DE69817652T2

DE69817652T2 - Akustische Verzögerungsleitung mit bewegbaren Trennscheiben

Info

Publication number: DE69817652T2
Application number: DE69817652T
Authority: DE
Inventors: Eijiro Shinagawa-ku Toyota
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1997-04-04
Filing date: 1998-04-03
Publication date: 2004-07-01
Anticipated expiration: 2018-04-04
Also published as: US6031889A; EP0869703A1; CN1147210C; DE69817652D1; JP3190596B2; EP0869703B1; CN1206200A; JPH10282299A

Description

Hintergrund der Erfindung
a) Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine akustische Verzögerungsleitung und insbesondere auf eine akustische Verzögerungsleitung, die entlang einer Strahlleitung angeordnet ist.
b) Beschreibung von verwandter Technik
9 ist ein schematisches Diagramm, welches ein Röntgenstrahlenbelichtungssystem unter Verwendung von Synchrotronstrahlung zeigt. Ein Synchrotron 50, welches skizzenhaft angedeutet ist, bewegt einen Elektronenstrahl kreisförmig in der Horizontalebene in einem ultrahohen Vakuum. Synchrotronstrahlung wird in einer Richtung tangential zur kreisförmigen Umlaufbahn erzeugt. Abgestrahltes Licht oder Strahlungslicht 52 vom Synchrotron 50 wird in eine Vakuumleitung 53 eingeführt. Um diese Vakuumleitung 53 herum ist ein Vakuumverschlussventil 65 angeordnet, ferner ein Hochgeschwindigkeitsvakuumverschlussventil 66, und wenn notwendig ein nicht repräsentierter Blockschalter zum Blöckieren von Strahlungslicht, eine nicht dargestellte Vakuumpumpe und dergleichen. Ein Spiegelkasten 54 ist mit einer stromabwärts gelegenen Position der Vakuumleitung 53 verbunden.
Ein Röntgenstrahlenspiegel 55 ist in dem Spiegelkasten 54 unter einem Winkel von 1 bis 2 Grad relativ zum einfallenden Licht angeordnet und besitzt einen Einfallswinkel von 89 bis 88 Grad. Die Reflexionsebene des Röntgenstrahlenspiegels 55 ist eben, zylindrisch, toroidförmig oder dergleichen. Die Oberfläche der Reflexionsebene wird normalerweise mit Gold, Platin oder dergleichen beschichtet. Der stromabwärts angeordnete Röntgenstrahlspiegel 55 reflektiert ungefähr 60 bis 70% des einfallenden Lichts und entfernt Komponenten kurzer Wellenlänge (harte Röntgenstrahlen), die nicht für die Röntgenstrahlenbelichtung geeignet sind. Der Röntgenstrahlenspiegel 55 wird durch einen Antrieb 56 geschwenkt, und zwar in einer Horizontalebene um eine Achse, die durch einen Reflexionsbezugspunkt O läuft und senkrecht zu einer optischen Mittelachse des Strahlungslichtes 52 sich befindet. Obwohl das Licht 52 um die Direktionale in die Horizontalebene eingestrahlt wird, besitzt es nur eine Spreizung von ungefähr 1 mrad (mili-radian) in der Vertikalebene. Durch Schwenken des Röntgenstrahlspiegels 55 wird das reflektierte Licht in Vertikalrichtung abgetastet, so dass ein Belichtungsfeld verbreitert werden kann.
Eine weitere Vakuumleitung 57 ist mit einer stromabwärts gelegenen Position des Spiegelkastens 54 verbunden. Diese Vakuumleitung 57 ist partiell oder zur Gänze gebildet aus einer Strahlleitungseinheit 63 mit einem, einen großen Durchmesser aufweisenden Außenrohr. Die Innenseite der Strahlleitungseinheit mit einem Außenrohr großen Durchmessers 63 ist in mehrere bis zu zehn Abschnitte durch Unterteilungsplatten 64 unterteilt. Ein rechteckiges oder kreisförmiges Loch ist in der Mittelfläche jeder Unterteilungsplatte 64 gebildet, um dadurch eine akustische Verzögerungsleitung zu bilden. Wenn Gas von einem Ende der akustischen Verzögerungsleitung in die Innenseite derselben eingeführt wird, so arbeitet jede Unterteilungsplatte 64 als ein Strömungsabsorber. Das Gas wird zeitweise in jedem Abschnitt unterteilt durch die Unterteilungsplatten 64 eingefangen und eine Gaseinströmungsgeschwindigkeit entlang der Axialrichtung der akustischen Verzögerungsleitung wird abgesenkt. An dem stromabwärts gelegenen Ende der Vakuumleitung 57 ist eine dünne Berylliumschicht oder -film 59 als ein Strahlungslicht-Ausgangsanschluss vorgesehen, der mit einem Flansch 58 verbunden bzw. verklebt ist. Ein Sensorkopf 57 eines Vakuummessgerätes ist an der Vakuumleitung 57 nahe der Berylliumdünnschicht 59 angeordnet. Die Berylliumdünnschicht 59 besitzt ungefähr 30 μm Dicke und sieht eine Funktion des Übertragens von Strahlungslicht im Vakuum zur Atmosphäre vor und ferner eine Filterfunktion zur Entfernung von Komponenten längerer Wellenlänge (Ultraviolettstrahlen im Vakuum), die nicht für die Röntgenstrahlungsbelichtung geeignet sind. Mit dem Kopfsensor 67 des Vakuummessgerätes gemessene Druckdaten werden an die Steuervorrichtung 88 geliefert, die die Eingangsdruckda ten überwacht und dann, wenn ein vorbestimmter Wert überschritten wird, die Verschlussventile 65 und 66 schließt.
