用于極紫外光刻板級電子學(xué)系統(tǒng)的真空密封裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于極紫外光刻板級電子學(xué)系統(tǒng)的真空密封裝置，該真空密封裝置包括密封殼體(2)、灌封膠(6)和封口裝置(7)，密封殼體(2)具有腔室，該腔室具有側(cè)壁和一個開口端，并用于容納放氣元件(1)；灌封膠(6)填充于所述密封殼體(2)的腔室內(nèi)并包裹所述放氣元件(1)；封口裝置(7)用于封閉所述密封殼體(2)的腔室的開口端，并與灌封膠(6)和密封殼體(2)的側(cè)壁緊密接觸。本實(shí)用新型提出將液態(tài)的低熔點(diǎn)合金覆蓋在所述灌封膠(6)上面，其冷卻凝固后形成密封板(71)作為封口裝置(7)。本實(shí)用新型可避免非金屬密封元件自身放氣產(chǎn)生污染性氣體，降低真空密封裝置的壁厚，減小真空密封裝置的放氣面積，減小氣體殘留的可能性。
【專利說明】
用于極紫外光刻板級電子學(xué)系統(tǒng)的真空密封裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種真空密封裝置，尤其適用于極紫外光刻板級電子學(xué)系統(tǒng)的真空密封裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]極紫外光刻(EUVL)是目前國際上最具潛力、可以滿足CD14nm以下節(jié)點(diǎn)IC量產(chǎn)的光刻技術(shù)。由于大部分氣體都吸收13.5nm的極紫外光，尤其是碳?xì)浠衔?、水蒸氣等氣體在極紫外光作用下分解，會造成極紫外反射鏡表面多層膜的碳沉積和氧化，而影響反射率，因此需要提供給光刻機(jī)清潔的真空環(huán)境。
[0003]極紫外光刻機(jī)內(nèi)部具有大量的板級電子學(xué)系統(tǒng)，其中的PCB板和電子兀器件在真空環(huán)境下會釋放出大量的污染性氣體和微粒，嚴(yán)重破壞光刻機(jī)工作環(huán)境，因此需要為板級電子學(xué)系統(tǒng)設(shè)計真空密封裝置，以防止其釋放出的污染性氣體和微粒直接進(jìn)入光刻機(jī)內(nèi)部工作環(huán)境。
[0004]在極紫外光刻機(jī)內(nèi)使用時，真空密封裝置內(nèi)部是I個大氣壓的干空氣或者氮?dú)?，夕卜部是真空環(huán)境。密封裝置需要承受I個大氣壓的內(nèi)壓。針對板級電子學(xué)系統(tǒng)的密封問題，現(xiàn)有技術(shù)的真空密封裝置如圖1所示。電路板I裝配在帶有法蘭裝置的密封殼體2上，法蘭3通過螺栓5與密封殼體2連接，密封元件4可以是橡膠圈、金屬圈、聚四氟墊片或者是軟金屬墊片等。當(dāng)密封元件4為橡膠圈或聚四氟墊片時，其自身放氣會產(chǎn)生碳?xì)浠衔锖退魵獾任廴拘詺怏w。當(dāng)密封元件4為金屬圈或軟金屬墊片時，為保證密封效果，密封殼體2和法蘭4需要采用較大的厚度，以使得其具有較好的剛度，這樣密封裝置會非常笨重;此外，只有施加較大的力才能使金屬圈或金屬墊片產(chǎn)生合適的變形，這就需要設(shè)置較多的螺栓5和螺紋，從而增加真空密封裝置的放氣面積，并增加氣體殘留的可能性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型是一種板級電子學(xué)系統(tǒng)的真空密封裝置，主要用于解決以下技術(shù)問題:(I)現(xiàn)有的真空密封裝置采用非金屬密封元件時，非金屬密封元件自身放氣產(chǎn)生污染性氣體，從而污染真空腔體；(2)現(xiàn)有的真空密封裝置采用金屬密封元件時，法蘭壁厚過大。
