TWI781827B - 饋通裝置與訊號導體路徑佈置 - Google Patents

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Abstract

一種饋通裝置（50；150），用於在具有群組寬度的訊號導體群組（60；160）中的訊號導體周圍形成氣封密封。該裝置包含開槽構件（52；152）與底座（62；162）。底座定義沿著饋通方向（X）完全延伸經過底座的通孔（65），並適於容納開槽構件。開槽構件定義與饋通方向相關聯的相對兩側上的第一與第二表面（53、54；153、154），以及定義面向橫向於饋通方向的側表面（55、56；155、156）。開槽構件包含狹槽（58；158），狹槽（58；158）沿著饋通方向延伸經過開槽構件，而通向第一與第二表面，並沿著側表面通向縱向開口（59；159）。狹槽橫向延伸到開槽構件中的一狹槽深度，狹槽深度至少等於訊號導體群組寬度。

Description

饋通裝置與訊號導體路徑佈置
本發明係關於饋通裝置，關於包括至少一個這種饋通裝置的訊號導體路徑佈置，以及關於包括這種訊號導體路徑佈置的真空腔室與處理系統，其中訊號導體包含例如光纖與電導體，其中電導體係佈置在印刷電路板中。
在包括各種類型的半導體處理及製造裝置的半導體工業中，越來越期望以更高的精度及可靠性來製造更小的結構。微影術通常是這種製造處理的關鍵部分。在微影術曝光或其他類型的處理期間，目標(例如半導體晶圓)可能需要位於與環境(例如，與大氣條件)氣封密封的高真空環境中，以減少污染的可能性。
在應用此類真空環境以操作無遮罩微影術系統的特定情況下，可以使用帶電粒子小光束以將圖案轉移到目標上。小光束可以是獨立可控，以取得所期望的圖案。為了在商業上可行，無遮罩微影術系統需要滿足對晶圓產量及誤差容限的挑戰性要求。藉由使用更多的小光束可以取得更高的產量。處理更多數量的小光束需要更精密複雜的控制裝置及電路，而不會損害必要的真空條件或顯著增加所需的製造空間(亦即處理單 元所覆蓋的區域)。將更多的處理控制裝置及/或電路佈置在減少的可使用容積中且同時維持微影術系統的各種部件之間的氣封密封的任務變得越來越具有挑戰性。
為了控制微影術系統(包括控制大量用於曝光目標以及各種其他控制裝置及電路的小光束)，包含功率供應器訊號、各種電訊號、及/或光訊號的各種類型的訊號必須傳輸或通過真空環境的邊界。
關於從一個環境或隔間到另一環境或隔間的訊號或電功率饋通的技術問題，W.D.Wood與W.L.Wood在1990年3月出版的Mechanical Engineering Vol.112的「Hermetic Sealing with Epoxy」的第46頁(http：//www.pavetechnologyco.com/pdf/hermetic.pdf)將其描述為使用玻璃或陶瓷填充金屬殼體的長期基礎及通用技術。該出版亦描述從1980年代早期開始，藉由隔板中的環氧式密封及其他類型的訊號或功率饋通的應用的此技術的重大發展。該出版指出，環氧密封與電導體中及/或電導體周圍所使用的各種材料(包括廣泛用於產生真空環境的鋁、廣泛用於傳輸電訊號的銅、以及各種絕緣材料)相結合提供良好的真空密封。並進一步指出，環氧密封符合清潔要求，使其適用於真空晶圓處理系統。
從Wood與Wood的文章的教示中可以推論出可以預期環氧密封亦可以應用於電饋通中的印刷電路板(PCB)的氣封密封。
專利文件US6305975B1提供使用隔板與O形環組合的這種已知類型的PCB饋通件的實例，其描述永久包覆在環氧式隔板中的PCB的饋通。具有隔板的PCB原則上可以形成為低壓腔室的圓柱形開口的外罩，並使用真空密封的O形環類型將其周邊密封到開口。
專利文件US7164142B2揭示包括已知面型密封的真空饋通 的實例。描述一種用於電饋通的結構，利用包括導電軌道的至少一個嵌入層的絕緣材料片，其中使用密封材料的圓角將片表面密封到真空壁。將PCB指示為形成包含複數個導電軌道的這種絕緣材料的實例。
儘管後面提到的US7164142B2的饋通似乎只是提供PCB饋通的永久密封，但2001年公開的專利US630597B1的較舊設計形成更通用的設計，而提供可釋放的PCB饋通連接器。
轉讓給本申請人的專利文件US8242467B2揭示一種多小光束微影術系統。此系統包含小光束消隱器(或調制器)，用於依據圖案資料選擇性允許或拒絕單獨小光束通過目標。小光束消隱器係佈置於真空腔室中的目標附近，而藉由位於真空腔室外部的控制單元控制。微影術系統包括具有光纖陣列的光學系統，用於將經調制的光訊號與來自控制單元的圖案資料一起發送到小光束消隱器上的光敏消隱致動器。光纖經由饋通裝置中的開口行進經過真空腔室的壁。真空相容的密封材料係用於針對開口中的光纖提供氣密密封。US8242467B2並未提供關於饋通裝置的結構的細節。
專利文件US2016/0187599A1描述用於通過光電模組的殼體氣封饋送光纖的光纖對準組件。一個此類組件包括具有二個鄰接的套圈部分的套圈。一個套圈部分具有包含四個對準凹槽的表面，其容納光纖的端部區段。當套圈部分配合在一起而形成套圈時，第二套圈部分覆蓋第一套圈部分的表面與對準凹槽。然後，可以將密封劑材料(例如玻璃焊料)透過套圈部分之一者中的孔隙饋送到套圈中。將真空施加到套圈的口袋中，並透過光纖與凹槽之間的間隙拉出玻璃焊料，以形成氣封密封。US2016/0187599A1的氣封組件主要適用於透過相對較少數量的單獨光纖 饋送。
可期望提供一種饋通裝置，該饋通裝置適合於將(例如光纖(亦即，數十或數百)或電導體(例如在印刷電路板中提供的))大量訊號導體以有序且氣封密封的方式行進經過分離具有不同環境條件的二個區域的結構。
亦可期望提供具有當代工業設計中的可靠性、多功能性、可重複性的真空饋通裝置。
因此，根據本發明的第一態樣，提供一種用於在複數個訊號導體周圍形成氣封密封的饋通裝置。訊號導體沿著彼此延伸，以形成具有群組寬度的訊號導體群組。饋通裝置包含開槽構件與底座。開槽構件定義(實際上係由下列各者限定)主要面向饋通方向的第一表面、主要面對與饋通方向相反的第二表面、及將第一表面與第二表面互連且面朝外而不平行於饋通方向的方向(例如以斜角或橫向於饋通方向)的側表面。底座定義沿著饋通方向完全延伸經過底座的孔洞，此孔洞適於容納開槽構件。底座定義直接圍繞孔洞的內表面。底座適於容納孔洞內側的開槽構件的至少一部分，以此類方式使內表面覆蓋側表面與開槽構件的縱向開口的至少一部分。開槽構件包括至少一個狹槽，至少一個狹槽沿著饋通方向延伸經過開槽構件，並打開通向第一與第二表面，以允許訊號導體群組從第一表面經過開槽構件到達第二表面。狹槽進一步打開成沿著側表面延伸的縱向開口。狹槽從側表面沿著橫向於饋通方向的深度方向延伸進入開槽構件直到一狹槽深度。此狹槽深度等於或大於群組寬度。
訊號導體可以包含能夠通常以光或電的形式傳輸能量及/或 資訊的任何類型的物質或本體。本發明所涵蓋的訊號導體的典型實例係為用於傳輸光訊號的光纖以及用於傳輸電訊號的電導體(例如以包含複數個電導體的印刷電路板(PCB)的形式)。
