KR20210091362A - 세라믹 구성요소의 논-포지티브 연결을 위한 연결 배열체 - Google Patents

세라믹 구성요소의 논-포지티브 연결을 위한 연결 배열체 Download PDF

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칼 짜이스 에스엠테 게엠베하
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Abstract

리소그래피 장치를 위한 세라믹 구성요소(202, 208) 사이의 논-포지티브(non-positive) 연결을 위한 연결 배열체(700)가 개시된다. 연결 배열체(700)는 제1 및 제2 세라믹 구성요소(202, 208) 및 클램핑 디바이스(214)를 포함한다. 클램핑 디바이스는 논-포지티브 방식으로 제1 및 제2 세라믹 구성요소(202, 208)를 서로에 대해 클램핑 한다. 클램핑 디바이스(214)는 제1 및/또는 제2 세라믹 구성요소(202, 208) 주변에서 결합한다.

Description

세라믹 구성요소의 논-포지티브 연결을 위한 연결 배열체{CONNECTION ARRANGEMENT FOR THE NON-POSITIVE CONNECTION OF CERAMIC COMPONENTS}
본 발명은 리소그래피 장치의 세라믹 구성요소 사이의 가압식 체결(force fit) 연결을 위한 연결 배열체, 리소그래피 장치의 센서 프레임, 리소그래피 장치 및 리소그래피 장치의 세라믹 구성요소 사이의 가압식 체결 연결을 위한 방법에 관한 것이다.
예로서, 리소그래피 장치는 예를 들어 실리콘 웨이퍼와 같은 기판 상에 마스크의 마스크 패턴을 이미징하기 위해 집적 회로(IC: integrated circuits)의 제작에 사용된다. 여기서, 광학 시스템에 의해 생성된 광빔이 마스크를 통해 기판으로 향한다.
세라믹 구성요소가 리소그래피 장치에 사용된다. 세라믹 구성요소는 서로 연결된다. 세라믹 구성요소를 서로 연결하기 위한 하나의 옵션은 세라믹 구성요소의 대응하는 개방부를 통해 안내되는 금속 나사의 사용에 있다. 인터로킹(interlocking) 세라믹-금속 연결 배열체는 열 팽창이 세라믹 구성요소의 손상을 초래할 수도 있다는 점에서 불리하다. 또한, 인터로킹 연결 배열체는 높은 수준의 정밀도를 요구한다. 게다가, 인터로킹 연결 배열체의 너무나 작은 연결 영역은 큰 인장력의 경우 세라믹 구성요소의 손상을 초래할 수 있다.
이러한 배경에 대응하여, 본 발명의 목적은 전술한 문제점 중 적어도 하나가 해결되는 세라믹 구성요소를 연결하기 위한 방법 및 세라믹 구성요소를 위한 개선된 연결 배열체를 제공하는 데 있다. 특히, 세라믹 구성요소를 위한 개선된 연결 배열체를 구비한 리소그래피 장치 또는 리소그래피 장치를 위한 센서 프레임을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
이러한 목적은 리소그래피 장치를 위한 세라믹 구성요소간의 가압식 체결 연결을 위한 연결 배열체에 의해 달성되고, 연결 배열체는 제1 및 제2 세라믹 구성요소와 클램핑 디바이스를 포함한다. 클램핑 디바이스는 제1 세라믹 구성요소와 제2 세라믹 구성요소를 서로에 대해 가압식 체결 방식으로 직접 클램핑한다. 클램핑 디바이스는 제1 및/또는 제2 세라믹 구성요소 주변에서 결합한다.
클램핑 디바이스가 제1 및 제2 세라믹 구성요소를 서로에 대해 직접적 및 가압식 체결, 특히 마찰 결합 방식으로 직접 클램핑한 결과로서, 인터로킹 연결 배열체를 제거하는 것이 가능하다. 세라믹 구성요소간의 미끄러짐은 가압식 체결 연결 배열체에 의해 방지된다. 바람직하게는, 가압식 체결 연결 배열체는 쉽게 분리 가능하며 쉽게 접근 가능하다. 또한, 가압식 체결 연결은 진공에서 사용 가능하다. 게다가, 세라믹 구성요소는 인장력이나 열 팽창에 의해 손상되지 않을 수 있다.
클램핑 디바이스가 가압식 체결 방식으로 제2 세라믹 구성요소에 대해 제1 세라믹 구성요소를 클램핑 할 수 있도록, 클램핑 디바이스는 두 세라믹 구성요소에 힘을 가할 필요가 있다. 세라믹 구성요소에 힘을 가할 수 있도록, 클램핑 디바이스는 세라믹 구성요소의 주변, 예컨대 세라믹 구성요소의 융기부 위치에서 결합할 수 있다.
여기서, "직접"이라는 용어는 제1 세라믹 구성요소와 제2 세라믹 구성요소 사이에 추가적인 요소가 위치하지 않는다는 것을 의미한다. 제1 세라믹 구성요소는 클램핑 디바이스에 의해 제2 세라믹 구성요소 상에 직접 가압된다.
특히, 세라믹 구성요소는 바람직하게는 리소그래피 장치의 센서 프레임의 쉘일 수 있다. 쉘은 그 단부측에서, 특히 쉘의 플랜지의 단부측에서 클램핑 디바이스에 의해 서로에 대해 체결된다. 바람직하게는, 쉘의 각각의 벽 평면은 단부면에 작용하는 클램핑 힘(벡터)과 같은 방향으로 연장한다.
