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Die
Erfindung betrifft eine Montagevorrichtung für eine optische Einrichtung,
insbesondere für ein
Projektionsobjektiv in der EUV-Lithographie zur Herstellung von
Halbleiterelementen.
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Die
Erfindung betrifft auch Hebe- und Montagevorrichtungen hierzu.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin Sicherungsvorrichtungen für einen
Transport und zur Lagesicherung einer optischen Einrichtung.
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Projektionsobjektive
in der EUV-Lithographie bestehen im Wesentlichen aus Spiegelbaugruppen, die
in einer Rahmen- bzw. Tragestruktur mit einer hochpräzisen Genauigkeit
gelagert sind. Das Projektionsobjektiv wird aus verschiedenen optischen
Elementen und Baugruppen zusammengesetzt. Nach der Befestigung an
der Struktur wird diese zum Teil mit Platten verkleidet.
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Aufgrund
der Größe und des
Gewichts der einzelnen Teile ist sowohl die Zustellung an die Struktur
und auch die Montage aufgrund der geforderten hochpräzisen Genauigkeit
sehr aufwendig.
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In
die Struktur eingebaute Baugruppen und Bauteile sind darüber hinaus
in ihrer Lage zu sichern, damit die geforderte hohe Präzision erhalten
bleibt. Dies gilt insbesondere auch für einen Transport der Struktur,
z. B. eines Projektionsobjektivs.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Montagevorrichtung
nebst dazugehörigen
Hebe- und Zustellvorrichtungen zu schaffen, durch die die geforderte
hochpräzise
Positionierung der Bauteilgruppen und Bauelemente in einer Struktur
erfolgen kann und wobei darüber
hinaus im Bedarfsfal le auch eine Lage- und Transportsicherung möglich sein
soll.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten
Merkmale gelöst.
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Zur
Lösung
bezüglich
Hebe- und Zustellvorrichtungen wird auf die Ansprüche 7 und
8 verwiesen.
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Eine
Transport- und Lagesicherung ist in Anspruch 10 aufgeführt.
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Erfindungsgemäß wird die
Struktur nunmehr an einer Montagevorrichtung mit wenigstens einem Teil
der in die optische Einrichtung einzubauenden optischen Bauelemente
und Baugruppen montiert, wozu eine Hubeinheit, Stellwinkelelemente
und Nivelliereinrichtungen vorgesehen sind.
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Die
erfindungsgemäßen Hebe-
und Zustellvorrichtungen für
die optischen Bauelemente und Baugruppen nebst Strukturteilen bringen
eine deutliche Erleichterung für
die Montage und gewährleisten darüber hinaus
eine präzise
Positionierung der einzelnen Teile in der Struktur.
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Durch
die Vorrichtungen zur Lage- und Transportsicherung lässt sich
eine Positionierung bzw. Sicherung der jeweils zu sichernden Bauelemente
in bis zu sechs Freiheitsgraden ermöglichen. Darüber kann
im Bedarfsfalle für
einen Austausch der Bauelemente auch eine Lösbarkeit gewährleistet sein.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen und
aus den nachfolgend anhand der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispielen.
