DE102010041576A1

DE102010041576A1 - Verfahren zum Verbinden von Körpern und Verbundkörper

Info

Publication number: DE102010041576A1
Application number: DE201010041576
Authority: DE
Inventors: Hin Yiu Anthony Chung; Dirk Schaffer
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2010-09-29
Filing date: 2010-09-29
Publication date: 2012-03-29
Anticipated expiration: 2030-09-30
Also published as: US8927090B2; US20120082823A1; CN102431272B; DE102010041576B4; JP5514175B2; CN102431272A; JP2012084875A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden eines ersten Körpers (2) mit einem zweiten, plattenförmigen Körper (3) an einander gegenüberliegenden Verbindungsflächen (2a, 3a), wobei der zweite Körper (3) in zumindest einer Richtung (X) über eine Kante (2') des ersten Körpers (2) übersteht, das Verfahren umfassend: Erzeugen einer Mehrzahl von Abstandshaltern (4a' bis 4e') an mindestens einer der Verbindungsflächen (2a), Aufbringen von Klebstoff (5) in Zwischenräume (6a bis 6d) zwischen den Abstandshaltern (4a' bis 4e') sowie über einen äußeren Abstandshalter (4e, 4e') hinaus bis zu einem Kleberand (5a), der an einer Kante (2') des ersten Körpers (2) gebildet ist, und Verbinden der Körper (2, 3) durch Kontaktieren der Verbindungsflächen (2a, 3a) an den Abstandshaltern (4a' bis 4e'), wobei zur Einstellung eines gewünschten Deformationszustands des plattenförmigen Körpers (3) nach einer Schrumpfung des aufgebrachten Klebstoffs (5), bei dem insbesondere eine Verbiegung des plattenförmigen Körpers (3) minimiert ist, ein vorgegebener Abstand (d) zwischen dem Kleberand (5a) und dem äußersten Abstandshalter (4e) eingestellt wird. Die Erfindung betrifft auch einen Verbundkörper (1), bei dem der Abstand (d) zwischen 20 μm und 250 μm, bevorzugt zwischen 30 μm und 200 μm, insbesondere zwischen 40 μm und 150 μm liegt.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden eines ersten Körpers mit einem zweiten, plattenförmigen Körper an einander gegenüberliegenden Verbindungsflächen. Der zweite Körper steht hierbei in zumindest einer Richtung über eine Kante des ersten Körpers über. Die Erfindung betrifft auch einen Verbundkörper, insbesondere einen Positioniertisch, mit mindestens zwei durch Verkleben verbundenen Körpern.
Um die Masse und damit die Trägheit bei der Bewegung von Positioniertischen, z. B. von Wafer-Stages oder Reticle-Stages für die Mikrolithographie (im Folgenden auch kurz als „stage” bezeichnet) zu reduzieren, werden diese aus leichten Materialien wie z. B. Zerodur^® oder Cordierit hergestellt. Zur weiteren Reduzierung der Masse können die Positioniertische als Verbundkörper ausgebildet sein, die aus mehreren Körpern zusammengefügt sind. Zwischen den Körpern können zur Reduzierung der Masse Hohlräume gebildet sein und/oder die Wände einzelner (Teil-)körper können dünn ausgelegt werden. An diesen Wänden können Einbauteile wie Endstopps, Motorhalterungen, Sensoren oder Skalen für die Positionierung, Prismen, etc. eingeklebt bzw. angeklebt werden.
Beim Verkleben der Körper tritt aber das Problem auf, dass der verwendete Klebstoff aushärtet oder beim Einbringen des Verbundkörpers in eine entsprechende Umgebung (z. B. Stickstoff- oder Vakuum-Umgebung) austrocknet, wodurch der Klebstoff einer Schrumpfung unterliegt. Hierdurch treten Deformationen an den Körpern auf, wobei es insbesondere beim Verkleben von dünnen, plattenförmigen Körpern zu Verbiegungen kommen kann. Die plattenförmigen Körper können beispielsweise Teile bzw. Wände des Grundkörpers eines Positioniertisches sein, aber auch Teile von mit diesem verbundenen Einbauteilen, z. B. dünne, in der Regel verhältnismäßig lange Sensorskalen. Die durch die Schrumpfung des Klebstoffs hervorgerufenen Deformationen können zum Teil zu drastischen Fehlern im Overlay führen und machen die „stages” ggf. für die Verwendung in der Mikrolithographie unbrauchbar. Eine Möglichkeit dieses Problem zu umgehen besteht in der Verdickung der Wände des Verbundkörpers, was aber mit einer Erhöhung der Masse und damit der Trägheit des Verbundkörpers einhergeht, die bei den vorliegenden Anwendungen vermieden werden soll.
Aus der US 2006/0192328 A1 ist es bekannt, einen verbundenen Körper aus mindestens zwei Körpern, von denen mindestens einer eine optische Oberfläche aufweist, entlang von zwei einander gegenüberliegenden Kontaktflächen zusammenzufügen. Im Bereich mindestens einer Kontaktfläche ist zumindest ein konstruktives Mittel angeordnet, um mindestens einen der Körper vor Deformationen zu isolieren. Als solches Mittel kann ein Klebstofftropfen in einer Ausnehmung einer der Verbindungsflächen dienen, welcher beim Aushärten eine Zugspannung zwischen den beiden Körpern erzeugt. Um zu vermeiden, dass die Zugspannungen eine Deformation des Körpers erzeugen, an dem die optische Oberfläche gebildet ist, können dort Schlitze vorgesehen sein.
In der US 6,099,193 ist ein Verbundkörper beschrieben, der aus mindestens zwei Körpern aus unterschiedlichen Materialien zusammengefügt ist. Der verbundene Körper wird gebildet, indem gegenüberliegende Verbindungsflächen der Körper aneinander angesprengt werden. An mindestens einer Verbindungsfläche ist mindestens eine Ausnehmung für eine Klebestelle bzw. einen Klebespalt angebracht, wobei ein Kleber für eine zusätzliche Klebeverbindung der beiden Verbindungsflächen an der Klebeverbindung zwischen den beiden Körpern sorgt.
In der US 6,640,032 B2 ist eine Verbundstruktur mit zwei optischen Bauteilen beschrieben, bei der die zwei optischen Bauteile auf der Oberfläche eines gemeinsamen Substrats angebracht sind. Zumindest eines der optischen Bauteile wird mit einer Verbindungsfläche auf dem gemeinsamen Substrat befestigt, wobei ein ausgehärteter und geschrumpfter Klebstoff verwendet wird. In dem Substrat ist mindestens eine Kerbe angebracht, in die der Klebstoff eingebracht wird, so dass eine Ausrichtung der optischen Achsen der beiden Bauteile mit einer Abweichung von weniger als 1 μm erreicht werden kann.
