DE102017200645A1 - Optical arrangement, in particular lithography system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine optische Anordnung, insbesondere ein Lithographiesystem, umfassend: einen Träger, eine relativ zu dem Träger bewegliche Komponente, insbesondere einen Spiegel, sowie mindestens einen Anschlag (6) mit mindestens einer Anschlagfläche (10) zur Begrenzung der Bewegung der Komponente. Der Anschlag (6) umfasst zur Dämpfung der Bewegung der Anschlagfläche (10, 10a, 10b) mindestens ein Dämpfungs-Bauteil (31, 31a, b), das superelastisch verformbar ist.The invention relates to an optical arrangement, in particular a lithography system, comprising: a carrier, a component movable relative to the carrier, in particular a mirror, and at least one stop (6) with at least one stop surface (10) for limiting the movement of the component. The stop (6) comprises for damping the movement of the stop surface (10, 10a, 10b) at least one damping component (31, 31a, b), which is superelastic deformable.
Description
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Die Erfindung betrifft eine optische Anordnung, beispielsweise ein Lithographiesystem, insbesondere ein EUV-Lithographiesystem, umfassend: einen Träger, eine relativ zu dem Träger bewegliche Komponente, insbesondere einen Spiegel, sowie mindestens einen Anschlag mit mindestens einer Anschlagfläche zur Begrenzung der Bewegung der beweglichen Komponente.The invention relates to an optical arrangement, for example a lithography system, in particular an EUV lithography system, comprising: a carrier, a component movable relative to the carrier, in particular a mirror, and at least one stop with at least one stop surface for limiting the movement of the movable component.
Unter einem Lithographiesystem wird im Sinne dieser Anmeldung ein optisches System bzw. eine optische Anordnung verstanden, welche auf dem Gebiet der Lithographie eingesetzt werden kann. Neben einer Lithographieanlage, die zur Herstellung von Halbleiterbauelementen dient, kann es sich bei dem optischen System beispielsweise um ein Inspektionssystem zur Inspektion einer in einer Lithographieanlage verwendeten Photomaske (im Folgenden auch Retikel genannt), zur Inspektion eines zu strukturierenden Halbleitersubstrats (im Folgenden auch Wafer genannt) oder um ein Metrologiesystem handeln, welches zur Vermessung einer Lithographieanlage oder von Teilen davon, beispielsweise zur Vermessung eines Projektionssystems, eingesetzt wird. Bei der optischen Anordnung bzw. bei dem Lithographiesystem kann es sich insbesondere um ein EUV-Lithographiesystem handeln, welches für Nutzstrahlung bei Wellenlängen im EUV-Wellenlängenbereich zwischen ca. 5 nm und ca. 30 nm ausgebildet ist.For the purposes of this application, a lithography system is understood to mean an optical system or an optical arrangement which can be used in the field of lithography. In addition to a lithography system, which is used for the production of semiconductor devices, the optical system can be, for example, an inspection system for inspecting a photomask used in a lithography system (also referred to below as a reticle) for inspecting a semiconductor substrate to be structured (also referred to below as wafers) ) or a metrology system which is used to measure a lithography system or parts thereof, for example for measuring a projection system. The optical arrangement or the lithography system may in particular be an EUV lithography system, which is designed for useful radiation at wavelengths in the EUV wavelength range between approximately 5 nm and approximately 30 nm.
Bei dem Träger kann es sich beispielsweise um einen Tragrahmen (so genannter „force frame“) der optischen Anordnung handeln, welcher im Wesentlichen alle auf die optische Anordnung wirkenden Kräfte aufnimmt. Bei dem Träger kann es sich aber ggf. auch um ein Trägerbauteil handeln, das bezüglich des Tragrahmens der optischen Anordnung gefedert gelagert ist.By way of example, the carrier can be a force frame of the optical arrangement, which receives essentially all the forces acting on the optical arrangement. If necessary, the carrier may also be a carrier component which is mounted sprung with respect to the support frame of the optical arrangement.