形成訊號導體群組的單獨訊號導體不一定彼此鄰接佈置，而是可以佈置為彼此間隔一距離。訊號導體可以佈置在材料或物質中，及/或佈置在表面上，例如彼此間隔開。群組寬度係定義為訊號導體群組的寬度，其中訊號導體係佈置為彼此鄰接或彼此間隔一距離。當在PCB中提供訊號導體以作為電導體時，群組寬度係藉由PCB的寬度定義。
氣封密封係為氣密密封，更特定為在例如真空應用中承受較大壓力差時。更特定言之，饋通裝置形成為適用於高真空應用的真空饋通裝置。
訊號導體彼此共同且並排地延伸，以形成訊號導體群組。訊號導體群組較佳為基本上平坦。群組中的訊號導體可以直接鄰接，或者可以具有一定的間距。當訊號導體包含光纖時，光纖群組可以佈置為帶的形式。當訊號導體包含電導體時，可以形成印刷電路板的一部分。
狹槽形成窄的凹槽，凹槽從側表面處的縱向開口向內延伸到開槽構件中，並在製造訊號導體路徑佈置期間允許相關聯訊號導體群組的縱向部分容易且可靠地插入開槽構件。進入開槽構件的狹槽的橫向範圍允許訊號導體群組(較佳為平坦)側向插入開槽構件，同時使開槽構件的大部分周邊可以用於其他狹槽與訊號導體群組。狹槽深度至少等於群組寬度，但為了提供額外的狹槽空間可能更大。當訊號導體包含光纖群組時，此超出的狹槽空間可以例如用於將緊鄰光纖群組的緊固線或條插入狹槽，以阻擋縱向開口，並將光纖群組保持在狹槽內側。所準備的平坦訊號導體 群組與狹槽的佈置允許大量的訊號導體(亦即，數十或數百或更多的數量級)利用氣封密封及有序方式行進經過饋通裝置。
開槽構件與底座具有沿著饋通方向定義的厚度(或深度)以及在橫越饋通方向的平面中定義的橫截面區域。可以調整這些尺寸以滿足關於差異的壓力與結構堅固性的特定要求。舉例而言，開槽構件與底座的厚度可以在5毫米至40毫米的範圍內，而開槽構件的橫截面區域可以在100平方毫米至1500平方毫米的範圍內。
較佳地，狹槽具有主要為矩形的形狀，其從縱向開口橫向沿著具有狹槽深度的線性軌跡向內延伸到開槽構件中。狹槽可以在橫向於饋通方向與深度方向的寬度方向上具有狹槽寬度，而小於沿著狹槽的整個深度範圍的狹槽深度。此狹槽寬度可以沿著狹槽的整個深度範圍保持恆定。狹槽可以沿著垂直於縱向開口所鄰接的側表面的局部部分的方向延伸到開槽構件。
容納在底座中且被基座圍繞的開槽構件的佈置可以精確地對準且堅固。底座的內表面在裝置的組裝狀態下覆蓋狹槽的縱向開口，並在將密封主體應用於佈置之前，確保訊號導體群組適當地保持在其狹槽內。
根據實施例，當開槽構件容納於孔洞中時，開槽構件的第一表面沿著饋通方向相對於直接圍繞孔洞的底座的表面凹陷。在此實施例中，開槽構件的第一表面凹陷成開槽構件的至少第一表面與底座的內表面形成可容納密封主體的容座的程度。
所得到的容座藉由將液體密封劑材料倒入容座中並使此液體密封劑材料固化而形成允許密封主體形成的容器。可以利用重力拉力讓 液體密封劑材料分佈在開槽構件的第一表面上，並覆蓋訊號導體群組離開狹槽的部分狹槽，以包封部分訊號導體群組，並提供氣封阻障。因此可能可以藉由毛細作用輔助將液體密封劑材料吸入狹槽中，而使得固化的密封主體沿著饋通方向上的狹槽的至少一部分延伸。因此，各別狹槽的內壁與相關聯訊號導體群組的縱向部分之間的空間亦將被密封主體佔據，而產生改善的密封效果。此類密封主體覆蓋開槽構件的第一表面以及訊號導體群組離開狹槽的至少部分狹槽，以包封訊號導體群組，並且在開槽構件外側並分別鄰接於開槽構件的第一與第二表面的第一與第二區域之間形成氣封阻障。
此液體密封劑材料可以是例如膠劑、黏合劑、或樹脂，例如環氧膠劑、黏合劑、或樹脂，以黏合到開槽構件的第一表面以及黏合到與液體密封劑材料相鄰的基底的內表面。未固化膠劑的黏度較佳為足夠低，以允許未固化膠劑進入狹槽中，並在此狹槽內側局部包封訊號導體群組的一部分(例如以光纖群組或印刷電路板的形式)，而黏度亦足夠高以防止液體密封劑材料流經整個狹槽而經由第二表面流出開槽構件。在狹槽的內壁與在此狹槽內側的群組的訊號導體的外表面之間的最大距離一直低於0.5mm的情況下，可以適用20Pa．s至50Pa．s範圍內的黏度。
根據實施例，開槽構件的側表面具有類似於體育場或圓角矩形的橫截面形狀。圍繞通孔洞的底座的內表面可以具有類似的橫截面形狀，其適於以形狀配合的方式容納開槽構件。
體育場與圓角矩形具有直線邊緣與圓角邊緣，但省略尖角。藉由形成具有類似於上述類型的橫截面形狀的開槽構件與底座的橫向外表面與內表面，可以獲得一些製造相關的優點。這種形狀的有限旋轉對 稱有利於底座與開槽構件之間的對準。直線邊緣提供狹槽更容易以相互平行及/或規則分佈的方式形成的區域，這又有利於插入光纖群組。此外，圓形邊緣促進液體密封劑材料沿著第一表面與狹槽的均勻分佈。
根據實施例，開槽構件的側表面定義平坦表面部分，平坦表面部分沿著垂直於饋通方向的方向以平移對稱的方式延伸。縱向開口可以位於平坦表面部分，而至少一個狹槽可以垂直於平坦表面部分延伸到開槽構件中。
藉由形成具有平坦側表面部分以及具有垂直於此平坦表面部分延伸到開槽構件中的一或多個狹槽的開槽構件，有利於狹槽的形成以及此狹槽中的訊號導體群組的插入。
根據實施例，開槽構件的側表面定義第一側表面區段，第一側表面區段朝向沿著饋通方向的軸線向內成錐形。此外，底座的內表面可以與第一側表面區段一樣向內成錐形。
此軸線對應於開槽構件與底座中的孔洞的重合的中心軸線。向內成錐形暗示第一側表面區段局部傾斜，以部分側向向外，且部分朝向饋通方向。類似地，底座的內表面可以局部傾斜，以部分面向內，且部分朝向饋通方向。由於成錐形，開槽構件與底座中的孔洞的尺寸一起隨著沿著饋通方向的位置而減少。此舉確保開槽構件將自動在孔洞中找到最佳適配位置，之後將防止其經過底座進一步移動。在開槽構件的第一表面上施加任何過量的壓力將保持開槽構件固定在基座內側。此舉在外側壓力超過真空腔室內側的壓力的操作設定中是有利的。向內成錐形可以沿著開槽構件的橫向外周邊的至少一部分與底座的橫向內周邊的至少一部分延伸。更特定言之，向內成錐形可以分別沿著開槽構件與底座的整個外與內 周邊延伸。沿著饋通方向觀察，周邊的向內成錐形可以沿著開槽構件與底座的厚度的至少一部分延伸。
根據進一步實施例，開槽構件的側表面包括第二側表面區段。此第二側表面區段朝向軸線向內成錐形、成倒角、或成圓角，但係為以相對於第一側表面區段的相反方式。可替代或附加地，底座的內表面可以包括內表面區段，內表面區段遠離軸線向外成錐形、成倒角、或成圓角，而使得第二側表面區段及/或內表面區段定義向內的周邊凹部。此向內的周邊凹部直接與開槽構件中的至少一個縱向開口鄰接，並適於容納密封主體的一部分。
藉由開槽構件的成錐形/成倒角/成圓角的第二側表面區段及/或底座的成錐形/成倒角/成圓角的內表面定義的向內的周邊凹部直接圍繞開槽構件的第一表面並與狹槽的縱向開口鄰接。周邊凹部允許液體密封劑材料部分覆蓋縱向凹部，並被拉入縱向凹部中，以將狹槽內側的訊號導體群組的縱向部分嵌入密封劑材料內，並改善由饋通裝置提供的氣封密封。向內/向外的錐形/倒角/圓角可以沿著開槽構件的橫向外周邊的至少一部分與底座的橫向內周邊的至少一部分延伸。舉例而言，成錐形/成倒角/成圓角的區域可以至少覆蓋狹槽所在的那些表面區域，或者可替代地圍繞整個橫向周邊延伸。沿著饋通方向的錐形/倒角/圓角的高度較佳地限制於開槽構件的第一表面附近的區域。