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Es
zeigt:
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1 Zustand
einer optischen Einrichtung, nämlich
eines Projektionsobjektivs für
die EUV-Lithographie mit einem Teil der Einzelteile vor Montage;
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2 einen
Montageplatz zur Montage des Projektionsobjektivs in einem ersten
Schritt;
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3 einen
Montageplatz zur Montage des Projektionsobjektivs in einem zweiten
Schritt;
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4 einen
Montageplatz zur Montage des Projektionsobjektivs in einem dritten
Schritt;
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5 einen
Montageplatz zur Montage des Projektionsobjektivs in einem vierten
Schritt;
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6 einen
Montageplatz zur Montage des Projektionsobjektivs in einem fünften Schritt;
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7 die
Montage einer Strukturplatte mit einem Stellwinkel;
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8 die
zusammengebaute Tragestruktur, in die einzelne optische Bauelemente
und Baugruppen integriert werden;
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9 eine
Zustellvorrichtung für
Bauelemente, Baugruppen und Strukturplatten;
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10 eine
Hebevorrichtung für
das Projektionsobjektiv;
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11 prinzipmäßig eine
in die Rahmenstruktur eingebaute Baugruppe mit einer Sicherungsvorrichtung
zur Lage- und Transportsicherung;
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12 eine
Ansicht aus Richtung A der Ausschnittsvergrößerung gemäß "X" der 11;
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13 eine
Ausschnittsvergrößerung gemäß "X" der 11;
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14–16 verschiedene
Kombinationsmöglichkeiten
von Vebin dungsprinzipien der Sicherungsvorrichtung mit der optischen
Baugruppe und der Tragestruktur;
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17–20 die
einzelnen Schritte zur Verbindung der Sicherungsvorrichtung mit
der optische Baugruppe und der Tragestruktur;
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21-23 die
einzelnen Schritte zum Austausch der Sicherungsvorrichtung;
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24+25 Ausführungsbeispiele
für Kleberverbindungen;
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26 eine
weitere Verbindungsmöglichkeit der
Sicherungsvorrichtung mit der optischen Baugruppe und der Tragestruktur;
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27 eine
weitere Verbindungsmöglichkeit der
Sicherungsvorrichtung mit der optischen Baugruppe und der Tragestruktur;
und
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28 die
Verbindungsvorrichtung nach der 29 im
Zustand einer Demontage.
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Die 1 zeigt
verschiedene Einzelteile eines EUV-Projektionsobjektivs vor ihrer Montage.
Bisher bekannte Objektive im Lithographiebereich weisen eine rotationssymmetrische
Form auf. Dabei werden optische Elemente, wie z.B. Linsen, in Fassungen
gefasst, welche ihrerseits aufeinandergestapelt werden. Die bisherigen
Hebezeuge für
diese Art von Halbleiterobjektiven können für die neue EUV-Objektivgeneration
(EUV: Extrem Ultra Violet), aufgrund des grundsätzlich unterschiedlichen Aufbaus
(ohne Linsen) nicht mehr angewendet werden. Daher ist dafür ein neues
Handlingkonzept zu entwickeln. Im Einzelnen kann man sich die EUV-Objektive
derart vorstellen, dass in eine aus einzelnen Elementen z. B. Platten
zusammengesetzte, nicht rotationssymmetrische Struktur eine Anzahl
von Spiegelbaugruppen integriert werden. Der Strukturaufbau ist selbst
dabei in beliebig viele Teilstrukturen aufgeteilt, welche schließlich zu
einer Gesamtstruktur, nämlich einer
Tragestruktur, miteinander verbunden werden.
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Die
Aufgabe ist nun, die Strukturkomponenten bzw. Strukturteile zur
Struktur zu verbinden, die fertig montierte Tragestruktur zu handhaben,
die optomechanischen Baugruppen, z. B. Spiegelbaugruppen in die
Struktur zu integrieren und anschließend die Struktur mit den integrierten
Spiegelbaugruppen zu handhaben. Aufgrund der großen Masse der Struktur kommt
ein Transport von Hand nicht mehr in Betracht.
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Bei
den in 1 dargestellten Teilen ist folgendes zu erkennen:
In
der Mitte der Struktur befindet sich ein Hauptstrukturteil, nämlich eine
Hauptstrukturplatte 1. An diese Hauptstrukturplatte 1 werden
weitere Strukturteile in Form von z. B. Strukturplatten 2 direkt
oder indirekt befestigt. In die Struktur werden weiterhin optomechanische
Baugruppen und einzelne optische Elemente integriert. Im Allgemeinen
sind dies Spiegelbaugruppen. Die einzelnen Komponenten werden auf
einen Montageplatz gehoben und dort zu einer Struktur verbunden.
