JP6620147B2

JP6620147B2 - 真空直線フィードスルー及び当該真空直線フィードスルーを有する真空システム

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Publication number: JP6620147B2
Application number: JP2017518449A
Authority: JP
Inventors: ルースマティアス; フォカオイゲン
Original assignee: カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー
Priority date: 2014-10-07
Filing date: 2015-09-23
Publication date: 2019-12-11
Anticipated expiration: 2035-09-23
Also published as: WO2016055272A1; DE102014220220A1; US20170212428A1; US9952519B2; JP2017538138A; DE102014220220B4

Description

本発明は、コンポーネントの取付け用の第１端及び第１端の反対側にある真空ハウジングの取付け用の第２端を有する真空ダイヤフラムベローズと、真空ダイヤフラムベローズの長手方向に真空ダイヤフラムベローズの直線往復運動を発生させるアクチュエータデバイスとを備えた真空直線フィードスルーに関する。本発明はさらに、少なくとも１つのかかる真空フィードスルーを有する真空システム、特にＥＵＶリソグラフィシステムに関する。

［関連出願の相互参照］
本願は、２０１４年１０月７日の独国特許出願第１０２０１４２２０２２０．５号の優先権を主張し、当該出願の全開示内容を参照により本願の内容に援用する。

真空直線フィードスルーは、アクチュエータデバイスにより真空に直線運動を導入する、すなわち真空環境に曝されたコンポーネントの直線運動を発生させるのに役立つ。アクチュエータデバイスは、真空ダイヤフラムベローズの伸縮を引き起こして、コンポーネントを備えた真空ダイヤフラムベローズの第１端を真空ダイヤフラムベローズの固定第２端に対して移動させる駆動装置を通常は有する。アクチュエータデバイスは、例えば、手動駆動装置又は電気駆動装置を有することができる。真空ダイヤフラムベローズは、真空環境での使用に適しており、コンポーネントが装着された真空側とアクチュエータデバイス又はアクチュエータデバイスの部品、通常は少なくとも駆動装置が装着された大気側との間にシールを与える役割を果たす。

真空用途又は超高真空用途のダイヤフラムベローズは、通常はステンレス鋼製であり、複数の襞又は皺を有する。襞又は皺は、いくつかの実質的に環状のステンレス鋼部品を相互に溶接することにより形成することができる。代替的に、ダイヤフラムベローズの波形は、ステンレス鋼膜の塑性変形により生成することができる。多数回の調整運動後、すなわちダイヤフラムベローズを多数回連続して伸縮させた後、粒子が溶接シームの領域に発生する可能性があり、真空ダイヤフラムベローズの真空側に不所望に移ってベローズの真空環境中に制御されずに広がる可能性がある。

本発明の目的は、真空環境への粒子の導入を低減する、真空直線フィードスルー及び少なくとも１つのかかる真空直線フィードスルーを有する真空システムを利用可能にすることである。

この目的は、第１端で真空ダイヤフラムベローズに（剛）接続された少なくとも１つの第１シールドと、第２端で真空ダイヤフラムベローズに（剛）接続された少なくとも１つの第２シールドとを備え、少なくとも１つの第１及び第２シールドが真空ダイヤフラムベローズを環状に囲み、少なくとも１つの第１及び第２シールドが真空ダイヤフラムベローズの長手方向で重なる、上記タイプの真空直線フィードスルーにより達成される。

真空環境又は真空ダイヤフラムベローズの真空側への粒子の導入を減らすことができるのは、真空直線フィードスルーが、真空ダイヤフラムベローズの真空側に配置され且つ直線往復運動の許容又は可能行程毎に真空ダイヤフラムベローズの長手方向で相互に重なる少なくとも２つのシールドを有しており、真空ダイヤフラムベローズと真空環境との間を自由に見通せない場合である。

少なくとも第１及び第２シールドが相互に重なる部分領域において、これらが真空ダイヤフラムベローズの長手方向に対して横方向に、特に径方向に相互に対してオフセットすることを理解されたい。隣接し合う第１及び第２シールド間には、例えば１ｍｍ未満の比較的小さな幅のギャップがこうして形成される。シールドは通常は剛性であり、すなわち、真空ダイヤフラムベローズの伸縮中に長さを変えない。

真空直線フィードスルーが３つ以上の第１及び第２シールドを有する場合、重なりの部分領域で各シールド間に形成されたギャップにより粒子の迷路が形成される。係合し合う第１及び第２シールド対の数が多いほど、真空ダイヤフラムベローズから分離される粒子の抑制係数が大きくなる。

