DE102022100636A1

DE102022100636A1 - Schwingungsisolierungssystem, Verfahren und Prozessiervorrichtung

Info

Publication number: DE102022100636A1
Application number: DE102022100636.0A
Authority: DE
Inventors: Georg Haasemann; Christoph Kasprzyk
Original assignee: Von Ardenne Asset GmbH and Co KG
Current assignee: Von Ardenne Asset GmbH and Co KG
Priority date: 2021-10-22
Filing date: 2022-01-12
Publication date: 2023-04-27

Abstract

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Schwingungsisolierungssystem (100) aufweisen: eine Maschinenauflage (812); eine Lagervorrichtung (602) zum Lagern der Maschinenauflage (812) auf einem Untergrund (902) derart, dass die Maschinenauflage (812) eine Ausgleichsbewegung relativ zu dem Untergrund (902) und/oder einer Anschlagvorrichtung (202) durchführen kann; die Anschlagvorrichtung (202) zum Begrenzen der Ausgleichsbewegung, wobei, wenn die Anschlagvorrichtung (202) in einem ersten Zustand ist, die Ausgleichsbewegung auf eine erste Strecke begrenzt wird, und, wenn die Anschlagvorrichtung (202) in einem zweiten Zustand ist, die Ausgleichsbewegung auf eine zweite Strecke begrenzt wird, die sich von der ersten Strecke unterscheidet; eine Auslösevorrichtung (302), welche eingerichtet ist, eine Änderung von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand auszulösen, wenn ein Parameter, welcher eine Beschleunigung des Untergrundes (902) und/oder der Anschlagvorrichtung (202) repräsentiert, ein Kriterium erfüllt.

Description

Verschiedene Ausführungsbeispiele betreffen ein Schwingungsisolierungssystem, ein Verfahren und eine Prozessiervorrichtung.
Im Allgemeinen kann eine Prozessieranlage genutzt werden, um ein Substrat, wie beispielsweise eine Glasscheibe, eine Folie, ein Wafer oder dergleichen, im Vakuum zu prozessieren. Das Prozessieren des Substrats kann beispielsweise in einer Kammer der Prozessieranlage erfolgen, innerhalb welcher die zum Prozessieren notwendigen Bedingungen (Prozessbedingungen) bereitgestellt werden. Dazu kann es hilfreich sein, die Prozessbedingungen sensorisch erfassen und/oder beeinflussen zu können, wozu häufig erschütterungsempfindliche Bestandteile verwendet werden.
Beispielsweise können diese Bestandteile, wie etwa Messtechnik oder Beschichtungsquellen, derart empfindlich sein, dass deren Betrieb bereits von kaum wahrnehmbaren Schwingungen gestört werden kann. In einem solchen Fall wird die gesamte Prozessieranlage herkömmlicherweise zur Schwingungsentkopplung auf einem Schwingungsdämpfer gelagert. Der Schwingungsdämpfer ist häufig hochgradig anlagenspezifisch und daher sehr teuer.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wurde erkannt, dass solche Schwingungen beispielsweise aufgrund alltäglicher Anregung (akustisch, mechanisch, z.B. von Maschinen, etc., und/oder in der Umgebung) oder nicht alltäglicher Anregungen (z.B. Erdbeben) auftreten können, herkömmliche Schwingungsdämpfer allerdings nur für alltägliche Anregung ausgelegt sind.
In diesem Zusammenhang wurde erkannt, dass eine Schwingungsentkopplung die Prozessieranlage wiederum sehr anfällig für Beschädigungen bei Erdbeben macht. Mit anderen Worten ist eine solche Schwingungsentkopplung der Prozessieranlage herkömmlicherweise nicht ausgelegt, der Erdbebenbelastungen standzuhalten. Daher führt ein Erdbeben häufig zu Beschädigung der Schwingungsdämpfer.
Zwar kann die Amplitude der Schwingung der Prozessieranlage mittels eines Anschlags vermindert werden, um die Beschädigung der Schwingungsdämpfer zu minimieren. Dieser Ansatz entfaltet seine Wirkung allerdings nur im unteren Bereich der Richterskala. Stärkere Erdbeben hingegen lenken die Umgebung der Prozessieranlage und damit auch den Anschlag derart stark aus, dass der Anschlag gegen die noch ruhende Prozessieranlage prallt, und dabei eine beschädigende Wirkung entfaltet, die größer sein kann als die des Erdbebens allein gewesen wäre. Berechnungen haben ergeben, dass der Anschlag beim Aufprall eine Beschleunigung der Prozessieranlage bewirken kann, die etwa das 100-fache der Erdbebenbeschleunigung übersteigen kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen werden ein Schwingungsisolierungssystem, eine Prozessiervorrichtung und ein Verfahren bereitgestellt, welche (z.B. die Schwingungsdämpfer) besser vor einer Beschädigung bei einem Erdbeben schützen bzw. deren Erdbebenbeständigkeit erhöhen. Anschaulich wird die Strecke, um welche der Anschlag und die Prozessieranlage relativ zu einander beweglich sind, bis zum Aufprall reduziert oder sogar eliminiert, was den Aufprall zumindest abmildert oder sogar abwenden kann, beispielsweise indem die Lagerplatte, auf welcher die Prozesskammer (z.B. eine Vakuumkammer) steht, in ihrer Beweglichkeit blockiert (auch als arretiert bezeichnet) wird. Hierin wird zu Vereinfachung des Verständnisses auf eine Vakuumkammer Bezug genommen, wobei das dafür Beschriebene im Allgemeinen für eine beliebig eingerichtete Prozesskammer gelten kann, die nicht notwendigerweise eingerichtet sein muss, dass darin ein Vakuum erzeugt werden kann.
Durch das Blockieren der oberen Lagerplatte der Vakuumkammer wird das Aufprallen des Anschlags auf die Lagerplatte verhindert und die durch das Erdbeben verursachte Beschleunigung wird kontinuierlich über die Anschläge auf die Vakuumkammer übertragen. Dadurch wird auch der Schwingungsdämpfer aus dem Kraftfluss ausgeschlossen und somit vor einer Überlastung geschützt. Des Weiteren kann das Blockieren der Relativbewegung für Transportzwecke ausgenutzt werden.
Es zeigen

1 bis 5 jeweils ein Schwingungsisolierungssystem gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht; und
6 eine Prozessiervorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht.

In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird die Richtungsterminologie wie etwa „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „vorderes“, „hinteres“, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe „verbunden“, „angeschlossen“ sowie „gekoppelt“ verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung (z.B. ohmsch und/oder elektrisch leitfähig, z.B. einer elektrisch leitfähigen Verbindung), eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Begriff „gekoppelt“ oder „Kopplung“ im Sinne einer (z.B. mechanischen, hydrostatischen, thermischen und/oder elektrischen), z.B. direkten oder indirekten, Verbindung und/oder Wechselwirkung verstanden werden. Mehrere Elemente können beispielsweise entlang einer Wechselwirkungskette miteinander gekoppelt sein, entlang welcher die Wechselwirkung ausgetauscht werden kann, z.B. ein Fluid (dann auch als fluidleitend gekoppelt bezeichnet). Beispielsweise können zwei miteinander gekoppelte Elemente eine Wechselwirkung miteinander austauschen, z.B. eine mechanische, hydrostatische, thermische und/oder elektrische Wechselwirkung. Eine Kopplung mehrerer Vakuumkomponenten (z.B. Ventilen, Pumpen, Kammern, usw.) miteinander kann aufweisen, dass diese fluidleitend miteinander gekoppelt sind. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann „gekuppelt“ im Sinne einer mechanischen (z.B. körperlichen bzw. physikalischen) Kopplung verstanden werden, z.B. mittels eines direkten körperlichen Kontakts. Eine Kupplung kann eingerichtet sein, eine mechanische Wechselwirkung (z.B. Kraft, Drehmoment, etc.) zu übertragen.
Als Ist-Zustand einer Entität (z.B. einer Vorrichtung, eines Systems oder eines Vorgangs bzw. Prozesses) kann der tatsächlich vorliegende bzw. sensorisch erfassbare Zustand der Entität verstanden werden. Als Soll-Zustand der Entität kann der angestrebte Zustand, d.h. eine Vorgabe, verstanden werden. Als Steuern kann eine beabsichtigte Beeinflussung des momentanen Zustands (auch als Ist-Zustand bezeichnet) der Entität verstanden werden. Dabei kann der momentane Zustand gemäß der Vorgabe (auch als Soll-Zustand bezeichnet) verändert werden, z.B. indem ein oder mehr als ein Betriebsparameter (dann auch als Stellgröße bezeichnet) der Entität verändert wird, z.B. mittels eines Stellglieds. Regeln kann als Steuern verstanden werden, wobei zusätzlich einer Zustandsänderung durch Störungen entgegengewirkt wird. Dazu wird der Ist-Zustand mit dem Soll-Zustand verglichen und die Entität derart beeinflusst, z.B. mittels eines Stellglieds, dass die Abweichung des Ist-Zustands von dem Soll-Zustand minimiert wird. Die Regelung implementiert somit im Gegensatz zu der reinen vorwärts gerichteten Ablaufsteuerung eine fortlaufende Einflussnahme der Ausgangsgröße auf die Eingangsgröße, welche durch den sogenannten Regelkreis bewirkt wird (auch als Rückführung bezeichnet). Mit anderen Worten kann hierin verstanden werden, dass alternativ oder zusätzlich zu der Steuerung (bzw. dem Ansteuern) eine Regelung verwendet werden kann bzw. alternativ oder zusätzlich zu dem Steuern ein Regeln erfolgen kann.