Anschließend
werden in diese Struktur zum Teil vormontierte optische Baugruppen, wie
z. B. Spiegelbaugruppen integriert, wie dies nachfolgend noch näher erläutert wird.
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In
den 2 bis 6 ist der Zusammenbau der Struktur
aus der Hauptstrukturplatte 1 mit den Strukturplatten 2 ersichtliche.
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Ein
Montagetisch 3 weist hierzu eine Hubeinheit 4 und
Stellwinkel 5 auf.
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In
einem ersten Schritt gemäß 2 wird
auf die Hubeinheit 4 eine untere Bodenplatte 6 der
Struktur aufgelegt. Anschlie ßend
werden untere Strukturplatten 2 in die Stellwinkel 5 eingebracht.
Anschließend
wird die Hubeinheit 4 von ihrer oberen Position in eine
untere Position abgesenkt, wonach ein Flansch 7 auf den
Montagetisch gesetzt und die Hauptstrukturplatte 1 aufgelegt
wird (siehe 3).
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Wie
aus der 4 ersichtlich ist, wird im nächsten Schritt
die Hubeinheit 4 in Pfeilrichtung B angehoben, sodass die
Strukturplatten 2 von unten her an die Hauptstrukturplatte
angesetzt werden. Die Verbindung der Strukturplatten 2 mit
der Hauptstrukturplatte 1 kann z. B. durch eine Verklebung
erfolgen, wozu ein gleichmäßiger Anpressdruck
eingestellt werden sollte.
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Um
Fluchtungsfehler der Führungen
der Hubeinheit 4 und um einen gleichmäßigen Anpressdruck zu erreichen,
kann eine Nivelliereinrichtung vorgesehen sein, wie dies in der 5 mit
der ausschnittsweise vergrößerten Darstellung
der Nivellierungseinrichtung 8 erkennbar ist. Die Nivelliereinrichtung 8 wird
zwischen der unteren Strukturplatte 6 und der Hubeinheit 4 angeordnet
und trägt
somit die untere Strukturplatte 6.
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Wie
aus der vergrößerten Darstellung
in der 5 ersichtlich ist, weißt die Nivelliereinrichtung 8 eine
Plattenaufnahme 9 auf, die über Federn 10 mit einer
zweiteiligen Nivellierplatte 11 verbunden ist. Die zweiteilige
Nivellierplatte 11 ist über
Zugfedern 12 und einen Kugelsitz 13 mit einer
festen Platte 14 verbunden, die die Auflage auf die Hubeinheit
darstellt. Zusätzlich
können
noch Endschalter 15 vorgesehen sein.
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Die
Federn 10 im Nivellierungsteil sollten weicher eingestellt
sein als der Anpressdruck. Dadurch wird erreicht, dass zuerst ausnivelliert
wird und erst danach die Anpressdruckeinstellung erfolgt.
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Beim
Heben der Strukturplatten 2 an die Unterseite der Hauptstrukturplatte 1 erfolgt
zuerst ein Kontakt zwischen den Strukturplatten 2 und der
Unterseite der Hauptstrukturplatte 1. Anschließend erfolgt
eine Ausnivellierung, womit die Strukturplatten 2 komplett
anliegen. Im nächsten
Schritt erfolgt die Aufbringung eines Anpressdrucks mit abschließender Betätigung der
Endschalter 15 und einer Hubabschaltung. Die Endschalter 15 erlauben
es, bei ihrer Betätigung
die Hubbewegung abzuschalten, womit erreicht wird, dass die Hauptstrukturplatte 1 nicht
ungewollt von den Flanschen 7 abgehoben wird. Über die
Lage der Endschalter 15 kann auch die Anpresskraft zum
Verkleben über
den zurückzulegenden
Federweg eingestellt werden. Je weiter die Plattenaufnahme 9 zu
den Endschaltern 15 heruntergedrückt werden muss, desto größer ist
die Anpresskraft.
