KR20200052300A - 포토리소그래피 시스템의 압력 용기 내의 시일을 보호하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
어떤 부피의 가스에 의해 용기 내부의 액체 재료로부터 보호되는 시일을 갖는 용기가 개시된다. 이 용기는 용기를 2개의 용적 공간으로 분할하는 격벽을 가지며, 그래서, 제 1 용적 공간과 가스 연통하는 시일은, 제 1 용적 공간에 있는 어떤 부피의 가스에 의해 제 2 용적 공간 내의 액체 재료로부터 보호된다.
Description
본 출원은 2017년 9월 21일에 출원된 미국 비가특허 출원 15/711,678의 우선권을 주장하고, 이 출원은 전체적으로 본원에 참조로 관련되어 있다.
본 발명은 용기를 시일링하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 가두어진 가스 부피를 사용하여 시일을 보호하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
많은 현대 산업 및 기술 공정에서는 압력이 중요한 파라미터이다. 예컨대, 제조시, 전달, 방출, 분사, 힘 가하기 등의 목적으로 많은 유체가 가압될 수 있다. 특히, 웨이퍼를 노광하기 위해 극자외선(EUV) 광을 사용하는 포토리소그래피 시스템은 종종 용융 타겟(예컨대 주석 타겟)에 레이저 광을 조사(irradiating)하여 EUV 광을 발생시킨다. 용융 주석 타겟은 고압(전형적으로 수천 PSI의 범위)로 가압되어 용융 주석 저장부로부터 조사 장소로 전달된다. 일반적인 경우에, 주석 액적이 액적 발생기 시스템의 노즐 밖으로 방출된다. 하나 이상의 용융 타겟 재료 저장부로부터 용융 타겟 재료(예컨대, 주석)를 액적 발생기 시스템에 전달하는 용융 타겟 재료 전달 시스템은, 진동을 감쇠시키고 또한 시동 단계 중에 압력 프로파일을 평활하게 하는데 도움을 주도록 종종 하나 이상의 압력 용기를 사용한다. 이들 압력 용기는 온도와 압력의 넓은 범위에 걸쳐 작동 가능한 시일을 필요로 한다. 본 발명의 실시 형태는 포토리소그래피 기구의 용융 타겟 재료 전달 시스템에 사용되는 압력 용기와 같은(이러한 압력 용기에 제한되지 않음) 용기의 시일을 보호하는 것에 대한 것이다.
일 실시 형태에서, 본 발명은 융융 타겟 재료 전달 시스템을 갖는 포토리소그래피 시스템에 관한 것으로, 용융 타겟 재료 전달 시스템은 용융 타겟 재료를 적어도 제 1 위치로부터 제 2 위치로 전달한다. 본 시스템은, 유체 경로에서 제 1 위치와 제 2 위치 사이에 배치되며 제 1 위치 및 제 2 위치 둘 모두와 유체 연통하는 용기를 포함한다. 이 용기는 적어도 내부 용적 공간을 에워싸는 용기 벽을 포함한다. 용기는 또한, 용기 벽 내부에 배치되고 내부 용적 공간을 적어도 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간으로 분할하는 격벽을 포함하고, 용융 재료가 내부 용적 공간 내부에 존재하지 않을 때, 격벽은 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간 사이에 가스 연통을 허용하도록 구성되어 있고, 제 1 용적 공간은, 용융 타겟 재료가 제 2 용적 공간에 존재할 때 제 1 용적 공간 내부에 존재하는 가스의 적어도 일부분을 가두도록 구성되어 있다. 용기는 입구 포트와 출구 포트를 더 포함하며, 제 2 용적 공간은 입구 포트 및 출구 포트 둘 모두와 유체 연통한다. 용기는, 용융 타겟 재료가 제 2 용적 공간에 없을 때 제 1 용적 공간 및 제 2 용적 공간 둘 모두와 가스 연통하도록 배치되는 시일을 추가로 포함하고, 용융 타겟 재료가 제 2 용적 공간에 존재할 때 시일은 제 1 용적 공간 내부의 가두어진 가스와 가스 연통하고 제 2 용적 공간과는 가스 연통하지 않는다.
다른 실시 형태에서, 본 발명은 용융 타겟 재료 전달 시스템을 갖는 포토리소그래피 시스템에 관한 것으로, 용융 타겟 재료 전달 시스템은 용융 타겟 재료를 적어도 제 1 위치로부터 제 2 위치로 전달한다. 본 시스템은, 유체 경로에서 제 1 위치와 제 2 위치 사이에 배치되며 제 1 위치 및 제 2 위치 둘 모두와 유체 연통하는 용기를 포함한다. 용기는, 적어도 내부 용적 공간을 에워싸는 용기 벽을 포함한다. 용기는 또한 내부 용적 공간을 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간으로 분할하는 격벽을 포함하며, 용융 타겟 재료의 제 1 양이 제 2 용적 공간에 존재할 때 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간은 가스 연통하도록 구성되어 있고, 용융 타겟 재료의 제 2 양이 제 2 용적 공간에 존재할 때는 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간은 용융 타겟 재료에 의해 차단되어 서로 가스 연통하도록 구성되어 있고, 용융 타겟 재료의 제 2 양은 용융 타겟 재료의 제 1 양 보다 크다. 용기는 제 1 용적 공간과 가스 연통하는 시일을 추가적으로 포함한다.