根據實施例，開槽構件與底座形成基本上由一或更多種固體材料組成的剛性主體。
至少在與饋通裝置的二個氣封密封側邊相關聯的第一與第二區域之間的典型操作溫度與典型壓差下，用於開槽構件與底座的固體材 料較佳為不具有或具有可忽略不計的黏彈性。因此，即使在變化的壓力及溫度條件下，這些主體的幾何形狀保持完整。固體材料較佳為選自在室溫下為固體並在真空中具有低放氣率的金屬或金屬合金的群組。舉例而言，考慮到可加工性與真空兼容性要求，開槽構件與底座可以(基本上)由鋁構成。其他固體材料可以用於形成開槽構件與底座，並且可以使用黏合到開槽構件與底座的表面的合適的替代黏著材料。密封主體可以由液體密封劑材料形成，液體密封劑材料黏著到一或更多種固體材料，並且在固化時將開槽構件固定到底座。
根據實施例，複數個訊號導體係設置為複數個光纖、複數個電導體、及/或印刷電路板(PCB)中的複數個電導體。這種PCB包括整合在一或更多個材料層上及/或嵌入一或更多個材料層內的複數個電導體。PCB可以是剛性及/或柔性。在一些實施例中，PCB包含中央部分，中央部分包含複數個電導體，中央部分係佈置於開槽構件的狹槽內。PCB可以進一步包含一或更多個遠端部分，一或更多個遠端部分與中央部分連接，且通常包含一或更多個電部件與用於連接到PCB外部的導體或佈線的連接器或終端。中央部分可以是柔性或剛性。遠端部分通常是剛性，儘管亦可能是柔性。
根據本發明的第二態樣，並根據在本文中討論的參照上述第一態樣的優點與效果，提供一種訊號導體路徑佈置，包括訊號導體、根據第一態樣的饋通裝置、及密封主體。開槽構件係容納於底座的孔洞中。訊號導體沿著彼此延伸，以形成具有群組寬度的訊號導體群組。利用開槽構件的狹槽內側的縱向部分佈置訊號導體群組，以在開槽構件的第一與第二表面之間延伸經過饋通裝置。密封主體覆蓋開槽構件的第一表面以及訊 號導體群組離開狹槽的至少部分狹槽，以包封訊號導體群組，並且在開槽構件外側並分別鄰接於開槽構件的第一與第二表面的第一與第二(不同)區域之間提供氣封阻障。
密封主體可以是熱固性材料。在一個實施例中，可以包含環氧基材料，較佳為例如包含改性胺硬化劑的雙組分環氧化物。合適的候選者可能是那些具有低放氣性的候選者。由於其高硬度，密封主體亦可以與彈性體式密封件區別。較佳地，密封主體的肖氏D硬度大於50。未固化的液體密封劑材料的黏度較佳為足夠低，以允許未固化的液體密封劑材料進入狹槽中，並在此狹槽內側局部包封訊號導體群組，而黏度亦足夠高以防止液體密封劑材料流經整個狹槽而經由第二表面流出開槽構件。在狹槽的內壁與在此狹槽內側的群組的訊號導體的外表面之間的最大距離一直低於0.5mm的情況下，可以適用20Pa．s至50Pa．s範圍內的黏度。
根據實施例，訊號導體路徑佈置包含另外的訊號導體，以陣列式彼此並排延伸，以形成具有群組寬度的另外的訊號導體群組。開槽構件可包括另外的狹槽，以沿著饋通方向延伸經過開槽構件，並打開通向第一與第二表面，以允許訊號導體群組從第一表面穿過開槽構件到達第二表面。每一狹槽可以進一步沿著開槽構件的側表面打開到各別縱向開口中，並從側表面延伸到開槽構件中一狹槽深度。密封主體覆蓋所有狹槽，以形成氣封阻障。
因此，訊號導體路徑佈置可以經由經過饋通裝置的單獨的狹槽而行進經由較佳為基本上平坦的多組訊號導體，同時將所有訊號導體保持在明確定義的空間順序中。訊號導體路徑佈置可以包含一或更多個饋通裝置。
縱向開口可以設置在開槽構件的側表面的相同及/或相對的平坦表面部分上。若狹槽係位於這種平坦的橫向表面部分中，則多個訊號導體群組更容易插入到複數個狹槽中。
根據實施例，訊號導體具有訊號導體直徑
Figure 110143188-A0305-02-0015-1
f，並且彼此並排佈置成單層陣列，以形成具有至少等於訊號導體直徑但小於訊號導體直徑的兩倍的群組厚度的訊號導體群組。這尤其適用於訊號導體為光纖的實施例。
藉由將訊號導體並排佈置成單層陣列以形成平坦的訊號導體群組，即使是訊號導體群組的縱向部分在裝置完成之後封閉在開槽構件內並嵌入密封主體內之後，訊號導體(特別是光纖)在一個群組內的順序保持為唯一確定且清晰可辨。將訊號導體分組為單層陣列意味著訊號導體(例如光纖)在訊號導體群組內具有最多兩個最近的相鄰者。因此避免了由訊號導體形成訊號導體的二維堆疊與空隙的二維外殼。訊號導體的軸向中心可以在橫向(厚度)方向上具有不同的位置，以產生超過訊號導體直徑的群組厚度Hf。對於具有圓形外截面
Figure 110143188-A0305-02-0015-2
f的圓柱形光纖而言，群組厚度Hf較佳為保持在
Figure 110143188-A0305-02-0015-3
f
Figure 110143188-A0305-02-0015-7
Hf<1,86．
Figure 110143188-A0305-02-0015-6
f的範圍內。
根據進一步實施例，狹槽具有橫向於饋通方向的狹槽寬度△Ys與狹槽深度△Zs，而狹槽寬度△Ys係在由
Figure 110143188-A0305-02-0015-8
f<△Ys<2．
Figure 110143188-A0305-02-0015-9
f定義的範圍內，其中
Figure 110143188-A0305-02-0015-10
f為訊號導體的外直徑。
藉由提供具有在指定範圍內的寬度△Ys的狹槽，每一平坦的單層訊號導體群組可以容納於相關聯狹槽中，而狹槽防止相同群組的訊號導體彼此交叉及/或形成多層陣列。因此，訊號導體保持其預定的空間佈置。較佳地，狹縫寬度△Ys係在
Figure 110143188-A0305-02-0015-13
f<△Ys<1.86．
Figure 110143188-A0305-02-0015-12
f的範圍內，或者更佳 地在
Figure 110143188-A0305-02-0016-14
f<△Ys<1.5．
Figure 110143188-A0305-02-0016-15
f的範圍內。因此，狹槽防止相同群組內的訊號導體形成交錯的雙層訊號導體群組。當訊號導體設置為光纖時，此舉特別有利。
根據實施例，訊號導體路徑佈置的開槽構件與底座基本上由固體材料組成，並在外表面上利用與開槽構件的材料基本相同的材料塗佈訊號導體。可替代地，利用與開槽構件的材料不同的材料塗佈訊號導體，但是液體密封劑材料亦黏著到該材料。密封材料與訊號導體(例如光纖、電導體、或印刷電路板(PCB))的黏著有助於饋通裝置的密封特性。
然後，密封主體可以由黏著密封劑材料形成，該黏著密封劑材料係針對黏合到訊號導體的外表面上的塗層(例如，經塗佈的光纖或經塗佈的PCB)與開槽構件最佳化。舉例而言，可以利用固體金屬(例如鋁)塗佈光纖。這種金屬(例如鋁)塗層減少真空腔室內的光纖的放氣。可以利用固體金屬(例如(鍍鋅)銅)塗佈將與密封主體接觸的PCB或其至少一部分，而為上述類型的密封主體提供良好的黏著性。