Das durch die Berylliumdünnschicht 59 zu der Atmosphäre übertragene Strahlungslicht läuft durch eine Röntgenstrahlmaske 60 und belichtet Resistmaterial (photoempfindliches Material), welches auf die Oberfläche eines Wafers 61 beschichtet ist, um dadurch ein Muster auf das Resistmaterial zu übertragen, ein Muster, welches auf die Röntgenstrahlenmaske gezeichnet ist. Die Außenoberfläche der Berylliumdünnschicht 59 ist der Atmosphäre, druckreduzierter Luft oder Heliumgas ausgesetzt zur Erleichterung der Übertragung von Röntgenstrahlen. Ein Abstand zwischen der Röntgenstrahlenmaske und dem Wafer 61 beträgt 10 bis 20 μm. Der Wafer 61 wird durch einen beweglichen Tisch auf einem Röntgenstrahlschrittmotor 62 gehalten. Die Belichtungsposition des Wafers wird jedes Mal dann geändert, wenn die Belichtung ausgeführt ist, um eine darauf folgende Proximitätsbelichtung vorzunehmen.
Die Berylliumdünnschicht 59 kann durch einen Temperaturanstieg oder durch Verschlechterung des Films bzw. der Schicht, verursacht durch die Absorption von Röntgenstrahlen oder durch die unvorsichtige Handhabung durch einen Benutzer, zerbrochen werden. Wenn die Berylliumdünnschicht oder der Berylliumdünnfilm 59 gebrochen ist, so fließt die externe Atmosphäre (Luft oder Heliumgas) in die Vakuumleitung 57 und senkt das Vakuumausmaß in der Strahlleitung ab. Das Vakuumausmaß auf der Innenseite des Synchrotrons 50 wird ebenfalls abgesenkt und der Betrieb des Systems kann unmöglich werden. Um solche Unfälle zu vermeiden, ist die Strahlungsleitungseinheit 63 mit einem einen großen Außendurchmesser besitzenden Außenrohr mit der akustischen Verzögerungsleitung versehen, wobei der Sensorkopf 67 des Vakuummessgerätes nahe der Berylliumdünnschicht 59 angeordnet ist und an den stromaufwärts gelegenen Positionen der Strahlungsleitung werden das Hochgeschwindigkeitsvakuumschaltventil 66 und das Schaltventil 65 mit perfekter Dichtungsleistungsfähigkeit, obwohl nicht mit hoher Betriebsgeschwindigkeit betätigbar, benutzt. Wenn die Berylliumdünnschicht zerbrochen wird, so steigt ein Druckwert gemessen mit dem Sensorkopf 67 des Vakuummessgerätes derart an, dass die Steuervorrichtung 80 ein abgesenktes Vakuumausmaß detektiert und sowohl das Hochgeschwindigkeitsvakuumschaltventil 66 als auch das Schaltventil 65 zur gleichen Zeit schließt, um dadurch das stromaufwärts gelegene Vakuumsystem zu schützen. Die Zeit, die benötigt wird, um das Hochgeschwindigkeitsschaltventil 66 ansprechend auf ein Sensorsignal zu schließen, ist im allgemeinen mehrere 10 ms und die Geschwindigkeit der Moleküle des eintretenden Gases ist 500 (Luft) bis 1500 (Helium) m/s. Nimmt man an, das die Länge der Strahlungsleitung 10 m beträgt, so erreicht das Gas das Hochgeschwindigkeitsschaltventil in 7 bis 20 ms. Die Verzögerungsleitung fängt das meiste des eintretenden Gases in dem einen großen Durchmesser besitzenden Raum ein und verzögert eine Ankunft des eintretenden Gases zum Hochgeschwindigkeitsschalt- oder Verschlussventil. Wenn die Belichtungsfläche groß wird, so wird auch die Größe eines hindurchgehenden Loches ausgebildet in der Unterteilungsplatte 64 der akustischen Verzögerungsleitung groß. Es wird daher schwierig, das Gas während einer hinreichenden Zeit einzufangen.