Mechanische(End-)Anschläge, auch Endstopps genannt, dienen zur Begrenzung der Bewegungen bzw. der Bewegungsbahnen von typischerweise weich gelagerten beweglichen Komponenten bei der Montage, während der Handhabung, beim Transport der optischen Anordnung, sowie während einer plötzlichen Schockbelastung, z.B. während eines Erdbebens. Bei diesen beweglich gelagerten Komponenten kann es sich um mechanische Komponenten, beispielsweise um Tragstrukturen, oder um optische Elemente wie Spiegel, insbesondere Projektionsspiegel, Linsen, etc. handeln. Mit Hilfe der End-Anschläge können Kollisionen und hohe Lasten auf die ggf. empfindlichen beweglichen Komponenten vermieden werden. Gegebenenfalls können die End-Anschläge auch als Transportsicherung dienen, d.h. zur Verhinderung der Bewegung der beweglichen Komponenten während des Transports der optischen Anordnung.Mechanical (end) stops, also called end stops, serve to limit the movements or trajectories of typically soft-mounted moving components during assembly, during handling, during transport of the optical assembly, as well as during sudden shock loading, e.g. during an earthquake. These movably mounted components may be mechanical components, for example support structures, or optical elements such as mirrors, in particular projection mirrors, lenses, etc. With the help of the end stops, collisions and high loads on sensitive moving components can be avoided. Optionally, the end stops can also serve as a transport lock, i. for preventing movement of the movable components during transport of the optical assembly.
End-Anschläge sollen die Bewegung der ggf. schockempfindlichen beweglichen Komponente innerhalb eines vorgegebenen Bremswegs stoppen und gleichzeitig dämpfend wirken, um die Geschwindigkeit der Komponente zu reduzieren bzw. um diese abzubremsen. Zur Dämpfung der Bewegung werden bei herkömmlichen End-Anschlägen häufig Elastomer-Werkstoffe, z.B. aus Gummi, verwendet. Elastomer-Werkstoffe können beispielsweise in einer Vakuum-Umgebung, wie sie in einer EUV-Lithographieanlage herrscht, zu Problemen mit Kontaminationen z.B. durch Ausgasungen, Ablösung von Partikeln, etc. führen. Darüber hinaus weisen Elastomer-Werkstoffe eine Frequenzabhängigkeit auf, die dazu führt, dass Schwingungen bereits bei vergleichsweise geringen Frequenzen von z.B. mehreren hundert Hertz nicht mehr ausreichend gedämpft werden. Die Dämpfung und die Steifigkeit der End-Anschläge müssen daher mit hoher Genauigkeit festgelegt bzw. gewählt werden.End stops are to stop the movement of the possibly shock-sensitive moving component within a predetermined braking distance and at the same time have a damping effect in order to reduce the speed of the component or to decelerate it. To damp the motion, conventional end-stops often employ elastomeric materials, e.g. made of rubber, used. For example, elastomeric materials can cause problems with contamination, e.g., in a vacuum environment such as that found in EUV lithography equipment. through outgassing, detachment of particles, etc. lead. In addition, elastomeric materials have a frequency dependency that causes vibrations already at comparatively low frequencies of e.g. several hundred hertz are no longer sufficiently attenuated. The damping and the rigidity of the end stops must therefore be set or selected with high accuracy.