Auch die US 6,519,394 B2 beschreibt eine verbundene Struktur, welche zwei optische Bauteile aufweist, die auf einem jeweiligen Stützkörper angebracht sind. Die Stützkörper sind mit Hilfe eines ausgehärteten Acrylharz-Klebstoffs aneinander befestigt, derart, dass eine Ausrichtung der optischen Achsen der beiden Bauteile mit einer Abweichung von weniger als 1 μm erreicht werden kann. Die Viskosität des Klebstoffs vor dem Aushärten ist größer als 500 cP und kleiner als 5000 cP.
Die US 4,332,636 beschreibt ein Verfahren zum Verbinden eines optischen Elements mit einer Auflage unter Verwendung einer dünnen Scheibe mit im Wesentlichen gleicher Ausdehnung wie eine Basisfläche des optischen Elements. Das Material der Scheibe ist so gewählt, dass der Klebstoff dort nicht anhaftet. Eine Klebstoff-Leiste wird um die Basis des optischen Elements gelegt und steht sowohl mit der Scheibe als auch mit dem optischen Element in Kontakt. In einer Ausführungsform wird eine Öffnung in die Scheibe eingebracht und mit einem schell härtenden Klebstoff gefüllt, um das optische Element während des Aufbringens der Klebstoff-Leiste zu fixieren.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Verbinden von Körpern sowie einen Verbundkörper der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass der plattenförmige Körper nach der Schrumpfung des verwendeten Klebstoffs einen gewünschten Deformationszustand erreicht, bei dem insbesondere Deformationen, die durch die Schrumpfung des Klebstoffs hervorgerufen werden, verringert bzw. minimiert sind.
Gegenstand der Erfindung
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Verbinden eines ersten Körpers mit mindestens einem zweiten, plattenförmigen Körper an einander gegenüberliegenden Verbindungsflächen, wobei der zweite Körper in zumindest einer Richtung über eine Kante des ersten Körpers übersteht. Das Verfahren umfasst: Erzeugen einer Mehrzahl von Abstandshaltern an mindestens einer der Verbindungsflächen, Aufbringen von Klebstoff in Zwischenräume zwischen den Abstandshaltern sowie über einen äußeren Abstandshalter hinaus bis zu einem Kleberand, der an einer Kante des ersten Körpers gebildet ist, und Verbinden der Körper durch Kontaktieren der Verbindungsflächen an den Abstandshaltern, wobei zur Einstellung eines gewünschten Deformationszustands des plattenförmigen Körpers nach einer Schrumpfung des aufgebrachten Klebstoffs, bei dem insbesondere eine Verbiegung des plattenförmigen Körpers minimiert ist, ein vorgegebener (von Null verschiedener) Abstand zwischen dem Kleberand und dem äußeren Abstandshalter eingestellt wird.
Die Erfinder haben herausgefunden, dass Deformationen, insbesondere Verbiegungen von dünnen, plattenförmigen Körpern beim Verkleben verringert bzw. minimiert werden können, indem die Abstandshalter auf geschickte Weise im Klebstoff zwischen den Körpern angeordnet werden. Insbesondere ist es für die (positive oder negative) Verbiegung eines dünnen Körpers relevant, in welchem Abstand vom Kleberand der letzte, dem Kleberand benachbarte Abstandshalter positioniert wird. Ist der letzte Abstandshalter zu weit vom Kleberand entfernt positioniert, ergibt sich eine Verbiegung in eine erste (positive) Richtung, wohingegen eine Positionierung des letzten Abstandshalters, die zu dicht am Kleberand liegt, eine Verbiegung in die entgegen gesetzte (negative) Richtung bewirkt. Bei geeigneter Wahl des Abstandes des letzten Abstandshalters zum Kleberand kann somit gewährleistet werden, dass weder eine Verbiegung in positiver noch in negativer Richtung auftritt, so dass die Deformationen bzw. die Verbiegung minimiert werden kann. Der Kleberand schließt hierbei in der Regel bündig mit einer an dem ersten (in der Regel massiven) Körper gebildeten Kante ab. Unter einem massiven Körper wird hierbei ein Körper verstanden, dessen Dicke so groß ist, dass an diesem bei der Schrumpfung des Klebstoffs keine oder ggf. nur äußerst geringfügige Verbiegungen auftreten können. Es versteht sich, dass auch eine Deformation bzw. eine Verbiegung des plattenförmigen Körpers nach dem Schrumpfen des Klebstoffs gewünscht sein kann, d. h. der gewünschte Zustand des plattenförmigen Körpers kann ggf. auch von einem Zustand abweichen, in dem die Verbiegung minimiert ist.
Bei einer Variante beträgt der Abstand des äußersten Abstandshalters vom Kleberand zwischen 20 μm und 250 μm, bevorzugt zwischen 30 μm und 200 μm, insbesondere zwischen 40 μm und 150 μm. Mit Hilfe von Simulationen konnte gezeigt werden, dass Abstände, die in diesem Wertebereich liegen, bei den meisten herkömmlichen Klebstoffen eine minimale oder zumindest eine sehr stark reduzierte Deformation des plattenförmigen Körpers bewirken.
Bei einer weiteren Variante sind die Abstandshalter in Abständen von mehr als 0,3 mm, bevorzugt von mehr als 1 mm, insbesondere von mehr als 5 mm voneinander angeordnet. Die Abstände zwischen benachbarten Abstandshaltern sowie zwischen dem äußersten Abstandshalter und dem Kleberand werden hierbei ausgehend von einer in der Regel zentrisch an den Abstandshaltern vorgesehenen Stützstelle gemessen, die der Auflage des jeweiligen Abstandshalters an einer gegenüberliegenden Verbindungsfläche dient. Es hat sich als günstig erwiesen, wenn der Abstand zwischen den Abstandshaltern konstant ist und verhältnismäßig groß ist. Es versteht sich, dass dies nicht für den Abstand zwischen dem äußersten Abstandshalter und dem Kleberand gilt, der wie oben dargestellt in Abhängigkeit von der Schrumpfung des Klebers festgelegt wird.
In einer weiteren Variante wird eine Dicke des plattenförmigen Körpers von 5 mm oder weniger, bevorzugt von 2 mm oder weniger, insbesondere von 1 mm oder weniger gewählt. Bei plattenförmigen Körpern, die eine größere Dicke aufweisen, ist in der Regel lediglich eine sehr geringfügige Verbiegung zu erwarten, so dass eine Einstellung des Abstands zwischen dem äußersten Abstandshalter und dem Kleberand dort ggf. nicht erforderlich ist.
