DE102018220889B4 - Method for repairing a connection in a projection exposure system for semiconductor lithography - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Reparatur einer Verbindung (30) zwischen einem ersten (31) und einem zweiten Bauteil (32) mit einem Verbindungselement (38) in einer Projektionsbelichtungsanlage (1) für die Halbleiterlithographie, wobei in einem der beiden Bauteile (31), (32) eine Aufnahme (34) für das Verbindungselement (38) ausgebildet ist, umfassend folgende Verfahrensschritte:a) Detektion eines Defektes der Verbindung (30),b) Entfernen des Verbindungselementes (38),c) Definition eines Ersatzverbindungselementes (41),d) Verbinden des Ersatzverbindungselementes (41) mit der Aufnahme (34), wobei das Verfahren zur Anwendung in einem Reinraum geeignet ist, wobei die Aufnahme (34) mindestens einen oberen Bereich (36) zur Aufnahme des Verbindungselementes (38) und einen unteren Bereich (37) zur Aufnahme des Ersatzverbindungselementes (41) umfasst, und wobei der obere Bereich (36) der Aufnahme (34) mit einem größeren Gewinde (35) als der untere Bereich (37) der Aufnahme (34) ausgebildet ist.Method for repairing a connection (30) between a first (31) and a second component (32) with a connection element (38) in a projection exposure system (1) for semiconductor lithography, wherein in one of the two components (31), (32) a receptacle (34) is formed for the connecting element (38), comprising the following method steps: a) detection of a defect in the connection (30), b) removal of the connecting element (38), c) definition of a replacement connecting element (41), d) connecting of the replacement connecting element (41) with the receptacle (34), the method being suitable for use in a clean room, the receptacle (34) at least one upper area (36) for receiving the connecting element (38) and a lower area (37) for receiving the replacement connecting element (41), and wherein the upper region (36) of the receptacle (34) is designed with a larger thread (35) than the lower region (37) of the receptacle (34).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reparatur einer Verbindung, insbesondere einer Verschraubung in einer Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie.The invention relates to a method for repairing a connection, in particular a screw connection in a projection exposure system for semiconductor lithography.
Verschraubungen spielen im Bereich der Projektionsbelichtungsanlagen für die Halbleiterlithographie, insbesondere bei EUV-Projektionsbelichtungsanlagen, eine wichtige Rolle. Die Projektionsbelichtungsanlagen werden in einem Reinraum montiert und der Betrieb der Projektionsbelichtungsanlagen findet im Vakuum statt, weswegen es gilt, die speziellen Gegebenheiten der Vakuumtechnik zu berücksichtigen. Die Sauberkeitsanforderung im Vakuum verbietet den Einsatz üblicher Schmiermittel, wie beispielsweise von Fetten oder Ölen, insbesondere Silikonölen, an Schraubverbindungen, was ohne weitere Maßnahmen zum sogenannten Fressen der Schrauben führen kann. Um dies zu verhindern, werden die Schrauben beschichtet, beispielsweise vergoldet oder aus speziellen Legierungen, wie beispielsweise Nitronic®, hergestellt, welche durch ihre Materialzusammensetzung die Tendenz zum Kaltverschweißen und Fressen minimieren.Screw connections play an important role in the field of projection exposure systems for semiconductor lithography, particularly in EUV projection exposure systems. The projection exposure systems are installed in a clean room and the projection exposure systems are operated in a vacuum, which is why it is important to take into account the special conditions of vacuum technology. The cleanliness requirement in a vacuum prohibits the use of conventional lubricants, such as greases or oils, in particular silicone oils, on screw connections, which can lead to so-called seizing of the screws without further measures. To prevent this, the screws are coated, for example gold-plated, or made from special alloys such as Nitronic®, which, thanks to their material composition, minimize the tendency for cold welding and seizure.
