧表面区段(55；155)，所述第一侧表面区段(55；155)沿着所述馈通方向朝向轴线(A1)向内锥化，并且其中所述基部(62；162)的所述内表面与所述第一侧表面区段相一致地向内锥化。
5.根据前述条款中任一项所述的馈通设备(50；150)，其中所述开槽构件的侧表面(55，56；155，156)包括第二外表面区段(56；156)，所述第二外表面区段(56；156)沿着所述馈通方向(X)朝向所述轴线(A1)但是与所述第一侧表面区段(55；155)相对地向内锥化、圆角或倒角，和/或其中所述基部(62；162)的所述内表面包括从所述轴线向外锥化、圆角或倒角的内表面区段，使得所述第二侧表面区段和/或所述内表面区段限定向内周边凹槽(70；170)，所述向内周边凹槽(70；170)直接邻接所述开槽构件中的至少一个所述纵向开口，所述凹槽被配置成容纳所述密封体(71；171)的一部分。
6.根据前述条款中任一项所述的馈通设备(50；150)，其中所述多个信号导体(61；161)被提供作为多个光纤(61)、多个电导体、和/或印刷电路板(160)中的导体(161)。
7.一种信号导体路径装置(40)，包括：
-根据前述条款中任一项所述的馈通设备(50；150)，其中所述开槽构件(52；152)被容纳在所述基部(62；162)的所述孔中；
-多个信号导体(61；161)，所述多个信号导体(61；161)彼此并排延伸以形成具有组宽度(Wf)的信号导体组(60；160)，其中所述信号导体组在所述开槽构件的狭槽(58；158)内布置有纵向部分，以在所述开槽构件的所述第一表面和所述第二表面(53，54；153；154)之间在馈通方向(X)上延伸通过所述馈通设备，以及
-密封体(71；171)，覆盖所述开槽构件的所述第一表面(53；153)以及所述狭槽(58；158)的由所述信号导体组离开该狭槽处的至少一部分，以包封所述信号导体组并且在第一区域和第二区域(21，22)之间提供密封屏障，所述第一区域和所述第二区域(21，22)位于所述开槽构件外部并且分别邻接所述开槽构件的所述第一表面和所述第二表面。
8.根据前述条款中任一项所述的信号导体路径装置(40)，包括另外的信号导体(61；161)，所述另外的信号导体(61；161)以阵列的形式彼此并排延伸，以形成具有组宽度(Wf)的另外的信号导体组(60；160)；
其中所述开槽构件包括另外的狭槽(58；158)，所述另外的狭槽(58；158)沿着所述馈通方向延伸穿过所述开槽构件并且通向所述第一表面和所述第二表面，以允许所述信号导体组从所述第一表面穿过所述开槽构件到达所述第二表面；
其中每个另外的狭槽沿着所述侧表面通向相应的纵向开口(59；159)，并且从所述侧表面延伸到所述开槽构件中直到狭槽深度(ΔZs；ΔYsa)，并且
其中所述纵向开口被设置在所述开槽构件的所述侧表面的相同和/或相对的平坦表面部分(57；157)上，并且所述密封体(71；171)覆盖所有狭槽以形成所述密封屏障。
9.根据前述条款中任一项所述的信号导体路径装置(40)，其中所述开槽构件的所述第一表面(53；153)相对于直接围绕所述孔的所述基部(62；162)的表面(63；163)沿着所述馈通方向(X)凹陷，使得至少所述开槽构件的所述第一表面和所述基部的所述内表面形成容器(69)，所述容器(69)容纳所述密封体(71；171)。
10.根据前述条款中任一项所述的信号导体路径装置(40)，其中所述信号导体具有信号导体直径
Figure BDA0003455279580000271
并且彼此并排布置成单层阵列，以形成具有组厚度(Hf)的所述信号导体组，所述组厚度(Hf)至少等于所述信号导体直径但小于所述信号导体直径的两倍。
11.根据前述条款中任一项所述的信号导体路径装置(40)，其中所述狭槽(58；158)具有狭槽宽度ΔYs；ΔZsa，所述狭槽宽度横向于所述馈通方向(X)和所述狭槽深度(ΔZs；ΔYsa)两者，其中所述槽宽度在由
Figure BDA0003455279580000272
限定的范围内。
12根据前述条款中任一项所述的信号导体路径装置(40)，其中所述开槽构件(52；152)和所述基部(62；162)形成包括一种或多种固体材料的刚性体，其中所述密封体(71；171)由液体密封剂材料形成，所述液体密封剂材料粘附到所述一种或多种固体材料并且在固化时将所述开槽构件固定到所述基部。
13.根据前述条款中任一项所述的信号导体路径装置(40)，其中所述信号导体涂覆有与所述开槽构件(52；152)的材料基本相同的材料，或者涂覆有与所述开槽构件的材料不同的、但是所述液体密封剂材料也粘附到的材料。