真空ダイヤフラムベローズの真空側は、真空ダイヤフラムベローズに対して径方向内側に又は径方向外側に配置することができる。対応して、第１及び第２シールドは、真空ダイヤフラムベローズを径方向内側及び径方向外側で囲む。第１及び第２シールドと真空ダイヤフラムベローズの第１及び第２端との接続は、例えば、真空ダイヤフラムベローズ及び各シールド両方の各端が強固に固定（例えば溶接）される各ベース体、例えばベースプレートにより行うことができる。

真空ダイヤフラムベローズの長手方向での第１シールドの長さ及び第２シールドの長さの両方が、真空ダイヤフラムベローズの完全伸張位置での長さよりも短く、すなわち、シールドは、真空ダイヤフラムベローズを長手方向でその全長に沿って囲まない。そうでなければ、シールドが剛性であることにより真空ダイヤフラムベローズの収縮が可能とならないので、こうする必要がある。

２つのシールドの重なりに関しては、２つのシールドの長さの和が真空ダイヤフラムベローズの完全伸張位置での長さよりも大きい必要がある。第１及び第２シールドが重なる部分領域が大きいほど、粒子抑制が効果的になる。しかしながら、２つのシールドの長さを選択する際には、最大行程、すなわち第１端に固定されたコンポーネントを移動させる最大長さを考慮すべきである。真空ダイヤフラムベローズの全長に対するシールドの長さが大きいほど、真空直線フィードスルーで達成できる行程が小さくなる。

有利な実施形態では、少なくとも１つの第１シールド及び少なくとも１つの第２シールドが永久磁性材料から形成される。本発明者らの認識によれば、少なくとも１つの第１シールド及び１つの第２シールドが磁性又は着磁性粒子を引き寄せる永久磁性材料でできている場合、この種の粒子が各シールドの永久磁性材料の表面に付着するので、粒子抑制を大幅に高めることができる。磁性粒子抑制の効率をさらに高めることができるのは、真空ダイヤフラムベローズ自体が着磁性又は磁性粒子を発生させる材料でできている場合である。したがって、真空ダイヤフラムベローズ自体を特に永久磁性材料又は適切な場合には常磁性材料、例えば適当な鋼（下記参照）から形成することができる。

永久磁性材料から形成された第１シールド及び第２シールドは、例えば２つの径方向に隣接したシールドの形態とすることができ、特に径方向で真空ダイヤフラムベローズの直近に配置することができる。非永久磁性材料製のシールドの使用と比べて、永久磁性材料製のシールドの使用は、粒子抑制に関して同じ有効性を維持しつつシールドの数の、したがって設置空間の大幅な低減を可能にする。

一発展形態では、永久磁性材料は、マルテンサイト鋼又はフェライト鋼を含む群から選択される。マルテンサイト鋼又はフェライト鋼は、易溶接性且つ耐食性であるべきである。部分的な磁性しかない鋼、例えば二相鋼は、島状オーステナイトを有するフェライト地を有するものであり、磁性粒子抑制にあまり適していない。

さらに別の実施形態では、少なくとも１つの第１シールド及び少なくとも１つの第２シールドは常磁性材料から形成される。常磁性材料製の特に環状のシールドが、真空ダイヤフラムベローズの領域の真空側で発生した磁界を遮蔽することを可能にする。常磁性材料は、μ_ｒ＞１の透磁率を有する。

常磁性材料は、ミューメタルであることが特に好ましい。ミューメタルは、例えば５００００〜１４００００を超える高透磁率を有する軟磁性ニッケル鉄合金である。他の常磁性材料も磁気遮蔽に用いることができ、そのために最大限の透磁率を有するべきであることを理解されたい。

さらに別の実施形態では、永久磁性材料製の少なくとも１つの第１及び第２シールドは、常磁性材料製の少なくとも１つの第１及び第２シールドと真空ダイヤフラムベローズとの間に配置される。このようにして、永久磁性材料製のシールドが発生した磁界は、常磁性材料製のシールドにより遮蔽することができ、シールド外の真空環境の領域に入らない。そこでの（付加的な）磁界の発生は通常は望ましくないので、これは好都合である。

さらに別の実施形態では、少なくとも１つの第１シールド及び少なくとも１つの第２シールドは、真空ダイヤフラムベローズが発生した粒子用の接着コーティングを、真空ダイヤフラムベローズに面した表面及び／又は真空ダイヤフラムベローズに面しない表面に有する。接着コーティングは、非磁性又は非着磁性粒子を表面に付着させることもできる。接着コーティングの材料は、例えば真空対応アクリル系コーティングであり得る。