Bei einer weiteren Variante liegt der Quotient aus dem Elastizitätsmodul des plattenförmigen Körpers und dem Elastizitätsmodul des Klebstoffs zwischen 5 und 300, bevorzugt zwischen 10 und 200. Eine derartige Größenordnung des Quotienten ist typisch insbesondere für Anwendungen bei Wafer-Haltern bzw. Wafer-Stages, bei denen als plattenförmige Körper meist metallische Materialien zum Einsatz kommen.
Die Steifigkeit der Abstandshalter kann je nach Typ des verwendeten Materials in einem breiten Rahmen zwischen ca. 500 N/mm und ca. 10 Mio. N/mm variieren. Für Abstandshalter in Form von Glaskügelchen mit Durchmessern von ca. 0,1 mm liegt die Steifigkeit typischer Weise zwischen ca. 5000 N/mm und ca. 10000 N/mm.
Bei einer Variante beträgt die Schrumpfung des Klebstoffs zwischen 0,1% und 5%, bevorzugt zwischen 2% und 4%, insbesondere zwischen 2,5% und 3,5%. Die Schrumpfung (in Vol.%) von herkömmlichen Klebern beim Aushärten und/oder Austrocknen liegt üblicher Weise in diesem Wertebereich. Beispielsweise liegt die Schrumpfung von Klebstoffen auf Epoxidharz-Basis in der Regel bei ca. 3%.
In einer weiteren Variante ist der Klebstoff ausgewählt aus der Gruppe umfassend: 2-Komponenten-Klebstoffe, insbesondere Epoxi-Klebstoffe, und 1-Kompoenten-Klebstoffe, insbesondere UV-aushärtbare Klebstoffe. 2-Komponenten-Klebstoffe sind in der Regel aus Harz (z. B. Epoxidharz) und Härter aufgebaut. Als Epoxidharz werden Polymerbausteine verwendet, die am Ende sogenannte Epoxidgruppen tragen. Es versteht sich, dass ggf. auch andere chemisch härtende Klebstoffe verwendet werden können. Alternativ können auch 1-Komponenten-Klebstoffe (z. B. auf Acrylat-Basis) verwendet werden, die durch radikalische Polymerisation, die z. B. durch UV-Strahlung ausgelöst wird, zu festen Polymeren aushärten. Die Wahl des Klebstoffs hängt selbstverständlich von der Art der zu verklebenden Materialien ab. Falls es sich bei dem ersten Körper um eine Einbaukomponente z. B. in Form einer Motorhalterung oder dergleichen handelt, besteht deren Außenhülle in der Regel aus einem Metall, das auf das „stage”-Material, z. B. Cordierit oder Zerodur^®, aufgeklebt wird.
Bei einer weiteren Variante weist der Klebstoff eine dynamische Viskosität von weniger als 5000 mPa s, bevorzugt von weniger als 3000 mPa s, insbesondere von weniger als 2500 mPa s auf. Dies ist günstig, da der Klebstoff zwar zwischen den Abstandshaltern, aber nicht auf den Abstandshaltern haften soll, damit die beiden Körper im Bereich der Oberseite der Abstandshalter unmittelbar aneinander anliegen. Es versteht sich, dass dies insbesondere dann erforderlich sein kann, wenn eine größere Menge Klebstoff an der Oberseite der Abstandshalter anhaften kann, was z. B. bei Abstandshaltern, die durch eine Mikrostrukturierung der Verbindungsfläche erzeugt werden, gegebenenfalls der Fall sein kann.
In einer weiteren Variante sind die Abstandshalter als Füllkörper ausgebildet, die durch Mikropositionierung auf der Verbindungsfläche angeordnet werden oder die Abstandshalter sind als Vorsprünge ausgebildet, die durch Mikrostrukturierung der Verbindungsfläche hergestellt werden. Im ersten Fall können die Abstandshalter z. B. als Glaskörper ausgebildet sein, die mit Hilfe von Robotern durch automatische Mikropositionierung auf der Verbindungsfläche positioniert werden. Im zweiten Fall kann die Verbindungsfläche geeignet vorbehandelt werden, indem das Material in den Zwischenräumen zwischen den Abstandshaltern abgetragen wird. Der Materialabtrag kann z. B. durch Abätzen der Oberfläche des Körpers im Bereich der Verbindungsfläche unter Verwendung einer Ätzmaske oder auf mechanische Weise erfolgen.
Typischer Weise weisen die Abstandshalter eine maximale Breite von weniger als 250 μm, bevorzugt von weniger als 100 μm auf. Die Abstandshalter können hierbei insbesondere pyramiden- oder kegelförmig ausgebildet sein, wobei in diesem Fall die maximale Breite der Abstandshalter entlang ihrer Grundseite gemessen wird. Die Abstandshalter können auch als Füllkörper in Form von Kugeln, z. B. in Form von Glaskugeln, ausgebildet sein. In diesem Fall legt der Durchmesser der Kugeln die maximale Breite der Abstandshalter fest.
In einer weiteren Variante sind die zu verbindenden Körper als Teile eines Positioniertisches, insbesondere einer Wafer-Stage oder einer Reticle(Masken)-Stage für die Mikrolithographie, ausgebildet. Wie oben dargestellt kann hierbei an einer plattenförmigen Wand des Positioniertisches ein (massives) Einbauteil angebracht werden, oder es kann an einem (massiven) Teil des Positioniertisches ein plattenartiges Anbauteil, z. B. in Form einer Skala, angebracht werden.
Die Erfindung ist auch verwirklicht in einem Verbundkörper, umfassend: einen ersten Körper, einen zweiten, plattenförmigen Körper, der in zumindest einer Richtung über eine Kante des ersten Körpers übersteht, wobei der erste und der zweite Körper an einander gegenüberliegenden Verbindungsflächen mittels eines Klebstoffs miteinander verbunden sind, wobei mindestens eine der Verbindungsflächen eine Mehrzahl von Abstandshaltern aufweist und der Klebstoff sowohl in Zwischenräume zwischen den Abstandshaltern als auch über einen äußeren Abstandshalter hinaus bis zu einem Kleberand aufgebracht ist, der an einer Kante des ersten Körpers gebildet ist, wobei zur Einstellung eines gewünschten Deformationszustands des plattenförmigen Körpers nach einer Schrumpfung des aufgebrachten Klebstoffs, bei dem insbesondere eine Verbiegung des plattenförmigen Körpers minimiert ist, ein Abstand zwischen dem Kleberand und dem äußeren Abstandshalter zwischen 20 μm und 250 μm, bevorzugt zwischen 30 μm und 200 μm, insbesondere zwischen 40 μm und 150 μm beträgt.