또 다른 실시 형태에서, 본 발명은 용융 타겟 재료 전달 시스템을 갖는 포토리소그래피 시스템에 관한 것으로, 용융 타겟 재료 전달 시스템은 용융 타겟 재료를 적어도 제 1 위치로부터 제 2 위치로 전달한다. 본 시스템은, 유체 경로에서 제 1 위치와 제 2 위치 사이에 배치되며 제 1 위치 및 제 2 위치 둘 모두와 유체 연통하는 용기를 포함한다. 용기는 적어도 내부 용적 공간을 에워싸는 용기 벽을 포함하고, 내부 용적 공간은 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간을 포함하며, 용융 타겟 재료의 제 1 양이 제 2 용적 공간에 존재할 때 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간은 채널을 통해 가스 연통하고, 용융 타겟 재료의 제 2 양이 제 2 용적 공간에 존재할 때는 채널이 그 용융 타겟 재료에 의해 차단되어 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간은 가스 연통하지 않으며, 용융 타겟 재료의 제 2 양은 용융 타겟 재료의 제 1 양 보다 크다. 용기는 제 1 용적 공간과 가스 연통하는 시일을 또한 포함한다.
첨부 도면에 본 발명이 한정적이 아닌 예시적으로 도시되어 있고, 도면에서 유사한 참조 번호는 유사한 참조 번호로 나타나 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른, 제 1 압력 용기 서브어셈블리 및 제 2 압력 용기 서브어셈블리를 갖는 압력 용기의 측면도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 도 1의 압력 용기를 나타내며, 용융 타겟 재료가 그 압력 용기의 내부 용적 공간 안으로 유입하기 시작한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 도 1의 압력 용기를 나타내며, 용융 타겟 재료가 그 압력 용기의 내부 용적 공간 안으로 유입하여 격벽의 바닥에 도달해 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 도 1의 압력 용기를 나타내며, 용융 타겟 재료가 그 압력 용기의 내부 용적 공간 안으로 유입하여 격벽의 바닥 위쪽으로 상승해 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 도 1의 압력 용기를 나타내며, 용융 타겟 재료가 그 압력 용기의 내부 용적 공간 안으로 유입하여 시일과 접촉함이 없이 내부 용적 공간 중의 하나를 채우고 있다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 일 실시 형태에 따른, 돌출부를 포함하는 회전 억제 인서트 및 오목부를 포함하는 암형 글랜드를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 따른, 하나 이상의 돌출부를 갖는 인서트 및 하나 이상의 오목부를 포함하는 암형 글랜드를 포함하는 유체 연결부를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 도 1의 압력 용기를 나타내며, 용융 타겟 재료가 그 압력 용기의 내부 용적 공간 안으로 유입하기 시작한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 도 1의 압력 용기를 나타내며, 용융 타겟 재료가 그 압력 용기의 내부 용적 공간 안으로 유입하여 격벽의 바닥에 도달해 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 도 1의 압력 용기를 나타내며, 용융 타겟 재료가 그 압력 용기의 내부 용적 공간 안으로 유입하여 격벽의 바닥 위쪽으로 상승해 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 도 1의 압력 용기를 나타내며, 용융 타겟 재료가 그 압력 용기의 내부 용적 공간 안으로 유입하여 시일과 접촉함이 없이 내부 용적 공간 중의 하나를 채우고 있다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 일 실시 형태에 따른, 돌출부를 포함하는 회전 억제 인서트 및 오목부를 포함하는 암형 글랜드를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 따른, 하나 이상의 돌출부를 갖는 인서트 및 하나 이상의 오목부를 포함하는 암형 글랜드를 포함하는 유체 연결부를 개략적으로 나타낸다.
이제, 첨부 도면에 도시되어 있는 바와 같은 몇개의 실시 형태를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이하의 설명에서, 본 발명의 철저한 이해를 위해 많은 특정 상세점들이 주어져 있다. 그러나, 본 발명은 이들 특정 상세점 중의 일부 또는 모두 없이 실시될 수 있음을 당업자는 알 것이다. 다른 경우에, 잘 알려져 있는 공정 단계 및/또는 구조는 본 발명을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 상세시 설명되지 았았다.
본 발명의 실시 형태는 용기 내의 시일을 보호하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 하나 이상의 실시 형태에서, 용기는 내부 용적 공간이 에워싸이도록 용기 벽으로 둘러싸여 있다. 압력 용기는 적어도 2개의 용기 서브어셈블리로 구성될 수 있다. 이들 두 용기 서브어셈블리가 서로 결합하여 내부 용적 공간을 형성하면, 두 용기 서브어셈블리 사이의 결합 표면이 내누출성을 갖도록 하기 위해 시일이 사용된다.
내부 용적 공간은 제 1 용적 공간 및 2 용적 공간을 포함할 수 있고, 제 1 용적 공간은 채널을 통해 제 2 용적 공간과 유체 연통한다. 제 1 용적 공간 및 제 2 용적 공간은 용기 내의 격벽에 의해 형성될 수 있고, 채널은 예컨대 격벽의 바닥에 위치되거나 또는 예컨대 그 격벽에 있는 관통 구멍(즉, 비아(via))으로 형성될 수 있다. 제 2 용적 공간은 유체를 받기 위한 입구 포트 및 앞서 입구 포트를 통해 들어간 유체를 내보내기 위한 출구 포트와 유체 연통한다. 압력 용기가 비워 있으면, 제 1 용적 공간 및 제 2 용적 공간은 위에서 언급한 채널을 통해 가스 연통한다. 유체가 입구 포트를 통해 압력 용기에 들어감에 따라, 그 유체는 제 2 용적 공간을 채우기 시작하고, 어떤 때에는, 유체 레벨이 제 2 용적 공간 내에서 충분히 상승해 있을 때, 유체가 채널을 차단하게 된다.
