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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungsvorrichtung für eine Lithographieanlage, eine Komponente für eine Lithographieanlage mit einer derartigen Dichtungsvorrichtung und eine Lithographieanlage mit einer derartigen Dichtungsvorrichtung und/oder einer derartigen Komponente.
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Die Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird mit einer Lithographieanlage durchgeführt, welche ein Beleuchtungssystem und ein Projektionssystem aufweist. Das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (Retikel) wird hierbei mittels des Projektionssystems auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionssystems angeordnetes Substrat, beispielsweise einen Siliziumwafer, projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
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Getrieben durch das Streben nach immer kleineren Strukturen bei der Herstellung integrierter Schaltungen werden derzeit EUV-Lithographieanlagen entwickelt, welche Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 0,1 nm bis 30 nm, insbesondere 13,5 nm, verwenden. Bei solchen EUV-Lithographieanlagen müssen wegen der hohen Absorption der meisten Materialien von Licht dieser Wellenlänge reflektierende Optiken, das heißt Spiegel, anstelle von - wie bisher - brechenden Optiken, das heißt Linsen, eingesetzt werden.
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Eine wie zuvor erläuterte EUV-Lithographieanlage, umfasst Komponenten, die einen Kühlkreislauf, beispielsweise zum Kühlen der jeweiligen Komponente mit Wasser, oder einen Spülkreislauf, beispielsweise zum Spülen (Engl.: purging) der jeweiligen Komponente mit einem Spülgas, insbesondere mit einem Inertgas, aufweisen. Eine derartige Komponente kann beispielsweise eine sogenannte Aktuatoren-Sensor-Einheit sein, mit deren Hilfe Facetten eines Facettenspiegels, beispielsweise eines Feldfacettenspiegels oder eines Pupillenfacettenspiegels, ausgelenkt werden können. Dabei ist zum Auslenken der Facetten jeder Facette eine sogenannte Aktuator-Sensor-Packung zugeordnet. Die Aktuator-Sensor-Packungen sind gegenüber einem Grundkörper oder Rahmen der Aktuatoren-Sensor-Einheit fluiddicht abzudichten.
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Zum Abdichten können als Dichtungen O-Ringe oder Dichtungsmatten verwendet werden. Um die Dichtfunktion im Betrieb und über die Lebensdauer zu erhalten, kann die Dichtung in Druckrichtung abgestützt oder mittels Vorspannung auf die jeweilige Aktuator-Sensor-Packung aufgespannt werden. Hierdurch kann eine Zentrierung der Dichtung erzielt werden. Dabei ist zu beachten, dass die Dichtung zum Verpressen derselben ein Ausweichvolumen erfordert. Dieses kann dadurch geschaffen werden, dass zwischen einer Innenkontur der jeweiligen Dichtung und der Aktuator-Sensor-Packung ausreichend Platz vorgehalten wird. Dieser Platz ist jedoch wiederrum hinsichtlich einer guten Zentrierung der Dichtung nachteilig.
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Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Dichtungsvorrichtung bereitzustellen.
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Demgemäß wird eine Dichtungsvorrichtung zum Abdichten eines ersten Bauteils einer Lithographieanlage gegenüber einer Vielzahl an zweiten Bauteilen der Lithographieanlage vorgeschlagen. Die Dichtungsvorrichtung umfasst eine Vielzahl an Dichtungsringen, und eine Vielzahl an Verbindungsstellen, wobei die Dichtungsringe mit Hilfe der Verbindungsstellen miteinander verbunden sind, und wobei die Verbindungsstellen jeweils ein Ausweichvolumen zum Verpressen des jeweiligen Dichtungsrings zwischen dem ersten Bauteil und einem der zweiten Bauteile umfassen.
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Dadurch, dass das Ausweichvolumen vorgesehen ist, ist es möglich, den jeweiligen Dichtungsring stets ausreichend zu verpressen, so dass Leckagen bei der Montage und auch über den Betriebszeitraum der Lithographieanlage verhindert oder zumindest signifikant verringert werden können.
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Die Dichtungsvorrichtung kann auch als Dichtungsmatte bezeichnet werden. Bevorzugt ist eine Vielzahl an Dichtungsringen vorgesehen, die ein zweidimensionales Muster oder Raster bilden. Das heißt, die Dichtungsringe sind insbesondere rasterförmig oder musterförmig angeordnet. Bevorzugt sind jedem Dichtungsring mehrere, beispielsweise vier, Verbindungsstellen zugeordnet. Die Verbindungsstellen können auch als Kontaktstellen bezeichnet werden. Bevorzugt sind die Dichtungsringe mit Hilfe der Verbindungsstellen einteilig, insbesondere materialeinstückig, miteinander verbunden. „Einteilig“ bedeutet vorliegend, dass die Dichtungsringe zusammen ein gemeinsames Bauteil, nämlich die Dichtungsvorrichtung, bilden. „Materialeinstückig“ heißt dabei, dass die Dichtungsvorrichtung durchgehend aus demselben Material gefertigt ist. Bevorzugt ist die Dichtungsvorrichtung aus einem Kunststoffmaterial gefertigt. Als geeignetes Material kann beispielsweise ein Perfluorkautschuk (FFKM) Anwendung finden. Die Dichtungsvorrichtung kann beispielsweise mit Hilfe eines Lasers aus einer Platte oder Folie eines geeigneten Kunststoffmaterials ausgeschnitten werden.
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Das Ausweichvolumen kann dabei zwischen einer Innenkontur des jeweiligen Dichtungsrings und einem in der Innenkontur aufgenommenen zweiten Bauteil vorgesehen sein. Das Ausweichvolumen kann jedoch auch direkt in oder an der jeweiligen Verbindungsstelle vorgesehen sein, beispielsweise in Form eines Ausschnitts, einer Nut, einer Bohrung oder dergleichen. Relevant ist hierbei nur, dass bei dem Verpressen des jeweiligen Dichtungsrings Material des Dichtungsrings in das Ausweichvolumen hineingedrückt wird. Die vorgenannte Innenkontur des Dichtungsrings kann eine beliebige Form aufweisen. Die Innenkontur kann kreisförmig, oval, dreieckig, vieleckig oder dergleichen sein. Des Weiteren kann die Innenkontur - wie nachfolgend noch ausgeführt wird - auch kleeblattförmig sein. Das Ausweichvolumen ist insbesondere in oder an der Dichtungsvorrichtung selbst vorgesehen.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst jeder Dichtungsring eine Innenkontur, in der jeweils ein zweites Bauteil zumindest abschnittsweise aufnehmbar ist, wobei das Ausweichvolumen dadurch gebildet ist, dass sich die Innenkontur an den Verbindungsstellen aufweitet.
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Dass sich die Innenkontur „aufweitet“ bedeutet vorliegend, dass die Innenkontur zumindest in einem unverpressten Zustand des jeweiligen Dichtungsrings nicht an dem entsprechenden zweiten Bauteil anliegt und somit insbesondere von dem zweiten Bauteil absteht. Dadurch, dass sich die Innenkontur an den Verbindungsstellen aufweitet, kann an den Verbindungsstellen ein ausreichend großes Ausweichvolumen zum Verpressen des jeweiligen Dichtungsrings vorgesehen werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Innenkontur an den Verbindungsstellen einen Verbindungsradius, wobei die Innenkontur zwischen zwei benachbarten Verbindungsstellen jeweils einen Zwischenradius umfasst, und wobei sich der Zwischenradius und der Verbindungsradius in ihrem Betrag derart voneinander unterscheiden, dass sich die Innenkontur an den Verbindungsstellen aufweitet und zwischen zwei benachbarten Verbindungsstellen verengt.
