JP2022542806A - サポート、振動絶縁システム、リソグラフィ装置、オブジェクト測定装置、デバイス製造方法 - Google Patents

サポート、振動絶縁システム、リソグラフィ装置、オブジェクト測定装置、デバイス製造方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、第1の端部(2)及び第2の端部(3)であって、第2の端部(3)はサポートの縦方向において第1の端部(2)とは反対側にある、第1の端部(2)及び第2の端部(3)と、第1の端部(2)と第2の端部(3)との間に配置されたコイルばね(4)と、を備える、サポート(1)を提供し、コイルばね(4)は、第1の端部(2)と第2の端部(3)との間でサポート(1)の円周方向に延在する、第1のらせん部材(5)と、第1の端部(2)と第2の端部(3)との間でサポート(1)の円周方向に延在する、第2のらせん部材(6)と、を備え、コイルばねの第1のらせん部材(5)及びコイルばね(4)の第2のらせん部材(6)は、互いに関連して移動可能であり、サポート(1)は更に、第1のらせん部材(5)に取り付けられたダンパデバイス(20)を備える。【選択図】 図4A

Description

関連出願の相互参照
[0001] 本願は、2019年8月5日出願の欧州出願第19190011.7号、及び2019年12月16日出願の欧州出願第19216580.1号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
[0002] 本発明は、システム、サポート、振動絶縁システム、リソグラフィ装置、オブジェクト測定装置、及びデバイス製造方法に関する。
[0003] リソグラフィ装置は、基板に所望のパターンを適用するように構築された機械である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路(IC)の製造において使用可能である。リソグラフィ装置は、例えばパターニングデバイス(例えばマスク)のパターン(「設計レイアウト」又は「設計」と称されることも多い)を、基板(例えばウェーハ)上に提供された放射感応性材料(レジスト)層に投影し得る。オブジェクト測定装置は、例えばオブジェクトに、例えば基板に、例えばウェーハに付与されたパターンを、測定及び/又は検査するのに好適である、及び/又は、マスクの検査に好適である。
[0004] 半導体製造プロセスが進み続けるにつれ、回路素子の寸法は継続的に縮小されてきたが、その一方で、デバイス毎のトランジスタなどの機能素子の量は、「ムーアの法則」と通称される傾向に従って、数十年にわたり着実に増加している。ムーアの法則に対応するために、半導体産業はますます小さなフィーチャを作り出すことを可能にする技術を追求している。基板上にパターンを投影するために、リソグラフィ装置は電磁放射を用い得る。この放射の波長が、基板上にパターン形成されるフィーチャの最小サイズを決定する。現在使用されている典型的な波長は、365nm(i線)、248nm、193nm及び13.5nmである。例えば193nmの波長を有する放射線を使用するリソグラフィ装置よりも小さなフィーチャを基板上に形成するためには、4nm~20nmの範囲内、例えば6.7nm又は13.5nmの波長を有する極端紫外線(EUV)放射を使用するリソグラフィ装置が用いられ得る。
[0005] リソグラフィプロセスにおいて、基板上に投影されるパターンが高度に正確であることは最も重要である。投影システムに対する基板の位置決めは、パターンの望ましい精度を達成する際に重要な役割を果たす。ステージなどのリソグラフィシステムの部品並びに投影システム及びその内部コンポーネントの位置は、正確に測定及び/又は制御されなければならない。
[0006] 投影パターンの精度及びリソグラフィ装置の望ましいスループットのための要件は、増大し続けている。スループットの向上は、リソグラフィシステムのいくつかのコンポーネントの動的挙動に悪影響を及ぼす可能性があるが、他方で、望ましい精度の向上によって、動的特性に関する要件はより厳しくなる。
[0007] 望ましい精度及びスループットの向上を得るために、動的挙動が関連するいくつかのコンポーネントは、振動絶縁システムの一部であるか又は一部でない可能性のある機械的サポートによってサポートされる。
[0008] 既知のリソグラフィ装置では、サポートの動的特性を変更するために、サポート内のコイルばねに中間質量が付加される。しかしながらこの手法は、リソグラフィ装置の設計との関連において望ましくない、サポートの質量及び/又は剛性を増加させる。