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Nach
Montage dieses, im weiteren als unteres Teil der Struktur bezeichneten
Teils der Struktur wird auf der Hauptstrukturplatte 1 in ähnlicher
Weise ein oberer Teil der Struktur mit einer oberen Strukturplatte 2' aufgebaut und
weiteren Strukturplatten 2, wie dies in der 6 angedeutet
ist.
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Um
die Strukturplatten 2 montieren zu können, sind Vorrichtungen vorgesehen,
in welche die Strukturplatten 2 positioniert werden können. Dabei kommt
es, im Falle der Verbindung der Strukturplatten durch Kleben, unter
anderem darauf an, die Strukturplatten 2 während des
Aushärtevorgangs konstant
in Position zu halten, um eine einwandfreie Verklebung gewährleisten
zu können.
Darüber
hinaus ist es wichtig, dass die Einsatz-Bohrungsachsen in den jeweils
zu verbindenden Strukturplatten 2 ausreichend genau miteinander
in einer Flucht stehen. Dies wird durch die in der 7 näher dargestellten Stellwinkel 5 erreicht.
Die Darstellung der 7 mit den Stellwinkeln 5 bezieht
sich auf die Positionierung einer Strukturplatte 2 des
oberen Bereichs der Struktur, wobei die Strukturplatten 2 nach
innen geneigt sind. In gleicher Weise können Stellwinkel 5 jedoch auch
mit entsprechend anderen Winkelstellungen für die in den 2 bis 6 dargestellten
unteren Strukturplatten 2 vorgesehen sein. Mit Hilfe der
Stellwinkel 5 können
die X- und Y-Position, sowie die Rotationsfreiheitsgrade rotZ und
rotY bestimmt werden. Dies betrifft somit vier Freiheitsgrade. Für die jeweils noch
nicht bestimmten zwei Freiheitsgrade dienen verstellbare Ausgleichsglieder
in Form von Auflagefüßen 16,
welche an der Unterseite der Strukturplatten 2 angreifen.
Zur Lagesicherung der Strukturplatte 2 dienen auch seitliche
Sicherungsstifte 17.
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Die 8 zeigt
eine vormontierte Tragestruktur 200 neben zum Teil vormontierten
optischen Baugruppen 17 und einzelnen Bauelementen 18.
Die optischen Baugruppen können
z. B. vormontierte Spiegelbaugruppen sein.
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Mit
einer Zustellvorrichtung, wie in der 9 dargestellt
in Form eines Roboters werden die optischen Baugruppen 17 und
die Bauelemente 18 in die Tragestruktur 200 integriert.
Als wichtigste Funktion der Zustellvorrichtung 19 mit einem
Ausleger 20 und einem Greifarm 21 ist die Möglichkeit
zur Zuführung der
einzubauenden Komponenten aus beliebigen Richtungen mit der Möglichkeit
zur Bahnsteuerung diese Bewegung zu sehen. Hierzu ist die Zustellvorrichtung 19 mit
entsprechenden Freiheitsgraden zu versehen, damit der Greifarm 21 alle
erforderlichen Bewegungsrichtungen durchführen kann.
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Bei
den bisher bekannten Objektiven waren im allgemeinen die Linsenfassungen
durch einfaches Aufeinanderstapeln aufgebaut. Alle Hebezeuge waren
deshalb für
die Zugänglichkeit
von oben, meist mittels Kran, ausgelegt. Bei der Struktur 200 ist
die Zugänglichkeit
von oben in dieser Form nicht mehr gegeben, weshalb die Montage
der Komponenten über
die Zustellvorrichtung 19 erfolgt.
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Anstelle
der Zustellvorrichtung 19 ist auch die Möglichkeit
einer Ausführung
in Form eines Traversen Systems oder als Balancer möglich, wobei
die Aufnahme exzentrischer Lasten möglich ist und ebenfalls keine
Zugänglichkeit
von oben mehr erforderlich ist.