Der Begriff „Steuervorrichtung“ kann als jede Art einer Logik implementierenden Entität verstanden werden, die beispielsweise eine Verschaltung und/oder einen Prozessor aufweisen kann, welche Software ausführen kann, die in einem (z.B. nichtflüchtigen) Speichermedium, in einer Firmware oder in einer Kombination davon gespeichert ist, und darauf basierend Anweisungen ausgeben kann. Die Steuervorrichtung kann beispielsweise mittels Codesegmenten (z.B. Software) konfiguriert sein, um den Betrieb einer Entität (z.B. ihres Arbeitspunkts), z.B. einer Vorrichtung oder einer Betriebsfunktion, zu steuern. Der Begriff „Prozessor“ kann als jede Art von Entität verstanden werden, die die Verarbeitung von Daten oder Signalen erlaubt. Die Daten oder Signale können beispielsweise gemäß zumindest einer (d.h. einer oder mehr als einer) spezifischen Funktion behandelt werden, die vom Prozessor ausgeführt wird.
Ein Prozessor kann eine analoge Schaltung, eine digitale Schaltung, eine Mischsignalschaltung, eine Logikschaltung, einen Mikroprozessor, eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU), einen digitalen Signalprozessor (DSP), eine programmierbare Gatter-Anordnung (FPGA), eine integrierte Schaltung oder eine beliebige Kombination davon aufweisen oder daraus gebildet sein. Jede andere Art der Implementierung der jeweiligen Funktionen, die nachstehend ausführlicher beschrieben werden, kann auch als Prozessor oder Logikschaltung verstanden werden. Es versteht sich, dass einer oder mehrere der hierin detailliert beschriebenen Verfahrensschritte von einem Prozessor ausgeführt (z. B. realisiert) werden können, durch eine oder mehrere spezifische Funktionen, die von dem Prozessor ausgeführt werden. In ähnlicher Weise können die Verfahrensschritte mittels Codesegmenten repräsentiert werden, welche eingerichtet sind, wenn von dem Prozessor ausgeführt, die Verfahrensschritte auszuführen.
Das Ansteuern eines Stellglieds kann beispielsweise mittels eines elektrischen Steuersignals und/oder mittels eines fluidmechanischen Steuersignals (z.B. einer Druckänderung) erfolgen, welche einem Steuereingang des Stellglieds zugeführt werden können. Das Anlegen des fluidmechanischen Steuersignals kann mittels eines elektrisch steuerbaren Ventils erfolgen, d.h. welche mittels eines elektrischen Steuersignals angesteuert werden können. Das Erzeugen des elektrischen Steuersignals kann mittels eines Signalgenerators erfolgen. Das Stellglied kann beispielsweise eingerichtet sein, das Steuersignal in die Wechselwirkung zu überführen, z.B. mittels einer mechanischen Kraft, eines Magnetfelds oder dergleichen.
Eine Prozessiervorrichtung (auch als Vakuumanordnung bezeichnet) kann eine oder mehr als eine Vakuumkammer und im betriebsbereiten Zustand ein Pumpensystem (aufweisend zumindest eine Grobvakuumpumpe und optional zumindest eine Hochvakuumpumpe) aufweisen, welches mit dem Inneren der Vakuumkammer (auch als Kammerinneres bezeichnet) fluidleitend gekoppelt ist.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vakuumkammer ein Kammergehäuse aufweisen, das derart eingerichtet ist, dass in dem Kammerinneren ein Soll-Druck bereitgestellt werden kann. Der Soll-Druck kann in einem Bereich von ungefähr 10 mbar bis ungefähr 1 mbar (mit anderen Worten Grobvakuum) sein oder weniger, z.B. in einem Bereich von ungefähr 1 mbar bis ungefähr 10^-3 mbar (mit anderen Worten Feinvakuum) oder weniger, z.B. in einem Bereich von ungefähr 10^-3 mbar bis ungefähr 10^-7 mbar (mit anderen Worten Hochvakuum) oder weniger. Das Pumpensystem kann eingerichtet sein, dem Kammerinneren ein Gas zu entziehen, so dass darin ein Vakuum (d.h. ein Druck kleiner als 0,3 bar) bereitgestellt sein oder werden kann, beispielsweise der Soll-Druck.
Zum Prozessieren eines Substrats oder mehrerer Substrate in einer Vakuumkammer (dann auch als Prozessierkammer bezeichnet) kann die Prozessierkammer eine Prozessierquelle aufweisen. Beispielhafte Komponenten einer Prozessierquelle weisen auf: eine Beschichtungsmaterialquelle (z.B. ein Magnetron, z.B. ein Rohr-Magnetron oder ein Doppelrohr-Magnetron, ein Planarmagnetron oder Doppel-Planarmagnetron aufweisend), eine Lichtquelle (z.B. einen Laser, eine Blitzlampe oder eine Leuchtdiode aufweisend), eine Wärmequelle (z.B. einen Heizer aufweisend), eine Ätzmittelquelle (z.B. eine Ätzgasquelle oder Ätzplasmaquelle aufweisend), eine Teilchenstrahlenquelle (z.B. eine Elektronenstrahlquelle oder Ionenstrahlquelle aufweisend). Bezüglich der erschütterungsempfindlichen Maschinenkomponente wird hierin exemplarisch auf eine als Prozessierquelle eingerichtete Maschinenkomponente Bezug genommen, wobei das für die Prozessierquelle Beschriebene in Analogie jede anders eingerichtete Maschinenkomponente gelten kann, welche vor Erschütterungen geschützt werden soll, beispielsweise da diese erschütterungsempfindlich ist oder zumindest ein oder mehr als ein elektrisches Bauteil aufweist. Andere Beispiele für diese Maschinenkomponente weisen eine Messeinheit oder andere Komponenten einer Messkette auf, z.B. einer oder mehr als einen Sensor. Die Messeinheit (z.B. deren Sensor) kann beispielsweise eingerichtet sein zum Vermessen eines Substrats (z.B. eines Wafers) und/oder einer Maske (z.B. einer Prozessmaske).
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Prozessiervorrichtung eine Transportvorrichtung aufweisen, die eingerichtet ist, das Substrat in der Vakuumkammer und/oder durch diese hindurch zu transportieren, z.B. entlang eines Transportpfads. Die Transportvorrichtung kann beispielsweise mehrere Rollen (bzw. Walzen) aufweisen, mit denen das transportierte Substrat in Kontakt kommt oder zumindest ein Substratträger, der das transportierte Substrat trägt.
Der Begriff „Lagervorrichtung“ bezeichnet hierin eine Vorrichtung (zum Beispiel eine Baugruppe aufweisend), welche zum Lagern (z.B. geführten Positionieren und/oder Halten) eines oder mehr als eines Bauteils (z.B. einer Abdeckblende) eingerichtet ist. Die Lagervorrichtung kann, beispielsweise pro Bauteil (das mittels dieser gelagert wird), ein oder mehr als ein Lager (z.B. Festlager, Auflager oder Loslager) aufweisen zum Lagern (z.B. geführten Positionieren und/oder Halten) des Bauteils. Jedes Lager der Lagervorrichtung kann eingerichtet sein, dem Bauteil einen oder mehr als einen Freiheitsgrad (beispielsweise einen oder mehr als einen Translationsfreiheitsgrad und/oder einen oder mehr als einen Rotationsfreiheitsgrad) bereitzustellen, gemäß welchem das Bauteil bewegt werden kann. Beispielhafte Komponenten eines Lagers weisen auf: Feder, Schwingungsdämpfer, Gelenk.
Als Schwingungsisolierung (auch als Schwingungsentkopplung bezeichnet) wird in der Maschinendynamik verstanden, dass der Austausch von Schwingungsenergie zwischen zwei Körpern gehemmt (z.B. gedämpft) wird. Dies erreicht, dass die Übertragung einer Schwingung von einem Körper auf einen anderen gehemmt wird. Die zwei Körper können dazu mittels eines Schwingungsisolierungssystems (z.B. ein oder mehr als ein Feder-/Dämpfer-System aufweisend) miteinander gekuppelt sein. Das Schwingungsisolierungssystem (auch als „zur Schwingungsisolierung eingerichtetes System“ bezeichnet) kann beispielsweise eine oder mehr als eine Feder aufweisen. Das Schwingungsisolierungssystem kann beispielsweise einen oder mehr als einen Schwingungsdämpfer aufweisen. Der Schwingungsdämpfer kann optional auch die Funktion der Feder aufweisen (dann auch als Feder-/Dämpfer-System bezeichnet).
Ein Schwingungsdämpfer ist eingerichtet, einer Schwingung, die diesem zugeführt und/oder mittels diesem übertragen wird, Energie zu entziehen (und beispielsweise in thermische Energie umzuwandeln). Als Maß für die Rate, mit der dies erfolgt, wird der Dämpfungsgrad angegeben, der eine Funktion der Dämpfungskonstante ist. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Dämpfungsgrad des Schwingungsisolierungssystems großer sein als ungefähr 0,1, z.B. als ungefähr 0,25, z.B. als ungefähr 0,5, z.B. als ungefähr 0,75, z.B. als ungefähr 1 (dann auch als aperiodische Dämpfung bezeichnet).
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Schwingungsisolierungssystem zur Resonanzabsorption eingerichtet sein, was die Schwingungsisolation verbessert.
Je nach Anwendung (Gewicht der Körper, Frequenz der Schwingung, usw.) können die Eigenschaften der Schwingungsisolierung angepasst werden, z.B. indem Schraubendruckfedern und/oder ein passendes Elastomer verwendet werden. Das Schwingungsisolierungssystem kann beispielsweise ein sogenanntes Übertragungsspektrum aufweisen, welches das Maß der Übertragung der Schwingung (d.h. der Übertragung der Schwingungsenergie) als Funktion der Frequenz der Schwingung angibt. Das Schwingungsisolierungssystem kann beispielsweise als Hochpass, als Tiefpass oder als Bandpass eingerichtet sein.