Wie oben dargestellt kann bei einer Beabstandung des dem Kleberand unmittelbar benachbarten Abstandshalters vom Kleberand in dem angegebenen Wertebereich bei herkömmlichen Klebstoffen eine Deformation bzw. Verbiegung des (plattenartigen) Körpers zumindest stark reduziert und insbesondere bei geeigneter Wahl des Abstandes innerhalb dieses Wertebereichs (in Abhängigkeit vom verwendeten Kleber) minimiert, d. h. nahezu vollständig unterdrückt werden.
In einer Ausführungsform sind die Abstandshalter in Abständen von mehr als 0,3 mm, bevorzugt von mehr als 1 mm, insbesondere von mehr als 5 mm voneinander angeordnet. Die Abstände zwischen benachbarten Abstandshaltern sind hierbei typischer Weise konstant gewählt, können aber ggf. auch in gewissen Grenzen variieren.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist der plattenförmige Körper eine Dicke von 5 mm oder weniger, bevorzugt von 2 mm oder weniger, insbesondere von 1 mm oder weniger auf. Je dünner der plattenförmige Körper, desto stärker ist typischer Weise die durch die Schrumpfung des Klebstoffs hervorgerufene Verbiegung.
Bei einer Ausführungsform liegt der Quotient aus dem Elastizitätsmodul des plattenförmigen Körpers und dem Elastizitätsmodul des Klebstoffs zwischen 5 und 300, bevorzugt zwischen 10 und 200. Der Quotient aus den beiden Elastizitätsmoduln liegt bei den typischer Weise verwendeten Klebern und den üblicher Weise für den plattenförmigen Körper verwendeten Materialien im oben angegebenen Bereich.
In einer Ausführungsform sind die Abstandshalter durch Füllkörper gebildet, die auf der Verbindungsfläche angebracht sind. Als Füllkörper können z. B. Glaskörper verwendet werden.
Alternativ können die Abstandshalter auch als Vorsprünge in der mikrostrukturierten Verbindungsfläche ausgebildet sein, wobei die Mikrostrukturierung der Verbindungsoberfläche durch Materialabtrag, z. B. mittels eines Schleif-Roboters oder durch Ätzen erzeugt werden kann.
In einer Weiterbildung weisen die Abstandshalter, insbesondere die Füllkörper oder die Vorsprünge, eine maximale Breite von weniger als 250 μm, bevorzugt von weniger als 100 μm auf. Da der Klebstoff nur zwischen die Abstandshalter aber nicht auf die Kontaktflächen der Abstandshalter mit der gegenüber liegenden Verbindungsfläche aufgebracht wird, sollten die Abstandshalter diese maximale Breite in der Regel nicht überschreiten. Es versteht sich, dass die Abstandshalter bevorzugt als konvexe, z. B. pyramiden- oder kegelartige Körper ausgestaltet werden können, um einen möglichst kleinen, insbesondere punktuellen Kontaktbereich mit der gegenüber liegenden Verbindungsfläche zu erhalten. Es versteht sich aber auch, dass bei Verwendung eines hochviskosen Klebstoffs ggf. auch die Verwendung von (annähernd) kegelstumpf- oder pyramidenstumpfartigen Abstandshaltern möglich ist, da der Klebstoff in diesem Fall in der Regel auch auf einem (geringfügig) ausgedehnten Kontaktbereich nicht haftet.
Bei einer Ausführungsform weist der Klebstoff eine Schrumpfung zwischen 0,1% und 5%, bevorzugt zwischen 2% und 4%, insbesondere zwischen 2,5% und 3,5% auf. Die Schrumpfung des Klebstoffes erfolgt beim Aushärten und ggf. auch beim Austrocknen, z. B. wenn der Verbundkörper in eine Vakuum-Umgebung eingebracht wird. Es versteht sich, dass eine Austrocknung des Klebstoffs und damit einhergehend eine Schrumpfung ggf. auch durch eine Temperaturerhöhung hervorgerufen werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Klebstoff eine (dynamische) Viskosität von weniger als 5000 mPa s, bevorzugt von weniger als 3000 mPa s, insbesondere von weniger als 2500 mPa s auf. Hierdurch kann erreicht werden, dass der Klebstoff nur zwischen den Abstandshaltern, aber nicht auf den Abstandshaltern verbleibt, so dass die Verbindungsflächen an typischer Weise gleich hohen Stützstellen der Abstandshalter unmittelbar aneinander anliegen.
Bei einer Ausführungsform ist der Klebstoff ausgewählt aus der Gruppe umfassend: 2-Komponenten-Klebestoffe, insbesondere Epoxi-Klebstoffe, und 1-Komponenten-Klebstoffe, insbesondere UV-aushärtbare Klebstoffe. Wie oben beschrieben hängt die Wahl eines geeigneten Klebstoffs von der Art der zu verklebenden Materialien ab.
Bei einer Ausführung ist die Verbindungsfläche eines der Körper eine plane Fläche. Diese kann an Stützstellen der Abstandshalter (gleicher Höhe) des anderen Körpers in Kontakt gebracht werden, um die beiden Körper parallel zueinander auszurichten. Es versteht sich, dass die Abstandshalter zwar in der Regel gleich hoch sind, dass dies aber nicht zwingend ist, d. h. es ist ggf. auch eine zu- bzw. abnehmende Höhe der Abstandshalter möglich, wenn die Körper unter einem bestimmten Winkel zueinander ausgerichtet werden sollen.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Verbundkörper als Positioniertisch, insbesondere als Wafer-Stage oder als Reticle-Stage für die Mikrolithographie, ausgebildet. Es versteht sich, dass ein solcher Positioniertisch in der Regel mehr als zwei Körper umfasst, von denen zumindest zwei auf die oben beschriebene Weise miteinander verbunden sind. Auf die oben beschriebene Weise kann eine Deformation von dünnen, plattenförmige Körpern (Wänden, Skalenteilen etc.) des Positioniertisches beim Verkleben vermieden oder zumindest sehr stark reduziert werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele sind in der schematischen Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigen:
1a, b schematische Darstellungen einer (negativen bzw. positiven) Verbiegung eines plattenförmigen Körpers, der mit einem massiven Körper durch Kleben verbunden ist,
2 eine schematische Darstellung der Auslenkung des plattenförmigen Körpers von 1a, b bei unterschiedlichen Abständen eines Abstandshalters von einem Kleberand,
3 eine schematische Darstellung eines Verbundkörpers, der einen massiven Körper aufweist, an dem Abstandshalter in Form von Vorsprüngen gebildet sind,
4 eine Draufsicht und eine Seitenansicht eines Würfels, der auf eine kreisförmige Platte aufgeklebt ist,
5 eine schematische Darstellung eines Rauhigkeitswerts (PV-Werts) der Platte in Abhängigkeit vom Abstand zum Kleberand des Verbundkörpers von 4,
6–9 Darstellungen der Auslenkung des plattenförmigen Körpers gemäß 3 bei unterschiedlichen Dicken bzw. unterschiedlichen Steifigkeiten der Abstandshalter, sowie
10 eine Darstellung der Auslenkung der kreisförmigen Platte gemäß 4.