(3)現(xiàn)有的真空密封裝置需要承受I個大氣壓的內(nèi)壓，真空密封裝置的壁厚過大。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出一種用于極紫外光刻板級電子學(xué)系統(tǒng)的真空密封裝置，包括密封殼體、灌封膠和封口裝置，其中所述密封殼體具有腔室，該腔室具有側(cè)壁和一個開口端，并用于容納電路板;所述灌封膠填充于所述密封殼體的腔室內(nèi)并包裹所述電路板;所述封口裝置用于封閉所述密封殼體的腔室的開口端，并與灌封膠和密封殼體的側(cè)壁緊密接觸。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述封口裝置是由低熔點(diǎn)合金形成的密封板。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，還包括蓋板，該蓋板形成在所述密封板的外側(cè)并與該密封板緊密貼合。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述蓋板邊緣開有一個或多個溢流槽。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述蓋板的材料是鋁合金或不銹鋼。
[0011]根據(jù)本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述低熔點(diǎn)合金的熔點(diǎn)為45°C?95°C。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述封口裝置包括法蘭，其中，所述法蘭具有底部和從底部突起的凸臺部，凸臺部相對于底部具有較小的尺寸，從而能夠伸入所述密封殼體的開口端，而底部的尺寸大于密封殼體的開口端的尺寸，使得底部的邊緣能夠支承在所述密封殼體的側(cè)壁的端部。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述法蘭的底部為矩形，所述凸臺部的形成也為矩形。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述封口裝置還包括密封元件和螺栓，所述法蘭的底部的邊緣通過該密封元件支承在所述密封殼體的側(cè)壁的端部，所述螺栓將法蘭的底部與所述密封殼體的側(cè)壁的端部連接。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述密封殼體鋁合金或不銹鋼。
【附圖說明】
[0016]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的真空密封裝置的示意圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型的真空密封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3A?3C為本實(shí)用新型的真空密封裝置的一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4為本實(shí)用新型的真空密封裝置的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本實(shí)用新型提出一種真空密封裝置，該真空密封裝置可應(yīng)用于需要對放氣元件進(jìn)行密封的場合，放氣元件例如是極紫外光刻的板級電子學(xué)系統(tǒng)。
[0021]圖2是本實(shí)用新型的真空密封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，本實(shí)用新型的真空密封裝置包括密封殼體2、灌封膠6和封口裝置7。所述密封殼體2具有腔室，腔室具有側(cè)壁和一個開口端，并用于容納放氣元件I;灌封膠6填充于所述密封殼體2的腔室內(nèi)并包裹所述放氣元件I;所述封口裝置7用于封閉所述密封殼體2的腔室的開口端，并與灌封膠6和密封殼體的側(cè)壁緊密接觸。
[0022]所述真空密封裝置的制造方法包括:首先，將放氣元件I裝配在密封殼體2的腔室內(nèi)，腔室具有側(cè)壁和一個開口端;接著，將呈液態(tài)的灌封膠6灌入該密封殼體2內(nèi)，使灌封膠6填充于所述密封殼體2的腔室內(nèi)并包裹所述放氣元件I;然后，使灌封膠6固化;最后在所述開口端貼合所述灌封膠6裝配所述封口裝置7。
