KR102612445B1 - 피드스루 장치 및 신호 전도체 경로 배열체 - Google Patents

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Abstract

그룹 폭을 갖는 신호 전도체 그룹(60; 160) 내의 신호 전도체 주위에 밀폐 밀봉을 형성하기 위한 피드스루 장치(50; 150)가 개시된다. 이 장치는 슬롯형 부재(52; 152) 및 베이스(62; 162)를 포함하고 있다. 베이스는 피드스루 방향(X)을 따라 베이스를 통해 완전히 연장되는 관통 구멍(65)을 한정하며, 슬롯형 부재를 수용하도록 조정된다. 슬롯형 부재는 피드스루 방향과 관련된 대향 측부 상의 제1 및 제2 표면(53, 54; 153, 154) 및 피드스루 방향에 대해 가로질러 향하는 측표면(55, 56; 155, 156)을 한정한다. 슬롯형 부재는 슬롯(58, 158)을 포함하며, 이 슬롯은 슬롯형 부재를 통해 피드스루 방향을 따라 연장되고 측표면을 따라서 제1 및 제2 표면으로 그리고 길이 방향 개구(59; 159)로 개방된다. 슬롯은 신호 전도체 그룹 폭과 적어도 동일한 슬롯 깊이까지 슬롯형 부재 내로 가로 방향으로 연장된다.

Description

피드스루 장치 및 신호 전도체 경로 배열체{Feedthrough device and signal conductor path arrangement}
본 발명은 피드스루(feedthrough) 장치, 적어도 하나의 이러한 피드스루 장치를 포함하는 신호 전도체 경로 배열체, 및 이러한 신호 전도체 경로 배열체를 포함하는 진공 챔버 및 처리 시스템에 관한 것으로, 여기서 신호 전도체는 예를 들어 광섬유 및 전기 전도체를 포함하며, 그들 중 전기 전도체는 인쇄 회로 기판에 배열된다.
다양한 유형의 반도체 처리 및 제조 장치를 포함하는 반도체 산업에서, 정확도와 신뢰성을 갖는 보다 작은 구조를 제조하기 위한 계속 증가하는 요구가 존재한다. 리소그래피는 보통 이러한 제조 공정의 중요한 부분이다. 리소그래피 노광 또는 다른 유형의 처리 중에, 오염의 가능성을 줄이기 위해 타겟(예를 들어, 반도체 웨이퍼)은 주변 환경으로부터(예를 들어, 대기 조건으로부터) 밀폐적으로 밀봉된 고진공 환경에 위치되어야 한다.
마스크리스 리소그래피 시스템을 작동시키기 위하여 이러한 진공 환경이 적용되는 특별한 경우에, 하전 입자 빔렛이 패턴을 타겟 상으로 전사하는데 사용될 수 있다. 빔렛은 원하는 패턴을 얻기 위해 개별적으로 제어 가능할 수 있다. 상업적으로 실행 가능하기 위해, 마스크리스 리소그래피 시스템은 웨이퍼 처리량 및 오차 범위에 대한 어려운 요구를 충족시킬 필요가 있다. 보다 많은 처리량은 더 많은 빔렛을 사용함으로써 얻어질 수 있다. 더 많은 빔렛의 취급은 필요한 진공 조건을 위태롭게 하지 않거나 요구되는 팹(fab) 공간(즉, 처리 유닛에 의해 커버된 영역)을 현저히 증가시키지 않고 정교한 제어 장치 및 회로를 요구한다. 리소그래피 시스템의 다양한 부분들 간에 밀폐 시일을 유지하면서 감소하고 있는 이용 가능한 체적 내에 더 많은 공정 제어 장치 및/또는 회로를 배열하는 작업은 점점 더 까다로워진다.
타겟뿐만 아니라 다양한 다른 제어 장치와 회로를 노광시키기 위한 다수의 빔렛의 제어를 포함하는, 리소그래피 시스템의 제어를 위하여, 전력 공급 신호, 다양한 전기 신호 및/또는 광신호를 포함하는 다양한 유형의 신호가 진공 환경의 경계를 통해 전달되거나 통과되어야 한다.
하나의 환경 또는 격실에서 다른 환경 또는 격실로의 신호 또는 전력의 피드스루의 기술적 주제에 관하여, 1990년 3월 12일 W.D. Wood 및 W.L. Wood, 기계 공학 Vol. 1, 46쪽의 출판물 "Hermetic Sealing with Epoxy" (http://www.pavetechnologyco.com/pdf/hermetic.pdf)은 장기간의 기본적이고 기반적인 기술로서의, 글라스 또는 세라믹으로 채워진 금속 하우징을 사용하는 기술을 설명하고 있다. 이 출판물은 또한 1980 년대 초반부터의 벌크 헤드(bulk head)에서의 에폭시 기반 밀봉 및 다른 유형의 신호 또는 전력 피드스루의 적용에 의한 이 기술에서의 주요 발전을 설명하고 있다. 이 출판물은 에폭시 밀봉이, 진공 환경을 생성하기 위해 널리 사용되고 있는 알루미늄과 전기 신호를 전달하기 위해 널리 사용되고 있는 구리를 포함하는 전기 전도체 내에서 및/또는 주위에 사용되는 다양한 물질뿐만 아니라 다양한 절연 물질과의 조합으로 우수한 진공 밀봉을 제공한다는 것을 나타내고 있다. 에폭시 시일(seal)은 청정 요구 조건을 준수하여 진공 웨이퍼 처리 시스템에 사용하기에 적합하다는 것이 더 나타나 있다.
이러한 이유로, Wood 및 Wood의 논문의 교시로부터, 에폭시 밀봉이 전기적 피드스루에서 인쇄 회로 기판(PCB)을 밀폐적으로 밀봉하기 위해 또한 적용 가능할 것으로 예상될 수 있다고 결론지어질 수 있다.
O-링과 조합하여 벌크 헤드를 이용하는 이러한 공지된 유형의 PCB 피드스루의 예가 특허 문헌 US6,305,975B1에 의하여 제공되며, 이 특허문헌은 에폭시 기반 벌크 헤드에 영구적으로 캡슐화된 PCB의 피드스루를 설명하고 있다. 벌크 헤드를 갖는 PCB는 원칙적으로 저압 챔버의 원통형 개구를 위한 커버로서 형성될 수 있으며, 그의 주변부에서 O-링 유형의 진공 시일을 사용하여 개구에 대해 밀봉된다.
특허 문헌 US7,164,142B2는 공지된 면(face) 유형 밀봉을 포함하는 진공 피드스루의 예를 보여주고 있다. 전도성 트랙의 적어도 하나의 내장된 층을 포함하는 절연 물질의 시트를 사용하는 전기적 피드스루를 위한 구조가 설명되며, 여기서 시트 면은 밀봉 물질의 필렛을 이용하여 진공 벽에 대해 밀봉된다. PCB는 다수의 전도성 트랙을 포함하는 이러한 절연 물질의 일 예를 형성하도록 나타나 있다.
후자의 언급된 US7,164,142B2의 피드스루는 단지 PCB 피드스루의 영구적인 밀봉을 제공하는 것으로 보이지만, 더 오래된, 2001년에 발행된 미국특허 US6,305,975B는 해제 가능한 PCB 피드스루 커넥터를 제공하는, 더 다용도의 디자인을 형성한다.
본 출원인에게 양도된 특허 문헌 US8,242,467B2는 멀티-빔펫 리소그래피 시스템을 개시하고 있다. 이 시스템은 패턴 데이터에 기초하여, 타겟으로의 개별 빔렛 통과를 선택적으로 허용 또는 거부하기 위한 빔렛 블랭커(blanker)(또는 변조기)를 포함하고 있다. 빔렛 블랭커는 진공 챔버 내의 타겟 근처에 배열되지만, 진공 챔버 외부에 위치된 제어 유닛에 의하여 제어된다. 리소그래피 시스템은 패턴을 갖는 변조된 광 신호를 제어 유닛으로부터 빔렛 블랭커 상의 감광 블랭킹 액추에이터로 전송하기 위한 광섬유 어레이를 갖는 광학 시스템을 포함하고 있다. 섬유는 피드스루 장치 내의 개구를 거쳐 진공 챔버의 벽을 통해 라우팅(routed)된다. 진공 호환 밀봉 물질은 개구 내의 섬유에 대한 기밀 밀봉을 제공하는데 사용된다. 미국특허 US8,242,467B2는 피드스루 장치의 구조와 관련하여 상세한 구성은 거의 제시하지 않고 있다.
특허 문헌 US2016/0787599A1은 광전자 모듈의 하우징을 통해 광섬유를 밀폐적으로 공급하기 위한 섬유 정렬 조립체를 설명하고 있다. 하나의 이러한 조립체는 2개의 인접한 페룰 부분을 갖는 페룰을 포함하고 있다. 하나의 페룰 부분은 4개의 정렬 그루브를 갖는 표면을 갖고 있으며, 정렬 그루브는 광섬유의 말단부를 수용한다. 페룰 부분들이 함께 결합하여 페룰을 형성할 때, 제2 페룰 부분은 제1 페룰 부분의 표면과 정렬 그루브를 덮는다. 실런트 물질, 예를 들어 글라스 솔더는 그후 페룰 부분들 중 한 페룰 부분 내의 개구를 통하여 페룰 내로 공급될 수 있다. 광섬유와 그루브 사이의 간극을 통해 글라스 솔더가 끌어 당겨지도록 진공이 페룰 내의 포켓으로 가해져 밀폐 시일을 형성한다. US2016/0787599A1로부터의 밀폐 조립체는 주로 비교적 적은 수의 개별 광섬유를 통해 공급하기에 적합하다.
상이한 주위 조건을 갖는 2개의 영역을 분리하는 구조를 통해 정돈된 그리고 밀폐적으로 밀봉된 방식으로, 예를 들어 인쇄 회로 기판에 제공된, 광섬유(즉, 수십 또는 수백 개) 또는 전기 전도체와 같은 다수의 신호 전도체를 라우팅하기에 적합한 피드스루 장치를 하는 것이 바람직할 것이다.
현대 산업 설계에서 신뢰성, 다기능성 및 반복성을 허용하는 진공 피드스루 장치를 제공하는 것이 또한 바람직하다.
따라서, 본 발명의 제1 양태에 따르면, 다수의 신호 전도체 주위에 밀폐 시일(seal)을 형성하기 위한 피드스루 장치가 제공된다. 신호 전도체들은 서로를 따라서 연장되어 그룹 폭(group width)을 갖는 신호 전도체 그룹을 형성한다. 피드스루 장치는 슬롯형 부재와 베이스를 포함하고 있다. 슬롯형 부재는 주로 피드스루 방향 쪽으로 향하는 제1 표면, 주로 피드스루 방향의 반대쪽으로 향하는 제2 표면 및 제1 표면과 제2 표면을 상호 연결시키고 피드스루 방향에 비평행한 방향으로, 예를 들어 피드스루 방향에 대해 경사 각도로 또는 피드스루 방향을 가로질러 외측으로 향하는 측표면을 한정, 사실은 이들에 의하여 경계가 정해진다. 베이스는 피드스루 방향을 따라 베이스를 통하여 완전히 연장되는 구멍을 한정하며, 이 구멍은 슬롯형 부재를 수용하도록 조정된다. 베이스는 구멍을 직접 둘러싸는 내부 표면을 한정한다. 베이스는 내부 표면이 슬롯형 부재의 측표면과 길이 방향 개구의 적어도 일부를 덮는 방식으로 구멍 내부의 슬롯형 부재의 적어도 일부를 수용하도록 조정되어 있다. 슬롯형 부재는 적어도 하나의 슬롯을 포함하며, 이 슬롯은 슬롯형 부재를 통해 피드스루 방향을 따라 연장되고 제1 및 제2 표면으로 개방되어 신호 전도체 그룹이 슬롯형 부재를 통해 제1 표면으로부터 제2 표면으로 나아가는 것을 허용한다. 슬롯은 길이 방향 개구로 더 개방되며, 이 길이 방향 개구는 측표면을 따라 연장된다. 슬롯은 상기 측표면으로부터 피드스루 방향을 가로지르는 깊이 방향을 따라 슬롯형 부재 내로 슬롯 깊이 연장된다. 이 슬롯 깊이는 그룹 폭과 동일하거나 이보다 크다.
신호 전도체는 일반적으로 광 또는 전기의 형태의 에너지 및/또는 정보를 전송할 수 있는 임의의 유형의 물질 또는 몸체를 포함할 수 있다. 본 발명에 포함되는 신호 전도체의 전형적인 예는 광신호를 전송하기 위한 광섬유 및 전기 신호를 전송하기 위한, 예를 들어 복수의 전기 전도체를 포함하는 인쇄 회로 기판(PCB)의 형태의 전기 전도체이다.
신호 전도체 그룹을 형성하는 개별적인 신호 전도체는 반드시 서로 인접하여 배열될 필요는 없지만, 서로 일정한 거리를 두고 배열될 수 있다. 신호 전도체는 재료 또는 물질 내에 배치될 수 있고 및/또는 서로 이격되도록 표면 상에 배열될 수 있다. 신호 전도체 그룹이 서로 인접하거나 서로 간격을 두고 배열된 경우, 그룹 폭은 신호 전도체 그룹의 폭으로서 한정된다. 신호 전도체가 PCB 내의 전기 전도체로서 제공되면, 그룹 폭은 PCB의 폭에 의하여 한정된다.
밀폐 시일은, 특히 진공 적용과 같은 큰 압력차를 겪을 때 기밀 시일이다. 특히 피드스루 장치는 고진공 적용 분야에 적합한 진공 피드스루 장치를 형성한다.
신호 전도체들은 동일 방향적으로 그리고 서로 나란히 연장되어 신호 전도체 그룹을 형성한다. 신호 전도체 그룹은 바람직하게는 실질적으로 편평하다. 그룹 내의 신호 전도체들은 바로 인접할 수 있거나 그들 사이에 일부 간격을 가질 수 있다. 신호 전도체가 광섬유를 포함할 때, 광섬유 그룹은 리본의 형태로 배열될 수 있다. 신호 전도체들이 전기 전도체를 포함할 때, 이들은 인쇄 회로 기판의 일부를 형성할 수 있다.