Des Weiteren dürfen in Reinräumen, wie sie beispielsweise in der Herstellung von Objektiven und Beleuchtungssystemen für die Halbleitertechnik üblich sind, in der Montage nur gereinigte Komponenten montiert werden. Trotz der Verwendung von goldbeschichteten und/oder Schrauben aus Nitronic® kann es speziell bei kleinen Gewinden, also kleiner/gleich M4, zum Fressen und damit zu einem Ausfall der Verbindung kommen. Derartige Gewinde können, vor allem wenn diese in einem Bauteil aus Edelstahl, wie beispielsweise X2 oder X5 ausgeführt sind, nicht ohne den Einsatz von Öl repariert, also nachgeschnitten werden.In addition, only cleaned components may be installed in the assembly area in clean rooms, such as those that are common in the manufacture of lenses and lighting systems for semiconductor technology. Despite the use of gold-coated and / or screws made of Nitronic®, seizure and thus failure of the connection can occur, especially with small threads, i.e. smaller than / equal to M4. Such threads, especially if they are made in a component made of stainless steel, such as X2 or X5, cannot be repaired, i.e. recut, without the use of oil.
Deswegen muss in derartigen Fällen typischerweise die Baugruppe in Ihre Einzelteile zerlegt werden, woraufhin das defekte Bauteil ausgetauscht oder zur Nacharbeit ausgeschleust werden muss. Dies kann zu einer aufwendigen Demontage und einem Neuaufbau mit zum Teil aufwendiger Kalibrierung der beteiligten Bauteile führen.Therefore, in such cases, the assembly typically has to be dismantled into its individual parts, whereupon the defective component has to be replaced or removed for rework. This can lead to a complex dismantling and a new assembly with sometimes complex calibration of the components involved.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, welches die oben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik löst.The object of the present invention is to provide a method which solves the disadvantages of the prior art described above.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen und Varianten der Erfindung.This object is achieved by a method with the features of the independent claim. The subclaims relate to advantageous developments and variants of the invention.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Reparatur einer Verbindung zwischen einem ersten und einem zweiten Bauteil mit einem Verbindungselement in einer Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie ist in einem der beiden Bauteile eine Aufnahme für das Verbindungselement ausgebildet. Das Verfahren ist zur Anwendung im Reinraum geeignet und umfasst insbesondere folgende Verfahrensschritte:
- a) Detektion eines Defektes der Verbindung,
- b) Entfernen des Verbindungselementes,
- c) Definition eines Ersatzverbindungselementes,
- d) Verbinden des Ersatzverbindungselementes mit der Aufnahme.
- a) detection of a defect in the connection,
- b) removing the connecting element,
- c) Definition of a replacement connecting element,
- d) connecting the replacement connecting element to the receptacle.
Verfahren sind dann für den Einsatz im Reinraum geeignet, wenn keiner der Verfahrensschritte gegen die dort geltenden Anforderungen bezüglich Sauberkeit und Kontamination verstößt. Zu den Anforderungen gehören unter anderem die Vermeidung von Schmierstoffen, die verschleppt werden können, wie beispielsweise ölhaltige Schmierstoffe und Partikel verursachende Arbeiten, wie beispielsweise Schleifen. Insbesondere kann eine Anforderung ein Verbot von Reinigung von Bauteilen im Reinraum beinhalten, so dass alle Verfahrensschritte, die eine Reinigung des Bauteils erfordern, nicht im Reinraum ausgeführt werden können. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden lediglich große Partikel (Späne) erzeugt, die auch im Reinraum entfernt werden können. Somit kann eine Demontage und aufwendige Einzelteilreinigung verhindert werden. Ferner ist kann das Nachschneiden einer defekten Gewindebohrung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vermieden werden. Ein Nachschneiden wäre mit den im Reinraum erlaubten Hilfs- und Schmierstoffen nahezu unmöglich, der Gewindebohrer würde abbrechen. Dadurch würde das Bauteil unbrauchbar werden.Processes are suitable for use in the clean room if none of the process steps violates the applicable requirements regarding cleanliness and contamination. The requirements include avoiding lubricants that can be carried over, such as lubricants containing oil, and work that causes particles, such as grinding. In particular, a requirement can contain a ban on cleaning components in the clean room, so that all process steps that require cleaning of the component cannot be carried out in the clean room. With the method according to the invention, only large particles (chips) are generated, which can also be removed in the clean room. In this way, dismantling and time-consuming cleaning of individual parts can be prevented. Furthermore, recutting a defective threaded hole can be avoided with the method according to the invention. Recutting would be almost impossible with the auxiliaries and lubricants permitted in the clean room, the tap would break off. This would make the component unusable.