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Dadurch, dass sich die Innenkontur zwischen zwei benachbarten Verbindungsstellen verengt, ist eine Zentrierung der Dichtungsringe an dem jeweiligen Zwischenradius ermöglicht. Es kann also mit Hilfe des Aufweitens und des Verengens zugleich ein ausreichend großes Ausweichvolumen zum Verpressen der Dichtungsringe und eine Zentrierung der Dichtungsringe an den zweiten Bauteilen gewährleistet werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Dichtungsvorrichtung umfasst diese eine Vielzahl an Dichtungsringen, eine Vielzahl an Verbindungsstellen, wobei die Dichtungsringe mit Hilfe der Verbindungsstellen miteinander verbunden sind, wobei jeder Dichtungsring eine Innenkontur umfasst, in der jeweils ein zweites Bauteil zumindest abschnittsweise aufnehmbar ist, wobei die Innenkontur an den Verbindungsstellen einen Verbindungsradius umfasst, wobei die Innenkontur zwischen zwei benachbarten Verbindungsstellen jeweils einen Zwischenradius umfasst, und wobei sich der Zwischenradius und der Verbindungsradius in ihrem Betrag derart voneinander unterscheiden, dass sich die Innenkontur an den Verbindungsstellen aufweitet und zwischen zwei benachbarten Verbindungsstellen verengt.
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Die Innenkontur ist insbesondere aus mehreren Radien zusammengesetzt. Das heißt, die Innenkontur ist bevorzugt nicht kreisförmig. Die Innenkontur kann, wie zuvor erwähnt, auch eine beliebige andere Geometrie aufweisen. Im Bereich der Verbindungsstellen weist die Innenkontur eine Aufweitung oder Erweiterung auf, und im Bereich zwischen den Verbindungsstellen weist die Innenkontur eine Verengung, Einengung oder Einschnürung auf. Hierdurch ergibt sich eine von der Kreisform abweichende kleeblattförmige oder kleeblattartige Geometrie der Innenkontur. Die Innenkontur kann daher als „kleeblattförmig“ oder „kleeblattartig“ bezeichnet werden. Die Dichtungsvorrichtung ist insbesondere zwischen einer Dichtfläche des ersten Bauteils und einer Dichtfläche des zweiten Bauteils positioniert und dichtet gegenüber diesen fluiddicht ab.
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Darunter, dass das zweite Bauteil in der Innenkontur „aufnehmbar“ ist, ist vorliegend zu verstehen, dass ein jeweiliger Dichtungsring auf das zweite Bauteil oder umgekehrt aufgesteckt werden kann. Das zweite Bauteil weist hierbei bevorzugt einen kreiszylinderförmigen Basisabschnitt auf, an dem der Dichtungsring mit Hilfe des Zwischenradius zentriert wird.
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Bevorzugt sind, wie zuvor erwähnt, vier Verbindungsstellen vorgesehen. Dementsprechend weist die Innenkontur auch viermal den Verbindungsradius und viermal den Zwischenradius auf. Dementsprechend gibt es insbesondere auch vier Paare an benachbarten Verbindungsstellen, zwischen denen jeweils ein Verbindungsradius vorgesehen ist. Die Radien gehen ineinander über, so dass die Innenkontur keine Absätze, sondern eine geschwungene Form aufweist.
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Darunter, dass sich der Zwischenradius und der Verbindungsradius voneinander „unterscheiden“ ist insbesondere zu verstehen, dass der Zwischenradius größer als der Verbindungsradius oder umgekehrt ist. Ein Mittelpunkt des Verbindungsradius kann gegenüber einem Mittelpunkt des Zwischenradius derart versetzt sein, dass die Bedingung, dass sich die Innenkontur an den Verbindungsstellen aufweitet und zwischen zwei benachbarten Verbindungsstellen verengt, sowohl erfüllt wird, wenn der Verbindungsradius größer als der Zwischenradius ist als auch wenn der Verbindungsradius kleiner als der Zwischenradius ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Zwischenradius größer als der Verbindungsradius.
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Beispielsweise beträgt der Verbindungsradius etwa 5 mm. Der Zwischenradius kann etwa 11 bis 12 mm betragen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Innenkontur einen ersten Zwischenradius und einen zweiten Zwischenradius, wobei der erste Zwischenradius und der zweite Zwischenradius gleich groß oder unterschiedlich groß sind.
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Bevorzugt ist der erste Zwischenradius größer als der zweite Zwischenradius. Alternativ kann auch der erste Zwischenradius kleiner als der zweite Zwischenradius sein. Mit Hilfe der unterschiedlichen Zwischenradien kann dann, wenn die Verbindungsstellen in einer Azimutrichtung oder Umfangsrichtung in unterschiedlichen Azimutwinkeln voneinander beabstandet positioniert sind, berücksichtigt werden, dass zwischen zwei Verbindungsstellen eine Verkürzung des Dichtungsrings um den Faktor Azimutwinkel/360° zu erzeugen ist, um bei der Montage der Dichtungsvorrichtung ein azimutales Bewegen der Verbindungsstellen zu verhindern, was sonst zu einem Verspannen der Dichtungsvorrichtung führen könnte. Für den Fall, dass die Azimutwinkel gleich groß sind, sind bevorzugt auch der erste Zwischenradius und der zweite Zwischenradius gleich groß. Bevorzugt sind die Verbindungsstellen jeweils symmetrisch zu einer der jeweiligen Verbindungsstelle zugeordneten Symmetrielinie aufgebaut. Die Azimutwinkel werden zwischen den Symmetrielinien der Verbindungsstellen gemessen. Ein jeweiliger Mittelpunkt des Verbindungsradius liegt auf der Symmetrielinie derjenigen Verbindungsstelle, welcher der Verbindungsradius zugeordnet ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind zwei benachbarte Verbindungsstellen, zwischen denen der erste Zwischenradius vorgesehen ist, und zwei benachbarte Verbindungsstellen, zwischen denen der zweite Zwischenradius vorgesehen ist, gleich weit oder unterschiedlich weit voneinander beabstandet angeordnet.
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Vorzugsweise sind die Verbindungsstellen in der Umfangsrichtung betrachtet ungleichmäßig voneinander beabstandet positioniert. Das heißt, zwischen den Verbindungsstellen sind unterschiedliche Azimutwinkel vorgesehen. Dabei ist zwischen einem Paar an Verbindungsstellen, zwischen den ein kleinerer Azimutwinkel vorgesehen ist, der erste Zwischenradius positioniert. Zwischen einem Paar an Verbindungsstellen, zwischen denen ein größerer Azimutwinkel vorgesehen ist, ist der zweite Zwischenradius positioniert. Für den Fall, dass die Azimutwinkel gleich groß sind, sind auch die Verbindungsstellen gleich weit voneinander beabstandet angeordnet.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein Mittelpunkt des Zwischenradius gegenüber einem Mittelpunkt des Verbindungsradius versetzt angeordnet.
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Bevorzugt umfasst der Dichtungsring eine erste Symmetrieebene und eine zweite Symmetrieebene, zu denen der Dichtungsring symmetrisch aufgebaut ist. Die Symmetrieebenen sind insbesondere senkrecht zueinander positioniert. Der Mittelpunkt des Zwischenradius ist außermittig positioniert. Auch der Mittelpunkt des Verbindungsradius ist außermittig positioniert. Wie zuvor erwähnt, liegt der Mittelpunkt des Verbindungsradius auf der jeweiligen Symmetrielinie der Verbindungsstelle.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein Mittelpunkt des ersten Zwischenradius in einer x-Richtung und einer y-Richtung des Dichtungsrings versetzt gegenüber dem Mittelpunkt des Verbindungsradius angeordnet, wobei ein Mittelpunkt des zweiten Zwischenradius in der x-Richtung und in der y-Richtung des Dichtungsrings versetzt gegenüber dem Mittelpunkt des Verbindungsradius angeordnet ist.