슬롯은 측표면에서의 길이 방향 개구로부터 슬롯형 부재 내로 안쪽으로 연장되는 좁은 그루브를 형성하며, 신호 전도체 경로 배열체의 제조 동안에 관련된 신호 전도체 그룹의 길이 방향 부분이 슬롯형 부재 내로 용이하고 확실하게 삽입되는 것을 허용한다. 슬롯형 부재 내로의 슬롯의 가로 방향 범위는 바람직하게는 편평한 신호 전도체 그룹이 슬롯형 부재 내로 옆으로 삽입되는 것을 허용하는 반면에, 슬롯형 부재의 주변부의 대부분을 다른 슬롯과 신호 전도체 그룹에 이용 가능하게 있게 한다. 슬롯 깊이는 적어도 그룹 폭과 동일하지만, 부가적인 슬롯 공간을 제공하기 위해 더 클 수 있다. 신호 전도체가 광섬유 그룹을 포함하는 경우, 이 과도한 슬롯 공간은 예를 들어 광섬유 그룹 바로 옆의 유지 와이어 또는 스트립을 슬롯 내로 삽입하기 위하여 사용되어 길이 방향 개구를 차단하고 광섬유 그룹을 슬롯 내부에 유지할 수 있다. 편평한 신호 전도체 그룹 및 슬롯의 제안된 배열은 다수의 신호 전도체 (즉, 약 수십 또는 수백 개 이상)가 밀폐적으로 밀봉되고 잘 정렬된 방식으로 피드스루 장치를 통해 라우팅되는 것을 허용한다.
슬롯형 부재와 베이스는 피드스루 방향을 따라 한정된 두께 (또는 깊이) 및 피드스루 방향을 가로지르는 평면에 한정된 횡단면 영역을 갖는다. 이러한 치수는 차압 및 구조적 강건성에 관하여 특정 요구 사항을 충족하도록 조정될 수 있다. 예를 들어, 슬롯형 부재와 베이스의 두께는 5 밀리미터 내지 40 밀리미터의 범위 내에 있을 수 있으며, 슬롯형 부재의 횡단면적은 100 평방 밀리미터 내지 1500 평방 밀리미터의 범위 내일 수 있다.
바람직하게는, 슬롯은 뚜렷한 직사각형 형상을 가지며, 이는 슬롯 깊이를 갖는 선형 궤적을 따라서 길이 방향 개구로부터 슬롯형 부재 내로 안쪽으로 가로 방향으로 연장되어 있다. 슬롯은 피드스루 방향과 깊이 방향 모두를 가로지르는 폭 방향으로의 슬롯 폭을 가질 수 있으며, 이는 슬롯의 전체 깊이 범위를 따라서 슬롯 깊이보다 작다. 이 슬롯 폭은 슬롯의 전체 깊이 범위를 따라서 일정하게 유지될 수 있다. 슬롯은 길이 방향 개구에 접해 있는 측표면의 국부적인 부분에 수직인 방향으로 슬롯형 부재 내로 연장될 수 있다.
베이스에 수용되고 베이스로 둘러싸인 슬롯형 부재를 갖는 배열체는 정확하게 정렬될 수 있으며 또한 견고하다. 베이스의 내부 표면은 장치의 조립된 상태에서 슬롯(들)의 길이 방향 개구(들)를 덮으며, 밀봉 몸체가 배열체에 도포되기 전에 신호 전도체 그룹이 그들의 슬롯 내에서 적절히 유지되는 것을 보장한다.
실시예에 따르면, 슬롯형 부재의 제1 표면은 슬롯형 부재가 구멍 내에 수용될 때 구멍을 직접 둘러싸는 베이스의 표면에 비해 피드스루 방향을 따라 오목하다. 이 실시예에서, 슬롯형 부재의 제1 표면은, 적어도 슬롯형 부재의 제1 표면과 베이스의 내부 표면이 밀봉 몸체가 수용될 수 있는 리셉터클을 형성하는 정도로 오목하다
액체 실런트 물질을 리셉터클 내로 주입하고 이 액체 실런트 물질을 경화되도록 함으로써, 결과적인 리셉터클은 밀봉 몸체가 형성되는 것을 허용하는 컨테이너를 형성한다. 액체 실런트 물질이 슬롯형 부재의 제1 표면에 걸쳐 스스로 분산되게 하고 신호 전도체 그룹(들)이 슬롯(들)을 빠져나가는 슬롯(들)의 일부를 덮게 하여 신호 전도체 그룹(들)의 일부(들)를 감싸고 밀폐 베리어를 제공하도록 중력이 이용될 수 있다. 그에 의하여 액체 실런트 물질은 아마도 모세관 작용의 도움을 받아 슬롯(들) 내로 당겨질 수 있으며, 따라서 경화된 밀봉 몸체는 피드스루 방향으로 슬롯(들)의 적어도 일부를 따라 연장될 것이다. 따라서, 관련된 신호 전도체 그룹의 길이 방향 부분과 각각의 슬롯의 내부 벽 사이의 공간은 또한 밀봉 몸체에 의해 점유되어 개선된 밀봉 효과를 가져올 것이다. 이러한 밀봉 몸체는 슬롯형 부재의 제1 표면 및 신호 전도체 그룹이 슬롯을 빠져나가는 슬롯의 적어도 일부를 덮어 신호 전도체 그룹을 감싸고 또한 슬롯형 부재 외부이고 슬롯형 부재의 제1 및 제2 표면에 각각 접해 있는 제1 영역과 제2 영역 사이에 밀폐 베리어를 형성한다.
이 실런트 물질은, 예를 들어 슬롯형 부재의 제1 표면에 그리고 액체 실런트 물질에 인접한 베이스의 내부 표면에 접착되는 점착제(adhesive), 접착제(glue) 또는 수지, 예를 들어 에폭시-기반 점착제, 접착제 또는 수지일 수 있다. 미경화 접착제의 점도는 바람직하게는 미경화 접착제가 슬롯(들)에 들어가고 슬롯 내부에서 신호 전도체 그룹의 일부분을 예를 들어 광섬유 그룹 또는 인쇄 회로 기판의 형태로 국부적으로 감싸는 것을 허용할 정도로 충분히 낮으며, 그러나 또한 액체 실런트 물질이 전체 슬롯을 통해 그리고 제2 표면을 경유하여 슬롯형 부재 밖으로 흐르는 것을 방지할 정도로 충분히 높다. 슬롯의 내부 벽과 이 슬롯 내부의 그룹 내의 신호 전도체의 외부 표면 사이의 최대 거리가 항상 0.5 ㎜ 미만인 경우, 20 Pa·s 내지 50 Pa·s의 범위의 점도가 적절할 수 있다.
실시예에 따르면, 슬롯형 부재의 측표면은 스타디움 둥근 사각형과 유사한 횡단면 형상을 갖고 있다. 관통 구멍 주위의 베이스의 내부 표면은 형상-맞물림 방식으로 슬롯형 부재를 수용하도록 조정된 유사한 횡단면 형상을 가질 수 있다.
스타디움 및 둥근 사각형은 선형 에지와 둥근 에지를 갖고 있지만, 날카로운 코너부를 생략한다. 슬롯형 부재 및 베이스의 측방향 외부 및 내부 표면을 위에서 설명된 유형의 유사한 단면 형상으로 형성함으로써 여러 제조 관련 이점이 얻어질 수 있다. 이러한 형상의 한정된 회전 대칭은 베이스와 슬롯형 부재 사이의 정렬을 용이하게 한다. 선형 에지는 슬롯들이 상호 평행 및/또는 규칙적으로 분산된 방식으로 보다 쉽게 형성되는 영역을 제공하며, 이는 결과적으로 섬유 그룹의 삽입을 용이하게 한다. 또한, 둥근 에지는 제1 표면 및 슬롯(들)을 따라 액체 실런트 물질의 동등한 분배를 촉진한다.
실시예에 따르면, 슬롯형 부재의 측표면은 피드스루 방향에 수직한 방향을 따라 병진적으로 대칭적인 방식으로 연장되는 편평한 표면 부분을 한정한다. 길이 방향 개구는 이 편평한 표면 부분에 위치될 수 있으며, 적어도 하나의 슬롯은 편평한 표면 부분에 수직하게 슬롯형 부재 내로 연장될 수 있다.
슬롯(들)의 형성 및 이 슬롯(들) 내의 신호 전도체 그룹(들)의 삽입은 편평한 측표면 부분을 갖는 그리고 이 편평한 표면 부분에 대해 수직적으로 슬롯형 부재 내로 연장되는 하나 이상의 슬롯을 갖는 슬롯형 부재를 형성함으로써 용이하게 된다.
실시예에 따르면, 슬롯형 부재의 측표면은 피드스루 방향을 따라 축을 향하여 안쪽으로 테이퍼진 제1 측표면 세그먼트를 한정한다. 또한, 베이스의 내부 표면은 제1 측표면 세그먼트와 일치하여 안쪽으로 테이퍼질 수 있다.
이 축은 일치하는 슬롯형 부재의 중심 축과 베이스 내의 구멍과 대응한다. 안쪽으로의 테이퍼링(inwards tapering)은 제1 측표면 세그먼트가 국부적으로 기울어져 있어 부분적으로 측방향 외측으로 그리고 부분적으로 피드스루 방향으로 향하는 것을 의미한다. 마찬가지로, 베이스의 내부 표면은 국부적으로 기울어져 있어 부분적으로 안쪽으로 그리고 부분적으로 피드스루 방향을 향할 수 있다. 테이퍼링으로 인하여, 슬롯형 부재 및 베이스의 구멍은 피드스루 방향을 따른 위치의 함수로서 크기가 공동으로 감소된다. 이는 슬롯형 부재가 구멍 내의 최적의 끼움 위치를 자동적으로 찾을 것이고 그후 베이스를 통해 더 이동하는 것이 방지될 것임을 보장한다. 슬롯형 부재의 제1 표면 상에 가해진 임의의 과도한 압력은 슬롯형 부재를 베이스 내부에 고정되게 유지할 것이다. 이는 외부 압력이 진공 챔버 내부의 압력을 초과하는 작동 설정에서 유리하다. 안쪽으로의 테이퍼링은 슬롯형 부재의 가로 방향 외부 주변부의 적어도 일부 및 베이스의 가로 방향 내부 주변부의 적어도 일부를 따라 연장될 수 있다. 특히, 안쪽으로의 테이퍼링은 슬롯형 부재 및 베이스의 전체 외부 및 내부 주변부를 따라서 각각 연장될 수 있다. 피드스루 방향을 따라서 본, 안쪽으로의 주변 테이퍼링은 슬롯형 부재와 베이스의 두께의 적어도 일부를 따라 연장될 수 있다.
추가 실시예에 따르면, 슬롯형 부재의 측표면은 제2 측표면 세그먼트를 포함하고 있다. 이 제2 측표면 세그먼트는 축을 향하여, 그러나 제1 측표면 세그먼트에 대해 반대 방식으로 안쪽으로 테이퍼지고(tapered), 모따기되고(chamfered) 또는 필렛된다(filleted). 선택적으로 또는 부가적으로, 베이스의 내부 표면은 축에서 떨어져 외측으로 테이퍼지고, 모따기되고 또는 필렛된 내부 표면 세그먼트를 포함할 수 있어 제2 측표면 세그먼트 및/또는 내부 표면 세그먼트는 안쪽으로의 주변 오목부를 한정한다. 이 안쪽으로의 주변 오목부는 슬롯형 부재의 적어도 하나의 길이 방향 개구에 바로 접해 있으며, 밀봉 몸체의 일부분을 수용하도록 조정되어 있다.
슬롯형 부재의 테이퍼진/모따기된/필렛된 제2 측표면 세그먼트 및/또는 베이스의 테이퍼진/모따기된/필렛된 내부 표면에 의하여 한정된 안쪽으로의 주변 오목부는 슬롯형 부재의 제1 표면을 직접 둘러싸며 슬롯(들)의 길이 방향 개구(들)에 접해 있다. 슬롯(들) 내부의 신호 전도체 그룹(들)의 길이 방향 부분(들)을 실런트 물질 내에 내장하고 피드스루 장치에 의하여 제공된 밀폐 밀봉을 개선하기 위하여, 주변 오목부는 액체 실런트 물질이 길이 방향 오목부(들)를 부분적으로 덮고 길이 방향 오목부로 끌려 들어가는 것을 허용한다. 안쪽을 향한/바깥쪽을 향한 테이퍼부/챔퍼부/필렛부는 슬롯형 부재의 가로 방향 외부 주변부의 적어도 일부 및 베이스의 가로 방향 내부 주변부의 적어도 일부를 따라 연장될 수 있다. 테이퍼진/모따기된/필렛된 영역은 예를 들어 적어도 슬롯이 있는 이 표면 영역을 덮을 수 있거나, 대안적으로 전체 가로 방향 주변부 주위에서 연장될 수 있다. 피드스루 방향을 따른 테이퍼부/챔퍼부/필렛부의 높이는 바람직하게는 슬롯형 부재의 제1 표면에 가까운 영역으로 제한된다.
실시예에 따르면, 슬롯형 부재와 베이스는 기본적으로 하나 이상의 고형 물질로 구성된 강체를 형성한다.
슬롯형 부재와 베이스를 위한 고형 물질은 바람직하게는 적어도 전형적인 작동 온도와 피드스루 장치의 2개의 밀폐적으로 밀봉된 측부와 관련된 제1 영역과 제2 영역 간의 전형적인 차압에서 점탄성이 없거나 무시해도 될 정도의 점탄성을 갖는다. 따라서 이러한 몸체의 기하학적 형상은 변화하는 압력 및 온도 조건에서도 손상되지 않고 남아 있는다. 고형 물질은 바람직하게는 실온에서 고체이고 진공 상태에서 낮은 가스 방출 속도를 갖는 금속 또는 금속 합금의 그룹으로부터 선택된다. 예를 들어, 기계 가공성 및 진공 호환성 요건을 고려하여, 슬롯형 부재와 베이스는 (본질적으로) 알루미늄으로 구성될 수 있다. 슬롯형 부재와 베이스를 형성하기 위해 다른 고형 물질이 사용될 수 있으며, 슬롯형 부재와 베이스의 표면에 접합되는 적절한 대안적인 접착 물질이 이용될 수 있다. 밀봉 몸체는 경화 시 하나 이상의 고형 물질에 접착되고 슬롯형 부재를 베이스에 고정시키는 액체 실런트 물질로 형성될 수 있다.