채널의 차단으로, 제 1 용적 공간의 가스가 제 2 용적 공간과 가스 연통하는 것이 방지된다. 또한, 유체가 채널을 차단하면, 가스가 제 1 용적 공간 내부에 가두어지게 된다. 유체가 제 2 용적 공간을 점진적으로 채움에 따라, 어떤 양의 가스가 제 1 용적 공간 내부에 갖혀 남아 있게 된다. 압력 용기 내부의(즉, 제 2 용적 공간과 제 1 용적 공간 내부의) 압력이 증가함에 따라, 가두어진 가스의 부피는 점점더 작게 된다. 그러나, 채널이 차단된 후에는 가두어진 가스에 대한 탈출 경로가 없기 때문에 그 가두어진 가스의 부피는 영이 되지 않을 것이다. 이 영이 아닌 부피의 가두어진 가스는 시일이 내부 용적 공간내의 유체와 접촉하는 것을 막게 되는데, 더 구체적으로는, 시일이 제 1 용적 공간 내의 유체와 접촉하는 것을 막는다. 제 2 용적 공간이 완전히 유체로 채워지고 유체가 출구 포트 밖으로 유출하면, 영이 아닌 가두어진 가스 부피가 제 1 용적 공간의 일부분 내부에 여전히 존재하여 유체를 시일로부터 분리시킨다. 이렇게 해서, 시일이 유체와 접촉하는 것이 방지되며, 이는 시일을 보호하는데 기여할 수 있다.
하나 이상의 실시 형태에서, 압력 용기는 용융 타겟 재료 전달 시스템, 예컨대, 극자외선(EUV) 포토리소그래피 기구에 있는 용융 타겟 재료 전달 시스템의 일 구성 요소이다. 구체적으로 말하면, 용융 타겟 재료(일반적으로 주석이거나 또는 그의 합금 중의 하나이지만, 다른 적절한 타겟 재료도 사용될 수 있음)가 저장부로부터 액적 생성을 위한 액적 발생기에 전달된다. 액적은 노즐에 의해 챔버의 내부로 방출되며, 거기서 조사 장소에서 레이저 비임에 의해 조사된다. 액적으로부터 플라즈마를 생성하고 또한 웨이퍼의 포토리소그래피 처리에 사용되는 EUV 광을 발생시키기 위해, 포토리소그래피 기구의 하나 이상의 변종에서, 액적은 하나 이상의 레이저 예비 펄스 및 하나 이상의 레이저 주 펄스에 의해 조사될 수 있다. EUV 포토리소그래피 기구는 당업계에 알려져 있고 여기서 더 상세히 설명되지 않을 것이다.
하나 이상의 실시 형태에서, 압력 용기는 용융 타겟 재료 전달 시스템의 일 구성 요소이고 용융 타겟 재료 유체 경로를 따른 두 위치 사이에 배치된다. 두 위치는 예컨대 용융 타겟 재료 저장부 및 액적 발생기 시스템이며, 액적 발생기 시스템은 위에서 언급한 노즐을 포함한다. 두 위치는 용융 타겟 재료 저장부와 노즐 사이의 유체 경로를 따른 다른 임의의 두 위치를 나타낼 수도 있는데, 즉 유체 경로를 따른 압력 용기의 정확한 위치는 본 발명의 범위를 한정하지 않는다.
압력 용기는 작업 개시 전에 비워져 있을 수 있고, 그래서 진공 상태에 있을 수 있거나 압력 용기 내에서 어느 정도의 가스를 가질 수도 있다. 포토리소그래피 기구의 작동 전에, 하나 이상의 가스 퍼지 사이클이 수행되어, 가스 오염물과 비가스 오염물이 용융 타겟 재료 전달 시스템으로부터 제거될 수 있다. 퍼지 작업 동안에, 하나 이상의 퍼지 가스가 사용될 수 있고, 용융 타겟 재료 전달 시스템의 유체 경로 내의 압력은 대안적으로 증가 및 감소되어(예컨대, 원하는 경우 진공 상태 또는 거의 진공 상태로), 하나 이상의 퍼지 가스로 퍼지를 수행할 수 있다. 퍼지가 완료되면, 용융 타겟 재료는 용융 타겟 재료 저장부로부터 노즐로 흐르기 시작할 수 있고, 노즐에서 용융 타겟 재료의 액적이 위에서 언급된 조사 장소 쪽으로 방출될 수 있다.
압력 용기(원하는 경우 하나의 또는 다수의 압력 용기가 있을 수 있음)는 용융 타겟 재료 저장부와 노즐 사이에 배치되므로, 용융 타겟 재료가 저장부와 노즐 사이에서 유체 경로를 따라 이동함에 따라, 용융 타겟 재료는 시동 단계 동안에 압력 용기의 입구 포트 안으로 유입하기 시작할 것이다. 이로써, 압력 용기 내부에 있는 위에서 언급된 제 2 용적 공간을 채우는 공정이 시작된다. 압력 용기 내부의 용융 타겟 재료의 양(및 부피)는 계속 증가하고, 어떤 때에는 제 2 용적 공간과 위에서 언급된 제 1 용적 공간 사이의 연통 채널을 차단할 것이다. 이때, 어떤 부피의 가스가 제 1 용적 공간 내부에 가두어지고 압력 용기에서 시일과 용융 타겟 재료 사이에 배치된다.
용융 타겟 재료가 제 2 용적 공간을 계속 채움에 따라, 압력 용기 내부의 압력이 증가하여, 제 1 용적 공간 내의 가두어진 가스의 부피가 수축될 수 있다. 그러나, 용융 타겟 재료가 연통 채널을 차단하면, 제 1 용적 공간 내부의 가두어진 가스가 방출되는 것이 차단되기 때문에, 가두어진 가스의 가스 분자는 탈출 경로를 갖지 않으므로, 가두어진 가스는 영이 아닌 부피를 계속 가질 것이다. 이 부피의 가두어진 가스는 시일을 용융 타겟 재료로부터 물리적으로 계속 분리시켜, 용융 타겟 재료가 제 2 용적 공간을 완전히 채우고 노즐로 가는 중에 용기 챔버의 출구 포트 밖으로 유출한 후에도 시일을 계속 보호할 수 있다.
작업 동안에, 용융 타겟 재료 전달 시스템 내부의 압력은 수천 PSI에 도달하고, 시일이 받는 온도는, 용융 타겟 재료를 용융 상태로 유지되게 하는 온도 범위(즉, 비교적 높은 온도)에 또는 그 근처에 있을 수 있다. 그러나, 제 1 용적 공간 내부의 가두어진 가스 부피는 시일을 용융 타겟 재료로부터 물리적으로 분리시키므로, 시일은 훨씬 더 큰 정도로 보호될 수 있고 시일의 가용 수명이 크게 연장될 수 있다.