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Insbesondere ist dem Dichtungsring ein Koordinatensystem mit einer ersten Raumrichtung oder x-Richtung, einer zweiten Raumrichtung oder y-Richtung und einer dritten Raumrichtung oder z-Richtung zugeordnet. Die Raumrichtungen sind senkrecht zueinander positioniert. Die erste Symmetrieebene wird insbesondere von der y-Richtung und der z-Richtung aufgespannt. Die zweite Symmetrieebene wird insbesondere von der x-Richtung und der z-Richtung aufgespannt. Die Innenkontur verläuft insbesondere als zweidimensionale Geometrie in der x-Richtung und der y-Richtung. Der Mittelpunkt des ersten Zwischenradius ist gegenüber dem Mittelpunkt des Verbindungsradius in der x-Richtung und der y-Richtung insbesondere derart versetzt positioniert, dass die Innenkontur im Bereich des ersten Zwischenradius eine Einengung erfährt, obwohl der erste Zwischenradius größer als der Verbindungsradius ist. Insbesondere ist der Mittelpunkt des zweiten Zwischenradius gegenüber dem Mittelpunkt des Verbindungsradius in der x-Richtung und in der y-Richtung derart versetzt angeordnet, dass die Innenkontur im Bereich des zweiten Zwischenradius eine Einengung erfährt, obwohl der zweite Zwischenradius bevorzugt größer als der Verbindungsradius ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind Mittelpunkte zweier erster Zwischenradien in der y-Richtung um einen ersten Abstand voneinander beabstandet angeordnet, wobei Mittelpunkte zweier zweiter Zwischenradien in der x-Richtung um einen zweiten Abstand voneinander beabstandet angeordnet sind, und wobei der erste Abstand und der zweite Abstand gleich groß oder unterschiedlich groß sind.
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Insbesondere sind die Mittelpunkte der beiden ersten Zwischenradien in der ersten Symmetrieebene und außerhalb der zweiten Symmetrieebene positioniert. Bevorzugt sind die Mittelpunkte spiegelsymmetrisch zu der zweiten Symmetrieebene positioniert. Insbesondere sind die Mittelpunkte der beiden zweiten Zwischenradien in der zweiten Symmetrieebene und außerhalb der ersten Symmetrieebene positioniert. Bevorzugt sind die Mittelpunkte der zweiten Zwischenradien spiegelsymmetrisch zu der ersten Symmetrieebene positioniert. Für den Fall, dass die Azimutwinkel gleich groß sind, sind der erste Abstand und der zweite Abstand bevorzugt gleich groß.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Innenkontur einen Übergangsradius, wobei der Zwischenradius mit Hilfe des Übergangsradius in den Verbindungsradius übergeht.
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Hierdurch ist ein stufenloser Übergang von dem Zwischenradius in den Übergangsradius gewährleistet. Bevorzugt ist der Übergangsradius kleiner als der Zwischenradius und der Übergangsradius.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind je Verbindungsstelle zwei Ausweichvolumina vorgesehen, wobei zwischen den beiden Ausweichvolumina ein Verbindungssteg der Verbindungsstelle vorgesehen ist, und wobei der Verbindungssteg benachbarte Dichtungsringe miteinander verbindet.
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Insbesondere verbindet der Verbindungssteg die Dichtungsringe einteilig, insbesondere materialeinstückig, miteinander.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Ausweichvolumen eine Nut, welche eine Wandstärke der Dichtungsvorrichtung vollständig durchbricht oder welche sich nur bis zu einer definierten Tiefe in die Wandstärke hineinerstreckt.
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Für den Fall, dass die Nut die Wandstärke nur bis zu der definierten Tiefe durchbricht, kann die Nut im Querschnitt rechteckförmig oder abgerundet sein. Die Nut kann dann, wenn sie die Wandstärke nicht vollständig durchbricht, auch durch den Verbindungssteg hindurchlaufen. Die Nut kann parallel zueinander verlaufende Seitenwände umfassen. Die Seitenwände können auch schräg zueinander positioniert sein, so dass die Nut keilförmig ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Ausweichvolumen eine Vielzahl an Bohrungen, welche eine Wandstärke der Dichtungsvorrichtung vollständig durchbrechen oder welche sich nur bis zu einer definierten Tiefe in die Wandstärke hineinerstrecken.
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Die Bohrungen können alle denselben Durchmesser oder unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Die Bohrungen können gleichmäßig oder ungleichmäßig voneinander beabstandet angeordnet sein. Die Bohrungen können einreihig oder mehrreihig angeordnet sein.
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Ferner wird eine Komponente für eine Lithographieanlage vorgeschlagen. Die Komponente umfasst ein erstes Bauteil, eine Vielzahl an zweiten Bauteilen, welche zumindest abschnittsweise in dem ersten Bauteil aufgenommen sind, und eine derartige Dichtungsvorrichtung, wobei die Dichtungsringe jeweils zwischen dem ersten Bauteil und einem der zweiten Bauteile derart verpresst sind, dass das jeweilige Ausweichvolumen zumindest teilweise mit Material des jeweiligen Dichtungsrings ausgefüllt ist.
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Bei dem Verpressen des Dichtungsrings wird dieser zumindest teilweise in das Ausweichvolumen hineingepresst. Hierdurch wird eine dauerhafte Sicherheit gegen Leckagen erreicht. Beispielsweise kann die Komponente Teil eines Strahlformungs- und Beleuchtungssystems oder eines Projektionssystems der Lithographieanlage sein. Die Komponente kann beispielsweise eine sogenannte Aktuatoren-Sensor-Einheit (Engl.: actuation sensor unit, ASU) sein, mit deren Hilfe Facetten eines Facettenspiegels, beispielsweise eines Feldfacettenspiegels oder eines Pupillenfacettenspiegels, ausgelenkt werden können. Ein derartiger Facettenspiegel mit auslenkbaren Facetten kann beispielsweise Teil des Strahlformungs- und Beleuchtungssystems sein. Das erste Bauteil kann beispielsweise ein Grundkörper oder Rahmen der Komponente sein. Das erste Bauteil kann ein Kühlsystem zum Kühlen der Komponente, insbesondere der zweiten Bauteile, umfassen. Das Kühlsystem kann mit Hilfe in dem ersten Bauteil vorgesehener Kühlkanäle gebildet werden. Das zweite Bauteil kann beispielsweise eine Aktuator-Sensor-Packung (Engl.: actuation sensor package, ASP) sein, die geeignet ist, eine wie zuvor erwähnte Facette eines Facettenspiegels auszulenken. Die zweiten Bauteile können zumindest abschnittsweise eine kreiszylinderförmige Geometrie aufweisen. Mit Hilfe der Dichtungsvorrichtung sind die zweiten Bauteile gegenüber dem ersten Bauteil abgedichtet, um das Kühlsystem zu einer Umgebung der Komponente hin abzudichten.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Komponente ein erstes Bauteil, eine Vielzahl an zweiten Bauteilen, welche zumindest abschnittsweise in dem ersten Bauteil aufgenommen sind, eine wie zuvor erläuterte Dichtungsvorrichtung, wobei die Innenkontur zum Zentrieren des jeweiligen Dichtungsrings an einem der zweiten Bauteile mit dem Zwischenradius an dem zweiten Bauteil anliegt, und wobei die Innenkontur zum Bereitstellen eines Ausweichvolumens zwischen der Innenkontur und dem zweiten Bauteil an dem Verbindungsradius von dem zweiten Bauteil absteht.
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Darunter, dass die Innenkontur zum Bereitstellen des Ausweichvolumens an dem Verbindungsradius von dem zweiten Bauteil „absteht“, ist insbesondere zu verstehen, dass die Innenkontur das zweite Bauteil im Bereich des Verbindungsradius nicht kontaktiert. Das heißt, die Innenkontur und das zweite Bauteil sind an dem Verbindungsradius kontaktfrei beziehungsweise berührungsfrei.
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Weiterhin wird eine Lithographieanlage vorgeschlagen. Die Lithographieanlage umfasst mit eine wie zuvor erläuterte Dichtungsvorrichtung und/oder eine wie zuvor erläuterte Komponente.
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Die Lithographieanlage kann eine EUV-Lithographieanlage oder eine DUV-Lithographieanlage sein. EUV steht für „Extreme Ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 nm und 30 nm. DUV steht für „Deep Ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 nm und 250 nm.
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„Ein“ ist vorliegend nicht zwingend als beschränkend auf genau ein Element zu verstehen. Vielmehr können auch mehrere Elemente, wie beispielsweise zwei, drei oder mehr, vorgesehen sein. Auch jedes andere hier verwendete Zählwort ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Beschränkung auf genau die genannte Anzahl von Elementen gegeben ist. Vielmehr sind zahlenmäßige Abweichungen nach oben und nach unten möglich, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
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Die für die Dichtungsvorrichtung beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für die vorgeschlagene Komponente beziehungsweise für die vorgeschlagene Lithographieanlage entsprechend und umgekehrt.