실시예에 따르면, 다수의 신호 전도체는 다수의 광섬유, 다수의 전기 전도체 및/또는 인쇄 회로 기판 (PCB) 내의 다수의 전기 전도체로서 제공된다. 이러한 PCB는 하나 이상의 물질 층 상에 집적되고 및/또는 이 물질 층 내에 내장된 복수의 전기 전도체를 포함하고 있다. PCB는 단단할 수 있으며 및/또는 유연할 수 있다. 일부 실시예에서, PCB는 복수의 전기 전도체를 포함하고 있는 중심 부분을 포함하며, 이 중심 부분은 슬롯형 부재의 슬롯 내에 배열된다. PCB는 중심부와 연결되고 일반적으로 하나 이상의 전기 구성 요소, 및 PCB 외부의 전도체 또는 와이어링으로의 연결을 위한 커넥터 또는 터미널을 포함하는 하나 이상의 원위 부분을 더 포함할 수 있다. 중심 부분은 유연할 수 있거나 단단할 수 있다. 원위 부분은 일반적으로 단단하다, 하지만, 이들은 또한 유연할 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 따라, 그리고 제1 양태를 참조하여 위에서의 본 명세서 내에서 논의된 이점들 및 효과에 따라, 신호 전도체, 제1 양태에 따른 피드스루 장치 및 밀봉 몸체를 포함하는 신호 전도체 경로 배열체가 제공된다. 슬롯형 부재는 베이스의 구멍 내에 수용된다. 신호 전도체들은 서로를 따라 연장되어 그룹 폭을 갖는 신호 전도체 그룹을 형성한다. 피드스루 장치를 통해 슬롯형 부재의 제1 및 제2 표면 사이에서 연장시키기 위하여 신호 전도체 그룹이 슬롯형 부재의 슬롯 내부에 길이 방향 부분과 함께 배열된다. 밀봉 몸체는 신호 전도체 그룹이 슬롯을 빠져나가는 슬롯의 적어도 일부와 슬롯형 부재의 제1 표면을 덮어 신호 전도체 그룹을 감싸고 제1 및 제2 (별개의) 영역들 사이의 밀폐 베리어를 제공하며, 여기서 이 영역들은 슬롯형 부재의 외부이며 슬롯형 부재의 제1 및 제2 표면들과 각각 접해 있다.
밀봉 몸체는 열경화성 물질일 수 있다. 일 실시예에서, 이는 에폭시 기반 물질, 바람직하게는 예를 들어 변형된 아민 경화제를 포함하는 2-성분 에폭시를 포함할 수 있다. 적절한 후보 물질은 낮은 가스 방출(outgassing) 특성을 갖는 물질일 수 있다. 밀봉 몸체는 또한 그의 높은 경도에 의하여 탄성중합체 기반 시일과 구분될 수 있다. 바람직하게는, 밀봉 몸체는 50보다 큰 쇼어 D 경도를 갖는다. 미경화 액체 실런트 물질의 점도는 바람직하게는 이 실런트 물질이 슬롯으로 들어가고 슬롯 내부에서 신호 전도체 그룹을 국부적으로 감싸는 것을 허용할 정도로 충분히 낮지만, 액체 실런트 물질이 전체 슬롯을 통하여 그리고 제2 표면을 거쳐 슬롯형 부재 밖으로 흐르는 것을 방지할 정도로 충분히 높다. 슬롯의 내부 벽과 이 슬롯 내부의 그룹 내의 신호 전도체의 외부 표면 사이의 최대 거리가 항상 0.5 ㎜ 미만인 경우, 20 Pa·s 내지 50 Pa·s의 범위의 점도가 적절할 수 있다.
실시예에 따르면, 신호 전도체 경로 배열체는 추가 신호 전도체를 포함하며, 이 신호 전도체는 어레이에서 서로 나란히 연장되어 그룹 폭을 갖는 추가 신호 전도체 그룹을 형성한다. 슬롯형 부재는 추가 슬롯을 더 포함할 수 있으며, 이 추가 슬롯은 슬롯형 부재를 통하여 피드스루 방향을 따라 연장되고 제1 및 제2 표면으로 개방되어 신호 전도체 그룹이 슬롯형 부재를 통하여 제1 표면으로부터 제2 표면으로 나아가는 것을 허용한다. 각 슬롯은 슬롯형 부재의 측표면을 따라 각각의 길이 방향 개구로 더 개방될 수 있으며, 측표면으로부터 슬롯형 부재로 슬롯 깊이까지 연장될 수 있다. 밀봉 몸체는 모든 슬롯을 덮어 밀폐 베리어를 형성한다.
따라서, 신호 전도체 경로 배열체는 잘 한정된 공간 순서로 모든 신호 전도체를 유지하면서, 바람직하게는 실질적으로 편평한 신호 전도체들의 다수의 그룹을 피드스루 장치를 통하여 개별 슬롯을 거쳐 라우팅(route)할 수 있다. 신호 전도체 경로 배열체는 하나 이상의 피드스루 장치를 포함할 수 있다.
길이 방향 개구는 슬롯형 부재의 측표면의 동일 및/또는 대향 편평 표면부 상에 제공될 수 있다. 슬롯이 이러한 편평한 측방향 표면부에 위치되는 경우, 다수의 신호 전도체 그룹은 다수의 슬롯 내로 삽입하는 것이 더 쉽다.
실시예에 따르면, 신호 전도체들은 신호 전도체 직경(øf)을 가지며 단일 층 어레이로 서로 나란히 배열되어, 신호 전도체 직경과는 적어도 같지만 신호 전도체 직경의 2배보다는 작은 그룹 두께를 갖는 신호 전도체 그룹을 형성한다. 이는 특히 신호 전도체가 광섬유인 실시예에 적용된다.
편평한 신호 전도체 그룹을 형성하기 위해 신호 전도체들을 단일 층 어레이로 나란히 배열함으로써, 장치의 완성 후 신호 전도체 그룹의 길이 방향 부분이 슬롯형 부재 내에 둘러싸이고 밀봉 몸체에 내장된 후에도, 하나의 그룹 내의 신호 전도체, 특히 광섬유의 배치(ordering)는 고유하게 한정되고 명확하게 식별 가능한 상태로 남아 있는다. 단일 층 어레이로의 신호 전도체들의 그룹화는, 예를 들어 광학 섬유와 같은 신호 전도체가 신호 전도체 그룹 내에서 최대 2개의 가장 가까운 이웃 전도체를 갖는다는 것을 의미한다. 따라서 신호 전도체들의 2차원 적층과 신호 전도체들에 의한 보이드(void)의 2D-엔클로저(enclosure)의 형성이 방지된다. 신호 전도체의 축 중심은 가로(두께) 방향으로의 변화하는 위치를 가져 신호 전도체 직경을 초과하는 그룹 두께(Hf)를 가져올 수 있다. 원형 외부 횡단면(øf)을 갖는 원통형 광섬유에 대해, 그룹 두께(Hf)는 바람직하게는 øf≤Hf<1.86øf의 범위 내에 머물러있다.
추가 실시예에 따르면, 슬롯은 피드스루 방향과 슬롯 깊이(ΔZs) 모두를 가로지르는 슬롯 폭(ΔYs)을 가지며, 슬롯 폭(ΔYs)은 øf의 신호 전도체의 외부 직경과 함께 øf <ΔYs<2·øf에 의하여 한정된 범위 내에 있다.
특정 범위의 폭(ΔYs)을 갖는 슬롯을 제공함으로써, 신호 전도체의 각 편평한 단일 층 그룹은 관련 슬롯에 수용될 수 있는 반면에, 슬롯은 동일 그룹의 신호 전도체들이 서로 교차하거나 및/또는 다중 층 어레이를 형성하는 것을 방지한다. 이런 이유로, 신호 전도체는 그들의 설정된 공간 배열에서 유지한다. 바람직하게는, 슬롯 폭(ΔYs)은 øf<ΔYs<1.86·øf의 범위 내에, 보다 바람직하게는 øf <ΔYs<1.5·øf의 범위 내에 있다. 따라서, 슬롯은 동일 그룹 내의 신호 전도체가 신호 전도체의 엇갈림형 이중 층 그룹을 형성하는 것을 방지한다. 이는 신호 전도체가 광섬유로서 제공되는 경우에 특히 유리하다.
실시예에 따르면, 신호 전도체 경로 배열체의 슬롯형 부재와 베이스는 본질적으로 고형 물질로 구성되며, 신호 전도체의 외부 표면은 슬롯형 부재의 물질과 본질적으로 동일한 물질로 코팅된다. 대안적으로, 신호 전도체는 슬롯형 부재의 물질과는 상이하지만 액체 실런트 물질 또한 접착되는 물질로 코팅된다. 신호 전도체, 예를 들어 광섬유, 전기 전도체 또는 인쇄 회로 기판(PCB)으로의 밀봉 물질의 접착은 피드스루 장치의 밀봉 특성에 기여한다.
그러면, 밀봉 몸체는 신호 전도체, 예를 들어 코팅된 광섬유 또는 코팅된 PCB의 외부 표면 및 슬롯형 부재 상의 코팅부로의 접합에 최적화된 접착제-실런트 물질로 형성될 수 있다. 광섬유는 예를 들어 알루미늄과 같은 고형 금속으로 코팅될 수 있다. 이러한 금속 (예를 들어, 알루미늄) 코팅막은 진공 챔버 내부의 섬유의 가스 방출을 감소시킨다. PCB, 또는 밀봉 몸체와 접촉될 적어도 그의 적어도 일부분은 (아연 도금된) 구리와 같은 고형 금속으로 코팅되어 위에서 설명된 유형의 밀봉 몸체에 대한 양호한 접착성을 제공할 수 있다.
실시예에 따르면, 신호 전도체 그룹은 (예를 들어, 진공 챔버의 내부와 관련된) 제1영역 내에 위치된 제1 말단에서의 제1 커넥터, 또는 (예를 들어, 진공 챔버의 외부와 관련된) 제2 영역에 위치된 반대편 제2 말단에서의 제2 커넥터, 또는 양 말단의 커넥터를 포함하고 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 추가 신호 전도체 그룹은 한 말단 또는 양 말단에서의 유사한 커넥터를 포함할 수 있다. 신호 전도체 경로 배열체의 관리성과 구조적 견고성을 개선하기 위하여 커넥터 커넥터는 그룹화되어 커넥터 패널을 형성할 수 있다. 제1 커넥터 및/또는 제2 커넥터는 예를 들어 다중극 커넥터일 수 있다.
신호 전도체 경로 배열체는 하나 이상의 피드스루 장치가 장착되는 패널을 포함할 수 있다. 이러한 패널은 진공 챔버의 벽과 같은 더 큰 구조물에 밀봉적으로 부착 가능하고 이 구조물에서 제거 가능한 벽 부분을 형성할 수 있다.
결과적인 신호 전도체 배열체의 모듈성은 제조 및/또는 유지 보수를 용이하게 한다.
제3 양태에 따르면, 그리고 이전 양태를 참조하여 본 명세서 내의 위에서 논의된 장점 및 효과들에 따라, 진공 챔버가 제공된다. 진공 챔버는 적어도 하나의 벽 및 제2 양태에 따른 신호 전도체 경로 배열체를 포함하며, 이 신호 전도체 경로 배열체는 벽에 또는 벽 내에 제공된다. 신호 전도체 경로 배열체 내의 신호 전도체의 적어도 하나의 그룹은 벽의 일측 상의 제1 영역으로부터 벽을 관통하여 피드스루 장치를 통해 벽의 대향 측상의 제2 영역으로 연장된다.
제4 양태에 따르면, 그리고 이전 양태를 참조하여 본 명세서 내의 위에서 논의된 이점 및 효과에 따라, 타겟 처리 시스템이 제공되며, 이 시스템은 제3 양태에 따른 진공 챔버를 포함하고 있다. 타겟 처리 시스템은 리소그래피 처리 또는 노광 시스템, 예를 들어 하전 입자 빔 리소그래피 시스템 또는 전자기 빔 리소그래피 시스템일 수 있다.
실시예에 따르면, 타겟 처리 시스템은 진공 챔버 내부의 타겟을 향하여 방사선 빔을 생성 및 투영하도록 구성된다. 타겟 처리 시스템은 빔 스위칭 모듈을 포함할 수 있으며, 빔 스위칭 모듈은 진공 챔버 내부에 배열되고 제어 신호에 기초하여 타겟 상으로의 투영을 위해 빔을 변조 및/또는 선택하도록 구성된다. 신호 전도체 경로 배열체는 제어 신호를, 피드스루 장치를 통하여 연장된 신호 전도체를 거쳐 진공 챔버 외부의 제어 유닛으로부터 빔 스위칭 모듈로 전송하도록 조정될 수 있다.
슬롯형 부재 및 그의 다양한 특징과 이점 자체는 본 발명의 다른 양태로 고려될 수 있다.
위에서 설명된 다양한 실시예가 조합될 수 있다.
이제, 실시예가 첨부된 개략적인 도면을 참조하여 단지 예로서 설명될 것이며, 도면에서 대응하는 참조 부호는 대응하는 부분을 나타낸다. 도면에서, 동일한 참조 부호는 동일 구성 요소를 지정한다. 요소의 다수의 예는 참조 번호에 첨부된 개별 문자를 각각 포함할 수 있다. 예를 들어, 특정 요소 "20"의 두 예는 "20a"과 "20b"로 표시될 수 있다. 참조 번호는 그 요소의 특정되지 않는 예 또는 예를 일반적으로 지칭하기 위하여 첨부 문자 없이(예를 들어, "20") 사용될 수 있는 반면에, 참조 번호는 요소의 특정 예를 지칭하기 위하여 첨부 문자를 포함(예를 들어, "20a")할 것이다
도 1은 실시예에 따른 신호 전도체 경로를 포함하는 타겟 처리 시스템을 개략적으로 보여주고 있다.
도 2는 5개의 광섬유 피드스루 장치를 포함하는 광섬유 경로 배열체의 실시예의 사시도를 보여주고 있다.
도 3a 및 도 3b는 실시예에 따른 광섬유 피드스루 장치의 사시도를 보여주고 있다.
도 4a 및 도 4b는 도 3a 및 도 3b로부터의 슬롯형 부재의 사시도를 개략적으로 보여주고 있다.
도 5a 내지 도 5c는 실시예에 따른 PCB 피드스루 장치의 사시도를 개략적으로 보여주고 있다.
도 6은 인쇄 회로 기판 형태의 신호 전도체 그룹을 개략적으로 보여주고 있다.
도면은 설명의 목적만을 위한 것이며, 청구범위에 의하여 규정된 바와 같은 범위 또는 보호의 제한 역할을 하지 않는다. 도면은 반드시 일정한 비율로 그려지지는 않는다는 점이 더 언급될 수 있다.