Bei optischen Anordnungen in Form von EUV-Lithographieanlagen wird für die Lagerung der beweglichen Komponenten häufig eine Gravitationskompensationseinrichtung, beispielsweise in Form von einem oder von mehreren Federelementen verwendet, um die Gewichtskraft der beweglichen Komponente aufzunehmen. Auf diese Weise kann der Energieverbrauch von Aktuatoren, welche die Bewegung der beweglichen Komponente bewirken und die beispielsweise als Lorentz-Aktuatoren ausgebildet sein können, reduziert werden, da die Aktuatoren nicht die Gewichtskraft der beweglichen Komponente überwinden müssen. Der Transport einer solchen Lithographieanlage kann vorteilhafter Weise auf dem Kopf bzw. „upside down“ erfolgen, so dass Schock- und Vibrationsbewegungen beim Transport, die in Schwerkraftrichtung wirken, bis zu einer maximalen Beschleunigung von 2 g keine Bewegungen der beweglichen Komponenten in Schwerkraftrichtung bewirken. Allerdings sind auch in diesem Fall ggf. zusätzliche Transportsicherungen erforderlich, um Bewegungen mit einer größeren Beschleunigung sowie in die anderen Richtungen zu verhindern. Mit zunehmender Größe der zu transportierenden optischen Anordnungen wird zudem ein Transport „upside down“ unwahrscheinlicher.In the case of optical arrangements in the form of EUV lithography systems, for the storage of the movable components a gravitational compensation device, for example in the form of one or more spring elements, is frequently used to receive the weight of the movable component. In this way, the energy consumption of actuators, which cause the movement of the movable component and which may be formed, for example, as Lorentz actuators can be reduced because the actuators need not overcome the weight of the movable component. The transport of such a lithographic system can advantageously be done on the head or "upside down", so that shock and vibration movements during transport, which act in the direction of gravity, up to a maximum acceleration of 2 g cause no movements of the moving components in the direction of gravity. However, in this case, additional transport safety devices may be required to prevent movements with greater acceleration and in the other directions. In addition, as the size of the optical assemblies to be transported increases, transport upside down becomes less likely.
Aus der
In der
In der
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, eine optische Anordnung, beispielsweise eine Lithographieanlage, bereitzustellen, die ein verbessertes Dämpfungsverhalten bei Abbremsen einer beweglichen Komponente beim Anschlagen gegen einen (End-)Anschlag ermöglicht.The object of the invention is to provide an optical arrangement, for example a lithography system, which enables an improved damping behavior during braking of a movable component when striking against an (end) stop.
Gegenstand der ErfindungSubject of the invention
Die Erfindung betrifft eine optische Anordnung wie in der Einleitung beschrieben, bei welcher der Anschlag zur Dämpfung der Bewegung der Anschlagfläche mindestens ein Dämpfungs-Bauteil umfasst, das superelastisch verformbar ist, beispielsweise wenn die bewegliche Komponente an der Anschlagfläche anschlägt.The invention relates to an optical arrangement as described in the introduction, wherein the stop for damping the movement of the stop surface comprises at least one damping component which is superelastic deformable, for example when the movable component abuts against the stop surface.
Herkömmliche(End-)Anschläge weisen typischerweise Dämpfungseinrichtungen auf, die Elastomer-Werkstoffe (Gummi) enthalten. Derartige Dämpfungseinrichtungen können beispielsweise in Sandwich-Bauweise mit mehreren Lagen (z.B. Stahl-Gummi-Stahl-Gummi, etc.) ausgeführt sein, um eine Dämpfung der Anschlagfläche zu gewährleisten. Neben einer vergleichsweise niedrigen Genauigkeit weisen Elastomer-Werkstoffe den Nachteil auf, dass diese zu Ausgasungen neigen, d.h. dass diese kontaminierende Stoffe in die Umgebung abgeben, was insbesondere bei einem EUV-Lithographiesystem kritisch sein kann, bei der die optischen Komponenten in einer Vakuum-Umgebung angeordnet sind. Aus diesem Grund kann es günstig sein, Elastomer-Werkstoffe, beispielsweise in Form von Elastomer-Lagen, durch eine Abschirmung zu kapseln, d.h. ausgasungsdicht von der (Vakuum-)Umgebung zu trennen. Da die Elastomer-Werkstoffe beim Anschlagen der beweglichen Komponente gegen die Anschlagfläche elastisch deformiert werden, wird eine elastische bzw. flexible Abschirmung benötigt. Bei der flexiblen bzw. elastischen Abschirmung kann es sich beispielsweise um einen Falten-Balg handeln, wie er in Vakuum-Umgebungen üblich ist, um eine elastische Membran, etc.Conventional (end) stops typically have damping devices that contain elastomeric materials (rubber). Such damping means may for example be designed in sandwich construction with several layers (for example steel-rubber-steel-rubber, etc.) in order to ensure a damping of the abutment surface. In addition to a comparatively low accuracy elastomer materials have the disadvantage that they tend to outgassing, i. that these release contaminants into the environment, which may be particularly critical in an EUV lithography system in which the optical components are placed in a vacuum environment. For this reason, it may be beneficial to encapsulate elastomeric materials, for example in the form of elastomeric layers, through a shield, i. Ausgasungsdicht to separate from the (vacuum) environment. Since the elastomeric materials are elastically deformed when striking the movable component against the abutment surface, an elastic or flexible shielding is required. The flexible or elastic shield may be, for example, a pleated bellows, as is usual in vacuum environments, an elastic membrane, etc.