Die Schwingungsisolierung kann beispielsweise ausnutzen, dass die Übertragung einer mechanischen Schwingung, die aufgrund äußerer Erregungen entsteht, durch Massenkräfte und/oder Verformungskräfte reduziert werden kann. Die Massenkräfte entstehen beispielsweise durch die Schwingbewegungen des gegebenen schwingungsfähigen Systems.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Schwingungsisolierung bzw. das Schwingungsisolierungssystem aktiv eingerichtet sein (auch als aktive Schwingungsisolierung bzw. als aktiver Schwingungsisolator bezeichnet). Im Gegensatz dazu werden zum Schutz von einem Gebäude vor einem Erdbeben lediglich passive Schwingungsisolatoren verwendet, was auch nicht zwingend sein muss. Wenn allerdings die Anforderungen hoch sind, beispielsweise zum Schutz von Mikroelektronik vor Schwingungen, dann kann ein aktiver Schwingungsisolator verwendet werden.
Der aktive Schwingungsisolator weist beispielsweise eine verminderte oder gar keine Überhöhung des Übertragungsspektrums an seiner Eigenfrequenz auf (z.B. bei einer Resonanzabsorption). Der aktive Schwingungsisolator stellt beispielsweise eine „Echtzeit“-Steuerung von 6 Freiheitsgraden unter Verwendung von pneumatischen Luftfedern, Schraubenfedern und/oder Elastomerfedern bereit.
Beispielsweise kann eine zulässige Auslenkung (unterhalb welcher die Auslenkung beschädigungsfrei ist) des Schwingungsisolierungssystems (beispielsweise parallel zur Gravitationsrichtung (auch als Schwerkraftrichtung bezeichnet) der Erde und/oder quer zu der Gravitationsrichtung) kleiner sein als ungefähr 5 cm (Zentimeter), z.B. kleiner als ungefähr 2,5 cm, z.B. kleiner als ungefähr 1 cm. Diese Grenze der zulässigen Auslenkung ergibt sich beispielsweise aus der hohen Empfindlichkeit des in Vakuumkammer angeordneten oder daran montieren Schaltkreises.
Als „Lage“ eines Körpers kann hierin eine Position und/oder eine Ausrichtung des Körpers verstanden werden. Eine Veränderung der Lage kann beispielsweise die Position und/oder die Ausrichtung verändern.
Als „Sensor“ (auch als Detektor bezeichnet) kann ein Wandler verstanden werden, der eingerichtet ist, eine zu dem Sensortyp korrespondierende Eigenschaft seiner Umgebung (z.B. qualitativ oder quantitativ) als Messgröße zu erfassen, z.B. eine physikalische Eigenschaft, eine chemische Eigenschaft und/oder eine stoffliche Beschaffenheit. Die Messgröße ist diejenige physikalische Größe (auch als Regelgröße bezeichnet), der die Messung mittels des Sensors gilt. Je nach Komplexität der zu messenden Umgebung des Sensors kann der Sensor eingerichtet sein, zwischen zwei oder mehr diskreten Zuständen der Messgröße unterscheiden zu können (auch als Messschalter bezeichnet), oder die Messgröße quantitativ zu erfassen. Ein Beispiel für eine quantitativ erfasste Messgröße ist beispielsweise eine Gaszuflussrate (z.B. als Durchflussrate erfasst), deren Ist-Zustand mittels des Sensors in einen Messwert überführt werden kann.
Jeder Sensor kann Teil einer Messkette sein, welche eine entsprechende Infrastruktur (z.B. Prozessor, Speichermedium und/oder Bussystem und dergleichen aufweisend) aufweist. Die Messkette kann eingerichtet sein, den entsprechenden Sensor (z.B. Gassensor, Drucksensor und/oder Spannungssensor) anzusteuern, dessen erfasste Messgröße als Eingangsgröße zu verarbeiten und darauf basierend ein elektrisches Signal als Ausgangsgröße bereitzustellen, welches die erfasste Eingangsgröße repräsentiert. Beispielsweise kann die Ausgangsgröße den Messwert angeben. Die Messkette kann beispielsweise mittels einer sogenannten Steuervorrichtung implementiert sein oder werden.
Hierin wird Bezug genommen auf das Tragen einer Vakuumkammer (als exemplarische Maschinenkomponente) mittels des Schwingungsisolierungssystems, wobei die Vakuumkammer auf einer Auflage (dann auch als Vakuumkammerauflage bezeichnet) des Schwingungsisolierungssystems aufliegt. Die Vakuumkammer kann beispielsweise eine Maschinenkomponente einer Maschine (oder Vakuumanlage) sein, die auf der Auflage angeordnet ist. Das Bezüglich der Vakuumkammer Beschriebene kann in Analogie für jede andere Maschinenkomponente verstanden werden, die auf der Auflage (dann auch als Maschinenauflage bezeichnet) aufliegt und beispielsweise eine erschütterungsempfindliche Maschinenkomponente (z.B. einen Schaltkreis und/oder einen Sensor aufweisend) ist, diese einhaust oder diese zumindest trägt. Das Bezüglich der Vakuumkammer Beschriebene kann ebenso in Analogie gelten für eine auf der Auflage angeordnete Maschine bzw. Anlage (z.B. Vakuumanlage), welche mehrere Maschinen aufweist, und beispielsweise die erschütterungsempfindliche Maschinenkomponente (z.B. einen Schaltkreis und/oder einen Sensor aufweisend) aufweisen. Die Anlage kann verstanden werden als Gruppe von funktionell in Zusammenhang stehenden Maschinen, die beispielsweise steuerungstechnisch miteinander verbunden sein können.
Die hierin verwendeten Angaben können verstanden werden als auf ein (z.B. geostationäres) Bezugssystem der Erde bezogen, z.B. auf eine Georeferenz der Erde und/oder geographische Koordinaten der Erde.
1 veranschaulicht ein Schwingungsisolierungssystem 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht. Das Schwingungsisolierungssystem 100 weist eine Vakuumkammerauflage 812 (z.B. eine Lagerplatte aufweisend), eine Lagervorrichtung 602, eine Anschlagvorrichtung 202, und eine Auslösevorrichtung 302 auf.
Die Lagervorrichtung 602 kann beispielsweise zwischen einem Untergrund 902 und der Vakuumkammerauflage 812 angeordnet sein und/oder diese miteinander kuppeln. Der Untergrund 902 kann in den meisten Fällen Teil eines Bauwerks sein, z.B. dessen Fundamentboden oder Geschossboden. Der Untergrund 902 kann aber auch ein Untergrund anderen Typs sein, beispielsweise Teil eines Fahrzeugs, eines Maschinengestells, oder dergleichen.
Die Lagervorrichtung 602 ist eingerichtet, der Vakuumkammerauflage 812 einen oder mehr als einen Freiheitsgrad (z.B. einen oder mehr als einen Translationsfreiheitsgrad und/oder einen oder mehr als einen Rotationsfreiheitsgrad aufweisend) bereitzustellen. Dies erreicht eine Schwingungsisolierung der Vakuumkammerauflage 812 von dem Untergrund 902. Beispielsweise kann die Vakuumkammerauflage 812 aus einer Ruhelage gemäß dem einen oder mehr als einen Freiheitsgrad auslenkbar sein entgegen einer Rückstellkraft, welche beispielsweise von der Lagervorrichtung 602 (z.B. von einer oder mehr als einer Feder bzw. von einem oder mehr als einem Feder-/Dämpfer-System davon) erzeugt wird.
Jedem Freiheitsgrad kann eine Achse zugeordnet sein, auf welche hierin hinsichtlich des Freiheitsgrads Bezug genommen wird. Der Translationsfreiheitsgrad kann beispielsweise eine lineare Bewegung (d.h. Verschiebung) entlang der Achse ermöglichen. Der Rotationsfreiheitsgrad kann beispielsweise eine Drehbewegung (d.h. Rotation) um die Achse herum ermöglichen.
Beispielsweise kann der Vakuumkammerauflage 812 ein Translationsfreiheitsgrad entlang einer Gravitationsrichtung 105 der Erde bereitgestellt sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Vakuumkammerauflage 812 ein oder mehr als ein Translationsfreiheitsgrad entlang einer quer zur Gravitationsrichtung 105 ausgerichteten Richtung 103, 101 (d.h. in der Horizontalen 101, 103 liegend) bereitgestellt sein.
Die Lagervorrichtung 602, z.B. ein oder mehr als ein Schwingungsdämpfer bzw. Feder-/Dämpfer-System davon, kann beispielsweise eingerichtet sein zur anisotropen Dämpfung.
In einer exemplarischen Implementierung kann die Lagervorrichtung 602, z.B. ein oder mehr als ein Schwingungsdämpfer bzw. Feder-/Dämpfer-System davon, ein Polymer (z.B. Elastomer) aufweisen. Dies erreicht eine kostengünstige Konstruktion und befriedigt eine große Bandbreite an Anforderungen an das Übertragungsspektrum.
Die Lagervorrichtung 602 kann beispielsweise eingerichtet sein, die Vakuumkammerauflage 812 von dem Untergrund 902 mechanisch schwingungsentkoppelt und/oder schwingungsgedämpft abzustützen. Beispielsweise kann die Lagervorrichtung 602 eingerichtet sein, die Übertragung einer von dem Untergrund 902 ausgehenden oder von dem Untergrund 902 übertragenen mechanischen Schwingung (auch als Vibration bezeichnet) auf die Vakuumkammerauflage 812 zu hemmen (d.h. eine Schwingungsisolierung dieser bereitzustellen), z.B. zu dämpfen. Die Vibration kann beispielsweise eine Erschütterung des Untergrunds aufweisen. Solche eine Erschütterung kann ausgelöst werden durch andere Maschinen, wie etwa Fahrzeuge, oder Menschen.