Ferner sei, was den Stand der Technik anbelangt, auf K. Okada et al.: „Development of highly reliable synchrotron radiation lithograph beamline", Journal of Vacuum Science & Technology, Section B, Vol. 6, No. 1 vom Januar 1988, Seiten 191–194 XP000006896; und S. Sato et al.: "Transit times of pressure waves in an acoustic delay line", Nuclear Instruments & Methods in Physics Research, Section A, Vol. A240, No. 1, Oktober 1985, Seiten 194–198 XP002068764 hingewiesen.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine akustische Verzögerungsleitung vorzusehen, die in der Lage ist, den Gastransport stromaufwärts dann zu verzögern, wenn ein Vakuumzustand am Ausgangsanschluß einer Strahlungsleitung zerstört wird.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine akustische Verzögerungsleitung vorgesehen, die Folgendes aufweist: eine Vakuumleitung zur Definition eines Innenraums, in den Röntgenstrahlen übertragen werden, und zwar entlang einer Axialrichtung der Vakuumleitung; eine Vielzahl von ersten Unterteilungsplatten angeordnet in der Vakuumleitung, wobei jede der ersten Unterteilungsplatten mit einem ersten hindurchgehenden Loch an einer Mittelfläche davon ausgebildet ist, wobei die durch die Vakuumleitung übertragenen Röntgenstrahlen durch das erste hindurchgehende Loch laufen, die Vielzahl der ersten Unterteilungsplatten, die den Innenraum der Vakuumleitung in Axialrichtung unterteilen und eine Vielzahl von unterteilten Räumen definieren; eine Vielzahl von zweiten Unterteilungsplatten, deren jede in Korrespondenz mit jeder der ersten Unterteilungsplatten vorgesehen ist, wobei jede der zweiten Unterteilungsplatten an einem bestimmten Spalt angeordnet ist, und zwar relativ zu einer entsprechenden der ersten Unterteilungsplatten, wobei jede der zweiten Unterteilungsplatten ausgeformt oder ausgebildet ist mit einem zweiten hindurchgehenden Loch in einer Mittelfläche davon, wobei die durch die Vakuumleitung übertragenen Röntgenstrahlen durch das zweite hindurchgehende Loch verlaufen, und wobei eine Öffnungsfläche des zweiten hindurchgehenden Lochs kleiner ist als eine Öffnungsfläche des ersten hindurchgehenden Lochs; ein Tragglied, welches die zweiten Unterteilungsplatten miteinander verbindet und eine Relativposition der zweiten Unterteilungsplatten festlegt; Traggliedantriebsmittel zum Unterstützen des Tragglieds in dem Innenraum der Vakuumleitung und zum Antrieb des Tragglieds zur Bewegung der zweiten Unterteilungsplatten gemäß einem Schwung einer Mittelachse eines Flusses der Röntgenstrahlen im Innenraum der Vakuumleitung; und eine Schicht oder einen Film zur hermetischen Abdichtung eines Ausgangsendes der Vakuumleitung und zur Übertragung der Röntgenstrahlen.
Die erste Unterteilungsplatte und ihre entsprechende zweite Unterteilungsplatte sind nahe aneinander in einem vorbestimmten Abstand dazwischen angeordnet. Daher stehen die zwei benachbarten Unterteilungsräume miteinander im Wesentlichen über das zweite hindurchgehende Loch alleine in Verbindung. Eine Öffnungsfläche in dem zweiten hindurchgehenden Loch ist kleiner als die Öffnungsfläche des ersten hindurchgehenden Lochs der ersten Unterteilungsplatte. Das Vorsehen der zweiten Unterteilungsplatte kann einen Strömungswiderstand des Gases erhöhen, welches zwischen den unterteilten Räumen läuft, so dass die Performance oder Leistungsfähigkeit der akustischen Verzögerungsleitung hoch gehalten werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein schematischer Querschnitt einer akustischen Verzögerungsleitung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
2 ist ein Querschnitt der Einzelheiten einer partiellen Fläche der akustischen Verzögerungsleitung gemäß 1.
3 ist ein Querschnitt längs der gestrichelten Linie A-A in 2.
4 ist ein Schnitt längs der gestrichelten Linie B-B in 2.
5 ist ein schematischer Querschnitt einer akustischen Verzögerungsleitung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
6 ist ein Querschnitt der Einzelheiten einer partiellen Fläche der akustischen Verzögerungsleitung gemäß 5.
7 ist ein Querschnitt längs der gestrichelten Linie C-C in 6.
8 ist eine perspektivische Ansicht einer Rollenlagerung der akustischen Verzögerungsleitung gemäß 6
9 ist ein schematischer Querschnitt des konventionellen Röntgenstrahlenbelichtungssystems unter Verwendung von Synchrotronstrahlung.
10 ist ein schematischer Querschnitt einer Abwandlung der akustischen Verzögerungsleitung gemäß 1.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
1 ist ein schematischer Querschnitt einer akustischen Verzögerungsleitung einer Strahlungsleitung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Diese akustische Verzögerungsleitung wird beispielsweise anstelle der Vakuumleitung 57 des Röntgenstrahlenbelichtungssystems gemäß 1 verwendet. Stromabwärts vom Spiegelkasten 54 gemäß 9 ist eine Vakuumleitung 57 angeschlossen, wobei stromabwärts davon eine Strahlleitungseinheit 1 mit einem Außenrohr von großem Durchmesser angeschlossen ist. Ein Innenrohr 2 ist innerhalb der einen großen Durchmesser besitzenden Außenrohreinheit 1 installiert. Das Innenrohr 2 wird als eine Umhüllung eines optischen Pfades von gestrahltem Licht verwendet. Der Strahlungslichtausgangsrahmen 3 ist mit der Spitze des Innenrohrs 2 gekuppelt, und zwar an der stromabwärts gelegenen Seite davon. Ein Flansch 5 angebracht an dem stromabwärts gelegenen Ende der einen großen Außendurchmesser besitzenden Außenrohreinheit 1 und der Strahlungslichtausgangsraum 3 sind hermetisch durch einen Vakuumbalgen 4 abgedichtet. Antriebsmittel 6₁ und 6₂ sind an der Unterwand der einen großen Außendurchmesser besitzenden Rohreinheit 1 an den entgegengesetzten Endteilen angeordnet. Die Antriebe 6₁ und 6₂ treiben das Innenrohr 2 in einer Vertikalrichtung an, während sie es tragen. Das Innenrohr 2 wird synchron durch eine Schwenkbewegung des Spiegels 55 (9) angetrieben, um einen optischen Pfad des Bestrahlten Lichtes vorzusehen.
