DE102024204059A1

DE102024204059A1 - Vibration damper, optical system and lithography system

Info

Publication number: DE102024204059A1
Application number: DE102024204059.2A
Authority: DE
Inventors: Philipp Meinkuss; Christoph von Cube
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2024-04-30
Filing date: 2024-04-30
Publication date: 2025-04-10

Abstract

Ein Schwingungsdämpfer (200, 400, 500, 600, 700, 800) zum Dämpfen einer Schwingung eines Bauteils (202) eines optischen Systems (100), aufweisend ein zumindest teilweise geschlossenes Gehäuse (204), eine Dämpfungsmasse (206), eine Drossel (208), mindestens eine Fluidkammer (210), und mindestens ein Federelement (212), wobei die mindestens eine Fluidkammer (212) durch das zumindest teilweise geschlossene Gehäuse (204) oder durch das zumindest teilweise geschlossene Gehäuse (204) und das mindestens ein Federelement (212) nach außen hin gasdicht oder vakuumdicht geschlossen, und mit einem Fluid gefüllt ist, wobei das Federelement (212) zwischen dem zumindest teilweise geschlossenen Gehäuse (204) und der Dämpfungsmasse (206) vorgesehen ist, um eine Bewegung der Dämpfungsmasse (206) in der Fluidkammer (210) zu federn, und wobei die Drossel (208) dazu ausgebildet ist, eine Fluidreibung zu erzeugen, durch die die Bewegung der Dämpfungsmasse (206) in der Fluidkammer (210) kontrolliert ist.

A vibration damper (200, 400, 500, 600, 700, 800) for damping a vibration of a component (202) of an optical system (100), comprising an at least partially closed housing (204), a damping mass (206), a throttle (208), at least one fluid chamber (210), and at least one spring element (212), wherein the at least one fluid chamber (212) is closed to the outside in a gas-tight or vacuum-tight manner by the at least partially closed housing (204) or by the at least partially closed housing (204) and the at least one spring element (212), and is filled with a fluid, wherein the spring element (212) is provided between the at least partially closed housing (204) and the damping mass (206) in order to cushion a movement of the damping mass (206) in the fluid chamber (210), and wherein the throttle (208) is designed to to generate a fluid friction by which the movement of the damping mass (206) in the fluid chamber (210) is controlled.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer, ein optisches System mit einem derartigen Schwingungsdämpfer und eine Lithographieanlage mit einem derartigen optischen System.The present invention relates to a vibration damper, an optical system comprising such a vibration damper and a lithography system comprising such an optical system.

Die Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird mit einer Lithographieanlage durchgeführt, welche ein Beleuchtungssystem und ein Projektionssystem aufweist. Das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (Retikel) wird hierbei mittels des Projektionssystems auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionssystems angeordnetes Substrat, beispielsweise einen Siliziumwafer, projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.Microlithography is used to manufacture microstructured components, such as integrated circuits. The microlithography process is carried out using a lithography system equipped with an illumination system and a projection system. The image of a mask (reticle) illuminated by the illumination system is projected by the projection system onto a substrate, such as a silicon wafer, coated with a light-sensitive layer (photoresist) and arranged in the image plane of the projection system in order to transfer the mask structure to the light-sensitive coating of the substrate.

Getrieben durch das Streben nach immer kleineren Strukturen bei der Herstellung integrierter Schaltungen werden derzeit EUV-Lithographieanlagen entwickelt, welche Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 0,1 nm bis 30 nm, insbesondere 13,5 nm, verwenden. Da die meisten Materialien Licht dieser Wellenlänge absorbieren, müssen bei solchen EUV-Lithographieanlagen reflektierende Optiken, das heißt Spiegel, anstelle von - wie bisher - brechenden Optiken, das heißt Linsen, eingesetzt werden.Driven by the pursuit of ever smaller structures in the production of integrated circuits, EUV lithography systems are currently being developed that use light with a wavelength in the range of 0.1 nm to 30 nm, particularly 13.5 nm. Since most materials absorb light at this wavelength, such EUV lithography systems must use reflective optics, i.e., mirrors, instead of the previously used refractive optics, i.e., lenses.

Die Spiegel können z. B. an einem Tragrahmen (Engl.: force frame) befestigt und wenigstens teilweise manipulierbar ausgestaltet sein, um eine Bewegung eines jeweiligen Spiegels in bis zu sechs Freiheitsgraden und damit eine hochgenaue Positionierung der Spiegel zueinander, insbesondere im pm-Bereich, zu ermöglichen. Somit können etwa im Betrieb der Lithographieanlage auftretende Änderungen der optischen Eigenschaften, z. B. infolge von thermischen Einflüssen, kompensiert werden.The mirrors can be mounted, for example, on a force frame and designed to be at least partially manipulable, allowing movement of each mirror in up to six degrees of freedom and thus highly precise positioning of the mirrors relative to each other, particularly in the pm range. This allows for compensation of changes in the optical properties that occur during operation of the lithography system, e.g., due to thermal influences.

Durch Effekte innerhalb wie außerhalb der EUV-Lithographieanlage können Bauteile der Lithographieanlage in Schwingungen versetzt werden. Diese können sich auf unterschiedliche Weise negativ auf den Mikrolithographieprozess auswirken: Einerseits können diese Schwingungen direkt auf die Position eines entsprechenden Spiegels und/oder einer Linse Einfluss nehmen. Andererseits können sie eine stabile Positionsregelung der entsprechenden Linse und/oder des entsprechenden Spiegels bzw. eine Positionsregelung mit hoher Regelgüte erschweren.Effects inside and outside the EUV lithography system can cause components of the lithography system to vibrate. These can negatively impact the microlithography process in various ways: On the one hand, these vibrations can directly influence the position of a corresponding mirror and/or lens. On the other hand, they can complicate stable position control of the corresponding lens and/or mirror, or position control with high control quality.

Entsprechend ist man bestrebt, kritische Bauteile, wie etwa die Spiegel, im Hinblick auf die parasitären Schwingungen zu isolieren (sog. Schwingungsisolation). In Projektionsoptiken (POB) von EUV-Lithographieanlagen werden zur Schwingungsdämpfung Entkopplungsstufen verwendet, um Anregungen aus äußeren Störungen zu filtern und so die Bewegungen der Tragstrukturen und damit der kritischen Bauteile zu reduzieren bzw. zu absorbieren.Accordingly, efforts are being made to isolate critical components, such as mirrors, from parasitic vibrations (so-called vibration isolation). In projection optics (POB) of EUV lithography systems, decoupling stages are used to dampen vibrations by filtering excitations from external disturbances and thus reducing or absorbing the movements of the support structures and thus of the critical components.

Derartige Schwingungsdämpfer können eine mit mindestens einer Feder gelagerte Dämpfungsmasse aufweisen. Der Schwingungsdämpfer ist beispielsweise mit der zu entkoppelnden bzw. zu dämpfenden Struktur bzw. dem Bauteil verbunden, um Schwingungen des Bauteils zu dämpfen.Such vibration dampers can comprise a damping mass supported by at least one spring. The vibration damper is connected, for example, to the structure or component to be decoupled or damped in order to dampen vibrations of the component.

Um die interne Resonanz der Dämpfungsmasse, insbesondere für hohe Schwingungsfrequenzen, zu dämpfen, sind Schwingungsdämpfer bekannt, die einen Tilger in Kombination mit einer Dämpfungsmasse verwenden. Derartige Schwingungsdämpfer werden oftmals als „tuned mass damper“ (TMD) bezeichnet. Wenn die schwingende Masse in einem TMD in Resonanz mit unerwünschten Schwingungen eines Bauteils steht, nimmt sie die Energie aus diesen Schwingungen auf und dissipiert sie. Dadurch werden die Schwingungen in des Bauteils gedämpft oder unter Kontrolle gehalten.To dampen the internal resonance of the damping mass, especially at high vibration frequencies, vibration dampers are known that combine a mass absorber with a damping mass. Such vibration dampers are often referred to as "tuned mass dampers" (TMDs). When the vibrating mass in a TMD resonates with unwanted vibrations of a component, it absorbs and dissipates the energy from these vibrations. This dampens or controls the vibrations in the component.

Ferner sind Schwingungsdämpfer bekannt, bei denen eine Dämpfung mittels Reibung erzeugt wird. Ein solcher, mittels Reibung funktionierender Schwingungsdämpfer ist eine Vorrichtung oder ein Mechanismus, der dazu verwendet wird, unerwünschte Vibrationen oder Schwingungen in einem System zu reduzieren oder zu dämpfen, indem er die Energie dieser Schwingungen in Wärme umwandelt, hauptsächlich durch die Erzeugung von Reibungskräften.Vibration dampers are also known, in which damping is achieved through friction. A friction damper is a device or mechanism used to reduce or dampen unwanted vibrations or oscillations in a system by converting the energy of these vibrations into heat, primarily through the generation of frictional forces.

Auch wenn bereits mehrere Dämpfungssysteme im Bereich von EUV-Lithographieanlagen offenbart sind, besteht fortwährend ein Weiterentwicklungsbedarf, da beispielsweise bei den bekannten Schwingungsdämpfern zumeist Kunststoffkomponenten (Fluorkautschuk (FKM), Perfluorelastomer (FFKM), „Gummi“) verwendet werden, was insbesondere in EUV- und/oder DUV-Anlagen Nachteile mit sich bringt. Beispielsweise können diese Kunststoffkomponenten innerhalb der Lithographieanlage eine Kontamination durch ein Ausgasen hervorrufen. Ferner kann es zu einem Ablösen einer Kunststoff- bzw. Gummi-Metall-Verbindung innerhalb des Schwingungsdämpfers kommen, was dazu führen kann, dass Partikel innerhalb der Lithographieanlage freigesetzt werden. Zudem handelt es sich bei den bekannten Systemen um eine frequenzabhängige Dämpfung, was dazu führt, dass in bestimmten Frequenzbereichen die Dämpfung nicht ausreichend ist. Zudem sind die verwendeten Kunststoffkomponenten in Bezug auf PFAS als kritisch anzusehen. PFAS steht für „per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen“ (Per- and Polyfluoroalkyl Substances) und bezeichnet eine Gruppe von chemischen Verbindungen, die Fluoratome in ihrer Molekülstruktur enthalten.Even though several damping systems have already been disclosed in the field of EUV lithography systems, there is a constant need for further development, since, for example, the known vibration dampers mostly use plastic components (fluororubber (FKM), perfluoroelastomer (FFKM), "rubber"), which has disadvantages, particularly in EUV and/or DUV systems. For example, these plastic components can cause contamination within the lithography system through outgassing. Furthermore, a plastic or rubber-metal connection within the vibration damper can detach, which can lead to particles being released within the lithography system. In addition, the known systems involve frequency-dependent damping, which means that at certain frequencies frequency ranges, the attenuation is insufficient. Furthermore, the plastic components used are considered critical with regard to PFAS. PFAS stands for "per- and polyfluoroalkyl substances" and refers to a group of chemical compounds that contain fluorine atoms in their molecular structure.

Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, zumindest ein verbessertes optisches System bereitzustellen.Against this background, it is an object of the present invention to provide at least one improved optical system.

Demgemäß wird ein Schwingungsdämpfer vorgeschlagen, aufweisend ein zumindest teilweise geschlossenes Gehäuse, eine Dämpfungsmasse, eine Drossel, mindestens eine Fluidkammer und mindestens ein Federelement. Die mindestens eine Fluidkammer ist durch das zumindest teilweise geschlossene Gehäuse oder durch das zumindest teilweise geschlossene Gehäuse und das mindestens ein Federelement nach außen hin gasdicht oder vakuumdicht geschlossen. Die mindestens eine Fluidkammer ist mit mindestens einem Fluid gefüllt. Das Federelement ist zwischen dem zumindest teilweise geschlossenen Gehäuse und der Dämpfungsmasse vorgesehen, um eine Bewegung der Dämpfungsmasse in der Fluidkammer zu federn. Die Drossel ist dazu ausgebildet, eine Fluidreibung zu erzeugen, durch die die Bewegung der Dämpfungsmasse in der Fluidkammer kontrolliert oder kontrollierbar oder einstellbar ist.Accordingly, a vibration damper is proposed, comprising an at least partially closed housing, a damping mass, a throttle, at least one fluid chamber, and at least one spring element. The at least one fluid chamber is closed to the outside in a gas-tight or vacuum-tight manner by the at least partially closed housing or by the at least partially closed housing and the at least one spring element. The at least one fluid chamber is filled with at least one fluid. The spring element is provided between the at least partially closed housing and the damping mass in order to cushion a movement of the damping mass in the fluid chamber. The throttle is designed to generate fluid friction by means of which the movement of the damping mass in the fluid chamber is controlled or controllable or adjustable.

In Bezug auf den vorliegenden Schwingungsdämpfer bezieht sich der Begriff „zumindest teilweise geschlossenes Gehäuse“ vorzugsweise auf eine äußere Umhüllung oder Verkleidung des Schwingungsdämpfer, die die Fluidkammer zumindest teilweise oder vollständig umgibt. Das Gehäuse kann also teilweise geschlossen sein, was bedeutet, dass es nicht vollständig abgedichtet oder versiegelt sein muss, sondern beispielsweise zumindest einseitig geöffnet sein kann. Ist das Gehäuse vollständig geschlossen oder vollständig verschließbar, wird das Gehäuse vorzugsweise verwendet, um die Fluidkammer nach außen hin abzudichten. Ist das Gehäuse hingegen nur teilweise geschlossen, wird ein derartiges Gehäuse vorzugsweise in Kombination mit dem mindestens einem Federelement verwendet, um die Fluidkammer nach außen hin abzudichten. Diese Abdichtung erfolgt vorzugsweise so, dass kein Gas in die Fluidkammer von außen eindringen kann (gasdicht), oder dass die Fluidkammer vollständig von der äußeren Umgebung abgetrennt ist (vakuumdicht). Die Gasdichtigkeit oder Vakuumdichtigkeit ist bevorzugt, um das Fluid innerhalb der Kammer unter bestimmten Bedingungen zu halten, ohne dass Leckagen oder unerwünschter Austausch mit der Umgebung auftreten.With regard to the present vibration damper, the term "at least partially closed housing" preferably refers to an outer casing or covering of the vibration damper that at least partially or completely surrounds the fluid chamber. The housing can therefore be partially closed, which means that it does not have to be completely sealed or sealed, but can, for example, be open at least on one side. If the housing is completely closed or completely closable, the housing is preferably used to seal the fluid chamber from the outside. If, on the other hand, the housing is only partially closed, such a housing is preferably used in combination with the at least one spring element to seal the fluid chamber from the outside. This sealing is preferably achieved such that no gas can penetrate into the fluid chamber from the outside (gas-tight), or such that the fluid chamber is completely separated from the external environment (vacuum-tight). Gas-tightness or vacuum-tightness is preferred in order to keep the fluid within the chamber under certain conditions without leaks or undesired exchange with the environment occurring.