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Zum
Transport der gesamten Einheit nach Abschluss der Montage auf dem
Montagetisch 3, nämlich
der Struktur 200 und der darin integrierten optischen Baugruppen 17 und
Bauelemente 18 kann gemäß 10 eine
Hebevorrichtung 22 vorgesehen sein. Die Hebevorrichtung 22 kann
eine rahmenartige Ausgestaltung besitzen, seitlich die Struktur 200 umschließen und
an der Hauptstrukturplatte 1 befestigt werden. Als Schnittstelle
zu einem externen Kran kann ein Hebeglied in Form einer Tragöse 23 an
der Hebevorrichtung 22 vorgesehen sein.
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In
den 11 bis 28 sind
Sicherungsvorrichtungen 24 zur Lage- und Transportsicherung der
in die Struktur 200 aufgenommenen optischen Baugruppen 17 und
Bauteile 18 in einer vereinfachten Ausgestaltung dargestellt.
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Die
Sicherungsvorrichtungen 24 für die in die Tragestruktur 200 eingebauten
Komponenten sollten für
sechs Freiheitsgrade vorgesehen sein. Darüber hinaus ist für ein Lösbarkeit
zu sorgen, damit das gesicherte Bauteil im Bedarfsfalle ausgetauscht
werden kann.
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Des
weiteren ist zu gewährleisten,
dass bei einer nachfolgenden Wärmebehandlung
der Einheit Tragestruktur 200 mit eingebauten Baugrupppen/Bauteilen 17/18 keine
Spannungen durch die Sicherungsvorrichtungen 24 sowohl
in die Tragestruktur, als auch auf die eingebauten Baugruppen/Bauteile
eingebracht werden. Dies kann beispielsweise dann erfolgen, wenn
die durch die Sicherungsvorrichtungen 24 verbundenen Baugruppen/Bauteile und
die Sicherungsvorrichtungen selbst unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten
aufweisen. Die Verbindungen müssen
im μm-Bereich
wieder schließbar
sein, um beim Wiederverbinden der Sicherungsvorrichtungen 24 die
Tragestruktur 200 und die eingebaute Baugruppe/das eingebaute
Bauteil 17/18 nicht miteinander zu verspannen.
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Wenn
die Einheit Tragestruktur 200 mit eingebauten Baugruppen/Bauteile,
z. B. ein Litographieobjektiv, bestimmungsgemäß eingesetzt wird, dürfen die
Sicherungsvorrichtungen 24 die Funktion der Einheit Tragestruktur 200 mit
eingebauten Baugruppen/Bauteilen 17/18 in keiner
Weise beeinträchtigen.
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Falls
ein eingebautes Bauteil/eine Baugruppe getauscht werden muss, ist
eine Möglichkeit
der späteren
Sicherung des Tausch-Bauteils/der Tausch-Baugruppe
in gleicher Art und Weise sicherzustellen.
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12 zeigt
in der vergrößerten Darstellung eine
Ansicht aus Pfeilrichtung A aus der ersichtlich ist, dass die Sicherungsvorrichtung 24 zwei
Verbindungselemente 25 in Form von Schrauben aufweist, die
in Langlöchern 26 zur
Einstellung der Sicherungsvorrichtung 24 geführt sind.
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Gemäß 13 ist
die Sicherungsvorrichtung 24 mit einem ersten Verbindungsteil 27 und
einem zweiten Verbindungsteil 28 versehen. Die Baugruppe 17 oder
das Bauelement 18 sind zur deformationsfreien Lagerung über nicht
näher dargestellte
Lagerelemente 29 mit der Tragstruktur oder einem mit der Tragstruktur
verbundenen Zwischenteil 200' verbunden.
Die Verbindung zu der Sicherungsvorrichtung 24 erfolgt über eine
Klebeschicht 30 zwischen dem Verbindungsteil 27 und
der optischen Baugruppe 17 bzw. dem optischen Bauelement 18.
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Die
Verbindung zwischen dem zweiten Verbindungsteil 28 und
der Tragstruktur 200 bzw. 200' erfolgt ebenfalls über eine
Klebeschicht 30.