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Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
- 1A zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer EUV-Lithographieanlage;
- 1B zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer DUV-Lithographieanlage;
- 2 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Komponente für die Lithographieanlage gemäß 1A oder 1B;
- 3 zeigt eine schematische Schnittansicht der Komponente gemäß der Schnittlinie III-III der 2;
- 4 zeigt die Detailansicht IV gemäß 3;
- 5 zeigt eine weitere schematische Schnittansicht der Komponente gemäß der Schnittlinie V-V der 2;
- 6 zeigt die Detailansicht VI gemäß 5;
- 7 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Dichtungsvorrichtung für die Komponente gemäß 2;
- 8 zeigt die Detailansicht IIX gemäß 7;
- 9 zeigt die Detailansicht IX gemäß 7;
- 10 zeigt eine schematische Schnittansicht der Dichtungsvorrichtung gemäß der Schnittlinie X-X der 9;
- 11 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer Dichtungsvorrichtung für die Komponente gemäß 2;
- 12 zeigt eine schematische Detailansicht einer weiteren Ausführungsform einer Dichtungsvorrichtung für die Komponente gemäß 2;
- 13 zeigt eine schematische Detailansicht einer weiteren Ausführungsform einer Dichtungsvorrichtung für die Komponente gemäß 2; und
- 14 zeigt eine schematische Detailansicht einer weiteren Ausführungsform einer Dichtungsvorrichtung für die Komponente gemäß 2.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind.
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1A zeigt eine schematische Ansicht einer EUV-Lithographieanlage 100A, welche ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektionssystem 104 umfasst. Dabei steht EUV für „extremes Ultraviolett“ (Engl.: extreme ultraviolet, EUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 nm und 30 nm. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Projektionssystem 104 sind jeweils in einem nicht gezeigten Vakuum-Gehäuse vorgesehen, wobei jedes Vakuum-Gehäuse mit Hilfe einer nicht dargestellten Evakuierungsvorrichtung evakuiert wird. Die Vakuum-Gehäuse sind von einem nicht dargestellten Maschinenraum umgeben, in welchem Antriebsvorrichtungen zum mechanischen Verfahren beziehungsweise Einstellen von optischen Elementen vorgesehen sind. Ferner können auch elektrische Steuerungen und dergleichen in diesem Maschinenraum vorgesehen sein.
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Die EUV-Lithographieanlage 100A weist eine EUV-Lichtquelle 106A auf. Als EUV-Lichtquelle 106A kann beispielsweise eine Plasmaquelle (oder ein Synchrotron) vorgesehen sein, welche Strahlung 108A im EUV-Bereich (extrem ultravioletter Bereich), also beispielsweise im Wellenlängenbereich von 5 nm bis 20 nm, aussendet. Im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV-Strahlung 108A gebündelt und die gewünschte Betriebswellenlänge aus der EUV-Strahlung 108A herausgefiltert. Die von der EUV-Lichtquelle 106A erzeugte EUV-Strahlung 108A weist eine relativ niedrige Transmissivität durch Luft auf, weshalb die Strahlführungsräume im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und im Projektionssystem 104 evakuiert sind.
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Das in 1A dargestellte Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 weist fünf Spiegel 110, 112, 114, 116, 118 auf. Nach dem Durchgang durch das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV-Strahlung 108A auf eine Photomaske (Engl.: reticle) 120 geleitet. Die Photomaske 120 ist ebenfalls als reflektives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104 angeordnet sein. Weiter kann die EUV-Strahlung 108A mittels eines Spiegels 122 auf die Photomaske 120 gelenkt werden. Die Photomaske 120 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einen Wafer 124 oder dergleichen abgebildet wird.
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Das Projektionssystem 104 (auch als Projektionsobjektiv bezeichnet) weist sechs Spiegel M1 bis M6 zur Abbildung der Photomaske 120 auf den Wafer 124 auf. Dabei können einzelne Spiegel M1 bis M6 des Projektionssystems 104 symmetrisch zu einer optischen Achse 126 des Projektionssystems 104 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Spiegel M1 bis M6 der EUV-Lithographieanlage 100A nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Spiegel M1 bis M6 vorgesehen sein. Des Weiteren sind die Spiegel M1 bis M6 in der Regel an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt.
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1B zeigt eine schematische Ansicht einer DUV-Lithographieanlage 100B, welche ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektionssystem 104 umfasst. Dabei steht DUV für „tiefes Ultraviolett“ (Engl.: deep ultraviolet, DUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 nm und 250 nm. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Projektionssystem 104 können - wie bereits mit Bezug zu 1A beschrieben - in einem Vakuumgehäuse angeordnet und/oder von einem Maschinenraum mit entsprechenden Antriebsvorrichtungen umgeben sein.
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Die DUV-Lithographieanlage 100B weist eine DUV-Lichtquelle 106B auf. Als DUV-Lichtquelle 106B kann beispielsweise ein ArF-Excimerlaser vorgesehen sein, welcher Strahlung 108B im DUV-Bereich bei beispielsweise 193 nm emittiert.
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Das in 1B dargestellte Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 leitet die DUV-Strahlung 108B auf eine Photomaske 120. Die Photomaske 120 ist als transmissives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104 angeordnet sein. Die Photomaske 120 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einen Wafer 124 oder dergleichen abgebildet wird.
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Das Projektionssystem 104 weist mehrere Linsen 128 und/oder Spiegel 130 zur Abbildung der Photomaske 120 auf den Wafer 124 auf. Dabei können einzelne Linsen 128 und/oder Spiegel 130 des Projektionssystems 104 symmetrisch zu einer optischen Achse 126 des Projektionssystems 104 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Linsen 128 und Spiegel 130 der DUV-Lithographieanlage 100B nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Linsen 128 und/oder Spiegel 130 vorgesehen sein. Des Weiteren sind die Spiegel 130 in der Regel an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt.
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Ein Luftspalt zwischen der letzten Linse 128 und dem Wafer 124 kann durch ein flüssiges Medium 132 ersetzt sein, welches einen Brechungsindex > 1 aufweist. Das flüssige Medium 132 kann beispielsweise hochreines Wasser sein. Ein solcher Aufbau wird auch als Immersionslithographie bezeichnet und weist eine erhöhte photolithographische Auflösung auf. Das Medium 132 kann auch als Immersionsflüssigkeit bezeichnet werden.
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2 zeigt eine Aufsicht einer Komponente 200 für eine wie zuvor erläuterte EUV-Lithographieanlage 100A. Beispielsweise kann die Komponente 200 Teil des Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 oder des Projektionssystems 104 der EUV-Lithographieanlage 100A sein. Die Komponente 200 kann jedoch auch Teil einer wie zuvor erläuterten DUV-Lithographieanlage 100B sein.
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Die Komponente 200 kann beispielsweise eine sogenannte Aktuatoren-SensorEinheit (Engl.: actuation sensor unit, ASU) sein, mit deren Hilfe Facetten eines Facettenspiegels, beispielsweise eines Feldfacettenspiegels oder eines Pupillenfacettenspiegels, ausgelenkt werden können. Ein derartiger Facettenspiegel mit auslenkbaren Facetten kann beispielsweise Teil des Strahlformungs- und Beleuchtungssystems 102 sein.
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Die Komponente 200 umfasst ein erstes Bauteil 202. Das erste Bauteil 202 kann beispielsweise ein Grundkörper oder Rahmen der Komponente 200 sein. Das erste Bauteil 202 kann aus Metall, vorzugsweise aus Kupfer, Edelstahl oder Aluminium, gefertigt sein. Vorzugsweise ist das erste Bauteil 202 aktiv gekühlt. Unter „aktiv gekühlt“ ist vorliegend zu verstehen, dass ein Fluid, beispielsweise Wasser, durch das erste Bauteil 202 geführt wird, um dort Wärme aufzunehmen und abzutransportieren. Hierzu kann das erste Bauteil 202 ein Kühlsystem 204, insbesondere einen Kühlkreislauf umfassen, das in der 2 stark schematisiert dargestellt ist. Das Kühlsystem 204 kann mit Hilfe in dem ersten Bauteil 202 vorgesehener Kühlkanäle gebildet werden.