연결 배열체의 일 실시예에 따르면, 클램핑 디바이스는 제1 및/또는 제2 세라믹 구성요소내로 결합한다. 클램핑 디바이스가 가압식 체결 방식으로 제2 세라믹 구성요소에 대해 제1 세라믹 구성요소를 클램핑 할 수 있도록, 클램핑 디바이스는 두 세라믹 구성요소에 힘을 가할 필요가 있다. 세라믹 구성요소에 힘을 가할 수 있도록, 클램핑 디바이스는 세라믹 구성요소의 오목부에서 세라믹 구성요소로 결합할 수 있다.
연결 배열체의 추가적인 실시예에 따르면, 클램핑 디바이스는 나사 클램프를 포함한다.
연결 배열체의 추가적인 실시예에 따르면, 제1 세라믹 구성요소는 제1 세라믹 플랜지를 포함하고, 제2 세라믹 구성요소는 제2 세라믹 플랜지를 포함하고, 클램핑 디바이스는 제1 세라믹 플랜지 및 제2 세라믹 플랜지 주변에서 결합한다.
연결 배열체의 추가적인 실시예에 따르면, 클램핑 디바이스는 림과 클램프를 가지며, 림은 선회 가능한 방식으로 클램프에 체결된다. 림과 클램프는 세라믹 구성요소의 오목부에서 결합될 수 있다. 선회 가능한 방식으로 클램프에 체결된 림의 결과로서, 림과 클램프가 세라믹 구성요소를 가압하는 힘을 설정하는 것이 가능하다.
연결 배열체의 추가적인 실시예에 따르면, 림이 가하는 힘과 클램프가 가하는 힘 각각은 세라믹 구성요소의 벽 평면에 놓인다. 결과적으로, 가해진 힘은 가압식 체결 방식으로 연결된 접촉 표면에 수직으로 구현될 수 있다.
연결 배열체의 추가적인 실시예에 따르면, 제1 세라믹 플랜지는 제1 측부 및 제2 측부를 포함하고, 제2 세라믹 플랜지는 제1 측부 및 제2 측부를 포함하고, 그리고 제1 세라믹 플랜지의 제1 측부가 두 세라믹 플랜지 사이에 가압식 체결 연결이 있는 방식으로 클램핑 디바이스에 의해 제2 세라믹 플랜지의 제1 측부에 대해 가압된다.
연결 배열체의 추가적인 실시예에 따르면, 제1 세라믹 구성요소는 제1 오목부 및 제1 측부와 제2 측부를 구비한 제1 세라믹 플랜지를 포함한다. 또한, 제2 세라믹 구성요소는 제2 오목부 및 제1 측부와 제2 측부를 구비한 제2 세라믹 플랜지를 포함한다. 제1 세라믹 플랜지의 제1 측부는 두 세라믹 플랜지 사이에 가압식 체결 연결이 있는 방식으로 클램핑 디바이스에 의해 제2 세라믹 플랜지의 제1 측부에 대해 가압된다. 클램핑 디바이스의 림은 제1 세라믹 구성요소의 제1 오목부에서, 제1 세라믹 플랜지의 제2 측부에 힘을 가하고, 제2 세라믹 구성요소의 제2 오목부에서, 클램핑 디바이스의 클램프는 제2 세라믹 플랜지의 제2 측부에 힘을 가한다.
연결 배열체의 추가적인 실시예에서, 세라믹 플랜지는 풋과 웹을 구비한 T-형상의 단면을 가진다. 바람직하게는, T-형상의 단면은 세라믹 플랜지의 확대된 제1 측부, 즉 증가된 힘-도입 표면의 구현을 허용한다.
연결 배열체의 추가적인 실시예에서, 세라믹 플랜지는 그 제1 측부에 상승된 접촉 표면을 가진다. 바람직하게는, 상승된 접촉 표면은 실제 접촉 영역이 감소하도록 한다.
연결 배열체의 추가적인 실시예에 따르면, 림과 클램프가 가하는 힘은 제1 측부 및/또는 상승된 접촉 표면에 각각 수직한다. 바람직하게는, 그로 인해 세라믹 플랜지가 적절한 가압식 체결 방식으로 연결될 수 있다.
연결 배열체의 추가적인 실시예에 따르면, 제1 세라믹 플랜지의 제1 측부는 제2 세라믹 플랜지의 제1 측부와 평행하고 및/또는 제1 세라믹 플랜지의 상승된 접촉 표면은 제2 세라믹 플랜지의 상승된 접촉 표면과 평행하다. 서로 평행하면서 가압식 체결 방식으로 서로 가압된 표면의 결과로서, 가압식 체결 연결의 양호한 실현이 있을 수 있다.
연결 배열체의 추가적인 실시예에 따르면, 제1 및 제2 세라믹 구성요소 각각은 융기부 또는 돌출 가장자리를 가지고, 클램핑 디바이스는 제1 및 제2 세라믹 구성요소의 융기부 또는 돌출 가장자리 주변에서 결합한다.
연결 배열체의 추가적인 실시예에 따르면, 제1 및 제2 세라믹 구성요소는 내부 구조를 구비하는 리소그래피 장치의 센서 프레임의 쉘이고, 클램핑 디바이스는 쉘의 외부 측부 상에서 쉘 주변에 결합한다.