다음의 도면을 참조하면 본 발명의 실시 형태의 특징 및 이점을 더 잘 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른, 제 1 압력 용기 서브어셈블리(102) 및 제 2 압력 용기 서브어셈블리(104)를 갖는 압력 용기(100)의 측면도를 나타낸다. 도 1의 예에서, 압력 용기(100)는 대략 원통형이지만 어떤 적절한 형상도 사용될 수 있다. 예컨대, 제조의 용이, 조립의 용이, 유지 보수의 용이 등을 포함한 많은 이유로, 복수의 압력 용기 서브어셈블리가 제조되고 함께 조립되어 압력 용기를 형성하게 된다. 단지 2개의 서브어셈블리가 도 1에 나타나 있지만, 압력 용기는 어떤 수의 서브어셈블리로도 형성될 수 있다.
압력 용기(100)는 벽(106, 108, 110)을 포함하는 용기 벽을 갖는다. 벽(106)은 압력 용기 서브어셈블리(102)의 일부분이고, 벽(108)(도 1의 측면도의 예에서는 원통형 벽) 및 벽(110)은 압력 용기 서브어셈블리(104)의 일부분이다. 함께 조립될 때, 시일(120)(도 1의 예에서는 O-링의 형태이지만, 원하는 경우에는 어떤 다른 형상 계수라도 가질 수 있음)이 두 서브어셈블리(102, 104) 사이에 배치되어 가스 또는 유체의 누출을 방지한다. 적절히 조립되면, 벽(106, 108, 110)은 내부 용적 공간(130)을 에워싸는 용기 벽을 형성한다.
벽(110)은 입구 포트(122)를 가지며, 벽(106)은 출구 포트(124)를 갖는다. 내부 용적 공간(130)은 제 1 용적 공간(132) 및 제 2 용적 공간(134)을 포함한다. 격벽(136)(제 1 압력 용기 서브어셈블리(102)와 일체화되어 있거나 그의 일부분으로 만들어짐)이 화살표 방향(138)(중력 방향)으로 벽(110) 쪽으로 연장되어 있어 채널(140)이 형성되어 있고, 이 채널(140)은 차단되지 않으면 제 1 용적 공간(132)과 제 2 용적 공간(134) 사이에 가스 연통을 가능하게 해준다.
시일(120)은 나타나 있는 바와 같이 제 1 용적 공간(132)과 가스 연통하도록 배치된다. 내부 용적 공간(130)에 용융 타겟 재료가 없으면, 채널(140)은 차단되지 않고, 시일(120)은 제 1 용적 공간(132) 및 채널(140)을 통해 제 2 용적 공간(134)과도 가스 연통한다.
도 2에서, 용융 타겟 재료가 압력 용기(100)의 내부 용적 공간(130) 안으로 유입하면(입구 포트(122)를 통해), 내부 용적 공간(130)에서 용융 타겟 재료의 레벨은 시간이 지남에 따라 상승할 것이다. 중력 때문에(자연적인 중력이든 또는 원심력의 사용으로 인한 유도 중력이든), 용융 타겟 재료의 레벨은 화살표 방향(150)으로 상승할 것이다(화살표 방향(150) 자체는 중력의 반대 방향임). 도 1의 예에서, 레벨은 현재 기준 값(152)에 있다.
도 3에서, 용융 타겟 재료의 레벨은 격벽(136)의 바닥에 도달하여, 채널(140)을 차단하며 또한 제 1 용적 공간(132)이 제 2 용적 공간(134)과 가스 연통을 하는 것을 허용하지 않는다. 그래서 어떤 부피의 가스가 제 1 용적 공간(132)에 갖혀 있게 된다.
도 4에서, 용융 타겟 재료는 압력 용기(100)의 내부 공간, 즉 내부 용적 공간(130)의 제 2 용적 공간(134) 안으로 계속 유입한다. 이리하여, 제 2 용적 공간(134) 내의 용융 타겟 재료의 레벨이 더 높게 상승된다(화살표 방향(150)으로). 용융 타겟 재료가 추가되면, 일반적으로 용융 타겟 재료 전달 시스템의 내부, 및 특히 제 2 용적 공간(134) 내부의 압력이 증가된다. 증가된 압력은 제 1 용적 공간(132)에 가해져, 제 1 용적 공간(132) 내부에 갖혀 있는 가스가 수축된다. 그러나, 가두어진 가스에 대한 탈출 포트가 없기 때문에, 영이 아닌 부피를 갖는 유한한 가두어진 가스가 시일(120)과 용융 타겟 재료 사이에 남아 있게 된다. 가두어진 가스는 시일(120)이 용융 타겟 재료와 접촉하는 것을 물리적으로 억제하여 시일/O-링의 수명을 개선시킨다.
도 5에서, 용융 타겟 재료는 제 2 용적 공간(134)을 완전히 채우고 예컨대 노즐로 가는 중에 출구 포트(124) 밖으로 유출된다. 압력은 계속 증가하여 작동 압력 임계치(예컨대, 어떤 실시예에서는 대략 4,000 PSI)에 도달한다. 이 압력은 계속 제 1 용적 공간(132) 내의 가두어진 가스의 부피를 수축시킨다. 그러나, 시일(120)과 O-링에 인접하는 용융 타겟 재료 사이에는, 영이 아닌 부피를 갖는 유한한 가두어진 가스(170)가 남아 있다.
시일(120)은 높은 작동 압력 및 높은 작동 압력 범위를 견딜 수 있는 탄성 중합체로 만들어질 수 있다. 다른 실시 형태에서, 시일(120)은 금속 또는 심지어 하이브리드 재료와 같은 어떤 적절한 재료로도 만들어질 수 있다. 또 다른 실시 형태에서, 시일은 평평한 시일링 와셔의 물리적 형태 또는 다른 형태를 취할 수 있다. 중요한 점은 시일에 대한 정확한 물리적 형태가 아니고 또한 그의 화학적 조성도 관련 없고 또는 본 발명의 실시 형태의 범위를 한정하지 않는다.