In Bezug auf den vorliegenden Schwingungsdämpfer bezieht sich der Begriff „Dämpfungsmasse“ auf eine spezielle Art von Masse oder Gewicht, die in dem Schwingungsdämpfer vorgesehen ist, um die Vibrationen und/oder Schwingungen des Bauteils zu reduzieren und/oder zu kontrollieren. Die Dämpfungsmasse dient dazu, die Energie der Schwingungen zu absorbieren oder zu dissipieren und somit die Bewegung der schwingenden Komponenten zu verlangsamen. Die Dämpfungsmasse ist vorzugsweise so dimensioniert und/oder platziert, dass sie die Schwingungen des Bauteils reduziert und/oder dämpft. Dies geschieht durch die Umwandlung von kinetischer Energie (Energie der Bewegung) in andere Formen von Energie, wie beispielsweise Wärme oder potenzielle Energie. Besonders bevorzugt kann die Dämpfungsmasse zumindest in einigen Ausführungen des Schwingungsdämpfers nachträglich angepasst bzw. getuned werden.With regard to the present vibration damper, the term "damping mass" refers to a special type of mass or weight provided in the vibration damper to reduce and/or control the vibrations and/or oscillations of the component. The damping mass serves to absorb or dissipate the energy of the vibrations and thus slow down the movement of the vibrating components. The damping mass is preferably dimensioned and/or positioned such that it reduces and/or dampens the vibrations of the component. This occurs by converting kinetic energy (energy of movement) into other forms of energy, such as heat or potential energy. Particularly preferably, the damping mass can be subsequently adjusted or tuned, at least in some embodiments of the vibration damper.

In Bezug auf den vorliegenden Schwingungsdämpfer bezieht sich der Begriff „Drossel“ vorzugsweise auf mindestens eine Komponente oder Vorrichtung, die den Fluss von Fluid innerhalb des Schwingungsdämpfers begrenzt oder reguliert. Die Drossel dient vorzugsweise dazu, die Bewegung der schwingenden Komponenten, d.h. der Dämpfungsmasse, zu verlangsamen und die Energie, die durch die Schwingung erzeugt wird, zu dissipieren oder zu absorbieren.With reference to the present vibration damper, the term "throttle" preferably refers to at least one component or device that limits or regulates the flow of fluid within the vibration damper. The throttle preferably serves to slow the movement of the vibrating components, i.e., the damping mass, and to dissipate or absorb the energy generated by the vibration.

In Bezug auf den vorliegenden Schwingungsdämpfer bezieht sich der Begriff „Fluidkammer“ vorzugsweise einen Raum oder eine Kammer innerhalb des Schwingungsdämpfer, der mit einem Fluid (bspw. Gas oder Flüssigkeit) gefüllt ist und/oder in dem sich das Fluid bewegt.With respect to the present vibration damper, the term “fluid chamber” preferably refers to a space or chamber within the vibration damper that is filled with a fluid (e.g., gas or liquid) and/or in which the fluid moves.

In Bezug auf den vorliegenden Schwingungsdämpfer bezieht sich der Begriff „Federelement“ auf eine Komponente, die dazu verwendet wird, die Schwingungen und/oder Vibrationen der Dämpfungsmasse zu kontrollieren und/oder zu reduzieren. Das Federelement ist dafür verantwortlich, die Rückstellkraft oder Steifigkeit des Schwingungsdämpfers einzuführen, die erforderlich ist, um die schwingende bzw. sich bewegende Dämpfungsmasse in ihre Ruhelage zurückzuführen und/oder die Energie der Schwingung der Dämpfungsmasse zu absorbieren und/oder zu dissipieren. Das Federelement erzeugt vorzugsweise eine Rückstellkraft, die dazu dient, die schwingende oder bewegliche Dämpfungsmasse in ihre Gleichgewichtsposition zurückzubringen, nachdem sie von äußeren Kräften oder Schwingungen abgelenkt wurden. Die Steifigkeit und/oder Federkonstante des Federelements bestimmt vorzugsweise, wie stark die Rückstellkraft ist und wie stark sie auf die schwingenden Teile des Systems wirkt. Die Auswahl der richtigen Federkonstante ist entscheidend für die Effektivität des Schwingungsdämpfers. Je nach den Anforderungen und/oder Eigenschaften des Schwingungsdämpfers kann die Art und/oder das Design des Federelements angepasst werden. Es gibt verschiedene Arten von Federelementen, darunter Schraubenfedern, Blattfedern, Gummifedern und viele andere, die je nach Anwendung ausgewählt werden können.In relation to the present vibration damper, the term "spring element" refers to a component used to control and/or reduce the oscillations and/or vibrations of the damping mass. The spring element is responsible for introducing the restoring force or stiffness of the vibration damper required to return the oscillating or moving damping mass to its rest position and/or to absorb and/or dissipate the energy of the vibration of the damping mass. The spring element preferably generates a restoring force that serves to return the oscillating or moving damping mass to its equilibrium position after it has been deflected by external forces or vibrations. The stiffness and/or spring constant of the spring element preferably determines how strong the restoring force is and how strongly it acts on the oscillating parts of the system. The selection of the correct spring constant is crucial for the effectiveness of the Vibration damper. Depending on the requirements and/or characteristics of the vibration damper, the type and/or design of the spring element can be customized. There are various types of spring elements, including coil springs, leaf springs, rubber springs, and many others, which can be selected depending on the application.

Der vorliegende Schwingungsdämpfer nutzt eine Fluidreibung innerhalb der mindestens einen Fluidkammer zur Schwingungsdämpfung und/oder zur Schwingungstilgung des mindestens einen Bauteils. Der Begriff „Schwingungsdämpfer“ kann vorliegend als Synonym für den Begriff „Schwingungstilger“ genutzt werden. Die Dämpfungswirkung des Schwingungsdämpfers basiert mit anderen Worten auf der Bewegung der Dämpfungsmasse innerhalb der Fluidkammer bzw. innerhalb des Fluides sowie auf der mindestens einen Drossel. Eine Steifigkeit des Schwingungsdämpfers kann vorzugsweise über eine Auslegung der Steifigkeitsparameter des mindestens einen Federelements bestimmt werden. Ferner macht sich der vorliegende Schwingungsdämpfer eine Fluidfederwirkung innerhalb der mindestens einen Fluidkammer zunutze. Der vorliegende Schwingungsdämpfer ist vorzugsweise dazu ausgebildet, die Schwingung des Bauteils in mindestens einer Schwingungsdämpfungsrichtung zu dämpfen. Die Dämpfungsmasse bewegt sich dabei vorzugsweise entlang der mindestens einen Schwingungsrichtung. Es handelt sich also vorzugsweise um eine translatorische Schwingungsdämpfung. The present vibration damper utilizes fluid friction within the at least one fluid chamber to dampen vibrations and/or to absorb vibrations of the at least one component. The term "vibration damper" can be used herein as a synonym for the term "vibration absorber." In other words, the damping effect of the vibration damper is based on the movement of the damping mass within the fluid chamber or within the fluid, as well as on the at least one throttle. The stiffness of the vibration damper can preferably be determined by designing the stiffness parameters of the at least one spring element. Furthermore, the present vibration damper utilizes a fluid spring effect within the at least one fluid chamber. The present vibration damper is preferably designed to dampen the vibration of the component in at least one vibration damping direction. The damping mass preferably moves along the at least one vibration direction. This preferably involves translational vibration damping.

Der vorliegende Schwingungsdämpfer ist aus mehreren Gründen vorteilhaft. Einerseits ermöglicht der vorliegende Schwingungsdämpfer eine einfache und kostengünstige Schwingungsdämpfung von Bauteilen bzw. Systemkomponenten, wie etwa Spiegeln, Tragstrukturen und/oder Linsen usw., einer Lithographieanlage durch die Verwendung von Elementen, die eine Luftreibung aufweisen. Zudem weist der vorliegende Schwingungsdämpfer ein viskoses Dämpfungsverhalten auf. Dies ist aus mehrerlei Gründen vorteilhaft. Zum einen kann der viskos dämpfende Schwingungsdämpfer Energie aus den Schwingungen des Bauteils absorbieren und in Wärme umwandeln, was dazu beiträgt, die kinetische Energie des schwingenden Bauteils zu reduzieren, was letztendlich zu einer Verringerung der Schwingungsamplitude bzw. der Schwingungsmodi führt. Ferner stellt der viskos dämpfende Schwingungsdämpfer eine breitbandige Dämpfung bereit, was bedeutet, dass er eine Vielzahl von Schwingungsfrequenzen effektiv dämpfen kann. Im Vergleich zu einigen anderen Dämpfungstechnologien, die die Steifigkeit eines Systems beeinflussen können, hat der vorliegend verwendete viskos dämpfende Schwingungsdämpfer eine geringere Auswirkung auf die Steifigkeit des Gesamtsystems. Dies ermöglicht es, die Schwingungssteuerung ohne erhebliche Kompromisse bei der strukturellen Integrität zu verbessern. Der vorliegende Schwingungsdämpfer verursacht zudem keinen durch Abrieb verursachten Partikelausstoß innerhalb der Lithographieanlage. Zudem ist durch den vorliegenden Schwingungsdämpfer ein PFAS-freies Design möglich, wodurch neuartigen Auflagen und/oder Umweltanforderungen entsprochen werden kann. Ebenfalls verfügt der vorliegende Schwingungsdämpfer über einen trivialen Aufbau und ist somit kostengünstig und einfach herzustellen. Auch ist der vorliegende Schwingungsdämpfer vergleichsweise einfach zu modellieren, was eine Auslegung erleichtert. Ebenfalls verfügt der vorliegende Schwingungsdämpfer über einen robusten Aufbau, der vergleichsweise wartungsarm ist. Zudem kann durch die mindestens eine Fluidkammer ein gekapselter Aufbau des Schwingungsdämpfers bereitgestellt werden. Die Fluidkammer ist dabei insbesondere gegenüber Vakuum oder einer anderen, wählbaren Atmosphäre abgeschlossen, was den vorliegenden Schwingungsdämpfer besonders für EUV- und/oder DUV-Anwendungen bevorzugt erscheinen lässt.This vibration damper is advantageous for several reasons. Firstly, it enables simple and cost-effective vibration damping of components or system components, such as mirrors, support structures, and/or lenses, of a lithography system through the use of elements that exhibit air friction. Furthermore, this vibration damper exhibits viscous damping behavior. This is advantageous for several reasons. Firstly, the viscous damping vibration damper can absorb energy from the component's vibrations and convert it into heat, which helps reduce the kinetic energy of the vibrating component, ultimately leading to a reduction in the vibration amplitude or vibration modes. Furthermore, the viscous damping vibration damper provides broadband damping, meaning it can effectively dampen a wide range of vibration frequencies. Compared to some other damping technologies that can influence the stiffness of a system, the viscous damping vibration damper used here has a smaller impact on the stiffness of the overall system. This allows for improved vibration control without significant compromises in structural integrity. Furthermore, the present vibration damper does not cause particle emissions due to abrasion within the lithography system. Furthermore, the present vibration damper enables a PFAS-free design, which can meet new regulations and/or environmental requirements. Furthermore, the present vibration damper has a trivial structure and is therefore cost-effective and easy to manufacture. Furthermore, the present vibration damper is comparatively easy to model, which facilitates design. Furthermore, the present vibration damper has a robust structure that requires comparatively little maintenance. Furthermore, the at least one fluid chamber can provide an encapsulated structure for the vibration damper. The fluid chamber is sealed off from vacuum or another selectable atmosphere, which makes the present vibration damper particularly suitable for EUV and/or DUV applications.

Gemäß einer Ausführungsform ist das Gehäuse vollständig geschlossen und begrenzt die mindestens eine Fluidkammer nach außen hin. Die Dämpfungsmasse ist vollständig innerhalb der mindestens einen Fluidkammer angeordnet. Die Dämpfungsmasse ist durch die Schwingung des Bauteils zur Bewegung innerhalb der mindestens eine Fluidkammer anregbar, um die Schwingung des Bauteils zu dämpfen.According to one embodiment, the housing is completely closed and delimits the at least one fluid chamber to the outside. The damping mass is arranged entirely within the at least one fluid chamber. The damping mass can be excited by the vibration of the component to move within the at least one fluid chamber in order to dampen the vibration of the component.

Mit anderen Worten ist die gesamte Dämpfungsmasse, die dazu dient, die Schwingungen zu kontrollieren oder zu reduzieren, innerhalb der Fluidkammer oder der Kammer mit dem Dämpfungsmedium platziert. Die Fluidkammer kann mit Flüssigkeit oder Gas gefüllt sein. Diese Anordnung ermöglicht es, die Dämpfungsmasse in direkten Kontakt mit dem Dämpfungsmedium bzw. dem Dämpfungsfluid zu bringen, um die Schwingungsdämpfung zu erreichen. Die Dämpfungsmasse ist durch die Schwingung des Bauteils zur Bewegung innerhalb der mindestens einen Fluidkammer anregbar, um die Schwingung des Bauteils zu dämpfen. Die Dämpfungsmasse ist also derart angeordnet, dass sie sich innerhalb der Fluidkammer bewegen kann, wenn das Bauteil, an dem der Schwingungsdämpfer angebracht ist, schwingt und/oder vibriert. Die Schwingung des Bauteils regt die Dämpfungsmasse zur Bewegung an. Während diese Bewegung stattfindet, erfolgt eine Interaktion zwischen der Dämpfungsmasse und dem Dämpfungsfluid in der Fluidkammer. Dies ermöglicht es der Dämpfungsmasse, die Schwingungen des Bauteils zu absorbieren und zu dämpfen, was zur Reduzierung der Schwingungsamplitude bzw. der Schwingungsmodi führt.In other words, the entire damping mass, which serves to control or reduce the vibrations, is placed within the fluid chamber or the chamber containing the damping medium. The fluid chamber can be filled with liquid or gas. This arrangement allows the damping mass to be brought into direct contact with the damping medium or damping fluid in order to achieve vibration damping. The damping mass can be excited to move within the at least one fluid chamber by the vibration of the component in order to dampen the vibration of the component. The damping mass is therefore arranged such that it can move within the fluid chamber when the component to which the vibration damper is attached oscillates and/or vibrates. The vibration of the component excites the damping mass to move. During this movement, an interaction occurs between the damping mass and the damping fluid in the fluid chamber. This allows the damping mass to absorb and dampen the vibrations of the component, which leads to a reduction in the vibration amplitude or vibration modes.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Drossel durch mindestens eine Bohrung in der Dämpfungsmasse ausgebildet.According to one embodiment, the throttle is formed by at least one bore in the damping mass.