연결 배열체의 추가적인 실시예에 따르면, 제1 세라믹 플랜지와 림 사이에서 공차를 보상하기 위해 제1 보상 요소가 제1 세라믹 구성요소의 제1 세라믹 플랜지와 클램핑 디바이스의 림 사이에 제공되고 및/또는 제2 세라믹 플랜지와 클램프 사이에서 공차를 보상하기 위해 제2 보상 요소가 제2 세라믹 구성요소의 제2 세라믹 플랜지와 클램핑 디바이스의 클램프 사이에 제공된다.
보상 요소는 림의 접촉 표면 또는 클램프의 접촉 표면 및 세라믹 플랜지의 제2 측부의 실시예에서의 차이가 보상되는 것을 보장할 수 있다. 또한, 보상 요소는 가압식 체결 방식으로 연결된 표면에 대해 림 또는 클램프의 경사진 위치를 보상할 수 있다.
연결 배열체의 추가적인 실시예에 따르면, 림은 제1 보상 요소에 대응하는 오목부를 가지고 및/또는 클램프는 제2 보상 요소에 대응하는 오목부를 가진다. 바람직하게는, 이는 이상적인 힘 전달을 초래한다.
연결 배열체의 추가적인 실시예에 따르면, 제1 보상 요소는 제1 세라믹 구성요소의 제1 오목부에서 제1 세라믹 플랜지의 제2 측부에 부착되고 및/또는 제2 보상 요소는 제2 세라믹 구성요소의 제2 오목부에서 제2 세라믹 플랜지의 제2 측부에 부착된다. 그 결과, 각각의 보상 요소는 림과 클램프가 세라믹 구성요소로 힘을 가하는 위치로 정확하게 부착된다.
연결 배열체의 추가적인 실시예에 따르면, 제1 보상 요소는 연마된 접촉 표면을 가지고 및/또는 제1 세라믹 플랜지의 제2 측부는 연마된 접촉 표면을 가지고 및/또는 제2 보상 요소는 연마된 접촉 표면을 가지고 및/또는 제2 세라믹 플랜지의 제2 측부는 연마된 접촉 표면을 가진다. 보상 요소는 연마된 접촉 표면의 경우에 세라믹 플랜지로 잘 적용될 수 있다. 또한, 연마된 접촉 표면의 경우 세라믹 플랜지의 제2 측부에 국소 압력 지점은 있을 수 없다.
연결 배열체의 추가적인 실시예에 따르면, 제1 보상 요소는 제1 세라믹 플랜지의 제2 측부에 접착 본딩되고 및/또는 제2 보상 요소는 제2 세라믹 플랜지의 제2 측부에 접착 본딩된다. 대안적으로, 보상 요소는 다른 방식으로 세라믹 플랜지에 체결될 수도 있다.
연결 배열체의 추가적인 실시예에 따르면, 제1 보상 요소는 구형 캡으로서 구현되고 및/또는 제2 보상 요소는 구형 캡으로서 실시된다. 림의 접촉 표면 또는 클램프의 접촉 표면의 대응하는 형상의 경우, 구형 캡의 형상이 림의 경사 또는 클램프의 경사를 변화할 수 있도록 하는 것을 가능하게 한다.
연결 배열체의 추가적인 실시예에 따르면, 클램핑 디바이스는 림을 선회 가능한 방식으로 클램프에 체결하기 위한 샤프트 및 가해지는 힘을 설정하는 이동 나사를 가진다. 바람직하게는, 가해지는 힘은 이동 나사에 의해 필요에 따라 설정될 수 있다.
연결 배열체의 추가적인 실시예에 따르면, 클램핑 디바이스의 클램프는 타원형 곡률을 가진다. 그 결과, 림과 클램프에 의해 가해진 힘은 적절한 방식으로 분산된다.
연결 배열체의 추가적인 실시예에 따르면, 세라믹 구성요소는 실리콘 탄화물(SiSiC)을 포함한다. 바람직하게는, 이러한 재료는 작은 열 팽창만을 나타낸다.
게다가, 전술된 연결 배열체를 가지는 리소그래피 장치를 위한 센서 프레임이 제안된다.
또한, 전술된 센서 프레임을 가지거나 전술된 연결 배열체를 가지는 리소그래피 장치가 제안된다.
또한, 후속하는 단계들을 포함하는 리소그래피 장치를 위한 세라믹 구성요소 사이의 가압식 체결 연결을 위한 방법이 제안된다. 제1 단계 a)에서, 제1 세라믹 구성요소는 제2 세라믹 구성요소의 바로 옆에 위치된다. 제2 단계 b)에서, 제1 세라믹 구성요소는 클램핑 디바이스에 의해 제2 세라믹 구성요소 상으로 가압되며, 제1 및 제2 세라믹 구성요소는 가압식 체결 방식으로 서로에 대해 클램핑 된다. 클램핑 디바이스는 제1 및/또는 제2 세라믹 구성요소 주변에서 결합한다.
제안된 디바이스를 위한 실시예와 특징이 제안된 방법에 대응하여 적용된다.
또한, 본 발명의 추가적인 가능한 실시예는 명백히 언급되지 않았을지라도, 예시적인 실시예에 대하여 위 또는 아래에 설명된 특징 또는 실시예의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 여기서 관련 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명의 각 기본 형식에 개선점 또는 추가로서 개별적인 양태를 추가할 것이다.
본 발명의 추가적으로 유리한 실시예 및 양태는 종속항 및 하기 본 발명의 예시적 실시예의 요지이다. 또한, 본 발명은 양호한 실시예를 기초로 하여 더욱 자세히 설명되며, 첨부된 도면을 참조한다.