In einer exemplarischen Implementierung kann der oder jeder Schwingungsdämpfer der Lagervorrichtung 602 derart eingerichtet sein, dass die seitliche Relativbewegung 911 zwischen Untergrund 902 und Maschinenauflage 812 einen Grenzwert nicht überschreiten darf (auch als zulässige Auslenkung bezeichnet). Oberhalb der zulässigen Auslenkung kann es zu einer irreversiblen Beschädigung des Schwingungsdämpfers kommen. Um die seitliche Relativbewegung 911 zu begrenzen kann die Anschlagvorrichtung 202 vorgesehen sein. Im Fall eines Erdbebens kann es nun durch die Beschleunigung der Anschlagvorrichtung 202 zu einem Zusammenstoß dieser mit der Vakuumkammerauflage 812 bzw. mit der darauf angeordnet Vakuumkammer 802 (vgl. 6) kommen. Durch die kinetische Energie der Lagerkonstruktion und der weiteren Beschleunigung kommt es dann zu Beschleunigung in der Vakuumkammer, die deutlich über der des Erdbebens liegt. Somit steigt auch die Belastung der Vakuumkammer, die unter Umständen auch zu einer Zerstörung der Schwingungsdämpfer führen kann.
Allgemeiner gesprochen kann die Anschlagvorrichtung 202 zum Begrenzen der Ausgleichsbewegung 911 eingerichtet sein, beispielsweise, wenn das Schwingungsisolierungssystem 100 in einem Normalbetriebsmodus ist. Die Ausgleichsbewegung 911 kann in dem Normalbetriebsmodus auf eine erste Strecke 111 (auch als Normalauslenkungsbegrenzung 111 bezeichnet), die beispielsweise kleiner sein kann als die zulässige Auslenkung, begrenzt sein. Beispielsweise kann die Normalauslenkungsbegrenzung 111 parallel zur Gravitationsrichtung 105 der Erde und/oder quer zu der Gravitationsrichtung 105 sein.
In verschiedenen Ausführungsformen kann die Ausgleichsbewegung 911 gemäß dem einem oder vorzugsweise mehr als einem Translationsfreiheitsgrad (z.B. zwei oder drei Translationsfreiheitsgrade aufweisend) der Vakuumkammerauflage 812 begrenzt sein. Beispielsweise kann die Ausgleichsbewegung 911 entlang einer oder mehr als einer Raumrichtung (z.B. zwei oder drei Translationsfreiheitsgraden) der Vakuumkammerauflage begrenzt sein.
Hierin wird exemplarisch auf einen horizontalen Translationsfreiheitsgrad der Vakuumkammerauflage 812 und die Begrenzung der Ausgleichsbewegung 911 gemäß diesem Translationsfreiheitsgrad (auf die Begrenzungsstrecke) Bezug genommen. Das diesbezüglich Beschriebene kann in Analogie für jeden von zwei, drei oder mehr als drei Freiheitsgraden der Vakuumkammerauflage 812 gelten.
Die Normalauslenkungsbegrenzung 111 kann beispielsweise kleiner sein als ungefähr 5 cm (Zentimeter), z.B. kleiner als ungefähr 2,5 cm, z.B. kleiner als ungefähr 1 cm.
Beispielsweise kann die Anschlagvorrichtung 202 im Normalbetriebsmodus in einem Normalzustand sein, und einen Abstand 111 von der Vakuumkammerauflage 812, wenn diese in ihrer Ruhelage ist, aufweisen, der der Normalauslenkungsbegrenzung 111 entspricht. Von dem Normalbetriebsmodus kann das Schwingungsisolierungssystem 100 in einen Störungsbetriebsmodus umgeschaltet werden (auch als Umschaltvorgang bezeichnet), beispielsweise wenn ein seismisches Ereignis (z.B. ein Erdbeben) erfasst (z.B. erkannt) wurde.
Allgemeiner gesprochen erfolgt der Umschaltvorgang, wenn ein oder mehr als ein Parameter (auch als Beschleunigungsparameter bezeichnet), welcher eine Beschleunigung des Untergrundes repräsentiert, ein Kriterium (auch als Beschleunigungskriterium bezeichnet) erfüllt. Der Beschleunigungsparameter kann beispielsweise eine Funktion der Beschleunigung des Untergrundes sein.
Beispiele für den Parameter weisen auf: eine Beschleunigung der Anschlagvorrichtung 202 und/oder des Untergrundes 902, eine Amplitude der Schwingung der Anschlagvorrichtung 202 und/oder des Untergrundes 902, eine Frequenz der Schwingung der Anschlagvorrichtung 202 und/oder des Untergrundes 902, ein Spektrum der Schwingung der Anschlagvorrichtung 202 und/oder des Untergrundes 902, eine Schwingungsenergie der Schwingung der Anschlagvorrichtung 202 und/oder des Untergrundes 902, ein Wert auf der Richterskala der Schwingung des Untergrundes 902, ein Schwingungsmuster der Schwingung der Anschlagvorrichtung 202 und/oder des Untergrundes 902, und dergleichen. Beispielsweise kann der Parameter eine seismische Erschütterung des Untergrunds repräsentieren. Das für den exemplarisch einen Parameter Beschriebene kann in Analogie für mehr als einen Parameter gelten.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Beschleunigungskriterium erfüllt sein, wenn der Parameter einen Schwellenwert übersteigt, einen Parameterbereich verlässt, ein Muster aufweist, und dergleichen. Das Beschleunigungskriterium kann mechanisch und/oder elektrisch implementiert sein, wie später noch genauer beschrieben wird. Beispielsweise kann ein seismisches Ereignis (z.B. ein Erdbeben) erkannt werden, wenn das Beschleunigungskriterium erfüllt ist.
Das Beschleunigungskriterium kann optional abgespeichert sein und/oder eine Funktion einer oder mehr als einer der folgenden Angaben sein: Typ des Schaltkreises der zu lagernden Maschine, Typ der Maschine, Maß für die Erschütterungsempfindlichkeit des Schaltkreises bzw. der Maschine, Standort des Schwingungsisolierungssystems 100, und/oder der zulässigen Auslenkung des Schwingungsisolierungssystems 100.
Ist das Beschleunigungskriterium erfüllt, kann der Betriebsmodus das Schwingungsisolierungssystem 100 in den Störungsbetriebsmodus umgeschaltet werden. Dieses Umschalten in den Störungsbetriebsmodus kann ein oder mehr als ein Ereignis auslösen, darunter, dass eine Änderung der Anschlagvorrichtung von dem Normalzustand in den Störungszustand (gestrichelt dargestellt) ausgelöst wird.
Das Auslösen der Zustandsänderung kann mittels der Auslösevorrichtung 302 erfolgen, wie nachfolgend genauer beschrieben wird. Beispielsweise kann die Auslösevorrichtung 302 einen Schaltkreis und/oder Sensor aufweisen, kann aber auch rein mechanisch eingerichtet sein.
Die Änderung des Normalzustands in den Störungszustand (auch Zustandsänderung als bezeichnet) kann die Begrenzung der Ausgleichsbewegung 911 reduzieren, beispielsweise auf eine zweite Strecke 113 (auch als Störauslenkungsbegrenzung 113 bezeichnet). Beispielsweise kann die Störauslenkungsbegrenzung 113 im Wesentlichen null sein, beispielsweise wenn die Anschlagvorrichtung 202 in Berührung mit der Vakuumkammerauflage 812 gebracht ist oder wird. Die Störauslenkungsbegrenzung 113 kann im Anwendungsfall allerdings innerhalb der Toleranzen auch größer sein als null, beispielsweise wenn das Erdbeben bereits begonnen hat, oder ein geringer Teil an Spiel erwünscht ist.
Es kann verstanden werden, dass die Zustandsänderung von der Auslösevorrichtung ausgelöst, z.B. durchgeführt werden kann, die Anschlagvorrichtung aber auch selbsttätig die Zustandsänderung durchführen kann, in Antwort auf das Auslösen der Zustandsänderung.
Nachfolgend werden verschiedene konkretere Implementierungen des Schwingungsisolierungssystems 100 erläutert, welche besonders vorteilhaft (z.B. zuverlässig, wartungsarm oder kostengünstig) sind.
In verschiedenen Ausführungsformen kann die Störbegrenzung 113 kleiner sein als 50% (oder 25% oder 10%) der Normalauslenkungsbegrenzung 111, und/oder kleiner sein als ungefähr 5 cm (z.B. 1 cm, 0,5 cm, 0,1 cm oder 0,01 cm). Beispielsweise kann die Störbegrenzung 113 im Wesentlichen null sein.
2 veranschaulicht ein Schwingungsisolierungssystem 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen 200 in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht, in denen die Anschlagvorrichtung 202 einen beweglich gelagerten Keil 212 (auch als keilförmiger Arretierungskörper 212 bezeichnet) aufweist. Ein Keil ist zuverlässig und kostengünstig zu implementieren, jedoch kann verstanden werden, dass das für den Keil 212 Beschriebene auch für einen anders geformten (z.B. sich verjüngenden) Arretierungskörper 212 gelten werden, z.B. einen abgestumpften Keil, einen Kegel, einen Kegelstumpf oder dergleichen.
Der Arretierungskörper 212 ist gemäß den Ausführungsformen 200 magnetisierbar, z.B. ein weichmagnetisches Metall (z.B. Stahl) und/oder einen Dauermagneten aufweisend. Optional kann der Arretierungskörper 212 aber auch ein unmagnetisches Material aufweisen, in dem beispielsweise das weichmagnetische Metall eingebettet ist. In anderen Ausführungsformen kann dieser auch unmagnetisch sein, z.B. ein Polymer und/oder ein Metall aufweisend.
Magnetisierbar (z.B. weichmagnetisch und/oder hartmagnetisch) kann beispielsweise verstanden werden als eine magnetische Permeabilität aufweisend von ungefähr 10 oder mehr, z.B. ungefähr 100 oder mehr, z.B. ungefähr 10³ oder mehr, z.B. ungefähr 10⁴ oder mehr, z.B. ungefähr 10⁵ oder mehr. Als weichmagnetisches Material kann ein magnetisierbares (z.B. ferromagnetisches) Material verstanden werden, welches anschaulich leicht ummagnetisierbar ist, z.B. eine geringe Koerzitivfeldstärke aufweisend, von z.B. weniger als ungefähr 10³A/m, z.B. weniger als ungefähr 100 A/m, z.B. weniger als ungefähr 10 A/m. Beispiele für ein weichmagnetisches Material weisen auf: Eisen, weichmagnetischer Ferrit, Stahl, Cobalt, amorphes Metall eine NiFe-Verbindung.