Die Drossel in dem vorliegenden Schwingungsdämpfer kann auf verschiedene Arten implementiert werden. Eine bevorzugte Methode besteht darin, ein, insbesondere enges, Durchflussloch bzw. eine Bohrung oder eine verengte Passage in der Dämpfungsmasse oder einer sonstigen Komponente des Schwingungsdämpfers vorzusehen, durch die das Dämpfungsmedium (Flüssigkeit oder Gas) bei Bewegung der Dämpfungsmasse strömt. Dieser Engpass erzeugt einen Widerstand gegen den Fluss des Mediums und bewirkt eine Verlangsamung der Bewegung der Dämpfungsmasse und derart eine Dämpfung der Schwingung der Dämpfungsmasse. Die mindestens eine Bohrung ist vorzugsweise eine Durchgangsbohrung durch die Dämpfungsmasse. Besonders bevorzugt wird die Drossel durch mehrere solcher Bohrungen durch die Dämpfungsmasse bereitgestellt. Die mindestens eine Bohrung verläuft vorzugsweise parallel oder im Wesentlichen parallel zu einer Schwingungsdämpfungsrichtung.The throttle in the present vibration damper can be implemented in various ways. A preferred method consists in providing a particularly narrow flow hole or bore or a constricted passage in the damping mass or another component of the vibration damper, through which the damping medium (liquid or gas) flows when the damping mass moves. This bottleneck creates resistance to the flow of the medium and causes a slowing of the movement of the damping mass, thus damping the vibration of the damping mass. The at least one bore is preferably a through-bore through the damping mass. Particularly preferably, the throttle is provided by a plurality of such bores through the damping mass. The at least one bore preferably runs parallel or substantially parallel to a vibration damping direction.

Gemäß einer Ausführungsform weist das Federelement eine Festkörperfeder oder eine Spiralfeder oder eine Tellerfeder oder eine Metall-Membran-Feder auf.According to one embodiment, the spring element comprises a solid spring or a spiral spring or a disc spring or a metal membrane spring.

Eine mechanische Steifigkeit des Schwingungsdämpfers kann also vorzugsweise über die Auswahl eines geeigneten Federelements eingestellt und designt werden. Auch andere Arten von Federelementen sind vorstellbar, so dass die vorliegende Aufzählung nur beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen ist. Eine Festkörperfeder ist ein Federelement, das aus einem festen Material besteht, normalerweise aus Metall oder Kunststoff. Die Festkörperfeder kann in verschiedenen Formen und/oder Geometrien vorliegen, wie zum Beispiel als Stabfeder, Blattfeder oder Schraubenfeder. Festkörperfedern erzeugen eine Rückstellkraft, wenn sie gedehnt oder zusammengedrückt werden, und dienen dazu, die Bewegung von Teilen in einem mechanischen System zu steuern oder zu dämpfen. Eine Spiralfeder ist eine spezielle Form der Festkörperfeder, die in einer Spirale gewickelt ist. Die Spiralfeder ermöglicht eine lineare Federbewegung. Die Spiralfeder erzeugt eine Rückstellkraft, wenn sie axial gedehnt oder zusammengedrückt wird. Eine Tellerfeder, auch als Scheibenfeder oder Belleville-Feder bekannt, ist eine konische Scheibenfeder, die in der Regel aus Metall gefertigt ist. Sie wird verwendet, um eine hohe Federkraft in begrenztem Raum zu erzeugen. Tellerfedern können einzeln oder gestapelt verwendet werden und erzeugen eine Rückstellkraft, wenn sie axial belastet werden. Eine Metall-Membran-Feder ist eine Art von Feder, die aus einer dünnen, vorzugsweise auch gewölbten Metallplatte oder Membran besteht. Die Metallplatte oder Membran wird deformiert, wenn Druck oder eine äußere Kraft auf sie ausgeübt wird, und erzeugt so eine Rückstellkraft.The mechanical stiffness of the vibration damper can therefore be adjusted and designed preferably by selecting a suitable spring element. Other types of spring elements are also conceivable, so the present list is only exemplary and not limiting. A solid spring is a spring element made of a solid material, usually metal or plastic. The solid spring can be available in various shapes and/or geometries, such as a bar spring, leaf spring, or coil spring. Solid springs generate a restoring force when they are stretched or compressed and are used to control or dampen the movement of parts in a mechanical system. A coil spring is a special form of solid spring that is wound in a spiral. The coil spring enables linear spring movement. The coil spring generates a restoring force when it is axially stretched or compressed. A disc spring, also known as a disk spring or Belleville spring, is a conical disk spring, usually made of metal. It is used to generate a high spring force in a confined space. Disc springs can be used individually or stacked and generate a restoring force when subjected to an axial load. A metal-diaphragm spring is a type of spring consisting of a thin, preferably curved, metal plate or diaphragm. The metal plate or diaphragm deforms when pressure or an external force is applied to it, thus generating a restoring force.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Metall-Membran-Feder im Wesentlichen orthogonal zu einer Schwingungsdämpfungsrichtung zwischen dem Gehäuse und der Dämpfungsmasse angeordnet.According to one embodiment, the metal diaphragm spring is arranged substantially orthogonally to a vibration damping direction between the housing and the damping mass.

In anderen Worten ist die Metall-Membran-Feder so ausgerichtet, dass ihre Hauptebene oder ihre Hauptfläche rechtwinklig zur Richtung der Schwingungen ausgerichtet ist. Die Metall-Membran-Feder ist zwischen dem Gehäuse und der Dämpfungsmasse angeordnet, steht also zumindest abschnittsweise mit dem Gehäuse und zumindest abschnittsweise mit der Dämpfungsmasse in einer Wirkverbindung. Indem die Metall-Membran-Feder orthogonal zur Schwingungsdämpfungsrichtung positioniert ist, kann sie auf Schwingungen oder Bewegungen in dieser Richtung empfindlicher reagieren.In other words, the metal-diaphragm spring is oriented so that its main plane or surface is perpendicular to the direction of vibration. The metal-diaphragm spring is arranged between the housing and the damping mass, thus being operatively connected at least in part to the housing and at least in part to the damping mass. By positioning the metal-diaphragm spring orthogonal to the vibration damping direction, it can react more sensitively to vibrations or movements in that direction.

Gemäß einer Ausführungsform sind durch die Anordnung der Metall-Membran-Feder in dem Gehäuse zwei durch die Metall-Membran-Feder voneinander getrennte Fluidkammern ausgebildet.According to one embodiment, the arrangement of the metal membrane spring in the housing forms two fluid chambers separated from each other by the metal membrane spring.

Durch die spezielle Anordnung der Metall-Membran-Feder innerhalb des Gehäuses entstehen zwei separate Fluidkammern oder Räume innerhalb des Gehäuses. The special arrangement of the metal diaphragm spring within the housing creates two separate fluid chambers or spaces within the housing.

Diese Fluidkammern sind voneinander getrennt, was bedeutet, dass sie nicht direkt miteinander verbunden sind und jeweils ihre eigene Kammer bilden. Zum Beispiel könnten die beiden Fluidkammern dazu dienen, Flüssigkeiten oder Gase in getrennten Räumen zu isolieren oder um bestimmte Funktionen im Schwingungsdämpfer zu erfüllen, wie die Steuerung von Druck, Dämpfung oder anderen physikalischen Eigenschaften.These fluid chambers are separated from each other, meaning they are not directly connected and each forms its own chamber. For example, the two fluid chambers could be used to isolate liquids or gases in separate spaces or to perform specific functions within the vibration damper, such as controlling pressure, damping, or other physical properties.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Drossel durch mindestens eine Bohrung in der Metall-Membran-Feder ausgebildet.According to one embodiment, the throttle is formed by at least one bore in the metal membrane spring.

Eine Möglichkeit, die Drossel bereitzustellen, besteht darin, ein, insbesondere enges, Durchflussloch bzw. eine Bohrung oder eine verengte Passage in der Metall-Membran-Feder vorzusehen, durch die das Dämpfungsmedium (Flüssigkeit oder Gas) bei Bewegung der Dämpfungsmasse und somit auch der Metall-Membran-Feder strömt. Dieser Engpass erzeugt einen Widerstand gegen den Fluss des Mediums und bewirkt eine Verlangsamung der Bewegung der Dämpfungsmasse und derart eine Dämpfung der Schwingung der Dämpfungsmasse. Die mindestens eine Bohrung ist vorzugsweise eine Durchgangsbohrung durch die Metall-Membran-Feder. Besonders bevorzugt wird die Drossel durch mehrere solcher Bohrungen durch die Metall-Membran-Feder bereitgestellt. Die mindestens eine Bohrung verläuft vorzugsweise parallel oder im Wesentlichen parallel zu einer Schwingungsdämpfungsrichtung.One way to provide the throttle is to provide a particularly narrow flow hole or bore or constricted passage in the metal diaphragm spring through which the damping medium (liquid or gas) flows when the damping mass, and thus also the metal diaphragm spring, moves. This bottleneck creates resistance to the flow of the medium and causes a slowing of the movement of the damping mass, thus damping the vibration of the damping mass. The at least one bore is preferably a through-bore through the metal diaphragm spring. Particularly preferably, the throttle is provided by several such bores through the metal diaphragm spring. The at least one bore preferably runs parallel or substantially parallel to a vibration damping direction.

Gemäß einer Ausführungsform weist der Schwingungsdämpfer ein Drosselelement auf, das an der Dämpfungsmasse vorgesehen und innerhalb einer der zwei Fluidkammern angeordnet ist, wobei das Drosselelement mindestens eine Bohrung aufweist, durch die die Drossel ausgebildet.According to one embodiment, the vibration damper comprises a throttle element which is provided on the damping mass and arranged within one of the two fluid chambers, wherein the throttle element has at least one bore through which the throttle is formed.

Das Drosselelement kann als Anbauteil an der Dämpfungsmasse vorgesehen sein. Das Drosselelement kann alternativ einstückig mit der Dämpfungsmasse ausgebildet sein. Das Drosselelement kann beispielsweise eine scheiben- oder plattenförmige Komponente aufweisen, die orthogonal oder im Wesentlichen orthogonal zu der Schwingungsdämpfungsrichtung ausgebildet ist. In dem Drosselelement kann die Drossel durch mindestens eine Bohrung bereitgestellt sein. Besonders bevorzugt wird die Drossel durch mehrere solcher Bohrungen durch das Drosselelement bzw. durch die scheiben- oder plattenförmige Komponente bereitgestellt. Die mindestens eine Bohrung verläuft vorzugsweise parallel oder im Wesentlichen parallel zu der Schwingungsdämpfungsrichtung.The throttle element can be provided as an attachment to the damping mass. Alternatively, the throttle element can be formed integrally with the damping mass. The throttle element can, for example, have a disc- or plate-shaped component that is formed orthogonally or substantially orthogonally to the vibration damping direction. In the throttle element, the throttle can be provided by at least one bore. Particularly preferably, the throttle is provided by several such bores through the throttle element or through the disc- or plate-shaped component. The at least one bore preferably runs parallel or substantially parallel to the vibration damping direction.

Gemäß einer Ausführungsform unterscheidet sich ein Druck in einer der zwei Fluidkammern von einem Druck in der anderen der zwei Fluidkammern.According to one embodiment, a pressure in one of the two fluid chambers differs from a pressure in the other of the two fluid chambers.

Mit anderen Worten weisen die beiden Fluidkammern, die gemäß der vorherigen Beschreibung durch die Anordnung der Metall-Membran-Feder im Gehäuse oder auf sonstige Weise konstruktiv voneinander getrennt sind, unterschiedliche Druckwerte aufweisen. Der Druckunterschied kann auf verschiedene Weisen erzeugt oder aufrechterhalten werden und hängt von den spezifischen Eigenschaften und Anforderungen des Schwingungsdämpfers ab. Beispielsweise kann der Druck in einer der beiden Fluidkammern deutlich höher oder deutlich geringer als in der anderen der beiden Fluidkammern sein. Der Druckunterschied kann vorzugsweise dazu dienen, die Federsteifigkeit der Fluid-Federung einzustellen.In other words, the two fluid chambers, which, as described above, are structurally separated from each other by the arrangement of the metal diaphragm spring in the housing or by some other means, have different pressure values. The pressure difference can be created or maintained in various ways and depends on the specific properties and requirements of the vibration damper. For example, the pressure in one of the two fluid chambers can be significantly higher or significantly lower than in the other of the two fluid chambers. The pressure difference can preferably be used to adjust the spring stiffness of the fluid suspension.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Drossel durch einen Bypass zwischen den zwei Fluidkammern ausgebildet. Der Bypass weist ein Drosselventil auf. Besonders bevorzugt ist der Bypass in einem Abschnitt des Gehäuses integriert.According to one embodiment, the throttle is formed by a bypass between the two fluid chambers. The bypass has a throttle valve. Particularly preferably, the bypass is integrated into a portion of the housing.