[0009] 一実施形態において、動的特性を向上させたサポートを提供することが目的である。
[00010] 本発明の一実施形態によれば、サポートが提供され、サポートは、
第1の端部及び第2の端部であって、第2の端部は、サポートの縦方向において第1の端部とは反対側にある、第1の端部及び第2の端部と、
第1の端部と第2の端部との間に配置されたコイルばねと、
を備え、コイルばねは、
第1の端部と第2の端部との間でサポートの円周方向に延在する、第1のらせん部材と、
第1の端部と第2の端部との間でサポートの円周方向に延在する、第2のらせん部材と、
を備え、
コイルばねの第1のらせん部材及びコイルばねの第2のらせん部材は、互いに関連して移動可能であり、
サポートは更に、第1のらせん部材に取り付けられたダンパデバイスを備える。
[00011] 本実施形態によれば、サポートは、第1の端部及び第2の端部、並びに、第1の端部と第2の端部との間に延在するコイルばねを備える。例えば第1の端部は、支持すべき本体を係合するように適合された、本体係合面を有する。例えば第2の端部は、支持すべき本体上に負荷ベアリング表面を係合するように適合された、ベアリング表面係合面を有する。
[00012] コイルばねは、第1のらせん部材及び第2のらせん部材を備える。任意選択として、様々な数のらせん部材、例えば3つ、4つ、5つ、又は6つのらせん部材が存在する。任意選択として、第1のらせん部材の縦軸は第2のらせん部材の縦軸と一致する。
[00013] コイルばねの第1のらせん部材及び第2のらせん部材は、互いに関連して移動可能である。相対的に高い周波数、例えば1kHzを超える周波数、例えば1400Hzから1600Hzの間において、特定の振動周波数において、第1のらせん部材は、第2のらせん部材とは異なる振動モード形状を有し得ることが観察されている。
[00014] 本発明の本実施形態によれば、ダンパデバイスが第1のらせん部材に取り付けられる。このダンパデバイスは、例えば、1kHz以上の周波数における第1のらせん部材内に存在する振動モード形状において、第1のらせん部材の振動モード形状の2つの隣接ノード間の少なくとも1つのロケーションにおける、第1のらせん部材の変位を減少させる。
[00015] それと共に、任意選択として、大幅な追加の質量及び/又は大幅な追加の剛性を導入することなく、サポートの動的挙動は向上する。
[00016] 本発明に従ったサポートの一実施形態において、ダンパデバイスは、第1の端部、第2の端部、及び/又は第2のらせん部材のうちの少なくとも1つに関連して、第1のらせん部材の動きを抑制するように構成される。
[00017] 本実施形態において、第1の端部及び/又は第2の端部及び/又は第2のらせん部材に関連して、第1のらせん部材の少なくとも1つの部分の局所変位が低減される。
[00018] 本発明に従ったサポートの一実施形態において、コイルばねの第1のらせん部材及びコイルばねの第2のらせん部材は、サポートの縦方向において互いに関連して移動可能である。
[00019] 本実施形態は、本発明の実用的な実施例を可能にする。
[00020] 本発明に従ったサポートの一実施形態において、第1のらせん部材は振動周波数に関連付けられた振動モード形状を有し、振動モード形状はアンチノードを備え、又は、第2のらせん部材は振動周波数に関連付けられた振動モード形状を有し、振動モード形状はノードを備える。
[00021] ダンパは、いくつかの実施形態において、制振が望ましい振動モード形状のアンチノードの位置において第1のらせん部材に接続されたときに、最も効果的であり得る。アンチノードのロケーションにおける変位は、らせん部材の他のロケーションよりも大きい。
[00022] 本発明に従ったサポートの一実施形態において、コイルばねは、ダンパデバイスと係合していない少なくとも1つの自由らせん部材を備える。自由らせん部材は、第2のらせん部材、及び/又は、第1又は第2のらせん部材以外の更なるらせん部材である。
[00023] 自由らせん部材の存在は、ダンパデバイスの適用によって、サポートの静的剛性が増加し過ぎるのを防ぐ助けとなる。
[00024] 本発明に従ったサポートの一実施形態において、ダンパデバイスは、振動抑制特性を有する材料を備える第1のダンパ本体を備え、第1のダンパ本体は、任意選択として、第1のらせん部材に接続された第1のコネクタ表面を有する。