도 1 - 5는 아래쪽으로(벽(110) 쪽으로) 돌출하는 격벽(136)을 나타내고, 격벽은 벽(110)에 도달하기 전에 끝난다. 여기서 논의하는 바와 같이, 격벽(136)의 하향 단부와 벽(110) 사이의 틈은 위에서 언급한 채널을 형성한다. 다른 실시 형태에서, 격벽은 격벽(110) 까지 이를 수 있고, 하나 이상의 관통 구멍이 격벽(136)에 존재하여 하나 이상의 채널을 형성하고, 그래서 용융 타겟 재료가 압력 용기에 존재하지 않을 때 제 1 용적 공간(가스가 갖힘)과 제 2 용적 공간 사이에 가스 연통이 이루어질 수 있다.
도 1 - 5의 예에서, 제 1 용적 공간(132)은 테이퍼 형상을 가지고 있고, 기부(도 1에서 182)는, 시일(120)이 배치되어 있는 쪽에 있는 정상부(도 1에서 184) 보다 넓다. 이러한 형상은 선택적이고 항상 필요한 것은 아니지만, 그 형상은 어떤 실시 형태에서는 이점을 준다. 이 형상에 의해 정상부(184) 근처에 있는 가두어진 가스의 기둥이 비교적 작은 가스 부피로 Z 방향(도 3에서 화살표 Z 참조)으로 비교적 큰 분리를 유지시킬 수 있다. 따라서, 제 1 용적 공간(132) 내부의 가두어진 가스가 가압되고 부피 수축됨에 따라, 시일과 용융 타겟 재료 사이에 있는 Z 방향의 큰 분리는, 제 1 용적 공간(132) 내의 가두어진 가스가 그의 원래 부피의 단지 작은 백분율로 수축되더라도 여전히 유지될 수 있다.
다른 실시 형태에서, 유체 연결부를 설치할 때 구성품 사이의 회전을 줄이기 위한 장치 및 방법이 제공된다. 구성품은 수형 및 암형 글랜드일 수 있다. 유체 연결부는 예컨대 리소그래피 장치의 일부분을 형성할 수 있다. 유체 연결부(즉, 유체가 관류할 수 있는 부분들 사이의 연결부)를 형성하는 공지된 방법은, 수형 글랜드와 암형 글랜드 사이에 가스켓을 배치하고 글랜드들을 함께 가까이 모아서 글랜드들 사이의 가스켓을 압착시켜 시일을 형성하는 것을 포함한다.
글랜드는 암형 글랜드 내부의 나사 통로에서 조임 너트를 회전시켜 함께 가까워질 수 있다. 그러나, 조임 너트의 회전 동안에, 수형 글랜드는 조임 너트와 수형 글랜드 사이의 마찰로 인해 암형 글랜드에 대해 바람직하지 않게 회전할 수 있다.
글랜드들의 상대 회전으로 인해, 유체 연결부에 의해 연결되고 있는 부분들의 정렬 불량이 일어날 수 있고, 연결되고 있는 부분에 원치 않는 토크가 작용할 수 있으며 그리고/또는 글랜드에 손상이 생길 수 있다. 손상된 글랜드로 인해, 유체 연결부의 수명이 감소될 수 있으며 그리고/또는 유체 연결부로부터 누출이 일어날 위험이 증가된다. 유체 연결부를 설치할 때 글랜드의 상대 회전을 줄이는 한 기술은, 돌출부를 포함하는 인서트 및 유체 연결부에서 그 돌출부를 수용하기 위한 오목부를 포함하는 암형 글랜드를 제공하는 것이다.
도 6a 및 6b는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른, 돌출부(604a, 604b)를 포함하는 회전 억제 인서트(602) 및 오목부(608a, 608b)를 포함하는 암형 글랜드(606)를 개략적으로 나타낸다. 인서트(602)는 수형 글랜드(예컨대, 도 7에서 702)를 수용하기 위한 구멍(610)을 포함한다. 도 6a 및 6b의 예에서, 인서트는 2개의 돌출부를 포함하고 암형 글랜드는 2개의 오목부를 포함한다. 인서트는 더 많은 또는 더 적은 수의 돌출부를 포함할 수도 있다. 암형 글랜드는 더 많은 또는 더 적은 수의 오목부를 포함할 수도 있다. 일반적으로, 인서트의 돌출부 및 암형 글랜드의 오목부는, 인서트의 돌출부가 암형 글랜드의 오목부에 끼워지도록, 상보적인 형상으로 되어 있다. 인서트가 암형 글랜드에 삽입되면, 돌출부는 오목부의 벽에 접하도록 구성되어 있어, 인서트와 글랜드 사이의 상대 회전이 감소되거나 억제되거나 없어질 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 따른, 하나 이상의 돌출부를 갖는 인서트(712) 및 하나 이상의 오목부를 포함하는 암형 글랜드(704)를 포함하는 유체 연결부(710)를 개략적으로 나타낸다. 수형 글랜드(702)는, 유체가 유체 연결부를 통해 흐를 수 있게 해주는 유체 통로(730)를 포함한다. 수형 글랜드(702)는 인서트(712)의 구멍을 통해 삽입된다. 그런 다음에 인서트(712)와 수형 글래드(702)는 암형 글랜드(704) 안으로 삽입된다. 조임 너트(714)가 암형 글랜드(704)의 나사선 내부에서 회전되어, 가스켓(716)이 수형 글랜드(702)와 암형 글랜드(704) 사이에서 압착되어 유체 연결부를 시일링하게 된다. 조임 너트(714)의 회전 동안에 인서트의 돌출부가 암형 글랜드의 오목부의 벽에 접하게 되며(도 6a 및 6b와 관련하여 논의한 바와 같이), 그리하여, 수형 글랜드(702)와 암형 글랜드(704) 사이의 상대 회전이 감소된다. 여기서 설명되고 나타나 있는 하나 이상의 돌출부를 포함하는 인서트 및 하나 이상의 오목부를 포함하는 암형 글랜드는 유체 연결부에서 수형 글랜드와 암형 글랜드 사이의 회전을 유리하게 감소시켜, 유체 연결부의 질을 개선시켜 주며 그리고/또는 유체 연결부의 작동 가능한 수명을 증가시킨다. 그러한 유체 연결부는 예컨대 도 1 - 5의 용기의 유체 라인과 입구 포트 또는 출구 포트 사이에 존재할 수 있다(하지만 존재할 필요가 있는 것은 아님).