Eine derartige als Bypass ausgebildete Drossel verbindet vorzugsweise die beiden getrennten Fluidkammern miteinander. Der Vorteil dabei ist, dass eine von außen einstellbare Dämpfungswirkung erzielt werden kann. Die Drossel kann somit einstellbar sein, um die Dämpfungseigenschaften des Schwingungsdämpfers an die Anforderungen der jeweiligen Anwendung anzupassen. Durch Ändern der Größe des Durchflusslochs oder der Einstellungen der Drosselvorrichtung kann die Dämpfung beispielsweise erhöht oder verringert werden. Die Stärke der Luftreibung kann über die vorzugsweise als Blende ausbildbare Drossel angepasst werden. Je nach Ausführung leistet die Fluid-federnde Dämpfungsmasse keinen Beitrag zur Gesamtsteifigkeit des Schwingungsdämpfers. Der Bypass kann auch über eine in dem Gehäuse ausgebildeten Kanal ausgebildet sein. Demnach kann der Bypass in dem Gehäuse integriert sein, was insbesondere eine Bauraumanforderung verringert. So kann der Schwingungsdämpfer kompakt und platzsparend ausgebildet werden. Dies ist insbesondere bei einem Retrofit des Schwingungsdämpfers von Vorteil, da bei bestehenden Lithographieanlagen die Bauraumanforderungen nachträglich nicht mehr anpassbar sind.Such a throttle, designed as a bypass, preferably connects the two separate fluid chambers. The advantage of this is that an externally adjustable damping effect can be achieved. The throttle can thus be adjustable to adapt the damping properties of the vibration damper to the requirements of the respective application. For example, by changing the size of the flow hole or the settings of the throttle device, the damping can be increased or decreased. The strength of the air friction can be adjusted via the throttle, which is preferably designed as an orifice. Depending on the design, the fluid-spring damping mass does not contribute to the overall stiffness of the vibration damper. The bypass can also be formed via a channel formed in the housing. Accordingly, the bypass can be integrated into the housing, which in particular reduces the installation space requirements. This allows the vibration damper to be designed compactly and space-savingly. This is particularly advantageous when retrofitting the vibration damper, since the installation space requirements of existing lithography systems cannot be subsequently adjusted.

Gemäß einer Ausführungsform weist das Federelement eine Metall-Membran-Feder auf, wobei die mindestens eine Fluidkammer durch das zumindest teilweise geschlossene Gehäuse und die Metall-Membran-Feder nach außen hin gasdicht oder vakuumdicht geschlossen ist, wobei der Schwingungsdämpfer ein Drosselelement aufweist, das an der Dämpfungsmasse vorgesehen und innerhalb der mindestens einen Fluidkammer angeordnet ist, wobei das Drosselelement mindestens eine Bohrung aufweist, durch die die Drossel ausgebildet ist.According to one embodiment, the spring element comprises a metal diaphragm spring, wherein the at least one fluid chamber is closed to the outside in a gas-tight or vacuum-tight manner by the at least partially closed housing and the metal diaphragm spring, wherein the vibration damper comprises a throttle element which is provided on the damping mass and arranged within the at least one fluid chamber, wherein the throttle element has at least one bore through which the throttle is formed.

Das Gehäuse kann zumindest einseitig geöffnet sein. Die offene Seite des Gehäuses wird im zusammengebauten Zustand des Schwingungsdämpfers durch die Metall-Membran-Feder verschlossen. Die Metall-Membran-Feder dichtet das Gehäuse nach außen hin gasdicht oder vakuumdicht ab. Durch diese Ausführung kann Bauraum eingespart werden, da der Schwingungsdämpfer kompakter gestaltet werden kann. Die Dämpfungsmasse ist zudem leichter austauschbar und/oder kann auch nachträglich „getuned“ werden. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass die Dämpfungsmasse zumindest einseitig von außen zugänglich ist. Zudem kann in diese Ausführung durch eine Druckanpassung in der Fluidkammer eine variable Steifigkeitsanpassung erfolgen. Ebenfalls ist die Ausführungsform von Vorteil, da die Eigenfrequenz der Dämpfungsmasse aufgrund der Zugänglichkeit von außen einfacher bestimmt werden kann. Das Drosselelement kann als Anbauteil an der Dämpfungsmasse vorgesehen sein. Das Drosselelement kann alternativ einstückig mit der Dämpfungsmasse ausgebildet sein. Das Drosselelement kann beispielsweise eine scheiben- oder plattenförmige Komponente aufweisen, die orthogonal oder im Wesentlichen orthogonal zu der Schwingungsdämpfungsrichtung ausgebildet ist. In dem Drosselelement kann die Drossel durch mindestens eine Bohrung bereitgestellt sein. Besonders bevorzugt wird die Drossel durch mehrere solcher Bohrungen durch das Drosselelement bzw. durch die scheiben- oder plattenförmige Komponente bereitgestellt. Die mindestens eine Bohrung verläuft vorzugsweise parallel oder im Wesentlichen parallel zu der Schwingungsdämpfungsrichtung.The housing can be open at least on one side. The open side of the housing is closed by the metal diaphragm spring when the vibration damper is assembled. The metal diaphragm spring seals the housing to the outside in a gas-tight or vacuum-tight manner. This design saves installation space because the vibration damper can be designed more compactly. The damping mass is also easier to replace and/or can be subsequently "tuned." This is achieved in particular by making the damping mass accessible from the outside on at least one side. Furthermore, in this design, variable stiffness adjustment can be achieved by adjusting the pressure in the fluid chamber. This design is also advantageous because the natural frequency of the damping mass can be more easily determined due to its external accessibility. The throttle element can be provided as an attachment to the damping mass. The throttle element can Alternatively, it can be formed integrally with the damping mass. The throttle element can, for example, have a disc- or plate-shaped component that is formed orthogonally or substantially orthogonally to the vibration damping direction. In the throttle element, the throttle can be provided by at least one bore. Particularly preferably, the throttle is provided by a plurality of such bores through the throttle element or through the disc- or plate-shaped component. The at least one bore preferably runs parallel or substantially parallel to the vibration damping direction.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Festkörperfeder oder die Spiralfeder im Wesentlichen parallel zu einer Schwingungsdämpfungsrichtung zwischen dem Gehäuse und der Dämpfungsmasse angeordnet.According to one embodiment, the solid spring or the spiral spring is arranged substantially parallel to a vibration damping direction between the housing and the damping mass.

Es können auch mehrere Federn vorgesehen sein. Die Dämpfungsmasse kann auch entlang der Schwingungsdämpfungsrichtung betrachtet, zwischen zwei oder mehr Festkörperfedern und/oder Spiralfedern gelagert und/oder gehalten sein. Die Festkörperfeder oder Spiralfeder ist jeweils an einem Ende mit dem Gehäuse, an einem anderen Ende mit der Dämpfungsmasse verbunden. Die Festkörperfeder kann auch integral mit der Dämpfungsmasse oder dem Gehäuse ausgebildet sein.Multiple springs can also be provided. The damping mass can also be mounted and/or held between two or more solid springs and/or coil springs, viewed along the vibration damping direction. The solid spring or coil spring is connected to the housing at one end and to the damping mass at the other end. The solid spring can also be formed integrally with the damping mass or the housing.

Gemäß einer Ausführungsform weist das Fluid eine Flüssigkeit und/oder ein Flüssigkeitsgemisch und/oder ein Gas und/oder ein Gasgemisch auf. Als beispielhafte Gase und/oder Gasgemische können Luft, Stickstoff, Helium, Argon oder sonstige edlen und/oder nicht edlen Gase und/oder Gasgemische eingesetzt werden. Zudem können grundsätzlich Flüssigkeiten, unter anderem Öle oder Ölgemische, eingesetzt werden.According to one embodiment, the fluid comprises a liquid and/or a liquid mixture and/or a gas and/or a gas mixture. Examples of gases and/or gas mixtures that can be used include air, nitrogen, helium, argon, or other noble and/or non-noble gases and/or gas mixtures. In addition, liquids, including oils or oil mixtures, can generally be used.

Gemäß einer Ausführungsform weist das Bauteil ein optisches Element, insbesondere einen Spiegel und/oder eine Linse und/oder eine Blende, und/oder einen Sensor und/oder einen Sensorrahmen und/oder einen Tragteilrahmen und/oder einen Tragrahmen zum Tragen des optischen Elements und/oder des Sensors auf.According to one embodiment, the component comprises an optical element, in particular a mirror and/or a lens and/or an aperture, and/or a sensor and/or a sensor frame and/or a support part frame and/or a support frame for supporting the optical element and/or the sensor.

Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Bauteil um eine Komponente der Lithographieanlage, die von äußeren oder Lithographieanlagen-internen Schwingungen zu entkoppeln ist, da beispielsweise eine hochpräzise Positionierung und/oder Ausrichtung und/oder Bewegung des Bauteils zur Gewährleistung einer optimalen Funktion der Lithographieanlage benötigt ist, die durch äußere oder anlageninterne Schwingungen gestört werden könnte. Der Sensor kann beispielsweise einen Positionsmesssensor und/oder einen Beschleunigungssensor und/oder einen Drucksensor und/oder einen Kraftsensor und/oder einen Lichtsensor und/oder ein sonstiges Sensorelement aufweisen. Der Sensorrahmen kann dazu vorgesehen sein, den Sensor vorzugsweise schwingungsisoliert gegenüber einer Umgebung zu halten und/oder zu lagern. Der Tragteilrahmen und/oder der Tragrahmen ist vorzugsweise dazu ausgebildet, ein Gewicht zu tragen und/oder äußere Kräfte aufzunehmen, die während des Betriebs der Lithographieanlage auftreten. Der Tragteilrahmen und/oder der Tragrahmen lagert und/oder hält vorzugsweise das jeweilige optische Element und/oder den jeweiligen Sensor in einer relativ zu dem Tragteilrahmen und/oder der Tragrahmen vorbestimmten, insbesondere fixen, Position. Besonders bevorzugt kann eine Position und/oder Orientierung des Tragteilrahmens und/oder das Tragrahmens in der Lithographieanlage durch mindesten einen Aktuator verändert und/oder gesteuert werden.Particularly preferably, the component is a component of the lithography system that is to be decoupled from external or internal vibrations of the lithography system, since, for example, highly precise positioning and/or alignment and/or movement of the component is required to ensure optimal functioning of the lithography system, which could be disrupted by external or internal vibrations. The sensor can, for example, have a position measuring sensor and/or an acceleration sensor and/or a pressure sensor and/or a force sensor and/or a light sensor and/or another sensor element. The sensor frame can be provided to hold and/or mount the sensor, preferably in a vibration-isolated manner from its surroundings. The support part frame and/or the support frame is preferably designed to carry a weight and/or absorb external forces that occur during operation of the lithography system. The support frame and/or the support frame preferably supports and/or holds the respective optical element and/or the respective sensor in a predetermined, in particular fixed, position relative to the support frame and/or the support frame. Particularly preferably, a position and/or orientation of the support frame and/or the support frame in the lithography system can be changed and/or controlled by at least one actuator.

Das Bauteil weist insbesondere sechs Freiheitsgrade, bevorzugt drei translatorische Freiheitsgrade, jeweils entlang der x-Richtung, der y-Richtung und der z-Richtung sowie drei rotatorische Freiheitsgrade jeweils um die x-Richtung, die y-Richtung und die z-Richtung auf. Das heißt, eine Position und eine Orientierung des Bauteils können mithilfe der sechs Freiheitsgrade bestimmt oder beschrieben werden. Unter der „Position“ des Bauteils sind insbesondere dessen Koordinaten oder die Koordinaten eines an dem Bauteil vorgesehenen Messpunkts bezüglich der x-Richtung, der y-Richtung und der z-Richtung zu verstehen. Unter der „Orientierung“ des Bauteils ist insbesondere dessen Verkippung bezüglich der drei Raumrichtungen zu verstehen. Das heißt, das Bauteil kann um die x-Richtung, die y-Richtung und/oder die z-Richtung verkippt werden. Hiermit ergeben sich die sechs Freiheitsgrade für die Position und Orientierung des Bauteils. Eine „Lage“ des Bauteils umfasst sowohl dessen Position als auch dessen Orientierung.The component has in particular six degrees of freedom, preferably three translational degrees of freedom, each along the x-direction, the y-direction and the z-direction as well as three rotational degrees of freedom each about the x-direction, the y-direction and the z-direction. This means that a position and an orientation of the component can be determined or described using the six degrees of freedom. The “position” of the component is to be understood in particular as its coordinates or the coordinates of a measuring point provided on the component with respect to the x-direction, the y-direction and the z-direction. The “orientation” of the component is to be understood in particular as its tilt with respect to the three spatial directions. This means that the component can be tilted about the x-direction, the y-direction and/or the z-direction. This results in the six degrees of freedom for the position and orientation of the component. A “location” of the component comprises both its position and its orientation.

Vorliegend wird auch ein optisches System mit einem Bauteil und einem derartigen Schwingungsdämpfer vorgeschlagen, wobei das Gehäuse mit dem Bauteil schwingungsübertragend gekoppelt ist.In the present case, an optical system comprising a component and such a vibration damper is also proposed, wherein the housing is coupled to the component in a vibration-transmitting manner.

Besonders bevorzugt ist das Gehäuse durch eine Schraubverbindung oder eine Klebeverbindung oder eine Schweißverbindung oder eine Klemmverbindung mit dem Bauteil gekoppelt.Particularly preferably, the housing is coupled to the component by a screw connection or an adhesive connection or a welded connection or a clamped connection.

Grundsätzlich sind auch andere Verbindungsarten vorstellbar. Es können allgemein sämtliche reversible und nicht-reversible Verbindungsarten zum Einsatz kommen.In principle, other connection types are also conceivable. Generally, all reversible and non-reversible connection types can be used.

Vorliegend wird auch eine Lithographieanlage mit mindestens einem optischen System nach einer beliebigen Ausführungsform vorgeschlagen.The present invention also proposes a lithography system with at least one optical system according to any embodiment.

Die Lithographieanlage kann mehrere optische Systeme ausweisen, sodass mehrere Bauteile der Lithographieanlage in vorliegend beschriebener Weise von äußeren Schwingungen entkoppelbar sind. Das optische System ist bevorzugt eine Projektionsoptik der Projektionsbelichtungsanlage. Das optische System kann jedoch auch ein Beleuchtungssystem sein. Die Projektionsbelichtungsanlage kann eine EUV-Lithographieanlage sein. EUV steht für „Extreme Ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 nm und 30 nm. Die Projektionsbelichtungsanlage kann auch eine DUV-Lithographieanlage sein. DUV steht für „Deep Ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 nm und 250 nm.The lithography system can have multiple optical systems so that multiple components of the lithography system can be decoupled from external vibrations in the manner described here. The optical system is preferably a projection optics system of the projection exposure system. However, the optical system can also be an illumination system. The projection exposure system can be an EUV lithography system. EUV stands for "Extreme Ultraviolet" and refers to a wavelength of the working light between 0.1 nm and 30 nm. The projection exposure system can also be a DUV lithography system. DUV stands for "Deep Ultraviolet" and refers to a wavelength of the working light between 30 nm and 250 nm.