Insbesondere kann das Verfahren auch vakuumtauglich sein. Dies schränkt die Verwendung von Schmierstoffen noch zusätzlich ein, beispielsweise sind jegliche ausgasende Materialien zu vermeiden.In particular, the method can also be suitable for vacuum. This further restricts the use of lubricants, for example any outgassing materials must be avoided.
In einer Variante der Erfindung kann die Verbindung als eine Schraubverbindung und die Aufnahme als eine Gewindebohrung ausgebildet sein.In a variant of the invention, the connection can be designed as a screw connection and the receptacle can be designed as a threaded hole.
Weiterhin können das Verbindungselement und das Ersatzverbindungselement als Schrauben ausgebildet sein.Furthermore, the connecting element and the replacement connecting element can be designed as screws.
Insbesondere kann die Aufnahme mindestens einen oberen Bereich zur Aufnahme des Verbindungselementes und einen unteren Bereich zur Aufnahme des Ersatzverbindungselementes umfassen. Dabei kann der obere und untere Bereich der Aufnahme mit einem Gewinde der gleichen Größe ausgebildet sein. Das Gewinde kann in diesem Fall vorteilhaft in einem Prozessschritt hergestellt werden.In particular, the receptacle can comprise at least one upper area for receiving the connecting element and a lower area for receiving the replacement connecting element. The upper and lower area of the receptacle can have a thread of the same size be trained. In this case, the thread can advantageously be produced in one process step.
Alternativ dazu kann der obere Bereich der Aufnahme mit einem größeren Gewinde als der untere Bereich der Aufnahme ausgebildet sein.Alternatively, the upper area of the receptacle can be designed with a larger thread than the lower area of the receptacle.
Insbesondere kann der obere Bereich der Aufnahme entfernt werden, ohne den unteren Bereich der Aufnahme in seiner Funktion einzuschränken. Dazu kann beispielsweise das Verbindungsmittel aus der Aufnahme gebohrt werden. Beim Ausbohren des Verbindungsmittels aus der Aufnahme wird ein im unteren Bereich angeordnetes Gewinde nicht beschädigt. Durch ein Spülen der Bohrung und des Gewindes kann auch eine Verschmutzung des Gewindes durch Späne vermieden werden, so dass die Funktion des unteren Bereichs der Aufnahme gewährleistet bleibt.In particular, the upper area of the receptacle can be removed without restricting the function of the lower area of the receptacle. For this purpose, for example, the connecting means can be drilled out of the receptacle. When the connecting means is bored out of the receptacle, a thread arranged in the lower area is not damaged. By flushing the bore and the thread, contamination of the thread with chips can also be avoided, so that the function of the lower area of the receptacle is guaranteed.
Beim Ausbohren des Verbindungsmittels kann beispielsweise Isopropanol als Schmiermittel verwendet werden. Isopropanol schmiert das Bohrwerkzeug ausreichend und kann auch gleichzeitig zur Spülung der Bohrung und des Gewindes verwendet werden. Durch das Spülen werden die beim Bohren entstehenden Späne und Partikel ausgeschwemmt und können beispielsweise direkt abgesaugt werden. Der Vorteil von Isopropanol ist, dass es nahezu rückstandsfrei verdampft, wodurch auf eine Reinigung der Bauteile nach dem Ausbohren verzichtet werden kann, ohne dabei die Anforderungen an ein Arbeiten in einem Reinraum und an die Vakuumtauglichkeit zu verletzen.When drilling out the connecting means, for example, isopropanol can be used as a lubricant. Isopropanol lubricates the drilling tool sufficiently and can also be used to flush the hole and the thread at the same time. By flushing, the chips and particles produced during drilling are flushed out and can, for example, be extracted directly. The advantage of isopropanol is that it evaporates with almost no residue, which means that the components do not need to be cleaned after they have been bored out, without compromising the requirements for working in a clean room or for vacuum suitability.
Durch das oben beschriebene Verfahren kann ein aufwendiger Prozess der Demontage, Nachbearbeitung, Reinigung und erneuter Montage von vakuumtauglichen Baugruppen in einem Reinraum vorteilhaft vermieden werden.With the method described above, a complex process of dismantling, reworking, cleaning and reassembling vacuum-compatible assemblies in a clean room can advantageously be avoided.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele und Varianten der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
-
1 den prinzipiellen Aufbau einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage, in welcher die Erfindung verwirklicht sein kann, -
2a, b eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung, -
3 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, und -
4 ein Flussdiagramm zu einem erfindungsgemäßen Verfahren.