본 발명을 여러 바람직한 실시 형태와 관련하여 설명했지만, 본 발명의 범위에 속하는 변경, 치환 및 등가물이 있다. 예컨대, 본 발명의 실시 형태는 압력 용기를 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 실시 형태는 가스 패킷에 의해 보호되도록 사이에 배치되는 시일을 필요로 하는 어떤 2개의 부분에도 적용되고 또한 그러한 배치를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명은 또한 이들 변경, 치환, 및 등가물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명의 방법 및 장치를 실시하는 많은 대안적인 방법이 있음을 유의해야 한다. 여기서 다양한 예가 제공되어 있지만, 이들 예는 실례적이지 본 발명에 대해 한정적인 것이 아니다.
실시 형태는 이하의 항을 사용하여 더 설명될 수 있다:
1. 용융 타겟 재료 전달 시스템을 갖는 포토리소그래피 시스템으로서, 용융 타겟 재료 전달 시스템은 용융 타겟 재료를 적어도 제 1 위치로부터 제 2 위치로 전달하며,
유체 경로에서 제 1 위치와 제 2 위치 사이에 배치되며 제 1 위치 및 제 2 위치 둘 모두와 유체 연통하는 용기를 포함하고,
용기는,
적어도 내부 용적 공간을 에워싸는 용기 벽;
용기 벽 내부에 배치되고 내부 용적 공간을 적어도 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간으로 분할하는 격벽 - 용융 재료가 내부 용적 공간 내부에 존재하지 않을 때, 격벽은 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간 사이에 가스 연통을 허용하도록 구성되어 있고, 제 1 용적 공간은, 용융 타겟 재료가 제 2 용적 공간에 존재할 때 제 1 용적 공간 내부에 존재하는 가스의 적어도 일부분을 가두도록 구성되어 있음 -;
입구 포트;
출구 포트 - 제 2 용적 공간은 입구 포트 및 출구 포트 둘 모두와 유체 연통함 -; 및
용융 타겟 재료가 제 2 용적 공간에 없을 때 제 1 용적 공간 및 제 2 용적 공간 둘 모두와 가스 연통하도록 배치되는 시일을 포함하고,
용융 타겟 재료가 제 2 용적 공간에 존재할 때 시일은 제 1 용적 공간 내부의 가두어진 가스와 가스 연통하고 제 2 용적 공간과는 가스 연통하지 않도록 구성되어 있는, 포토리소그래피 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 용융 타겟 재료는 용융 주석인, 포토리소그래피 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 용기는 압력 용기인, 포토리소그래피 시스템.
4. 제 1 항에 있어서, 시일은 탄성 중합체로 형성되어 있는, 포토리소그래피 시스템.
5. 제 1 항에 있어서, 시일은 O-링인, 포토리소그래피 시스템.
6. 제 1 항에 있어서, 제 1 용적 공간은 시일 쪽으로 테이퍼져 있는 테이퍼 형상을 갖는, 포토리소그래피 시스템.
7. 제 1 항에 있어서, 격벽은 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간 사이에서 하나 이상의 관통 개구를 포함하는, 포토리소그래피 시스템.
8. 제 1 항에 있어서, 입구 포트와 출구 포트 중의 적어도 하나는 돌출부를 갖는 회전 억제 인서트를 사용하여 유체 라인에 연결되어 있는, 포토리소그래피 시스템.
9. 용융 타겟 재료 전달 시스템을 갖는 포토리소그래피 시스템으로서, 용융 타겟 재료 전달 시스템은 용융 타겟 재료를 적어도 제 1 위치로부터 제 2 위치로 전달하며,
유체 경로에서 제 1 위치와 제 2 위치 사이에 배치되며 제 1 위치 및 제 2 위치 둘 모두와 유체 연통하는 용기를 포함하고,
용기는,
적어도 내부 용적 공간을 에워싸는 용기 벽;
내부 용적 공간을 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간으로 분할하는 격벽 - 용융 타겟 재료의 제 1 양이 제 2 용적 공간에 존재할 때 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간은 가스 연통하도록 구성되어 있고, 용융 타겟 재료의 제 2 양이 제 2 용적 공간에 존재할 때는 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간은 용융 타겟 재료에 의해 차단되어 서로 가스 연통하도록 구성되어 있고, 용융 타겟 재료의 제 2 양은 용융 타겟 재료의 제 1 양 보다 큼 -; 및
제 1 용적 공간과 가스 연통하는 시일을 포함하는, 포토리소그래피 시스템.
10. 제 9 항에 있어서, 용융 타겟 재료는 용융 주석인, 포토리소그래피 시스템.
11. 제 9 항에 있어서, 용기는 압력 용기인, 포토리소그래피 시스템.
12. 제 9 항에 있어서, 시일은 탄성 중합체로 형성되어 있는, 포토리소그래피 시스템.
13. 제 9 항에 있어서, 시일은 O-링인, 포토리소그래피 시스템.
14. 제 9 항에 있어서, 제 1 용적 공간은 시일 쪽으로 테이퍼져 있는 테이퍼 형상을 갖는, 포토리소그래피 시스템.