Eine Vielzahl von Unterteilungsplatten (Unterteilungsscheiben) 7 ist innerhalb der Außenrohreinheit mit großem Außendurchmesser angeordnet, und zwar mit einer vorbestimmten Steigung entlang der Axialrichtung. Jede dieser Unterteilungsplatten 7 ist mit einer Öffnung 7' an der Mittelfläche der Platte ausgestattet, wobei die Öffnung 7' eine Größe besitzt, die die Auf-/Abbewegung des Innenrohrs 2 nicht behindert. Diese entgegengesetzt liegenden Unterteilungsplatten 7 sind miteinander durch Kupplungsbolzen 8 gekuppelt. Eine Vielzahl von Unterteilungsplatten 9 ist am Außenumfang des Innenrohrs 2 ausgebildet, und zwar an Positionen entsprechend den Unterteilungsplatten 7. Jedes Paar der Unterteilungsplatten 7 und 9 ist vorzugsweise mit einem Spalt von 1 mm oder kleiner angeordnet. Die Unterteilungsplatten 7 und 9 unterteilen den Innenraum der Einheit 1 mit einem einen großen Außendurchmesser besitzenden Außenrohr in eine Vielzahl von unterteilten Räumen 10. Eine Anzahl von Löchern 2' ist in den oberen und unteren Wänden des Innenrohrs 2 ausgebildet oder ausgeformt, um jeden unterteilten Raum mit dem Innenraum des Innenrohrs zu verbinden. Obwohl die Zahl, Größe und Form der Löcher 2' wahlweise ist, wird bevorzugt, die Gesamtöffnungsfläche der Löcher 2' in einem Unterteilungsraum 10 größer einzustellen als die Öffnungsfläche des Innenrohrs 2 im Querschnitt vertikal zur Mittelachse des Rohrs 2, und es ist bevorzugter erstere zehnmal größer als letztere einzustellen. Die Innenseite der Einheit mit einem einen großen Außendurchmesser besitzenden Außenrohr wird über einen Vakuumauslassanschluss D ausgebildet in der Wand der Einheit 1 mit einem einen großen Außendurchmesser aufweisenden Rohr evakuiert, und zwar im allgemeinen an dem mittleren unterteilten Raum 10.
Der detaillierte Aufbau der Strahlungsleitung dieses Ausführungsbeispiels wird unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 beschrieben. 2 ist ein Vertikalquerschnitt der Strahlungsleitung und zwar entlang der Mittelachse der Strahlungsleitung, und die 3 und 4 sind Querschnittsansichten entlang gestrichelter Linien A-A und B-B in 2.
Jeder der Antriebe 6₁ und 6₂ für das Innenrohr ist aus folgendem aufgebaut: einem Lagergehäuse 13 mit einem inneren linearen Führungslager 12; einer Führungswelle 15 mit einer Gabel an seinem einen Ende; einem Linearbetätiger 16 befestigt am Lagergehäuse 13; eine Kupplungsplatte 17 zum Kuppeln des beweglichen Teils der Betätigungsvorrichtung 16 mit der Führungswelle 15; und einem Vakuumbalgen 18. Der Vakuumbalgen 18 ist zwischen dem einen Ende der Führungswelle 15 und dem Lagergehäuse 13 gekuppelt, um das Vakuumausmaß innerhalb der Einheit 1 mit einem großen Außendurchmesserrohr aufrechtzuerhalten. Die Lagergehäuse 13 der Antriebe 6₁ und 6₂ sind auf Flanschen 11₁ und 11₂ angebracht, und zwar vorgesehen an der unteren Wand der Einheit 1 mit einem einen großen Außendurchmesser besitzenden Außenrohr. Kupplungsplatten 19 sind an den Gabeln 14 des Innenrohrs 2 befestigt. Jede Kupplungsplatte 19 und entsprechende Gabeln 14 sind miteinander durch einen Stift 20 gekuppelt.