다음 내용은 단지 예로써 그리고 도면을 참조하여 주어진 본 발명의 특정 실시예에 대한 설명이다. 도면에서, 데카르트 좌표는 피드스루 장치, 신호 전도체 경로 배열체, 진공 챔버 및 처리 시스템의 예시적인 실시예에 대한 공간 관계를 설명하기 위해 사용될 것이다. 참조 기호 X, Y 및 Z는 제1, 제2 및 제3 직교 방향을 각각 나타내기 위해 사용되며, 상이한 대상물에 대한 방향적 정의를 나타내기 위해 별개의 첨자를 포함할 수 있다. 플러스 또는 마이너스 부호는 양 또는 음의 방향을 구체적으로 나타내기 위하여 사용되거나, 부호가 문맥을 볼 때 명확하거나 중요하지 않은 경우 생략된다.
본 명세서에 제시된 방향적 정의 및 바람직한 배향은 단지 특정 실시예에 대한 기하학적 관계를 명확히 하는 역할을 한다는 점이 이해되어야 한다. 본 명세서에서 논의된 개념은 이 방향적 정의 및 바람직한 배향에 한정되지 않는다. 마찬가지로, "최상부", "최하부", "좌측", "우측", "위", "아래", "상", "하부", "근위", "원위" 등과 같은 방향적인 용어는 본 명세서에서 단지 상대적인 방향을 나타내기 위해 사용되며, 그 외에는 본 발명 또는 청구범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
용어 "표면"은 본 명세서에서 2차원적 매개 변수 표면 영역을 일반적으로 지칭하기 위하여 사용되며, 이는 완전히 편평한 형상(즉, 평면), 구간적 편평한 형상(예를 들어, 다각형 표면), 만곡진 형상(예를 들어, 원통형, 구형, 포물선형 표면 등), 오목한 형상(예를 들어, 계단형 또는 파동형 표면) 또는 더 복잡한 형상을 가질 수 있다. 용어 "평면"은 본 명세서에서 3개의 비일치 지점에 의해 한정되는 평평한 표면을 지칭하기 위해 사용된다.
도 1은 진공 챔버(20) 및 신호 전도체 경로 배열체(40)를 갖는 타겟 처리 시스템(10)을 개략적으로 보여주고 있다. 신호 전도체 케이블링(16)은 상이한 주위 조건을 갖는 2개의 영역(21, 22)을 분리하는 챔버 벽(23, 24)을 밀폐적으로 통과된다. 이 예시적인 실시예에서, 타겟 처리 시스템(10)은 하전 입자 리소그래피 시스템이며, 반도체 타겟(28)의 리소그래피 처리, 예를 들어 레지스트가 덮여 있는 반도체 기판 상으로 구조체를 생성하도록 조정되어 있다. 여기서, 다른 주위 조건은 압력 차이를 포함하고 있다.
위에서 설명된 바와 같이, 신호 전도체 케이블링은 예를 들어, 하나 이상의 PCB 형태의 광섬유 및/또는 전기 케이블링 또는 와이어링을 포함할 수 있다.
타겟 처리 시스템(10)은 진공 챔버(20) 및 입자 빔 투영 컬럼(30)을 포함하고 있다. 진공 챔버(20)는 내부 영역(21)에 진공 환경을 유지하도록 구성된다. 이 진공 환경은 10-3 밀리바(millibar) 이하의 챔버 압력(P), 예를 들어 10-7 밀리바 내지 10-4 밀리바의 압력 범위와 대응한다. 타겟 처리 시스템(10)은 진공 챔버(20)를 비우도록(즉, 진공 챔버로부터 공기 및/또는 가스를 빼내도록) 구성된 배기 수단, 예를 들어 진공 펌프 시스템(미도시)를 포함하거나 이에 연결되어 있다.
타겟 처리 시스템(10)은 또한 제어 유닛(12)을 포함하고 있다. 이 제어기(12)는 진공 챔버(20) 외부에, 예를 들어 진공 챔버(20)(도시되지 않음)의 최상단에 위치된 별도의 캐비닛에 내에 위치될 수 있다.
투영 컬럼(30)은 진공 챔버(20) 내부에 수용되며, 타겟(28)을 향하여 하나 이상의 하전 입자 빔, 예를 들어 전자 빔렛(38)을 생성, 성형 및 투영하도록 조정된다. 타겟(28)은 또한 리소그래피 처리 중에 진공 챔버(20) 내부에 위치된다. 투영 컬럼(30)은 다양한(전자) 광학 요소를 포함할 수 있으며, 다수의 빔렛(38)을 형성하기 위한 수단과 빔 스위칭 모듈(36)이 그들 중 일부이다. 빔 스위칭 모듈(36)은 광신호에 의하여 제어 가능하여 타겟(28)의 표면 상으로의 투영을 위해 빔렛(38)을 변조하고 선택한다. 광신호는 본 명세서에서 설명된 바와 같이 광섬유 피드스루 장치를 통해 진공 챔버 내로 전송될 수 있다.
전자 광학 구성 요소를 포함하는, 진공 챔버 내에 위치된 다양한 구성 요소는 전기 전도체 또는 케이블링(cabling)을 통하여, 진공 챔버 외부에 위치된 각각의 전원 공급부에 연결되어 있다. 추가 전기 전도체 또는 케이블링이 진공 챔버 외부에 위치된 제어 유닛으로부터 진공 챔버 내에 위치된 다양한 전기 구성 요소와 장치에 제어 신호를 제공한다. 전기 전도체 및/또는 광섬유를 포함하는 또 다른 신호 전도체가 진공 챔버 내에 위치된 다양한 센서로 및/또는 다양한 센서로부터 제어 유닛으로 신호를 전송하기 위하여 제공될 수 있다. 이 모든 유형의 신호가 본 명세서에 설명된 바와 같이, 전기적 피드스루 장치, 특히 PCB 피드스루 장치를 통해 진공 챔버 내로 전송될 수 있다. 예를 들어, 빔 스위칭 모듈(36) 내에 제공된 전자 구성 요소는 PCB 피드스루 장치를 통하여 전송된 신호에 의하여 전력을 공급받을 수 있고 및/또는 제어될 수 있다.
진공 챔버(20)는, 기계적으로 상호 연결되고 챔버의 내부 영역(21)과 진공 챔버(20) 외부의 영역(22) 사이에 불침투성 물질 베리어를 형성하는 다수의 벽(23, 24)에 의하여 형성된다. 한 측방향 벽(24a)에서, 진공 챔버(20)는 신호 전도체 경로 배열체(40)를 포함하는 피드스루 부분(26)을 포함하고 있다. 이 예시적인 실시예에서, 신호 전도체 경로 배열체(40)의 피드스루 부분(26)은 진공 챔버(20) 내로 측방향으로 그리고 진공 챔버로부터 밖으로 각각 향하는 2개의 대향 패널 표면을 갖고 있는, 상대적으로 편평한 패널 구조체를 포함하고 있다. 신호 전도체 경로 배열체(40)에는 복수의 피드스루 장치(50)가 제공되며, 이 피드스루 장치는 신호 전도체의 그룹, 예를 들어 광섬유(61)의 그룹(60) 또는 전도체(161)를 포함하는 PCB(160)를 측방향 벽(24a)의 피드스루 부분(26)을 통하여 라우팅시키기에 적합하다. 이하에서 본 명세서에서 더욱 상세하게 설명될 피드스루 장치는 진공 상태를 유지하면서 진공 챔버의 진공 경계(vacuum boundary)를 통하여 다양한 신호를 전송하는 것을 가능하게 한다.
이 신호 전도체는 신호 전도체 케이블링(16)의 일부이며, 이 신호 전도체 케이블링은 외부 영역(22)을 가로지르고 측방향 벽(24a)의 피드스루 부분(26)을 통하여 밀폐적으로 밀봉된 방식으로 내부 영역(21)으로 나아간다. 케이블링(16)은 일반적으로 일련의 상호 연결된 케이블 세그먼트(17, 18, 19)를 포함하고 있다. 제1 케이블링 세그먼트(17)는 외부 영역(22) 내에 위치되며, 외부 주위 조건(이 예에서는 정상 대기압(P0)에 대응함)을 겪는다. 제2 케이블링 세그먼트(18)는 벽 부분(26)을 통하여 연장되며, 외부 영역(20)에 부분적으로 위치되고, 내부 영역(21)에 부분적으로 위치되며, 여기서 후자 영역은 처리 조건(이 경우, 낮은 압력(Pi)에 대응함)과 관련된다. 제3 케이블링 세그먼트(19)는 내부 영역(21)에 완전히 위치되며, 진공 챔버(20)를 통하여 빔 스위칭 모듈(36)을 향하여 연장된다. 제2 케이블링 세그먼트(18) 내의 신호 전도체 그룹은 내부 영역(21)에 위치된 제1 말단에서의 제1 커넥터(42)들의 정돈된 그룹 및 외부 영역(22)에 위치된 반대 제2 말단에서의 제2 커넥터(44)들의 정돈된 그룹을 포함하고 있다. 제1 및 제2 커넥터(42, 44)는 예를 들어 다중극 커넥터이다.
도 2는 도 1로부터의 타겟 처리 시스템(10) 내의 신호 전도체 경로 배열체(40)의 예시적인 실시예를 개략적으로 보여주고 있다. 이 예에서, 신호 전도체 경로 배열체(40)는 섬유 경로 배열체(40a)로서 형성된다. 그러나, 도 2의 섬유 경로 배열체의 개념은 다른 유형의 신호 전도체 경로 배열체, 예를 들어 이하에서 본 명세서 내의 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 설명된 바와 같이 PCB 피드스루 장치(150)를 포함하는 전기 전도체 경로 배열체에 유사하게 적용될 수 있다.
도 2의 실시예에서, 광섬유 경로 배열체(40a)는 5개의 섬유 피드스루 장치(50a 내지 50e)를 포함하고 있다. 다른 실시예에서, 섬유 경로 배열체는 임의의 양의 정수개의 피드스루 장치를 포함할 수 있다. 이 예에서, 광섬유 경로 배열체(40a)는 5개의 섬유 피드스루 장치(50)가 밀폐적 밀봉 방식으로 장착되는 5개의 영역을 갖는 편평한 패널(26)을 포함하고 있다. 패널(26) 자체는 진공 챔버(20)의 측방향 벽(24a)에 밀봉적으로 부착 가능하고 이로부터 제거 가능한 유닛으로서 형성되어 광섬유 경로 배열체(40a)의 제조 및/또는 유지 보수를 용이하게 한다.
도 3a 및 도 3b는 도 2의 배열체(40a)로부터의 단일 섬유 피드스루 장치(50)의 상세 구성을 보여주고 있다. 섬유 피드스루 장치(50)는 슬롯형 부재(52), 베이스(62), 다수의 섬유 그룹(60) 및 밀봉 물질의 몸체(71)를 포함하고 있다. 도 3a는 대체적으로 분해된 상태의 피드스루 장치(50)를 보여주고 있으며, 여기서 슬롯형 부재(52)는 베이스(62) 내로 삽입되어 있지 않다. 도 3b는 조립된 상태의 피드스루 장치(50)를 보여주고 있으며, 여기서 슬롯형 부재(52)는 베이스(62) 내에 수용되어 있고 (도시 목적을 위해 단지 부분적으로 나타나 있는) 밀봉 몸체(71)가 도포되어 있다. 도 1을 참조하여 위에서 설명된 특징이 또한 도 2, 도 3a 및 도 3b에 나타나 있는 배열체에 존재한다.
도 2에서, 광섬유 경로 배열체(40a)가 외부 영역(22), 즉 진공 챔버(20) 외부에 대응하는 위치로부터 보여지고 있다. 이 피드스루 장치(50)들 각각은 슬롯형 부재(52; 도 3a 참조)를 포함하고 있으며, 슬롯형 부재는 관련된 베이스(62)의 관통 구멍(65) 내에 수용되고 대응하는 밀봉 몸체(71)로 덮여 있다. 이러한 각 슬롯형 부재(52)는 다수의 편평한 섬유 그룹(60)을 위한 통로를 형성한다. 섬유 그룹(60)은 대응하는 피드스루 장치(50)의 관련된 슬롯형 부재(51)를 통하여 제1 방향(X) (또한 피드스루 방향으로 지시됨)을 따라 길이 방향 부분과 함께 연장된다. 도 2 내지 도 3b는 최상부 피드스루 장치(50a)와 관련이 있는 섬유 그룹(60a 내지 60h)만을 나타내고 있다. 밀봉 몸체(71)는 대응하는 피드스루 장치(50)의, 섬유 그룹(60)이 이 장치(50)를 빠져나가는 부분을 덮으며 또한 섬유 그룹(60)을 국부적으로 깜싸고 있어 진공 챔버(20)의 내부 영역(21)을 외부 영역(22)으로부터 밀봉적으로 분리하는 물질 베리어를 제공한다. 이 예에서, 내부 영역(21)은 음의 피드스루 방향(-X) 쪽으로 향하는 패널(26)의 측부에 위치되며, 외부 영역(22)은 양의 피드스루 방향(+X) 쪽으로 향하는 패널(26) 측부에 위치된다.
도 3a 및 도 3b의 실시예가 광섬유 형태의 신호 전도체를 참조하여 논의되었지만, 교시는 전기 전도체 또는 와이어 형태로 신호 전도체에 유사하게 적용된다. 슬롯형 부재, 베이스 및 밀봉 몸체는 유사하게는, PCB가 슬롯 내로 삽입되는 PCB 피드스루를 위하여 사용될 수 있다. 이러한 PCB 피드스루의 특정 실시예가 도 5a 내지 도 5c에 도시되어 있으며 이하에서 더 설명된다.
도 3a는 슬롯형 부재(52)가 고형 물질의 몸체에 의해 형성되는 것을 도시하고 있으며, 본 예에서 이 물질은 본질적으로 알루미늄으로 이루어진다. 양 및 음의 피드스루 방향(±X)을 따라서 슬롯형 부재(52)는 제1 표면(53)과 제2 표면(54)에 의하여 각각 경계가 정해진다. 제1 및 제2 표면(53, 54)은 슬롯형 부재(52)의 본질적으로 대향 측부들 상에 위치된다. 제2 및 제3 방향(Y, Z)을 따라서 슬롯형 부재(52)는 슬롯형 부재(52)의 전체 주변부를 따라 연장되는 측표면(55, 56)에 의해 경계가 정해진다. 측표면(55, 56)은 제1 및 제2 표면(53, 54)을 상호 연결시킨다.
횡 YZ-평면에서의 이 측표면(55, 56)의 횡단면 외부 윤곽은 스타디움(stadium) 형상과 비슷하다. 스타디움은 2개의 대향 측부에 반원을 갖는 직사각형으로 구성된 2차원적 기하학적 도형이면서, 주변부는 2개의 반원형 세그먼트를 서로 연결시키는 2개의 선형 세그먼트를 포함하고 있다. 측표면(55, 56)의 스타디움-형상의 횡단면은 하나 이상의 작은 오목부 및/또는 돌출부를 포함할 수 있다.