도 1은 EUV 리소그래피 장치의 개략도를 도시한다.
도 2a는 도 1의 투영 시스템의 센서 프레임의 부분의 사시도를 도시한다.
도 2b는 센서 프레임의 개별적인 구성요소의 사시도를 도시한다.
도 3은 도 2a의 확대도를 도시한다.
도 4는 클램핑 디바이스의 사시도를 도시한다.
도 5는 도 4의 클램핑 디바이스를 통한 단면을 도시한다.
도 6은 도 3의 연결 배열체를 통한 단면을 도시한다.
도 7은 세라믹 플랜지의 사시도를 도시한다.
도 8은 도 7의 세라믹 플랜지의 추가적인 사시도를 도시한다.
달리 특정되지 않는 한, 도면의 동일한 참조 부호는 대등하거나 기능적으로 대등한 요소를 가리킨다. 또한, 도면의 예시들이 반드시 실제 축적이 아님을 유의해야 한다.
도 1은 EUV 리소그래피 장치(100)의 개략도를 도시하며, EUV 리소그래피 장치는 빔 형성 시스템(102), 조명 시스템(104) 및 투영 시스템(106)을 포함한다. 빔 형성 시스템(102), 조명 시스템(104) 및 투영 시스템(106)은 각각 진공 하우징에 제공되며, 진공 하우징은 더 자세히 설명되지 않은 배기 디바이스에 의해 배기된다. 진공 하우징은 더 자세히 설명되지 않은 기계실에 의해 둘러싸여지고, 여기에 광학 요소를 기계적으로 변위시키고 설정하기 위한 구동 디바이스가 제공된다. 게다가, 전기적 제어 등이 또한 이 기계실에 제공될 수 있다.
빔 형성 시스템(102)은 EUV 광 소스(108), 시준기(110) 및 단색 분광기(112)를 가진다. 예로서, EUV 범위(극자외선 범위)에서, 즉 예를 들어 5nm로부터 20nm의 파장 범위에서 방사선을 방출하는 싱크로톤 또는 플라즈마 소스가 EUV 광 소스(108)로서 제공될 수 있다. EUV 광 소스(108)로부터 나오는 방사선은 초기에 시준기(110)에 의해 포커싱 되고, 그 후에 원하는 작동 파장이 단색 분광기(112)에 의해 필터링된다. 그러므로, 빔 형성 시스템(102)은 EUV 광 소스(108)에 의해 방출된 광의 파장 및 공간 분포를 적응시킨다. EUV 광 소스(108)가 생성하는 EUV 방사선(114)은 공기를 통과하는 상대적으로 낮은 투과율을 가지며, 이는 빔 안내 공간이 빔 형성 시스템(102)에서, 조명 시스템(104)에서 그리고 투영 시스템 또는 투영 렌즈(106)에서 배기되는 이유이다.
도시된 예에서, 조명 시스템(104)은 제1 미러(116)와 제2 미러(118)를 가진다. 예로서, 이러한 미러들(116, 118)은 동공부를 형성하는 패싯 미러(facet mirrors)로서 구현되며 EUV 방사선(114)을 포토마스크(120)로 안내 할 수 있다.
포토마스크(120)는 반사 광학 요소로서 유사하게 구현되며 시스템(102, 104, 106)의 외부에 배열될 수 있다. 포토마스크(120)는 축소된 방식으로 투영 시스템(106)에 의해 웨이퍼(122) 등에 이미징되는 구조를 가진다. 이를 위해서, 투영 시스템은 빔 안내 공간(106)에 예컨대 제3 미러(124) 및 제4 미러(126)를 가진다. EUV 리소그래피 장치(100)의 미러의 수는 도시된 수에 한정되는 것은 아니고, 더 많거나 또는 더 적은 미러가 또한 제공될 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 또한, 미러는 빔 형성 목적을 위해 그 전방 측부에서 대체로 굴곡된다.
도 2a에서 도시된 바와 같이, 투영 시스템(106)은 센서 프레임(200)을 포함할 수 있으며, 힘 프레임은 여기 도시되지 않는다. 힘 프레임은 예컨대 작동기와 액티브 미러와 같은 다양한 하위 구성요소를 보유할 수 있다. 고정된 기준으로서, 센서 프레임(200)은 센서 및 패시브 미러만을 보유할 수 있다. 또한, 센서 프레임(200)은 완전히 조립된 힘 프레임 주변에서 조립될 수 있다.
센서 프레임(200)의 하나의 기능은 전체 기준으로서 고강도 지지 구조를 제공하는 데 있다. 추가적으로, 내부 구조에 대한 접근성이 보장되어야 한다. 센서 프레임(200)의 열 변형은 최소한으로 축소될 필요가 있다. 이를 pm-범위에서 보장하기 위해서, 바람직하게는 세라믹 재료를 사용한다.
일반적으로, 센서 프레임은 때때로 소위 쉘이라고 불리는 다섯 개의 세라믹 구성요소로 구성된다. 도 2a에는 상부 쉘(202)과 제1 중앙 쉘(208)이 도시된다. 반면, 센서 프레임(200)의 하부 쉘, 제2 중앙 쉘 및 전방 쉘은 더 나은 개요를 제공하기 위해 도시되지 않는다. 제1 중앙 쉘(208), 제2 중앙 쉘 및 전방 쉘은 중앙 조립체를 형성한다.