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Die Komponente 200 umfasst eine Vielzahl an zweiten Bauteilen 206, von denen in der 2 jedoch nur eines mit einem Bezugszeichen versehen ist. Das zweite Bauteil 206 kann beispielsweise eine Aktuator-Sensor-Packung (Engl.: actuation sensor package, ASP) sein, die geeignet ist, eine wie zuvor erwähnte Facette eines Facettenspiegels auszulenken. Dabei ist jeder Facette ein derartiges zweites Bauteil 206 zugeordnet. Bevorzugt ist eine Vielzahl zweiter Bauteile 206 vorgesehen. Beispielsweise können mehrere Hundert zweiter Bauteile 206 vorgesehen sein. Wie die 2 zeigt, sind die zweiten Bauteile 206 rasterförmig oder musterförmig angeordnet. Die zweiten Bauteile 206 können eine kreiszylinderförmige Geometrie aufweisen.
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Die zweiten Bauteile 206 sind zumindest abschnittsweise in dem ersten Bauteil 202 aufgenommen und gegenüber diesem abgedichtet. Mit Hilfe des Kühlsystems 204 können die zweiten Bauteile 206 gekühlt werden. Das erste Bauteil 202 weist Aufnahmeabschnitte, beispielsweise Bohrungen oder Ausnehmungen auf, in denen die zweiten Bauteile 206 abschnittsweise aufgenommen sind.
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3 zeigt eine schematische Schnittansicht durch zwei zweite Bauteile 206 gemäß der Schnittlinie III-III der 2. 4 zeigt die Detailansicht IV gemäß der 3. Nachfolgend wird auf die 3 und 4 gleichzeitig Bezug genommen.
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Wie zuvor erwähnt, umfasst das erste Bauteil 202 Aufnahmeabschnitte 208, in denen die zweiten Bauteile 206 aufgenommen sind. Die Aufnahmeabschnitte 208 können als Bohrungen in dem ersten Bauteil 202 ausgebildet sein. Das erste Bauteil 202 umfasst ferner eine Dichtfläche 210 oder mehrere Dichtflächen 210. Insbesondere ist jedem zweiten Bauteil 206 eine derartige Dichtfläche 210 zugeordnet. Die Dichtflächen 210 laufen jeweils kreisförmig um das entsprechende zweite Bauteil 206 um. Wie die 3 zeigt, stehen die zweiten Bauteile 206 jeweils über die ihnen zugeordnete Dichtfläche 210 über.
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Jedes zweite Bauteil 206 umfasst einen Grundkörper 212 mit einem zylinderförmigen Basisabschnitt 214 und einem um den Basisabschnitt 214 umlaufenden Flanschabschnitt 216. Der Basisabschnitt 214 kann rotationssymmetrisch zu einer Mittel- oder Symmetrieachse 218 aufgebaut sein. Der Flanschabschnitt 216 ist nicht rotationssymmetrisch zu der Symmetrieachse 218 aufgebaut.
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Der Flanschabschnitt 216 kann vieleckig sein. Entlang der Schnittlinie III-III betrachtet beträgt ein Abstand A1 zwischen Flanschabschnitten 216 zweier benachbarter zweiter Bauteile 206 nur wenige Hundert µm. Beispielsweise kann der Abstand A1 200 µm betragen. Der Basisabschnitt 214 ist in dem Aufnahmeabschnitt 208 aufgenommen und ragt über die entsprechende Dichtfläche 210 hinaus. Der Flanschabschnitt 216 umfasst jeweils eine Dichtfläche 220, die jeweils einer entsprechenden Dichtfläche 210 des ersten Bauteils 202 zugewandt ist.
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Auf den Grundkörper 212 ist ein Ringkörper 222 aufgesetzt. Der Ringkörper 222 ist in der Orientierung der 3 nach oben hin mit einer Keramikplatte verschlossen. Die Keramikplatte kann in den Ringkörper 222 eingelötet sein. Der Ringkörper 222 kann mit dem Grundkörper 212 verschweißt sein. Jedes zweite Bauteil 206 umfasst eine Sensorik und einen Aktuator. Der Aktuator kann mehrere Spulen umfassen.
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Die zweiten Bauteile 206, insbesondere die Dichtflächen 220, sind mit Hilfe einer Dichtungsvorrichtung 300 gegenüber dem ersten Bauteil 202, insbesondere den Dichtflächen 210, abgedichtet. Hierzu ist die Dichtungsvorrichtung 300 zwischen den Dichtflächen 210, 220 positioniert und verpresst. Zwischen der Dichtungsvorrichtung 300 und den Basisabschnitten 214 ist jeweils ein Ausweichvolumen 226 zum Verpressen der Dichtungsvorrichtung 300 vorgesehen. Das Ausweichvolumen 226 kann als Ausgleichsvolumen bezeichnet werden.
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5 zeigt eine schematische Schnittansicht durch zwei zweite Bauteile 206 gemäß der Schnittlinie V-V der 2. 6 zeigt die Detailansicht VI gemäß der 5. Nachfolgend wird auf die 5 und 6 gleichzeitig Bezug genommen.
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Entlang der Schnittlinie V-V betrachtet erstreckt sich das erste Bauteil 202 mit einem Auflageabschnitt 224 über die Dichtflächen 210 heraus. Auf den Auflageabschnitten 224 liegen die zweiten Bauteile 206 derart auf, dass die Dichtflächen 210, 220 mit einem definierten Abstand voneinander entfernt positioniert sind. Entlang der Schnittlinie V-V betrachtet ist der Abstand A1 deutlich größer als entlang der Schnittlinie III-III betrachtet.
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Der Vergleich der 3 und 4 mit den 5 und 6 zeigt, dass entlang der Schnittlinie III-III sehr wenig Bauraum vorhanden ist. Es gibt eine sehr kleine Überlappung der Dichtflächen 220 der zweiten Bauteile 206 mit der Dichtungsvorrichtung 300. Eine Dezentrierung der Dichtungsvorrichtung 300 bezüglich der jeweiligen Symmetrieachse 218 kann aus diesem Grund leicht zu einer Leckage führen. Ferner ist zwischen benachbarten zweiten Bauteilen 206 auch nur ein sehr kleines oder nahezu kein Ausweichvolumen 226 zum Verpressen der Dichtungsvorrichtung 300 vorhanden. Deshalb kann es zwischen zwei benachbarten zweiten Bauteilen 206 zu Undichtigkeiten kommen.
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Entlang der Schnittlinie V-V hingegen ist zwischen zwei benachbarte zweiten Bauteilen 206 der stegförmige Auflageabschnitt 224 vorgesehen, auf dem sich die Flanschabschnitte 216 der zweiten Bauteile 206 abstützen. Zwischen dem Auflageabschnitt 224 und den Basisabschnitten 214 des Grundkörpers 212 des jeweiligen zweiten Bauteils 206 verläuft die Dichtungsvorrichtung 300. Zwischen benachbarten zweiten Bauteilen 206 ist im Vergleich zu einer Betrachtung entlang der Schnittlinie III-III deutlich mehr Bauraum vorhanden. Es gibt eine deutlich größere Überlappung der Dichtflächen 220 der zweiten Bauteile 206 mit der Dichtungsvorrichtung 300. Daher ist hier eine Dezentrierung der Dichtungsvorrichtung 300 im Hinblick auf Leckagen eher unkritisch. Auch das Ausweichvolumen 226 zum Verpressen der Dichtungsvorrichtung 300 ist entlang der Schnittlinie V-V betrachtet deutlich größer.
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Wird nun ein Innendurchmesser der Dichtungsvorrichtung 300 vergrößert, um das Ausweichvolumen 226 zu vergrößern, ist jedoch die Zentrierung der Dichtungsvorrichtung 300 nicht mehr gewährleistet. Die fehlende Zentrierung der Dichtungsvorrichtung 300 kann dazu führen, dass in der Betrachtung entlang der Schnittlinie III-III die Dichtungsvorrichtung 300 an einem zweier benachbarter zweiter Bauteile 206 anliegt und von dem anderen der beiden zweiten Bauteile 206 um das Doppelte beabstandet ist. Aufgrund der geringen Überlappung der Dichtfläche 220 mit der Dichtungsvorrichtung 300 kann es zu Leckagen kommen. Im schlechtesten Fall kommt es zu überhaupt keiner Überlappung der Dichtfläche 220 mit der Dichtungsvorrichtung 300. Dies gilt es zu vermeiden.