粒子抑制の効率を高めるために、永久磁性材料製のシールドの表面及び常磁性材製のシールドの表面の両方に接着コーティングを設けることができる。ここでは、接着コーティングが付着粒子に高い付着力を受けさせ、これにより粒子の新たな離脱がさらに起こり難くなることを利用する。接着コーティングを、永久磁性材料製又は常磁性材料製でないシールドに施すこともできることを理解されたい。真空環境に面した（すなわち、真空ダイヤフラムベローズに面しない）表面の良好な洗浄を確保するために、第１及び第２シールドのうち真空環境に面した表面は、非常に低い粗さの研磨面を有することができるが、適切な場合にはこれに接着コーティングも施すことができる。

さらに別の実施形態では、真空直線フィードスルーは、第１シールドと第１シールドに隣接して配置されることが好ましい第２シールドとの間に電界を発生させるよう設計された電圧発生デバイスを備える。相互間に電界を発生させる各シールドは、相互から電気的に絶縁されなければならない。第１及び第２シールドは、通常は導電性の真空ダイヤフラムベローズを介して相互に接続されているので、通常は真空ダイヤフラムベローズからこれらを電気的に絶縁する必要がある。相互間に電界を発生させるシールドのうちの２つが相互に電気的に絶縁されていれば、電圧発生デバイスを３つ以上の第１及び／又は第２シールド間に電界を発生させるよう設計することもできることを理解されたい。

電界の電界線がシールドの表面に対して垂直な向きにあるので、電界は、相互間に電界が形成されるシールドの表面上の粒子の衝撃確率及び衝撃エネルギーを高める。第１及び第２シールド（単数又は複数）が相互に重なる空間又はギャップに位置する粒子は、電界によるそれらの分極又は適切な場合にはそれらの電荷に起因して、シールドの表面に向かってさらに加速される。

さらに別の実施形態では、少なくとも１つの第１シールド及び少なくとも１つの第２シールドは、同心状に配置された（円）筒体として形成される。２つのシールドの同心配置の軸は、通常は真空ダイヤフラムベローズの長手方向軸である。真空ダイヤフラムベローズも、通常は（円）筒状の形状又は幾何学的形状を有する。真空ダイヤフラムベローズの幾何学的形状に適合した筒体の形態のシールドの設計により、真空直線フィードスルーが占める設置空間を小さく保つことができる。円筒状の幾何学的形状以外の幾何学的形状、例えば正方形又は矩形の幾何学的形状も、真空ダイヤフラムベローズ及びシールドに選択することができることを理解されたい。

さらに別の実施形態では、アクチュエータデバイスは、真空ダイヤフラムベローズの長手方向の直線往復運動を案内するリニアガイドを含む。かかるリニアガイドは、真空ダイヤフラムベローズの、又はより正確には直線変位可能なコンポーネントが固定された真空ダイヤフラムベローズの第１端の精密な案内を可能にする。真空ダイヤフラムベローズの第１端に接続されたロッドを、特にリニアガイド内で案内することができる。ロッドを、したがって真空ダイヤフラムベローズの第１端を長手方向に変位させるために、アクチュエータデバイスの例えば電気アクチュエータが、例えばさらに別のコンポーネントを介してロッドに直接又は間接的に係合することができる。代替的に、往復運動を発生させるために、ロッドを固定したままで、ロッドが装着されたリニアガイドを真空ダイヤフラムベローズの長手方向に変位させることができる。

リニアガイドは、真空ダイヤフラムベローズの長手方向軸に対して同心状に配置することができる。この場合、真空ダイヤフラムベローズから見て径方向外側が通常は真空側を形成する一方で、真空ダイヤフラムベローズの径方向内側が大気側を形成する。必ずしも大気圧が大気側に生じていなくてもよいが、大気側の圧力は通常は真空側の圧力よりも大幅に大きい、すなわち数オーダ大きいことを理解されたい。

一実施形態では、リニアガイドは、真空ダイヤフラムベローズの長手方向軸に対して偏心して配置される。この場合、真空ダイヤフラムベローズを径方向に囲む領域が大気側を形成する一方で、真空ダイヤフラムベローズの径方向内側領域は真空側を形成する。これは特定の用途に有利であることが分かっている。

本発明のさらに別の態様は、真空環境が形成された真空ハウジングと、上述のように設計された少なくとも１つの真空直線フィードスルーとを備え、真空ダイヤフラムベローズの第２端が真空ハウジングに装着又は固定される真空システムに関する。アクチュエータデバイス又はアクチュエータデバイスの少なくとも１つの駆動装置が、真空ハウジング内に発生する真空環境の外側に通常は配置される。真空ハウジング内で真空又は真空環境を発生させるために、真空システムは、通常は１つ又は複数の真空ポンプを有する。真空システムは原理上、内部で真空環境が形成されて、コンポーネントを所定の行程又は所定の距離に沿った直線運動で直線的に移動させる任意のデバイスとすることができる。