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Die
beiden Verbindungsteile 27 und 28 sind über ein
Zwischenteil 31 miteinander verbunden. Die Verbindung erfolgt
dabei über
eine Verschraubung mittels der Schrauben 25, welche das
Zwischenteil 31 mit dem Verbindungsteil 27 verbinden
und durch Schrauben 32, welche die Verbindung des Zwischenteils 31 mit
dem zweiten Verbindungsteil 28 herstellen. Auf diese Weise
ist eine Lösbarkeit
gegeben.
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Selbstverständlich sind
auch noch andere Verbindungsarten, wie z. B. Stoffschluss, Formschluss
oder Kraftschluss/Reibschluss möglich.
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Anstelle
einer Klebeverbindung über
die Klebeschicht 30 sind auch hier selbstverständlich noch andere
Verbindungsarten möglich.
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In
den 14 bis 17 sind
verschiedene Möglichkeiten
von Verbindungsprinzipien dargestellt.
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Gemäß 14 erfolgt
die Verbindung über einen
Formschluss durch zwei Kegel 33 und 34.
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Die 15 zeigt
eine Verbindung über
Reibschluss und Formschluss. Der Formschluss wird durch den Kegel 33 erreicht
und durch Schrauben 35 in dem zweiteiligen Verbindungsteil 27.
Zwischen dem Verbindungsteil 27 und dem Zwischenteil 31 ist weiterhin
zum Toleranzausgleich noch ein elastisches Membran 36 als
Zwischenglied vorgesehen.
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16 zeigt
eine Verbindung mittels Kegel 34 und Schrauben 32.
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Die
Sicherungsvorrichtung 24 kann nicht nur als Transportsicherung
verwendet werden, sondern auch zur Lagesicherungen während Montage-
und Justageprozessen oder im Betrieb von Messmaschinen.
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In
den 17 bis 20 sind
die einzelnen Verfahrensschritte zum Einbau der Sicherungsvorrichtung 24 dargestellt.
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Gemäß 17 werden
die einzelnen Teile der Sicherungsvorrichtung nur locker miteinander verbunden
und an die eingebaute Baugruppe/Bauelement 17, 18 und
an die Tragstruktur 200 bzw. 200' angelegt. Anschließend erfolgt
eine Anpassung, z. B. durch eine Höhenverstellung entlang der
Längsnuten 26 (siehe
Pfeil in der 17). Nach exakter Positionierung
werden die einzelnen Teile der Sicherungsvorrichtung, nämlich das
erste Verbindungsteil 27, das zweite Verbindungsteil 28 und
das Zwischenteil 31 zueinander positioniert und gesichert.
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Gemäß 18 wird
die Sicherungsvorrichtung 24 anschließend komplett wieder entnommen.
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Wie
aus der 19 ersichtlich ist, wird sowohl
auf die Baugruppe 17/das optische Element 18 und
die Tragestruktur 200 bzw. 200' als Verbindungsmedium die Klebeschicht 30 aufgebracht.
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Abschließend wird
die Sicherungsvorrichtung 24 gemäß 20 sowohl
mit der Baugruppe 17/optischen Element 18 als
auch mit der Tragestruktur 200 bzw. 200' unter Zwischenlage
der Kleberschicht 30 verbunden. Die Kleberschicht gleicht
dabei eventuelle Bauteilabweichungen aus. Die Baugruppe 17/das
eingebaute Bauteil 18 und die Tragstruktur 200 bzw. 200' sind auf diese
Weise über die
Sicherungsvorrichtung 24 fest miteinander verbunden.
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Anstelle
einer Verbindung über
Schrauben sind auch Federelemente denkbar.
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Bei
einer eventuellen späteren
Wärmebehandlung
wird ein Befestigungsteil, nämlich
die Schraube 32 geöffnet
und ggf. durch eine Verliersicherung oder ähnlichem in dem Zwischenteil 31 festgehalten.