„Ein“ ist vorliegend nicht zwingend, als beschränkend auf genau ein Element zu verstehen. Vielmehr können auch mehrere Elemente, wie beispielsweise zwei, drei oder mehr, vorgesehen sein. Auch jedes andere hier verwendete Zählwort ist nicht dahin gehend zu verstehen, dass eine Beschränkung auf genau die genannte Anzahl von Elementen gegeben ist. Vielmehr sind zahlenmäßige Abweichungen nach oben und nach unten möglich, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.In this case, "one" is not necessarily limited to a single element. Rather, multiple elements, such as two, three, or more, may also be included. Any other counting term used here should not be understood as implying a limitation to the exact number of elements stated. Rather, numerical deviations, both upward and downward, are possible unless otherwise stated.

Die für den Schwingungsdämpfer beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene, optische System und/oder die vorgeschlagene Lithographieanlage entsprechend und umgekehrt.The embodiments and features described for the vibration damper apply accordingly to the proposed optical system and/or the proposed lithography system and vice versa.

Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.Further possible implementations of the invention also include combinations of features or embodiments described above or below with respect to the exemplary embodiments that are not explicitly mentioned. In this case, the person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.

1 zeigt einen schematischen Meridionalschnitt einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithographie;
2 zeigt schematisch ein optisches System mit einem Schwingungsdämpfer gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
3 zeigt schematisch eine Dämpfungsmasse gemäß einer Ausführungsform;
4 zeigt schematisch ein optisches System mit einem Schwingungsdämpfer gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
5 zeigt schematisch ein optisches System mit einem Schwingungsdämpfer gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
6 zeigt schematisch ein optisches System mit einem Schwingungsdämpfer gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel;
7 zeigt schematisch ein optisches System mit einem Schwingungsdämpfer gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel; und
8 zeigt schematisch ein optisches System mit einem Schwingungsdämpfer gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel.

Further advantageous embodiments and aspects of the invention are the subject of the dependent claims and the exemplary embodiments of the invention described below. The invention will be explained in more detail below using preferred embodiments with reference to the accompanying figures.

1 shows a schematic meridional section of a projection exposure system for EUV projection lithography;
2 shows schematically an optical system with a vibration damper according to a first embodiment;
3 shows schematically a damping mass according to an embodiment;
4 shows schematically an optical system with a vibration damper according to a second embodiment;
5 schematically shows an optical system with a vibration damper according to a third embodiment;
6 schematically shows an optical system with a vibration damper according to a fourth embodiment;
7 shows schematically an optical system with a vibration damper according to a fifth embodiment; and
8 shows schematically an optical system with a vibration damper according to a sixth embodiment.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind.In the figures, identical or functionally equivalent elements are provided with the same reference numerals unless otherwise stated. Furthermore, it should be noted that the representations in the figures are not necessarily to scale.

1 zeigt eine Ausführungsform einer Projektionsbelichtungsanlage 1 (Lithographieanlage), insbesondere einer EUV-Lithographieanlage. Eine Ausführung eines Beleuchtungssystems 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer Licht- beziehungsweise Strahlungsquelle 3 eine Beleuchtungsoptik 4 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 5 in einer Objektebene 6. Bei einer alternativen Ausführung kann die Lichtquelle 3 auch als ein zum sonstigen Beleuchtungssystem 2 separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst das Beleuchtungssystem 2 die Lichtquelle 3 nicht. 1 shows an embodiment of a projection exposure system 1 (lithography system), in particular an EUV lithography system. One embodiment of an illumination system 2 of the projection exposure system 1 has, in addition to a light or radiation source 3, an illumination optics 4 for illuminating an object field 5 in an object plane 6. In an alternative embodiment, the light source 3 can also be provided as a separate module from the remaining illumination system 2. In this case, the illumination system 2 does not include the light source 3.

Belichtet wird ein im Objektfeld 5 angeordnetes Retikel 7. Das Retikel 7 ist von einem Retikelhalter 8 gehalten. Der Retikelhalter 8 ist über einen Retikelverlagerungsantrieb 9, insbesondere in einer Scanrichtung, verlagerbar.A reticle 7 arranged in the object field 5 is exposed. The reticle 7 is held by a reticle holder 8. The reticle holder 8 can be displaced via a reticle displacement drive 9, in particular in a scanning direction.

In der 1 ist zur Erläuterung ein kartesisches Koordinatensystem mit einer x-Richtung x, einer y-Richtung y und einer z-Richtung z eingezeichnet. Die x-Richtung x verläuft senkrecht in die Zeichenebene hinein. Die y-Richtung y verläuft horizontal und die z-Richtung z verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in der 1 längs der y-Richtung y. Die z-Richtung z verläuft senkrecht zur Objektebene 6.In the 1 For explanation purposes, a Cartesian coordinate system is shown with an x-direction x, a y-direction y and a z-direction z. The x-direction x runs perpendicular to the plane of the drawing. The y-direction y runs horizontally and the z-direction z runs vertically. The scanning direction runs in the 1 along the y-direction y. The z-direction z runs perpendicular to the object plane 6.

Die Projektionsbelichtungsanlage 1 umfasst eine Projektionsoptik 10. Die Projektionsoptik 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. Die Bildebene 12 verläuft parallel zur Objektebene 6. Alternativ ist auch ein von 0° verschiedener Winkel zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12 möglich.The projection exposure system 1 comprises a projection optics 10. The projection optics 10 serves to image the object field 5 into an image field 11 in an image plane 12. The image plane 12 runs parallel to the object plane 6. Alternatively, an angle other than 0° between the object plane 6 and the image plane 12 is also possible.

Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 11 in der Bildebene 12 angeordneten Wafers 13. Der Wafer 13 wird von einem Waferhalter 14 gehalten. Der Waferhalter 14 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 15 insbesondere längs der y-Richtung y verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 7 über den Retikelverlagerungsantrieb 9 und andererseits des Wafers 13 über den Waferverlagerungsantrieb 15 kann synchronisiert zueinander erfolgen.A structure on the reticle 7 is imaged onto a light-sensitive layer of a wafer 13 arranged in the image plane 12 in the region of the image field 11. The wafer 13 is held by a wafer holder 14. The wafer holder 14 can be displaced, in particular along the y-direction y, via a wafer displacement drive 15. The displacement of the reticle 7, on the one hand, via the reticle displacement drive 9, and the displacement of the wafer 13, on the other hand, via the wafer displacement drive 15, can be synchronized with each other.

Bei der Lichtquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Lichtquelle 3 emittiert insbesondere EUV-Strahlung 16, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung, Beleuchtungsstrahlung oder Beleuchtungslicht bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung 16 hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Lichtquelle 3 kann es sich um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP-Quelle (Engl.: Laser Produced Plasma, mithilfe eines Lasers erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Quelle (Engl.: Gas Discharged Produced Plasma, mittels Gasentladung erzeugtes Plasma). Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Lichtquelle 3 kann es sich um einen Freie-Elektronen-Laser (Engl.: Free-Electron-Laser, FEL) handeln.The light source 3 is an EUV radiation source. The light source 3 emits, in particular, EUV radiation 16, which is also referred to below as useful radiation, illumination radiation, or illumination light. The useful radiation 16 has, in particular, a wavelength in the range between 5 nm and 30 nm. The light source 3 can be a plasma source, for example an LPP source (Laser Produced Plasma) or a DPP source (Gas Discharged Produced Plasma). It can also be a synchrotron-based radiation source. The light source 3 can be a free-electron laser (FEL).

Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Lichtquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektor 17 gebündelt. Bei dem Kollektor 17 kann es sich um einen Kollektor mit einer oder mit mehreren ellipsoidalen und/oder hyperboloiden Reflexionsflächen handeln. Die mindestens eine Reflexionsfläche des Kollektors 17 kann im streifenden Einfall (Engl.: Grazing Incidence, GI), also mit Einfallswinkeln größer als 45°, oder im normalen Einfall (Engl.: Normal Incidence, NI), also mit Einfallwinkeln kleiner als 45°, mit der Beleuchtungsstrahlung 16 beaufschlagt werden. Der Kollektor 17 kann einerseits zur Optimierung seiner Reflektivität für die Nutzstrahlung und andererseits zur Unterdrückung von Falschlicht strukturiert und/oder beschichtet sein.The illumination radiation 16 emanating from the light source 3 is focused by a collector 17. The collector 17 can be a collector with one or more ellipsoidal and/or hyperboloidal reflection surfaces. The at least one reflection surface of the collector 17 can be exposed to the illumination radiation 16 at grazing incidence (GI), i.e., at angles of incidence greater than 45°, or at normal incidence (NI), i.e., at angles of incidence less than 45°. The collector 17 can be structured and/or coated, on the one hand, to optimize its reflectivity for the useful radiation and, on the other hand, to suppress stray light.

Nach dem Kollektor 17 propagiert die Beleuchtungsstrahlung 16 durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 18. Die Zwischenfokusebene 18 kann eine Trennung zwischen einem Strahlungsquellenmodul, aufweisend, die Lichtquelle 3 und den Kollektor 17, und der Beleuchtungsoptik 4 darstellen.After the collector 17, the illumination radiation 16 propagates through an intermediate focus in an intermediate focal plane 18. The intermediate focal plane 18 can represent a separation between a radiation source module, comprising the light source 3 and the collector 17, and the illumination optics 4.

Die Beleuchtungsoptik 4 umfasst einen Umlenkspiegel 19 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 20. Bei dem Umlenkspiegel 19 kann es sich um einen planen Umlenkspiegel oder alternativ um einen Spiegel mit einer über die reine Umlenkungswirkung hinaus bündelbeeinflussenden Wirkung handeln. Alternativ oder zusätzlich kann der Umlenkspiegel 19 als Spektralfilter ausgeführt sein, der eine Nutzlichtwellenlänge der Beleuchtungsstrahlung 16 von Falschlicht einer hiervon abweichenden Wellenlänge trennt. Sofern der erste Facettenspiegel 20 in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, die zur Objektebene 6 als Feldebene optisch konjugiert ist, wird dieser auch als Feldfacettenspiegel bezeichnet. Der erste Facettenspiegel 20 umfasst eine Vielzahl von einzelnen ersten Facetten 21, welche auch als Feldfacetten bezeichnet werden können. Von diesen ersten Facetten 21 sind in der 1 nur beispielhaft einige dargestellt.The illumination optics 4 comprises a deflecting mirror 19 and, downstream of this in the beam path, a first facet mirror 20. The deflecting mirror 19 can be a flat deflecting mirror or, alternatively, a mirror with a beam-influencing effect beyond the pure deflection effect. Alternatively or additionally, the deflecting mirror 19 can be designed as a spectral filter that separates a useful light wavelength of the illumination radiation 16 from stray light of a different wavelength. If the first facet mirror 20 is arranged in a plane of the illumination optics 4 that is optically conjugated to the object plane 6 as the field plane, it is also referred to as a field facet mirror. The first facet mirror 20 comprises a plurality of individual first facets 21, which can also be referred to as field facets. Of these first facets 21, 1 only a few examples are shown.

Die ersten Facetten 21 können als makroskopische Facetten ausgeführt sein, insbesondere als rechteckige Facetten oder als Facetten mit bogenförmiger oder teilkreisförmiger Randkontur. Die ersten Facetten 21 können als plane Facetten oder alternativ als konvex oder konkav gekrümmte Facetten ausgeführt sein.The first facets 21 can be designed as macroscopic facets, in particular as rectangular facets or as facets with an arcuate or partially circular edge contour. The first facets 21 can be designed as flat facets or, alternatively, as convexly or concavely curved facets.

Wie beispielsweise aus der DE 10 2008 009 600 A1 bekannt ist, können die ersten Facetten 21 selbst jeweils auch aus einer Vielzahl von Einzelspiegeln, insbesondere einer Vielzahl von Mikrospiegeln, zusammengesetzt sein. Der erste Facettenspiegel 20 kann insbesondere als mikroelektromechanisches System (MEMS-System) ausgebildet sein. Für Details wird auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.As for example from the DE 10 2008 009 600 A1 As is known, the first facets 21 themselves can also be composed of a plurality of individual mirrors, in particular a plurality of micromirrors. The first facet mirror 20 can in particular be designed as a microelectromechanical system (MEMS system). For details, reference is made to DE 10 2008 009 600 A1 referred to.

Zwischen dem Kollektor 17 und dem Umlenkspiegel 19 verläuft die Beleuchtungsstrahlung 16 horizontal, also längs der y-Richtung y.Between the collector 17 and the deflecting mirror 19, the illumination radiation 16 runs horizontally, i.e. along the y-direction y.

Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 ist dem ersten Facettenspiegel 20 nachgeordnet ein zweiter Facettenspiegel 22. Sofern der zweite Facettenspiegel 22 in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, wird dieser auch als Pupillenfacettenspiegel bezeichnet. Der zweite Facettenspiegel 22 kann auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sein. In diesem Fall wird die Kombination aus dem ersten Facettenspiegel 20 und dem zweiten Facettenspiegel 22 auch als spekularer Reflektor bezeichnet. Spekulare Reflektoren sind bekannt aus der US 2006/0132747 A1 , der EP 1 614 008 B1 und der US 6,573,978 .In the beam path of the illumination optics 4, a second facet mirror 22 is arranged downstream of the first facet mirror 20. If the second facet mirror 22 is arranged in a pupil plane of the illumination optics 4, it is also referred to as a pupil facet mirror. The second facet mirror 22 can also be arranged at a distance from a pupil plane of the illumination optics 4. In this case, the combination of the first facet mirror 20 and the second facet mirror 22 is also referred to as a specular reflector. Specular reflectors are known from US 2006/0132747 A1 , the EP 1 614 008 B1 and the US 6,573,978 .