-
1 the basic structure of an EUV projection exposure system in which the invention can be implemented, -
2a, b a schematic representation of a first embodiment of the invention, -
3 a schematic representation of a further embodiment of the invention, and -
4th a flowchart for a method according to the invention.
Beleuchtet wird ein im Objektfeld
Die Erfindung kann ebenso in einer DUV-Anlage verwendet werden, die nicht dargestellt ist. Eine DUV-Anlage ist prinzipiell wie die oben beschriebene EUV-Anlage
Durch die Ausbildung des Gewindes
Im ersten Verfahrensschritt
In einem zweiten Verfahrensschritt
In einem dritten Verfahrensschritt
In einem vierten Verfahrensschritt
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- ProjektionsbelichtungsanlageProjection exposure system
- 22
- FacettenspiegelFacet mirror
- 33
- LichtquelleLight source
- 44th
- BeleuchtungsoptikLighting optics
- 55
- ObjektfeldObject field
- 66th
- ObjektebeneObject level
- 77th
- RetikelReticle
- 88th
- RetikelhalterReticle holder
- 99
- ProjektionsoptikProjection optics
- 1010
- BildfeldField of view
- 1111
- BildebeneImage plane
- 1212
- WaferWafer
- 1313
- WaferhalterWafer holder
- 1414th
- EUV-StrahlungEUV radiation
- 1515th
- ZwischenfeldfokusebeneInterfield focus plane
- 1616
- PupillenfacettenspiegelPupil facet mirror
- 1717th
- Baugruppemodule
- 1818th
- Spiegelmirror
- 1919th
- Spiegelmirror
- 2020th
- Spiegelmirror
- 3030th
- Verbindungconnection
- 3131
- erstes Bauteilfirst component
- 3232
- zweites Bauteilsecond component
- 3333
- DurchgangsbohrungThrough hole
- 3434
- GewindebohrungThreaded hole
- 35, 35'35, 35 '
- Gewindethread
- 3636
- oberer Bereich Gewindeupper thread area
- 3737
- unterer Bereich Gewindelower area thread
- 3838
- Schraubescrew
- 3939
- Kopfhead
- 4040
- Körperbody
- 4141
- ErsatzschraubeReplacement screw
- 4242
- Kopfhead
- 4343
- Körperbody
- 4444
- SenkbohrungCounterbore
- 5050
- Erster VerfahrensschrittFirst procedural step
- 5151
- Zweiter VerfahrensschrittSecond process step
- 5252
- Dritter VerfahrensschrittThird procedural step
- 5353
- Vierter VerfahrensschrittFourth process step
Claims (7)
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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DE102018220889A1 DE102018220889A1 (en) | 2019-02-14 |
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-
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Internetforum-Ausdruck "Frage zu ovalem Primärdeckel - Harley-Davidson – Chopperforum.pdf" vom 08.07.2019 (https://chopperforum.de/forum/index.php?thread/43295-frage-zu-ovalem-prim%C3%A4rdeckel/) * |
Internetforum-Ausdruck "Gewinde kaputt - Tipps und Tricks - Rollerfreunde Buedingen.pdf" vom 08.07.2019 (http://www.rollerfreundebuedingen.de/wbb/index.php?thread/4270-gewinde-kaputt/) * |
Internetforum-Ausdruck "Gewinde kaputt Schraube dreht durch - Simson Forum.pdf" vom 08.07.2019 (https://www.simsonforum.net/viewtopic.php?t=66719) * |
Internetforum-Ausdruck "Gewinde nachschneiden (Schuh) [Archiv] - Tour Magazin Forum.pdf" vom 08.07.2019 (https://forum.tour-magazin.de/archive/index.php/t-34604.html) * |
Internetforum-Ausdruck "Gewindeeinsatz Getriebegehäuse - Werkstatt - Deutz Forum.pdf" vom 08.07.2019 (https://www.deutzforum.de/index.php?thread/44954-gewindeeinsatz-getriebegeh%C3%A4use/) * |
Internetforum-Ausdruck "Kupplungsdeckel Gewinde kaputt · Simson Moped Forum.pdf" vom 08.07.2019 (https://www.simson-moped-forum.de/topic.php?t=30342) * |
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