Der Keil 212 kann mittels eines Gleitlagers 212g gleitend gelagert sein, beispielsweise auf einer schrägen Oberfläche eines Trägers 214 der Anschlagvorrichtung 202 abgleitend. Der Träger 214 (auch als Anschlagträger bezeichnet) kann dem Abstand 111 von der Vakuumkammerauflage 812 angeordnet sein, so dass zwischen diesen ein Spalt 971 gebildet ist. Der Spalt 971 kann sich (z.B. im Bereich an der schrägen Oberfläche) in Gravitationsrichtung 105 verjüngen. Der Anschlagträger kann beispielsweise Teil eines Gestells sein, das die Lagervorrichtung 602 umgibt und/oder hält (z.B. starr mit dieser verbunden ist).
Der Winkel, welcher von dem Gleitlager 212g bzw. der schrägen Oberfläche und der Vakuumkammerauflage 812 eingeschlossen wird, kann möglichst gering sein, wenn eine Selbsthemmung gewünscht wird. Die Selbsthemmung mindert das Risiko, dass seismische Erschütterungsstöße den Keil 212 aus der Arretierungsposition heraustreiben. Beispielsweise kann der Winkel kleiner sein als ungefähr 40°, z.B. als ungefähr 30°, z.B. als ungefähr 20°, z.B. als ungefähr 10°.
Die Auslösevorrichtung 302 kann einen Elektromagneten 302m aufweisen und eine Steuervorrichtung 302s, welche mit dem Elektromagneten 302m gekoppelt ist, um diesen anzusteuern.
Wie dargestellt befindet sich der Keil 212 in einer oberen Position (auch als Normalposition bezeichnet), wenn die Anschlagvorrichtung 202 im Normalzustand ist, und wird mittels des Elektromagneten 302m in dieser Normalposition gehalten. In der Normalposition kann der Keil 212 einen Abstand von der Vakuumkammerauflage 812 aufweisen, der gleich zu der Normalauslenkungsbegrenzung 111 ist oder größer als diese ist.
Optional kann der Anschlagträger 214 einen nutförmigen Kanal aufweisen, welche von der schrägen Oberfläche begrenzt wird, und welche ferner von zwei Wänden begrenzt wird, zwischen denen der Keil 212 formschlüssig aufgenommen ist. Dies verbessert die Lagerung und Führung des Keils 212. Der nutförmige Kanal stellt beispielsweise eine Führungsstruktur bereit, welche die Bewegung des Keils 212 von der Normalposition in die Arretierungsposition führt. Es kann verstanden werden, dass alternativ oder zusätzlich zu dem nutförmigen Kanal auch eine Führungsstruktur anderen Typs verwendet werden kann, beispielsweise eine Führungsschiene oder dergleichen aufweisend.
Der Elektromagnet 302m kann magnetisch mit dem Keil 212 gekoppelt sein, z.B. im Normalzustand der Anschlagvorrichtung 202 bzw. diesen in der Normalposition haltend. Zum Auslösen der Zustandsänderung kann der Elektromagnet 302m abgeschaltet werden, so dass der Keil 212 in den Spalt 971 hinein gleitet bis dieser eine Arretierungsposition erreicht.
In einer exemplarischen Implementierung wird der Keil 212, wenn ein Erdbeben ermittelt wurde, in den Spalt 971 zwischen dem Anschlagträger 214 und der Vakuumkammerauflage 812 (z.B. deren Lagerplatte) schwerkraftgetrieben (auch als gravitationsgetrieben bezeichnet) fallen gelassen.
Allgemeiner gesprochen, stellt der Elektromagnet 302m ein (in diesem Fall elektromagnetisches) Stellglied 302m bereit, welches die Anschlagvorrichtung 202 in den Normalzustand als Soll-Zustand bringt und/oder darin hält, indem der Elektromagnet 302m eine Kraft auf den Arretierungskörper 212 überträgt, welche beispielsweise dessen Gewichtskraft kompensiert. Dies stabilisiert beispielsweise den ansonsten instabilen Normalzustand.
Alternativ oder zusätzlich zu dem Elektromagnet 302m kann das Stellglied 302m auch ein hydromechanisches (z.B. pneumatischen) Stellglied und/oder ein elektromechanisches Stellglied aufweisen, welches eingerichtet ist, den Keil 212 zu halten und/oder zu bewegen. Das hydromechanische Stellglied kann beispielsweise einen Hubkolben aufweisen oder daraus bestehen. Das elektromechanische Stellglied kann beispielsweise einen Elektromotor aufweisen oder daraus bestehen.
In einer automatisierten Implementierung der Ausführungsformen 200 weist das Schwingungsisolierungssystem 100 einen (z.B. seismischen) Sensor 302t auf, der mit der Steuervorrichtung 302s gekoppelt ist und eingerichtet ist, den Beschleunigungsparameter zu erfassen. Der Sensor 302t kann beispielsweise ein Beschleunigungssensor sein.
Im exemplarischen Fall des Erdbebens wird beispielsweise die Beschleunigung mittels des Beschleunigungssensors 302t erfasst und über eine Auswerteeinheit der Steuervorrichtung 302s ermittelt, ob das Beschleunigungskriterium erfüllt ist. Ist das Beschleunigungskriterium erfüllt, wird der Elektromagnet 302m abgeschaltet, z.B. stromlos geschaltet, oder umgepolt. Wird der Elektromagnet 302m abgeschaltet, fällt der Keil 212 in den Spalt 971 hinein und blockiert die horizontale Ausgleichsbewegung 911 der Vakuumkammerauflage 812 (z.B. deren Lagerplatte) in Richtung 101. Wird der Elektromagnet 302m umgepolt, wird der Keil 212 aktiv in den Spalt 971 hineingedrückt (mit einer Kraft größer als dessen Gewichtskraft) und blockiert die horizontale Ausgleichsbewegung 911 der Vakuumkammerauflage 812 (z.B. deren Lagerplatte) in Richtung 101.
Es kann verstanden werden, dass optional mehrerer Keile 212 verwendet werden können, beispielsweise auf einander gegenüberliegenden Seiten (z.B. mit gleicher Peripherie) der Vakuumkammerauflage 812 angeordnet, was die Auslenkung der Vakuumkammerauflage 812 (z.B. deren Lagerplatte) in und entgegen Richtung 101 blockiert.
Es kann verstanden werden, dass alternativ oder zusätzlich mittels eines oder mehr als eines zusätzlichen horizontalen Keils 212 die Ausgleichsbewegung 911 der Vakuumkammerauflage 812 (z.B. deren Lagerplatte) in und entgegen Richtung 103 blockiert werden kann. Ist die Ausgleichsbewegung 911 der Vakuumkammerauflage 812 in Richtung 101 und/oder 103 (z.B. bidirektional) blockiert, kann dies einen horizontalen Formschluss zur Kraftübertragung bereitstellen.
Als vorteilhafter Aspekt des Elektromagnets 302t sei ferner genannt, dass dieser erreicht, dass die Zustandsänderung auch bei einem Stromausfall ausgelöst wird, was bei einem Erdbeben vorkommen kann, und verringert somit das Risiko, dass das Schwingungsisolierungssystem 100 beim Zusammenfallen beider Ereignisse (Erdbeben und Stromausfall) beschädigt wird.
In einer zu den Ausführungsformen 200 ähnlichen Implementierung kann das Stellglied 302m einen Stift aufweisen, der den Keil 212 in Normalposition hält, und herausgezogen wird, um die Bewegung des Keils 212 freizugeben.
Soll die Zuverlässigkeit, mit welcher der Keil 212 in die Arretierungsposition gelangt, erhöht werden, kann dieser mit einer Feder gekuppelt sein, welche eine Kraft (auch als Antriebskraft bezeichnet) auf den Keil 212 in Richtung zu der Arretierungsposition hin und/oder in Richtung der Gravitationsrichtung 105 ausübt. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein elektrisch ansteuerbares Stellglied eingerichtet sein, die Antriebskraft auf den Keil 212 auszuüben, beispielsweise wenn in den Störungsbetriebsmodus umgeschaltet wird.
3 veranschaulicht ein Schwingungsisolierungssystem 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen 300 in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht, in denen die Anschlagvorrichtung 202 einen exzentrisch gelagerten Arretierungskörper 212 aufweist. Beispiele für den Arretierungskörpers 212 weisen auf: ein zylinderförmiger Arretierungskörper 212, ein scheibenförmiger Arretierungskörper 212.
Dazu kann die Anschlagvorrichtung 202 ein Drehlager 316 aufweisen, mittels welchem der Arretierungskörper 212 drehbar um eine Drehachse (z.B. parallel zu Richtung 103) herum gelagert ist.
Gemäß den Ausführungsformen 300 kann die Auslösevorrichtung 302 eine Trägheitsmasse 312 (z.B. ein Gewichtskörper) aufweisen, welche (beispielsweise einen Hebel aufweist und) mit dem Arretierungskörper 212 (z.B. starr) gekuppelt ist. Optional kann die Auslösevorrichtung 302 eine Auflage 314 aufweisen, an welcher die Trägheitsmasse 312 (z.B. deren Hebel) anliegt, wenn der Arretierungskörper 212 in der Normalposition ist. Beispielsweise kann die Trägheitsmasse 312 gegen die Auflage 314 pressen.
Die Position der Auflage 314 relativ zu dem Arretierungskörper 212 und/oder der Drehachse kann beispielsweise variabel sein, so dass die Normalposition des Arretierungskörpers 212 eingestellt werden kann.