Zur Variation der Steifigkeits- und Dämpfungseigenschaften von End-Anschlägen können an Stelle von Elastomer-Werkstoffen superelastische, idealer Weise hochdämpfende Materialien verwendet werden. Unter hochdämpfenden Materialien werden im Sinne dieser Anmeldung Materialien verstanden, die bei Raumtemperatur eine spezifische Dämpfungskapazität bzw. einen Verlustfaktor η von mehr als ca. 10 % aufweisen, ggf. in Form von nur hochdämpfenden Materialien (ohne superelastische Eigenschaften), z.B. hochdämpfenden Metalllegierungen, insbesondere hochdämpfenden Kupfer-Aluminium-Mangan-Legierungen, wie sie in der
Bei einer Ausführungsform weist das Dämpfungs-Bauteil einen Formgedächtniswerkstoff, insbesondere eine magnetische Formgedächtnislegierung, oder ggf. eine thermische Formgedächtnislegierung auf.In one embodiment, the damping component has a shape memory material, in particular a magnetic shape memory alloy, or possibly a thermal shape memory alloy.
Eine Formgedächtnislegierung, bei welcher der superelastische Effekt auftritt, liegt typischerweise in der Austenit-Phase vor und wird durch eine mechanische Spannung bzw. Belastung teilweise (spannungsinduziert) in die Martensit-Phase umgewandelt. Diese Phasenumwandlung ist reversibel, so dass die Formgedächtnislegierung nach dem Abbau der mechanischen Spannung wieder in die Martensit-Phase zurückkehrt. Um möglichst viel kinetische Energie zu dissipieren, sollte die Formgedächtnislegierung eine ausgeprägte Hysterese aufweisen, wie dies bei bestimmten Formgedächtnislegierungen, beispielsweise bei NiTi-Legierungen der Fall ist. Die Dämpfung von NiTi-Legierungen wird beispielsweise in der Dissertation von
Bei einer Ausführungsform wird das Dämpfungs-Bauteil beim Anschlagen der beweglichen Komponente gegen die Anschlagfläche auf Biegung belastet. Eine Beanspruchung des Dämpfungs-Bauteils auf Biegung stellt die einfachste Möglichkeit dar, um die kinetische Energie der beweglichen Komponente direkt in dem Dämpfungs-Bauteil zu speichern und teilweise zu dissipieren. Das Formgedächtnis-Bauteil kann in diesem Fall beispielsweise stabförmig, d.h. in der Art eines Balkens, ausgebildet sein, gegen dessen freies Ende die bewegliche Komponente anschlägt und das stabförmige Dämpfungs-Bauteil verbiegt.In one embodiment, the damping component is loaded when striking the movable component against the stop surface on bending. Bending stress on the damping member is the simplest way to store and partially dissipate the kinetic energy of the moveable component directly in the damping member. The shape memory component in this case may be, for example, rod-shaped, i. be formed in the manner of a beam, against the free end of the movable component strikes and bends the rod-shaped damping member.