[0023]所述封口裝置7可以是低熔點(diǎn)合金形成的密封板。在灌封膠6完全固化后，將液態(tài)的低熔點(diǎn)合金覆蓋在灌封膠6表面，使液態(tài)低熔點(diǎn)合金與灌封膠6及密封殼體2的側(cè)壁緊密貼合;最后，使所述低熔點(diǎn)合金冷卻形成密封板，完成真空密封裝置的制作。
[0024]在低熔點(diǎn)合金形成的密封板的外側(cè)還可以形成與密封板緊密貼合的蓋板。
[0025]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0026]圖3A?3C是本實(shí)用新型的真空密封裝置的一個實(shí)施例的制作過程結(jié)構(gòu)示意圖，該實(shí)施例的真空密封裝置用于對極紫外光刻的電路板I進(jìn)行真空密封。如圖3A所示，該真空密封裝置包括密封殼體2、灌封膠6和低熔點(diǎn)合金形成的密封板71和金屬形成的蓋板8。
[0027]密封殼體2為一端開口的矩形裝置，內(nèi)部作為容納電路板I的腔室，即電路板I裝配在密封殼體2的腔室內(nèi)。密封殼體2采用低放氣率的金屬材料，如鋁合金、不銹鋼等。在制作時，將液態(tài)的灌封膠6用機(jī)械或手工方式灌入裝有電路板I的密封殼體2內(nèi)，在常溫或加熱條件下使其固化成性能優(yōu)異的高分子絕緣材料。灌封膠6可起到絕緣、導(dǎo)熱、防腐蝕、耐溫、防震等作用。然而，灌封膠6在真空環(huán)境下同樣會釋放出大量的污染性氣體和微粒。灌封膠6完全固化后，將液態(tài)的低熔點(diǎn)合金覆蓋在灌封膠6上面，其冷卻凝固后形成密封板71。密封板71具有較低的放氣率，不會放出碳?xì)浠衔?，可直接暴露在極紫外光刻的真空環(huán)境下。密封板71與密封殼體2的材料應(yīng)具有較好的粘結(jié)性和相容性，與灌封膠6應(yīng)具有較好的相容性。此外，密封板71的材料選擇還應(yīng)考慮電路板I和灌封膠6的耐溫性能以及真空密封裝置的實(shí)際工作溫度。對于極紫外光刻而言，低熔點(diǎn)合金的熔點(diǎn)在45°C?95°C之間較為合適。
[0028]電路板I工作還需要供電和傳輸信號。在密封殼體2上開孔以引入電源線或信號線等(圖中未示)，采用低熔點(diǎn)合金密封電纜孔。
[0029]該實(shí)施例的真空密封裝置為實(shí)體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部沒有氣體，不承受內(nèi)壓，密封殼體2和低熔點(diǎn)合金密封板7可采用較薄的壁厚。密封殼體2和低熔點(diǎn)合金密封板71通過粘結(jié)作用相連接，與螺栓連接方式相比，減小了密封裝置的放氣面積，降低氣體殘留的可能性。
[0030]該實(shí)施例中，為進(jìn)一步降低真空密封裝置的表面放氣量，在低熔點(diǎn)合金形成的密封板71的外側(cè)覆蓋放氣率更低的金屬制成的蓋板8，如圖3A所示。金屬蓋板8的材料可以是鋁合金、不銹鋼等。圖3B是對圖3A中圓圈A的放大圖。如圖3B和3C所示，金屬蓋板8邊緣開有一個或多個溢流槽9。密封裝置裝配時，在液態(tài)低熔點(diǎn)合金上面壓入金屬蓋板8，多余的低熔點(diǎn)合金從溢流槽9流出，金屬蓋板8與密封殼體2緊密貼合。低熔點(diǎn)合金冷卻凝固后，將金屬蓋板8與密封殼體2粘結(jié)在一起。該實(shí)施例的真空密封裝置外表面絕大部分是低放氣率金屬材料，只有溢流槽9處有極少量的低熔點(diǎn)合金，使得真空密封裝置具有更少的表面放氣量，而且沒有碳?xì)浠衔锓懦觥?br>[0031]圖4是本實(shí)用新型的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，與前一實(shí)施例類似，該真空密封裝置主要包括密封殼體2和灌封膠6，但不同的是，該實(shí)施例的封口裝置7包括法蘭