Die Beschleunigung des Untergrundes wird (beispielsweise mittels des Anschlagträgers 214) auf die Trägheitsmasse 312 übertragen, so dass diese aus ihrer Normalposition ausgelenkt wird. Erreicht die Auslenkung der Trägheitsmasse 312 den Kipppunkt (auch als Schwerpunkt bezeichnet), bewegt sich diese schwerkraftgetrieben von der Auflage 314 weg und dreht dabei den Arretierungskörpers 212 aus seiner Normalposition heraus, so dass dessen Abstand von der Vakuumkammerauflage 812 verringert wird bis dieser die Arretierungsposition erreicht (in welcher die Störauslenkungsbegrenzung 113 bereitgestellt wird). In der Arretierungsposition angekommen, kann der Arretierungskörper 212 die Vakuumkammerauflage 812 beispielsweise berühren.
Es kann verstanden werden, dass die Auslösevorrichtung 302 generell aktiv (z.B. einen Schaltkreis aufweisend) oder passiv (z.B. rein mechanisch) eingerichtet sein kann, beispielsweise um den Exzenter in die Arretierungsposition zu drehen.
In Analogie dazu kann verstanden werden, dass die hierin erläuterte gravitationsgetriebene Bewegung des Arretierungskörpers in die Arretierungsposition auch maschinengetrieben sein kann, beispielsweise mittels eines entsprechenden Stellglieds (z.B. einen Magneten aufweisend) angetrieben. Beispielsweise kann der Magnet magnetisch mit dem Arretierungskörper wechselwirken, z.B. ein Magnetfeld erzeugen, welches eine Kraft auf den Arretierungskörper überträgt. Beispielsweise kann der Magnet eingerichtet sein, einen Hebel des Arretierungskörpers in einer Position über den Kipppunkt zu halten (was ähnliche Vorteile hat wie bei dem magnetisch gehaltenen Keil).
4 veranschaulicht ein Schwingungsisolierungssystem 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen 400 in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht, in denen die Anschlagvorrichtung 202 ein oder mehr als ein Paar aus Keil 212 und Hohlkörper 412 aufweist. Der Keil 212 kann beispielsweise mit der Vakuumkammerauflage 812 gekuppelt sein.
Der Hohlkörper 412 kann im Allgemeinen einen Hohlraum zum Aufnehmen des Keils 212 aufweisen. Der Keil 212 kann, wenn dieser von der Normalposition in die Arretierungsposition (z.B. gravitationsgetrieben und/oder maschinengetrieben) bewegt wird, in den Hohlkörper 412 (dessen Hohlraum) hinein bewegt werden. Der Hohlkörper 412 kann den Keil 212 beispielsweise an zwei oder mehr Punkten berühren, wenn der Keil 212 in der Arretierungsposition ist. Diese Konfiguration verringert die Anzahl benötigter Keile 212.
5 veranschaulicht ein Schwingungsisolierungssystem 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen 500 in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht, in denen die Position von Keil 212 und Hohlkörper 412 vertauscht ist.
6 veranschaulicht eine Prozessiervorrichtung 600 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht, welche das Schwingungsisolierungssystem 100 (z.B. gemäß einen oder mehr als einen der Ausführungsformen 200 bis 500) und eine auf der Vakuumkammerauflage 812 aufliegende Vakuumkammer 802 aufweist. Die Vakuumkammer 802 kann beispielsweise ein Kammergehäuse aufweisen, und optional einen Kammerdeckel zum Verschließen des Kammergehäuses. Optional kann die Prozessiervorrichtung 600 eine Prozessierquelle (z.B. Beschichtungsmaterialquelle) und/oder eine Transportvorrichtung aufweisen, die in der Vakuumkammer 802 angeordnet sind.
Es kann generell verstanden werden, dass die Vakuumkammerauflage 812 ein von der Vakuumkammer 802 separates Bauteil sein kann, aber gemäß verschiedenen Ausführungsformen auch (z.B. monolithischer) Teil des Kammergehäuses der Vakuumkammer sein kann. Hierin wird Bezug genommen auf eine als Vakuumkammer eingerichtete Prozesskammer als exemplarische Maschinenkomponente, wobei das dafür Beschriebene im Allgemeinen gelten kann für eine beliebig eingerichtete Prozesskammer, die nicht notwendigerweise eingerichtet sein muss, dass darin ein Vakuum erzeugt werden kann, bzw. eine beliebig eingerichtete Maschinenkomponente.
Im Folgenden werden verschiedene Beispiele beschrieben, die sich auf vorangehend Beschriebene und in den Figuren Dargestellte beziehen.
Beispiel 1 ist ein Schwingungsisolierungssystem, aufweisend: eine Maschinenauflage, vorzugsweise als Prozesskammerauflage, z.B. Vakuumkammerauflage, oder Teil einer Maschine (z.B. eine Prozesskammer, z.B. Vakuumkammer, aufweisend) ausgebildet; eine Lagervorrichtung zum Lagern der Maschinenauflage (z.B. auf einem Untergrund) derart (z.B. schwingungsentkoppelt und/oder schwingungsgedämpft), dass die Maschinenauflage eine Ausgleichsbewegung relativ zu einer Referenz durchführen kann; eine Anschlagvorrichtung zum Begrenzen der Ausgleichsbewegung, wobei, wenn die Anschlagvorrichtung in einem ersten Zustand (z.B. Normalzustand) ist, die Ausgleichsbewegung auf eine erste Strecke begrenzt wird, und, wenn die Anschlagvorrichtung in einem zweiten Zustand (Störungszustand) ist, die Ausgleichsbewegung auf eine zweite Strecke begrenzt wird, die sich von der ersten Strecke unterscheidet, wobei die zweite Strecke vorzugsweise kleiner ist als die erste Strecke (z.B. 50% oder 25% dieser), z.B. im Wesentlichen null ist; eine Auslösevorrichtung, welche eingerichtet ist, eine Änderung von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand auszulösen: wenn ein Parameter, welcher eine (z.B. seismische und/oder sensorisch erfasste) Beschleunigung (z.B. Ist-Beschleunigung) der Referenz repräsentiert, ein (z.B. abgespeichertes) Kriterium erfüllt, und/oder wenn diese stromlos geschaltet wird; wobei die Referenz vorzugsweise eine Ruhelage der Maschinenauflage, der Untergrund oder die Anschlagvorrichtung ist.
Beispiel 2 ist ein Schwingungsisolierungssystem (z.B. das gemäß Anspruch 1) für eine Prozessiervorrichtung, die eine Prozesskammer, z.B. Vakuumkammer, aufweist, das Schwingungsisolierungssystem aufweisend: eine Lagervorrichtung zum Lagern der Prozesskammer, z.B. Vakuumkammer, derart (z.B. schwingungsentkoppelt und/oder schwingungsgedämpft), dass die Prozesskammer, z.B. Vakuumkammer, eine Ausgleichsbewegung relativ zu einer Referenz durchführen kann; eine Anschlagvorrichtung zum Begrenzen der Ausgleichsbewegung, wobei, wenn die Anschlagvorrichtung in einem ersten Zustand (z.B. Normalzustand) ist, die Ausgleichsbewegung auf eine erste Strecke begrenzt wird, und, wenn die Anschlagvorrichtung in einem zweiten Zustand (Störungszustand) ist, die Ausgleichsbewegung auf eine zweite Strecke begrenzt wird, die sich von der ersten Strecke unterscheidet, wobei die zweite Strecke vorzugsweise kleiner ist als die erste Strecke (z.B. 50% oder 25% dieser), z.B. im Wesentlichen null ist; eine Auslösevorrichtung, welche eingerichtet ist, eine Änderung von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand auszulösen: wenn ein Parameter, welcher eine (z.B. seismische und/oder sensorisch erfasste) Beschleunigung (z.B. Ist-Beschleunigung) der Referenz repräsentiert, ein (z.B. abgespeichertes) Kriterium erfüllt, und/oder wenn diese stromlos geschaltet wird; wobei die Referenz vorzugsweise eine Ruhelage der Prozesskammer, z.B. Vakuumkammer, der Untergrund oder die Anschlagvorrichtung ist.
Beispiel 3 ist ein Schwingungsisolierungssystem (z.B. das gemäß Anspruch 1 oder 2), aufweisend: eine Maschinenauflage, vorzugsweise als Prozesskammerauflage, z.B. Vakuumkammerauflage, oder Teil einer Maschine (z.B. eine Prozesskammer, z.B. Vakuumkammer, aufweisend) ausgebildet; eine Lagervorrichtung, welche der Maschinenauflage (z.B. schwingungsentkoppelt und/oder schwingungsgedämpft) einen oder mehr als einen Freiheitsgrad bereitstellt zum Durchführen einer Ausgleichsbewegung relativ zu einer Referenz; eine Anschlagvorrichtung zum Begrenzen der Ausgleichsbewegung, wobei, wenn die Anschlagvorrichtung in einem ersten Zustand (z.B. Normalzustand) ist, die Ausgleichsbewegung auf eine erste Strecke begrenzt wird, und, wenn die Anschlagvorrichtung in einem zweiten Zustand (Störungszustand) ist, die Ausgleichsbewegung auf eine zweite Strecke begrenzt wird, die sich von der ersten Strecke unterscheidet, wobei die zweite Strecke vorzugsweise kleiner ist als die erste Strecke (z.B. 50% oder 25% dieser), z.B. im Wesentlichen null ist; eine Auslösevorrichtung, welche eingerichtet ist, eine Änderung von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand auszulösen: wenn ein Parameter, welcher eine (z.B. seismische und/oder sensorisch erfasste) Beschleunigung (z.B. Ist-Beschleunigung) der Referenz (z.B. Anschlagvorrichtung) repräsentiert, ein (z.B. abgespeichertes) Kriterium erfüllt, und/oder wenn diese stromlos geschaltet wird, wobei die Referenz vorzugsweise eine Ruhelage der Maschinenauflage, der Untergrund oder die Anschlagvorrichtung ist.