Der zweite Facettenspiegel 22 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 23. Die zweiten Facetten 23 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet.The second facet mirror 22 comprises a plurality of second facets 23. In the case of a pupil facet mirror, the second facets 23 are also referred to as pupil facets.

Bei den zweiten Facetten 23 kann es sich ebenfalls um makroskopische Facetten, die beispielsweise rund, rechteckig oder auch hexagonal berandet sein können, oder alternativ um aus Mikrospiegeln zusammengesetzte Facetten handeln. Diesbezüglich wird ebenfalls auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.The second facets 23 can also be macroscopic facets, which can be round, rectangular or hexagonal, or alternatively facets composed of micromirrors. In this regard, reference is also made to the DE 10 2008 009 600 A1 referred to.

Die zweiten Facetten 23 können plane oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen.The second facets 23 may have planar or alternatively convex or concave curved reflection surfaces.

Die Beleuchtungsoptik 4 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Wabenkondensor (Engl.: Fly's Eye Integrator) bezeichnet.The illumination optics 4 thus form a double-faceted system. This basic principle is also known as a fly's-eye integrator.

Es kann vorteilhaft sein, den zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt in einer Ebene, welche zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 optisch konjugiert ist, anzuordnen. Insbesondere kann der zweite Facettenspiegel 22 gegenüber einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 verkippt angeordnet sein, wie es zum Beispiel in der DE 10 2017 220 586 A1 beschrieben ist.It may be advantageous not to arrange the second facet mirror 22 exactly in a plane that is optically conjugate to a pupil plane of the projection optics 10. In particular, the second facet mirror 22 may be arranged tilted relative to a pupil plane of the projection optics 10, as is shown, for example, in the DE 10 2017 220 586 A1 described.

Mithilfe des zweiten Facettenspiegels 22 werden die einzelnen ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 abgebildet. Der zweite Facettenspiegel 22 ist der letzte bündelformende oder auch tatsächlich der letzte Spiegel für die Beleuchtungsstrahlung 16 im Strahlengang vor dem Objektfeld 5.With the help of the second facet mirror 22, the individual first facets 21 are imaged into the object field 5. The second facet mirror 22 is the last bundle-forming mirror or actually the last mirror for the illumination radiation 16 in the beam path before the object field 5.

Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann im Strahlengang zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Objektfeld 5 eine Übertragungsoptik angeordnet sein, die insbesondere zur Abbildung der ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 beiträgt. Die Übertragungsoptik kann genau einen Spiegel, alternativ aber auch zwei oder mehr Spiegel aufweisen, welche hintereinander im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sind. Die Übertragungsoptik kann insbesondere einen oder zwei Spiegel für senkrechten Einfall (NI-Spiegel, Normal Incidence Spiegel) und/oder einen oder zwei Spiegel für streifenden Einfall (GI-Spiegel, Grazing Incidence Spiegel) umfassen.In a further embodiment of the illumination optics 4 (not shown), a transmission optics can be arranged in the beam path between the second facet mirror 22 and the object field 5, which transmission optics contributes in particular to the imaging of the first facets 21 into the object field 5. The transmission optics can have exactly one mirror, but alternatively also two or more mirrors, which are arranged one behind the other in the beam path of the illumination optics 4. The transmission optics can in particular comprise one or two mirrors for normal incidence (NI mirrors, normal incidence mirrors) and/or one or two mirrors for grazing incidence (GI mirrors, grazing incidence mirrors).

Die Beleuchtungsoptik 4 hat bei der Ausführung, die in der 1 gezeigt ist, nach dem Kollektor 17 genau drei Spiegel, nämlich den Umlenkspiegel 19, den ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22.The illumination optics 4 has in the version shown in the 1 As shown, after the collector 17 there are exactly three mirrors, namely the deflection mirror 19, the first facet mirror 20 and the second facet mirror 22.

Bei einer weiteren Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann der Umlenkspiegel 19 auch entfallen, sodass die Beleuchtungsoptik 4 nach dem Kollektor 17 dann genau zwei Spiegel aufweisen kann, nämlich den ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22.In a further embodiment of the illumination optics 4, the deflection mirror 19 can also be omitted, so that the illumination optics 4 can then have exactly two mirrors after the collector 17, namely the first facet mirror 20 and the second facet mirror 22.

Die Abbildung der ersten Facetten 21 mittels der zweiten Facetten 23 beziehungsweise mit den zweiten Facetten 23 und einer Übertragungsoptik in die Objektebene 6 ist regelmäßig nur eine näherungsweise Abbildung.The imaging of the first facets 21 by means of the second facets 23 or with the second facets 23 and a transmission optics into the object plane 6 is usually only an approximate imaging.

Die Projektionsoptik 10 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 1 durchnummeriert sind.The projection optics 10 comprises a plurality of mirrors Mi, which are numbered according to their arrangement in the beam path of the projection exposure system 1.

Bei dem in der 1 dargestellten Beispiel umfasst die Projektionsoptik 10 sechs Spiegel M1 bis M6. Alternativen mit vier, acht, zehn, zwölf oder einer anderen Anzahl an Spiegeln Mi sind ebenso möglich. Bei der Projektionsoptik 10 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 haben jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 16. Die Projektionsoptik 10 hat eine bildseitige numerische Apertur, die größer ist als 0,5 und die auch größer sein kann als 0,6 und die beispielsweise 0,7 oder 0,75 betragen kann.In the 1 In the example shown, the projection optics 10 comprises six mirrors M1 to M6. Alternatives with four, eight, ten, twelve, or a different number of mirrors M1 are also possible. The projection optics 10 is a doubly obscured optic. The penultimate mirror M5 and the last mirror M6 each have a passage opening for the illumination radiation 16. The projection optics 10 has an image-side numerical aperture that is greater than 0.5 and can also be greater than 0.6, for example, 0.7 or 0.75.

Reflexionsflächen der Spiegel Mi können als Freiformflächen ohne Rotationssymmetrieachse ausgeführt sein. Alternativ können die Reflexionsflächen der Spiegel Mi als asphärische Flächen mit genau einer Rotationssymmetrieachse der Reflexionsflächenform gestaltet sein. Die Spiegel Mi können, genauso wie die Spiegel der Beleuchtungsoptik 4, hochreflektierende Beschichtungen für die Beleuchtungsstrahlung 16 aufweisen. Diese Beschichtungen können als Multilayer-Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium, gestaltet sein.Reflection surfaces of the mirrors Mi can be designed as freeform surfaces without a rotational symmetry axis. Alternatively, the reflection surfaces of the mirrors Mi can be designed as aspherical surfaces with exactly one rotational symmetry axis of the reflection surface shape. The mirrors Mi, like the mirrors of the illumination optics 4, can have highly reflective coatings for the illumination radiation 16. These coatings can be designed as multilayer coatings, in particular with alternating layers of molybdenum and silicon.

Die Projektionsoptik 10 hat einen großen Objekt-Bildversatz in der y-Richtung y zwischen einer y-Koordinate eines Zentrums des Objektfeldes 5 und einer y-Koordinate des Zentrums des Bildfeldes 11. Dieser Objekt-Bild-Versatz in der y-Richtung y kann in etwa so groß sein wie ein z-Abstand zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12.The projection optics 10 has a large object-image offset in the y-direction y between a y-coordinate of a center of the object field 5 and a y-coordinate of the center of the image field 11. This object-image offset in the y-direction y can be approximately as large as a z-distance between the object plane 6 and the image plane 12.

Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere anamorphotisch ausgebildet sein. Sie weist insbesondere unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe βx, βy in x- und y-Richtung x, y auf. Die beiden Abbildungsmaßstäbe βx, βy der Projektionsoptik 10 liegen bevorzugt bei (βx, βy) = (+/- 0,25, +/- 0,125). Ein positiver Abbildungsmaßstab β bedeutet eine Abbildung ohne Bildumkehr. Ein negatives Vorzeichen für den Abbildungsmaßstab β bedeutet eine Abbildung mit Bildumkehr.The projection optics 10 can, in particular, be anamorphic. It has, in particular, different magnifications βx, βy in the x and y directions x, y. The two magnifications βx, βy of the projection optics 10 are preferably (βx, βy) = (+/- 0.25, +/- 0.125). A positive magnification β means imaging without image inversion. A negative sign for the magnification β means imaging with image inversion.

Die Projektionsoptik 10 führt somit in x-Richtung x, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4:1.The projection optics 10 thus leads to a reduction in the ratio 4:1 in the x-direction x, i.e. in the direction perpendicular to the scanning direction.

Die Projektionsoptik 10 führt in y-Richtung y, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung von 8:1.The projection optics 10 leads to a reduction of 8:1 in the y-direction y, i.e. in the scanning direction.

Andere Abbildungsmaßstäbe sind ebenso möglich. Auch vorzeichengleiche und absolut gleiche Abbildungsmaßstäbe in x- und y-Richtung x, y, zum Beispiel mit Absolutwerten von 0,125 oder von 0,25, sind möglich.Other magnifications are also possible. Magnifications with the same sign and absolutely identical in the x and y directions (x, y), for example, with absolute values of 0.125 or 0.25, are also possible.

Die Anzahl von Zwischenbildebenen in der x- und in der y-Richtung x, y im Strahlengang zwischen dem Objektfeld 5 und dem Bildfeld 11 kann gleich sein oder kann, je nach Ausführung der Projektionsoptik 10, unterschiedlich sein. Beispiele für Projektionsoptiken mit unterschiedlichen Anzahlen derartiger Zwischenbilder in x- und y-Richtung x, y sind bekannt aus der US 2018/0074303 A1 . The number of intermediate image planes in the x- and y-directions x, y in the beam path between the object field 5 and the image field 11 can be the same or can be different, depending on the design of the projection optics 10. Examples of projection optics with different numbers of such intermediate images in the x- and y-directions x, y are known from US 2018/0074303 A1 .

Jeweils eine der zweiten Facetten 23 ist genau einer der ersten Facetten 21 zur Ausbildung jeweils eines Beleuchtungskanals zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 zugeordnet. Es kann sich hierdurch insbesondere eine Beleuchtung nach dem Köhlerschen Prinzip ergeben. Das Fernfeld wird mithilfe der ersten Facetten 21 in eine Vielzahl an Objektfeldern 5 zerlegt. Die ersten Facetten 21 erzeugen eine Mehrzahl von Bildern des Zwischenfokus auf den diesen jeweils zugeordneten zweiten Facetten 23.Each of the second facets 23 is assigned to exactly one of the first facets 21 to form a respective illumination channel for illuminating the object field 5. This can, in particular, result in illumination according to the Köhler principle. The far field is divided into a plurality of object fields 5 using the first facets 21. The first facets 21 generate a plurality of images of the intermediate focus on the second facets 23 assigned to them.

Die ersten Facetten 21 werden jeweils von einer zugeordneten zweiten Facette 23 einander überlagernd zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 auf das Retikel 7 abgebildet. Die Ausleuchtung des Objektfeldes 5 ist insbesondere möglichst homogen. Sie weist vorzugsweise einen Uniformitätsfehler von weniger als 2 % auf. Die Felduniformität kann über die Überlagerung unterschiedlicher Beleuchtungskanäle erreicht werden.The first facets 21 are each imaged onto the reticle 7 by an associated second facet 23, superimposed on one another, to illuminate the object field 5. The illumination of the object field 5 is, in particular, as homogeneous as possible. It preferably has a uniformity error of less than 2%. Field uniformity can be achieved by superimposing different illumination channels.

Durch eine Anordnung der zweiten Facetten 23 kann geometrisch die Ausleuchtung der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 definiert werden. Durch Auswahl der Beleuchtungskanäle, insbesondere der Teilmenge der zweiten Facetten 23, die Licht führen, kann die Intensitätsverteilung in der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 eingestellt werden. Diese Intensitätsverteilung wird auch als Beleuchtungssetting oder Beleuchtungspupillenfüllung bezeichnet.By arranging the second facets 23, the illumination of the entrance pupil of the projection optics 10 can be geometrically defined. By selecting the illumination channels, in particular the subset of the second facets 23 that guide light, the intensity distribution in the entrance pupil of the projection optics 10 can be adjusted. This intensity distribution is also referred to as the illumination setting or illumination pupil fill.

Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 4 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden.A likewise preferred pupil uniformity in the area of defined illuminated sections of an illumination pupil of the illumination optics 4 can be achieved by redistributing the illumination channels.

Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 5 sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 beschrieben.Further aspects and details of the illumination of the object field 5 and in particular of the entrance pupil of the projection optics 10 are described below.

Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich sein. Sie kann auch unzugänglich sein.The projection optics 10 can, in particular, have a homocentric entrance pupil. This can be accessible. It can also be inaccessible.

Die Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 lässt sich regelmäßig mit dem zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt ausleuchten. Bei einer Abbildung der Projektionsoptik 10, welche das Zentrum des zweiten Facettenspiegels 22 telezentrisch auf den Wafer 13 abbildet, schneiden sich die Aperturstrahlen oftmals nicht in einem einzigen Punkt. Es lässt sich jedoch eine Fläche finden, in welcher der paarweise bestimmte Abstand der Aperturstrahlen minimal wird. Diese Fläche stellt die Eintrittspupille oder eine zu ihr konjugierte Fläche im Ortsraum dar. Insbesondere zeigt diese Fläche eine endliche Krümmung.The entrance pupil of the projection optics 10 cannot usually be precisely illuminated with the second facet mirror 22. When the projection optics 10 images the center of the second facet mirror 22 telecentrically onto the wafer 13, the aperture rays often do not intersect at a single point. However, a surface can be found in which the pairwise determined distance of the aperture rays is minimized. This surface represents the entrance pupil or a surface conjugate to it in spatial space. In particular, this surface exhibits a finite curvature.

Es kann sein, dass die Projektionsoptik 10 unterschiedliche Lagen der Eintrittspupille für den tangentialen und für den sagittalen Strahlengang aufweist. In diesem Fall sollte ein abbildendes Element, insbesondere ein optisches Bauelement der Übertragungsoptik, zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Retikel 7 bereitgestellt werden. Mithilfe dieses optischen Elements kann die unterschiedliche Lage der tangentialen Eintrittspupille und der sagittalen Eintrittspupille berücksichtigt werden.It is possible that the projection optics 10 have different entrance pupil positions for the tangential and sagittal beam paths. In this case, an imaging element, in particular an optical component of the transmission optics, should be provided between the second facet mirror 22 and the reticle 7. This optical element can be used to account for the different positions of the tangential entrance pupil and the sagittal entrance pupil.