슬롯형 부재(52)의 측표면(55, 56)은 제2 표면(54)에 접해 있는 제1 테이퍼형 표면 세그먼트(55)와, 제1 표면(53)에 접해 있는 제2 테이퍼형 표면 세그먼트(56)를 갖고 있다. 테이퍼형 형상은 횡 YZ-평면에서의 표면 세그먼트(55, 56)들 각각의 (스타디움 형상의) 횡단면 외부 윤곽이 일치하며 양의 피드스루 방향(+X)을 따라 위치의 함수로서 크기가 증가 (제1 세그먼트(55))하거나 크기가 감소 (제2 세그먼트(56))한다는 것을 의미한다.
슬롯형 부재(52)는 다수의 슬롯(58)을 한정하고 있다. 각 슬롯(58)은 실질적으로 편평한 컷-아웃부(cut-out)를 형성하며, 이는 피드스루 방향(X)을 따라서 슬롯형 부재(52)의 고형 몸체를 통하여 완전히 연장된다. 섬유의 각 그룹(60)은 관련된 슬롯(58) 내에 수용된다.
베이스(62)는 별개의 몸체에 의해 형성되며, 이 몸체는 또한 고형 물질로 형성된다. 이 예에서, 베이스(62)는 또한 본질적으로 알루미늄으로 구성된다. 베이스(62)는 피드스루 방향(X)을 따라서 본, 본질적으로 대향 측부들 상의 제1 외부 표면(63)과 제2 외부 표면(64)을 한정하고 있다. 이 예에서, 제1 및 제2 외부 표면(63, 64)은 편평하고 실질적으로 평행하다. 제1 및 제2 표면(63, 64) 사이의 거리는 베이스(62)의 두께(ΔXb)에 대응하고, 이는 본 예에서 약 20 밀리미터이다. 사용시, 베이스(62)는 도 2의 패널(26)에 단단히 고정되며, 예를 들어 제2 외부 표면(64) 상에 제공된 O-링(미도시)에 의하여 이 패널에 대해 밀봉된다.
베이스(62)는 중심 관통 구멍(65)을 한정하고 있으며, 이 관통 구멍은 베이스(62)를 통하여 완전히 연장된다. 관통 구멍(65)은 한 말단에서 제1 외부 표면(63)으로, 그리고 대향 말단에서 제2 외부 표면(64)으로 개방되어 있다. 제2 및 제3 방향(Y 및 Z)을 따라서 관통 구멍(65)은 베이스(62)의 내부 표면(66)에 의하여 경계가 정해진다. 이 내부 표면(66) 또한 테이퍼형 스타디움 형상을 갖고 있다. 이 스타디움 형상의 내부 표면(66)은 주로 슬롯형 부재(52)의 제1 측표면 세그먼트(55)와 일치한다. 이렇게 하여, 슬롯형 부재(52)는 형태-끼워맞춤 방식으로 베이스(62)의 구멍(65) 내부에 배열될 수 있다.
도 3b는 관통 구멍(65) 내에 형태-끼워맞춤 방식으로 배열된 슬롯형 부재(52)를 보여주고 있다. 이 조립된 상태에서, 슬롯형 부재(52)의 제1 측표면 세그먼트(55)와 베이스(62)의 내부 표면(66)은 인접하며, 내부 표면(66)은 제1 측표면 세그먼트(55)에 위치된 길이 방향 개구(59)의 부분을 덮는다.
도 3b에 나타나 있는 실시예의 조립 상태에서, 슬롯형 부재(52)의 제1 표면(53)은 베이스(62)의 제1 표면(63)에 대해 물러나 있다. 슬롯형 부재(52)의 제1 표면(53)과 베이스(62)의 내부 표면(66)의 일부는 공동으로 리셉터클(69)을 한정한다. 이 예에서, 리셉터클(69)은 주로 스타디움(stadium)-형상이다.
밀봉 몸체(71)를 형성하기 위하여, 리셉터클(69)은 초기에 실런트 물질로 채워진다. 이 예에서, 리셉터클(69)은 제1 표면(63)의 높이까지 채워진다. 경화 후, 이 실런트 물질은 밀봉 몸체(71)를 형성한다. 이 밀봉 몸체(71)는 섬유 그룹(60)이 슬롯(58)을 빠져나가는 슬롯(58)의 부분뿐만 아니라 슬롯형 부재(52)의 제1 표면(53)과 제2 표면 세그먼트(56)를 덮어 섬유 그룹(60)을 감싼다. 도 3b에서, 예시적인 목적을 위하여 밀봉 몸체(71)의 일부만이 나타나 있다. 이 예에서, 완성된 밀봉 몸체(71)가 리셉터클(69)의 전체 공간을 차지하여 밀봉 방식으로 모든 슬롯(58)을 덮고 모든 섬유 그룹(60)을 감싼다는 점이 이해되어야 한다.
도 4a 및 도 4b는 도 3a 및 도 3b로부터의 슬롯형 부재(52)의 보다 상세한 구성을 개략적으로 보여주고 있다. 비슷한 또는 유사한 상세한 구성이 아래의 도 5a 내지 도 5c로부터의 슬롯형 부재(152)에 대해 적용된다. 슬롯형 부재(52) 내의 각 슬롯(58)은 제1 표면(53)과 제2 표면(54) 사이에서, 피드스루 방향(X)을 따라서 슬롯형 부재(52)의 고형 몸체를 통하여 완전히 연장된다. 슬롯형 부재(52)의 제1 표면(53)과 제2 표면(54) 사이의 거리는 슬롯형 부재(52)의 두께(ΔXm)와 대응한다. 이 예에서, 슬롯형 부재 두께(ΔXm)는 약 17 밀리미터이다. 피드스루 방향(X)으로의 슬롯(58)의 길이(ΔXs)는 슬롯형 부재(52)의 두께(ΔXm)와 동일하다. 피드스루 방향(X)을 따르는 베이스(62)의 두께(ΔXb)는 제1 측표면 세그먼트(55)에 위치된 길이 방향 구멍(59)의 부분이 내부 표면(66)으로 덮이는 것을 허용하기에 충분하다.
도 4a는 슬롯(58)이 또한 길이 방향 개구(59) 내로 개방된 것을 도시하고 있으며, 길이 방향 개구는 슬롯형 부재(52)의 전체 측표면(55, 56)을 따라 연장되고, 따라서 제1 테이퍼형 측표면 세그먼트(55)와 제2 테이퍼형 측표면 세그먼트(56) 모두와 교차한다. 이 길이 방향 개구(59)는 슬롯형 부재(52)의 측표면(55, 56)의 양 선형 부분(57a, 57b) (도 4b 참조) 상에 제공된다.
도 4b는 슬롯(58)과 섬유 그룹(60) 간의 상호 관계를 보다 상세하게 도시하고 있다. 하나의 섬유 그룹(60) 내의 개별 섬유(61)들은 선형 어레이에서 측방향으로 배열되어 있다. 이 예에서, 각 섬유 그룹(60)은 적어도 20 개의 섬유(61)에 의하여 형성되며, 이들은 동일 방향의 그리고 인접하는 섬유(61)의 단일 층 어레이에서 서로 나란히 연장된다. 섬유(61)들은 상호 평행한 방식으로 국부적으로 연장되며, 따라서 섬유(61)들의 국부적인 접선 벡터들은 동일한 방향을 (여기서는 피드스루 방향(X)을 따라서) 향한다. 각 개별 섬유(61)는 2개의 바로 이웃하는 섬유(61)만을 갖는다. 이것에 대한 예외는 섬유 그룹(60)의 2개의 측부에 배열되고 단지 하나의 바로 이웃하는 섬유 (즉, 제2 섬유(61b)와 끝에서 두번째의 섬유(61i) 각각)를 갖는 제1 섬유(61a)와 마지막 섬유(61j)이다. 광섬유(61)는 본질적으로 동일한 섬유 직경(øf)을 갖는다. 섬유 직경(øf)은 약 0.125 밀리미터 내지 0.25 밀리미터의 범위 내일 수 있다. 이 예에서, 섬유 직경(øf)은 약 0.175 밀리미터의 값을 갖는다. 결과적으로, 제2 방향(Y)을 따르는 섬유 그룹(60)의 두께(Hf)는 섬유 직경(øf)과 실질적으로 동일하며, 제3 방향(Z)을 따르는 섬유 그룹(60)의 폭(Wf)은 섬유 직경(øf)의 적어도 20배이다.
각 슬롯(58)은, 여기서는 (양/음) 제3 방향(Z) (또한 깊이 방향(Z)으로 표시됨)을 따라서 슬롯형 부재(52) 내로 수직으로 연장된다. 슬롯(58)은 이 깊이 방향(Z)으로의 깊이(ΔZs)를 가지며, 이는 그룹 폭(Wf) (즉, 이 예에서 섬유 직경(øf)의 적어도 20배)과 적어도 동일하다. 슬롯(58)은 제2 방향(Y)으로의 폭(ΔYs)을 가지며, 이는 øf<ΔYs< 2·øf를 따른다. 이 예에서, 슬롯 폭(ΔYs)은 섬유 직경(ø)보다 단지 아주 조금 크며, 약 0.25 밀리미터의 값을 갖고 있다. 대응하는 슬롯(58) 내에 수용될 때, 섬유(61)는 적어도 슬롯(58)의 전체 범위를 따라서 서로 교차하지 않을 것이다.
광섬유(61)는 외부 표면이 알루미늄으로 코팅되어 진공 챔버(20) 내부의 가스 방출 효과를 감소시킨다. 이 알루미늄 코팅부는 또한 슬롯형 부재(52), 베이스(62) 및 광섬유(61)로의 밀봉 몸체(71)의 접착을 용이하게 한다.
대안적인 실시예에서, 한 섬유 그룹 내의 일부 또는 모든 섬유는 측 방향으로 (여기서는, 깊이 방향(Z)으로)에 바로 인접하지 않는다. 대신에, 바로 이웃하는 섬유들의 일부 또는 모든 쌍은 그 사이에 작은 공간을 한정하면서 서로 나란히 연장될 수 있다. 이러한 공간은 대응하는 섬유의 가로지르는 횡단면 주변부의 더 많은 부분이 밀봉 몸체 (예를 들어, 경화된 실런트 물질)로 감싸지는 것을 허용한다. 이러한 실시예에서, 섬유 그룹의 폭(Wf)은 그룹 내의 섬유의 수와 섬유 직경(øf)의 곱을 초과할 것이다.
도 5a 및 도 5b는 조립된 상태의 도 5c에 도시된 PCB 피드스루 장치(150)와 같은 PCB 피드스루 장치의 세부 구조를 도시하고 있다. 도 5a 및 5b는 PCB(160, 160a 내지 160d)가 각각 삽입되어 있는 슬롯(159, 159a, 159b)을 구비한 슬롯형 부재(152a, 152b)를 보여주고 한다. 도 5a 및 5b에서, 슬롯형 부재(152a, 152b)는 베이스(162) 내로 삽입되지 않았다.
도 5a 내지 도 5c의, 본 명세서에서 이하에서는 152에 의하여 지칭되는 슬롯형 부재(152, 152a, 152b)는 도 3a 및 도 3b의 슬롯형 부재(52)와 유사하다. 슬롯형 부재(152)는 고형 물질의 몸체에 의하여 형성되며, 예를 들어 본질적으로 알루미늄으로 이루어진다. 양 및 음의 피드스루 방향(±X)을 따라서, 슬롯형 부재(152)는 제1 표면(153)과 제2 표면(154)에 의하여 각각 경계가 정해진다. 제1 및 제2 표면(153, 154)은 슬롯형 부재(152)의 기본적으로 대향 측들 상에 위치된다. 제2 및 제3 방향(Y, Z)을 따라서, 슬롯형 부재(152)는 슬롯형 부재의 전체 외주부를 따라 연장되는 측표면(155, 156)에 의해 경계가 정해진다. 측표면(155, 156)은 제1 및 제2 표면(153, 154)을 상호 연결시킨다.
횡 YZ-평면에서의 이 측표면(155, 156)의 횡단면 외부 윤곽은 스타디움 형상과 비슷하다. 경기장은 2개의 대향 측부에 반원을 갖는 직사각형으로 구성된 2차원적 기하학적 도형이면서, 주변부는 2개의 반원형 세그먼트를 서로 연결시키는 2개의 선형 세그먼트를 포함하고 있다. 측표면(155, 156)의 스타디움-형상의 횡단면은 하나 이상의 작은 오목부 및/또는 돌출부를 포함할 수 있다.
슬롯형 부재(152)의 측표면(155, 156)은 제2 표면(154)에 접해 있는 제1 테이퍼형 표면 세그먼트(155)와, 제1 표면(153)에 접해 있는 제2 테이퍼형 표면 세그먼트(156)를 갖고 있다. 테이퍼형 형상은 횡 YZ-평면에서의 표면 세그먼트(155, 156)들 각각의 (스타디움 형상의) 횡단면 외부 윤곽이 일치하며 양의 피드스루 방향(+X)을 따라 위치의 함수로서 크기가 증가 (제1 세그먼트(155))하거나 크기가 감소 (제2 세그먼트(156))한다는 것을 의미한다.
슬롯형 부재(152)는 하나 이상의 슬롯(158)을 한정하고 있다. 도 5a의 슬롯형 부재(152a)는 하나의 슬롯(158)을 구비하고 있으며, 이러한 이유로 하나의 PCB(160)를 피드스루한다. 도 5b의 슬롯형 부재(159b)는 4개의 슬롯(158)을 포함하고 있어 4개의 PCB(160a 내지 160d)를 피드스루하는 것을 가능하게 한다. 슬롯형 부재에 제공된 슬롯(158)의 개수뿐만 아니라 그 배열, 즉 슬롯형 부재의 위치 및 배향, 그리고 슬롯형 부재(152)의 특정 치수는 특정 적용 및 PCB의 배열 및/또는 피드스루 내에 배열되어야 할 전기 연결부를 기초로 하여 선택될 수 있다.
도시된 실시예에서, PCB 피드스루 장치에 대한 슬롯형 부재(152) 내의 슬롯(158)은 Y 방향을 따라, 즉 광섬유 피드스루 장치(50)의 슬롯형 부재(52) 내의 슬롯(58)의 방향에 실질적으로 수직하게 향한다. 그러나, PCB 피드스루 장치에 대한 슬롯(158)은 대안적으로 Z 방향을 따라서, 광섬유 피드스루 장치에 대한 슬롯(58)과 동일한 방향으로 배향될 수 있으며 또한 그 반대도 될 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 또한, 슬롯형 부재는 PCB를 수용하기 위한 하나 이상의 슬롯(158) 및 광섬유 그룹을 수용하기 위한 하나 이상의 슬롯(58)을 갖고 구성될 수 있다.