Beispiel 4 ist das Schwingungsisolierungssystem gemäß einem der Beispiele 1 bis 3, wobei die Lagervorrichtung einen oder mehr als einen (beispielsweise mit der Maschinenauflage gekuppelten) Schwingungsdämpfer aufweist, welcher beispielsweise die Maschinenauflage mit dem Untergrund koppelt und/oder welcher ein Elastomer aufweist.
Beispiel 5 ist das Schwingungsisolierungssystem gemäß einem der Beispiele 1 bis 4, die Auslösevorrichtung aufweisend: einen Sensor (z.B. einen Beschleunigungssensor oder einen seismischen Sensor anderen Typs aufweisend) zum Erfassen des Parameters; vorzugsweise eine Steuervorrichtung, welche eingerichtet ist, die Änderung von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand auszulösen basierend auf dem mittels des Sensors erfassten Parameters.
Beispiel 6 ist das Schwingungsisolierungssystem gemäß einem der Beispiele 1 bis 5, wobei die Maschinenauflage ein (z.B. rahmenförmiges) Gestell aufweist oder zumindest einen oder mehr als einen (z.B. plattenförmigen) Träger.
Beispiel 7 ist das Schwingungsisolierungssystem gemäß einem der Beispiele 1 bis 6, wobei die Anschlagvorrichtung eingerichtet ist, den zweiten Zustand selbsttätig (z.B. gravitationsgetrieben) einzunehmen, wenn die Änderung von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand ausgelöst, diese vorzugsweise aus dem ersten Zustand heraus bringend, wird. Dies vereinfacht die Konstruktion und die Zuverlässigkeit (z.B. im Fall eines Stromausfalls).
Beispiel 8 ist das Schwingungsisolierungssystem gemäß einem der Beispiele 1 bis 7, wobei die Anschlagvorrichtung ein Arretierungsgetriebe (z.B. einen Keil aufweisend) aufweist zum Begrenzen der Ausgleichsbewegung, wobei das Getriebe vorzugsweise selbsthemmend eingerichtet ist.
Beispiel 9 ist das Schwingungsisolierungssystem gemäß einem der Beispiele 1 bis 8, wobei die Lagervorrichtung und/oder die Anschlagvorrichtung starr mit dem Untergrund und/oder miteinander gekuppelt sind.
Beispiel 10 ist das Schwingungsisolierungssystem gemäß einem der Beispiele 1 bis 9, die Anschlagvorrichtung aufweisend: (z.B. pro Translationsfreiheitsgrad der Maschinenauflage) einen oder mehr als einen Arretierungskörper, welcher mit der Auslösevorrichtung (z.B. magnetisch) gekuppelt ist zumindest, vorzugsweise nur wenn die Anschlagvorrichtung in einem ersten Zustand ist; wobei: der Arretierungskörper, wenn die Anschlagvorrichtung in dem ersten Zustand ist, in einer ersten Lage und/oder in einem Abstand von der Maschinenauflage bzw. der Prozesskammer, z.B. Vakuumkammer, angeordnet ist, der Arretierungskörper, wenn die Anschlagvorrichtung in dem zweiten Zustand ist, in einer von der ersten Lage verschiedenen zweiten Lage angeordnet ist und/oder die Maschinenauflage berührt; wobei, vorzugsweise, sich die erste Lage und die zweite Lage voneinander unterscheiden in einem Abstand des Arretierungskörpers von einer Ruhelage der Maschinenauflage.
Beispiel 11 ist das Schwingungsisolierungssystem gemäß Beispiel 10, die Anschlagvorrichtung ferner aufweisend: ein Lager, vorzugsweise als Drehlager oder Gleitlager ausgebildet, mittels dessen der Arretierungskörper beweglich (beispielsweise relativ zu dem Untergrund und/oder der Lagervorrichtung) und/oder der Ruhelage gelagert ist.
Beispiel 12 ist das Schwingungsisolierungssystem gemäß Beispiel 11, wobei zwischen dem Lager und der Maschinenauflage ein sich verjüngender Spalt gebildet ist, wenn die Maschinenauflage in der Ruhelage ist, und wobei die erste Lage und die zweite Lage sich voneinander unterscheiden in einer Position des Arretierungskörpers relativ zu (z.B. in dem) Spalt; wobei der Arretierungskörper vorzugsweise keilförmig ist.
Beispiel 13 ist das Schwingungsisolierungssystem gemäß Beispiel 11, wobei der Arretierungskörper mittels des Lagers exzentrisch gelagert ist, wobei die erste Lage und die zweite Lage sich voneinander unterscheiden, in einer Ausrichtung des Arretierungskörpers relativ zu der Maschinenauflage.
Beispiel 14 ist das Schwingungsisolierungssystem gemäß einem der Beispiele 1 bis 13, wobei die Auslösevorrichtung ein Stellglied aufweist, welches eingerichtet ist: die Anschlagvorrichtung entgegen einer darauf wirkenden Gravitationskraft in dem ersten Zustand zu halten, die Anschlagvorrichtung zum Verlassen des ersten Zustands anzuregen und/oder den ersten Zustand zu destabilisieren.
Beispiel 15 ist das Schwingungsisolierungssystem gemäß einem der Beispiele 1 bis 14, wobei die Anschlagvorrichtung ein Stellglied aufweist, welches eingerichtet ist, die Anschlagvorrichtung zum Verlassen des ersten Zustands anzuregen und/oder den ersten Zustand zu destabilisieren.
Beispiel 16 ist das Schwingungsisolierungssystem gemäß einem der Beispiele 1 bis 15, wobei die Auslösevorrichtung ein Stellglied aufweist, welches eingerichtet ist, zum Auslösen der Änderung von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand: die Anschlagvorrichtung zum Verlassen des ersten Zustands anzuregen; und/oder den ersten Zustand zu destabilisieren.
Beispiel 17 ist das Schwingungsisolierungssystem gemäß einem der Beispiele 1 bis 16, wobei die Auslösevorrichtung (z.B. deren Stellglied) eingerichtet ist, eine Änderung des Parameters (z.B. mechanisch, magnetisch oder elektrisch) in ein die Änderung von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand auslösendes Ereignis (z.B. eine Drehbewegung) umzusetzen; oder die Änderung des Parameters elektrisch in das die Änderung von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand auslösendes Ereignis umzusetzen; wobei beispielsweise ein Stellglied der Auslösevorrichtung eingerichtet ist, in Antwort darauf elektrisch angesteuert zu werden, die Anschlagvorrichtung zum Verlassen des ersten Zustands anzuregen, vorzugsweise mittels Veränderns eines von der die Auslösevorrichtung (z.B. deren Stellglied) erzeugten Magnetfeldes.
Beispiel 18 ist das Schwingungsisolierungssystem gemäß einem der Beispiele 1 bis 17, wobei die Auslösevorrichtung (z.B. deren Stellglied) eine Trägheitsmasse aufweist, welche mit dem Untergrund und/oder einem beweglich gelagerten Arretierungskörper der Anschlagvorrichtung (z.B. starr) gekuppelt ist.
Beispiel 19 ist eine Anordnung, aufweisend: ein Schwingungsisolierungssystem gemäß einem der Beispiele 1 bis 18, und einen Schaltkreis, der mit der Maschinenauflage (z.B. starr) gekuppelt, vorzugsweise Teil einer darauf angeordneten Maschine, ist; wobei ein Übertragungsspektrum der Lagervorrichtung (z.B. deren Schwingungsdämpfer) an den Schaltkreis (z.B. dessen Erschütterungsempfindlichkeit) angepasst ist.
Beispiel 20 ist eine Prozessiervorrichtung, aufweisend: ein Schwingungsisolierungssystem gemäß einem der Beispiele 1 bis 19, und eine Prozesskammer, z.B. Vakuumkammer, welche auf der Maschinenauflage aufliegt oder die Maschinenauflage aufweist; vorzugsweise eine (z.B. elektrische) Maschinenkomponente, die in der Prozesskammer Vakuumkammer angeordnet ist, wobei die Maschinenkomponente weiter vorzugsweise eine Prozessierquelle (z.B. Beschichtungsmaterialquelle) und/oder einen Sensor aufweist, die beispielsweise in der Prozesskammer, z.B. Vakuumkammer, angeordnet sind.
Beispiel 21 ist ein Verfahren, aufweisend: Betreiben einer Maschine, welche mittels einer Lagervorrichtung auf einem Untergrund gelagert ist derart, dass die Maschine eine Ausgleichsbewegung relativ zu dem Untergrund durchführen kann; Verändern, vorzugsweise verringern, einer Strecke, auf welche die Ausgleichsbewegung begrenzt ist, wenn ein Parameter, welcher eine Beschleunigung (z.B. Erschütterung) des Untergrundes repräsentiert, ein Kriterium erfüllt.
Beispiel 22 ist das Verfahren gemäß Beispiel 21, wobei die Maschine eine Prozesskammer, z.B. Vakuumkammer, aufweist, und vorzugsweise beim Betreiben der Maschine ein Substrat in der Prozesskammer, z.B. Vakuumkammer, prozessiert wird.
Beispiel 23 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Schwingungsisolierungssystems gemäß mehreren Betriebsmodi, von denen: ein erster Betriebsmodus (z.B. Normalbetriebsmodus) eine Ausgleichsbewegung einer Maschinenauflage des Schwingungsisolierungssystems relativ zu eine Referenz (z.B. einem Untergrund, auf dem die Maschinenauflage abgestützt ist, und/oder einer Anschlagvorrichtung) auf eine erste Strecke begrenzt (z.B. mittels der Anschlagvorrichtung); ein zweiter Betriebsmodus (z.B. Störungsbetriebsmodus) die Ausgleichsbewegung der Maschinenauflage relativ zu dem Untergrund und/oder der Anschlagvorrichtung auf eine zweite Strecke begrenzt (z.B. mittels der Anschlagvorrichtung), die sich von der ersten Strecke unterscheidet, wobei die zweite Strecke vorzugsweise kleiner ist als die erste Strecke (z.B. 50% oder 25% dieser), z.B. im Wesentlichen null ist; das Verfahren aufweisend: Ermitteln, ob ein Parameter, der eine Beschleunigung (z.B. Erschütterung) der Referenz repräsentiert, ein Kriterium erfüllt; und Wechseln von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus basierend auf einem Ergebnis des Ermittelns (z.B. wenn ermittelt wurde, dass der Parameter das Kriterium erfüllt); wobei die Referenz vorzugsweise eine Ruhelage der Maschinenauflage, ein Untergrund, auf dem das Schwingungsisolierungssystem steht, oder eine Anschlagvorrichtung, mittels welcher die Ausgleichsbewegung begrenzt wird, ist.
