真空密封结构及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种真空密封结构，尤其适用于极紫外光刻板级电子学系统的真空密封结构。
【背景技术】
[0002]极紫外光刻(EUVL)是目前国际上最具潜力、可以满足CD14nm以下节点IC量产的光刻技术。由于大部分气体都吸收13.5nm的极紫外光，尤其是碳氢化合物、水蒸气等气体在极紫外光作用下分解，会造成极紫外反射镜表面多层膜的碳沉积和氧化，而影响反射率，因此需要提供给光刻机清洁的真空环境。
[0003]极紫外光刻机内部具有大量的板级电子学系统，其中的PCB板和电子兀器件在真空环境下会释放出大量的污染性气体和微粒，严重破坏光刻机工作环境，因此需要为板级电子学系统设计真空密封结构，以防止其释放出的污染性气体和微粒直接进入光刻机内部工作环境。
[0004]在极紫外光刻机内使用时，真空密封结构内部是I个大气压的干空气或者氮气，夕卜部是真空环境。密封结构需要承受I个大气压的内压。针对板级电子学系统的密封问题，现有技术的真空密封结构如图1所示。电路板I装配在带有法兰结构的密封壳体2上，法兰3通过螺栓5与密封壳体2连接，密封元件4可以是橡胶圈、金属圈、聚四氟垫片或者是软金属垫片等。当密封元件4为橡胶圈或聚四氟垫片时，其自身放气会产生碳氢化合物和水蒸气等污染性气体。当密封元件4为金属圈或软金属垫片时，为保证密封效果，密封壳体2和法兰4需要采用较大的厚度，以使得其具有较好的刚度，这样密封结构会非常笨重;此外，只有施加较大的力才能使金属圈或金属垫片产生合适的变形，这就需要设置较多的螺栓5和螺纹，从而增加真空密封结构的放气面积，并增加气体残留的可能性。
【发明内容】
[0005]本发明是一种板级电子学系统的真空密封结构，主要用于解决以下技术问题:(I)现有的真空密封结构采用非金属密封元件时，非金属密封元件自身放气产生污染性气体，从而污染真空腔体；(2)现有的真空密封结构采用金属密封元件时，法兰壁厚过大。(3)现有的真空密封结构需要承受I个大气压的内压，真空密封结构的壁厚过大。
[0006]为解决上述技术问题，本发明提出一种真空密封结构，包括密封壳体、灌封胶和封口装置，其中所述密封壳体具有腔室，该腔室具有侧壁和一个开口端，并用于容纳放气元件;所述灌封胶填充于所述密封壳体的腔室内并包裹所述放气元件;所述封口装置用于封闭所述密封壳体的腔室的开口端，并与灌封胶和密封壳体的侧壁紧密接触。
[0007]根据本发明的一种优选实施方式，所述封口装置是由低熔点合金形成的密封板。
[0008]根据本发明的一种优选实施方式，还包括盖板，该盖板形成在所述密封板的外侧并与该密封板紧密贴合。
[0009]根据本发明的一种优选实施方式，所述盖板边缘开有一个或多个溢流槽。
[0010]根据本发明的一种优选实施方式，所述低熔点合金的熔点为450C?95°C。
[0011]根据本发明的一种优选实施方式，所述封口装置包括法兰，其中，所述法兰具有底部和从底部突起的凸台部，凸台部相对于底部具有较小的尺寸，从而能够伸入所述密封壳体的开口端，而底部的尺寸大于密封壳体的开口端的尺寸，使得底部的边缘能够支承在所述密封壳体的侧壁的端部。
[0012]根据本发明的一种优选实施方式，所述封口装置还包括密封元件和螺栓，所述法兰的底部的边缘通过该密封元件支承在所述密封壳体的侧壁的端部，所述螺栓将法兰的底部与所述密封壳体的侧壁的端部连接。
[0013]本发明还提出一种真空密封结构的制造方法，包括如下步骤:将放气元件装配在一个密封壳体的腔室内，该腔室具有侧壁和一个开口端;将呈液态的灌封胶灌入所述密封壳体内，使该灌封胶填充于所述密封壳体的腔室内并包裹所述放气元件;使所述灌封胶固化;在所述密封壳体的开口端贴合所述灌封胶装配所述封口装置。
[0014]根据本发明的一种优选实施方式，将液态的低熔点合金覆盖在所述灌封胶上面，其冷却凝固后形成密封板作为封口装置。
[0015]根据本发明的一种优选实施方式，形成封口装置的步骤包括:将一个法兰的凸台部置入所述密封壳体的腔室的开口端，并与所述灌封胶紧密贴合，使法兰的底部的边缘通过一个密封元件支承在所述密封壳体的侧壁的端部，通过螺栓将所述法兰的底部与所述密封壳体的侧壁的端部连接。
[0016]与现有技术相比，本发明一方面可避免非金属密封元件自身放气产生污染性气体，另一方面还能降低真空密封结构的壁厚，减小真空密封结构的放气面积，降低气体残留的可能性。
【附图说明】
[0017]图1为现有技术的真空密封结构的示意图。
[0018]图2为本发明的真空密封结构的结构示意图；
[0019]图3A?3C为本发明的真空密封结构的一个实施例的结构示意图；
[0020]图4为本发明的真空密封结构的另一实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]本发明提出一种真空密封结构及其制造方法，该真空密封结构可应用于需要对放气元件进行密封的场合，放气元件例如是极紫外光刻的板级电子学系统。
[0022]图2是本发明的真空密封结构的结构示意图，如图2所示，本发明的真空密封结构包括密封壳体2、灌封胶6和封口装置7 ο所述密封壳体2具有腔室，腔室具有侧壁和一个开口端，并用于容纳放气元件I;灌封胶6填充于所述密封壳体2的腔室内并包裹所述放气元件I;所述封口装置7用于封闭所述密封壳体2的腔室的开口端，并与灌封胶6和密封壳体的侧壁紧密接触。
[0023]所述真空密封结构的制造方法包括:首先，将放气元件I装配在密封壳体2的腔室内，腔室具有侧壁和一个开口端;接着，将呈液态的灌封胶6灌入该密封壳体2内，使灌封胶6填充于所述密封壳体2的腔室内并包裹所述放气元件I;然后，使灌封胶6固化;最后在所述开口端贴合所述灌封胶6装配所述封口装置7。
[0024]所述封口装置7可以是低熔点合金形成的密封板。在灌封胶6完全固化后，将液态的低熔点合金覆盖在灌封胶6表面，使液态低熔点合金与灌封胶6及密封壳体2的侧壁紧密贴合;最后，使所述低熔点合金冷却形成密封板，完成真空密封结构的制作。
[0025]在低熔点合金形成的密封板的外侧还可以形成与密封板紧密贴合的盖板。
[0026]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
[0027]图3A?3C是本发明的真空密封结构的一个实施例的制作过程结构示意图，该实施例的真空密封结构用于对极紫外光刻的电路板I进行真空密封。如图3A所示，该真空密封结构包括密封壳体2、灌封胶6和低熔点合金形成的密封板71和金属形成的盖板8。
[0028]密封壳体2为一端开口的矩形结构，内部作为容纳电路板I的腔室，即电路板I装配在密封壳体2的腔室内。密封壳体2采用低放气率的金属材料，如铝合金、不锈钢等。在制作时，