[00025] 任意選択として、第1のダンパ本体は、振動抑制特性を有する材料で作られる。
[00026] 第1のコネクタ表面は、第1のらせん部材に直接又は間接的に接続され得る。
[00027] 任意選択として、振動抑制特性を有する材料は粘弾性材料である。
[00028] 任意選択として、第1のダンパ本体は、第2のらせん部材に接続された第2のコネクタ表面を更に備える。第2のコネクタ表面は、第2のらせん部材に直接又は間接的に接続され得る。
[00029] 任意選択として、第1のらせん部材は、アンチノードを備える振動モード形状(振動モード形状は振動周波数に関連付けられる)を有し、第2のらせん部材は、ノードを備える振動モード形状(振動モード形状は同じ振動周波数に関連付けられる)を有し、また、第1のコネクタ表面はアンチノードの位置で第1のらせん部材に取り付けられ、第2のコネクタ表面はノードの位置で第2のらせん部材に取り付けられる。
[00030] 本発明に従ったサポートの一実施形態において、ダンパデバイスは、
振動抑制特性を有する材料を備える第1のダンパ本体であって、第1のダンパ本体は任意選択として、第1のらせん部材に接続された第1のコネクタ表面を有する、第1のダンパ本体と、
振動抑制特性を有する材料を備える第2のダンパ本体であって、第2のダンパ本体は任意選択として、第2のらせん部材に接続された第1のコネクタ表面を有する、第2のダンパ本体と、
を備える。
[00031] 任意選択として、第1のダンパ本体は振動抑制特性を有する材料から作られる。任意選択として、第2のダンパ本体は振動抑制特性を有する材料から作られる。
[00032] 第1のダンパ本体の第1のコネクタ表面は、第1のらせん部材に直接又は間接的に接続され得る。第2のダンパ本体の第1のコネクタ表面は、第2のらせん部材に直接又は間接的に接続され得る。
[00033] 任意選択として、振動抑制特性を有する材料は粘弾性材料である。
[00034] 任意選択として、ダンパデバイスは更に拘束器本体を備え、第1のダンパ本体は拘束器本体に接続された第2のコネクタ表面を備え、第2のダンパ本体は拘束器本体に接続された第2のコネクタ表面を備える。
[00035] 第1のダンパ本体の第2のコネクタ表面は、拘束器本体に直接又は間接的に接続され得る。第2のダンパ本体の第2のコネクタ表面は、拘束器本体に直接又は間接的に接続され得る。
[00036] 本発明に従ったサポートの一実施形態において、ダンパデバイスは、第1のらせん部材に接続された同調質量ダンパを備える。
[00037] 同調質量ダンパは、第1のらせん部材に直接又は間接的に接続され得る。
[00038] 任意選択として、同調質量ダンパは、ダンパ本体質量を有するダンパ本体を備える。ダンパ本体質量は、例えば50グラム未満、好ましくは20グラム未満、任意選択として2から15グラムの間であり得る。
[00039] 本発明の一実施形態によれば、第1のサポートを備える振動絶縁システムが提供され、第1のサポートは前述のような実施形態のうちのいずれかに従ったサポートである。
[00040] 任意選択として、振動絶縁システムはアクティブ振動絶縁システムである。アクティブ振動システムは、例えば、前述の実施形態のうちのいずれかに従ったサポートである少なくとも1つのサポートと、アクチュエータとを備え得る。アクチュエータは、例えば、振動絶縁システムに接続された本体の変位を誘導するように構成される。
[00041] 任意選択として、振動絶縁システムは更に第2のサポートを備え、第2のサポートは前述の実施形態のうちのいずれかに従ったサポートである。第1のサポート及び第2のサポートは、例えば互いに直列に、又は互いに並列に配置される。
[00042] 本発明の一実施形態によれば、第1のサポートを備えるリソグラフィ装置が提供され、第1のサポートは前述のような実施形態のうちのいずれかに従ったサポートである。
[00043] 本発明の一実施形態によれば、第1のフレーム、第2のフレーム、及び振動絶縁システムを備える、リソグラフィ装置が提供される。振動絶縁システムは、第1のフレームと第2のフレームとの間に配置される。振動絶縁システムは、前述の実施形態のうちのいずれかに従った振動絶縁システムである。
[00044] 例えば、第1のフレームはセンサフレームであり、第2のフレームはフォースフレームである。
[00045] 本発明の一実施形態によれば、第1のサポートを備えるオブジェクト測定装置が提供され、第1のサポートは、前述のような実施形態のうちのいずれかに従ったサポートである。