Bei einer Weiterbildung ist das Dämpfungs-Bauteil stabförmig oder als Membran ausgebildet und quer zu einer Kraftrichtung der beweglichen Komponente beim Anschlagen der beweglichen Komponente gegen die Anschlagfläche ausgerichtet. Das Dämpfungs-Bauteil wird in diesem Fall ebenfalls auf Biegung beansprucht, wenn die bewegliche Komponente gegen die Anschlagfläche drückt. Das stabförmige Dämpfungs-Bauteil kann hierbei wie weiter oben beschrieben nur an einem Ende oder alternativ an beiden Enden an einem Träger oder dergleichen gelagert werden. Die Anschlagfläche kann in diesem Fall zwischen den beiden Enden des Dämpfungs-Bauteils gebildet sein, beispielsweise an einem Kopfbereich des Anschlags, welcher an dem stabförmigen Dämpfungs-Bauteil oder an der Membran angebracht ist.In a further development, the damping component is rod-shaped or formed as a membrane and aligned transversely to a force direction of the movable component when striking the movable component against the stop surface. The damping component is in this case also subjected to bending when the movable component presses against the stop surface. The rod-shaped damping component can in this case, as described above, be mounted on only one end or alternatively on both ends on a support or the like. The abutment surface may in this case be formed between the two ends of the damping component, for example at a head region of the abutment, which is attached to the rod-shaped damping component or to the membrane.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird das Dämpfungs-Bauteil beim Anschlagen der beweglichen Komponente gegen die Anschlagfläche auf Zug oder auf Druck beansprucht. In diesem Fall kann das Dämpfungs-Bauteil beispielsweise stabartig ausgebildet sein. Insbesondere kann dessen Längsrichtung im Wesentlichen parallel zur Wirkrichtung der beweglichen Komponente verlaufen, so dass das stabförmige Dämpfungs-Bauteil entlang seiner Längsrichtung auf Zug bzw. auf Druck beansprucht wird und beim Anschlagen der beweglichen Komponente seine Länge verändert.In a further embodiment, the damping component is claimed when striking the movable component against the stop surface to train or pressure. In this case, the damping member may be formed, for example, rod-like. In particular, its longitudinal direction may extend substantially parallel to the direction of action of the movable component, so that the rod-shaped damping component is stressed along its longitudinal direction to train or on pressure and changes its length when striking the movable component.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist der Anschlag mindestens ein federelastisches Bauteil auf und das Dämpfungs-Bauteil ist mit dem federelastischen Bauteil zur Einstellung der Steifigkeit des federelastischen Bauteils bewegungsgekoppelt. Mit Hilfe des Dämpfungs-Bauteils kann das Steifigkeitsverhalten von federelastischen Bauteilen, beispielsweise von Federn, insbesondere von Blattfedern sowie von Festkörpergelenken etc. beeinflusst werden. Zu diesem Zweck kann das Dämpfungs-Bauteil beispielsweise mit einem Ende an einem (typischerweise ortsfesten) Träger oder dergleichen und mit dem anderen Ende an dem federelastischen Bauteil befestigt werden, und zwar an einer Stelle, an der das federelastische Bauteil ausgelenkt wird.In a further embodiment, the abutment has at least one spring-elastic component and the damping component is motion-coupled to the spring-elastic component for adjusting the rigidity of the resilient component. With the help of the damping component, the stiffness behavior of resilient components, such as springs, in particular leaf springs and solid joints, etc. can be influenced. For this purpose, the damping component can be fastened, for example, with one end to a (typically stationary) support or the like and with the other end to the spring-elastic component, at a location at which the resilient member is deflected.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist der Anschlag einen Kopfabschnitt auf, an dem die Anschlagfläche gebildet ist. Der Kopfabschnitt kann ggf. ein weiteres superelastisches oder ein federelastisches Dämpfungs-Bauteil aufweisen. Der Kopfabschnitt dient dazu, große lokale Spannungsspitzen zu vermeiden, beispielsweise indem der Kopfabschnitt derart ausgebildet ist, dass an der Anschlagfläche viele Kontaktpunkte gebildet werden, um eine großflächige Krafteinleitung in den Anschlag zu bewirken. An dem Kopfabschnitt kann ein weiteres Dämpfungs-Bauteil gebildet sein, welches ein Elastomer-Material aufweist, das ggf. gekapselt ist (s.o.), es ist aber auch möglich, dass das weitere Dämpfungs-Bauteil ebenfalls aus einem pseudoelastischen Material gebildet ist, um Spannungsspitzen zu reduzieren.In a further embodiment, the stop has a head portion on which the stop surface is formed. If necessary, the head section may have a further superelastic or a resilient damping component. The head portion is used to avoid large local stress peaks, for example by the head portion is formed such that at the stop surface many contact points are formed to cause a large-scale force introduction into the stop. At the head portion, a further damping component may be formed, which comprises an elastomeric material which is optionally encapsulated (see above), but it is also possible that the further damping component is also formed of a pseudoelastic material to voltage spikes to reduce.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Kopfabschnitt über eine Parallelogrammführung mit einer (ortsfesten) Lagereinrichtung verbunden. Mit Hilfe der Parallelogrammführung kann sichergestellt werden, dass der Kopfabschnitt beim Anschlagen des beweglichen Bauteils gegen die Anschlagfläche parallel verschoben wird, so dass sich dessen Ausrichtung relativ zur beweglichen Komponente bzw. zum Träger nicht verändert.In a further embodiment, the head portion is connected via a parallelogram with a (fixed) storage device. With the help of the parallelogram can be ensured that the head portion is displaced parallel to the stop surface when striking the movable member, so that its orientation does not change relative to the movable component or the carrier.