14.根据条款7至13中任一项所述的信号导体路径装置(40)，其中所述信号导体组和/或所述另外的信号导体组包括第一连接器(42；142)和/或第二连接器(44；144)，所述第一连接器(42；142)在位于所述第一区域(21)中的第一端处，所述第二连接器(44；144)在位于所述第二区域(22)中的相对的第二端处。
15.一种真空室(20)，包括至少一个壁(23，24)和根据条款8至15中任一项所述的信号导体路径装置(40)，所述信号导体路径装置(40)被设置在所述壁处或所述壁中，其中所述信号导体组(60；160)从在所述侧壁的一侧上的第一区域(21)经由穿过所述壁的所述馈通设备(50；150)延伸到在所述壁的相对侧上的第二区域(22)。
16.一种目标处理系统(10)，其中所述目标处理系统包括根据条款16所述的真空室(20)。
17.根据前述条款所述的目标处理系统(10)，被形成为光刻曝光系统。
18.根据条款16或17所述的目标处理系统(10)，被配置为朝向所述真空室(20)内的目标(28)生成和投射辐射束(38)，并且包括束流切换模块(36)，所述束流切换模块(36)被布置在所述真空室内并且被配置为基于控制信号来调制和/或选择用于投射到所述目标上的束流，其中所述信号导体路径装置(40)被适配为从所述真空室外部的控制单元(12)经由延伸通过所述馈通设备(50；150)的所述信号导体(61；161)向所述束流切换模块传输所述控制信号。
19.一种开槽构件(52；152)，用于根据条款1至7中任一项所述的馈通设备(50；150)，或者用于根据条款8至15中任一项所述的信号导体路径装置(40)，其中所述开槽构件(52；152)由第一表面(53；153)、第二表面(54；154)和侧表面(55，56；155，156)界定，所述第一表面(53；153)主要面向馈通方向(X)，所述第二表面(54；154)主要背对所述馈通方向，所述侧表面(55，56；155，156)互连所述第一表面和所述第二表面并且在不平行于所述馈通方向的方向上朝外面对，
其中所述开槽构件还包括至少一个狭槽(58；158)，所述至少一个狭槽(58；158)沿着所述馈通方向延伸穿过所述开槽构件并且通向所述第一表面和所述第二表面，以允许具有组宽度(Wf)的信号导体组(60；160)从所述第一表面穿过所述开槽构件到达所述第二表面，其中所述狭槽沿着所述侧表面进一步通向纵向开口(59；159)，并且沿着横向于所述馈通方向的深度方向(Z；Y)从所述侧表面延伸到所述开槽构件中直到狭槽深度(ΔZs；ΔYsa)，其中所述狭槽深度等于或大于所述组宽度。
20.一种根据前述条款所述的开槽构件，其中所述开槽构件的所述侧表面(55，56；155，156)包括第二外表面区段(56；156)，所述第二外表面区段(56；156)沿着所述馈通方向(X)朝向所述轴线(A1)但是与所述第一侧表面区段(55；155)相对地向内锥化、圆角或倒角，和/或其中所述基部(62；162)的所述内表面包括从所述轴线向外锥化、圆角或倒角的内表面区段，使得所述第二侧表面区段和/或所述内表面区段限定向内周边凹槽(70；170)，所述向内周边凹槽(70；170)直接邻接所述开槽构件中的至少一个所述纵向开口，所述凹槽被配置成容纳所述密封体(71；171)的一部分。
参考符号列表
10：目标处理系统(例如，光刻系统)
12：系统控制器
14：光学信号发生器
16：信号导体电缆
17：第一电缆区段(外部)
18：第二电缆区段(中间过渡)
19：第三电缆区段(内部)
20：真空室
21：第一区域(例如，真空室区域)
22：第二区域(例如，外部区域)
23：上部室壁
24：侧面室壁
26：馈通壁部段
28：目标
30：粒子束柱
32：粒子束源(例如，电子束源)
34：粒子束准直器
36：小束切换器模块
37：消隐控制器
38：小束
40：信号导体路径装置
42：第一连接器(例如，内部连接器)
44：第二连接器(例如，外部连接器)
50：光纤馈通设备
52：开槽构件
53：第一表面
54：第二表面
55：第一侧表面区段
56：第二侧表面区段
57：平坦表面部分
58：狭槽
59：纵向开口
60：平坦光纤组
61：光纤
62：基部
63：第一表面
64：第二表面
65：通孔(用于开槽构件)
66：内表面
67：耦合孔(例如，横向通孔)
68：机械耦合(例如，螺栓和螺母)
69：容器
70：周边凹槽
71：密封体
72：主密封部分
73：法兰密封部分
142：(PCB的)第一连接器