15. 제 9 항에 있어서, 격벽은 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간 사이에서 하나 이상의 관통 개구를 포함하는, 포토리소그래피 시스템.
16. 제 9 항에 있어서, 입구 포트와 출구 포트 중의 적어도 하나는 돌출부를 갖는 회전 억제 인서트를 사용하여 유체 라인에 연결되어 있는, 포토리소그래피 시스템.
17. 유체 재료 전달 시스템을 갖는 포토리소그래피 시스템으로서, 유체 재료 전달 시스템은 유체 재료를 적어도 제 1 위치로부터 제 2 위치로 전달하며,
유체 경로에서 제 1 위치와 제 2 위치 사이에 배치되며 제 1 위치 및 제 2 위치 둘 모두와 유체 연통하는 용기를 포함하고,
용기는,
적어도 내부 용적 공간을 에워싸는 용기 벽 - 내부 용적 공간은 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간을 포함하며, 유체 재료의 제 1 양이 제 2 용적 공간에 존재할 때 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간은 채널을 통해 가스 연통하고, 유체 재료의 제 2 양이 제 2 용적 공간에 존재할 때는 채널이 그 유체 재료에 의해 차단되어 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간은 채널을 통해 서로 가스 연통하지 않도록 구성되어 있고, 유체 재료의 제 2 양은 유체 재료의 제 1 양 보다 큼 -; 및
제 1 용적 공간과 가스 연통하는 시일을 포함하는, 포토리소그래피 시스템.
18. 제 17 항에 있어서, 용융 재료의 제 2 양이 제 2 용적 공간에 존재할 때 시일은 제 2 용적 공간과 가스 연통하지 않는, 포토리소그래피 시스템.
19. 제 18 항에 있어서, 용융 재료의 제 2 양이 제 2 용적 공간에 존재할 때 어떤 양의 가두어진 가스가 유체 재료와 시일 사이에 배치되는, 포토리소그래피 시스템.
20. 제 17 항에 있어서, 유체 재료는 용융 주석인, 포토리소그래피 시스템.
21. 제 17 항에 있어서, 시일은 O-링인, 포토리소그래피 시스템.
22. 제 17 항에 있어서, 제 1 용적 공간은 시일 쪽으로 테이퍼져 있는 테이퍼 형상을 갖는, 포토리소그래피 시스템.
23. 제 17 항에 있어서, 격벽은 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간 사이에서 하나 이상의 관통 개구를 포함하는, 포토리소그래피 시스템.
24. 제 17 항에 있어서, 입구 포트와 출구 포트 중의 적어도 하나는 돌출부를 갖는 회전 억제 인서트를 사용하여 유체 라인에 연결되어 있는, 포토리소그래피 시스템.
25. 제 17 항에 있어서, 제 2 부피는 임계 부피 보다 크고, 임계 부피는 채널의 기하학적 구조에 달려 있는, 포토리소그래피 시스템.
26. 제 17 항에 있어서, 제 2 부피는 임계 부피 보다 크고, 임계 부피는 채널의 기하학적 구조 및 중력에 대한 용기의 배향에 달려 있는, 포토리소그래피 시스템.
27. 유체 재료 전달 시스템으로서, 유체 재료 전달 시스템은 유체 재료를 적어도 제 1 위치로부터 제 2 위치로 전달하며,
유체 경로에서 제 1 위치와 제 2 위치 사이에 배치되며 제 1 위치 및 제 2 위치 둘 모두와 유체 연통하는 용기를 포함하고,
용기는,
적어도 내부 용적 공간을 에워싸는 용기 벽 - 내부 용적 공간은 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간을 포함하며, 유체 재료의 제 1 양이 제 2 용적 공간에 존재할 때 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간은 채널을 통해 가스 연통하고, 유체 재료의 제 2 양이 제 2 용적 공간에 존재할 때는 채널이 그 유체 재료에 의해 차단되어 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간은 채널을 통해 서로 가스 연통하지 않도록 구성되어 있고, 유체 재료의 제 2 양은 유체 재료의 제 1 양 보다 큼 -; 및
제 1 용적 공간과 가스 연통하는 시일을 포함하는, 유체 재료 전달 시스템.