도 2a에서 알 수 있는 바와 같이, 상부 쉘(202) 및 제1 중앙 쉘(208)은 클램핑 디바이스(214)에 의해 함께 유지된다. 또한, 예컨대 제1 중앙 쉘(208)과 하부 쉘은 클램핑 디바이스(214)에 의해 함께 유지된다(도시 생략).
세라믹 구성요소(202, 208)는 매우 강성인 단일체 세라믹 구성요소이다. 특히, 세라믹 구성요소(202, 208)는 실리콘 탄화물(SiSiC)을 포함할 수 있다.
전술된 중앙 조립체는 센서 프레임(200)의 전체적인 강성도에 특히 관련된다. 제1 중앙 쉘(208)은 도 2b에 도시된 세라믹 플랜지(300)에 의해 상부 쉘(202)로 연결될 수 있다. 더 정확히는, 세라믹 구성요소(202, 208)의 세라믹 플랜지(300)는 클램핑 디바이스(214)에 의해 가압식 체결 방식으로 서로에 대해 클램핑 될 수 있다. 여기서, 클램핑 디바이스(214)는 세라믹 구성요소(202, 208)의 직사각형 윈도 형식의 오목부(302)에서 결합할 수 있다. 도 2b는 세라믹 구성요소(202, 208)를 분해도로 도시한다. 이 도면에서 세라믹 플랜지(300)와 오목부(302)를 식별하는 것이 가능하다.
도 3은 두 연결된 세라믹 구성요소(202, 208)의 사시도를 도시한다. 여기 도시된 것은 클램핑 디바이스(214)이며 여섯 개가 여기에 예시적 방식으로 도시되고, 각각이 세라믹 구성요소(202)의 제1 오목부(302a)로 그리고 세라믹 구성요소(208)의 제2 오목부(302b)로 결합된다. 도 3에 도시된 오목부(302)의 대안으로서, 세라믹 구성요소(202, 208)는 또한 융기부, 예컨대 대응하는 돌출 가장자리를 가질 수 있다. 그리고 클램핑 디바이스(214)는 융기부 또는 가장자리 주변에서 결합할 수 있다.
임의의 개수의 클램핑 디바이스(214)는 제1 및 제2 세라믹 플랜지(300a, 300b)의 가압식 체결 연결을 위해 사용될 수 있다.
도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 클램핑 디바이스(214) 각각은 림(400)과 클램프(402)를 가진다. 클램핑 디바이스(214)에서, 림(400)은 선회 가능한 방식으로 클램프(402)에 체결된다. 각각의 림(400)은 샤프트(408)에 의해 클램프에 회전가능한 방식으로 체결될 수 있다. 세라믹 구성요소(202, 208)는 연마된 포지션 마킹(404)에 의해, 더 정확히 말하면 세라믹 구성요소가 가압식 체결 방식으로 서로 연결되는 것과 같은 방식으로 서로에 대해 정렬되고 측정될 수 있다. 클램핑 디바이스(214) 각각은 제1 세라믹 구성요소(202)의 제1 세라믹 플랜지(300a) 및 제2 세라믹 구성요소(208)의 제2 세라믹 플랜지(300b) 주변에서 결합된다. 림(400)은 클램핑 디바이스(214)의 이동 나사(406)에 의해서 샤프트(408)에 대해 선회할 수 있다. 이를 사용하여, 압력이 제1 세라믹 플랜지(300a)와 제2 세라믹 플랜지(300b)에 가해진다.
특히 도 4에 도시된 클램핑 디바이스(214)에서, 림(400)이 포크 방식으로 분기된 클램프(402)의 단부(510, 512) 사이에 장착되는 것이 가능하다. 액슬 또는 샤프트(408)가 클램프(402)의 제1 분기 단부(510), 림(400), 그리고 클램프(402)의 제2 분기 단부(512)를 통과하여 림(400)이 샤프트(408)에 대해 회전할 수 있는 방식으로 연장한다. 제1 분기 단부에 및 제2 분기 단부(510, 512)에 모두 제공된 고정 링(500)은 샤프트(408)가 클램프로부터 떨어지는 것을 방지한다.
림(400)은 강철, 특히 크로뮴 니켈 강철을 포함할 수 있다. 유사하게, 클램프(402)는 강철을 포함할 수 있다. 클램핑 디바이스(214)를 조립하기 위한 조립 디바이스는 스레드식 보어를 갖는 요소(506)에 체결될 수 있다. 클램프(402)는 후크 형상을 가진다. 그 단부에서 림(400)으로부터 멀어지는 방향을 향하는 곡률(508)은 타원형 형상을 가질 수 있다. 클램프(402)의 타원형 곡률(508)은 림(400)과 클램프(402)가 가하는 힘의 이상적인 분산을 보장하며, 이동 나사(406)가 조여질 때 클램프(402)의 원치 않는 벌어짐을 방지할 수 있다.
클램핑 디바이스(214)는 진공에서 사용하기 위해 제공된다. 클램프(402)의 환기 홀(504)은 클램프(402)의 접촉 표면(514)과 세라믹 플랜지(300) 사이에 포위된 기포가 형성될 수 없는 것을 보장한다. 환기 홀(502)은 유사하게 림(400)을 위해 제공된다.