Bei einer Weiterbildung weist die Parallelogrammführung mindestens einen als federelastisches Bauteil ausgebildeten Hebelarm auf. Typischerweise sind in diesem Fall die beiden parallel ausgerichteten Hebelarme, welche die Lagereinrichtung mit dem Kopfabschnitt verbinden, federelastisch ausgebildet. Der bzw. die Hebelarme können beispielsweise als Blattfedern oder als Festkörpergelenke ausgebildet sein. Die federelastischen Bauteile ermöglichen eine Rückstellung des Anschlags in seine Ausgangsposition, nachdem die kinetische Energie der beweglichen Komponente von diesem aufgenommen wurde. In a further development, the parallelogram guide has at least one lever arm designed as a resilient component. Typically, in this case, the two parallel aligned lever arms, which connect the bearing device with the head portion, formed resiliently. The or the lever arms may be formed, for example, as leaf springs or as solid joints. The resilient members allow the stop to return to its original position after the kinetic energy of the moving component has been absorbed by it.
Das Dämpfungs-Bauteil kann mit dem bzw. mit einem federelastischen Bauteil in Form eines Hebelarms der Parallelogrammführung bewegungsgekoppelt sein, um die Bewegung des Kopfabschnitts zu dämpfen und die Steifigkeit des federelastischen Bauteils zu verändern. Das Dämpfungs-Bauteil wird bei der Dämpfung der Bewegung des Anschlags bevorzugt auf Zug belastet, da sich bei größeren Dehnungen eine höhere Dämpfung ergibt. Es versteht sich, dass in Abhängigkeit von den Anforderungen auch zwei oder mehr Dämpfungs-Bauteile mit einem Hebelarm bewegungsgekoppelt werden können, beispielsweise indem diese an zwei unterschiedlichen Stellen entlang des Hebelarms mit diesem verbunden werden.The damping component can be coupled in motion with or with a resilient component in the form of a lever arm of the parallelogram guide in order to damp the movement of the head section and to change the rigidity of the resilient component. The damping component is preferably loaded in the damping of the movement of the stop on train, since at higher strains results in a higher damping. It is understood that, depending on the requirements, two or more damping components can be coupled in motion with a lever arm, for example by being connected to the arm at two different points along the lever arm.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Parallelogrammführung mindestens einen als superelastisch verformbares Dämpfungs-Bauteil ausgebildeten Hebelarm auf. Typischerweise sind in diesem Fall beide parallel ausgerichteten Hebelarme, welche die Lagereinrichtung mit dem Kopfabschnitt verbinden, aus einem superelastisch verformbaren Dämpfungs-Bauteil gebildet. Die Dämpfungs-Bauteile, welche die Hebelarme bilden, können in diesem Fall beispielsweise in der Art von Blattfedern oder dergleichen ausgebildet sein.In a further embodiment, the parallelogram guide has at least one lever arm designed as a superelastic deformable damping component. Typically, in this case, both parallel-aligned lever arms, which connect the bearing device to the head section, are formed from a superelastic deformable damping component. The damping components that form the lever arms can be formed in this case, for example in the form of leaf springs or the like.