Der Strahlungslichtausgangsrahmen 3 besitzt eine scheibenförmige Form und ein rechteckiges oder bogenförmiges Fenster, welches einem Querschnitt eines Strahlungslichtflusses entspricht, ist im Rahmen 3 an dessen Mittelgebiet oder der Mittelfläche ausgebildet. Das Fenster ist hermetisch mit einer Berylliumdünnschicht oder einem Berylliumdünnfilm 21 abgedichtet, und zwar angeschweißt oder angelötet an dem Außenrahmen 3. Der Außenrahmen 3 ist mit dem Flansch 5 der Einheit mit einem einen großen Außendurchmesser besitzenden Außenrohr gekoppelt und zwar über den Vakuumbalgen 4 und die Flansche 3' und 5'. Wie in den 3 und 4 gezeigt, besitzt der Querschnitt des Innenrohrs 2 eine Form, die den Strahlungslichtfluss abdeckt. Wie in 2 gezeigt, ist ein Ende des Innenrohrs 2 an einem Flansch 3'' des Strahlungslichtausgangsrahmens 3 angebracht, und das andere Ende davon ragt von der Einheit mit einem einen großen Außendurchmesser besitzenden Außenrohr in die stromaufwärts gelegene Vakuumleitung 5. Die Antriebe 6₁ und 6₂ treiben das Innenrohr 2 in eine Vertikalrichtung an und nehmen eine Kraft in Horizontalrichtung auf, und zwar erzeugt durch eine Druckdifferenz zwischen dem an den Strahlungslichtausgangsrahmen 3 angelegten atmosphärischen Druck und dem Vakuumdruck in der, einen großen Außendurchmesser besitzenden, Rohreinheit 1. Die Antriebe 6₁ und 6₂ sind durch ein Signal angetrieben, und zwar geliefert von Synchronisiermitteln 81, synchron mit dem Betrieb des Antriebs 56 gemäß 9.
Wie in 4 gezeigt, ist zur Bequemlichkeit des Zusammenbaus jede Unterteilungsplatte 7 der Einheit 1 mit einem einen großen Außendurchmesser besitzenden Außenrohr in obere und untere Teile unterteilt, die miteinander durch Kupplungsplatten 22 mit Schrauben gekuppelt sind. Nachdem das Innenrohr 2 und die Unterteilungsplatten 9 integral zusammengebaut sind, wer den sie in der Einheit 1 mit einem einen großen Außendurchmesser aufweisenden Außenrohr zusammengebaut. Ein Sensorkopf 23 eines Vakuummessgerätes ist an dem Flansch 5 angebracht. Der Sensorkopf 23 misst das Vakuumausmaß in der Einheit 1 mit einem einen großen Außendurchmesser aufweisenden Außenrohr und liefert die gemessenen Daten an die Steuervorrichtung 80 (9). Die Steuervorrichtung 80 überwacht eine Änderung des Vakuumausmaßes und kommt dann, wenn die Berylliumdünnschicht zerbrochen ist, in Betrieb, um das Hochgeschwindigkeitsverschluss- oder Schaltventil 66 und das Verschluss- oder Schaltventil 65 (9) an den stromabwärts gelegenen Positionen zu betätigen. Es ist daher möglich zu verhindern, dass Gas in die Innenseite des Synchrotrons eintritt. Die Größe der Einheit mit einem einen großen Durchmesser aufweisenden Außenrohr, welches die akustische Verzögerungsleitung bildet, beträgt ungefähr 400 mm als Außendurchmesser und ungefähr 2 m Länge.
In der Einheit 1 mit einem einen großen Außendurchmesser aufweisenden Außenrohr gezeigt in 1 stehen die zwei benachbarten unterteilten Räume 10 miteinander in Verbindung, und zwar über die Löcher 2' ausgebildet in den oberen und unteren Wänden des Innenrohrs 2 und über den Innenraum des Innenrohrs 2. Wenn die Gesamtöffnungsfläche der Löcher 2' in einem unterteilten Raum 10 das Zehnfache oder mehr der Querschnittsfläche des Innenraums des Innenrohrs 2 ist, so ist ein Widerstand angelegt an das zwischen dem Innenraum des Innenrohrs 2 und seinem unterteilten Raum 10 strömende Gas hinreichend klein verglichen mit einem Widerstand angelegt an das Gas, welches durch den Innenraum des Innenrohrs 2 entlang in Axialrichtung fließt. Daher kann der in 1 gezeigte Aufbau als im wesentlichen äquivalent zu dem Aufbau angesehen werden, bei dem die zwei benachbarten unterteilten Räume 10 miteinander über ein Loch kommunizieren, welches eine Querschnittsfläche des Innenraums des Innenrohrs 2 besitzt.
Wenn das Innenrohr 2 nicht verwendet wird, so können die Unterteilungsplatten 9 nicht derart angebracht werden, dass die zwei unterteilten Räume 10 miteinander über die Öffnung 7' kommunizieren. Die Querschnittsfläche des Innenraums des Innenrohrs 2 ist kleiner als die Fläche der Öffnung 7'. Wenn daher der Widerstand des in Axialrichtung fließenden Gases ansteigt, kann eine Transportgeschwindigkeit des Gases strömend in der Einheit 1 mit Außenrohr mit großem Durchmesser in Axialrichtung abgesenkt werden.