In 1a ist schematisch ein Ausschnitt eines Verbundkörpers 1 gezeigt, der einen ersten, massiven Körper 2 sowie einen zweiten, dünnen platten- bzw. stabförmigen Körper 3 umfasst. Der plattenförmige Körper 3 steht hierbei über eine Kante 2' des massiven Körpers 2 in einer ersten Richtung X über und weist eine Dicke von typischer Weise 5 mm oder weniger auf. Auf einer Verbindungsfläche 2a des massiven Körpers 2 sind Abstandshalter 4a–4e angebracht, die als Füllkörper, z. B. als Glaskörper, ausgebildet sein können und die z. B. mittels eines Roboters auf der Verbindungsfläche 2a positioniert wurden. Zur Vereinfachung der Darstellung sind die Abstandshalter in 1a als Striche dargestellt, obwohl diese auch eine Ausdehnung in der ersten Richtung (X-Richtung) aufweisen.
Zum Verbinden der beiden Körper 2, 3 wird zunächst Klebstoff 5 in Zwischenräume 6a bis 6d zwischen den Abstandshaltern 4a bis 4e sowie in einen Bereich 6e, der über einen äußeren Abstandshalter 4e hinaus bis zu einem Kleberand 5a reicht, aufgebracht. Der Kleberand 5a ist hierbei an der Kante 2' des ersten Körpers 2 gebildet. Nachfolgend wird eine plane Verbindungsfläche 3a des plattenartigen Körpers 3 auf die Abstandshalter 4a bis 4e aufgelegt, so dass dieser auf den als Stützstellen dienenden Abstandshaltern 4a bis 4e (mit identischer Höhe) aufliegt, wodurch die beiden Körper 2, 3 entlang ihrer Verbindungsflächen 2a, 3a parallel zueinander ausgerichtet und in ihrer relativen Lage zueinander fixiert werden.
Bei der in 1a dargestellten Ausführung des Verbundkörpers 1 tritt allerdings das Problem auf, dass sich das Volumen des Klebstoffs 5 reduzieren kann, d. h. der Klebstoff 5 schrumpft. Dieses Schrumpfen kann z. B. durch Aushärten des Klebstoffs 5 bzw. durch Einbringen des Verbundkörpers 1 in eine Umgebung, in welcher der Klebstoff 5 austrocknet (z. B. in einer Stickstoff- oder Vakuum-Umgebung) ausgelöst werden. Beim Schrumpfen des Klebstoffs 5 zieht sich der Klebstoff 5 auch in dem Bereich 6e zusammen, an dem der Kleberand 5a gebildet ist, so dass dieser nach dem Schrumpfen eine konkav gekrümmte Oberfläche aufweist, wie in 1a unten angedeutet ist. Durch das Schrumpfen des Klebstoffs 5 wird eine Spannung bzw. Kraft auf den plattenförmigen Körper 3 ausgeübt, die dazu führt, dass dieser sich in negativer Y-Richtung verbiegt.
1b zeigt eine Darstellung des Verbundkörpers 1 analog zu 1a, bei der im Gegensatz zu 1a der äußerste Abstandshalter 4e bündig mit der Kante 2' des ersten Körpers 2 abschließt, d. h. der Klebstoff 5 ist nur in den Zwischenräumen 6a bis 6d zwischen den Abstandshaltern 4a bis 4e eingebracht und der äußerste Abstandshalter 4e begrenzt die Klebung zur Umgebung hin. Wie in 1b unten dargestellt ist, führt ein Schrumpfen des Klebstoffs 5 in diesem Fall dazu, dass auf den äußersten Abstandshalter 4e eine Kraft ausgeübt wird, die diesen von der Kante 2' weg bewegt, wodurch sich der plattenförmige Körper 3 in positiver Y-Richtung verbiegt.
Da die Verbiegung des plattenförmigen Körpers 3 abhängig vom Abstand d (vgl. 1a) zwischen dem Kleberand 5a und dem äußersten Abstandshalter 4e sowohl in positiver als auch in negativer Y-Richtung erfolgen kann, gibt es offensichtlich einen Abstand d des äußersten Abstandshalters 4e vom Kleberand 5a, bei dem die Verbiegung in Y-Richtung minimal (bzw. im Idealfall Null) ist.
Dies verdeutlicht auch 2, welche die Auslenkung des überstehenden Teils des plattenartigen Körpers 3 in Y-Richtung in Abhängigkeit vom der X-Koordinate (in mm) ausgehend vom Kleberand 2' für zunehmende Abstände X vom Kleberand 2' zeigt. Bei einer ersten Auslenkungskurve A ist der äußerste Abstandshalter 4e wie in 1b dargestellt direkt am Kleberand 5a angeordnet (d = 0 mm), wodurch sich eine positive Verbiegung ergibt. Drei weitere Auslenkungskurven B, C, D sind für Abstände d des Abstandshalters 4e vom Kleberand 5a von 0,5 mm, 1,5 mm und 2,0 mm gezeigt. Die weiteren Kurven B bis D zeigen eine negative Verbiegung des plattenartigen Körpers 3 bei großen Abständen vom Kleberand 5a. Die in 2 gezeigten Resultate wurden hierbei durch Finite-Element-Methoden erhalten, wobei von einer Schrumpfung des Klebstoffs 5 von 3% ausgegangen wurde. 2 belegt somit ebenfalls, dass es einen Abstand d gibt, bei dem die Deformationen (gemittelt über den gesamten plattenartigen Körper 2) minimal sind. Nach 2 sollte dieser Abstand d im Bereich zwischen 0 mm und 0,5 mm liegen.
3 zeigt den Verbundkörper 1 in einer zu 1a, b analogen Schnittdarstellung, wobei der Abstand d zwischen dem äußersten Abstandshalter 4e und dem Kleberand 5a so gewählt ist, dass der plattenförmige Körper 3 auch nach dem Schrumpfen des Klebstoffs 5 nicht erkennbar deformiert wird. Bei dem Verbundkörper von 3 sind im Gegensatz zu 1a, b die Abstandshalter durch Vorsprünge 4a' bis 4e' an der Verbindungsfläche 2a ausgebildet. Die Vorsprünge 4a' bis 4e' können hierbei an der Verbindungsfläche 2a durch Materialabtrag gebildet werden, indem die (vorher plane) Verbindungsfläche 2a mechanisch bearbeitet oder abgeäzt wird.