根據實施例，訊號導體群組包含位於第一區域(例如與真空腔室的內側相關聯)中的第一端處的第一連接器或位於第二區域(例如與真空腔室的外側相關聯)中的相對的第二端處的第二連接器或兩端處的連接器。可替代或附加地，另外的訊號導體群組可以在一端或兩端處包括類似的連接器。連接器可以分組，以形成連接器面板，以改善訊號導體路徑佈置的可管理性與結構堅固性。第一連接器及/或第二連接器可以是例如多極連接器。
訊號導體路徑佈置可以包括其上安裝一或更多個饋通裝置 的面板。此類面板可以形成可密封地附接到較大結構或從較大結構移除的壁部分，例如真空腔室的壁。訊號導體路徑佈置的所得到的模組性便於製造及/或維護。
根據第三態樣，並根據在本文中討論的參照前述態樣的優點與效果，提供一種真空腔室。真空腔室包含至少一個壁與根據第二態樣的設置在壁處或壁中的訊號導體路徑佈置。訊號導體路徑佈置中的至少一組訊號導體從壁的一側上的第一區域經由饋通裝置穿過壁延伸到壁的相對側上的第二區域。
根據第四態樣，並根據在本文中討論的參照前述態樣的優點與效果，提供了一種包括根據第三態樣的真空腔室的目標處理系統。目標處理系統可以是微影術處理或曝光系統，例如帶電粒子束微影術系統或電磁束微影術系統。
根據實施例，目標處理系統經配置以產生輻射束，並向真空腔室內側的目標投射輻射束。目標處理系統可以包含光束切換模組，光束切換模組佈置在真空腔室內側，並經配置以依據控制訊號來調制及/或選擇用於投影到目標上的光束。訊號導體路徑佈置可以適於將控制訊號從真空腔室外部的控制單元經由延伸穿過饋通裝置的訊號導體發送到光束切換模組。
開槽構件及其各種特徵及優點本身可以視為是本發明的進一步態樣。
可以組合上述各種實施例。
10:目標處理系統
12:控制器
16:訊號導體電纜
17:電纜節段
18:電纜節段
19:電纜節段
20:真空腔室
21:內部區域
22:區域
23:壁
24:壁
26:饋通區段
28:目標
30:投影柱
36:光束切換模組
38:小光束
40:訊號導體路徑佈置
42:第一連接器
44:第二連接器
50:光纖饋通裝置
52:開槽構件
53:第一表面
54:第二表面
55:側表面
56:側表面
57a:線性部分/平坦表面部分
57b:線性部分/平坦表面部分
58:狹槽
59:縱向開口
60:光纖群組
61:光纖
62:底座
63:第一外表面
64:第二外表面
65:中央通孔
66:內表面
69:容座
70:向內周邊凹部
71:密封主體
142:第一連接器
144:第二連接器
150:饋通裝置
152:開槽構件
153:第一表面
154:第二表面
155:側表面
156:側表面
158:狹槽
159:縱向開口
160:PCB
161:電導體
162:底座
163:第一外表面
169:容座
170:向內周邊凹部
171:密封主體
180:中央部分
181:第一部分
182:第二部分
現在將僅藉由實例的方式參照隨附圖式描述實施例，其中 對應的元件符號表示對應的部分。在圖式中，相同的數字表示相同的元件。元件的多個實例中之每一者可以包括附加到元件符號的單獨的字母。舉例而言，特定元件「20」的二個實例可以標記為「20a」與「20b」。一般可以使用沒有附加字母的元件符號(例如「20」)以指稱該元件的未指定實例或所有實例，而包括附加字母(例如「20a」)的元件符號將指稱元件的特定實例。
第1圖示意性圖示根據實施例的包括訊號導體路徑的目標處理系統；第2圖圖示包括五個光纖饋通裝置的光纖路徑裝置佈置的實施例的透視圖；第3a圖至第3b圖圖示根據實施例的光纖饋通裝置的透視圖；第4a圖至第4b圖示意性圖示第3a圖至第3b圖的開槽構件的透視圖；第5a圖至第5c圖示意性圖示根據實施例的PCB饋通裝置的透視圖；以及第6圖示意性圖示印刷電路板形式的訊號導體群組。
這些圖式僅用於說明之目的，並不用於限制請求項所規定的範圍或保護。可以進一步注意，圖式不一定按比例繪製。
以下是僅以實例的方式並參照圖式給定的本發明的某些實施例的描述。在圖式中，Cartesian坐標將用於描述饋通裝置、訊號導體路徑佈置、真空腔室、及處理系統的示例性實施例的空間關係。參照符號 X、Y、及Z分別用於指示第一、第二、及第三正交方向，並且可以包括不同下標以指示不同物件的方向定義。加號或減號係用於具體指示正或負的方向，或者如果符號在上下文中清楚或非實質性的，則省略。
應理解，本文呈現的方向定義與較佳定向僅用於闡明特定實施例的幾何關係。本文討論的概念並不限於這些方向定義及較佳定向。類似地，例如「頂部」、「底部」、「左」、「右」、「上」、「下」、「高」、「低」、「近」、「遠」、及類似者的方向術語在本文中僅用於表示相對方向，並不意欲限制本發明或請求項的範圍。
本文使用的術語「表面」通常係指稱二維參數表面區域，二維參數表面區域可以具有完全平坦的形狀(亦即平面)、分片的平坦形狀(例如多邊形表面)、彎曲形狀(例如圓柱形、球形、拋物面等)、凹陷形狀(例如階梯形或波浪形表面)、或更複雜的形狀。術語「平面」在本文中係用於指稱由三個不重合的點定義的平坦表面。
第1圖示意性圖示具有真空腔室20與訊號導體路徑佈置40的目標處理系統10。訊號導體電纜16氣封地穿過腔室壁23、24，腔室壁23、24將兩個區域21、22分隔成不同的環境條件。在此示例性實施例中，目標處理系統10係為帶電粒子微影術系統，其適於半導體目標28的微影術處理，以例如在抗蝕劑覆蓋的半導體基板上建立結構。此處，不同的環境條件涉及壓力差異。
如上所述，訊號導體電纜可以包含光纖及/或電纜或佈線，例如以一或更多個PCB的形式。
目標處理系統10包含真空腔室20與粒子束投影柱30。真空腔室20經配置以維持內部區域21中的真空環境。此真空環境對應於10-3毫 巴或更低的腔室壓力Pi，例如10-7毫巴至10-4毫巴的壓力範圍。目標處理系統10包含抽真空構件或耦接至抽真空構件(例如，真空泵系統(未圖示))，抽真空構件經配置以從真空腔室20抽真空(亦即，抽出空氣及/或氣體)。
目標處理系統10亦包含控制單元12。此控制器12可以位於真空腔室20外側，例如位於真空腔室20頂部的單獨機櫃中(未圖示)。
投影柱30係容納在真空腔室20內側，並適於產生、成形、並朝向目標28投射一或更多個帶電粒子束，例如電子小光束38。在微影術處理期間，目標28亦位於真空腔室20內側。投影柱30可以包含各種(電子)光學元件(其中係為用於形成複數個小光束38的構件)與光束切換模組36。光束切換模組36可藉由光學訊號控制，以調制及選擇小光束38以投射到目標28的表面上。如本文所述，光學訊號可以經由光纖饋通裝置發射到真空腔室中。
位於真空腔室內的包括電子光學部件的各種部件係經由電導體或電纜連接到位於真空腔室外側的各別功率供應器。另外的導體或電纜從位於真空腔室外側的控制單元向位於真空腔室內的各種電氣部件與裝置提供控制訊號。可以提供包括電導體及/或光纖的另外的訊號導體，以用於將訊號發送到位於真空腔室內的各種感測器及/或從位於真空腔室內的各種感測器發送到控制單元。所有這些類型的訊號可以經由電饋通裝置(特定為如本文描述的PCB饋通裝置)發送到真空腔室中。舉例而言，提供於光束切換模組36中的電子部件可以藉由經由PCB饋通裝置發送的訊號來供電及/或控制。