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Der geringe Bauraum zwischen den zweiten Bauteilen 206 lässt ein Vereinzeln der Dichtungsvorrichtung 300 in einzelne Dichtungsringe, beispielsweise in O-Ringe, nicht zu. Ferner kann aufgrund des geringen Bauraums ein Wegkippen einzelner Dichtungsringe nicht verhindert werden. Deshalb wird die Dichtungsvorrichtung 300, wie in der 7 gezeigt, als Dichtungsmatte gefertigt, die beispielsweise mit Hilfe eines Lasers aus einem geeigneten Kunststoffmaterial ausgeschnitten wird. Als geeignetes Material kann beispielsweise ein Perfluorkautschuk (FFKM) Anwendung finden.
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Wie die 7 zeigt, umfasst die Dichtungsvorrichtung 300 eine Vielzahl miteinander verbundener Dichtungsringe 302, von denen in der 7 jedoch nur einer mit einem Bezugszeichen versehen ist. Dadurch, dass die Dichtungsringe 302 miteinander verbunden sind, wird ein Wegkippen der Dichtungsringe 302 verhindert.
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8 zeigt die Detailansicht IIX gemäß der 7. Die Dichtungsringe 302 sind an Verbindungsstellen 304 miteinander verbunden, von denen in der 8 lediglich zwei mit einem Bezugszeichen versehen sind. Die Dichtungsvorrichtung 300 ist somit ein einteiliges, insbesondere ein materialeinstückiges, Bauteil. Unter „einteilig“ ist vorliegend zu verstehen, dass die Dichtungsvorrichtung 300 ein einziges Bauteil bildet, das nicht aus voneinander getrennten Bauteilen aufgebaut ist. Das heißt, die Dichtungsringe 302 sind fest miteinander verbunden, wobei die Gesamtheit aller Dichtungsringe 302 die Dichtungsvorrichtung 300 bildet. Unter „materialeinstückig“ ist vorliegend zu verstehen, dass die Dichtungsvorrichtung 300 ein einteiliges Bauteil ist, das durchgehend aus demselben Material gefertigt ist.
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Die Dichtungsringe 302 weisen jeweils einen Außendurchmesser DA auf, der konstant ist und der lediglich im Bereich der Verbindungsstellen 304 abgeflacht ist. Für den Fall, dass die Dichtungsringe 302 so ausgebildet werden, dass diese jeweils auch einen konstanten Innendurchmesser aufweisen, der derart gewählt ist, dass eine Zentrierung auf dem jeweiligen Basisabschnitt 214 der zweiten Bauteile 206 erfolgt, ergibt sich das Problem, dass entlang der Schnittlinie III-III der 2 betrachtet nahezu kein Ausweichvolumen 226 zum Verpressen der Dichtungsvorrichtung 300 vorhanden ist. Somit kann die Dichtungsvorrichtung 300 zwischen benachbarten zweiten Bauteilen 206 nicht ausreichend verpresst werden.
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Dies kann zu Folge haben, dass entweder die Dichtungsvorrichtung 300 beschädigt wird, was zu Leckagen führen kann, oder dass eine erforderliche Einbauposition des jeweiligen zweiten Bauteils 206 nicht erreicht werden kann. Letztgenanntes kann zu Positionsfehlern in einer Höhenrichtung (z-Fehler) der Komponente 200 führen. Um ein ausreichendes Ausweichvolumen 226 zu erhalten, kann der Innendurchmesser der Dichtungsringe 302 vergrößert werden, so dass zwischen den zweiten Bauteilen 206 und der Dichtungsvorrichtung 300 ein ausreichend großes Ausweichvolumen 226 bereitgehalten wird. Dies hat jedoch den Nachteil, dass eine ausreichende Zentrierung an den Basisabschnitten 214 der zweiten Bauteile 206 nicht gewährleistet ist. Die Dichtungsringe 302 liegen dann nicht umfänglich an den Basisabschnitten 214 an, was zu Leckagen über der Zeit oder unmittelbar bei der Montage führen kann.
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Um nun ein ausreichend großes Ausweichvolumen 226 und gleichzeitig eine gute Zentrierung zu erhalten, umfassen die Dichtungsringe 302 jeweils eine Innenkontur 306, die nicht kreisförmig, sondern, wie nachfolgend noch erläutert wird, kleeblattförmig ist. Das heißt, die Dichtungsringe 302 weisen keinen konstanten, sondern einen variierenden Innendurchmesser auf. Nachfolgend wird auf nur einen Dichtungsring 302 Bezug genommen. In der 8 ist mit gestrichelter Linie ein theoretischer Innendurchmesser DI des Dichtungsrings 302 dargestellt. Der Innendurchmesser DI entspricht einem Außendurchmesser des Basisabschnitts 214 der zweiten Bauteile 206.
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Jeder Dichtungsring 302 umfasst ein erste Symmetrieebene E1 und eine zweite Symmetrieebene E2. Die Symmetrieebenen E1, E2 sind senkrecht zueinander positioniert und schneiden einander. Der Dichtungsring 302 ist sowohl symmetrisch, insbesondere spiegelsymmetrisch, zu der ersten Symmetrieebene E1 als auch zu der zweiten Symmetrieebene E2 aufgebaut. Die Durchmesser DA, DI weisen ihren Mittelpunkt auf einer Schnittlinie der beiden Symmetrieebenen E1, E2 auf. Dem Dichtungsring 302 ist ein Koordinatensystem mit einer ersten Raumrichtung oder x-Richtung x, einer zweiten Raumrichtung oder y-Richtung y und einer dritten Raumrichtung oder z-Richtung z zugeordnet. Die Richtungen x, y, z sind senkrecht zueinander positioniert.
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Ferner ist dem Dichtungsring 302 auch eine Azimutrichtung oder Umfangsrichtung U zugeordnet. Die Umfangsrichtung U kann im oder entgegen dem Uhrzeigersinn orientiert sein. In der 8 ist die Umfangsrichtung U entgegen dem Uhrzeigersinn orientiert. Die Umfangsrichtung U verläuft entlang der Innenkontur 306.
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Die Verbindungsstellen 304 sind sowohl bezüglich der ersten Symmetrieebene E1 als auch bezüglich der zweiten Symmetrieebene E2 spiegelsymmetrisch angeordnet. Zwischen zwei benachbarten Verbindungsstellen 304 ist jeweils ein Azimutwinkel α, β vorgesehen. Der Azimutwinkel α kann als erster Azimutwinkel bezeichnet werden. Der Azimutwinkel β kann als zweiter Azimutwinkel bezeichnet werden. Der Azimutwinkel β ist größer als der Azimutwinkel α. Beispielsweise beträgt der Azimutwinkel α etwa 71° und der Azimutwinkel β beträgt etwa 108°. Der Azimutwinkel α ist jeweils zwischen zwei Verbindungsstellen 304 vorgesehen, die spiegelsymmetrisch zu der ersten Symmetrieebene E1 angeordnet sind. Der Azimutwinkel β ist jeweils zwischen zwei Verbindungsstellen 304 vorgesehen, die spiegelsymmetrisch zu der zweiten Symmetrieebene E2 angeordnet sind.
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Der Dichtungsring 302 umfasst an den Verbindungsstellen 304 einen Verbindungsradius R304. Die Innenkontur 306 weist den Verbindungsradius R304 somit im Bereich der Verbindungsstellen 304 auf. Das heißt, es sind vier Verbindungsradien R304 vorgesehen, von denen in der 8 jedoch nur einer gezeigt ist. Ein jeweiliger Mittelpunkt MR304-1 bis MR304-4 des Verbindungsradius R304 liegt außerhalb der Symmetrieebenen E1, E2. Es sind vier Mittelpunkte MR304-1 bis MR304-4 vorgesehen, die auf Symmetrielinien L1 bis L3 der Verbindungsstellen 304 liegen. Jeder Verbindungsstelle 304 ist eine Symmetrielinie L1 bis L3 zugeordnet, wobei in der 8 nur drei Symmetrielinien L1 bis L3 gezeigt sind. Die Verbindungsstellen 304 sind jeweils symmetrisch zu den Symmetrielinien L1 bis L3 aufgebaut. Mit anderen Worten verlaufen die Symmetrielinien L1 bis L3 mittig durch die Verbindungsstellen 304 hindurch. Zwischen den Symmetrielinien L1 bis L3 sind die Azimutwinkel α, β aufgetragen.