[00046] 例えばオブジェクト測定装置は、オブジェクト検査装置、例えば、ウェーハなどの半導体基板である基板を検査するように構成されたオブジェクト検査装置であるか、又はこうしたオブジェクト検査装置を備える。
[00047] 本発明の一実施形態によれば、前述の実施形態のうちのいずれかに従ったリソグラフィ装置を使用するステップを含む、パターニングデバイスから基板上へとパターンを転写することを含む、デバイス製造方法が提供される。
[00048] 添付の概略図を参照して,本発明の実施形態を単なる例示として以下に説明する。これらの図において、同一の参照番号は同一の又は同様の特徴部を示す。
リソグラフィ装置を示す概略図である。 図1のリソグラフィ装置の一部を示す詳細図である。 位置制御システムを示す概略図である。 本発明に従ったサポートの第1の実施形態を概略的に示す図である。 図4Aの実施形態の変異形態を概略的に示す断面図である。 図4Bの実施形態の更なる変異形態を概略的に示す断面図である。 図5Aの変異形態を概略的に示す上面図である。 本発明に従ったサポートの第2の実施形態を概略的に示す断面図である。 図6Aの実施形態を概略的に示す上面図である。 図6A及び図6Bの実施形態の変異形態を概略的に示す断面図である。 図7Aの変異形態を概略的に示す上面図である。 本発明に従ったサポートの第3の実施形態を概略的に示す断面図である。 本発明に従ったサポートの第4の実施形態を概略的に示す断面図である。 本発明に従ったサポートの第5の実施形態を概略的に示す断面図である。 本発明に従った振動絶縁システム50の一実施形態を概略的に示す図である。 本発明に従ったリソグラフィ装置100の一実施形態を概略的に示す図である。
[00049] 本文献では、「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外線(例えば、波長が365nm、248nm、193nm、157nm又は126nmの波長)及びEUV(極端紫外線放射、例えば、約5~100nmの範囲の波長を有する)を含む、すべてのタイプの電磁放射を包含するために使用される。
[00050] 「レチクル」、「マスク」、又は「パターニングデバイス」という用語は、本文で用いる場合、基板のターゲット部分に生成されるパターンに対応して、入来する放射ビームにパターン付き断面を与えるため使用できる汎用パターニングデバイスを指すものとして広義に解釈され得る。また、この文脈において「ライトバルブ」という用語も使用できる。古典的なマスク(透過型又は反射型マスク、バイナリマスク、位相シフトマスク、ハイブリッドマスク等)以外に、他のそのようなパターニングデバイスの例は、プログラマブルミラーアレイ及びプログラマブルLCDアレイを含む。
[00051] 図1は、リソグラフィ装置LAを概略的に示す。リソグラフィ装置LAは、放射ビームB(例えばUV放射、DUV放射、又はEUV放射)を調節するように構成された照明システム(イルミネータとも呼ばれる)ILと、パターニングデバイス(例えばマスク)MAを支持するように構築され、特定のパラメータに従ってパターニングデバイスMAを正確に位置決めするように構成された第1のポジショナPMに連結されたマスクサポート(例えばマスクテーブル)MTと、基板(例えばレジストコートウェーハ)Wを保持するように構成され、特定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構築された第2のポジショナPWに連結された基板サポート(例えばウェーハテーブル)WTと、パターニングデバイスMAによって放射ビームBに付与されたパターンを基板Wのターゲット部分C(例えば、1つ以上のダイを含む)上に投影するように構成された投影システム(例えば、屈折投影レンズシステム)PSと、を含む。
[00052] 動作中、照明システムILは、例えばビームデリバリシステムBDを介して放射源SOから放射ビームを受ける。照明システムILは、放射を誘導し、整形し、及び/又は制御するための、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、及び/又はその他のタイプの光学コンポーネント、又はそれらの任意の組み合わせなどの様々なタイプの光学コンポーネントを含むことができる。イルミネータILを使用して放射ビームBを調節し、パターニングデバイスMAの平面において、その断面にわたって所望の空間及び角度強度分布が得られるようにしてもよい。