Bei der in der 1 dargestellten Anordnung der Komponenten der Beleuchtungsoptik 4 ist der zweite Facettenspiegel 22 in einer zur Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 konjugierten Fläche angeordnet. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zur Objektebene 6 angeordnet. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom Umlenkspiegel 19 definiert ist. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom zweiten Facettenspiegel 22 definiert ist.At the 1 In the illustrated arrangement of the components of the illumination optics 4, the second facet mirror 22 is arranged in a surface conjugate to the entrance pupil of the projection optics 10. The first facet mirror 20 is arranged tilted relative to the object plane 6. The first facet mirror 20 is arranged tilted relative to an arrangement plane defined by the deflection mirror 19. The first facet mirror 20 is arranged tilted relative to an arrangement plane defined by the second facet mirror 22.

2 zeigt ein bereits in 1 schematisch angedeutetes optisches System 100 der Lithographieanlage 1. Das optische System 100 umfasst einen Schwingungsdämpfer 200 gemäß einer ersten Ausführungsform und ein Bauteil 202. 2 shows an already in 1 schematically indicated optical system 100 of the lithography system 1. The optical system 100 comprises a vibration damper 200 according to a first embodiment and a component 202.

Bei dem Bauteil 202 handelt es sich beispielsweise um ein optisches Element, zum Beispiel um einen der Spiegel M1 bis M6 der in 1 gezeigten (EUV-) Lithographieanlage 1. Das optische System 100 kann beispielsweise auch in einer DUV-Lithographieanlage eingesetzt werden. Bei dem als optisches Element ausgeführten Bauteil 202 kann es sich auch um eine Linse und/oder eine Blende und/oder um einen Sensor und/oder um einen Sensorrahmen und/oder um einen Tragteilrahmen und/oder einen Tragrahmen zum Tragen des optischen Elements und/oder des Sensors handeln. Die in 1 beispielhaft gezeigte Lithographieanlage 1 kann mehrere solcher optischen Systeme 100 aufweisen.The component 202 is, for example, an optical element, for example one of the mirrors M1 to M6 of the 1 shown ten (EUV) lithography system 1. The optical system 100 can, for example, also be used in a DUV lithography system. The component 202 designed as an optical element can also be a lens and/or a diaphragm and/or a sensor and/or a sensor frame and/or a support frame and/or a support frame for supporting the optical element and/or the sensor. 1 The lithography system 1 shown as an example can have several such optical systems 100.

Der Schwingungsdämpfer 200 weist ein zumindest teilweise geschlossenes Gehäuse 204, eine Dämpfungsmasse 206, eine Drossel 208, mindestens eine Fluidkammer 210 und mindestens ein Federelement 212 auf. Das Gehäuse 204 ist mit dem Bauteil 202 schwingungsübertragend gekoppelt. Das Gehäuse 204 kann durch eine Schraubverbindung oder eine Klebeverbindung oder eine Schweißverbindung oder eine Klemmverbindung oder eine sonstige lösbare oder nicht-lösbare Verbindung mit dem Bauteil 202 gekoppelt sein.The vibration damper 200 has an at least partially closed housing 204, a damping mass 206, a throttle 208, at least one fluid chamber 210, and at least one spring element 212. The housing 204 is coupled to the component 202 in a vibration-transmitting manner. The housing 204 can be coupled to the component 202 by a screw connection, an adhesive connection, a welded connection, a clamp connection, or another detachable or non-detachable connection.

Die mindestens eine Fluidkammer 212 ist in einigen Ausführungsbeispielen durch das vorzugsweise vollständig bzw. in sich geschlossene Gehäuse 204 nach außen hin gasdicht oder vakuumdicht geschlossen (siehe 2 und 4-7). Die Fluidkammer 212 ist mit einem Fluid, beispielsweise einem Gas, einem Gasgemisch, einer Flüssigkeit oder einem Flüssigkeitsgemisch, gefüllt. Ein derart vollständig geschlossenes Gehäuse 204 kann auch mehrteilig ausgebildet, und zu dem vollständig geschlossenen Gehäuse 204 zusammengesetzt sein. Die Dämpfungsmasse 206 ist vollständig innerhalb der mindestens einen Fluidkammer 210 angeordnet. In some embodiments, the at least one fluid chamber 212 is closed to the outside in a gas-tight or vacuum-tight manner by the preferably completely or self-contained housing 204 (see 2 and 4-7 ). The fluid chamber 212 is filled with a fluid, for example, a gas, a gas mixture, a liquid, or a liquid mixture. Such a completely closed housing 204 can also be formed from multiple parts and assembled to form the completely closed housing 204. The damping mass 206 is arranged entirely within the at least one fluid chamber 210.

Die Dämpfungsmasse 206 kann durch die Schwingung des Bauteils 202 zur Bewegung innerhalb der mindestens eine Fluidkammer 210 anregbar sein, um die Schwingung des Bauteils 202 zu dämpfen.The damping mass 206 can be excited by the vibration of the component 202 to move within the at least one fluid chamber 210 in order to dampen the vibration of the component 202.

Alternativ kann die mindestens eine Fluidkammer 212 auch durch das zumindest teilweise geschlossene Gehäuse 204 und das mindestens ein Federelement 212 nach außen hin gasdicht oder vakuumdicht geschlossen bzw. begrenzt, und mit einem Fluid gefüllt sein (siehe 8).Alternatively, the at least one fluid chamber 212 can also be closed or limited to the outside in a gas-tight or vacuum-tight manner by the at least partially closed housing 204 and the at least one spring element 212, and filled with a fluid (see 8 ).

Das Federelement 212 ist zwischen dem zumindest teilweise geschlossenen Gehäuse 204 und der Dämpfungsmasse 206 vorgesehen, um eine Bewegung der Dämpfungsmasse 206 in der Fluidkammer 210 zu federn. Gemäß 2 sind zwei Federelemente 212 vorgesehen, die jeweils als Spiralfedern 214 ausgebildet sind. Die Dämpfungsmasse 206 ist zwischen den beiden Spiralfedern 214 gehalten. Die jeweilige Spiralfeder 214 ist mit dem Gehäuse 204 verbunden. Die beiden Spiralfedern 214 sind entlang einer Schwingungsdämpfungsrichtung D ausgerichtet und definieren aufgrund ihrer jeweiligen Federkonstante eine Steifigkeit des Schwingungsdämpfers 200 in der Schwingungsdämpfungsrichtung D. Mit anderen Worten sind die Spiralfedern 214 jeweils im Wesentlichen parallel zu der Schwingungsdämpfungsrichtung D zwischen dem Gehäuse 204 und der Dämpfungsmasse 206 angeordnet.The spring element 212 is provided between the at least partially closed housing 204 and the damping mass 206 in order to cushion a movement of the damping mass 206 in the fluid chamber 210. According to 2 Two spring elements 212 are provided, each designed as a spiral spring 214. The damping mass 206 is held between the two spiral springs 214. The respective spiral spring 214 is connected to the housing 204. The two spiral springs 214 are aligned along a vibration damping direction D and, due to their respective spring constants, define a stiffness of the vibration damper 200 in the vibration damping direction D. In other words, the spiral springs 214 are each arranged substantially parallel to the vibration damping direction D between the housing 204 and the damping mass 206.

Die Dämpfungsmasse 206 ist derart dimensioniert, dass sie nahezu spaltfrei in dem Gehäuse 204, insbesondere innerhalb der Fluidkammer 210 beweglich zwischen den Federelementen 212 bzw. den Spiralfedern 214 gehalten ist. Die Dämpfungsmasse 206 berührt eine innere Wand des Gehäuses 204 vorzugsweise nicht, sondern hat zu dieser Wand einen für die Bewegung der Dämpfungsmasse 206 notwendigen Abstand in Form eines Spaltes 216. Ist das Gehäuse 214 zylindrisch ausgebildet, ist der Spalt 216 vorzugsweise eine Ringspalt. In diesem Fall hat die Dämpfungsmasse 206 vorzugsweise die Form eines Zylinders.The damping mass 206 is dimensioned such that it is held in the housing 204, particularly within the fluid chamber 210, with virtually no gaps, movably between the spring elements 212 and the coil springs 214. The damping mass 206 preferably does not touch an inner wall of the housing 204, but rather has a distance from this wall in the form of a gap 216, which is necessary for the movement of the damping mass 206. If the housing 214 is cylindrical, the gap 216 is preferably an annular gap. In this case, the damping mass 206 preferably has the shape of a cylinder.

Die Drossel 208 ist dazu ausgebildet, eine Fluidreibung zu erzeugen, durch die die Bewegung der Dämpfungsmasse 206 in der Fluidkammer 210 kontrolliert bzw. kontrollierbar ist. Die Drossel 208 kann auf vielfältige Weise ausgebildet sein, wie nachstehend näher erläutert wird.The throttle 208 is designed to generate fluid friction, which controls or can be controlled by the movement of the damping mass 206 in the fluid chamber 210. The throttle 208 can be designed in a variety of ways, as explained in more detail below.

Gemäß 2 ist die Drossel 208 durch mindestens eine Bohrung 218 in der Dämpfungsmasse 206 ausgebildet. Die mindestens eine Bohrung 218 ist vorzugsweise eine Durchgangsbohrung.According to 2 The throttle 208 is formed by at least one bore 218 in the damping mass 206. The at least one bore 218 is preferably a through bore.

Eine derartig ausgebildete Dämpfungsmasse 206 ist 3 im Detail zu entnehmen, wobei mehrere Bohrungen 218 gezeigt sind. Ein Durchmesser der jeweiligen Bohrung 218 und die Anzahl der Bohrungen 218 bestimmen die Drosselwirkung der dadurch in der Dämpfungsmasse 206 erzeugten Drossel 208. Bewegt sich die Dämpfungsmasse 206 aufgrund der durch das Bauteil 202 erzeugten Schwingungsanregung innerhalb der Fluidkammer 210, wird ein Fluidfluss F aufgrund der Bohrungen 218 gedrosselt. Die Dämpfungsmasse 206 kann vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet sein.A damping mass 206 designed in this way is 3 in detail, wherein several bores 218 are shown. A diameter of the respective bore 218 and the number of bores 218 determine the throttling effect of the throttle 208 created in the damping mass 206. If the damping mass 206 moves within the fluid chamber 210 due to the vibration excitation generated by the component 202, a fluid flow F is throttled due to the bores 218. The damping mass 206 can preferably be formed from a metallic material.

4 zeigt einen Schwingungsdämpfer 400 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Der Schwingungsdämpfer 400 entspricht im Wesentlichen dem Schwingungsdämpfer 200. In Abwandlung zu dem Schwingungsdämpfer 200, weist der Schwingungsdämpfer 400 jedoch ein als Metall-Membran-Feder 402 ausgebildetes Federelement 212 auf. In anderen Ausführungen kann das Federelement 212 auch beispielsweise als Festkörperfeder oder als Tellerfeder ausgebildet sein. Die Metall-Membran-Feder 402 ist orthogonal zu der Schwingungsdämpfungsrichtung D zwischen dem Gehäuse 204 und der Dämpfungsmasse 206 angeordnet. Die Metall-Membran-Feder 402 unterteilt derart die mindestens eine Fluidkammer 210 in zwei Fluidkammern 404, 406. 4 shows a vibration damper 400 according to a further embodiment. The vibration damper 400 essentially corresponds to the vibration damper 200. However, in a modification to the vibration damper 200, the vibration damper 400 has a spring element 212 designed as a metal diaphragm spring 402. In In other embodiments, the spring element 212 can also be designed, for example, as a solid-state spring or as a disc spring. The metal-diaphragm spring 402 is arranged orthogonally to the vibration damping direction D between the housing 204 and the damping mass 206. The metal-diaphragm spring 402 thus divides the at least one fluid chamber 210 into two fluid chambers 404, 406.

5 zeigt einen Schwingungsdämpfer 500 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Der Schwingungsdämpfer 500 entspricht im Wesentlichen dem Schwingungsdämpfer 400. Im Gegensatz zu der in 4 gezeigten Ausführung, ist die Drossel 20 durch mindestens eine Bohrung 502 in der Metall-Membran-Feder 402 ausgebildet. Die Bohrungen 502 sind jeweils als Durchgangsbohrungen in der Metall-Membran-Feder 402 ausgebildet. Die Bohrungen 502 sind entlang der Schwingungsdämpfungsrichtung D ausgerichtet. Ein Durchmesser der jeweiligen Bohrung 502 und die Anzahl der Bohrungen 502 bestimmen die Drosselwirkung der dadurch in der Metall-Membran-Feder 402 erzeugten Drossel 208. Bewegt sich die Dämpfungsmasse 206 aufgrund der durch das Bauteil 202 erzeugten Schwingungsanregung innerhalb der Fluidkammer 210, wird ein Fluidfluss F aufgrund der Bohrungen 502 gedrosselt. 5 shows a vibration damper 500 according to a further embodiment. The vibration damper 500 essentially corresponds to the vibration damper 400. In contrast to the 4 In the embodiment shown, the throttle 20 is formed by at least one bore 502 in the metal diaphragm spring 402. The bores 502 are each formed as through-bores in the metal diaphragm spring 402. The bores 502 are aligned along the vibration damping direction D. A diameter of the respective bore 502 and the number of bores 502 determine the throttling effect of the throttle 208 thereby created in the metal diaphragm spring 402. If the damping mass 206 moves within the fluid chamber 210 due to the vibration excitation generated by the component 202, a fluid flow F is throttled due to the bores 502.

6 zeigt einen Schwingungsdämpfer 600 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Der Schwingungsdämpfer 600 entspricht im Wesentlichen dem Schwingungsdämpfer 400. Im Gegensatz zu den vorherigen Ausführungsbeispielen ist die Drossel 208 durch einen Bypass 602 zwischen den zwei Fluidkammern 404, 406 ausgebildet. Der Bypass 602 weist ein Drosselventil 604 auf, durch das die Drosselwirkung einstellbar ist. In anderen, vorliegend nicht gezeigten Ausführungen kann der Bypass 602 mitsamt dem Drosselventil 604 auch in einem Abschnitt bzw. einer Gehäusewand des Gehäuses 204 integriert sein. 6 shows a vibration damper 600 according to another embodiment. The vibration damper 600 essentially corresponds to the vibration damper 400. In contrast to the previous embodiments, the throttle 208 is formed by a bypass 602 between the two fluid chambers 404, 406. The bypass 602 has a throttle valve 604, by which the throttling effect can be adjusted. In other embodiments not shown here, the bypass 602, together with the throttle valve 604, can also be integrated into a section or a housing wall of the housing 204.