각 슬롯(158)은 실질적으로 편평한 컷-아웃부(cut-out)를 형성하며, 이는 피드스루 방향(X)을 따라서 슬롯형 부재(152)의 고형 몸체를 통하여 완전히 연장된다. 각 PCB(160)는 관련된 슬롯(158) 내에 수용된다. 슬롯(158)의 폭(ΔZsa)은 슬롯(158)을 통과하는 영역에서의 PCB(160)의 두께를 약간 초과한다. 예를 들어, PCB는 두께가 300 ㎛일 수 있으며, 그에 의하여 슬롯은 400 내지 500 ㎛의 폭을 갖는다. 슬롯의 깊이(ΔYsa)는 바람직하게는 슬롯(158)을 통과하는 영역에서 PCB(160)의 폭을 초과한다.
도 4a의 예시와 유사하게, 슬롯형 부재(152)의 각 슬롯(158)은 제1 표면(153)과 제2 표면(154) 사이에서 피드스루 방향(X)을 따라서 슬롯형 부재(152)의 고형 몸체를 통해 완전히 연장된다. 슬롯형 부재(152)의 제1 표면(153)과 제2 표면(154) 사이의 거리는 슬롯형 부재(152)의 두께(ΔXm)와 대응한다. 피드스루 방향(X)으로의 슬롯(158)의 길이(ΔXs)는 슬롯형 부재(152)의 두께(ΔXm)와 동일하다. 피드스루 방향(X)을 따른 베이스(162)의 두께(ΔXb)는 제1 측표면 세그먼트(155)에 위치된 길이 방향 개구(159)의 부분이 내부 표면에 의하여 덮이는 것을 허용하기에 충분하다.
슬롯(158)은 또한 길이 방향 개구(159) 내로 개방되어 있으며, 이 길이방향 개구는 슬롯형 부재(152)의 전체 측표면(155, 156)을 따라 연장되어 있어, 제1 테이퍼형 측표면 세그먼트(155)와 제2 테이퍼형 측표면 세그먼트(156) 모두와 교차한다.
도 5c는 도 1의 신호 전도체 경로 배열체(40)에 포함될 수 있는 PCB 피드스루 장치(150)를 보여주고 있다. PCB 피드스루 장치(150)는 슬롯형 부재(152), 베이스(162), 다수의 전기 전도체 (도 5a 내지 도 5c에 도시되지 않음)를 포함하는 PCB(160) 및 밀봉 물질 몸체(171)를 포함하고 있다. 도 5c는 조립된 상태의 피드스루 장치(150)를 보여주고 있으며, 여기서 슬롯형 부재(152)는 베이스(162) 내에 수용되어 있고 (도시 목적을 위하여 부분적으로 나타나 있는) 밀봉 몸체(171)가 도포되어 있다. 도 1을 참조하여 위에서 설명된 특징은 또한 도 5a 내지 도 5c에 나타나 있는 배열체에 존재한다. 슬롯형 부재(152)가 도 5a 및 도 5b를 참조하여 설명되었다.
특히, 도 5c의 피드스루 장치는 도 5a에 도시된 바와 같이 슬롯형 부재와 PCB를 포함하고 있다. 유사하게, 도 5c의 슬롯형 부재(152b)와 PCB(160a 내지 160c)는 베이스(162)에 배열되어 PCB 피드스루 장치를 형성할 수 있다.
도 5c에 도시된 베이스(162)는 도 3a 및 도 3b의 베이스(62)와 유사하다. 베이스(162)는 별개의 몸체에 의하여 형성되며, 이 몸체는 또한 고형 물질, 예를 들어 기본적으로 알루미늄으로 형성된다. 베이스(162)는 피드스루 방향(X)을 따라서 본, 본질적으로 대향 측부들 상의 제1 외부 표면(163)과 (제2 외부 표면(64)과 유사한) 제2 외부 표면을 한정한다. 이 예에서, 제1 및 제2 외부 표면은 편평하고 실질적으로 평행하다. 제1 및 제2 표면 사이의 거리는 베이스(162)의 두께(ΔXb)에 대응하며, 이는 이 예에서 약 20 밀리미터이다. 도 2에 도시된 원리에 따른 신호 전도체 경로 배열체에서의 사용시, 베이스(162)는 패널(26)에 단단히 고정되며 예를 들어 제2 외부 표면 상에 제공된 O-링(도시되지 않음)에 의하여 이 패널에 대하여 밀봉된다.
베이스(162)는 베이스(162)를 통하여 완전히 연장되는 (관통 구멍(65)과 유사한) 중심 관통 구멍을 한정한다. 관통 구멍은 한 말단에서 제1 외부 표면(163)으로, 그리고 대향 말단에서 제2 외부 표면으로 개방되어 있다. 제2 및 제3 방향(Y 및 Z)을 따라서 관통 구멍은 베이스(162)의 (내부 표면(66)과 유사한) 내부 표면에 의하여 경계가 정해진다. 이 내부 표면 또한 테이퍼형 스타디움 형상을 갖고 있다. 이 스타디움 형상의 내부 표면은 주로 슬롯형 부재(152)의 제1 측표면 세그먼트(155)와 일치한다. 이렇게 하여, 슬롯형 부재(152)는 형태-끼워맞춤 방식으로 베이스(162)의 관통 구멍 내부에 배열될 수 있다.
도 5c는 관통 구멍(65) 내부에 형태-끼워맞춤 방식으로 배열된 슬롯형 부재(152)를 보여주고 있다. 이 조립된 상태에서, 슬롯형 부재(152)의 제1 측표면 세그먼트(155)와 베이스(162)의 내부 표면은 인접하며, 내부 표면은 제1 측표면 세그먼트(155)에 위치된 길이 방향 구멍(159)의 부분을 덮는다.
도 5c의 실시예에서, 슬롯형 부재(152)의 제1 표면(153)은 베이스(162)의 제1 표면(163)에 대해 후퇴되며, 그에 의하여 제1 표면(153)과 내부 표면의 일부는 공동으로 리셉터클(169)을 한정한다.
밀봉 몸체(171)를 형성하기 위하여, 리셉터클(169)은 초기에 실런트 물질로 채워진다. 이 예에서, 리셉터클(169)은 제1 표면(163)의 높이까지 채워진다. 경화 후, 이 실런트 물질은 밀봉 몸체(171)를 형성한다. 이 밀봉 몸체(171)는 PCB(160)가 슬롯(158)을 빠져나가는 슬롯(158)의 부분뿐만 아니라 슬롯형 부재(152)의 제1 표면(153) 및 제2 표면 세그먼트(156)를 덮어 PCB(160)를 감싼다. 도 5c에서, 예시적인 목적으로 밀봉 몸체(171)의 일부만이 나타나 있다. 이 예에서, 완성된 밀봉 몸체(171)는 리셉터클(169)의 전체 공간을 차지하여 밀봉 방식으로 모든 슬롯(158)을 덮고 모든 PCB(160)를 감싼다는 점이 이해되어야 한다.
본 명세서에 설명된 바와 같은 PCB 피드스루 장치, 예를 들어 PCB 피드스루(150)는 도 2의 광섬유 경로 배열체(40a)와 유사한, 예를 들어 PCB 경로 배열체를 형성하는 신호 전도체 경로 배열체에 포함될 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 PCB 피드스루 장치(150)의 PCB(160)의 실시예를 개략적으로 도시하고 있다. PCB(160)는 중심 부분(180)을 포함하고 있으며, 그의 중간 부분(180a)은 슬롯(158) 내로 삽입되도록 그리고 밀봉 몸체(171)에 의해 밀봉되도록 구성되어 있다. 이를 위하여, 밀폐 시일을 형성하기 위해 중간 부분(180a)의 외부 표면은 밀봉 몸체와의 양호한 접착을 제공하는 물질을 구비하고 있다. 이는 예를 들어 구리 코팅, 또는 밀봉 몸체가 접착되는 임의의 다른 물질에 의해 실현될 수 있다. PCB(160)는 피드스루 장치의 진공 측에 배열된 제1 부분(181) 및 피드스루 장치의 주위 측에 배열된 제2 부분(182)을 포함하고 있다. 제1 및 제2 부분(181, 182)은 그의 원위 부분(180b, 180c)들을 통해 중심 부분(180)에 연결된다. 원위 부분(180b, 180c)은 밀봉 몸체와 접촉하지 않으며, 이런 이유로 밀봉 몸체와의 양호한 접착력을 갖는 물질을 반드시 구비할 필요는 없다. 하지만 이들은 이러한 물질을 구비할 수 있다. PCB(160)의 상이한 부분, 특히 제1 부분(181)과 중심 부분(180)은 낮은 가스 방출 특성을 갖는 진공 호환성이 되도록 더 구성된다.
중심 부분(180)에 관하여 제1 및/또는 제2 부분(181, 182)의 원하는 배열, 예를 들어 배향에 따라, PCB의 중심 부분(180)은 가요성 PCB에 의하여 또는 강성 PCB에 의하여 형성될 수 있다. 제1 및 제2 부분(181, 182)은 일반적으로 강성이다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 부분(181, 182)은 제1 커넥터(142a 내지 142d) 및 제2 커넥터(144a 내지 144d)를 각각 포함하고 있다. 제1 커넥터(142)는 진공 챔버 내에 위치된 케이블 또는 와이어링에 대한, 예를 들어 도 1의 제3 케이블 세그먼트(19)에 대한 연결을 위하여 구성된다. 유사하게, 제2 커넥터(144)는 진공 챔버 외부에 위치된 케이블 또는 와이어링에 대한, 예를 들어 도 1의 제1 케이블 세그먼트(17)에 대한 연결을 위하여 구성된다. 또한, 제1 및 제2 부분(181, 182)은 다양한 전자 구성 요소(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 중심 부분(180)을 통과하는 전기 전도체(161a 내지 161d)는 제1 및 제2 전도체(142a 내지 142d, 144a 내지 144d)를 연결한다. 설명의 용이함을 위하여, 도 6b에는 단지 4개의 전도체가 나타나 있다. 하지만, 전도체의 수는 일반적으로 훨씬 더 클 수 있다. 또한, 도 6b에는 단지 하나의 전도체 층이 나타나 있다. 그러나, PCB(160)는 다수의 전도체 층을 포함할 수 있다. 이러한 이유로, PCB는 전기 전도체의 정렬된 배열을 제공한다.
본 발명은 그 사상 또는 본질적인 특성을 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구현될 수 있다. 설명된 실시예는 모든 면에서 단지 예시적인 것으로서 고려되어야 하며 제한적인 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 전술한 설명보다는 첨부된 청구 범위에 의해 표시된다. 본 발명의 대안적이고 동등한 실시예가 구상되고 실행될 수 있다는 점이 당업자에게는 명백할 것이다. 청구범위의 등가물의 의미 및 범위 내에 있는 모든 변경이 청구범위 내에 포함되어야 한다.
본 기술 분야의 숙련된 그리고 본 명세서 내의 교시에 의해 정보를 얻은 자들은 본 발명이 예를 들어 PCB에 배열된, 광섬유 및/또는 전기 전도체와 같은 다수의 신호 전도체를 포함하는 임의의 수의 신호 전도체 그룹의 피드스루에 적용 가능하다는 것을 인식할 것이다. 임의의 수의 신호 전도체 경로 배열체가 사용될 수 있으며, 각 배열체는 임의의 수의 피드스루 장치를 포함할 수 있다.
제안된 피드스루 장치 및/또는 신호 전도체 경로 배열체는 다양한 유형의 진공 챔버 및/또는 타겟 처리 시스템에 사용될 수 있다. 타겟 처리 시스템은, 예를 들어 하전 입자 빔렛 리소그래피 시스템, 전자기 빔 리소그래피 시스템, 또는 상이한 주위 조건들을 갖는 영역들 사이에 신호 전도체의 밀폐 피드스루를 요구하는 다른 유형의 처리 시스템일 수 있다.
위의 내용을 제외하고, 피드스루 장치의 슬롯형 부재의 측표면과 베이스의 내부 표면의 횡단면 형상이 스타디움에 따라 형상화될 필요가 있다는 것이 인식될 것이다. 그 대신, 다른 형상, 예를 들어 둥근 직사각형, 타원형, 원형, 다각형 또는 다른 횡단면 형상이 가능할 수 있다.
본 실시예들은 다음 항목들을 이용하여 더 설명될 수 있다:
1. 서로 나란히 연장되어 그룹 폭을 갖는 신호 전도체 그룹(60; 160)을 형성하는 다수의 신호 전도체(61; 161) 주위에 밀폐 시일을 형성하기 위한 피드스루 장치(50; 150)로서,
- 주로 피드스루 방향(X) 쪽으로 향하는 제1 표면(53; 153), 주로 피드스루 방향의 반대쪽으로 향하는 제2 표면(54; 54) 및 상기 제1 표면과 상기 제2 표면을 상호 연결시키고 상기 피드스루 방향에 비평행한 방향으로 외측으로 향하는 측표면(55, 56; 155, 156)에 의하여 경계가 정해지는 슬롯형 부재(52; 152);
- 상기 피드스루 방향을 따라 베이스를 통하여 완전히 연장되는 구멍(65)을 갖는 베이스(62; 162)를 포함하며,
상기 구멍은 상기 슬롯형 부재를 수용하도록 조정되고, 상기 슬롯형 부재는 적어도 하나의 슬롯(59; 159)을 더 포함하며, 상기 슬롯은 상기 슬롯형 부재를 통해 상기 피드스루 방향을 따라 연장되고 상기 제1 및 제2 표면으로 개방되어 상기 신호 전도체 그룹이 상기 제1 표면으로부터 상기 슬롯형 부재를 통해 상기 제2 표면으로 나아가는 것을 허용하며, 상기 슬롯은 상기 측표면을 따라 길이 방향 개구(59; 159)로 더 개방되며 상기 측표면으로부터 상기 피드스루 방향을 가로지르는 깊이 방향(Z; Y)을 따라 상기 슬롯형 부재 내로 슬롯 깊이(ΔZs; ΔYsa)까지 연장되고, 상기 슬롯 깊이는 상기 그룹 폭과 동일하거나 이보다 크며(ΔZs≥Wf; ΔYsa≥Wf),
상기 베이스(62; 162)는 상기 구멍(65)을 직접 둘러싸는 내부 표면(66)을 한정하고, 상기 구멍 내로 수용될 때 상기 내부 표면(66)은 상기 슬롯형 부재(52; 152)의 상기 측표면(55, 56; 155, 156)과 상기 길이 방향 개구(59; 159)의 적어도 일부를 덮는 피드스루 장치(50; 150).