Bei einer Weiterbildung ist die Parallelogrammführung aus einem monolithischen Dämpfungs-Bauteil gebildet, insbesondere aus einer monolithischen Formgedächtnislegierung. In diesem Fall wirkt das Dämpfungs-Bauteil sowohl als Federelement, d.h. zur Rückstellung des Anschlags in die Ausgangsposition, als auch als Dämpfer zur Dämpfung der Bewegung des End-Anschlags. Das monolithische Dämpfungs-Bauteil weist in diesem Fall (Parallelogrammführung) vier Festkörper-Gelenke auf. Es versteht sich, dass ein monolithisches Dämpfungs-Bauteil grundsätzlich nur ein einziges Gelenk aufweisen kann, z.B. wenn dieses als Hebel dient.In a further development, the parallelogram guide is formed from a monolithic damping component, in particular from a monolithic shape memory alloy. In this case, the damping member acts both as a spring element, i. for returning the stop to the home position, as well as a damper for damping the movement of the end stop. The monolithic damping component has in this case (parallelogram) four solid-state joints. It is understood that a monolithic damping component basically can have only a single joint, e.g. if this serves as a lever.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Kopfabschnitt über einen Kniehebel mit der Lagereinrichtung verbunden, wobei das Dämpfungs-Bauteil mit einem Hebelarm des Kniehebels bewegungsgekoppelt ist, um die Steifigkeit bzw. die Dämpfung des Kniehebels zu verändern bzw. einzustellen. Zur Bewegungskopplung kann das Dämpfungs-Bauteil beispielsweise mit einem Ende an einem Hebelarm des Kniehebels angreifen bzw. an diesem befestigt sein.In a further embodiment, the head portion is connected via a toggle lever with the bearing device, wherein the damping member is coupled in motion with a lever arm of the toggle lever to change the stiffness or the damping of the toggle lever or adjust. For coupling movement, the damping component can for example be attacked with one end on a lever arm of the toggle lever or attached thereto.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist die optische Anordnung einen insbesondere magnetischen Aktuator zur Erzeugung einer einstellbaren (pseudoelastischen) Verformung des Dämpfungs-Bauteils, insbesondere zur Einstellung eines Abstands zwischen der Anschlagfläche des Anschlags und der beweglichen Komponente auf. Wie weiter oben beschrieben wurde, kann der Aktuator insbesondere dazu dienen, die Anschlagfläche des Anschlags mit der beweglichen Komponente in Anlage bzw. in Kontakt zu bringen, um diese für einen Transport zu sichern, d.h. um die bewegliche Komponente in einer vorgegebenen Transportposition zu fixieren, beispielsweise indem die bewegliche Komponente gegen ein anderes Bauteil gesperrt wird. Der magnetische Aktuator kann beispielsweise in Form von Permanentmagneten und/oder in Form von aktiven Spulen ausgebildet sein. Neben einem magnetischen Aktuator, der auf ein Dämpfungs-Bauteil in Form eines magnetischen Formgedächtniswerkstoffs einwirkt, um diesen in seiner Länge zu verändern, kann bei einem thermischen Formgedächtniswerkstoff ggf. ein thermischer Aktuator in Form einer Wärme- oder Kältequelle verwendet werden, welche den Formgedächtniswerkstoff erwärmt oder ggf. abkühlt. Zur Veränderung der Länge des Dämpfungs-Bauteils kann der thermische Aktuator beispielsweise ausgebildet sein, einen elektrischen Strom durch das Dämpfungs-Bauteil bzw. durch den Formgedächtniswerkstoff zu leiten. Bei einem geeignet ausgebildeten Dämpfungs-Bauteil, insbesondere in Form einer magnetischen Formgedächtnislegierung ist dieses ggf. selbsthemmend, d.h. dieses verändert seine Länge auch nach dem Abschalten des (variablen) Magnetfeldes nicht.In a further embodiment, the optical arrangement has a particular magnetic actuator for generating an adjustable (pseudoelastic) deformation of the damping component, in particular for adjusting a distance between the stop surface of the stop and the movable component. In particular, as described above, the actuator may serve to abut the abutment surface of the abutment with the movable component to secure it for transport, i. to fix the movable component in a predetermined transport position, for example by locking the movable component against another component. The magnetic actuator may be formed, for example, in the form of permanent magnets and / or in the form of active coils. In addition to a magnetic actuator, which acts on a damping member in the form of a magnetic shape memory material to change its length, in a thermal shape memory material, if necessary, a thermal actuator in the form of a heat or cold source can be used, which heats the shape memory material or cools down if necessary. In order to change the length of the damping component, the thermal actuator can be designed, for example, to conduct an electrical current through the damping component or through the shape memory material. In a suitably designed damping component, in particular in the form of a magnetic shape memory alloy, this is optionally self-locking, i. this does not change its length even after switching off the (variable) magnetic field.