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Die Mittelpunkte MR304-1 bis MR304-4 sind spiegelsymmetrisch zu den Symmetrieebenen E1, E2 positioniert. Die Mittelpunkte MR304-1, MR304-4 und die Mittelpunkte MR304-2, MR304-3 sind in der y-Richtung y um einen Abstand A2 voneinander beabstandet positioniert. Die Mittelpunkte MR304-1, MR304-2 und die Mittelpunkte MR304-3, MR304-4 sind in der x-Richtung x um einen Abstand A3 voneinander beabstandet positioniert. Der Abstand A2 ist größer als der Abstand A3. Der jeweilige Verbindungsradius R304 erstreckt sich in der Umfangsrichtung U über einen Azimutwinkel γ. Der Azimutwinkel γ beträgt beispielsweise 20°. Für den Fall, dass die Azimutwinkel α, β jeweils 90° betragen, sind die Abstände A2, A3 gleich groß. Der Verbindungsradius R304 ist kleiner als der halbe Innendurchmesser DI.
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Zwischen zwei in der x-Richtung x benachbarten Verbindungsstellen 304 weist die Innenkontur 306 jeweils einen ersten Zwischenradius R11, R12 auf. Die Innenkontur 306 umfasst zwei erste Zwischenradien R11, R12. Die ersten Zwischenradien R11, R12 befinden sich in der Orientierung der 8 jeweils oben und unten. Die ersten Zwischenradien R11, R12 sind jeweils größer als der Verbindungsradius R304. Somit gilt: R11, R12 > R304.
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Ein jeweiliger Mittelpunkt MR11, MR12 der ersten Zwischenradien R11, R12 befindet sich auf der ersten Symmetrieebene E1 und ist bezüglich der zweiten Symmetrieebene E2 in der Orientierung der 8 jeweils nach oben und unten versetzt. In der y-Richtung y betrachtet sind die Mittelpunkte MR11, MR12 der ersten Zwischenradien R11, R12 um einen Abstand A4 voneinander beabstandet positioniert. Dabei ist dem ersten Zwischenradius R11 der Mittelpunkt MR11 zugeordnet. Dem ersten Zwischenradius R12 ist der Mittelpunkt MR12 zugeordnet.
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Zwischen zwei in der y-Richtung y benachbarten Verbindungsstellen 304 umfasst die Innenkontur 306 jeweils einen zweiten Zwischenradius R21, R22. Die Innenkontur 306 umfasst zwei zweite Zwischenradien R21, R22. Die zweiten Zwischenradien R21, R22 befinden sich in der Orientierung der 8 jeweils links und rechts. Die zweiten Zwischenradien R21, R22 sind jeweils größer als der Verbindungsradius R304 und kleiner als die ersten Zwischenradien R11, R12. Somit gilt: R11, R12 > R21, R22 > R304. Es können jedoch auch andere geeignete Größenverhältnisse gewählt werden. Die Zwischenradien R11, R12, R21, R22 sind größer als der halbe Innendurchmesser DI.
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Ein jeweiliger Mittelpunkt MR21, MR22 der zweiten Zwischenradien R21, R22 befindet sich auf der zweiten Symmetrieebene E2 und ist bezüglich der ersten Symmetrieebene E1 in der Orientierung der 8 jeweils nach links und rechts versetzt. In der x-Richtung x betrachtet sind die Mittelpunkte MR21, MR22 der zweiten Zwischenradien R21, R22 um einen Abstand A5 voneinander beabstandet positioniert. Dabei ist dem zweiten Zwischenradius R21 der Mittelpunkt MR21 zugeordnet. Dem zweiten Zwischenradius R22 ist der Mittelpunkt MR22 zugeordnet. Der Abstand A4 ist größer als der Abstand A5. Für den Fall, dass die Azimutwinkel α, β jeweils 90° betragen und somit gleich groß sind, sind die Abstände A4, A5 gleich groß. Dementsprechend können auch die Zwischenradien R11, R12, R21, R22 gleich groß sein.
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Die Innenkontur 306 umfasst ferner optionale Übergangsradien RU, mit deren Hilfe die Zwischenradien R11, R12, R21, R22 in den jeweiligen Verbindungsradius R304 übergehen. Es sind pro Verbindungsstelle 304 jeweils zwei Übergangsradien RU vorgesehen. Die Übergangsradien RU sind vorzugsweise identisch, können aber auch individuell ausgeführt werden. Die Übergangsradien RU sorgen für einen stufenlosen Übergang von dem jeweiligen Verbindungsradius R304 in die Zwischenradien R11, R12, R21, R22.
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Die Vorspannung des Dichtungsrings 302 auf dem Basisabschnitt 214 des jeweiligen zweiten Bauteils 206 ist proportional zu dem Azimutwinkel α, β. Bei einem Azimutwinkel α von 71° ist beispielsweise eine Verkürzung des Dichtungsrings 302 zwischen den entsprechenden Verbindungsstellen 304 um α/360° oder 71°/360° erforderlich. Bei unterschiedlichen Abständen oder unterschiedlichen Azimutwinkeln α, β werden, wie zuvor erwähnt, sich voneinander unterscheidende erste Zwischenradien R11, R12 und zweite Zwischenradien R21, R22 gewählt. Hierdurch kann verhindert werden, dass sich die Verbindungsstellen 304 bei der Montage azimutal bewegen und sich die Dichtungsvorrichtung 300 hierdurch verspannt.
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Dadurch, dass die Innenkontur 306 im Bereich der Verbindungsstellen 304 den Verbindungsradius R304 aufweist, der so gewählt wird, dass dieser kleiner ist als der Außendurchmesser des Basisabschnitts 214 der zweiten Bauteile 206 und damit des Innendurchmessers DI, kann an den Verbindungsstellen 304 ein ausreichend großes Ausweichvolumen 226 zum Verpressen des Dichtungsrings 302 vorgesehen werden.
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Im Bereich zwischen den Verbindungsstellen 304, an denen die Zwischenradien R11, R12, R21, R22 vorgesehen sind, hingegen erfährt die Innenkontur 306 eine Einschnürung oder Einengung, so dass die Innenkontur 306 an dem Basisabschnitt 214 anliegt und dort zentriert werden kann. Die Innenkontur 306 liegt somit zwischen den Verbindungsstellen 304 mit einer Vorspannung an dem Basisabschnitt 214 an. Die Einengung der Innenkontur 306 zwischen den Verbindungsstellen 304 und die Aufweitung derselben an den Verbindungsstellen 304 führt dazu, dass die Innenkontur 306 das zuvor erwähnte kleeblattförmige oder kleeblattartige Design aufweist.
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9 zeigt die Detailansicht IV gemäß der 7. Die 7 zeigt eine Verbindungsstelle 304 zwischen zwei Dichtungsringen 302 im Detail. Beidseits an der Verbindungsstelle 304 ist jeweils ein Ausweichvolumen 308 vorgesehen, welches, wie das Ausweichvolumen 226, ein Verpressen der Dichtungsringe 302 ermöglicht. Das Ausweichvolumen 308 kann als Ausgleichsvolumen bezeichnet werden. Anders als das Ausweichvolumen 226 sind die Ausweichvolumina 308 jedoch direkt an der Dichtungsvorrichtung 300 vorgesehen. Zwischen den Ausweichvolumina 308 ist ein Verbindungssteg 310 vorgesehen, der benachbarte Dichtungsringe 302 einteilig miteinander verbindet. Die Verbindungsstelle 304 selbst weist an dem Verbindungssteg 310 eine Breite B304 auf. Die Breite B304 kann beispielsweise zwei Millimeter betragen.