도 5는 도 4에 도시된 클램핑 디바이스(214)의 단면도를 도시한다. 이동 나사(406)를 사용하여, 림(400)과 클램프(402)가 세라믹 플랜지(300)를 가압하는 힘을 설정하는 것이 가능하다. 이동 나사(406)는 스레드(thread)(604)를 가진다. 클램핑 디바이스(214)의 클램프(402)는 대응하는 상대 스레드(606)를 가진다. 회전에 의해, 이동 나사(406)는 클램프(402)의 상대 스레드(606)에서 그의 스레드(604)에 의해 상방향으로 나사이동 될 수 있고 림(400)의 후방 단부(608)가 상방향으로 가압된다. 샤프트(408)에 대해 선회 가능한 방식으로 림(400)을 장착하는 것으로 인해, 이는 림(400)의 전방 단부(610)를 낮추는 것을 초래한다. 그리고 림(400)의 접촉 표면(600)과 클램프(402)의 접촉 표면(514)은 림(400)과 클램프(402) 사이에 위치한 두 개의 세라믹 플랜지를 가압할 수 있다. 림(400)의 접촉 표면(600)과 클램프(402)의 접촉 표면(514)은 원추 형상의 실시예를 가질 수 있다.
림(400)은 돌출부(612)를 가질 수 있다. 이 돌출부에는 표면(614)이 있고, 이 표면으로부터 핀(616)이 돌출된다. 이동 나사(406)가 상방향으로 이동할 때 핀(616)은 함께 복귀 스프링(602)을 가압한다. 이 것의 장점은 이동 나사(406)가 역방향으로 회전할 때 복귀 스프링(602)의 복원력에 의해 림(400)이 그의 초기 위치로 복귀한다는 것이다.
도 6은 세라믹 구성요소(202, 208) 사이의 가압식 체결 연결을 위한 연결 배열체(700)를 도시한다. 이미 도 4 및 도 5에서 도시된 클램핑 디바이스(214)를 볼 수 있다. 클램핑 디바이스(214)는 가압식 체결 방식으로 두 개의 세라믹 플랜지(300)를 서로에 대해 클램핑 한다. 이를 위해서, 림(400)의 전방 단부(610)가 제1 세라믹 플랜지(300a)에 대해 가압하고 클램프(402)가 제2 세라믹 플랜지(300b)에 대해 가압한다. 예로서, 도시된 세라믹 플랜지(300)는 T-형상의 단면을 가진다.
도 6에 도시된 바와 같이, 보상 요소(702)는 림(400) 또는 클램프(402)와 각각의 세라믹 플랜지(300) 사이에서 사용될 수 있다. 림(400)의 전방 단부(610)가 접촉 표면(600)에 의해 제1 보상 요소(702a)에 힘(F1)을 가하는 것을 볼 수 있다. 제1 보상 요소(702a)는 차례로 제1 세라믹 플랜지(300a)의 외부 측부(706a)에서 가압된다. 클램프(402)는 그 접촉 표면(514)에 의해 제2 보상 요소(702b)에 제2 힘(F2)을 가한다. 제2 보상 요소(702b)는 차례로 제2 세라믹 플랜지(300b)의 외부 측부(706b)에서 가압된다. 그러므로, 제1 세라믹 플랜지(300a)의 내부 측부(704a) 또한 직접적으로, 즉 그 사이에 추가적인 구성요소가 배치되지 않고 세라믹 대 세라믹으로 제2 세라믹 플랜지의 내부 측부(704b)에 가압된다. 그리고, 표면(704a, 704b)의 평면에서 제1 세라믹 플랜지(300a)와 제2 세라믹 플랜지(300b) 사이의 마찰 결합의 결과로서 가압식 체결 연결이 있다. 전술한 평면에 수직한 방향으로, 즉 힘(F1, F2)이 작용하는 방향으로 클램핑 디바이스(214)에 의한 가압식 체결이 있다.
림(400)이 가하는 힘(F1)과 클램프(402)가 가하는 힘(F2)은 반대 방향으로 벽 평면(W)을 따라 연장한다. 이의 장점은 세라믹 구성요소(202, 208)의 대응하는 벽에 의해 나오고 도입되는 힘이 거기에 잘 흡수되며, 특히 이들을 굽힘 하중에 노출시키지 않거나 거의 노출시키지 않는다는 것이다.
제1 보상 요소(702a)는 제1 세라믹 플랜지(300a)와 림(400) 사이의 공차 보상을 보장한다. 제2 보상 요소(702b)는 제2 세라믹 플랜지(300b)와 클램프(402) 사이의 공차 보상을 보장한다. 보상 요소들(702)은 강철을 포함할 수 있다.
또한, 보상 요소(702)는 가압식 체결로 연결된 표면(704a, 704b)에 대해 클램프(402)의 또는 림(400)의 경사진 위치를 보상하도록 사용될 수 있다. 여기서, 림(400) 또는 클램프(402)는 바람직하게는 대응하는 보상 요소(702a, 702b)에 대응하는 오목부를 가지며, 보상 요소는 접촉 표면(514, 600)을 가진다. 또한, 각각의 보상 요소(702a, 702b)는 구형 캡으로서 실시될 수 있다.
보상 요소(702a, 702b)가 가능한 한 세라믹 플랜지(300)에서 압력 및 인장 피크를 생성할 수 없도록, 보상 요소(702a, 702b)의 연마된 접촉 표면과 세라믹 플랜지(300)의 측부(706a, 706b)에서의 연마된 접촉 표면이 바람직하다.