有利な一実施形態では、真空システムは、ＥＵＶリソグラフィシステムとして設計される。この用途において、ＥＵＶリソグラフィシステムは、ＥＵＶリソグラフィ用の光学系、すなわちＥＵＶリソグラフィの分野で用いることができる光学系を意味すると理解される。半導体コンポーネントの製造に役立つＥＵＶリソグラフィ装置のほかに、光学系は、例えば、ＥＵＶリソグラフィ装置で用いられるフォトマスク（以下ではレチクルとも称される）の検査用の検査系又はＥＵＶリソグラフィ装置若しくはその一部の測定、例えば投影系の測定に用いられる計測系であり得る。ＥＵＶリソグラフィシステムでは、光学素子のビーム経路の少なくとも一部を真空環境に配置する必要がある。真空システムは、真空環境を発生させる別のタイプの光学機構でもあり得ることを理解されたい。

さらに別の実施形態では、真空システムは、真空直線フィードスルーの第１端に装着されたコンポーネントを備える。原理上、例えば真空環境での圧力、温度、又は他の変数を測定するために、多数の異なるコンポーネント、例えば測定デバイス又は測定プローブ等を真空ダイヤフラムベローズの第１端に装着することができる。特にＥＵＶリソグラフィ装置の形態の真空システムにおいて、例えば少なくとも１つの真空直線フィードスルーを用いて、真空環境に配置された光学素子の光学面を洗浄する少なくとも１つの洗浄ヘッドを移動させることも可能である。適切な場合には、少なくとも１つの光学素子自体を真空環境内で移動させることもできる。

本発明のさらに他の特徴及び利点は、本発明に必須の詳細を示す図面の図に基づいた本発明の例示的な実施形態の以下の説明から、また特許請求の範囲から得られる。個々の特徴は、本発明の一変形形態においてそれぞれ単独で又は任意の組み合わせで併せて実現することができる。

例示的な実施形態を概略図に示し、以下の説明において説明する。

ＥＵＶリソグラフィ装置の概略図を示す。複数対の第１及び第２円筒状シールドを有する真空直線フィードスルーの概略図を示す。永久磁性材料から形成された一対の第１及び第２シールドと、常磁性材料から形成されたさらに別の一対の第１及び第２シールドとを有する真空直線フィードスルーの概略図を示す。第１及び第２シールド間に電界を発生させる電圧発生デバイスを有する図３と類似の真空直線フィードスルーの概略図を示す。

同一又は機能的に同一のコンポーネントには、図面の以下の説明において同一の参照符号を用いる。

図１は、ビーム整形系２、照明系３、及び投影系４からなるＥＵＶリソグラフィ装置１の形態の真空システムの概略図を示し、ビーム整形系２、照明系３、及び投影系４は、別個の真空ハウジングに収容され、ビーム整形系２のＥＵＶ光源５からビーム経路６に連続して配置される。簡単のために、ビーム整形系２、照明系３、及び投影系４に属する真空ハウジングは、システム自体と同じ参照符号で示す。

例えば、プラズマ源又はシンクロトロンがＥＵＶ光源５としての役割を果たすことができる。約５ｎｍ〜約２０ｎｍの波長域で生じる放射線が、最初にコリメータ７で集束される。下流のモノクロメータ８を用いて、両矢印で示すように、所望の動作波長が入射角の変化によりフィルタリングされる。上記波長域では、コリメータ７及びモノクロメータ８は通常は反射光学素子として設計され、最大限の帯域を有する波長域を反射するために、少なくともモノクロメータ８はその光学面に多層コーティングを有しない。

ビーム整形系２において波長及び空間分布に関して処理された放射線は、第１及び第２反射光学素子９、１０を有する照明系３に導入される。２つの反射光学素子９、１０は、さらに別の反射光学素子としてのフォトマスク１１へ放射線を誘導し、フォトマスク１１は、投影系４によりウェーハ１２に縮小して結像される構造を有する。この目的で、第３及び第４反射光学素子１３、１４が投影系４に設けられる。

反射光学素子９、１０、１１、１２、１３、１４はそれぞれ、ＥＵＶリソグラフィ装置１のビーム経路６に配置された光学面９ａ、１０ａ、１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａを有する。投影系４にはさらに別のコンポーネント１５も配置され、これは、図示の例では、例えば水素の形態の洗浄ガス（図１に示す）を投影系４の第１光学素子１３の光学面１３ａに加える洗浄ヘッドとして設計される。投影系４内の真空環境１６は、真空ポンプ（図示せず）を用いて発生させる。ビーム整形系２、照明系３、及び投影系４の真空環境１６の全圧力は、いずれの場合も異なり得る。全圧力は、通常は約１０^−９ｍｂａｒ〜約１０^−１ｂａｒの範囲にある。ビーム整形系２、照明系３、及び投影系４の外側、又はＥＵＶリソグラフィ装置１の外側では、通常ははるかに高い圧力の大気圧環境１７が通常はある。