Beispiel 24 ist ein nichtflüchtiges Speichermedium, das Codesegmente aufweist, die eingerichtet sind, wenn von einem Prozessor ausgeführt, diesen dazu zu bringen, das Verfahren gemäß Anspruch 23 durchzuführen.
Beispiel 25 ist eine Steuervorrichtung, die eingerichtet ist, das Verfahren gemäß Beispiel 23 durchzuführen.
Beispiel 26 ist ein Schwingungsisolierungssystem, aufweisend: eine Steuervorrichtung gemäß Beispiel 25; eine Anschlagvorrichtung zum Begrenzen der Ausgleichsbewegung, wobei, wenn die Anschlagvorrichtung in einem ersten Zustand ist, die Ausgleichsbewegung auf die erste Strecke begrenzt ist, und, wenn die Anschlagvorrichtung in einem zweiten Zustand ist, die Ausgleichsbewegung auf die zweite Strecke begrenzt wird, ein Stellglied, welches eingerichtet ist, eine Änderung von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand auszulösen, wenn dieses gemäß dem Wechseln von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus von der Steuervorrichtung angesteuert wird.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Erdbebensicherheit verbessert werden, beispielsweise von einem Schwingungsdämpfer (der nicht zum Dämpfen von Erdbeben, sondern zum Reduzieren von nicht-seismischen Erschütterungen eingerichtet ist). Solch ein Schwingungsdämpfer kann beispielsweise eingerichtet sein, hauptsächlich vertikale Auslenkungen zu dämpfen. Ferner kann das Schwingungsisolierungssystem horizontale Anschläge zur Begrenzung der Strecke der Auslenkung (z.B. Amplitude) aufweisen.
Solch ein Schwingungsdämpfer kann beispielsweise eingerichtet sein, eine Störung eines Messinstruments der Maschine (z.B. in der Prozesskammer, z.B. Vakuumkammer) oder einen anderen Schaltkreis der Maschine durch eine Schwingung zu vermindern.

Claims

Schwingungsisolierungssystem (100), aufweisend: • eine, vorzugsweise plattenförmige, Maschinenauflage (812); • eine Lagervorrichtung (602) zum Lagern der Maschinenauflage (812) derart, dass die Maschinenauflage (812) eine Ausgleichsbewegung relativ zu einer Referenz durchführen kann; • eine Anschlagvorrichtung (202) zum Begrenzen der Ausgleichsbewegung, wobei, wenn die Anschlagvorrichtung (202) in einem ersten Zustand ist, die Ausgleichsbewegung auf eine erste Strecke begrenzt ist, und, wenn die Anschlagvorrichtung (202) in einem zweiten Zustand ist, die Ausgleichsbewegung auf eine zweite Strecke begrenzt ist, die sich von der ersten Strecke unterscheidet, wobei die zweite Strecke vorzugsweise kleiner ist als die erste Strecke; • eine Auslösevorrichtung (302), welche eingerichtet ist, eine Änderung von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand auszulösen, wenn ein Parameter, welcher eine Beschleunigung der Referenz repräsentiert, ein Kriterium erfüllt; • wobei die Referenz ein Untergrund, auf dem Maschinenauflage (812) mittels der Lagervorrichtung (602) abgestützt ist, oder die Anschlagvorrichtung (202) ist.
Schwingungsisolierungssystem (100) gemäß Anspruch 1, wobei die Lagervorrichtung (602) einen mit der Maschinenauflage (812) gekuppelten Schwingungsdämpfer aufweist, welcher vorzugsweise die Maschinenauflage (812) mit dem Untergrund (902) koppelt.
Schwingungsisolierungssystem (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, die Auslösevorrichtung (302) aufweisend: • einen Sensor zum Erfassen des Parameters; • vorzugsweise eine Steuervorrichtung, welche eingerichtet ist, die Änderung von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand auszulösen basierend auf dem mittels des Sensors erfassten Parameter.
Schwingungsisolierungssystem (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, die Anschlagvorrichtung (202) aufweisend: • einen Arretierungskörper (212), welcher mit der Auslösevorrichtung (302) gekuppelt ist, vorzugsweise magnetisch und/oder nur, wenn die Anschlagvorrichtung (202) in dem ersten Zustand ist; wobei: • der Arretierungskörper (212), wenn die Anschlagvorrichtung (202) in dem ersten Zustand ist, in einer ersten Lage und/oder in einem Abstand von der Maschinenauflage (812) angeordnet ist, • der Arretierungskörper (212), wenn die Anschlagvorrichtung (202) in dem zweiten Zustand ist, in einer von der ersten Lage verschiedenen zweiten Lage angeordnet ist und/oder die Maschinenauflage (812) berührt.
Schwingungsisolierungssystem (100) gemäß Anspruch 4, die Anschlagvorrichtung (202) ferner aufweisend: • ein Lager, vorzugsweise als Drehlager oder Gleitlager ausgebildet, mittels dessen der Arretierungskörper (212) beweglich relativ zu der Lagervorrichtung (602) gelagert ist.
Schwingungsisolierungssystem (100) gemäß Anspruch 5, wobei zwischen dem Lager und der Maschinenauflage (812) ein sich verjüngender Spalt gebildet ist, wenn die Maschinenauflage (812) in der Ruhelage ist, und wobei die erste Lage und die zweite Lage sich voneinander unterscheiden in einer Position des Arretierungskörpers (212) in dem Spalt; wobei der Arretierungskörper (212) vorzugsweise keilförmig ist.
Schwingungsisolierungssystem (100) gemäß Anspruch 5, wobei der Arretierungskörper (212) mittels des Lagers exzentrisch gelagert ist, wobei die erste Lage und die zweite Lage sich voneinander unterscheiden, in einer Ausrichtung des Arretierungskörpers (212) relativ zu der Maschinenauflage (812).
Schwingungsisolierungssystem (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Auslösevorrichtung (302) eingerichtet ist eine Änderung des Parameters, vorzugsweise mechanisch, in ein die Änderung von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand auslösendes Ereignis umzusetzen.
Schwingungsisolierungssystem (100) gemäß Anspruch 8, wobei das Stellglied eine Trägheitsmasse aufweist, welche mit dem Untergrund (902) und/oder einem beweglich gelagerten Arretierungskörper (212) der Anschlagvorrichtung (202) gekuppelt ist.
Prozessiervorrichtung (600), aufweisend: • ein Schwingungsisolierungssystem (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, und • eine Prozesskammer, vorzugsweise Vakuumkammer, welche auf der Maschinenauflage (812) aufliegt oder die Maschinenauflage aufweist; • vorzugsweise eine elektrische Maschinenkomponente , die in der Prozesskammer angeordnet ist, wobei die Maschinenkomponente weiter vorzugsweise eine Prozessierquelle und/oder einen Sensor aufweist.
Verfahren, aufweisend: • Betreiben einer Maschine, welche mittels einer Lagervorrichtung (602) auf einem Untergrund (902) gelagert ist derart, dass die Maschine eine Ausgleichsbewegung relativ zu dem Untergrund (902) durchführen kann; • Verändern, vorzugsweise verringern, einer Strecke, auf welche die Ausgleichsbewegung begrenzt ist, wenn ein Parameter, welcher eine Beschleunigung des Untergrundes (902) repräsentiert, ein Kriterium erfüllt.
Verfahren zum Betreiben eines Schwingungsisolierungssystems (100) gemäß mehreren Betriebsmodi, von denen: • ein erster Betriebsmodus eine Ausgleichsbewegung einer Maschinenauflage (812) des Schwingungsisolierungssystems (100) relativ zu einer Referenz auf eine erste Strecke begrenzt; • ein zweiter Betriebsmodus die Ausgleichsbewegung der Maschinenauflage (812) auf eine zweite Strecke begrenzt, die sich von der ersten Strecke unterscheidet, wobei die zweite Strecke vorzugsweise kleiner ist als die erste Strecke; das Verfahren aufweisend: • Ermitteln, ob ein Parameter, der eine Beschleunigung der Referenz repräsentiert, ein Kriterium erfüllt; und • Wechseln von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus basierend auf einem Ergebnis des Ermittelns; wobei die Referenz: • eine Anschlagvorrichtung (202), mittels welcher die Ausgleichsbewegung begrenzt wird, oder • ein Untergrund (902), auf dem das Schwingungsisolierungssystem steht, ist.
nichtflüchtiges Speichermedium, das Codesegmente aufweist, die eingerichtet sind, wenn von einem Prozessor ausgeführt, diesen dazu zu bringen, das Verfahren gemäß Anspruch 12 durchzuführen.
Steuervorrichtung (302s), die eingerichtet ist, das Verfahren gemäß Anspruch 12 durchzuführen.
Schwingungsisolierungssystem (100), aufweisend: • eine Steuervorrichtung gemäß Anspruch 14; • die Anschlagvorrichtung (202) zum Begrenzen der Ausgleichsbewegung, wobei, wenn die Anschlagvorrichtung (202) in einem ersten Zustand ist, die Ausgleichsbewegung auf die erste Strecke begrenzt ist, und, wenn die Anschlagvorrichtung (202) in einem zweiten Zustand ist, die Ausgleichsbewegung auf die zweite Strecke begrenzt wird, • ein Stellglied, welches eingerichtet ist, eine Änderung von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand auszulösen, wenn dieses von der Steuervorrichtung zum Wechseln von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus angesteuert wird.