Bei einer weiteren Ausführungsform besteht der Anschlag aus dem superelastisch verformbaren Dämpfungs-Bauteil. In diesem Fall wird insbesondere auch der Kopfabschnitt, an dem die Anschlagfläche gebildet ist, aus einem superelastischen bzw. pseudoelastischen Material gebildet. Prinzipiell sollen beim Anschlagen der beweglichen Komponente gegen die Anschlagfläche Spannungsspitzen vermieden werden, beispielsweise durch die Verwendung vieler Kontaktpunkte bzw. eine großflächige Krafteinleitung. Insbesondere durch die Verwendung von Formgedächtnislegierungen mit pseudoelastischen Eigenschaften können derartige Spannungsspitzen reduziert werden. Beispielsweise kann ein solcher Anschlag als axialer End-Anschlag über eine Schneckenfeder, durch eine Membranfeder oder durch mehrere kleine Druckfedern ausgebildet werden, es können zu diesem Zweck aber auch andere Feder-Geometrien verwendet werden.In a further embodiment, the stop consists of the superelastic deformable damping component. In this case, in particular, the head portion on which the abutment surface is formed, formed of a super-elastic or pseudoelastic material. In principle, voltage peaks should be avoided when striking the movable component against the stop surface, for example, by using many contact points or a large force application. In particular, by the use of shape memory alloys with pseudoelastic properties, such voltage peaks can be reduced. For example, such a stop as an axial end stop via a worm spring, formed by a diaphragm spring or by a plurality of small compression springs but other spring geometries can be used for this purpose.
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.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, with reference to the figures of the drawing, which show details essential to the invention, and from the claims. The individual features can be realized individually for themselves or for several in any combination in a variant of the invention.
Zeichnungdrawing
Ausführungsbeispiele sind in der schematischen Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigtEmbodiments are illustrated in the schematic drawing and will be explained in the following description. It shows
In der folgenden Beschreibung der Zeichnungen werden für gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile identische Bezugszeichen verwendet.In the following description of the drawings, identical reference numerals are used for identical or functionally identical components.
Der Elastomer-Werkstoff (Gummi) der Elastomer-Lagen
Bei dem in
Anhand der nachfolgenden Beispiele wird erläutert, wie hochdämpfende Materialien, welche den superelastischen Effekt aufweisen (d.h. superelastische Materialien) oder ggf. andere hochdämpfende Materialien, z.B. in Form von hochdämpfenden Metall-Legierungen, als Dämpfungs-Bauteile
Eine Formgedächtnislegierung, bei welcher der superelastische Effekt auftritt, liegt typischerweise in der Austenit-Phase vor und wird durch eine mechanische Spannung bzw. Belastung teilweise (spannungsinduziert) in die Martensit-Phase umgewandelt. Diese Phasenumwandlung ist reversibel, so dass die Formgedächtnislegierung nach dem Abbau der mechanischen Spannung wieder in die Austenit-Phase zurückkehrt. Um möglichst viel kinetische Energie zu dissipieren, sollte die Formgedächtnislegierung eine ausgeprägte Hysterese aufweisen. Nachfolgend werden mehrere Beispiele für Anschläge
Bei den in
Bei dem in
Es versteht sich, dass der Kopfabschnitt
Der Anschlag
Bei den meisten der in
In
Im gezeigten Beispiel sind um den EUV-Spiegel
Bei den beiden Aktuatoren
Die EUV-Lithographieanlage
Zusammenfassend kann bei den weiter oben beschriebenen Beispielen das Dämpfungsverhalten von Anschlägen
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102012212503 A1 [0007] DE 102012212503 A1 [0007]
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