KR20010095223A

KR20010095223A - 아이리스 다이어프램

Info

Publication number: KR20010095223A
Application number: KR1020010017290A
Authority: KR
Inventors: 비숍토마스
Original assignee: 케이.그나찌그, 뮬러 리브만; 칼-짜이스-스티프퉁 트레이딩 에즈 칼 짜이스
Priority date: 2000-04-05
Filing date: 2001-04-02
Publication date: 2001-11-03
Also published as: JP2001351858A; DE10016925A1; US20010028998A1; DE50100088D1; US6466380B2; EP1150158A1; EP1150158B1; TW475075B

Abstract

특히 반도체 리소그래피에서의 노출 렌즈용 아이리스 다이어프램은 서로에 대해 상대적으로 회전될 수 있는 다이어프램 베이스(2) 및 요홈 링(1)을 구비하며, 다이어프램 개구를 조절하기 위해, 각각 상기 다이어프램 베이스(2)와 요홈 링(1)내에 장착되어 요홈 링(1)내에 배열된 만곡된 트랙(6)에 의해 가이드되는 다수의 엽상체(4)를 갖는다. 구동 장치(11)가 상기 다이어프램 베이스와 요홈 링을 서로에 대해 비트는 작용을 한다. 만곡된 트랙은 요홈 링(1)내의 원주방향 트랙(6)으로 형성된다. 원주방향 트랙(6)은 교호적인 유용한 영역의 만곡부(6a)와 복귀 만곡부(6b)로 분할된다. 다이어프램 베이스(2) 또는 요홈 링(1)은 구동 장치(11)에 의해 미리 선택된 회전 구동 방향으로 회전될 수 있으며, 엽상체(4)는 원주방향 트랙(6)내에서 순환하는 형태로 가이드된다.

Description

아이리스 다이어프램{IRIS DIAPHRAGM}

본 발명은 특히 청구항 1의 전제부에 보다 상세하게 규정된 유형에 따른 반도체 리소그래피(semiconductor lithography)에서의 노출 렌즈용 아이리스 다이어프램(iris diaphragm)에 관한 것이다.

반도체 리소그래피에서의 노출 렌즈용 아이리스 다이어프램의 케이스를 포함하는 종래의 아이리스 다이어프램에 있어서, 다이어프램 개구의 직경 변화는 요동 운동에 의해 달성된다. 직경 변화는, 본 경우에 있어서, 다수의 엽상체(leaf)에 의해 수행되는데, 상기 엽상체는 각각 일단부가 소위 다이어프램 베이스내에 있고 타단부가 요홈 링내에 놓인다. 엽상체는 낫처럼 휘어져 있으며, 요동 구동 장치는 회전 방향에 따라 엽상체를 현(弦) 형태로 다소 깊게 다이어프램 개구내로 가이드하며, 그 결과 통과하는 광빔이 차단된다.

무시할 수 없는 매스가 이동되는 요동 운동은 그것에 의해 발생되는 부하와 함께 아이리스 다이어프램의 사용 수명에 악영향을 미친다. 이것은, 예컨대 반도체 리소그래피의 노출 렌즈에서와 같이 높은 사이클이 얻어질 때 특히 그렇다.

따라서, 본 발명의 목적은 사용수명이 길며 특히 엽상체의 높은 개폐 사이클에 대해서도 마모가 적으면서 정밀하게 작동하는 서두에서 언급된 유형의 아이리스 다이어프램을 제공하는 것이다.

이러한 목적은 본 발명에 따른 청구항 1의 특징부에 기재된 특징에 의해 달성된다.

요동 운동 대신에, 선형 또는 연속 회전 운동이, 소정 형상의 유용한 영역의 만곡부(useful-region curve)와 복귀 만곡부(return curve)를 갖는 본 발명의 요홈 링의 형상에 의해 본질적으로 폐쇄된 원주방향 트랙의 도움으로 달성된다. 요동 운동에 비해, 연속 회전 운동은 운동하는 부품에 상당히 적은 부하를 가한다.

본 발명에 따른 일 실시예에 있어서, 복귀 영역은 적어도 근사적으로 다항식(multinomial)으로 설계될 수 있다. 다항식을 사용함으로써, 회전 운동동안 높은 자유도를 형성할 수 있으며, 이에 따라 엽상체를 조절하기 위해 매우 빠른 전환 운동이 가능하다. 매끄로운 전이 및 그에 따른 점프가 없는 매끄러운 힘 프로파일(profile)이 본 발명에 따른 다항식에 의해 달성된다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 엽상체는 각각 베어링을 구비할 수 있으며 이 베어링을 통해 엽상체가 각각 원주방향의 트랙내에서 가이드되며, 마찰방지 베어링과 같은 베어링을 사용할 때 높은 정도의 무마찰이 달성되는데, 이것은 종래의 해결책에서는 직접적으로 가능하지 않았다.