2. 제1항에 있어서, 상기 슬롯형 부재(52; 152)가 상기 구멍 내에 수용될 때 상기 슬롯형 부재(52; 152)의 상기 제1표면(53; 153)이 상기 구멍(65) 바로 주위의 상기 베이스의 표면(63; 163)에 대하여 상기 피드스루 방향을 따라 오목하여, 적어도 상기 슬롯형 부재의 상기 제1 표면과 상기 베이스의 상기 내부 표면(66)이 밀봉 몸체(71; 171)가 수용될 수 있는 리셉터클(69)을 형성하는 피드스루 장치(50; 150).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 슬롯형 부재의 상기 측표면(55,56; 155,156)은 스타디움 또는 둥근 직사각형과 유사한 횡단면 형상을 가지며, 상기 관통 구멍 주위의 상기 베이스의 상기 내부 표면(66)은 상기 슬롯형 부재를 형태-끼워맞춤 방식으로 수용하도록 조정된 횡단면 형상을 갖는 피드스루 장치(50; 150).
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 슬롯형 부재의 측표면(55, 156; 155, 156)은 상기 피드스루 방향(X)에 수직인 방향(Y)을 따라 병진적으로 대칭적 방식으로 연장되는 편평한 표면 부분(57)을 한정하며, 상기 길이 방향 구멍(59; 159)은 상기 편평한 표면 부분에 위치되고, 상기 적어도 하나의 슬롯(58; 158)은 상기 깊이 방향을 따라 그리고 상기 편평한 표면 부분에 수직으로 상기 슬롯형 부재 내로 연장되는 피드스루 장치(50; 150).
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 슬롯형 부재의 측표면(55, 56; 155, 156)은 피드스루 방향을 따라 축(A1)을 향하여 안쪽으로 테이퍼진 제1 측표면 세그먼트(55; 155)를 한정하며, 상기 베이스(62, 162)의 상기 내부 표면은 상기 안쪽으로 테이퍼진 제1 측표면 세그먼트와 일치하는 피드스루 장치(50; 150).
6. 제5항에 있어서, 상기 슬롯형 부재의 상기 측표면(55,56; 155,156)은 상기 피드스루 방향(X)을 따라 상기 축(A1)을 향하여 안쪽으로, 그러나 상기 제1 측표면 세그먼트(55; 155)에 대하여 반대로 테이퍼진(tapered), 필렛된(filleted) 또는 모따기된(chamfered) 제2 외부 표면 세그먼트(56; (55; 155)를 포함하며 및/또는 상기 베이스(62, 162)의 내부 표면은 상기 축에서 떨어져 외측으로 테이퍼진, 필렛된 또는 모따기된 내부 표면 세그먼트를 포함하여 상기 제2 측표면 세그먼트 및/또는 내부 표면 세그먼트는 상기 슬롯형 부재의 적어도 하나의 길이 방향 개구에 바로 접해 있는 안쪽 주변 오목부(70; 170)를 한정하며, 상기 오목부는 상기 밀봉 몸체(71; 171)의 일부분을 수용하도록 구성된 피드스루 장치(50; 150).
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다수의 신호 전도체(61; 161)는 다수의 광섬유(61), 다수의 전기 전도체로서 및/또는 인쇄 회로 기판(160) 내의 전도체(161)로서 제공되는 피드스루 장치(50; 150).
8. 신호 전도체 경로 배열체에 있어서,
- 슬롯형 부재(52; 152)가 베이스(62; 162)의 구멍 내에 수용되어 있는, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 피드스루 장치(50; 150);
- 서로 나란히 연장되어 그룹 폭(Wf)을 갖는 신호 전도체 그룹(60; 160)을 형성하며, 상기 신호 전도체 그룹이 상기 슬롯형 부재의 슬롯(58; 158) 내부에 길이 방향 부분과 함께 배열되어 상기 피드스루 장치를 통해 상기 슬롯형 부재의 제1 및 제2 표면(53, 54; 153; 154) 사이에서 피드스루 방향(X)으로 연장되는, 다수의 신호 전도체(61; 161); 및
- 상기 신호 전도체 그룹이 상기 슬롯을 빠져나가는 상기 슬롯(58; 158)의 적어도 일부와 상기 슬롯형 부재의 제1 표면(53; 153)을 덮어 상기 신호 전도체 그룹을 감싸고 상기 슬롯형 부재의 외부에 있고 상기 슬롯형 부재의 상기 제1 및 제2 표면에 각각 접해 있는 제1 및 제2 영역(21, 22) 사이에 밀폐 베리어를 제공하는 밀봉 몸체(71; 171)를 포함하는 신호 전도체 경로 배열체(40).
9. 제8항에 있어서, 어레이 내에서 서로 나란히 연장되어 그룹 폭(Wfi)을 갖는 추가 신호 전도체 그룹(60; 60i; 160)을 형성하는 추가 신호 전도체(61; 161)를 포함하며,
상기 슬롯형 부재는 추가 슬롯(58i; 158i)을 포함하며, 상기 슬롯은 상기 슬롯형 부재를 통해 상기 피드스루 방향을 따라 연장되고 상기 제1 및 제2 표면으로 개방되어 상기 신호 전도체 그룹이 상기 제1 표면으로부터 상기 슬롯형 부재를 통해 상기 제2 표면으로 나아가는 것을 허용하며;
각 추가 슬롯은 상기 측표면을 따라 각각의 길이 방향 개구(59i; 159i)로 개방되며 상기 측표면으로부터 상기 슬롯형 부재 내로 슬롯 깊이(ΔZsi; ΔYsa)까지 연장되고;
상기 길이 방향 개구는 상기 슬롯형 부재의 측표면의 동일 및/반대의 편평한 부분들(57; 157) 상에 제공되고, 상기 밀봉 몸체(71; 171)는 모든 슬롯을 덮어 밀폐 베리어를 형성하는 신호 전도체 경로 배열체(40).
10. 제9항에 있어서, 상기 슬롯형 부재의 상기 제1표면(53; 153)이 상기 구멍 바로 주위의 상기 베이스(62; 162)의 표면(63; 163)에 대하여 상기 피드스루 방향을 따라 오목하여, 적어도 상기 슬롯형 부재의 상기 제1 표면과 상기 베이스의 상기 내부 표면이 상기 밀봉 몸체(71; 171)가 수용되는 리셉터클(69)을 형성하는 신호 전도체 경로 배열체(40).
11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 신호 전도체들은 신호 전도체 직경(øf)을 갖고 단일 층 어레이 형태로 서로 나란하게 배열되어, 상기 신호 전도체 직경과는 적어도 동일하지만 상기 신호 전도체 직경의 2배보다 작은 그룹 두께(Hf)를 갖는 상기 신호 전도체 그룹을 형성하는 신호 전도체 경로 배열체(40).
12. 제11항에 있어서, 상기 슬롯(58; 158)은 상기 피드스루 방향(X)과 슬롯 깊이(Zs; Ysa) 모두를 가로지르는 슬롯 폭(ΔYs; ΔZsa)을 가지며, 상기 슬롯 폭은 øf<ΔYs; ΔZsa<2·øf에 의하여 한정된 범위 내에 있는 신호 전도체 경로 배열체(40).
13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 슬롯형 부재(52, 152)와 상기 베이스(62, 162)는 하나 이상의 고형 물질을 포함하는 강체를 형성하며, 상기 밀봉 몸체(71; 171)는 경화될 때 상기 하나 이상의 고형 물질에 접착되고 상기 슬롯형 부재를 상기 베이스에 고정시키는 액체 실런트 물질로부터 형성되는 신호 전도체 경로 배열체(40).
14. 제13항에 있어서, 신호 전도체는 슬롯형 부재(52; 152)의 물질과 본질적으로 동일한 물질로 또는 슬롯형 부재의 물질과는 상이하지만 상기 액체 실런트 물질이 또한 부착되는 물질로 코팅된 신호 전도체 경로 배열체(40).
15. 제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 신호 전도체 그룹 및/또는 추가 신호 전도체 그룹은 상기 제1 영역(21)에 위치된 제1 말단에서의 제1 커넥터(42; 142)를 포함하며, 및/또는 상기 제2 영역(22)에 위치된 반대의 제2 말단에서의 제2 커넥터(44; 144)를 포함하는 신호 전도체 경로 배열체(40).
16. 적어도 하나의 벽(23, 24) 및 상기 벽에 또는 상기 벽 상에 제공된, 제8항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 단일 전도체 경로 배열체(40)를 포함하며, 상기 신호 전도체(60; 160)의 그룹은 상기 측벽의 일 측 상의 제1 영역(21)으로부터 상기 벽을 관통하여 피드스루 장치(50; 150)를 통해 상기 벽의 반대측 상의 제2 영역(22)으로 연장되는 진공 챔버(20).
17. 제16항에 따른 진공 챔버(20)를 포함하는 타겟 처리 시스템(10).
18. 제17항에 있어서, 리소그래피 노광 시스템으로서 형성된 타겟 처리 시스템(10).
19. 제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 타겟 처리 시스템은 상기 진공 챔버(20) 내부의 타겟(28)을 향하여 방사선(38)의 빔을 생성 및 투영하도록 구성되고, 상기 진공 챔버 내부에 배치되고 제어 신호에 기초하여 상기 타겟 상으로의 투영을 위하여 빔을 변조 및/또는 선택하도록 구성된 빔 스위칭 모듈(36)을 포함하며, 상기 신호 전도체 경로 배열체(40)는 상기 피드스루 장치(50; 150)를 통하여 연장된 상기 신호 전도체(61; 161)를 통해 상기 제어 신호를 상기 진공 챔버 외부의 제어 유닛(12)으로부터 상기 빔 스위칭 모듈로 전송하도록 조정된 타겟 처리 시스템(10).
20. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 피드스루 장치(50; 150)를 위한, 또는 제8항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 신호 전도체 경로 배열체(40)를 위한 슬롯형 부재(52; 152)로서,
상기 슬롯형 부재(52; 152)는 주로 피드스루 방향(X) 쪽으로 향하는 제1 표면(53; 153), 주로 피드스루 방향의 반대쪽으로 향하는 제2 표면(54; 54) 및 상기 제1 표면과 상기 제2 표면을 상호 연결시키고 상기 피드스루 방향에 비평행한 방향으로 외측으로 향하는 측표면(55, 56; 155, 156)에 의하여 경계가 정해지며,
상기 슬롯형 부재는 적어도 하나의 슬롯(59; 159)을 더 포함하며, 상기 슬롯은 상기 슬롯형 부재를 통해 상기 피드스루 방향을 따라 연장되고 상기 제1 및 제2 표면으로 개방되어 그룹 폭(Wf)을 갖는 신호 전도체 그룹(60; 160)이 상기 제1 표면으로부터 상기 슬롯형 부재를 통해 상기 제2 표면으로 나아가는 것을 허용하며, 상기 슬롯은 상기 측표면을 따라 길이 방향 개구(59; 159)로 더 개방되며 상기 측표면으로부터 상기 피드스루 방향을 가로지르는 깊이 방향(Z; Y)을 따라 상기 슬롯형 부재 내로 슬롯 깊이(ΔZs; ΔYsa)까지 연장되고, 상기 슬롯 깊이는 상기 그룹 폭과 동일하거나 그룹 폭보다 큰(Zs≥Wf; Ysa≥Wf) 슬롯형 부재(52; 152).