보상 요소(702a, 702b)는 특히 다성분 접착제에 의해 세라믹 플랜지(300)의 측부(706a, 706b) 상에 접착 본딩될 수 있다. 그러나, 보상 요소(702a, 702b)는 다른 방식으로도 체결될 수 있다.
도 7은 도 6의 세라믹 플랜지(300b)를 구성하는 세라믹 구성요소(202, 208)의 사시도를 사선 아래에서 도시하고, 도 8은 사선으로 위에서 도면을 도시한다. 도시된 세라믹 플랜지(300b)는 T-형상을 가지며 웹(804)과 풋(802)을 포함한다. 또한, 그 내부 측부(704)에서, 세라믹 플랜지(300b)는 연마되고 상승된 접촉 표면(800)을 가진다. 오목부(302)에서, 보상 요소(702b)는 세라믹 플랜지(300)의 외부 측부에 부착된다. 이 경우, 도 6에서도 설명된 바와 같이 세라믹 구성요소(202, 208) 사이의 직접적인 접촉은 오직 접촉 표면(800)에 의해서만 나온다.
T-형상의 세라믹 플랜지(300)를 사용함으로써, 큰 힘-도입 표면을 구현하는 것이 가능하다. 동시에, 세라믹 플랜지(300)의 전체 연결 표면은 상승된 접촉 표면(800)을 사용함으로써 축소될 수 있다.
본 발명은 예시적인 실시예를 기초로 하여 설명되었지만, 거기에 한정되지 않으며 다양한 방식으로 수정될 수 있다.
대안적으로, 클램핑 디바이스(214)의 림(400)은 볼 소켓 조인트를 가질 수 있다. 이 경우, 제1 보상 요소(702a)는 볼 소켓 조인트(ball-and-socket joint)에 연결된다. 유사하게, 클램핑 디바이스(214)의 클램프(402)는 볼 소켓 조인트를 가질 수 있고, 볼 소켓 조인트는 제2 보상 요소(702b)에 연결된다.
대안적인 실시예에서, 림(400)은 벌어질 수 있다. 그러므로 벌어짐 레버 암(spread lever arm)이 나온다.
추가적으로 대안적인 실시예에서, 클램핑 디바이스(214)는 나사 클램프를 포함할 수 있다.
추가적으로 대안적인 실시예에서, 클램핑 디바이스(214)는 세라믹 구성요소(202, 208)의 가능한 열적 탄성을 보상하기 위한 탄성 요소를 가질 수 있다.
리소그래피 장치(100)가 EUV 리소그래피 장치일 필요는 없다; 오히려, 상이한 파장(예를 들어 ArF 엑시머 레이저에 의한 193nm)을 가지는 광을 사용하는 것도 가능하다. 또한, 렌즈가 전술한 미러의 장소에서, 특히 전술한 투영 시스템(106)에서 사용되는 것도 가능하다.
이론적으로, 임의의 구성요소, 특히 임의의 쉘은 클램핑 디바이스(214)에 의해 서로 연결될 수 있다.
100 EUV 리소그래피 장치
102 빔 형성 시스템
104 조명 시스템
106 투영 시스템
108 EUV 광 소스
110 시준기
112 단색 분광기
114 EUV 방사선
116 제1 미러
118 제2 미러
120 포토마스크
122 웨이퍼
124 제3 미러
126 제4 미러
200 센서 프레임
202 상부 쉘
208 제1 중앙 쉘
214 클램핑 디바이스
300 세라믹 플랜지
300a 제1 세라믹 플랜지
300b 제2 세라믹 플랜지
302 오목부
302a 제1 오목부
302b 제2 오목부
400 림
402 클램프
404 위치 마킹
406 이동 나사
408 샤프트
500 고정 링
502 림의 환기 홀
504 클램프의 환기 홀
506 스레드 보어를 구비한 요소
508 곡률
510 클램프의 제1 분기 단부
512 클램프의 제2 분기 단부
514 클램프의 접촉 표면
600 림의 접촉 표면
602 복귀 스프링
604 나사의 스레드
606 클램핑 디바이스의 스레드
608 림의 후방 단부
610 림의 전방 단부
612 림에서의 돌출부
614 림의 돌출부에서의 표면
616 돌출부의 표면에서의 핀
700 연결 배열체
702 보상 요소
702a 제1 보상 요소
702b 제2 보상 요소
704 세라믹 플랜지의 제1 측부
704a 제1 세라믹 플랜지의 제1 측부
704b 제2 세라믹 플랜지의 제1 측부
706 세라믹 플랜지의 제2 측부
706a 제1 세라믹 플랜지의 제2 측부
706b 제2 세라믹 플랜지의 제2 측부
800 세라믹 플랜지의 상승된 접촉 표면
802 풋
804 웹
F1 림이 가하는 힘
F2 클램프가 가하는 힘
W 벽 평면

Claims (17)

  1. 리소그래피 장치(100)를 위한 세라믹 구성요소(202, 208) 사이의 가압식 체결 연결을 위한 연결 배열체(700)이며,
    제1 및 제2 세라믹 구성요소(202, 208), 그리고
    가압식 체결 방식으로 제1 및 제2 세라믹 구성요소(202, 208)를 서로에 대해 직접 클램핑하는 클램핑 디바이스(214)를 포함하고,
    클램핑 디바이스(214)가 제1 및/또는 제2 세라믹 구성요소(202, 208) 주변에서 결합하는 연결 배열체.