図示の例では、洗浄ヘッド１５が真空直線フィードスルー２０に固定されることで、図１に両矢印で示すように洗浄ヘッド１５を真空環境１６内でＸＹＺ座標系のＸ方向に、したがって洗浄対象であり同様にＸ方向に延びる表面１３ａに沿って移動させることができる。真空直線フィードスルー２０を用いて、他のコンポーネント、例えばセンサ、測定デバイス等を真空環境１６内で直線往復運動により移動させることもできることを理解されたい。

図２は、図１からの真空直線フィードスルー２０の例示的な実施形態を長手方向断面で示す。真空直線フィードスルー２０は、真空ダイヤフラムベローズ２１を有し、これはその長手方向Ｘに沿って、第１剛性端２１ａ、第１剛性端２１ａの反対側にある第２剛性端２１ｂ、及び第１端２１ａと第２端２１ｂとの間の部分領域２１ｃを有し、部分領域２１ｃは、複数の襞又は皺を有し且つ長さが可変であり、すなわち伸縮可能である。図示の例では、真空ダイヤフラムベローズ２１は、ステンレス鋼製であり、その長手方向軸２２に関して回転対称であり、すなわち真空ダイヤフラムベローズ２１は実質的に円筒状の基本形状を有する。

第１端２１ａで、真空ダイヤフラムベローズ２１は、例えば円形の幾何学的形状の第１平面ベースプレート２３に接続される。対応して、第２端２１ｂで、真空ダイヤフラムベローズ２１は、図示の例では同様に円形の幾何学的形状を有する第２平面ベースプレート２４に接続される。機械的インタフェース又は機械的締結デバイス２５が、第１ベースプレート２３に装着され、図１に示す洗浄ヘッド１５の、又は適切な場合には他のコンポーネントの取付けに役立つ。第２ベースプレート２４は、適当な締結要素、例えばねじ接続等により図１の真空ハウジング４に接続することができる。真空直線フィードスルー２０の締結後に大気環境１７からこれに作用可能であるように、真空ハウジング４には通常は真空直線フィードスルー２０の領域に開口が形成される。

第２ベースプレート２４において、真空ダイヤフラムベローズ２１の長手方向軸２２の領域に円筒状のリニアガイド２８が装着され、これは、アクチュエータデバイス２７の一部を形成し且つアクチュエータデバイス２７のロッド２６を案内する役割を果たす。ロッド２６は、一端で真空ダイヤフラムベローズ２１の第１端２１ａに、より正確には真空ダイヤフラムベローズ２１の第１端２１ａが締結された第１ベースプレート２３に剛接続される。ロッド２６、したがって真空ダイヤフラムベローズ２１の第１端２１ａは、図２に両矢印で示すアクチュエータデバイス２７のアクチュエータ２９により、例えば電動機により、長手方向に、すなわちＸ方向に移動させることができる。対応して、機械的インタフェース２５に装着された洗浄ヘッド１５も、真空ダイヤフラムベローズ２１の固定第２端２１ａに対して移動する。

図２で分かるように、真空ダイヤフラムベローズ２１の内側に形成された体積領域を真空直線フィードスルー２０の大気側１７に接続するために、真空ダイヤフラムベローズ２１の長手方向軸２２に対して偏心して第２ベースプレート２５に貫通開口が設けられる。このようにして、真空直線フィードスルー２０の大気側１７は、径方向で真空ダイヤフラムベローズ２１により、また軸方向で第１及び第２ベースプレート２３、２４により画定された体積領域内にも延びる。真空ダイヤフラムベローズ２１の真空側１６は、径方向外方に形成され、すなわち径方向で真空ダイヤフラムベローズ２１を囲む。

第２ベースプレート２４の代わりに、真空ハウジング２の部分領域が、適切な場合には真空ダイヤフラムベローズ２１の取付けに役立ち得ることを理解されたい。この場合、真空直線フィードスルー２０は、ＥＵＶリソグラフィ装置１の真空ハウジング４に強固に一体化され、真空ダイヤフラムベローズ２１の第２端２１ｂは、真空ハウジング４の部分領域に直接接続される。

図２は、真空ダイヤフラムベローズ２１をその最大伸張位置で示しており、この位置から直線往復運動が右側に向かって、すなわち正のＸ方向に起こり、その結果として真空ダイヤフラムベローズ２１が、より正確には襞を有する部分領域２１ｃが圧縮されて図２に示す長さＬ_ＦＣが減少する。真空ダイヤフラムベローズ２１の第１及び第２剛端２１ａ、２１ｂの長さＬ_ＦＡ及びＬ_ＦＢそれぞれが、真空ダイヤフラムベローズ２１の直線往運動で一定のままであることを理解されたい。