Anschließend
wird das Zwischenteil 31, ggf. zusammen mit der Schraube 32,
von dem Verbindungsteil 28 abgehoben und in abgehobener Lage
durch die Schraube 25 wieder an dem Verbindungsteil 27 befestigt.
Auf diese Weise wird ein Zustand erreicht, in dem die Verbindung
der Tragstruktur 200 mit der Baugruppe/Bauteil 17, 18 wieder
komplett gelöst
wurde und somit ein unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizient zwischen
der Tragstruktur 200 bzw. 200', der eingebauten Baugruppe/Bauteil 17, 18 und
den Sicherungsvorrichtungen 24 nicht mehr zu einer Verspannung
dieser Bauteile führt.
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Bei
einem bestimmungsgemäßen Einsatz der
Einheit Tragestruktur mit den eingebauten Baugruppen/Bauteilen können dynamisch
ungewollte Kopplungen zwischen der Tragstruktur und den eingebauten
Baugruppen/Bauteilen vermieden werden. Um ungewünschte dynamische Effekte beim
bestimmungsgemäßen Einsatz
zu vermeiden, sollte jedoch darauf geachtet werden, dass die Gesamtmasse
der Sicherungsvorrichtung 24 gegenüber der Masse der Tragestruktur 200 bzw.
der eingebauten Baugruppen 17/Bauteile 18 ausreichend
klein ist.
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Aus
den 21 bis 23 sind
die einzelnen Schritte für
einen Tausch einer eingebauten Baugruppe/eingebauten Bauteil 17, 18 ersichtlich.
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Gemäß 21 wird
zuerst das Zwischenteil 31 von den Verbindungsteilen 27 und 28 durch Öffnen der
Schrauben 25 und 32 gelöst.
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Gemäß 22 wird
dann das Zwischenteil 31 zusammen mit den Schrauben 25 und 32 entfernt.
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Wie
aus der 23 ersichtlich kann anschließend die
Baugruppe/Bauteil 17, 18 aus der Tragestruktur 200 entnommen
werden. Sofern die Klebeverbindung 30 nicht gelöst wird,
verbleibt in diesem Falle das Verbindungsteil 27 and der
auszutauschenden Baugruppe/Bauteil.
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Anschließend kann
die neue Baugruppe/Bauteil in die Tragestruktur 200 eingesetzt
werden, wobei auch wiederum eine Verbindung hergestellt wird. Über ein
neues Verbindungsteil 27 mit einer neuen Klebeschicht 30 erfolgt
dann, wie vorstehend beschrieben eine erneute Transport- bzw. Lagesicherung.
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Anstelle
einer Klebeverbindung kann auch hier eine andere Verbindungsart
gewählt
werden. Durch eine elastische Klebeverbindung 30 lassen sich
jedoch Bauteilabweichungen sowohl der Verbindungsteile, als auch
der Tragestruktur bzw. der eingebauten Baugruppen/Bauteile ausgleichen.
Spannungen können
lediglich durch einen Kleberschrumpf erzeugt werden. Durch eine
geeignete Gestaltung der Klebestellen und auch einen geeigneten
Kleber nebst entsprechender Dosierung können diese Spannungen jedoch
auf ein Minimum reduziert werden.
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Anstelle
von Langlöchern 26 können selbstverständlich zum
Toleranzausgleich auch noch andere Ausgleichsmöglichkeiten gewählt werden.
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Die
Tragestruktur 22 besteht im Allgemeinen aus Zerodur. Gleiches
gilt für
Spiegelmodule, welche als Haupttragekörper ebenfalls ein Zerodur-Bauteil aufweisen
können,
welches dann mit der Tragestruktur über eine spezielle Verbindungstechnik
verbunden wird. Der Vorteil einer Verwendung von Zerodur besteht
darin, dass sein Temperaturausdehnungskoeffizient nahezu 0 ist.