[00053] 本明細書で用いられる「投影システム」PSという用語は、使用する露光放射、及び/又は液浸液の使用や真空の使用のような他のファクタに合わせて適宜、屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、アナモルフィック光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システム、及び/又は静電気光学システム、又はそれらの任意の組み合わせを含む様々なタイプの投影システムを包含するものとして広義に解釈するべきである。本明細書で「投影レンズ」という用語が使用される場合、これは更に一般的な「投影システム」PSという用語と同義と見なすことができる。
[00054] リソグラフィ装置LAは、投影システムPSと基板Wとの間の空間を充填するように、基板の少なくとも一部を例えば水のような比較的高い屈折率を有する液体で覆うことができるタイプでもよい。これは液浸リソグラフィとも呼ばれる。液浸技法に関する更なる情報は、援用により本願に含まれる米国特許第6952253号に与えられている。
[00055] リソグラフィ装置LAは、2つ以上の基板サポートWTを有するタイプである場合もある(「デュアルステージ」とも呼ばれる)。こうした「マルチステージ」機械において、基板サポートWTを並行して使用するか、及び/又は、一方の基板サポートWT上の基板Wにパターンを露光するためこの基板を用いている間に、他方の基板サポートWT上に配置された基板Wに対して基板Wの以降の露光の準備ステップを実行することができる。
[00056] 基板サポートWTに加えて、リソグラフィ装置LAは測定ステージを含むことができる。測定ステージは、センサ及び/又はクリーニングデバイスを保持するように配置されている。センサは、投影システムPSの特性又は放射ビームBの特性を測定するよう配置できる。測定ステージは複数のセンサを保持することができる。クリーニングデバイスは、例えば投影システムPSの一部又は液浸液を提供するシステムの一部のような、リソグラフィ装置の一部をクリーニングするよう配置できる。基板サポートWTが投影システムPSから離れている場合、測定ステージは投影システムPSの下方で移動することができる。
[00057] 動作中、放射ビームBは、マスクサポートMT上に保持されている、例えばマスクのようなパターニングデバイスMAに入射し、パターニングデバイスMA上に存在するパターン(設計レイアウト)によってパターンが付与される。パターニングデバイスMAを横断した放射ビームBは投影システムPSを通過し、投影システムPSはビームを基板Wのターゲット部分Cに集束させる。第2のポジショナPW及び位置測定システムIFを用いて、例えば、放射ビームBの経路内の集束し位置合わせした位置に様々なターゲット部分Cを位置決めするように、基板サポートWTを正確に移動させることができる。同様に、第1のポジショナPMと、場合によっては別の位置センサ(図1には明示的に図示されていない)を用いて、放射ビームBの経路に対してパターニングデバイスMAを正確に位置決めすることができる。パターニングデバイスMA及び基板Wは、マスクアライメントマークM1、M2及び基板アライメントマークP1、P2を用いて位置合わせすることができる。図示されている基板アライメントマークP1、P2は専用のターゲット部分を占有するが、それらをターゲット部分間の空間に位置付けることも可能である。基板アライメントマークP1、P2は、これらがターゲット部分C間に位置付けられている場合、スクライブラインアライメントマークとして知られている。
[00058] 本発明を明確にするために、デカルト座標系が用いられる。デカルト座標系は、3つの軸、すなわちx軸、y軸、及びz軸を有する。3つの軸のそれぞれは、他の2つの軸と直交する。x軸を中心とする回転は、Rx回転と呼ばれる。y軸を中心とする回転は、Ry回転と呼ばれる。z軸を中心とする回転は、Rz回転と呼ばれる。x軸及びy軸は水平面を定義するのに対して、z軸は垂直方向にある。デカルト座標系は本発明を限定しているのではなく、明確化のためにのみ用いられる。代わりに、円筒座標系などの別の座標系を用いて本発明を明確にすることもある。デカルト座標系の向きは、例えばz軸が水平面に沿った成分を有するように異なることがある。