同様に図２で分かるように、複数の円筒状の第１シールド３０、３０’等が、真空ダイヤフラムベローズ２１の真空側１６に配置され、すなわち径方向内側にあり、第１ベースプレート２３を介して真空ダイヤフラムベローズ２１の第１端２１ａに一端が接続される。対応して、複数の第２シールド３１、３１’が、真空ダイヤフラムベローズ２１の真空側１６に配置され、第２ベースプレート２４を介して真空ダイヤフラムベローズ２１の第２端２１ｂに接続される。第１及び第２シールド３０、３０’及び３１、３１’は、真空ダイヤフラムベローズ２１を環状に囲む。

各第１シールド３０、３０’等は長さＬ_Ａ１を有し、これは図示の例では各第２シールド３１、３１’等の長さＬ_Ａ２と同じである。第１及び第２シールド３０、３０’及び３１、３１’は剛性であり、すなわち直線往復運動中にそれらの長さＬ_Ａ１、Ｌ_Ａ２を変えない。図２に示す真空ダイヤフラムベローズ２１の完全伸張位置では、各第１シールド３０、３０’等は、真空ダイヤフラムベローズ２１の全長Ｌ_ＦＡ＋Ｌ_ＦＢ＋Ｌ_ＦＣの部分範囲に沿って各第２シールド３１、３１’等に重なる。すなわち、第１及び第２シールド３０、３０’及び３１、３１’の長さＬ_Ａ１、Ｌ_Ａ２は、いずれの場合も完全に伸張した真空ダイヤフラムベローズ２１の全長Ｌ_ＦＡ＋Ｌ_ＦＢ＋Ｌ_ＦＣの半分よりも大きい。右側又は正のＸ方向に向かう第１端２１ａの移動による真空ダイヤフラムベローズ２１の収縮時には、第１及び第２シールド３０、３０’及び３１、３１’が重なる部分領域の長さが増加する。

第１及び第２シールド３０、３０’及び３１、３１’が重なる部分領域は、真空ダイヤフラムベローズ２１と真空側１６との間に見通し線が形成されるのを防止する。往復運動中に真空ダイヤフラムベローズ２１から放出され得る粒子は、重なり合う隣接した第１及び第２シールド３０、３０’及び３１、３１’間に形成されたギャップを通してしか真空環境１６に入ることができず、真空環境１６まで通過する粒子を大幅に低減することができる。

図２の真空直線フィードスルー２０において、図２に点で示すように、複数対の第１及び第２シールド３０、３１、３０’、３１が、径方向に内側から外側へ配置されてそれぞれが真空ダイヤフラムベローズ２１の長手方向Ｘで重なるので、ギャップが各対の隣接するシールド３０、３１、３０’、３１’間に形成される。複数の重なった第１及び第２シールド３０、３０’及び３１、３１’を設けることで粒子の迷路が形成され、これは、一対のシールド３０、３１を設ける場合と比べて真空ダイヤフラムベローズ２１から真空環境１６へ粒子が通過する可能性を大幅に低減する。真空直線フィードスルー２０で用いられる第１及び第２シールド３０、３１；３０’、３１’の数が、粒子抑制の強度を定める。

図２に示す例では、粒子抑制の有効性は、各第１シールド３０、３０’のうち真空ダイヤフラムベローズ２１に面した表面３０ａ、３０ａ’及び／又は真空ダイヤフラムベローズ２１に面しない表面３０ｂ、３０ｂ’に接着コーティング３２を施すことにより高めることができる。対応して、粒子抑制の有効性を高めることができるのは、図２に示すように、各第２シールド３１、３１’のうち真空ダイヤフラムベローズ２１に面した表面３１ａ、３１ａ’及び／又は真空ダイヤフラムベローズ２１に面しない表面３１ｂ、３１ｂ’に接着コーティング３２が施される場合である。真空ダイヤフラムベローズ２１が放出する粒子の付着に役立つコーティング３２の材料は、例えばアクリル系真空対応コーティングであり得る。