真空腔室20係藉由多個壁23、24形成，多個壁23、24機械 互連，並在腔室的內部區域21與真空腔室20外側的區域22之間形成不可滲透的材料阻障。在一個側壁24a上，真空腔室20包括饋通區段26，其包含訊號導體路徑佈置40。在此示例性實施例中，訊號導體路徑佈置40的饋通區段26包括相對平坦的面板結構，其中兩個相對的面板表面分別橫向地面向真空腔室20以及從真空腔室20面向外。訊號導體路徑佈置40具有複數個饋通裝置50，以適於讓訊號導體的群組(例如光纖61的群組60或包含電導體161的PCB 160)行進穿過橫向壁24a的饋通區段26。將在下文更詳細描述的饋通裝置能夠在維持真空條件時將各種訊號發送經過真空腔室的真空邊界。
這些訊號導體係為訊號導體電纜16的部分，跨越外部區域22，並以氣封密封的方式穿過橫向壁24a的饋通區段26到達內部區域21。電纜16通常包括一系列互連的電纜節段17、18、19。第一電纜節段17係位於外部區域22中，並受到外部環境條件影響(在此實例中對應於正常的大氣壓力P0)。第二電纜節段18延伸經過壁區段26，而部分位於外部區域20中，以及部分位於內部區域21中，後者區域係與處理條件相關聯(在此情況下對應於低壓力Pi)。第三電纜節段19完全位於內部區域21中，並延伸經過真空腔室20，而朝向光束切換器模組36。第二電纜節段18中的訊號導體群組包含位於內部區域21中的第一端處的依序的第一連接器42群組以及位於外部區域22中的相對第二端處的依序的第二連接器44群組。第一與第二連接器42、44可以是例如多極連接器。
第2圖示意性圖示第1圖的目標處理系統10中的訊號導體路徑佈置40的示例性實施例。在此實例中，訊號導體路徑佈置40係形成為光纖路徑佈置40a。然而，第2圖的光纖路徑佈置的概念可以類似地應用於 其他類型的訊號導體路徑佈置，例如包含如參照下文的第5a圖至第5c圖所述的PCB饋通裝置150的電導體路徑佈置。
在第2圖的實施例中，光纖路徑佈置40a包括五個光纖饋通裝置50a-50e。在其他實施例中，光纖路徑佈置可以包括任何正整數數量的饋通裝置。在此實例中，光纖路徑佈置40a包含具有五個區域的平坦面板26，其中五個光纖饋通裝置50係以氣封密封的方式安裝在五個區域上。面板26本身形成為可以密封地附接到真空腔室20的橫向壁24a且可以從真空腔室20的橫向壁24a移除的單元，以便於製造及/或維護光纖路徑佈置40a。
第3a圖與第3b圖圖示第2圖的佈置40a的單一光纖饋通裝置50的細節。光纖饋通裝置50包含開槽構件52、底座62、複數個光纖群組60、及密封主體71。第3a圖圖示處於大致分解狀態的饋通裝置50，其中開槽構件52並未插入到底座62中。第3b圖圖示處於組裝狀態的饋通裝置50，其中開槽構件52係容納在底座62中，並施加密封主體71(為了說明之目的僅部分圖示)。上面參照第1圖描述的特徵亦存在於第2圖及第3a圖至第3b圖所示的佈置中。
在第2圖中，光纖路徑佈置40a係圖示於對應於外部區域22的位置中(亦即，真空腔室20外側)。這些饋通裝置50中之每一者包括開槽構件52(見第3a圖)，開槽構件52係容納在相關聯的底座62的通孔65中，並由對應的密封主體71覆蓋。此類每一開槽構件52係形成用於複數個平坦光纖群組60的通道。光纖群組60沿著第一方向X(亦表示為饋通方向)經過對應的饋通裝置50的相關聯開槽構件52而以縱向部分延伸。第2圖至第3b圖僅表示與最上面的饋通裝置50a相關聯的光纖群組60a- 60h。密封主體71覆蓋對應的饋通裝置50的部分(其中光纖群組60從這些裝置50離開)，並局部包封光纖群組60，以提供材料阻障，以將真空腔室20的內部區域21與外部區域22氣封分離。在此實例中，內部區域21位於面板26面向負饋通方向-X的一側，而外部區域22位於面板26面向正饋通方向+X的一側。
儘管參照光纖形式的訊號導體來討論第3a圖至第3b圖的實施例，但亦教示類似地適用於電導體或電線形式的訊號導體。開槽構件、底座、及密封主體可以類似地用於PCB饋通，其中PCB插入到狹槽中。這種PCB饋通的具體實施例係圖示於第5a圖至第5c圖中，並在下面進一步描述。
第3a圖圖示開槽構件52係由固體材料的主體構成，在此實例中，固體材料主要由鋁組成。沿著正及負饋通方向±X，開槽構件52分別藉由第一表面53與第二表面54限定。第一與第二表面53、54係位於開槽構件52的基本相對側。沿著第二與第三方向Y、Z，開槽構件52係藉由沿著開槽構件52的整個周邊延伸的側表面55、56限定。側表面55、56係與第一及第二表面53、54互連。
橫向YZ平面中的此側表面55、56的橫截面外輪廓類似於體育場的形狀。體育場係為二維幾何圖形，而由在兩個相對側為半圓形的矩形組成，周邊包括二個線性段，以將兩個半圓形段互連。然而，側表面55、56的體育場形橫截面可以包括一或更多個小凹部及/或突起。
開槽構件52的側表面55、56具有鄰接於第二表面54上的第一錐形表面段55以及鄰接於第一表面53上的第二錐形段56。錐形形狀意味著橫向YZ平面中的表面段55、56中之每一者的(體育場形)橫截面外 輪廓是一致的，而尺寸係沿著正饋通方向+X的位置增加(第一段55)或減少(第二段56)。
開槽構件52定義複數個狹槽58。每一狹槽58形成基本上平坦的切口，其沿著饋通方向X完全延伸經過開槽構件52的固體主體。光纖的每一群組60係容納在相關聯狹槽58內。
底座62係由不同主體形成，該不同主體亦由固體材料形成。在此實例中，底座62亦基本上由鋁構成。在沿著饋通方向X觀看時，底座62在基本相對側上定義第一外表面63與第二外表面64。在此實例中，第一與第二外表面63、64係為平坦的，且基本上平行。第一與第二表面63、64之間的距離對應於底座62的厚度△Xb，在此實例中為約20毫米。在使用中，底座62剛性地固定到第2圖的面板26，並例如藉由設置在第二外表面64上的O形環(未圖示)相對於此面板密封。
底座62定義中央通孔65，中央通孔65完全延伸經過底座62。通孔65的一端通向第一外表面63，另一端通向第二外表面64。沿著第二與第三方向Y、Z，通孔65係藉由底座62的內表面66定義。此內表面66亦具有成錐形的體育場形狀。此體育場形的內表面66主要與開槽構件52的第一側表面段55一致。以此方式，開槽構件52可以利用形狀配合的方式佈置於底座62的孔隙65內側。
第3b圖圖示在通孔65內以形狀配合的方式佈置的開槽構件52。在此組裝狀態下，開槽構件52的第一側表面段55與底座62的內表面66鄰接，而內表面66覆蓋位於第一側表面段55處的縱向開口59的部分。
在第3b圖所示的實施例的組裝狀態下，開槽構件52的第一表面53相對於底座62的第一表面63後縮。開槽構件52的第一表面53與底 座62的內表面66的一部分共同定義容座69。在此實例中，容座69主要為體育場形狀。