144：(PCB的)第二连接器
150：PCB馈通设备
152：(PCB馈通设备的)开槽构件
153：(PCB馈通设备的)第一表面
154：(PCB馈通设备的)第二表面
155：(PCB馈通设备的)第一侧表面区段
156：(PCB馈通设备的)第二侧表面区段
158：(PCB馈通设备的)狭槽
159：(PCB馈通设备的)纵向开口
160：印刷电路板(PCB)
161：PCB中的电导体
162：(PCB馈通设备的)基部
163：第一外表面
169：(PCB馈通设备的)容器
170：(PCB馈通设备的)周边凹槽
171：(PCB馈通设备的)密封体
180：(PCB的)中央部分
181：(PCB的)第一部分
182：(PCB的)第二部分
A1：插入轴线
X：第一方向(馈通方向)
Y：第二方向(横向方向)
Z：第三方向(例如，深度方向)
ΔXm：开槽构件厚度
ΔXb：基部厚度
ΔXs：狭槽长度
ΔYs：狭槽宽度
ΔZs：狭槽深度
ΔYsa：狭槽深度(PCB馈通实施例)
ΔZsa：狭槽宽度(PCB馈通实施例)
Wf：光纤组宽度
Hf：光纤组厚度
Figure BDA0003455279580000321
光纤直径

Claims (10)

1.一种馈通设备(50；150)，用于在多个信号导体(61；161)周围形成气密密封，所述信号导体彼此并排延伸以形成具有组宽度的信号导体组(60；160)，其中所述馈通设备包括：
-开槽构件(52；152)，由第一表面(53；153)、第二表面(54；154)以及侧表面(55，56；155，156)界定，所述第一表面(53；153)主要面向馈通方向(X)，所述第二表面(54；154)主要背对所述馈通方向，所述侧表面(55，56；155，156)互连所述第一表面和所述第二表面、并且在不平行于所述馈通方向的方向上朝外面对；所述开槽构件包括至少一个狭槽(59；159)，所述至少一个狭槽(59；159)沿着所述馈通方向延伸穿过所述开槽构件，并且通向所述第一表面和所述第二表面，以允许所述信号导体组从所述第一表面穿过所述开槽构件到达所述第二表面，其中所述狭槽沿着所述侧表面通向纵向开口(59；159)，并且沿着深度方向从所述侧表面延伸到所述开槽构件中直到狭槽深度，所述深度方向横向于所述馈通方向，其中所述狭槽深度等于或大于所述组宽度，
-具有孔(65)的基部(62；162)，所述孔(65)沿着所述馈通方向延伸穿过所述基部，所述孔被适配为容纳所述开槽构件；所述基部(62；162)限定直接围绕所述孔(65)的内表面(66)，所述内表面(66)在被容纳在所述孔中时覆盖所述侧表面(55，56；155，156)的至少一部分和所述开槽构件(52；152)的纵向开口(59；159)，
其中所述开槽构件的所述侧表面(55，56；155，156)具有类似于体育场或圆角矩形的横截面形状，并且其中围绕所述孔的所述基部的所述内表面(66)具有被适配为以形状配合的方式容纳所述开槽构件的横截面形状。
2.根据权利要求1所述的馈通设备(50；150)，其中所述开槽构件的所述侧表面(55，156；155，156)限定平坦表面部分(57)，所述平坦表面部分(57)以平移对称的方式沿着垂直于所述馈通方向(X)的方向(Y)延伸，其中所述纵向开口(59；159)位于所述平坦表面部分处，并且其中所述至少一个狭槽(58；158)沿着所述深度方向延伸，并且垂直于所述平坦表面部分延伸到所述开槽构件中。
3.一种馈通设备(50；150)，用于在多个信号导体(61；161)周围形成气密密封，所述信号导体彼此并排延伸以形成具有组宽度的信号导体组(60；160)，其中所述馈通设备包括：
-开槽构件(52；152)，由第一表面(53；153)、第二表面(54；154)以及侧表面(55，56；155，156)界定，所述第一表面(53；153)主要面向馈通方向(X)，所述第二表面(54；154)主要背对所述馈通方向，所述侧表面(55，56；155，156)互连所述第一表面和所述第二表面、并且在不平行于所述馈通方向的方向上朝外面对；所述开槽构件包括至少一个狭槽(59；159)，所述至少一个狭槽(59；159)沿着所述馈通方向延伸穿过所述开槽构件，并且通向所述第一表面和所述第二表面，以允许所述信号导体组从所述第一表面穿过所述开槽构件到达所述第二表面，其中所述狭槽沿着所述侧表面通向纵向开口(59；159)，并且沿着深度方向从所述侧表面延伸到所述开槽构件中直到狭槽深度，所述深度方向横向于所述馈通方向，其中所述狭槽深度等于或大于所述组宽度，