図３は、粒子抑制の有効性を高めるために、真空ダイヤフラムベローズ２１の直近に配置された第１シールド３０と、第１シールド３０よりも径方向にさらに外側に配置されて長手方向で第１シールド３０に部分的に重なる第２シールド３１とが、それぞれ永久磁性材料から形成された、真空直線フィードスルー２０を示す。図示の例では、永久磁性材料は、永久磁性鋼、すなわちマルテンサイト鋼又はフェライト鋼である。真空ダイヤフラムベローズ２１が放出した磁性又は着磁性粒子は、各第１及び第２シールド３０、３１の永久磁性材料により引き寄せられ、第１及び第２シールド３０、３１に付着したままとなる。図３に示す例では、真空ダイヤフラムベローズ２１自体又は少なくとも襞を有するその部分領域２１ｃが、永久磁性又は着磁性材料、例えばフェライト鋼又はマルテンサイト鋼から形成されれば好都合であるが、その理由は、こうした真空ダイヤフラムベローズ２１が放出した粒子が通常は磁性を有するからである。選択された（フェライト又はマルテンサイト）鋼は、耐食性であり且つ適当な機械的特性を有するべきである。

第１及び第2シールド３０、３１が発生した永久磁界が真空環境１６の領域内に延びる状況を回避するために、図３に示す例には、追加第１シールド３０’及び追加第２シールド３１’が設けられ、これらは第１及び第２シールド３０、３１の径方向外側に配置される。図示の例では、追加第１及び第２シールド３０’、３１’は、常磁性材料、特にミューメタルから構成される。ミューメタルの非常に高い透磁率により、２つの追加シールド３０’、３１’は、第１及び第２シールド３０、３１又は真空ダイヤフラムベローズ２１が発生した静磁界を効果的に遮蔽することができる。

図３に示す例では、強力な粒子低減を達成するために２つの第１シールド３０、３０’及び２つの第２シールド３１、３１’しか必要ない。図３に示す真空直線フィードスルー２０の実現に必要な設置空間は、３対以上のシールド３０、３０’、３１、３１’が通常は用いられる図２に示す例と比べて大幅に低減される。粒子低減の有効性をさらに高めるために、適切な場合には、図３に示すシールド３０、３０’及び３１、３１’又はより正確にはそれらの表面３０ａ、３０ｂ、３０ａ’、３０ｂ’、３１ａ、３１ｂ、３１ａ’、３１ｂ’にも接着コーティング３２を設けることができることを理解されたい。

図４は、最後に、真空側１６が真空ダイヤフラムベローズ２１に対して径方向内側に配置され、大気側１７が径方向外側に配置された真空直線フィードスルー２０の例を示す。この場合に直線往復運動を実現するために、ロッド２６及びロッド２６を案内するリニアガイド２８は、図２及び図３に示すものとは対照的に真空ダイヤフラムベローズ２１の長手方向軸２２に対して偏心して配置される。さらに、ロッド２６は、第１端２１ａに接続されるのではなく、その代わりに真空ダイヤフラムベローズ２１の固定第２端２１ｂに、より厳密には第２ベースプレート２４に接続される。

リニアガイド２８は、真空ダイヤフラムベローズ２１の第１端２１ａに、より厳密には第１ベースプレート２３に固定され、アクチュエータ２９が真空ダイヤフラムベローズ２１の第１端２１ａに作用すると第１ベースプレート２３と共に直線的に変位する。図示の例では、真空ダイヤフラムベローズ２１の第１端２１ａをＸ方向に移動させるために、アクチュエータ２９は、第１ベースプレート２３に直接又はさらに別のロッドを介して作用する。図示の例では、比較的大きな開口が第２ベースプレート２４又は関連の真空ハウジング４に形成され、真空ダイヤフラムベローズ２１の径方向内方の体積領域を真空ハウジング４の内部の真空環境１６に接続する。図４に示す例示的な実施形態では、通常は洗浄ヘッド１５がない代わりに、直線的に駆動されるように機械的インタフェース２５に固定された別のコンポーネント、例えばセンサ等がある。

図４に示す例では、真空直線フィードスルー２０は、第１常磁性シールド３０’と第２常磁性シールド３１’との間に電圧降下を発生させる電圧発生デバイス３３（電圧源）をさらに有する。したがって、電圧発生デバイス３３は、第１常磁性シールド３０’と第２常磁性シールド３１’との間の重複領域で電界Ｅを発生する。シールド３０’、３１’は円筒状なので、電界Ｅの電界線は径方向に延び、第１及び第２常磁性シールド３０’、３１’間にある粒子が２つの常磁性シールド３０’、３１’の相互に対向する表面３０ｂ’、３１ａ’に向かって加速され、粒子の衝撃確率及び衝撃エネルギーが増加する。２つの常磁性シールド３０’、３１’が、両者間に電圧を印加した場合に真空ダイヤフラムベローズ２１から電気的に絶縁されなければならないことを理解されたい。

第１及び第２常磁性シールド３０’、３１’間のギャップで電界Ｅを発生させるのに加えて、又はその代替として、電圧発生デバイス３３により第１及び第２永久磁性シールド３０、３１間に電界を発生させることも可能である。図２及び図３に関連して上述した真空直線フィードスルー２０において、電圧発生デバイス３３を用いて電界Ｅを発生させることも可能であることを理解されたい。