為了形成密封主體71，首先利用密封劑材料填充容座69。在此實例中，容座69係填充到第一表面63的高度。固化之後，密封劑材料形成密封主體71。此密封主體71覆蓋開槽構件52的第一表面53與第二表面段56，以及覆蓋光纖群組60離開狹槽58的狹槽58的部分，以包封光纖群組60。在第3b圖中，為了說明之目的僅圖示密封主體71的一部分。應理解，在此實例中，完成的密封主體71佔據容座69的整個空間，以覆蓋所有狹槽58，並以密封的方式包封所有的光纖群組60。
第4a圖至第4b圖示意性圖示第3a圖至第3b圖的開槽構件52的更多細節。相似或類似的細節適用於下面的第5a圖至第5c圖的開槽構件152。開槽構件52中的每一狹槽58係沿著饋通方向X完全延伸經過第一表面53與第二表面54之間的開槽構件52的固體主體。開槽構件52的第一表面53與第二表面54之間的距離對應於開槽構件52的厚度△Xm。在此實例中，開槽構件的厚度△Xm係為約17毫米。狹槽58在饋通方向X上的長度△Xs與開槽構件52的厚度△Xm相同。底座62沿著饋通方向X的厚度△Xb足以允許位於第一側表面段55處的縱向開口59的部分被內表面66覆蓋。
第4a圖圖示狹槽58亦通向縱向開口59，縱向開口59沿著開槽構件52的整個側表面55、56延伸，因此與第一錐形側表面段55及第二錐形側表面段56相交。這些縱向開口59係設置於開槽構件52的側表面55、56的二個線性部分/平坦表面部分57a、57b上(參見第4b圖)。
第4b圖更詳細地圖示狹槽58與光纖群組60之間的相互關係。一個光纖群組60中的單獨光纖61橫向佈置成線性陣列。在此實例 中，每一光纖群組60係由至少二十個光纖61形成，這些光纖在共向且鄰接的光纖61的單層陣列中彼此並排延伸。光纖61以相互平行的方式局部延伸，而使得光纖61的局部切線向量指向相同方向(此處沿著饋通方向X)。每一單獨的光纖61僅具有兩個直接相鄰的光纖61。這裡的例外是佈置在光纖群組60的兩側的第一光纖61a與最後光纖61j，其僅具有一個直接相鄰的光纖(亦即，分別為第二光纖61b與倒數第二光纖61i)。光纖61具有基本相同的光纖直徑
Figure 110143188-A0305-02-0026-16
f。光纖直徑
Figure 110143188-A0305-02-0026-17
f可以在約0.125毫米至0.25毫米的範圍內。在此實例中，光纖直徑
Figure 110143188-A0305-02-0026-18
f的值為約0.175毫米。因此，光纖群組60沿著第二方向Y的厚度Hf係與光纖直徑
Figure 110143188-A0305-02-0026-19
f大致相同，而光纖群組60沿著第三方向Z的寬度Wf係為光纖直徑
Figure 110143188-A0305-02-0026-20
f的至少二十倍。
每一狹槽58沿著(正/負)第三方向Z(亦表示為深度方向Z)垂直延伸到開槽構件52中。狹槽58在此深度方向Z上具有至少等於群組寬度Wf的深度△Zs(亦即，在此實例中為光纖直徑
Figure 110143188-A0305-02-0026-21
f的至少二十倍)。狹槽58在第二方向Y上具有寬度△Ys，這符合
Figure 110143188-A0305-02-0026-22
f<△Ys<2．
Figure 110143188-A0305-02-0026-23
f。在此實例中，狹槽寬度△Ys僅稍微大於光纖直徑
Figure 110143188-A0305-02-0026-24
f，並且具有約0.25毫米的值。當容納於對應狹槽58內側時，光纖61將至少沿著狹槽58的整個範圍不會彼此交叉。
利用鋁在外表面上塗佈光纖61，以減少真空腔室20內側的放氣效果。此鋁塗層亦促進密封主體71附著到開槽構件52、底座62、及光纖61。
在可替代實施例中，一個光纖群組中的一些或全部光纖並不在橫向方向(此處為在深度方向Z上)直接鄰接。相反地，一些或全部直接相鄰的光纖對可以彼此並排延伸，同時在其間定義一個小空間。此類 空間允許對應光纖的橫截面周邊的較大部分被密封主體(例如固化的密封劑材料)包封。在此類實施例中，光纖群組的寬度Wf將超過群組中的光纖數量與光纖直徑
Figure 110143188-A0305-02-0027-25
f的乘積。
第5a圖與第5b圖圖示PCB饋通裝置的細節，例如第5c圖所示的處於組裝狀態的PCB饋通裝置150。第5a圖與第5b圖圖示設置狹槽159、159a、159b的開槽構件152a、152b，其中PCB 160、160a-160d插入開槽構件152a、152b中之每一者。在第5a圖與第5b圖中，開槽構件152a、152b並未插入底座162中。
第5a圖至第5c圖的開槽構件152、152a、152b中(本文以下稱為152)係類似於第3a圖與第3b圖的開槽構件52。開槽構件152係由固體材料的主體構成，例如基本上由鋁組成。沿著正及負饋通方向±X，開槽構件152分別藉由第一表面153與第二表面154限定。第一與第二表面153、154係位於開槽構件152的基本相對側。沿著第二與第三方向Y、Z，開槽構件152係藉由沿著開槽構件的整個周邊延伸的側表面155、156限定。側表面155、156係與第一及第二表面153、154互連。
橫向YZ平面中的此側表面155、156的橫截面外輪廓類似於體育場的形狀。體育場係為二維幾何圖形，而由在兩個相對側為半圓形的矩形組成，周邊包括二個線性段，以將兩個半圓形段互連。然而，側表面155、156的體育場形橫截面可以包括一或更多個小凹部及/或突起。
開槽構件152的側表面155、156具有鄰接於第二表面154上的第一錐形表面段155以及鄰接於第一表面153上的第二錐形段156。錐形形狀意味著橫向YZ平面中的表面段155、156中之每一者的(體育場形)橫截面外輪廓是一致的，而尺寸係沿著正饋通方向+X的位置增加(第一 段155)或減少(第二段156)。
開槽構件152定義一或更多個狹槽158。第5a圖的開槽構件152a設置一個狹槽158，而因此饋送經過一個PCB 160。第5b圖的開槽構件159b包含四個狹槽158，而能夠饋送經過四個PCB 160-160d。可以依據具體應用以及將佈置於饋通中的PCB及/或電連接的佈置來選擇設置於開槽構件中的狹槽158的數量及其佈置(亦即開槽構件中的位置與定向)以及開槽構件152的具體尺寸。
在所示實施例中，用於PCB饋通裝置的開槽構件152中的狹槽158係沿著Y方向引導，亦即基本上垂直於光纖饋通裝置50的開槽構件52中的狹槽58的方向。然而，應注意，用於PCB饋通裝置的狹槽158可替代地沿著Z方向定向，Z方向係為與用於光纖饋通裝置的狹槽58相同的方向，反之亦然。此外，開槽構件可配置成具有用於容納PCB的一或更多個狹槽158以及用於容納光纖群組的一或更多個狹槽58。