Claims (23)
- 용융 타겟 재료 전달 시스템을 갖는 포토리소그래피 시스템으로서, 용융 타겟 재료 전달 시스템은 용융 타겟 재료를 적어도 제 1 위치로부터 제 2 위치로 전달하며,
유체 경로에서 제 1 위치와 제 2 위치 사이에 배치되며 상기 제 1 위치 및 제 2 위치 둘 모두와 유체 연통하는 용기를 포함하고,
상기 용기는,
적어도 내부 용적 공간을 에워싸는 용기 벽;
용기 벽 내부에 배치되고 상기 내부 용적 공간을 적어도 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간으로 분할하는 격벽 - 용융 재료가 내부 용적 공간 내부에 존재하지 않을 때, 상기 격벽은 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간 사이에 가스 연통을 허용하도록 구성되어 있고, 제 1 용적 공간은, 용융 타겟 재료가 제 2 용적 공간에 존재할 때 제 1 용적 공간 내부에 존재하는 가스의 적어도 일부분을 가두도록 구성되어 있음 -;
입구 포트;
출구 포트 - 제 2 용적 공간은 입구 포트 및 출구 포트 둘 모두와 유체 연통함 -; 및
용융 타겟 재료가 제 2 용적 공간에 없을 때 상기 제 1 용적 공간 및 제 2 용적 공간 둘 모두와 가스 연통하도록 배치되는 시일을 포함하고,
용융 타겟 재료가 제 2 용적 공간에 존재할 때 상기 시일은 제 1 용적 공간 내부에 가두어진 가스와 가스 연통하고 제 2 용적 공간과는 가스 연통하지 않도록 구성되어 있는, 포토리소그래피 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 용융 타겟 재료는 용융 주석인, 포토리소그래피 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 용기는 압력 용기인, 포토리소그래피 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 시일은 탄성 중합체로 형성되어 있는, 포토리소그래피 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 시일은 O-링인, 포토리소그래피 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 용적 공간은 상기 시일 쪽으로 테이퍼져 있는 테이퍼 형상을 갖는, 포토리소그래피 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 격벽은 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간 사이에 하나 이상의 관통 구멍을 포함하는, 포토리소그래피 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 입구 포트와 출구 포트 중의 적어도 하나는 돌출부를 갖는 회전 억제 인서트를 사용하여 유체 라인에 연결되어 있는, 포토리소그래피 시스템. - 용융 타겟 재료 전달 시스템을 갖는 포토리소그래피 시스템으로서, 용융 타겟 재료 전달 시스템은 용융 타겟 재료를 적어도 제 1 위치로부터 제 2 위치로 전달하며,
유체 경로에서 제 1 위치와 제 2 위치 사이에 배치되며 상기 제 1 위치 및 제 2 위치 둘 모두와 유체 연통하는 용기를 포함하고,
상기 용기는,
적어도 내부 용적 공간을 에워싸는 용기 벽;
상기 내부 용적 공간을 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간으로 분할하는 격벽 - 용융 타겟 재료의 제 1 양이 상기 제 2 용적 공간에 존재할 때 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간은 가스 연통하도록 구성되어 있고, 용융 타겟 재료의 제 2 양이 제 2 용적 공간에 존재할 때는 상기 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간은 용융 타겟 재료에 의해 차단되어 서로 가스 연통하지 않도록 구성되어 있고, 용융 타겟 재료의 상기 제 2 양은 용융 타겟 재료의 상기 제 1 양 보다 큼 -; 및
제 1 용적 공간과 가스 연통하는 시일을 포함하는, 포토리소그래피 시스템. - 제 9 항에 있어서,
상기 용융 타겟 재료는 용융 주석인, 포토리소그래피 시스템. - 제 9 항에 있어서,
상기 용기는 압력 용기인, 포토리소그래피 시스템. - 제 9 항에 있어서,
상기 시일은 탄성 중합체로 형성되어 있는, 포토리소그래피 시스템. - 제 9 항에 있어서,
상기 시일은 O-링인, 포토리소그래피 시스템. - 제 9 항에 있어서,
상기 제 1 용적 공간은 시일 쪽으로 테이퍼져 있는 테이퍼 형상을 갖는, 포토리소그래피 시스템. - 제 9 항에 있어서,
상기 격벽은 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간 사이에서 하나 이상의 관통 구멍을 포함하는, 포토리소그래피 시스템. - 제 9 항에 있어서,
상기 입구 포트와 출구 포트 중의 적어도 하나는 돌출부를 갖는 회전 억제 인서트를 사용하여 유체 라인에 연결되어 있는, 포토리소그래피 시스템. - 유체 재료 전달 시스템을 갖는 포토리소그래피 시스템으로서, 유체 재료 전달 시스템은 유체 재료를 적어도 제 1 위치로부터 제 2 위치로 전달하며,
유체 경로에서 제 1 위치와 제 2 위치 사이에 배치되며 상기 제 1 위치 및 제 2 위치 둘 모두와 유체 연통하는 용기를 포함하고,
용기는,
적어도 내부 용적 공간을 에워싸는 용기 벽 - 상기 내부 용적 공간은 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간을 포함하며, 유체 재료의 제 1 양이 제 2 용적 공간에 존재할 때 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간은 채널을 통해 가스 연통하도록 구성되어 있고, 유체 재료의 제 2 양이 제 2 용적 공간에 존재할 때는 상기 채널이 유체 재료에 의해 차단되어 상기 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간은 상기 채널을 통해 가스 연통하지 않도록 구성되어 있으며, 유체 재료의 상기 제 2 양은 유체 재료의 상기 제 1 양 보다 큼 -; 및
상기 제 1 용적 공간과 가스 연통하는 시일을 포함하는, 포토리소그래피 시스템. - 제 17 항에 있어서,
상기 유체 재료는 용융 주석인, 포토리소그래피 시스템. - 제 17 항에 있어서,
상기 시일은 O-링인, 포토리소그래피 시스템. - 제 17 항에 있어서,
상기 제 1 용적 공간은 시일 쪽으로 테이퍼져 있는 테이퍼 형상을 갖는, 포토리소그래피 시스템. - 제 17 항에 있어서,
상기 격벽은 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간 사이에 하나 이상의 관통 구멍을 포함하는, 포토리소그래피 시스템. - 제 17 항에 있어서,
상기 입구 포트와 출구 포트 중의 적어도 하나는 돌출부를 갖는 회전 억제 인서트를 사용하여 유체 라인에 연결되어 있는, 포토리소그래피 시스템. - 유체 재료 전달 시스템으로서, 유체 재료 전달 시스템은 유체 재료를 적어도 제 1 위치로부터 제 2 위치로 전달하며,
유체 경로에서 제 1 위치와 제 2 위치 사이에 배치되며 상기 제 1 위치 및 제 2 위치 둘 모두와 유체 연통하는 용기를 포함하고,
상기 용기는,
적어도 내부 용적 공간을 에워싸는 용기 벽 - 상기 내부 용적 공간은 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간을 포함하며, 유체 재료의 제 1 양이 제 2 용적 공간에 존재할 때 상기 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간은 채널을 통해 가스 연통하도록 구성되어 있고, 유체 재료의 제 2 양이 제 2 용적 공간에 존재할 때는 상기 채널이 유체 재료에 의해 차단되어 상기 제 1 용적 공간과 제 2 용적 공간은 상기 채널을 통해 가스 연통하지 않도록 구성되어 있고, 유체 재료의 상기 제 2 양은 유체 재료의 상기 제 1 양 보다 큼 -; 및
상기 제 1 용적 공간과 가스 연통하는 시일을 포함하는, 유체 재료 전달 시스템.
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