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Eventuell
auftretende Spannungen können auch
durch eine spezielle Ausgestaltung der Kleberschicht bzw. Kleberstelle
minimiert werden. Anstelle eine vollflächigen Verklebung gemäß 24 kann die
Kleberschicht zwischen der Sicherungsvorrichtung 24 und
der Baugruppe/Bauteil 17, 18 einerseits und zu
der Tragestruktur 200' andererseits
auch durch mehrere kleine Klebeflächen aufgeteilt werden, wie
dies z. B. aus der 25 ersichtlich ist. In diesem
Falle entsteht eine Vielzahl kleiner Klebeflächen. Auf diese Weise wird
erreicht, dass sich lokal entsprechend weniger Klebstoff befindet,
was entsprechend die Spannungen aufgrund Kleberschrumpfes deutlich
verringert.
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Die
Sicherungsvorrichtung 24 lässt aufgrund ihrer Ausgestaltung
und ihrer Verbindung über
die Klebeschicht mit der Baugruppe/Bauteilen und der Struktur 200' Bauteilabweichungen
in drei Translationsrichtungen und in drei Winkelrichtungen, somit
in allen 6 Freiheitsgraden zu, nämlich:
Translation Y durch die Klebespaltdicke, Translation Y und Z durch erneute
Klebung neu definiert (Voraussetzung: Tauschteile sind über z. B.
Schrauben fest miteinander verbunden und werden beim Klebeprozeß auf dem
Verbindungsteil 3 befestigt). Rotation X durch erneute
Klebung neu definiert (Voraussetzung: Tauschteile sind über z. B.
Schrauben fest miteinander verbunden und werden beim Klebeprozess
auf dem Verbindungsteil 3 befestigt: Rotation Y und Z durch
Keiligkeit des Klebespalts.
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Die 26 zeigt
eine weitere Ausgestaltung der Sicherungsvorrichtung 24.
Wie ersichtlich, weisen die Verbindungsteile 27' und 28' auf ihren Rückseiten
Schrägflächen auf,
in die das Zwischenglied 31' in
Form eines Verbindungskeils eingesetzt ist. Die Verbindung des keilförmigen Zwischenteils 31' mit den Befestigungsteilen 27' und 28' kann wiederum durch
Schrauben oder Kegel entsprechend in den 12 bis 16 dargestellten
Ausführungsbeispielen
erfolgen, wie z. B. Schrauben 25' und 32'.
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In
die 27 und 28 ist
eine Verbindung des Zwischenteils 31'' mit
dem Verbindungsteil 27'' über ein
Membran 36 (siehe auch 15) dargestellt.
Die Verbindung des Zwischenteils 31'' mit
dem Verbindungsteil 28'' zur Tragestruktur 200' erfolgt in der
vorstehend beschriebenen Weise in Verbindung mit der Schraube 32''. Durch die Verbindung über die Membran 36 zu
dem Verbindungsteil 27'' wird jedoch gezielt
ein einzelner Freiheitsgrad freigegeben. Gegebenenfalls lassen sich
durch weitere Membrane auch noch weitere Freiheitsgrade freigeben.
Die Schraube 25'' ist in der
Funktionsstellung ohne Aufgabe und mit einer Kontermutter 37 gesichert.
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Bei
dieser Ausgestaltung der Sicherungsvorrichtung 24 ergibt
sich in Pfeilrichtung C eine hohe Steifigkeit und senkrecht dazu
in Pfeilrichtung D und somit parallel zur Längsachse der Struktur und im
Allgemeinen damit auch parallel zur Z-Achse (optische Achse) eine
Weichheit.
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Wie
aus der 28 ersichtlich ist, dient die Schraube 25'' als Öffnungsschraube für einen
Austausch. In diesem Falle wird die Kontermutter 37 angezogen
und das Zwischenelement 31'' über die Schraube 25'' mit dem Verbindungsteil 27'' verbunden. Gleichzeitig wird die
Befestigungsschraube 32'' gelöst, sodass
das Zwischenteil 31'' von dem Verbindungsteil 28'' freikommt.