每一狹槽158形成基本上平坦的切口，其沿著饋通方向X完全延伸經過開槽構件152的固體主體。每一PCB 160係容納在相關聯狹槽158內。狹槽158的寬度△Zsa略微超過PCB 160在穿過狹槽158的區域中的厚度。舉例而言，PCB可以是300μm厚，因此狹槽具有400-500μm的寬度。狹槽的深度△Ysa較佳地超過PCB 160在穿過狹槽158的區域中的寬度。
類似於第4a圖所示，開槽構件152中的每一狹槽158係沿著饋通方向X完全延伸經過第一表面153與第二表面154之間的開槽構件152的固體主體。開槽構件152的第一表面153與第二表面154之間的距離對應於開槽構件152的厚度△Xm。狹槽158在饋通方向X上的長度△Xs與開槽 構件152的厚度△Xm相同。底座162沿著饋通方向X的厚度△Xb足以允許位於第一側表面段155處的縱向開口159的部分被內表面覆蓋。
狹槽158亦通向縱向開口159，縱向開口159沿著開槽構件152的整個側表面155、156延伸，因此與第一錐形側表面段155及第二錐形側表面段156相交。
第5c圖圖示可以被包含在第1圖的訊號導體路徑佈置40中的PCB饋通裝置150。PCB饋通裝置150包含開槽構件152、底座162、包含複數個電導體(在第5a圖至第5c圖中未圖示)的PCB 160、及密封主體171。第5c圖圖示處於組裝狀態的饋通裝置150，其中開槽構件152係容納在底座162中，並施加密封主體171(為了說明之目的僅部分圖示)。上面參照第1圖描述的特徵亦存在於第5a圖至第5c圖所示的佈置中。開槽構件152已參照第5a圖、第5b圖描述。
更特定言之，第5c圖的饋通裝置包含如第5a圖所示的開槽構件與PCB。類似地，第5c圖的開槽構件152b與PCB 160a-c可以佈置在底座162中，以形成PCB饋通裝置。
第5c圖所示的底座162係與第3a圖、第3b圖的底座62相似。底座162係由不同主體形成，該不同主體亦由固體材料形成，例如基本上為鋁。在沿著饋通方向X觀看時，底座162在基本相對側上定義第一外表面163與第二外表面(類似於第二外表面64)。在此實例中，第一與第二外表面係為平坦的，且基本上平行。第一與第二表面之間的距離對應於底座162的厚度△Xb，在此實例中為約20毫米。在根據第2圖所示的原理的訊號導體路徑佈置中，底座162剛性地固定到面板26，並相對於此面板密封(例如藉由設置在第二外表面上的O形環(未圖示))。
底座162定義中央通孔(類似於中央通孔65)，中央通孔完全延伸經過底座162。通孔的一端通向第一外表面163，另一端通向第二外表面。沿著第二與第三方向Y、Z，通孔係藉由底座162的內表面(類似於內表面66)定義。此內表面亦具有成錐形的體育場形狀。此體育場形的內表面主要與開槽構件152的第一側表面段155一致。以此方式，開槽構件152可以利用形狀配合的方式佈置於底座162的通孔內側。
第5c圖圖示在通孔65內以形狀配合的方式佈置的開槽構件152。在此組裝狀態下，開槽構件152的第一側表面段155與底座162的內表面鄰接，而內表面覆蓋位於第一側表面段155處的縱向開口159的部分。
在第5c圖的實施例中，開槽構件152的第一表面153相對於底座162的第一表面163後縮，因此第一表面153與內表面的一部分共同定義容座169。
為了形成密封主體171，首先利用密封劑材料填充容座169。在此實例中，容座169係填充到第一表面163的高度。固化之後，密封劑材料形成密封主體171。此密封主體171覆蓋開槽構件152的第一表面153與第二表面段156，以及覆蓋PCB 160離開狹槽158的狹槽158的部分，以包封PCB 160。在第5c圖中，為了說明之目的僅圖示密封主體171的一部分。應理解，在此實例中，完成的密封主體171佔據容座169的整個空間，以覆蓋所有狹槽158，並以密封的方式包封所有的PCB 160。
本文所述的PCB饋通裝置(例如PCB饋通150)可以結合於訊號導體路徑佈置中，以例如類似於第2圖的光纖路徑佈置40a而形成PCB路徑佈置。
第6a圖與第6b圖示意性圖示PCB饋通裝置150的PCB 160的實施例。PCB 160包含中央部分180，中央部分180的中間部分180a係配置成插入狹槽158，並藉由密封主體171密封。為此目的，中間部分180a的外表面係設置提供與密封主體的良好黏著性的材料，以例如形成氣封密封。此舉可以例如藉由銅塗層或密封主體所黏著的任何其他材料來實現。PCB 160包含佈置在饋通裝置的真空側上的第一部分181以及佈置在饋通裝置的環境側上的第二部分182。第一與第二部分181、182經由其遠端部分180b、180c連接到中央部分180。遠端部分180b、180c並未與密封主體接觸，而因此不必提供與其具有良好黏著性的材料(儘管可以設置這種材料)。PCB 160的不同部分(特定為第一部分181與中央部分180)係進一步配置為真空兼容，而具有低放氣特性。
取決於例如第一及/或第二部分181、182相對於中央部分180的期望佈置(例如定向)，PCB的中央部分180可以由柔性PCB或剛性PCB形成。第一與第二部分181、182通常為剛性。
如第6b圖所示，第一與第二部分181、182分別包含第一連接器142a-142d與第二連接器144a-144d。第一連接器142經配置以用於連接到位於真空腔室內的電纜或佈線，例如連接到第1圖的第三電纜段19。類似地，第二連接器144經配置以用於連接到位於真空腔室外側的電纜或佈線，例如連接到第1圖的第一電纜段17。此外，第一與第二部分181、182可以包含各種電子部件(未圖示)。穿過中央部分180的電導體161a-161d連接第一與第二連接器142a-d、144a-d。為了便於說明，第6b圖僅圖示四個導體，但是導體的數量通常可以大得多。此外，第6b圖僅圖示一層導體。然而，PCB 160可以包含複數個導體層。因此，PCB提供電導體的 有序佈置。
本發明可以在不悖離其精神或基本特徵的情況下以其他具體形式來實施。所描述的實施例在所有態樣中僅視為說明性而非限制性。因此，本發明的範圍係由所附請求項而不是由前面的描述來指示。該領域具有通常知識者將理解，可以設想及減少實現本發明的替代及等同的實施例。在請求項的等同的含義及範圍內的所有變化都將包括在其範圍內。
該領域具有通常知識者以及藉由本文教示的內容將理解，本發明適用於饋送經過任意數量的訊號導體群組，訊號導體群組包含例如佈置在PCB中的多個訊號導體，例如光纖及/或電導體。可以使用任何數量的訊號導體路徑佈置，而每一佈置可以包括任何數量的饋通裝置。
所提出的饋通裝置及/或訊號導體路徑佈置可以用於各種類型的真空腔室及/或目標處理系統。目標處理系統可以例如是帶電粒子小光束微影術系統、電磁束微影術系統、或需要在具有不同環境條件的區域之間的訊號導體的氣封饋通的另一類型的處理系統。
除此之外，應理解，開槽構件的側表面與饋通裝置的底座的內表面的橫截面形狀需要根據體育場而進行成形。可替代地，其他形狀也是可能的，例如圓角矩形、橢圓形、圓形、多邊形、或其他橫截面形狀。