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Die Ausweichvolumina 308 können als Abflachungen des jeweiligen Außendurchmessers DA der Dichtungsringe 302 ausgebildet sein. Das heißt, die Außendurchmesser DA benachbarter Dichtungsringe 302 gehen nicht ineinander über. Beispielsweise sind die Ausweichvolumina 308 jeweils als sich vollständig durch eine Wandstärke W300 (10) der Dichtungsvorrichtung 300 hindurcherstreckende Ausnehmung oder Nut ausgebildet. Die nutförmigen Ausweichvolumina 308 können dabei eine Breite B308 aufweisen. Die Breite B308 kann beispielsweise 0,1 bis 0,3, insbesondere 0,2, Millimeter betragen. Die Wandstärke W300 kann 1 bis 3, insbesondere 2, Millimeter betragen.
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11 zeigt eine Weiterbildung der mit Bezug auf die 9 und 10 erläuterten Verbindungsstelle 304. Im Unterschied zu den 9 und 10 erstrecken sich die Ausweichvolumina 308 nicht vollständig durch die Wandstärke W300 hindurch, sondern nur bis zu einer Tiefe T308. Die Tiefe T308 kann beispielsweise 1 Millimeter betragen.
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12 zeigt erneut die Detailansicht IV gemäß der 7, wobei in der 12 jedoch eine Weiterbildung der in den 9 und 10 gezeigten Verbindungsstelle 304 dargestellt ist. Hierbei sind die Ausweichvolumina 308 nicht als Ausnehmungen oder Nuten ausgebildet. Vielmehr umfassen die Ausweichvolumina 308 eine Vielzahl nebeneinander positionierter Bohrungen 312, 314, 316, von denen in der 12 jedoch nur drei mit einem Bezugszeichen versehen sind. Die Anzahl der Bohrungen 312, 314, 316 ist beliebig. Beispielsweise können sechs derartige Bohrungen 312, 314, 316 pro Ausweichvolumen 308 vorgesehen sein.
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Die Bohrungen 312, 314, 316 können kreisrund sein und jeweils einen Durchmesser D308 aufweisen. Die Bohrungen 312, 314, 316 können jedoch auch jede beliebige andere Geometrie aufweisen. Beispielsweise können die Bohrungen 312, 314, 316 auch oval oder vieleckig sein. Der Durchmesser D308 kann beispielsweise 0,2 Millimeter betragen. Die Bohrungen 312, 314, 316 können alle denselben Durchmesser D308 oder sich voneinander unterscheidende Durchmesser D308 aufweisen. Die Bohrungen 312, 314, 316 können, wie in der 12 gezeigt, einreihig angeordnet sein. Alternativ können die Bohrungen 312, 314, 316 auch mehrreihig angeordnet sein. Die Bohrungen 312, 314, 316 können gleichmäßig oder ungleichmäßig voneinander beabstandet positioniert sein.
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Die Verbindungsstelle 304 selbst kann, wie in der 12 gezeigt, entlang der Breite B304, das heißt an dem Verbindungssteg 310, frei von Bohrungen 312, 314, 316 oder bohrungsfrei beziehungsweise bohrungslos sein. Die Bohrungen 312, 314, 316 können sich durch die gesamte Wandstärke W300 oder nur bis zu der zuvor erläuterten Tiefe T308 erstrecken.
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13 zeigt erneut die Detailansicht IV gemäß der 7, wobei in der 13 jedoch eine Weiterbildung der in der 12 gezeigten Verbindungsstelle 304 dargestellt ist. Hierbei umfassen die Ausweichvolumina 308 jeweils mehrere Bohrungsreihen 318, 320, die wiederrum eine Vielzahl wie zuvor erläuterter Bohrungen 312, 314, 316 aufweisen. Die Anzahl der Bohrungsreihen 318, 320 ist beliebig. Die Bohrungen 312, 314, 316 können, wie in der 13 gezeigt, zweireihig angeordnet sein. Die Bohrungen 312, 314, 316 können jedoch auch dreireihig oder vierreihig angeordnet sein. Die einzelnen Bohrungen 312, 314, 316 der Bohrungsreihen 318, 320 können, wie in der 13 gezeigt, nebeneinander positioniert sein. Die Bohrungen 312, 314, 316 können jedoch auch zueinander versetzt angeordnet sein.
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14 zeigt erneut die Detailansicht IV gemäß der 7, wobei in der 14 jedoch eine Weiterbildung der in der 12 gezeigten Verbindungsstelle 304 dargestellt ist. Bei dieser Ausführungsform der Verbindungsstelle 304 ist der gesamte Verbindungssteg 310 mit Bohrungen 312, 314, 316 versehen, so dass nur ein einziges aus Bohrungen 312, 314, 316 gebildetes durchgehendes Ausweichvolumen 308 vorgesehen ist.
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Alle zuvor erläuterten Ausgestaltungen der Ausweichvolumina 308 ermöglichen zuverlässig ein Verpressen des jeweiligen Dichtungsrings 302 im Bereich der Verbindungsstellen 304. Hierdurch können Leckagen direkt bei der Montage und über die Zeit zuverlässig verhindert werden. Gleichzeitig ist, wie zuvor erläutert, aufgrund der kleeblattförmigen Geometrie der Innenkontur 306 eine Zentrierung der Dichtungsringe 302 auf den Basisabschnitten 214 der zweiten Bauteile 206 stets sichergestellt.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
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Bezugszeichenliste
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- 100A
- EUV-Lithographieanlage
- 100B
- DUV-Lithographieanlage
- 102
- Strahlformungs- und Beleuchtungssystem
- 104
- Projektionssystem
- 106A
- EUV-Lichtquelle
- 106B
- DUV-Lichtquelle
- 108A
- EUV-Strahlung
- 108B
- DUV-Strahlung
- 110
- Spiegel
- 112
- Spiegel
- 114
- Spiegel
- 116
- Spiegel
- 118
- Spiegel
- 120
- Photomaske
- 122
- Spiegel
- 124
- Wafer
- 126
- optische Achse
- 128
- Linse
- 130
- Spiegel
- 132
- Medium
- 200
- Komponente
- 202
- Bauteil
- 204
- Kühlsystem
- 206
- Bauteil
- 208
- Aufnahmeabschnitt
- 210
- Dichtfläche
- 212
- Grundkörper
- 214
- Basisabschnitt
- 216
- Flanschabschnitt
- 218
- Symmetrieachse
- 220
- Dichtfläche
- 222
- Ringkörper
- 224
- Auflageabschnitt
- 226
- Ausweichvolumen
- 300
- Dichtungsvorrichtung
- 302
- Dichtungsring
- 304
- Verbindungsstelle
- 306
- Innenkontur
- 308
- Ausweichvolumen
- 310
- Verbindungssteg
- 312
- Bohrung
- 314
- Bohrung
- 316
- Bohrung
- 318
- Bohrungsreihe
- 320
- Bohrungsreihe
- A1
- Abstand
- A2
- Abstand
- A3
- Abstand
- A4
- Abstand
- A5
- Abstand
- B304
- Breite
- DA
- Außendurchmesser
- DI
- Innendurchmesser
- D308
- Durchmesser
- E1
- Symmetrieebene
- E2
- Symmetrieebene
- L1
- Symmetrielinie
- L2
- Symmetrielinie
- L3
- Symmetrielinie
- MR11
- Mittelpunkt
- MR12
- Mittelpunkt
- MR21
- Mittelpunkt
- MR22
- Mittelpunkt
- MR304-1
- Mittelpunkt
- MR304-2
- Mittelpunkt
- MR304-3
- Mittelpunkt
- MR304-4
- Mittelpunkt
- M1
- Spiegel
- M2
- Spiegel
- M3
- Spiegel
- M4
- Spiegel
- M5
- Spiegel
- M6
- Spiegel
- RU
- Übergangsradius
- R11
- Zwischenradius
- R12
- Zwischenradius
- R21
- Zwischenradius
- R22
- Zwischenradius
- R304
- Verbindungsradius
- T308
- Tiefe
- U
- Umfangsrichtung
- W300
- Wandstärke
- x
- x-Richtung
- y
- y-Richtung
- z
- z-Richtung
- α
- Azimutwinkel
- β
- Azimutwinkel
- γ
- Azimutwinkel