Wie in 3 ebenfalls zu erkennen ist, sind die Abstandshalter 4a' bis 4e' im Schnitt als Dreiecke ausgebildet und in konstantem Abstand L zueinander angeordnet, wobei der Abstand L typischer Weise bei mehr als 0,3 mm, in der Regel bei 1 mm oder darüber liegt. Die Breite b der Abstandshalter 4a' bis 4e' beträgt in der Regel zwischen 20 μm und 250 μm und kann im Wesentlichen der Höhe h der Abstandshalter 4a' bis 4e' entsprechen. Die Abstandshalter 4a' bis 4e' verjüngen sich jeweils zu einer Spitze, die jeweils eine Stützstelle 7a bis 7e zur direkten Kontaktierung mit der Verbindungsfläche 3a bildet. Es versteht sich, dass die im Schnitt dreiecksförmigen Abstandshalter 4a' bis 4e' pyramiden- oder kegelförmig ausgebildet sein können und dass auch andere Formgebungen für die Abstandshalter 4a' bis 4e' möglich sind.
Bei dem Beispiel von 3 liegt der Abstand d im Bereich zwischen 50 μm und 100 μm, typischer Weise zwischen 60 μm und 80 μm. In Simulationsrechnungen konnte bestätigt werden, dass Abstände d in diesem Wertebereich zu einer geringen Deformation führen, wenn übliche Klebstoffe 5 verwendet werden, bei denen die Schrumpfung zwischen 1% und 5%, in der Regel zwischen 2% und 4%, insbesondere zwischen 2,5% und 3,5% liegt.
Die Wahl des Klebstoffs 5 hängt von der Art der Materialien der Körper 2, 3 an den Verbindungsflächen 2a, 3a ab. Geeignete Klebstoffe 5 sind beispielsweise 2-Komponenten-Klebestoffe, insbesondere Epoxi-Klebstoffe, und 1-Komponenten-Klebstoffe, insbesondere UV-aushärtbare Klebstoffe.
Insbesondere bei der Verwendung einer mikrostrukturierten Verbindungsfläche 2a mit Vorsprüngen 4a' bis 4e' als Abstandshaltern ist es günstig, wenn die dynamische Viskosität des verwendeten Klebstoffs 5 weniger als 5000 mPa s, bei weniger als 3000 mPa s oder weniger als 2500 mPa s aufweist, um zu gewährleisten, dass der Klebstoff 5 sich im Wesentlichen zwischen den Abstandshaltern 4a' bis 4e' befindet, nicht aber auf den Abstandshaltern 4a' bis 4e', insbesondere nicht im Bereich der Stützstellen 7a bis 7e. Auf diese Weise wird eine direkte Kontaktierung der Körper 2, 3 an den Stützstellen 7a bis 7e und damit eine parallele Ausrichtung der Körper 2, 3 an ihren Verbindungsflächen 2a, 3a ermöglicht.
Nachfolgend wird Auslenkung bzw. der Verbiegung des plattenförmigen Körpers 3 von 3 anhand der 6 bis 9 beschrieben, in denen die Ergebnisse von Simulationsrechnungen dargestellt sind, die mit Hilfe von Finite-Element-Methoden gewonnen wurden. Dort ist die Auslenkung (in μm in negativer Y-Richtung) des äußeren Endes des plattenförmigen Körpers 3, der in den dort gezeigten Beispielen einen Abstand zum Kleberand 5a (überstehende Länge) von 20 mm hat, jeweils in Abhängigkeit des Abstands d zwischen dem Kleberand 5a und dem äußersten Abstandshalter 4e sowie des (konstanten) Abstands L zwischen den Abstandshaltern 4a' bis 4e' sowie weiteren, nicht gezeigten Abstandshaltern dargestellt.
Die Höhe h der Abstandshalter 4a' bis 4e' bzw. des Klebespalts beträgt bei allen in 6 bis 9 gezeigten Darstellungen 0,1 mm. Der Quotient zwischen dem Elastizitätsmodul des plattenförmigen Körpers 3 und dem Elastizitätsmodul des Klebstoffs 5 liegt bei den gezeigten Darstellungen bei ca. 21,5 und es wurde von einer Schrumpfung des Klebstoffs 5 von 3% ausgegangen.
6 zeigt die Ergebnisse der Simulation für eine Dicke P des plattenförmigen Körpers von 1 mm und bei einer Steifigkeit der Abstandshalter 4a' bis 4e' von ca. 10000 N/mm. Die Parameter, die für die in 7 dargestellten Ergebnisse gewählt wurden, unterscheiden sich von denen von 6 durch die Wahl einer geringeren Dicke P des plattenförmigen Körpers 3 von 0,5 mm. Bei der in 8 gezeigten Darstellung wurde ebenfalls eine Dicke P von 0,5 mm gewählt, aber es wurde eine Steifigkeit der Abstandshalter von ca. 30000 N/mm gewählt. In 9 wurde die Steifigkeit der Abstandshalter wieder zu ca. 10000 N/mm gewählt, die Dicke P des plattenförmigen Körpers 3 betrug in diesem Fall aber 0,2 mm.
Beim Vergleich der in 6 bis 9 gezeigten Darstellungen fällt auf, dass negative Auslenkungen, d. h. Auslenkungen in positiver Y-Richtung, mit abnehmender Dicke P bzw. zunehmender Steifigkeit der Abstandshalter 4a' bis 4e' zunehmen. Auch kann ein vollständiges Verschwinden der Auslenkung bzw. Verbiegung des stabförmigen Körpers 3 nur bei verhältnismäßig großen Abständen L zwischen den Abstandshaltern 4a' bis 4e' erreicht werden, die typischer Weise bei ca. 1 mm oder darüber liegen. Insgesamt kann den Darstellungen der Auslenkung in 6 bis 9 entnommen werden, dass eine geeignete Wahl des Abstandes d zwischen dem Kleberand 5a und dem äußersten Abstandshalter 4e', der zu einer Minimierung der Deformationen führt, von mehreren Parametern abhängt, wobei ein geeigneter Wert typischer Weise zwischen ca. 20 μm und ca. 250 μm liegt. Wie bereits im Zusammenhang mit 1a, b dargelegt wurde, nimmt die Auslenkung in die negative Y-Richtung hierbei mit abnehmendem Abstand d ab.