Als nächstes wird ein weiteres Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die 5 bis 8 beschrieben. Im System gemäß 1 ist die Innenseite der Einheit 1 mit einem einen großen Außendurchmesser besitzenden Rohr unterteilt in eine Vielzahl von unterteilten Räumen 10, und zwar durch die Unterteilungsplatten 7 und 9 übereinander positioniert mit einem kleinen Spalt, und jedes der Paare von benachbarten unterteilten Räumen 10 steht über den Innenraum des Innenrohrs 2 und die in den oberen und unteren Wänden des Innenrohrs 2 ausgebildeten Löcher 2' in Verbindung. Es benötigt daher eine lange Zeit, um das Gas in jedem unterteilten Raum vom Vakuumauslassanschluss D zu evakuieren und ein vorbestimmtes Vakuumausmaß zu erhalten, wenn die Innenseite der Einheit 1 mit einem einen großen Außendurchmesser besitzenden Rohr in der Anfangslaufstufe evakuiert wird.
5 zeigt einen schematischen Querschnitt einer Einheit mit großem Durchmesser, die in der Lage ist, eine Evakuierungsgeschwindigkeit zu vergrößern, und zwar ist sie als ein anderes Ausführungsbeispiel dargestellt. Wenn die Innenseite der Einheit mit einem Außenrohr mit großem Durchmesser evakuiert werden soll, werden die Unterteilungsplatten 7 durch eine Antriebsvorrichtung 30 angetrieben, um diese in Axialrichtung der Einheit mit einem Außenrohr mit großem Durchmesser zu bewegen, und ein Spalt wird verbreitert zwischen den Unterteilungsplatten 7 und 9. Auf diese Weise kann die Evakuierungsgeschwindigkeit vergrößert werden.
Der ins einzelne gehende Aufbau der Einheit mit einem einen großen Außendurchmesser aufweisenden Außenrohr wird nunmehr unter Bezugnahme auf die 6 bis 8 beschrieben. 6 ist ein Vertikalschnitt der Einheit mit einem einen großen Außendurchmesser besitzenden Außenrohr, und zwar längs der Mittelachse der Einheit 7, und 7 ist ein Schnitt längst der gestrichelten Linie C-C in 6.
Wie in 6 gezeigt, sind die Unterteilungsplatten 7 zusammen mit einem Bolzen 8 gekuppelt. Zwei Bügel 31 sind an dem unteren Teil jeder Unterteilungsplatte 7 angebracht. Jeder Bügel 31 besitzt eine drehbar gelagerte Rolle 32. 8 ist eine perspektivische Ansicht, die den Bügel 31 und die Rolle 32 zeigt. Wie in 7 gezeigt, kommt die Rolle 32 in Berührung mit dem Innenumfang der Einheit 1 mit einem einen großen Außendurchmesser besitzenden Rohr, um in beweglicher Weise die Unterteilungsplatte in Axialrichtung zu tragen. Wenn die Rolle 32 auf dem Innenumfang der Einheit mit einem Außenrohr mit großem Durchmesser rollt, so kann sich die Unterteilungsplatte 7 in Axialrichtung bewegen.
Der Antrieb 30 zur Bewegung der Unterteilungsplatten 7 besitzt einen ähnlichen Aufbau wie die Antriebe 6₁ und 6₂ des Innenrohrs 2 des ersten Ausführungsbeispiels. Speziell ist der Antrieb 30 wie folgt aufgebaut: ein Lagergehäuse 35 mit einem inneren linearen Führungslager 34; ein Linearbetätiger 36 befestigt am Lagergehäuse 35; eine Kupplungswelle 37 gekuppelt mit der äußersten Unterteilungsplatte 7; ein Vakuumbalgen 38 zur Vakuumabdichtung des Raumes zwischen der Kupplungswelle 37 und dem Lagergehäuse 35; und eine Kupplungsplatte 39 zum Kuppeln des Betätigers 36 mit der Kupplungswelle 37. Das Lagergehäuse 35 des Antriebs 30 ist an dem Flansch 5' angebracht, und zwar von der Einheit 1 mit einem einen großen Außendurchmesser besitzenden Außenrohr.
Der Linearbetätiger 36 hat eine Funktion des Herstellens oder Vorsehens der Bewegung des Unterteilungsplatten, so dass diese an entgegengesetzten Enden eines Bewegungshubes stoppen und der Betätiger 36 hat ferner eine Funktion des Erzeugens eines elektrischen Verriegelungssignals, welches den Betriebszustand der Strahlleitung anzeigt.
Im Betrieb wird vor dem Evakuieren der Innenseite der Einheit mit einem einen großen Außendurchmesser besitzenden Rohr der Linearbetätiger 36 angetrieben, um die Kupplungswelle nach links in 6 zu bewegen. Die Unterteilungsplatten 7 bewegen sich daher nach links und ein Raum zu einer entsprechenden Unterteilungsplatte 9 angebracht am Außenumfang des Innenrohrs wird, wie in 5 gezeigt, verbreitert. In diesem Zustand wird das Gas in der Einheit 1 mit einem einen großen Außendurchmesser besitzenden Rohr von dem Vakuumabgabeanschluss D abgegeben, so dass das Vakuumausmaß innerhalb der Einheit 1 mit einem einen großen Außendurchmesser besitzenden Außenrohr auf einen Betriebswert in kurzer Zeit eingestellt werden kann. Nachdem das Ausmaß des Vakuums oder der Vakuumgrad innerhalb der Einheit mit einem einen großen Außendurchmesser aufweisenden Außenrohr auf den Betriebswert eingestellt ist, wird der Linearbetätiger 36 wiederum angetrieben, um die Kupplungswelle nach rechts in 5 zu bewegen und jede Unterteilungsplatte 7 wird nahe der entsprechenden Unterteilungsplatte 9 gesetzt oder eingestellt. In einem Zustand, wo die Unterteilungsplatte nahe der entsprechenden Unterteilungsplatte 9 in einem solchen Ausmaß wie in 1 gezeigt eingestellt ist, wird der Belichtungsprozess gestartet.