10: 타겟 처리 시스템(예를 들어, 리소그래피 시스템)
12: 시스템 제어기
14: 광신호 생성기
16: 신호 전도체 케이블링
17: 제1 케이블 세그먼트(외부)
18: 제2 케이블 세그먼트(중간 전이부)
19: 제3 케이블 세그먼트(내부)
20: 진공 챔버
21: 제1 영역(예를 들어, 진공 챔버 영역)
22: 제2 영역(예를 들어, 외부 영역)
23: 상부 챔벅 벽
24: 측방향 챔버 벽
26: 피드스루 벽 부분
28: 타겟
30: 입자 빔 컬럼
32: 입자 빔 소스(예를 들어, 전자 빔 소스)
34: 입자 빔 콜리메이터
36: 빔렛 전환기 모듈
37: 블랭커 제어기
38: 빔렛
40: 신호 전도체 경로 배열체
42: 제1 커넥터(예를 들어, 내부 커넥터)
44: 제2 커넥터(예를 들어, 외부 커넥터)
50: 섬유 피드스루 장치
52: 슬롯형 부재
53: 제1 표면
54: 제2 표면
55: 제1 측표면 세그먼트
56: 제2 측표면 세그먼트
57: 편평한 표면부
58: 슬롯
59: 길이 방향 개구
60: 편평한 섬유 그룹
61: 광섬유
62: 베이스
63: 제1 표면
64: 제2 표면
65:(슬롯형 부재를 위한) 관통 구멍
66: 내부 표면
67: 결합 개구(예를 들어, 측방향 관통 구멍)
68: 기계적 커플링(예를 들어, 볼트 및 너트)
69: 리셉터클
70: 주변 오목부
71: 밀봉 몸체
72: 주 밀봉부
73: 플랜지 밀봉부
142:(PCB의) 제1 커넥터
144:(PCB의) 제2 커넥터
150: PCB 피드스루 장치
152:(PCB 피드스루 장치의) 슬롯형 부재
153:(PCB 피드스루 장치의) 제1 표면
154:(PCB 피드스루 장치의) 제2 표면
155:(PCB 피드스루 장치의) 제1 측표면 세그먼트
156:(PCB 피드스루 장치의) 제2 측표면 세그먼트
158:(PCB 피드스루 장치의) 슬롯
159:(PCB 피드스루 장치의) 길이 방향 개구
160: 인쇄 회로 기판(PCB)
161: PCB의 전기 전도체
163:(PCB 피드스루 장치의) 베이스
164: 제1 외부 표면
169:(PCB 피드스루 장치의) 리셉터클
170:(PCB 피드스루 장치의) 주변 오목부
171:(PCB 피드스루 장치의) 밀봉 몸체
180:(PCB의) 중심 부분
181:(PCB의) 제1 부분
182:(PCB의) 제2 부분
A1: 삽입축
X: 제1 방향(피드스루 방향)
Y: 제2 방향(가로 방향)
Z: 제3 방향(예를 들어, 깊이 방향)
ΔХm: 슬롯형 부재 두께
ΔXb: 베이스 두께
ΔXs: 슬롯 길이
ΔYs: 슬롯 폭
ΔZs: 슬롯 깊이
ΔYsa: 슬롯 깊이(PCB 피드스루 실시예)
ΔZsa: 슬롯 폭(PCB 피드스루 실시예)
Wf: 섬유 그룹 폭
Hf: 섬유 그룹 두께
øf: 섬유 직경

Claims (15)

  1. 그룹 폭을 갖는 신호 전도체 그룹(60; 160) 내의 다수의 신호 전도체(61; 161) 주위에 밀폐 시일을 형성하기 위한 피드스루 장치(50; 150)로서,
    피드스루 방향(X) 쪽으로 향하는 제1 표면(53; 153), 피드스루 방향의 반대쪽으로 향하는 제2표면(54; 154) 및 상기 제1 표면과 상기 제2표면을 상호 연결시키고 상기 피드스루 방향에 비평행한 방향으로 외측으로 향하는 측표면(55, 56; 155, 156)에 의하여 경계가 정해지는 슬롯형 부재(52; 152) - 상기 슬롯형 부재는 적어도 하나의 슬롯(58; 158)을 포함하며, 상기 슬롯은 상기 슬롯형 부재를 통해 상기 피드스루 방향을 따라 연장되고 상기 제1 및 제2 표면으로 개방되고, 상기 슬롯은 상기 측표면을 따라 길이 방향 개구(59; 159)로 개방되며 상기 측표면으로부터 상기 피드스루 방향을 가로지르는 깊이 방향을 따라 상기 슬롯형 부재 내로 슬롯 깊이까지 연장되고, 상기 슬롯 깊이는 상기 그룹 폭과 동일하거나 이보다 큼 - ;
    상기 피드스루 방향을 따라 베이스를 통하여 연장되는 구멍(65)을 갖는 베이스(62; 162) - 상기 구멍은 상기 슬롯형 부재를 수용하도록 조정되고, 상기 베이스는 상기 구멍(65)을 둘러싸는 내부 표면(66)을 한정하고, 상기 구멍 내로 수용될 때 상기 내부 표면(66)은 상기 슬롯형 부재(52; 152)의 상기 측표면(55, 56; 155, 156)과 상기 길이 방향 개구(59; 159)의 적어도 일부를 덮음 -
    를 포함하고,
    상기 슬롯형 부재의 측표면(55,56; 155,156)은 둥근 코너부를 갖는 직사각형의 횡단면 형상을 가지며, 상기 구멍 주위의 상기 베이스의 상기 내부 표면(66)은 상기 슬롯형 부재를 형태-끼워맞춤 방식으로 수용하도록 조정된 횡단면 형상을 갖고, 이에 따라 상기 슬롯형 부재의 상기 측표면과 상기 베이스의 상기 내부 표면은 접촉하고, 상기 베이스의 상기 내부 표면은 상기 슬롯형 부재의 상기 측표면과 일치하는,
    피드스루 장치(50; 150).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 슬롯형 부재의 측표면(55, 56; 155, 156)은 상기 피드스루 방향(X)에 수직인 방향(Y)을 따라 병진적으로 대칭적 방식으로 연장되는 편평한 표면 부분(57)을 한정하며, 상기 길이 방향 구멍(59; 159)은 상기 편평한 표면 부분에 위치되고, 상기 적어도 하나의 슬롯(58; 158)은 상기 깊이 방향을 따라 그리고 상기 편평한 표면 부분에 수직으로 상기 슬롯형 부재 내로 연장되는,
    피드스루 장치(50; 150).
  3. 그룹 폭을 갖는 신호 전도체 그룹(60; 160) 내의 다수의 신호 전도체(61; 161) 주위에 밀폐 시일을 형성하기 위한 피드스루 장치(50; 150)로서,
    피드스루 방향(X) 쪽으로 향하는 제1 표면(53; 153), 피드스루 방향의 반대쪽으로 향하는 제2표면(54; 154) 및 상기 제1 표면과 상기 제2표면을 상호 연결시키고 상기 피드스루 방향에 비평행한 방향으로 외측으로 향하는 측표면(55, 56; 155, 156)에 의하여 경계가 정해지는 슬롯형 부재(52; 152) - 상기 슬롯형 부재는 적어도 하나의 슬롯(58; 158)을 포함하며, 상기 슬롯은 상기 슬롯형 부재를 통해 상기 피드스루 방향을 따라 연장되고 상기 제1 및 제2 표면으로 개방되고, 상기 슬롯은 상기 측표면을 따라 길이 방향 개구(59; 159)로 개방되며 상기 측표면으로부터 상기 피드스루 방향을 가로지르는 깊이 방향을 따라 상기 슬롯형 부재 내로 슬롯 깊이까지 연장되고, 상기 슬롯 깊이는 상기 그룹 폭과 동일하거나 이보다 큼 - ;
    상기 피드스루 방향을 따라 베이스를 통하여 연장되는 구멍(65)을 갖는 베이스(62; 162) - 상기 구멍은 상기 슬롯형 부재를 수용하도록 조정되고, 상기 베이스는 상기 구멍(65)을 둘러싸는 내부 표면(66)을 한정하고, 상기 구멍 내로 수용될 때 상기 내부 표면(66)은 상기 슬롯형 부재(52; 152)의 상기 측표면(55, 56; 155, 156)과 상기 길이 방향 개구(59; 159)의 적어도 일부를 덮음 -
    를 포함하고,
    상기 슬롯형 부재의 측표면(55, 56; 155, 156)은 상기 피드스루 방향(X)에 수직인 방향(Y)을 따라 병진적으로 대칭적 방식으로 연장되는 편평한 표면 부분(57)을 한정하며, 상기 길이 방향 구멍(59; 159)은 상기 편평한 표면 부분에 위치되는,
    피드스루 장치(50; 150).
  4. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 슬롯(58; 158)은 상기 깊이 방향을 따라 그리고 상기 편평한 표면 부분에 수직으로 상기 슬롯형 부재 내로 연장되는,
    피드스루 장치(50; 150).
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 슬롯형 부재의 측표면(55,56; 155,156)은 둥근 코너부를 갖는 직사각형의 횡단면 형상을 가지며, 상기 구멍 주위의 상기 베이스의 상기 내부 표면(66)은 상기 슬롯형 부재를 형태-끼워맞춤 방식으로 수용하도록 조정된 횡단면 형상을 갖는,
    피드스루 장치(50; 150).
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬롯형 부재의 측표면(55, 56; 155, 156)은 상기 피드스루 방향을 따라 축(A1)을 향하여 안쪽으로 테이퍼진 제1 측표면 세그먼트(55; 155)를 한정하며, 상기 베이스(62, 162)의 상기 내부 표면은 상기 안쪽으로 테이퍼진 제1 측표면 세그먼트와 일치하는,
    피드스루 장치(50; 150).
  7. 그룹 폭을 갖는 신호 전도체 그룹(60; 160) 내의 다수의 신호 전도체(61; 161) 주위에 밀폐 시일을 형성하기 위한 피드스루 장치(50; 150)로서,
    피드스루 방향(X) 쪽으로 향하는 제1 표면(53; 153), 피드스루 방향의 반대쪽으로 향하는 제2표면(54; 154) 및 상기 제1 표면과 상기 제2표면을 상호 연결시키고 상기 피드스루 방향에 비평행한 방향으로 외측으로 향하는 측표면(55, 56; 155, 156)에 의하여 경계가 정해지는 슬롯형 부재(52; 152) - 상기 슬롯형 부재는 적어도 하나의 슬롯(58; 158)을 포함하며, 상기 슬롯은 상기 슬롯형 부재를 통해 상기 피드스루 방향을 따라 연장되고 상기 제1 및 제2 표면으로 개방되고, 상기 슬롯은 상기 측표면을 따라 길이 방향 개구(59; 159)로 개방되며 상기 측표면으로부터 상기 피드스루 방향을 가로지르는 깊이 방향을 따라 상기 슬롯형 부재 내로 슬롯 깊이까지 연장되고, 상기 슬롯 깊이는 상기 그룹 폭과 동일하거나 이보다 큼 - ;
    상기 피드스루 방향을 따라 베이스를 통하여 연장되는 구멍(65)을 갖는 베이스(62; 162) - 상기 구멍은 상기 슬롯형 부재를 수용하도록 조정되고, 상기 베이스는 상기 구멍(65)을 둘러싸는 내부 표면(66)을 한정하고, 상기 구멍 내로 수용될 때 상기 내부 표면(66)은 상기 슬롯형 부재(52; 152)의 상기 측표면(55, 56; 155, 156)과 상기 길이 방향 개구(59; 159)의 적어도 일부를 덮음 -
    를 포함하고,
    상기 슬롯형 부재의 측표면(55, 56; 155, 156)은 상기 피드스루 방향을 따라 축(A1)을 향하여 안쪽으로 테이퍼진 제1 측표면 세그먼트(55; 155)를 한정하고,
    상기 베이스(62, 162)의 상기 내부 표면은 상기 안쪽으로 테이퍼진 제1 측표면 세그먼트와 일치하는,
    피드스루 장치(50; 150).
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 슬롯형 부재의 측표면(55,56; 155,156)은 둥근 코너부를 갖는 직사각형의 횡단면 형상을 가지며, 상기 구멍 주위의 상기 베이스의 상기 내부 표면(66)은 상기 슬롯형 부재를 형태-끼워맞춤 방식으로 수용하도록 조정된 횡단면 형상을 갖는,
    피드스루 장치(50; 150).
  10. 제7항에 있어서,
    상기 슬롯형 부재의 측표면(55, 56; 155, 156)은 상기 피드스루 방향(X)에 수직인 방향(Y)을 따라 병진적으로 대칭적 방식으로 연장되는 편평한 표면 부분(57)을 한정하며, 상기 길이 방향 구멍(59; 159)은 상기 편평한 표면 부분에 위치되고, 상기 적어도 하나의 슬롯(58; 158)은 상기 깊이 방향을 따라 그리고 상기 편평한 표면 부분에 수직으로 상기 슬롯형 부재 내로 연장되는,
    피드스루 장치(50; 150).
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬롯형 부재(52; 152)가 상기 구멍 내에 수용될 때 상기 슬롯형 부재(52; 152)의 상기 제1표면(53; 153)이 상기 구멍(65) 바로 주위의 상기 베이스의 표면(63; 163)에 대하여 상기 피드스루 방향을 따라 오목하여, 적어도 상기 슬롯형 부재의 상기 제1 표면과 상기 베이스의 상기 내부 표면(66)이 밀봉 몸체(71; 171)가 수용될 수 있는 리셉터클(69)을 형성하는,
    피드스루 장치(50; 150).
  12. 제11항에 있어서,
    상기 슬롯형 부재의 측표면(55,56; 155,156)은 상기 피드스루 방향(X)을 따라 상기 축(A1)을 향하여 안쪽으로, 그러나 상기 제1 측표면 세그먼트(55; 155)에 대하여 반대로 테이퍼진(tapered), 필렛된(filleted) 또는 모따기된(chamfered) 제2 측표면 세그먼트(56; 156)를 포함하거나, 또는 상기 베이스(62, 162)의 내부 표면은 상기 축에서 떨어져 외측으로 테이퍼진, 필렛된 또는 모따기된 내부 표면 세그먼트를 포함하여, 상기 제2 측표면 세그먼트 또는 상기 내부 표면 세그먼트는 상기 슬롯형 부재의 적어도 하나의 길이 방향 개구에 바로 접해 있는 안쪽 주변 오목부(70; 170)을 한정하며, 상기 오목부는 상기 밀봉 몸체(71; 171)의 일부분을 수용하도록 구성된,
    피드스루 장치(50; 150).
  13. 제1항 내지 제4항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다수의 신호 전도체(61; 161)는 다수의 광섬유(61)로서, 또는 다수의 전기 전도체로서, 또는 인쇄 회로 기판(160) 내의 전도체(161)로서 제공되는 피드스루 장치(50; 150).
  14. 신호 전도체 경로 배열체에 있어서,
    - 슬롯형 부재(52; 152)가 베이스(62; 162)의 구멍 내에 수용되어 있는, 제1항 내지 제4항 및 제7항 중 어느 한 항에 따른 피드스루 장치(50; 150);
    - 서로 나란히 연장되어 그룹 폭(Wf)을 갖는 신호 전도체 그룹(60; 160)을 형성하며, 상기 신호 전도체 그룹이 상기 슬롯형 부재의 슬롯(58; 158) 내부에 길이 방향 부분과 함께 배열되어 상기 피드스루 장치를 통해 상기 슬롯형 부재의 제1 및 제2 표면(53, 54; 153; 154) 사이에서 피드스루 방향(X)으로 연장되는, 다수의 신호 전도체(61; 161); 및
    - 상기 신호 전도체 그룹이 상기 슬롯을 빠져나가는 상기 슬롯(58; 158)의 적어도 일부와 상기 슬롯형 부재의 제1 표면(53; 153)을 덮어 상기 신호 전도체 그룹을 감싸고 상기 슬롯형 부재의 외부에 있고 상기 슬롯형 부재의 상기 제1 및 제2 표면에 각각 접해 있는 제1 및 제2 영역(21, 22) 사이에 밀폐 베리어를 제공하는 밀봉 몸체(71; 171)를 포함하는,
    신호 전도체 경로 배열체(40).
  15. 제14항에 있어서,
    어레이 내에서 서로 나란히 연장되어 그룹 폭(Wfi)을 갖는 추가 신호 전도체 그룹(60; 60i; 160)을 형성하는 추가 신호 전도체(61; 161)를 포함하며,
    상기 슬롯형 부재는 추가 슬롯(58i; 158i)을 포함하며, 상기 슬롯은 상기 슬롯형 부재를 통해 상기 피드스루 방향을 따라 연장되고 상기 제1 및 제2 표면으로 개방되어 상기 신호 전도체 그룹이 상기 제1 표면으로부터 상기 슬롯형 부재를 통해 상기 제2 표면으로 나아가는 것을 허용하며;
    각 추가 슬롯은 상기 측표면을 따라 각각의 길이 방향 개구(59i; 159i)로 개방되며 상기 측표면으로부터 상기 슬롯형 부재 내로 슬롯 깊이(ΔZsi; ΔYsa)까지 연장되고;
    상기 길이 방향 개구는 상기 슬롯형 부재의 측표면의 동일 또는 반대의 편평한 부분들(57; 157) 상에 제공되고, 상기 밀봉 몸체(71; 171)는 모든 슬롯을 덮어 밀폐 베리어를 형성하는,
    신호 전도체 경로 배열체(40).
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