-具有孔(65)的基部(62；162)，所述孔(65)沿着所述馈通方向延伸穿过所述基部，所述孔被适配为容纳所述开槽构件；所述基部(62；162)限定直接围绕所述孔(65)的内表面(66)，所述内表面(66)在被容纳在所述孔中时覆盖所述侧表面(55，56；155，156)的至少一部分和所述开槽构件(52；152)的纵向开口(59；159)，
其中所述开槽构件的所述侧表面(55，156；155，156)限定平坦表面部分(57)，所述平坦表面部分(57)以平移对称的方式沿着垂直于所述馈通方向(X)的方向(Y)延伸，其中所述纵向开口(59；159)位于所述平坦表面部分处。
4.根据权利要求3所述的馈通设备(50；150)，其中所述至少一个狭槽(58；158)沿着所述深度方向延伸，并且垂直于所述平坦表面部分延伸到所述开槽构件中。
5.根据权利要求3或4所述的馈通设备(50；150)，其中所述开槽构件的所述侧表面(55，56；155，156)具有类似于体育场或圆角矩形的横截面形状，并且其中围绕所述孔的所述基部的所述内表面(66)具有被适配为以形状配合的方式容纳所述开槽构件的横截面形状。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的馈通设备(50；150)，其中所述开槽构件的所述侧表面(55，56；155，156)限定第一侧表面区段(55；155)，所述第一侧表面区段(55；155)沿着所述馈通方向朝向轴线(A1)向内锥化，并且其中所述基部(62；162)的所述内表面与所述第一侧表面区段相一致地向内锥化。
7.一种馈通设备(50；150)，用于在多个信号导体(61；161)周围形成气密密封，所述信号导体彼此并排延伸以形成具有组宽度的信号导体组(60；160)，其中所述馈通设备包括：
-开槽构件(52；152)，由第一表面(53；153)、第二表面(54；154)以及侧表面(55，56；155，156)界定，所述第一表面(53；153)主要面向馈通方向(X)，所述第二表面(54；154)主要背对所述馈通方向，所述侧表面(55，56；155，156)互连所述第一表面和所述第二表面、并且在不平行于所述馈通方向的方向上朝外面对；所述开槽构件包括至少一个狭槽(59；159)，所述至少一个狭槽(59；159)沿着所述馈通方向延伸穿过所述开槽构件，并且通向所述第一表面和所述第二表面，以允许所述信号导体组从所述第一表面穿过所述开槽构件到达所述第二表面，其中所述狭槽沿着所述侧表面通向纵向开口(59；159)，并且沿着深度方向从所述侧表面延伸到所述开槽构件中直到狭槽深度，所述深度方向横向于所述馈通方向，其中所述狭槽深度等于或大于所述组宽度，
-具有孔(65)的基部(62；162)，所述孔(65)沿着所述馈通方向延伸穿过所述基部，所述孔被适配为容纳所述开槽构件；所述基部(62；162)限定直接围绕所述孔(65)的内表面(66)，所述内表面(66)在被容纳在所述孔中时覆盖所述侧表面(55，56；155，156)的至少一部分和所述开槽构件(52；152)的纵向开口(59；159)，
其中所述开槽构件的所述侧表面(55，56；155，156)限定第一侧表面区段(55；155)，所述第一侧表面区段(55；155)沿着所述馈通方向朝向轴线(A1)向内锥化。
8.根据权利要求7所述的馈通设备(50；150)，其中所述基部(62；162)的所述内表面与所述第一侧表面区段相一致地向内锥化。
9.根据权利要求7或8所述的馈通设备(50；150)，其中所述开槽构件的所述侧表面(55，56；155，156)具有类似于体育场或圆角矩形的横截面形状，并且其中围绕所述孔的所述基部的所述内表面(66)具有被适配为以形状配合的方式容纳所述开槽构件的横截面形状。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的馈通设备(50；150)，其中所述开槽构件的所述侧表面(55，156；155，156)限定平坦表面部分(57)，所述平坦表面部分(57)以平移对称的方式沿着垂直于所述馈通方向(X)的方向(Y)延伸，其中所述纵向开口(59；159)位于所述平坦表面部分处，并且其中所述至少一个狭槽(58；158)沿着所述深度方向延伸，并且垂直于所述平坦表面部分延伸到所述开槽构件中。
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GR01 Patent grant
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