3、密封元件4和螺栓5。所述法蘭3具有包括矩形底部和從底部突起的矩形凸臺部，凸臺部相對于底部具有較小的尺寸，從而能夠伸入密封殼體2的開口端，而底部的尺寸大于密封殼體2的開口端的內(nèi)尺寸，使得底部的邊緣能夠支承在所述密封殼體2的側(cè)壁的端部。
[0032]同樣，電路板I裝配在密封殼體2上，將液態(tài)的灌封膠6用機(jī)械或手工方式灌入裝有電路板I的密封殼體2內(nèi)。將法蘭3的凸臺部置入所述密封殼體2的腔室的開口端并與所述灌封膠6緊密貼合，使法蘭3的底部的邊緣通過密封元件4支承在所述密封殼體2的側(cè)壁的端部。通過螺栓5將法蘭3的底部與密封殼體2的側(cè)壁的端部連接。然后在常溫或加熱條件下使灌封膠6固化。灌封膠6基本充滿密封裝置內(nèi)部空間，密封殼體2和法蘭3不再承擔(dān)內(nèi)壓，可采用較薄的壁厚。
[0033]以上所述的具體實(shí)施例，對本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于極紫外光刻板級電子學(xué)系統(tǒng)的真空密封裝置，包括密封殼體(2)、灌封膠(6)和封口裝置(7)，其中: 所述密封殼體(2)具有腔室，該腔室具有側(cè)壁和一個開口端，并用于容納電路板(I); 所述灌封膠(6)填充于所述密封殼體(2)的腔室內(nèi)并包裹所述電路板(I); 所述封口裝置(7)用于封閉所述密封殼體(2)的腔室的開口端，并與灌封膠(6)和密封殼體(2)的側(cè)壁緊密接觸。2.如權(quán)利要求1所述的用于極紫外光刻板級電子學(xué)系統(tǒng)的真空密封裝置，其特征在于，所述封口裝置(7)是由低熔點(diǎn)合金形成的密封板(71)。3.如權(quán)利要求2所述的用于極紫外光刻板級電子學(xué)系統(tǒng)的真空密封裝置，其特征在于，還包括蓋板，該蓋板(8)形成在所述密封板(71)的外側(cè)并與該密封板(71)緊密貼合。4.如權(quán)利要求3所述的用于極紫外光刻板級電子學(xué)系統(tǒng)的真空密封裝置，其特征在于，所述蓋板(8)邊緣開有一個或多個溢流槽(9)。5.如權(quán)利要求3所述的用于極紫外光刻板級電子學(xué)系統(tǒng)的真空密封裝置，其特征在于，所述蓋板(8)的材料是鋁合金或不銹鋼。6.如權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的用于極紫外光刻板級電子學(xué)系統(tǒng)的真空密封裝置，其特征在于，所述低熔點(diǎn)合金的熔點(diǎn)為45°C?95°C。7.權(quán)利要求1所述的用于極紫外光刻板級電子學(xué)系統(tǒng)的真空密封裝置，其特征在于，所述封口裝置(7)包括法蘭(3)，其中， 所述法蘭(3)具有底部和從底部突起的凸臺部，凸臺部相對于底部具有較小的尺寸，從而能夠伸入所述密封殼體(2)的開口端，而底部的尺寸大于密封殼體(2)的開口端的尺寸，使得底部的邊緣能夠支承在所述密封殼體(2)的側(cè)壁的端部。8.權(quán)利要求7所述的用于極紫外光刻板級電子學(xué)系統(tǒng)的真空密封裝置，其特征在于，所述法蘭(3)的底部為矩形，所述凸臺部的形成也為矩形。9.權(quán)利要求7所述的用于極紫外光刻板級電子學(xué)系統(tǒng)的真空密封裝置，其特征在于，所述封口裝置(7)還包括密封元件(4)和螺栓(5)，所述法蘭(3)的底部的邊緣通過該密封元件(4)支承在所述密封殼體(2)的側(cè)壁的端部，所述螺栓(5)將法蘭(3)的底部與所述密封殼體(2)的側(cè)壁的端部連接。10.如權(quán)利要求1所述的用于極紫外光刻板級電子學(xué)系統(tǒng)的真空密封裝置，其特征在于，所述密封殼體(2)為鋁合金或不銹鋼。
【文檔編號】G03F7/00GK205608387SQ201620189119
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月11日
【發(fā)明人】王魁波, 張羅莎, 吳曉斌, 陳進(jìn)新, 羅艷, 謝婉露, 周翊, 王宇
【申請人】中國科學(xué)院光電研究院