[00059] 図2は、図1のリソグラフィ装置LAの一部のより詳細な図を示す。リソグラフィ装置LAには、ベースフレームBF、バランスマスBM、メトロロジフレームMF、及び振動絶縁システムISが提供され得る。メトロロジフレームMFは投影システムPSを支持する。加えて、メトロロジフレームMFは位置測定システムPMSの一部を支持し得る。メトロロジフレームMFは、振動絶縁システムISを介してベースフレームBFによって支持される。振動絶縁システムISは、ベースフレームBFからメトロロジフレームMFへと振動が伝搬するのを防ぐか又は減少させるように配置される。
[00060] 第2のポジショナPWは、基板サポートWTとバランスマスBMとの間に駆動力を与えることによって、基板サポートWTを加速させるように配置される。駆動力は、基板サポートWTを所望の方向に加速させる。運動量の保存に起因して、駆動力はバランスマスBMにも印加され、等しい大きさであるが所望の方向とは反対の方向である。典型的には、バランスマスBMの質量は、第2のポジショナPW及び基板サポートWTの可動部分の質量よりもかなり大きい。
[00061] 一実施形態において、第2のポジショナPWはバランスマスBMによって支持される。例えば、第2のポジショナPWが、基板サポートWTをバランスマスBMの上方に浮かせるために平面モータを備える場合である。別の実施形態において、第2のポジショナPWはベースフレームBFによって支持される。例えば、第2のポジショナPWがリニアモータを備え、第2のポジショナPWが、基板サポートWTをベースフレームBFの上方に浮かせるためにガスベアリングなどのベアリングを備える場合である。
[00062] 位置測定システムPMSは、基板サポートWTの位置を決定するのに適した任意のタイプのセンサを備え得る。位置測定システムPMSは、マスクサポートMTの位置を決定するのに適した任意のタイプのセンサを備え得る。センサは、干渉計又はエンコーダなどの光センサであり得る。位置測定システムPMSは、干渉計及びエンコーダの複合システムを備え得る。センサは、磁気センサ、静電容量センサ、又は誘導センサなどの、別のタイプのセンサであってよい。位置測定システムPMSは、メトロロジフレームMF又は投影システムPSなどの基準に対する位置を決定し得る。位置測定システムPMSは、位置を測定すること、あるいは、速度又は加速度などの位置の時間導関数を測定することによって、基板テーブルWT及び/又はマスクサポートMTの位置を決定し得る。
[00063] 位置測定システムPMSは、エンコーダシステムを備え得る。エンコーダシステムは、例えば、2006年9月7日出願の米国特許出願第2007/0058173A1号から知られ、参照により本明細書に組み込まれる。エンコーダシステムは、エンコーダヘッド、格子、及びセンサを備える。エンコーダシステムは、1次放射ビーム及び2次放射ビームを受け取り得る。1次放射ビーム及び2次放射ビームのどちらも、同じ放射ビーム、すなわちオリジナル放射ビームから生じる。1次放射ビーム及び2次放射ビームのうちの少なくとも1つは、格子を用いてオリジナル放射ビームを回折することによって生み出される。1次放射ビーム及び2次放射ビームの両方が格子を用いてオリジナル放射ビームを回折することによって生み出される場合、1次放射ビームは2次放射ビームとは異なる回折次数を有する必要がある。異なる回折次数とは、例えば+1次、-1次、+2次、及び-2次である。エンコーダシステムは、1次放射ビーム及び2次放射ビームを複合放射ビームへと光学的に組み合わせる。エンコーダヘッド内のセンサは、複合放射ビームの位相又は位相差を決定する。センサは、位相又は位相差に基づいて信号を生成する。信号は、格子に対するエンコーダヘッドの位置を表す。エンコーダヘッド及び格子のうちの一方は、基板構造WT上に配置され得る。エンコーダヘッド及び格子のうちの他方は、メトロロジフレームMF又はベースフレームBF上に配置され得る。例えば複数のエンコーダヘッドはメトロロジフレームMF上に配置され、格子は基板サポートWTの頂面上に配置される。別の例では、格子は基板サポートWTの底面上に配置され、エンコーダヘッドは基板サポートWTの下に配置される。
[00064] 位置測定システムPMSは干渉計システムを備え得る。干渉計システムは、1998年7月13日出願の米国特許第6,020,964号から知られ、参照により本明細書に組み込まれる。干渉計システムは、ビームスプリッタ、ミラー、基準ミラー、及びセンサを備え得る。放射のビームは、ビームスプリッタによって基準ビーム及び測定ビームに分割される。測定ビームはミラーへと伝搬し、ミラーによってビームスプリッタへと後方反射される。基準ビームは基準ミラーへと伝搬し、基準ミラーによってビームスプリッタへと後方反射される。ビームスプリッタにおいて、測定ビーム及び基準ビームは複合放射ビームへと組み合わされる。複合放射ビームはセンサ上に入射する。センサは、複合放射ビームの位相又は周波数を決定する。センサは、位相又は周波数に基づいて信号を生成する。信号はミラーの変位を表す。一実施形態において、ミラーは基板サポートWTに接続される。基準ミラーはメトロロジフレームMFに接続され得る。一実施形態において、測定ビーム及び基準ビームは、ビームスプリッタではなく追加の光学素子によって、複合放射ビームへと組み合わされる。