要約すると、真空ダイヤフラムベローズ２１の往復運動に起因する真空環境１６への粒子の進入は、上述のように、すなわちシールド３０、３１、３０’、３１’等の使用により大幅に低減することができる。真空環境１６への流心の導入を低減するために、上記真空直線フィードスルー２０を、ＥＵＶリソグラフィシステム１だけでなく他の真空システム２０でも用いることができることを理解されたい。

Claims

コンポーネントの取付け用の第１端及び該第１端の反対側にある真空ハウジングの取付け用の第２端を有する真空ダイヤフラムベローズと、
前記真空ダイヤフラムベローズの長手方向に前記真空ダイヤフラムベローズの直線往復運動を発生させるアクチュエータデバイスと
を備えた真空直線フィードスルーであって、
前記第１端で前記真空ダイヤフラムベローズに接続された少なくとも１つの第１シールドと、
前記第２端で前記真空ダイヤフラムベローズに接続された少なくとも１つの第２シールドと
をさらに備え、
前記少なくとも１つの第１シールド及び前記少なくとも１つの第２シールドは前記真空ダイヤフラムベローズを環状に囲み、前記少なくとも１つの第１シールド及び前記少なくとも１つの第２シールドは前記真空ダイヤフラムベローズの前記長手方向で重なり、
前記少なくとも１つの第１シールド及び前記少なくとも１つの第２シールドは永久磁性材料から形成され、且つ／又は、該真空直線フィードスルーは、前記少なくとも１つの第１シールドと前記少なくとも１つの第２シールドとの間に電界を発生させる電圧発生デバイスを備える真空直線フィードスルー。
請求項１に記載の真空直線フィードスルーにおいて、前記永久磁性材料は、マルテンサイト鋼又はフェライト鋼を含む群から選択される真空直線フィードスルー。
請求項１又は２に記載の真空直線フィードスルーにおいて、
前記第１シールドは少なくとも２つの第１シールドからなり、前記少なくとも２つの第１シールドのうち少なくとも１つが永久磁性材料から形成され、少なくとも１つが常磁性材料から形成され、
前記第２シールドは少なくとも２つの第２シールドからなり、前記少なくとも２つの第２シールドのうち少なくとも１つが永久磁性材料から形成され、少なくとも１つが常磁性材料から形成される真空直線フィードスルー。
請求項３に記載の真空直線フィードスルーにおいて、前記常磁性材料はミューメタルである真空直線フィードスルー。
請求項３又は４に記載の真空直線フィードスルーにおいて、永久磁性材料製の前記少なくとも１つの第１シールド及び前記少なくとも１つの第２シールドは、常磁性材料製の前記少なくとも１つの第１シールド及び前記少なくとも１つの第２シールドと前記真空ダイヤフラムベローズとの間に配置される真空直線フィードスルー。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の真空直線フィードスルーにおいて、前記少なくとも１つの第１シールド及び前記少なくとも１つの第２シールドは、前記真空ダイヤフラムベローズに面する表面に且つ／又は該真空ダイヤフラムベローズに面しない表面に接着コーティングを有する真空直線フィードスルー。
請求項１〜６のいずれか１項に記載の真空直線フィードスルーにおいて、前記電圧発生デバイスは、前記少なくとも１つの第１シールドと該第１シールドに隣接して配置された前記少なくとも１つの第２シールドとの間に電界を発生させるよう設計される真空直線フィードスルー。
請求項１〜７のいずれか１項に記載の真空直線フィードスルーにおいて、前記少なくとも１つの第１シールド及び前記少なくとも１つの第２シールドは、同心状に配置された筒体として形成される真空直線フィードスルー。
請求項１〜８のいずれか１項に記載の真空直線フィードスルーにおいて、前記アクチュエータデバイスは、前記真空ダイヤフラムベローズの前記長手方向の直線往復運動を案内するリニアガイドを有する真空直線フィードスルー。
請求項９に記載の真空直線フィードスルーにおいて、前記リニアガイドは、前記真空ダイヤフラムベローズの前記長手方向軸に対して偏心して配置される真空直線フィードスルー。
真空システムであって、
真空環境が形成された真空ハウジングと、
真空ダイヤフラムベローズの第２端が前記真空ハウジングに装着される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の少なくとも１つの真空直線フィードスルー（２０）と
を備えた真空システム。
ＥＵＶリソグラフィシステムとして設計された請求項１１に記載の真空システム。
請求項１１又は１２に記載の真空システムにおいて、前記真空直線フィードスルーの第１端に装着されたコンポーネントをさらに備えた真空システム。
い申し上げます。