Der im Wesentlichen stabförmige Körper 3 von 3 steht nur in einer Richtung (X-Richtung) über den massiven Körper 2 über. Es ist selbstverständlich interessant zu überprüfen, wie sich die obigen Ergebnisse verändern, wenn der plattenförmige Körper 3 nicht nur in einer, sondern in zwei Richtungen über den massiven Körper 2 übersteht. Um den Abstand d genau zu bestimmen, bei dem die Deformationen des Verbundkörpers 1 bzw. des plattenförmigen Körpers 3 in einem solchen Fall minimal werden, wurde ein Experiment an einem Modell-Verbundkörper 1 durchgeführt, wie er in 4 dargestellt ist. Der erste, massive Körper 2, aus dem der Modell-Verbundkörper 1 besteht, ist ein würfelförmiger Körper, der mit einer kreisrunden Platte 3 durch Verkleben verbunden wurde, wobei ein Expoxidharz-Klebstoff verwendet wurde, der eine Schrumpfung von ca. 3% besitzt.
Die Rauhigkeit (als „Peak-to-Valley”-Wert) des Verbundkörpers 1 bzw. der Platte 3 nach dem Schrumpfen des Klebstoffs wurde durch Simulationen berechnet. Die Ergebnisse sind in 5 dargestellt und zeigen den PV-Wert in Abhängigkeit vom Abstand d vom Kleberand 2a des würfelförmigen Körpers 2 über den Gesamtradius der Platte 3. Der Abstand d verläuft hierbei von der Kante 2' des würfelförmigen Körpers 2 nach Innen, d. h. zum Zentrum der Platte 3. Der Betrag des PV-Werts ist definitionsgemäß eine positive Größe. Die in 5 gezeigte X-Achse definiert aber den PV-Wert, an dem ein Umschlag zwischen Bergen und Tälern des „Peak-to-valley”-Wertes stattfindet, d. h. Berge und Täler vertauschen für diesen PV-Wert gerade ihre Rolle. Der PV-Wert am Umschlagpunkt, der hier als X-Achse gewählt wurde, legt die minimale Deformation des plattenförmigen Körpers 3 fest, so dass der zugehörige Abstand d von der Kante 2' am Punkt K (bei ca. 0,07 mm) den optimalen Abstand zwischen dem äußersten Abstandshalter 4e und dem Kleberand 5a festlegt. Es versteht sich, dass der optimale Abstand d hier für eine Kleberschrumpfung von 3% gefunden wurde und in Abhängigkeit von der Schrumpfung des verwendeten Klebstoffs und weiterer Parameter variiert.
Das Ergebnis einer Simulationsrechnung der Verbiegung bzw. Auslenkung des kreisförmigen plattenförmigen Körpers 3 von 4 ist in 10 dargestellt. Dort ist die Auslenkung (in negativer Y-Richtung) des äußeren, freien Endes des kreisförmigen Körpers 3 in Abhängigkeit vom Abstand d des äußersten Abstandshalters (in 4 nicht gezeigt) vom jeweiligen Kleberand 2' sowie vom Abstand L der Abstandshalter untereinander dargestellt. Die Abstandshalter bilden hierbei ein zweidimensionales Raster in der Plattenebene (XZ-Ebene), d. h. die Darstellung von 3 entspricht in 4 sowohl einem Schnitt in X-Richtung als auch in Z-Richtung.
Die Dicke P des plattenförmigen Körpers 3 betrug bei der Simulation 0,5 mm, die Höhe des Klebespalts betrug 0,1 mm und die Steifigkeit der Abstandshalter lag bei ca. 10000 N/mm. Der Quotient zwischen dem Elastizitätsmodul des plattenförmigen Körpers 3 zum Elastizitätsmodul des Klebstoffs lag bei ca. 21,5. Der Durchmesser des plattenförmigen Körpers 3 betrug 20 mm und die Kantenlänge des würfelförmigen Körpers 2 lag bei 5 mm. Es ist deutlich zu erkennen, dass auch in diesem Fall die Auslenkung und damit die Verbiegung des plattenförmigen Körpers 3 signifikant von der Wahl des Abstands d zwischen der Kante 2' bzw. dem Kleberand und dem äußersten Abstandshalter abhängt.
In den oben beschriebenen Beispielen ist der in einem Ausschnitt dargestellte Verbundkörper 1 als Positioniertisch, insbesondere als Wafer-Stage oder als Reticle-Stage für die Mikrolithographie, ausgebildet. Solche Positioniertische werden häufig in Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie (nicht gezeigt) eingesetzt, in denen eine Inertgasatmosphäre oder ggf. ein Vakuum herrscht, so dass sich zusätzlich zum Aushärten des Klebers auch eine Austrocknung des Klebers einstellt. Es versteht sich, dass unter dem hier beschriebenen Schrumpfungswert des Klebers die gesamte (maximal mögliche) Schrumpfung des Klebers verstanden wird, die durch Aushärten und Austrocknen des Klebers entsteht.
Bei einem Verbundkörper 1, der als Positioniertisch ausgebildet ist, kann der plattenartige Körper 3 beispielsweise ein Wandbereich des Positionierungstisches sein, an den ein massives Einbauteil 2 durch Kleben angebracht wird. Bei dem Einbauteil 2 kann es sich z. B. um einen Sensor, eine Motorhalterung etc. handeln, die an dem Wandbereich fixiert wird. Alternativ ist es selbstverständlich auch möglich, dass der massive Körper 2 einen Teilbereich des Positionierungstisches darstellt, an dem ein Einbauteil, z. B. in Form einer Positionierungsskala, angebracht wird. Es versteht sich, dass der Positionierungstisch typischer Weise aus mehr als zwei Körpern zusammengesetzt ist, von denen zumindest zwei auf die oben beschriebene Weise aneinander befestigt sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2006/0192328 A1 [0004]
US 6099193 [0005]
US 6640032 B2 [0006]
US 6519394 B2 [0007]
US 4332636 [0008]

Claims