7 zeigt einen Schwingungsdämpfer 700 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Im Gegensatz zu den vorherigen Ausführungsbeispielen weist der Schwingungsdämpfer 700 ein Drosselelement 702 auf, das an der Dämpfungsmasse 206 vorgesehen und innerhalb der Fluidkammer 406 angeordnet ist. Das Drosselelement 702 weist mindestens eine Bohrung 704 auf, durch die die Drossel 208 ausgebildet ist. Die Bohrungen 704 sind jeweils als Durchgangsbohrungen in dem Drosselelement 702 ausgebildet. Die Bohrungen 704 sind entlang der Schwingungsdämpfungsrichtung D ausgerichtet. Ein Durchmesser der jeweiligen Bohrung 704 und die Anzahl der Bohrungen 704 bestimmen die Drosselwirkung der dadurch in dem Drosselelement 702 erzeugten Drossel 208. Bewegt sich die Dämpfungsmasse 206 aufgrund der durch das Bauteil 202 erzeugten Schwingungsanregung innerhalb der Fluidkammern 404, 406, wird ein Fluidfluss F aufgrund der Bohrungen 704 gedrosselt. Das Drosselelement 702 kann als Anbauteil an der Dämpfungsmasse 206 angebracht oder einstückig mit dieser ausgebildet sein. Gemäß der in 7 gezeigten Anordnung der Metall-Membran-Feder 402 wird die mindestens eine Fluidkammer 210 in die Fluidkammern 404, 406 unterteilt. Es besteht gemäß 7 keine fluidische Verbindung zwischen den Fluidkammern 404, 406. Daher kann sich ein Druck P1 in einer der zwei Fluidkammern (210, 404) von einem Druck P2 in der anderen der zwei Fluidkammern 210, 406 unterscheiden, um beispielsweise ein Steifigkeit des Schwingungsdämpfers zu manipulieren. Einer der beiden Drücke P1, P2 kann auch variierbar sein. 7 shows a vibration damper 700 according to a further embodiment. In contrast to the previous exemplary embodiments, the vibration damper 700 has a throttle element 702, which is provided on the damping mass 206 and arranged within the fluid chamber 406. The throttle element 702 has at least one bore 704 through which the throttle 208 is formed. The bores 704 are each formed as through bores in the throttle element 702. The bores 704 are aligned along the vibration damping direction D. A diameter of the respective bore 704 and the number of bores 704 determine the throttling effect of the throttle 208 thereby created in the throttle element 702. If the damping mass 206 moves within the fluid chambers 404, 406 due to the vibration excitation generated by the component 202, a fluid flow F is throttled due to the bores 704. The throttle element 702 can be attached to the damping mass 206 or formed integrally therewith. According to the 7 In the arrangement of the metal membrane spring 402 shown, the at least one fluid chamber 210 is divided into the fluid chambers 404, 406. According to 7 No fluidic connection exists between the fluid chambers 404, 406. Therefore, a pressure P1 in one of the two fluid chambers (210, 404) can differ from a pressure P2 in the other of the two fluid chambers 210, 406, for example, to manipulate the stiffness of the vibration damper. One of the two pressures P1, P2 can also be variable.

8 zeigt einen Schwingungsdämpfer 800 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Das Federelement 212 ist als die Metall-Membran-Feder 402 ausgebildet. Die Fluidkammer 210 ist durch das zumindest teilweise geschlossene Gehäuse 204 und die Metall-Membran-Feder 402 nach außen hin gasdicht oder vakuumdicht geschlossen. Der Schwingungsdämpfer 800 weist ein Drosselelement 802 auf, das an der Dämpfungsmasse 206 vorgesehen und innerhalb der Fluidkammer 210 angeordnet ist. Das Drosselelement 802 weist mindestens eine Bohrung 804 auf, durch die die Drossel 208 ausgebildet ist. Die Bohrungen 804 sind jeweils als Durchgangsbohrungen in dem Drosselelement 802 ausgebildet. Die Bohrungen 804 sind entlang der Schwingungsdämpfungsrichtung D ausgerichtet. Ein Durchmesser der jeweiligen Bohrung 804 und die Anzahl der Bohrungen 804 bestimmen die Drosselwirkung der dadurch in dem Drosselelement 802 erzeugten Drossel 208. Bewegt sich die Dämpfungsmasse 206 aufgrund der durch das Bauteil 202 erzeugten Schwingungsanregung zumindest teilweise innerhalb der Fluidkammern 210, wird ein Fluidfluss F aufgrund der Bohrungen 804 gedrosselt. Das Drosselelement 802 kann als Anbauteil an der Dämpfungsmasse 206 angebracht oder einstückig mit dieser ausgebildet sein. Die Metall-Membran-Feder 402 liegt gemäß 8 auf einem oberen Rand des teilweise geschlossenen bzw. nach oben offenen Gehäuses 204 auf, und verschließt dieses somit gasdicht oder vakuumdicht. Die Dämpfungsmasse 206 ragt zumindest zum Teil in die Fluidkammer 210 hinein, um sich in dieser zu bewegen. Ein Teil der Dämpfungsmasse 206 ragt nach oben hin ab bzw. steht über die Metall-Membran-Feder 402 hervor. Dies ist vorteilhaft, da die Dämpfungsmasse 206 derart nachträglich anpassbar ist. Die Dämpfungsmasse 206 ist mit anderen Worten von außen zugänglich und kann hinsichtlich ihres Gewichtes, beispielsweise durch das Vorsehen eines optionalen Zusatzgewichtes 806 angepasst bzw. getuned werden. 8 shows a vibration damper 800 according to a further embodiment. The spring element 212 is designed as the metal diaphragm spring 402. The fluid chamber 210 is closed to the outside in a gas-tight or vacuum-tight manner by the at least partially closed housing 204 and the metal diaphragm spring 402. The vibration damper 800 has a throttle element 802, which is provided on the damping mass 206 and arranged within the fluid chamber 210. The throttle element 802 has at least one bore 804 through which the throttle 208 is formed. The bores 804 are each designed as through-bores in the throttle element 802. The bores 804 are aligned along the vibration damping direction D. A diameter of the respective bore 804 and the number of bores 804 determine the throttling effect of the throttle 208 created in the throttle element 802. If the damping mass 206 moves at least partially within the fluid chambers 210 due to the vibration excitation generated by the component 202, a fluid flow F is throttled due to the bores 804. The throttle element 802 can be attached to the damping mass 206 as an add-on part or formed integrally therewith. The metal diaphragm spring 402 is located according to 8 on an upper edge of the partially closed or upwardly open housing 204, thus sealing it gas-tight or vacuum-tight. The damping mass 206 protrudes at least partially into the fluid chamber 210 in order to move therein. A portion of the damping mass 206 protrudes upward or protrudes beyond the metal diaphragm spring 402. This is advantageous because the damping mass 206 can be subsequently adjusted in this way. In other words, the damping mass 206 is accessible from the outside and can be adjusted or tuned with regard to its weight, for example, by providing an optional additional weight 806.

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE SYMBOLS

11: Projektionsbelichtungsanlage bzw. LithographieanlageProjection exposure system or lithography system
22: Beleuchtungssystemlighting system
33: Lichtquellelight source
44: BeleuchtungsoptikLighting optics
55: ObjektfeldObject field
66: ObjektebeneObject level
77: RetikelReticle
88: RetikelhalterReticle holder
99: RetikelverlagerungsantriebReticle displacement drive
1010: ProjektionsoptikProjection optics
1111: BildfeldImage field
1212: BildebeneImage plane
1313: Waferwafers
1414: WaferhalterWafer holder
1515: WaferverlagerungsantriebWafer relocation drive
1616: BeleuchtungsstrahlungIllumination radiation
1717: Kollektorcollector
1818: ZwischenfokusebeneIntermediate focal plane
1919: UmlenkspiegelDeflecting mirror
2020: erster Facettenspiegelfirst faceted mirror
2121: erste Facettefirst facet
2222: zweiter Facettenspiegelsecond facet mirror
2323: zweite Facettesecond facet
100100: optisches Systemoptical system
200200: SchwingungsdämpferVibration damper
202202: Bauteilcomponent
204204: GehäuseHousing
206206: DämpfungsmasseDamping mass
208208: Drosselthrottle
210210: FluidkammerFluid chamber
212212: Federelementspring element
214214: Spiralfederspiral spring
216216: Spaltgap
218218: Bohrungdrilling
400400: SchwingungsdämpferVibration damper
402402: Metall-Membran-FederMetal membrane spring
404404: FluidkammerFluid chamber
406406: FluidkammerFluid chamber
500500: SchwingungsdämpferVibration damper
502502: Bohrungdrilling
600600: SchwingungsdämpferVibration damper
602602: Bypassbypass
604604: Drosselventilthrottle valve
700700: SchwingungsdämpferVibration damper
702702: DrosselelementThrottle element
704704: Bohrungdrilling
800800: SchwingungsdämpferVibration damper
802802: DrosselelementThrottle element
804804: Bohrungdrilling
806806: ZusatzgewichtAdditional weight
DD: SchwingungsdämpfungsrichtungVibration damping direction
FF: FluidflussFluid flow
M1M1: SpiegelMirror
M2M2: SpiegelMirror
M3M3: SpiegelMirror
M4M4: SpiegelMirror
M5M5: SpiegelMirror
M6M6: SpiegelMirror

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES CONTAINED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10 2008 009 600 A1 [0067, 0071]
US 2006/0132747 A1 [0069]
EP 1 614 008 B1 [0069]
US 6,573,978 [0069]
DE 10 2017 220 586 A1 [0074]
US 2018/0074303 A1 [0088]

Claims

Vibration damper (200, 400, 500, 600, 700, 800) for damping a vibration of a component (202) of an optical system (100), comprising an at least partially closed housing (204), a damping mass (206), a throttle (208), at least one fluid chamber (210), and at least one spring element (212), wherein the at least one fluid chamber (212) is closed to the outside in a gas-tight or vacuum-tight manner by the at least partially closed housing (204) or by the at least partially closed housing (204) and the at least one spring element (212), and is filled with a fluid, wherein the spring element (212) is provided between the at least partially closed housing (204) and the damping mass (206) in order to prevent movement of the damping mass (206) in the fluid chamber (210). springs, and wherein the throttle (208) is designed to generate fluid friction by which the movement of the damping mass (206) in the fluid chamber (210) is controlled.

Vibration dampers (200, 400, 500, 600, 700) according to Claim 1 , wherein the housing (204) is completely closed and delimits the at least one fluid chamber (210) to the outside, and wherein the damping mass (206) is arranged completely within the at least one fluid chamber (210) and can be excited by the vibration of the component (202) to move within the at least one fluid chamber (210) in order to dampen the vibration of the component (202).

Vibration damper (200, 400) according to Claim 2 , wherein the throttle (208) is formed by at least one bore (218) in the damping mass (206).

Vibration dampers (200, 400, 500, 600, 700, 800) according to Claim 2 or 3 , wherein the spring element (212) comprises a solid spring or a spiral spring (214) or a disc spring or a metal membrane spring (402).

Vibration dampers (400, 500, 600, 700, 800) according to Claim 2 and 4 , wherein the metal diaphragm spring (402) is arranged substantially orthogonally to a vibration damping direction (D) between the housing (204) and the damping mass (206).

Vibration dampers (400, 500, 600, 700, 800) according to Claim 4 or 5 , wherein the arrangement of the metal diaphragm spring (402) in the housing (204) forms two fluid chambers (210, 404, 406) separated from one another by the metal diaphragm spring (402).

Vibration damper (500) according to Claim 6 , wherein the throttle (208) is formed by at least one bore (502) in the metal diaphragm spring (402).

Vibration damper (700, 800) according to Claim 6 , wherein the vibration damper (200) has a throttle element (702) which is provided on the damping mass (206) and is arranged within one of the two fluid chambers (210, 406), wherein the throttle element (702) has at least one bore (704) through which the throttle (208) is formed.

Vibration damper (700) according to Claim 8 , wherein a pressure (P1) in one of the two fluid chambers (210, 404) differs from a pressure (P2) in the other of the two fluid chambers (210, 406).

Vibration damper (600) according to Claim 6 , wherein the throttle (208) is formed by a bypass (602) between the two fluid chambers (210, 404, 406), wherein the bypass (602) has a throttle valve (604), and wherein the bypass (602) is preferably integrated in a portion of the housing (204).

Vibration damper (800) according to Claim 1 , wherein the spring element (212) has a metal diaphragm spring (402), wherein the at least one fluid chamber (210) is closed to the outside in a gas-tight or vacuum-tight manner by the at least partially closed housing (204) and the metal diaphragm spring (402), wherein the vibration damper (800) has a throttle element (802) which is provided on the damping mass (206) and is arranged within the at least one fluid chamber (210, 406), wherein the throttle element (802) has at least one bore (804) through which the throttle (208) is formed.

Vibration damper (200) according to Claim 2 and 4 , wherein the solid spring or the spiral spring (214) is arranged substantially parallel to a vibration damping direction (D) between the housing (204) and the damping mass (206).

Vibration damper (200, 400, 500, 600, 700, 800) according to one of the Claims 1 - 12 , wherein the component (202) comprises an optical element, in particular a mirror (M1 - M6) and/or a lens and/or a diaphragm, and/or a sensor and/or a sensor frame and/or a support frame and/or a support frame for supporting the optical element and/or the sensor.

Optical system (100) with a component (202) and a vibration damper (200, 400, 500, 600, 700, 800) according to one of the Claims 1 - 13 , wherein the housing (204) is coupled to the component (202) in a vibration-transmitting manner.

Optical system (100) according to Claim 14 , wherein the housing (204) is coupled to the component (202) by a screw connection or an adhesive connection or a welded connection or a clamped connection.

Lithography system (1) with an optical system (100) according to Claim 14 or 15 .