In den obigen Ausführungsbeispielen gilt Folgendes: da das Innenrohr 2 verwendet als eine Umhüllung eines Lichtstrahlflusses nach oben und unten durch die Antriebe 6₁ und 6₂ geschwungen wird, und zwar synchron mit der Auf-/Abwärtstastung des Röntgenstrahlenspiegels, kann die Öffnung des Strahlungslichtausgangsrahmens 3 schmal gemacht werden. Demgemäß wird die Festigkeit der Berylliumdünnschicht 21 verglichen mit einer konventionell großen Öffnung vergrößert, so das ein Bruch der Schicht verhindert wird.
Selbst wenn die Berylliumdünnfilmschicht 21 zerbrochen wird, ergibt sich ein erhöhter Strömungswiderstand des Gases, da die Querschnittsfläche des Durchlasses von der Öffnung des Strahlungslichtausgangsrahmens 3 direkt zur Aufwärtsströmung klein gemacht wird. Da ferner das Gas in jeden unterteilten Raum 10 aus den Löchern 2' eintritt, deren Gesamtfläche größer ist als die Querschnittsfläche des Durchlasses, und da das Gas in dem unterteilten Raum 10 eingefangen wird, ergibt sich, dass die wesentliche Funktion der akustischen Verzögerungsleitung in ausreichendem Maße vorgesehen werden kann. Demgemäß kann ein Zeitraum, der benötigt wird, um das Hochgeschwindigkeitsabschaltventil zu erreichen, verlängert werden und es kann verhindert werden, dass Gas in die Innenseite des Synchrotrons 50 (9) eintritt.
In den in 1 und 5 gezeigten Ausführungsbeispielen sind die beweglichen Unterteilungen 9 durch das Innenrohr 2 getragen. Anstelle des Innenrohrs 2 kann ein massives Tragglied verwendet werden, um die beweglichen Unterteilungen 9 zu tragen. 10 ist ein schematischer Querschnitt einer Strahlungsleitung, in der die Unterteilungsplatten 9 durch ein massives Tragglied 2a getragen sind. Das Tragglied 2a kann nur der obere Teil, der untere Teil oder der Seitenteil des Innenrohrs 2 gemäß 4 sein. Bei dieser Anordnung werden die gleichen vorteilhaften Effekte wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 erwartet.
Die Erfindung wurde in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben. Die Erfindung ist nicht nur auf die obigen (16290) Ausführungsbeispiele beschränkt. Es ist klar, dass verschiedene Modifikationen, Verbesserungen, Kombinationen und dergleichen vom Fachmann vorgenommen werden können.

Claims

Eine akustische Verzögerungsleitung, die Folgendes aufweist: eine Vakuumkanalleitung (1, 8) zur Definition eines Innenraumes, in dem Röntgenstrahlen entlang einer Axialrichtung in der Vakuumkanalleitung übertragen werden; einen Film bzw. eine Schicht (21) zum hermetischen Abdichten eines Ausgangsendes der Vakuumkanalleitung und Übertragung der Röntgenstrahlen; und eine Vielzahl von ersten Unterteilungsplatten bzw. -scheiben (7), angeordnet in der Vakuumkanalleitung, wobei jede der erwähnten ersten Unterteilungsscheiben mit einem ersten Durchgangsloch (7') an einer Mittelfläche davon ausgeformt ist, wobei die durch die Vakuumkanalleitung übertragenen Röntgenstrahlen durch das erste Durchgangsloch laufen, wobei die Vielzahl der ersten Unterteilungsscheiben den Innenraum der Vakuumkanalleitung in Axialrichtung unterteilen und eine Vielzahl von unterteilten Räumen definieren; dadurch gekennzeichnet, dass die akustische Verzögerungsleitung ferner Folgendes aufweist: eine Vielzahl von zweiten Unterteilungsplatten bzw. -scheiben (9), wobei jede in Entsprechung mit jeder der ersten Unterteilungsscheiben vorgesehen ist, wobei ferner jede der zweiten Unterteilungsscheiben an einem bestimmten Spalt bezüglich einer entsprechenden der ersten Unterteilungsscheiben angeordnet ist, und wobei ferner jede der zweiten Unterteilungsscheiben mit einem zweiten Loch an einer Mittelfläche derselben ausgeformt ist, wobei die durch die Vakuumkanalleitung übertragenen Röntgenstrahlen durch das zweite Durchgangsloch verlaufen, und wobei schließlich eine Öffnungsfläche des zweiten Durchgangslochs kleiner ist als eine Öffnungsfläche des ersten Durchgangslochs; ein Tragglied (2), welches die zweiten Unterteilungsscheiben miteinander verbindet und eine relative Position der zweiten Unterteilungsscheiben festlegt; und Traggliedantriebsmittel (6₁, 6₂) zum Tragen des Traggliedes im Innenraum der Vakuumkanalleitung und Antreiben des Traggliedes zur Bewegung der zweiten Unterteilungsscheiben, entsprechend einem Schwung einer Mittelachse eines Flusses der im Innenraum der Vakuumkanalleitung übertragenen Röntgenstrahlen.