[00065] 第1のポジショナPMは、ロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールを備え得る。ショートストロークモジュールは、小さな移動範囲にわたって高精度で、ロングストロークモジュールに対してマスクサポートMTを移動させるように配置される。ロングストロークモジュールは、大きな移動範囲にわたって相対的に低い精度で、投影システムPSに対してショートストロークモジュールを移動させるように配置される。ロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールを組み合わせることで、第1のポジショナPMは、大きな移動範囲にわたって高精度で、投影システムPSに対してマスクサポートMTを移動させることができる。同様に、第2のポジショナPWは、ロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールを備え得る。ショートストロークモジュールは、小さな移動範囲にわたって高精度で、ロングストロークモジュールに対して基板サポートWTを移動させることができる。ロングストロークモジュールは、大きな移動範囲にわたって相対的に低い精度で、投影システムPSに対してショートストロークモジュールを移動させるように配置される。ロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールの組み合わせることで、第2のポジショナPWは、大きな移動範囲にわたって高精度で、投影システムPSに対して基板サポートWTを移動させることができる。
[00066] 第1のポジショナPM及び第2のポジショナPWには各々、マスクサポートMT及び基板サポートWTをそれぞれ移動させるためのアクチュエータが提供される。アクチュエータは単一の軸、例えばy軸に沿って、駆動力を提供するための線形アクチュエータであり得る。複数の線形アクチュエータは、複数の軸に沿って駆動力を提供するために適用され得る。アクチュエータは、複数の軸に沿って駆動力を提供するための平面アクチュエータであり得る。例えば平面アクチュエータは、基板サポートWTを6自由度で移動させるように配置され得る。アクチュエータは、少なくとも1つのコイル及び少なくとも1つの磁石を備える電磁アクチュエータであり得る。アクチュエータは、少なくとも1つのコイルに電流を印加することによって、少なくとも1つの磁石に対して少なくとも1つのコイルを移動させるように配置される。アクチュエータは、それぞれマスクサポートMTへの基板サポートWTに結合される、少なくとも1つの磁石を有する磁石可動タイプのアクチュエータであり得る。アクチュエータは、それぞれマスクサポートMTへの基板サポートWTに結合される、少なくとも1つのコイルを有するコイル可動タイプのアクチュエータであり得る。アクチュエータは、音声コイルアクチュエータ、リラクタンスアクチュエータ、ローレンツアクチュエータ、又はピエゾアクチュエータ、あるいは任意の他の好適なアクチュエータであり得る。
[00067] リソグラフィ装置LAは、図3に概略的に示されるような位置制御システムPCSを備える。位置制御システムPCSは、セットポイントジェネレータSP、フィードフォワードコントローラFF、及びフィードバックコントローラFBを備える。位置制御システムPCSはアクチュエータACTに駆動信号を提供する。アクチュエータACTは、第1のポジショナPM又は第2のポジショナPWのアクチュエータであり得る。アクチュエータACTは、基板サポートWT又はマスクサポートMTを備え得るプラントPを駆動する。プラントPの出力は、位置又は速度又は加速度などの位置量である。位置量は、位置測定システムPMSを用いて測定される。位置測定システムPMSは、プラントPの位置量を表す位置信号である、信号を生成する。セットポイントジェネレータSPは、プラントPの所望の位置量を表す基準信号である、信号を生成する。例えば基準信号は、基板サポートWTの所望の軌道を表す。基準信号と位置信号の間の差は、フィードバックコントローラFBのための入力を形成する。入力に基づいて、フィードバックコントローラFBは、アクチュエータACTのための駆動信号の少なくとも一部を提供する。基準信号は、フィードフォワードコントローラFFのための入力を形成し得る。入力に基づいて、フィードフォワードコントローラFFは、アクチュエータACTのための駆動信号の少なくとも一部を提供する。フィードフォワードFFは、質量、堅牢性、共振モード、及び固有周波数などの、プラントPの動的特徴に関する情報を使用し得る。