매우 장점적인 실시예에 있어서, 본 경우에 각각의 엽상체가 평행한 가이드의 방식으로 두 개의 마찰방지 베어링을 갖는다.

엽상체 시트가 대체로 얇으므로 그에 따라 피로 부하의 위험이 있기 때문에, 본 발명에 따른 베어링은 보다 높은 레벨의 신뢰성과 보다 긴 사용수명을 전달할 수 있다.

본 발명의 매우 장점적인 개발은 복귀 만곡부의 트랙 영역의 다이어프램 개구의 개방시 엽상체에 견인력이 가해지도록 구동 장치의 회전 구동 방향 및 유용 영역 만곡부와 복귀 만곡부의 경로를 선택하는 것으로 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 지향성 힘은, 종래의 이동 방향 즉, 다이어프램이 폐쇄된 경우 엽상체에 가해지는 견인력과 반대이다. 상세하게는, 이렇게 하여 요동 운동동안 소위 평행한 만곡부가 얻어지며, 그 결과 엽상체가 요홈 링과 다이어프램에 연결되도록 하는 리벳과 엽상체에 작용하는 힘을 제어하는 것이 보다 용이하게 된다.

유용한 영역의 만곡부에서 본 발명에 따른 해결책이 다소 불량한 힘 프로파일을 수반하지만, 예컨대 마찰방지 베어링의 도움으로 보다 효과적으로 엽상체를 지지할 수 있는 가능성과 연속적인 회전운동에 의해, 이것은 어려움없이 가능하다. 한편, 복귀 만곡부에서의 이동 경로에 의해 보다 양호한 힘 프로파일이 달성된다.

조립의 이유로, 유용한 영역의 만곡부 또는 복귀 만곡부가 요홈 링내의 연속적인 슬롯으로 설계되는 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명에 따른 아이리스 다이어프램의 반쪽을 (부분적 단면으로) 도시한 사시도,

도 2는 요홈 링의 사시도,

도 3은 아래에서 비스듬히 바라본 사시도로서 아이리스 다이어프램의 반 단면을 나타내는 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 요홈 링 2 : 다이어프램 베이스

3 : 마찰방지 베어링 4 : 엽상체

5 : 마찰방지 베어링 6 : 원주방향 트랙

6a : 유용한 영역의 만곡부 6b : 복귀 만곡부

7 : 대형 마찰방지 베어링 8 : 베어링 플랜지

9 : 하우징 10 : 플랜지 플레이트

11 : 구동 모터/회전 구동 장치 12 : 구동 피니언

13 : 치형 휠 14 : 전환 캠

15 : 센서

이하에서는 도면을 참조로 본 발명의 예시적인 실시예에 대해 설명한다.

아이리스 다이어프램은 근본적으로 공지된 형상을 갖기 때문에, 이하에서는 본 발명에 필수적인 부분들에 대해서만 상세히 설명한다.

아이리스 다이어프램은 요홈 링(1)과 그 아래에 배열된 다이어프램 베이스(2)를 갖는다. 일 단부가 요홈 링(1)내에 있는 엽상체(4)가 각각 마찰방지 베어링(3)을 통해 가이드되며 타 단부가 마찰방지 베어링(5)을 통해 다이어프램 베이스(2)내에 장착된다.

요홈 링(1)은 엽상체(4)를 조절하기 위한 만곡된 트랙을 형성하며 폐쇄된 원주방향 트랙을 형성하도록 교호적인 유용한 영역의 만곡부(6a)와 복귀 만곡부(6b)로 분할되는 원주방향 트랙(6)을 구비한다(도 2 참조). 마찰방지 베어링(3)은 원주방향 트랙(6)내에서 주행하며, 이에 의해 엽상체(4)는 적절한 순환 형태로 가이드된다. 복귀 영역(6b)은 각 경우에 있어서 적어도 근사적으로 다항식으로 설계된다.

안정성의 이유 및 가이드 능력을 향상시키기 위해, 각 경우에 있어서 각각의 엽상체(4)에 대해 평행한 가이드의 방식으로 두 쌍의 마찰방지 베어링(3, 5)이 제공된다.

대형의 마찰방지 베어링(7)은 상기 링이 회전할 때 다이어프램 베이스(2)에 대하여 요홈 링(1)을 가이드하는 작용을 한다. 마찰방지 베어링(7)은, 다이어프램 베이스(2)에 연결되어 다이어프램 베이스(2)와 함께 비틀려지는 베어링 플랜지(8)에 연결된다.