Eine akustische Verzögerungsleitung nach Anspruch 1, wobei das Tragglied (2) durchlaufend durch die ersten Unterteilungsscheiben, und zwar durch die ersten Durchgangslöcher, angeordnet ist, wobei das Tragglied eine rohrförmige Gestalt besitzt und als eine Umhüllung eines Flusses der Röntgenstrahlen dient, die durch die Vakuumkanalleitung übertragen werden, und wobei ferner eine Seitenwand des Tragglieds mit einer Vielzahl von dritten Durchgangslöchern (2') ausgebildet ist, und zwar zur Verbindung eines Innenraums des Tragglieds mit jedem der unterteilten Räume an einer Außenseite des Tragglieds.
Eine akustische Verzögerungsleitung nach Anspruch 2, wobei die erwähnte Schicht (21) ein Ende des rohrförmigen Tragglieds hermetisch abdichtet und wobei die akustische Verzögerungsleitung ferner Vakuumbalgen (4) aufweist zum hermetischen Abdichten eines Raumes zwischen einem Ende des rohrförmigen Tragglieds und einem entsprechenden Ende der Vakuumkanalleitung.
Eine akustische Verzögerungsleitung nach Anspruch 2, wobei die Gesamtfläche der dritten Durchgangslöcher (2') in jedem der unterteilten Räume größer ist als eine Querschnittsfläche des Innenraums des rohrförmigen Tragglieds, wobei die Querschnittsfläche senkrecht zur Axialrichtung des rohrförmigen Tragglieds verläuft.
Eine akustische Verzögerungsleitung nach Anspruch 4, wobei die Gesamtfläche der dritten Durchgangslöcher in jedem der unterteilten Räume das Zehnfache oder mehr einer Querschnittsfläche des Innenraums des Rohrtragglieds ist, wobei die Querschnittsfläche senkrecht zur Axialrichtung des Rohrtragglieds verläuft.
Eine akustische Verzögerungsleitung nach Anspruch 1, wobei ein Antriebsmechanismus (34, 36, 37, 39) vorgesehen ist, um die ersten Unterteilungsplatten in der Axialrichtung der Vakuumkanalleitung anzutreiben.
Eine akustische Verzögerungsleitung nach Anspruch 6, wobei ferner eine Rolle (32) vorgesehen ist, und zwar angebracht auf jeder der ersten Unterteilungsscheiben, wobei die Rolle in Kontakt mit einem Innenumfang der Vakuumkanalleitung steht und die erste Unterteilungsplatte beweglich in Axialrichtung in der Vakuumkanalleitung trägt.
Ein Röntgenstrahlenbelichtungssystem, welches eine akustische Verzögerungsleitung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist, wobei das Röntgenstrahlenbelichtungssystem ferner Folgendes aufweist: eine Röntgenstrahlenquelle (51), angeordnet in einer Vakuumkammer (50); einen Reflektionsspiegel (55) zum Reflektieren der von der Röntgenstrahlenquelle ausgesandten Röntgenstrahlen und Einführen der Röntgenstrahlen in den Innenraum der Vakuumkanalleitung (1, 8); einen Spiegelkasten (54) zur Unterbringung des Reflektionsspiegels, wobei eine Innenseite bzw. ein Innenraum des Spiegelkastens evakuiert werden kann; ein Verschlussventil (65, 66) angeordnet zwischen der Vakuumkammer der Röntgenstrahlenquelle und dem Spiegelkasten zum Unterbrechen einer Gasströmung dazwischen; und einen Spiegelschwingmechanismus (56) zum Schwingen des Reflektionsspiegels, um eine optische Mittelachse eines Flusses von Röntgenstrahlen reflektiert vom Reflektionsspiegel zu verschwingen.
Ein Röntgenstrahlen-Belichtungssystem nach Anspruch 8, wobei ferner ein Vakuummesser (23) vorgesehen ist, um ein abgesenktes Vakuum ausmaß in einem Raum nahe dem einen Ende des Innenraums der Vakuumkanalleitung zu detektieren.
Ein Röntgenstrahlen-Belichtungssystem nach Anspruch 9, wobei Steuermittel (80) vorgesehen sind, zum Steuern des Abschaltens des Schaltventils (65, 66) dann, wenn der Vakuummesser (23) ein abgesenktes Ausmaß des Vakuums detektiert.
Ein Röntgenstrahlen-Belichtungssystem nach Anspruch 8, wobei die Traggliedantriebsmittel (6₁, 6₂) das Tragglied synchron mit einem Schwung oder einer Schwingung des Reflektionsspiegels, bewirkt durch den Spiegelschwingmechanismus (56), antreiben.