Verfahren zum Verbinden eines ersten Körpers (2) mit einem zweiten, plattenförmigen Körper (3) an einander gegenüberliegenden Verbindungsflächen (2a, 3a), wobei der zweite Körper (3) in zumindest einer Richtung (X) über eine Kante (2') des ersten Körpers (2) übersteht, das Verfahren umfassend: Erzeugen einer Mehrzahl von Abstandshaltern (4a bis 4e, 4a' bis 4e') an mindestens einer der Verbindungsflächen (2a), Aufbringen von Klebstoff (5) in Zwischenräume (6a bis 6d) zwischen den Abstandshaltern (4a bis 4e, 4a' bis 4e') sowie über einen äußeren Abstandshalter (4e, 4e') hinaus bis zu einem Kleberand (5a), der an einer Kante (2') des ersten Körpers (2) gebildet ist, und Verbinden der Körper (2, 3) durch Kontaktieren der Verbindungsflächen (2a, 3a) an den Abstandshaltern (4a bis 4e), wobei zur Einstellung eines gewünschten Deformationszustands des plattenförmigen Körpers (3) nach einer Schrumpfung des aufgebrachten Klebstoffs (5), bei dem insbesondere eine Verbiegung des plattenförmigen Körpers (3) minimiert ist, ein vorgegebener Abstand (d) zwischen dem Kleberand (5a) und dem äußersten Abstandshalter (4e) eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein Abstand (d) zwischen dem Kleberand (5a) und dem äußersten Abstandshalter (4e) zwischen 20 μm und 250 μm, bevorzugt zwischen 30 μm und 200 μm, insbesondere zwischen 40 μm und 150 μm eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Abstandshalter (4a bis 4e, 4a' bis 4e') in Abständen (L) von mehr als 0,3 mm, bevorzugt von mehr als 1 mm, insbesondere von mehr als 5 mm voneinander angeordnet sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Dicke (P) des plattenförmigen Körpers (3) von 5 mm oder weniger, bevorzugt von 2 mm oder weniger, insbesondere von 1 mm oder weniger gewählt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Quotient aus dem Elastizitätsmodul des plattenförmigen Körpers (3) und dem Elastizitätsmodul des Klebstoffs zwischen 5 und 300, bevorzugt zwischen 10 und 200 liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Schrumpfung des Klebstoffs (5) zwischen 0,1% und 5%, bevorzugt zwischen 2% und 4%, insbesondere zwischen 2,5% und 3,5% beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Klebstoff (5) ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: 2-Komponenten-Klebestoffe, insbesondere Epoxi-Klebstoffe, und 1-Komponenten-Klebstoffe, insbesondere UV-aushärtbare Klebstoffe.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Klebstoff (5) eine dynamische Viskosität von weniger als 5000 mPa s, bevorzugt von weniger als 3000 mPa s, insbesondere von weniger als 2500 mPa s aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Abstandshalter als Füllkörper (4a bis 4e) ausgebildet sind, die durch Mikropositionierung auf der Verbindungsfläche (2a) angeordnet werden oder als Vorsprünge (4a' bis 4e') ausgebildet sind, die durch Mikrostrukturierung der Verbindungsfläche (2a) hergestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Füllkörper (4a bis 4e) oder die Vorsprünge (4a' bis 4e') eine maximale Breite (b) von weniger als 250 μm, bevorzugt von weniger als 100 μm aufweisen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die zu verbindenden Körper (2, 3) als Teile eines Positioniertisches, insbesondere einer Wafer-Stage oder einer Reticle-Stage für die Mikrolithographie, ausgebildet sind.
Verbundkörper (1), umfassend: einen ersten Körper (2), einen zweiten, plattenförmigen Körper (3), der in zumindest einer Richtung (X) über eine Kante (2') des ersten Körpers (2) übersteht, wobei der erste und der zweite Körper (2, 3) an einander gegenüberliegenden Verbindungsflächen (2a, 3a) mittels eines Klebstoffs (5) miteinander verbunden sind, wobei mindestens eine der Verbindungsflächen (2a, 3a) eine Mehrzahl von Abstandshaltern (4a bis 4e, 4a' bis 4e') aufweist und der Klebstoff (5) sowohl in Zwischenräume (6a bis 6e) zwischen den Abstandshaltern (4a bis 4e, 4a' bis 4e') als auch über einen äußeren Abstandshalter (4e, 4e') hinaus bis zu einem Kleberand (5a) aufgebracht ist, der an einer Kante (2') des ersten Körpers (2) gebildet ist, wobei zur Einstellung eines gewünschten Deformationszustands des plattenförmigen Körpers (3) nach einer Schrumpfung des aufgebrachten Klebstoffs (5), bei dem insbesondere eine Verbiegung des plattenförmigen Körpers (3) minimiert ist, ein Abstand (d) zwischen dem Kleberand (5a) und dem äußeren Abstandshalter (4e) zwischen 20 μm und 250 μm, bevorzugt zwischen 30 μm und 200 μm, insbesondere zwischen 40 μm und 100 μm beträgt.
Verbundkörper nach Anspruch 12, bei dem die Abstandshalter (4a bis 4e, 4a' bis 4e') in Abständen (L) von mehr als 0,3 mm, bevorzugt von mehr als 1 mm, insbesondere von mehr als 5 mm voneinander angeordnet sind.
Verbundkörper nach Anspruch 12 oder 13, bei dem der plattenförmige Körper (3) eine Dicke (P) von 5 mm oder weniger, bevorzugt von 2 mm oder weniger, insbesondere von 1 mm oder weniger aufweist.
Verbundkörper nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei dem der Quotient aus dem Elastizitätsmodul des plattenförmigen Körpers (3) und dem Elastizitätsmodul des Klebstoffs zwischen 5 und 300, bevorzugt zwischen 10 und 200 liegt.
Verbundkörper nach einem der Ansprüche 12 bis 15, bei dem die Abstandshalter durch Füllkörper (4a bis 4e) gebildet sind, die auf der Verbindungsfläche (2a) angebracht sind.
Verbundkörper nach Anspruch 16, bei dem die Abstandshalter als Vorsprünge (4a' bis 4e') in der mikrostrukturierten Verbindungsfläche (2a) ausgebildet sind.
Verbundkörper nach einem der Ansprüche 16 oder 17, bei dem die Füllkörper (4a bis 4e) oder die Vorsprünge (4a' bis 4e') eine maximale Breite (b) von weniger als 250 μm, bevorzugt von weniger als 100 μm aufweisen.
Verbundkörper nach einem der Ansprüche 12 bis 18, bei dem die Verbindungsfläche (3a) eines der Körper (3) eine plane Fläche ist.
Verbundkörper nach einem der Ansprüche 12 bis 19, bei dem der Klebstoff (5) eine Schrumpfung zwischen 0,1% und 5%, bevorzugt zwischen 2% und 4%, insbesondere zwischen 2,5% und 3,5% aufweist.
Verbundkörper nach einem der Ansprüche 12 bis 20, bei dem der Klebstoff (5) eine dynamische Viskosität von weniger als 5000 mPa s, bevorzugt von weniger als 3000 mPa s, insbesondere von weniger als 2500 mPa s aufweist.
Verbundkörper nach einem der Ansprüche 12 bis 21, bei dem der Klebstoff (5) ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: 2-Komponenten-Klebestoffe, insbesondere Epoxy-Klebstoffe, und 1-Komponenten-Klebstoffe, insbesondere UV-aushärtbare Klebstoffe.
Verbundkörper nach einem der Ansprüche 12 bis 22, der als Positioniertisch, insbesondere als Wafer-Stage oder als Reticle-Stage für die Mikrolithographie, ausgebildet ist.