  2. 제1항에 있어서,
    클램핑 디바이스(214)가 나사 클램프를 포함하는 연결 배열체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제1 세라믹 구성요소(202)는 제1 세라믹 플랜지(300a)를 포함하고,
    제2 세라믹 구성요소(208)는 제2 세라믹 플랜지(300b)를 포함하고,
    클램핑 디바이스(214)가 제1 세라믹 플랜지(300a) 및 제2 세라믹 플랜지(300b) 주변에서 결합하는 연결 배열체.
  4. 제3항에 있어서,
    제1 세라믹 플랜지(300a)는 제1 측부(704a) 및 제2 측부(706a)를 포함하고,
    제2 세라믹 플랜지(300b)는 제1 측부(704b) 및 제2 측부(706b)를 포함하고, 그리고
    제1 세라믹 플랜지(300a)의 제1 측부(704a)가 두 세라믹 플랜지(300a, 300b) 사이에 가압식 체결 연결이 있는 방식으로 클램핑 디바이스(214)에 의해 제2 세라믹 플랜지(300b)의 제1 측부(704b)에 대해 가압되는 연결 배열체.
  5. 제3항에 있어서,
    세라믹 플랜지(300)가 풋(802)과 웹(804)을 구비하는 T-형상의 단면을 가지는 연결 배열체.
  6. 제3항에 있어서,
    세라믹 플랜지(300)가 그 제1 측부(704) 상에 상승된 접촉 표면(800)을 가지는 연결 배열체.
  7. 제4항에 있어서,
    제1 세라믹 플랜지(300a)의 제1 측부(704a)가 제2 세라믹 플랜지(300b)의 제1 측부(704b)에 평행하고 및/또는 제1 세라믹 플랜지(300a)의 상승된 접촉 표면(800)이 제2 세라믹 플랜지(300b)의 상승된 접촉 표면(800)에 평행한 연결 배열체.
  8. 제1항에 있어서,
    제1 및 제2 세라믹 구성요소(202, 208) 각각은 융기부 또는 돌출 가장자리를 가지고,
    클램핑 디바이스(214)는 제1 및 제2 세라믹 구성요소(202, 208)의 융기부 또는 돌출 가장자리 주변에서 결합하는 연결 배열체.
  9. 제1항에 있어서,
    제1 및 제2 세라믹 구성요소(202, 208)는 내부 구조를 구비하는 리소그래피 장치(100)의 센서 프레임(200)의 쉘이고,
    클램핑 디바이스(214)는 쉘의 외부 측부 상에서 쉘 주변에 결합하는 연결 배열체.
  10. 제4항에 있어서,
    제1 보상 요소(702a)가 제1 세라믹 구성요소(202, 208)의 제1 오목부(302a)에서 제1 세라믹 플랜지(300a)의 제2 측부(706a)에 부착되고 및/또는 제2 보상 요소(702b)가 제2 세라믹 구성요소(202, 208)의 제2 측부(302b)에서 제2 세라믹 플랜지(300b)의 제2 측부(706b)에 부착되는 연결 배열체.
  11. 제10항에 있어서,
    제1 보상 요소(702a)가 연마된 접촉 표면을 가지고 및/또는 제1 세라믹 플랜지(300a)의 제2 측부(706a)가 연마된 접촉 표면을 가지고 및/또는 제2 보상 요소(702b)가 연마된 접촉 표면을 가지고 및/또는 제2 세라믹 플랜지(300b)의 제2 측부(706b)가 연마된 접촉 표면을 가지는 연결 배열체.
  12. 제10항에 있어서,
    제1 보상 요소(702a)가 제1 세라믹 플랜지(300a)의 제2 측부(706a)에 접착 본딩되고 및/또는 제2 보상 요소(702b)가 제2 세라믹 플랜지(300b)의 제2 측부(706b)에 접착 본딩되는 연결 배열체.
  13. 제10항에 있어서,
    제1 보상 요소(702a)가 구형 캡으로 구현되고 및/또는 제2 보상 요소(702b)가 구형 캡으로 구현되는 연결 배열체.
  14. 제1항에 있어서,
    세라믹 구성요소(202, 208)가 실리콘 탄화물(SiSiC)을 포함하는 연결 배열체.
  15. 리소그래피 장치(100)를 위한 센서 프레임(200)이며,
    제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 연결 배열체(700)를 포함하는 센서 프레임.
  16. 리소그래피 장치(100)이며,
    제15항에 따른 센서 프레임(200) 또는 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 연결 배열체(700)를 포함하는 리소그래피 장치.
  17. 리소그래피 장치를 위한 세라믹 구성요소(202, 208) 사이의 가압식 체결 연결을 위한 방법이며,
    a) 제1 세라믹 구성요소(202, 208)를 제2 세라믹 구성요소(202, 208) 바로 옆에 위치설정 하는 단계,
    b) 클램핑 디바이스(214)에 의해 제1 세라믹 구성요소(202, 208)를 제2 세라믹 구성요소(202, 208) 상으로 가압하는 단계로서, 제1 및 제2 세라믹 구성요소(202, 208)가 서로에 대해 가압식 체결 방식으로 클램핑 되는 가압 단계
    를 포함하고,
    클램핑 디바이스(214)가 제1 및/또는 제2 세라믹 구성요소(202, 208) 주변에서 결합하는 방법.
KR1020217022024A 2014-09-15 2014-09-15 세라믹 구성요소의 논-포지티브 연결을 위한 연결 배열체 KR102388549B1 (ko)

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