마찰방지 베어링(7)의 다른 측면은 아이리스 다이어프램의 하우징(9)에 고정된다. 회전 구동 장치(11)로서 구동 모터가 하우징(9)의 플랜지 플레이트(10)상에 고정된다. 구동 모터(11)는 치형 휠(13)과 치합되는 구동 피니언(12)을 갖는다. 치형 휠(13)은 베어링 플랜지(8)에 결합되어 그것과 함께 다이어프램 베이스(2)를 구동한다. 이것은 다이어프램 베이스(2)가 회전하는 반면, 엽상체(4)가 마찰방지 베어링(3)에 의해 원주방향 트랙(6)내에서 가이드되는 요홈 링(1)은 고정됨을 의미한다. 그러나, 물론 요홈 링(1)이 회전되고 다이어프램 베이스가 고정되는 반대의 방법도 고려될 수 있다.

구동 모터(11)의 회전 구동 방향은 본 경우에 있어서 다이어프램 개구의 개방시 즉, 엽상체(4)의 외측방향 이동시, 복귀 만곡부(6b)내의 엽상체(4)에 견인력이 가해지도록 선택된다.

원주방향 트랙(6)은 조립의 이유로 부분적으로 연속적인 슬롯으로 설계된다. 이것은 유용한 영역의 만곡부(6a)의 구역내에 있는 경우이며, 복귀 만곡부(6b)는 요홈 링(1)의 상측에서의 절결부로만 설계된다. 결과적으로, 복귀 만곡부(6b)는 도 3에서 대시(dash)로만 표시되어 있는데, 이는 도 3이 아래에서 비스듬히 바라본 도면을 도시하기 때문이다.

이제 다이어프램 베이스(2)의 요동 운동 대신에 순환 운동이 발생하기 때문에, 정확한 위치설정 및 대응하는 제어를 얻기 위하여 변위 측정 시스템은 항상 순서대로 연결되어야 한다. 이를 위해, 예컨대 치형 휠(13)상에 센서 예컨대 비접촉 센서(15)(도 1에서 대시로 표시됨)에 의해 주사(走査)되는 전환 캠(14)(상세히 도시안됨)을 배열하는 것이 가능하다. 이러한 목적에 요구되는 변위 측정 시스템 및장치는 일반적으로 공지되어 있으므로, 보다 상세한 설명은 생략한다.

따라서, 본 발명에 따르면, 사용수명이 길며 특히 엽상체의 높은 개폐 사이클에 대해서도 마모가 적으면서 정밀하게 작동하는 아이리스 다이어프램이 제공된다.

Claims

서로에 대해 상대적으로 회전될 수 있는 다이어프램 베이스 및 요홈 링과,

다이어프램 개구를 조절하기 위해, 각각 상기 다이어프램 베이스와 요홈 링내에 장착되어 요홈 링내에 배열된 만곡된 트랙에 의해 가이드되는 다수의 엽상체와,

상기 다이어프램 베이스와 요홈 링을 서로에 대해 비틀기 위한 구동 장치를 포함하는, 특히 반도체 리소그래피에서의 노출 렌즈용 아이리스 다이어프램에 있어서,

상기 만곡된 트랙은 요홈 링(1)내의 원주방향 트랙(6)으로 형성되며, 상기 트랙은 교호적인 유용한 영역의 만곡부(6a)와 복귀 만곡부(6b)로 분할되며, 상기 다이어프램 베이스(2) 또는 요홈 링(1)은 상기 구동 장치(11)에 의해 미리 선택된 회전 구동 방향으로 회전될 수 있으며, 상기 엽상체(4)는 상기 원주방향 트랙(6)내에서 순환하는 형태로 가이드되는

아이리스 다이어프램.
제 1 항에 있어서,

상기 복귀 만곡부(6b)는 적어도 근사적으로 다항식으로 설계되는

아이리스 다이어프램.
제 1 항에 있어서,

상기 엽상체(4)는 각각 베어링(3, 5)을 구비하여, 이 베어링(3, 5)을 통해 각각 상기 원주방향 트랙(6)내에서 가이드되며 상기 다이어프램 베이스내에 장착되는

아이리스 다이어프램.
제 3 항에 있어서,

상기 베어링은 마찰방지 베어링(3, 5)으로 형성되는

아이리스 다이어프램.
제 4 항에 있어서,

각각의 엽상체(4)에 대해 두 개의 마찰방지 베어링(3, 5)이 평행한 가이드의 방식으로 제공되는

아이리스 다이어프램.
제 1 항에 있어서,

상기 구동 장치(11)의 회전 구동 방향과 상기 유용한 영역의 만곡부(6a) 및 복귀 만곡부(6b)의 경로는 상기 복귀 만곡부(6b)의 트랙 영역의 다이어프램 개구의 개방시 상기 엽상체(4)에 견인력이 가해지도록 선택되는

아이리스 다이어프램.
제 1 항에 있어서,

상기 유용한 영역의 만곡부(6a) 또는 복귀 만곡부(6b)는 상기 요홈 링(1)내에 연속적인 슬롯으로 형성되는

아이리스 다이어프램.