50:光纖饋通裝置 52:開槽構件 53:第一表面 56:側表面 58:狹槽 59:縱向開口 60:光纖群組 62:底座 63:第一外表面 69:容座 70:向內周邊凹部 71:密封主體

Claims (15)

  1. 一種用於在具有一群組寬度的一訊號導體群組中之複數個訊號導體周圍形成一氣封密封(hermetic seal)的饋通(feedthrough)裝置，其中該饋通裝置包含：一開槽構件(slotted member)，係藉由主要面向一饋通方向的一第一表面、主要面向與該饋通方向相反的一第二表面、及與該第一與第二表面互連且沿著不平行於該饋通方向的一方向面向外的一側表面定義，該開槽構件包含至少一個狹槽(slot)，該至少一個狹槽沿著該饋通方向延伸經過該開槽構件並通向(opens into)該第一與第二表面、通向沿著該側表面的一縱向(longitudinal)開口、並從該側表面沿著橫向於該饋通方向的一深度方向延伸到該開槽構件中的一狹槽深度，其中該狹槽深度等於或大於該群組寬度；具有一孔洞的一底座，該孔洞沿著該饋通方向延伸經過該底座，該孔洞適於容納該開槽構件，該底座定義圍繞該孔洞的一內表面，其中在容納於該孔洞中時，該內表面覆蓋該開槽構件的該側表面與該縱向開口的至少一部分，其中該開槽構件的該側表面具有類似於一體育場或一圓角矩形的一橫截面形狀，且其中該孔洞周圍的該底座的該內表面的橫截面形狀適於利用一形狀配合的方式(form-fitting manner)容納該開槽構件。
  2. 如請求項1所述之饋通裝置，其中該開槽構件的該側表面定義一平坦 表面部分，該平坦表面部分係以一平移對稱的方式沿著垂直於該饋通方向的一方向延伸，其中該縱向開口係位於該平坦表面部分處，且其中該至少一個狹槽沿著該深度方向延伸，並垂直於該平坦表面部分延伸進入該開槽構件。
  3. 一種用於在具有一群組寬度的一訊號導體群組中之複數個訊號導體周圍形成一氣封密封的饋通裝置，其中該饋通裝置包含：一開槽構件，係藉由主要面向一饋通方向的一第一表面、主要面向與該饋通方向相反的一第二表面、及與該第一與第二表面互連且沿著不平行於該饋通方向的一方向面向外的一側表面定義，該開槽構件包含至少一個狹槽，該至少一個狹槽沿著該饋通方向延伸經過該開槽構件並通向該第一與第二表面、通向沿著該側表面的縱向開口、並從該側表面沿著橫向於該饋通方向的一深度方向延伸到該開槽構件中的一狹槽深度，其中該狹槽深度等於或大於該群組寬度；具有一孔洞的一底座，該孔洞沿著該饋通方向延伸經過該底座，該孔洞適於容納該開槽構件，該底座定義圍繞該孔洞的一內表面，其中在容納於該孔洞中時，該內表面覆蓋該開槽構件的該側表面與該等縱向開口的至少一部分，其中該開槽構件的該側表面定義一平坦表面部分，該平坦表面部分係以一平移(translationally)對稱的方式沿著垂直於該饋通方向的一方向延伸，其中該等縱向開口係位於該平坦表面部分處。
  4. 如請求項3所述之饋通裝置，其中該至少一個狹槽沿著該深度方向延 伸，並垂直於該平坦表面部分延伸進入該開槽構件。
  5. 如請求項3或4所述之饋通裝置，其中該開槽構件的該側表面具有類似於一體育場或一圓角矩形的一橫截面形狀，且其中該孔洞周圍的該底座的該內表面的橫截面形狀適於利用一形狀配合的方式容納該開槽構件。
  6. 如請求項3或4所述之饋通裝置，其中該開槽構件的該側表面定義一第一側表面段，該第一側表面段朝向沿著該饋通方向的一軸線向內成錐形，且其中該底座的該內表面係與該第一側表面段一致而向內成錐形。
  7. 一種用於在具有一群組寬度的一訊號導體群組中之複數個訊號導體周圍形成一氣封密封的饋通裝置，其中該饋通裝置包含：一開槽構件，係藉由主要面向一饋通方向的一第一表面、主要面向與該饋通方向相反的一第二表面、及與該第一與第二表面互連且沿著不平行於該饋通方向的一方向面向外的一側表面定義，該開槽構件包含至少一個狹槽，該至少一個狹槽沿著該饋通方向延伸經過該開槽構件並通向該第一與第二表面、通向沿著該側表面的一縱向開口、並從該側表面沿著橫向於該饋通方向的一深度方向延伸到該開槽構件中的一狹槽深度，其中該狹槽深度等於或大於該群組寬度；具有一孔洞的一底座，該孔洞沿著該饋通方向延伸經過該底座，該孔洞適於容納該開槽構件，該底座定義圍繞該孔洞的一內表面，其中在容納於該孔洞中時，該內表面覆蓋該開槽構件的該側表面與 該縱向開口的至少一部分，其中該開槽構件的該側表面定義一第一側表面段，該第一側表面段朝向沿著該饋通方向的一軸線向內成錐形。
  8. 如請求項7所述之饋通裝置，其中該底座的該內表面係與該第一側表面段一致而向內成錐形。
  9. 如請求項7或8所述之饋通裝置，其中該開槽構件的該側表面具有類似於一體育場或一圓角矩形的一橫截面形狀，且其中該孔洞周圍的該底座的該內表面的橫截面形狀適於利用一形狀配合的方式容納該開槽構件。
  10. 如請求項7或8所述之饋通裝置，其中該開槽構件的該側表面定義一平坦表面部分，該平坦表面部分係以一平移對稱的方式沿著垂直於該饋通方向的一方向延伸，其中該縱向開口係位於該平坦表面部分處，其中該至少一個狹槽沿著該深度方向延伸，並垂直於該平坦表面部分延伸進入該開槽構件。
  11. 如請求項7或8所述之饋通裝置，其中當該開槽構件容納在該孔洞中時，該開槽構件的該第一表面係沿著該饋通方向相對於直接在該孔洞周圍的該底座的一表面凹陷，而使得該開槽構件的至少該第一表面與該底座的該內表面形成可以容納一密封主體的一容座(receptacle)。
  12. 如請求項7或8所述之饋通裝置，其中該開槽構件的該側表面包括沿 著該饋通方向而相對於該第一側表面段朝向該軸線向內成錐形、成圓角、或成倒角的一第二側表面段，及/或其中該底座的該內表面包括遠離該軸線向外成錐形的一內表面段，而使得該第二側表面段及/或內表面段定義直接與該開槽構件中的該至少一個縱向開口鄰接的一向內周邊凹部，該凹部經配置以容納該密封主體的一部分。
  13. 如請求項7或8所述之饋通裝置，其中該等複數個訊號導體係設置為複數個光纖、複數個電導體、及/或一印刷電路板中的導體。
  14. 一種訊號導體路徑佈置，包含：如請求項1至13中任一項所述之饋通裝置，其中該開槽構件係容納在該底座的該孔洞中；複數個訊號導體，彼此並排(alongside)延伸以形成具有一群組寬度的一訊號導體群組，其中利用該開槽構件的一狹槽內側的一縱向部分佈置該訊號導體群組，以沿著一饋通方向在該開槽構件的該第一與第二表面之間延伸經過該饋通裝置，以及一密封主體，覆蓋該開槽構件的該第一表面以及該訊號導體群組離開該狹槽的該狹槽的至少一部分，以包封該訊號導體群組，並且在該開槽構件外側並分別鄰接於該開槽構件的該第一與第二表面的第一與第二區域之間提供一氣封阻障。
  15. 一種真空腔室，包含至少一個壁以及設置在該壁處或該壁中的如請求項14所述之訊號導體路徑佈置，其中該訊號導體群組從該側壁的一側上 的該第一區域經由該饋通裝置經過該壁延伸到該壁的一相對側上的該第二區域。
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