[00068] 図4Aは、本発明に従ったサポート1の第1の実施形態を概略的に示す。
[00069] サポート1は、第1の端部2及び第2の端部3を備える。第2の端部3は、サポートの縦方向において第1の端部2の反対側にある。第1の端部2は、支持されるべき本体を係合するように適合された、本体係合面2.1を有する。第2の端部3は、本体が支持されるべき負荷ベアリング表面を係合するように適合された、ベアリング表面係合面3.1を有する。
[00070] サポートは更にコイルばね4を備える。コイルばね4は、第1の端部2と第2の端部3との間に配置される。図4Aの実施形態において、コイルばねは複数のらせん部材5、6、7、8、9を備える。これらのらせん部材は、第1のらせん部材5及び第2のらせん部材6を含む。すべてのらせん部材は、第1の端部2と第2の端部3との間でサポート1の円周方向に延在する。各らせん部材5、6、7、8、9は、第1の端部2と第2の端部3との間で延在するつる巻形状を有する。各個別のらせん部材5、6、7、8、9は、サポート1の第1の端部2を係合するそれ自体の第1の端部と、サポート1の第2の端部3を係合するそれ自体の反対の第2の端部とを有する。らせん部材5、6、7、8、9は、例えばサポート1の縦方向において、互いに関連して移動可能である。特に、コイルばね4の第1のらせん部材5及びコイルばね4の第2のらせん部材6は、例えばサポート1の縦方向において、互いに関連して移動可能である。図4Aの実施形態において、すべてのらせん部材5、6、7、8、9の縦軸は互いに一致する。サポートの無負荷の状況において、隣接するらせん部材5、6、7、8、9は実質的に互いに平行である。
[00071] 図4Aの実施形態において、らせん部材は四角形の断面を有する。しかしながら、代替又は追加として、円形、楕円形、長方形、及び/又は、台形などの、他の断面形状も可能である。
[00072] らせん部材の断面の寸法は一定であり得るか、又は、らせん部材の長さにわたって(すなわち、らせん部材がサポートの縦軸10の周りに延在するつる巻方向に沿って)変動し得る。
[00073] 断面寸法は、任意選択としてすべてのらせん部材について同じである。代替として、異なるらせん部材が異なる断面寸法を有する。
[00074] 図4Aの例において、コイルばね4の外径はコイルばね4の長さにわたって変動する。代替として、外径はコイルばねの長さにわたって一定であり得る。図4Aの例において、コイルばね4の内径はコイルばね4の長さにわたって一定である。代替として、内径はコイルばねの長さにわたって変動し得る。
[00075] 相対的に高い周波数、例えば1kHzより上、例えば1400Hzから1600Hzの間の周波数において、らせん部材5、6、7、8、9は、同じ振動周波数に関連付けられた相互に異なる振動モード形状を有し得る。例えば、同じ振動周波数において、第1のらせん部材5は第2のらせん部材6とは異なる振動モード形状を有し得る。
[00076] 図4Aの実施形態によれば、ダンパデバイス20が第1のらせん部材5に取り付けられる。このダンパデバイス20は、例えば、1kHz又はそれ以上の周波数において第1のらせん部材5内に存在する振動モード形状において、第1のらせん部材5の振動モード形状の2つの隣接するノード間の少なくとも1つのロケーションにおける第1のらせん部材5の変位を低減させる。ダンパデバイス20は、第1の端部2、第2の端部3、及び/又は第2のらせん部材6のうちの少なくとも1つに関連して、第1のらせん部材5の動きを抑制するように構成される。
[00077] 図4Aの実施形態において、ダンパデバイス20は第1のダンパ本体21を備える。ダンパ本体21は、振動抑制特性を有する材料、例えば粘弾性材料を含む。任意選択として、第1のダンパ本体21は、振動抑制特性を有する材料、例えば粘弾性材料で作られる。
[00078] 図4Aの実施形態において、第1のダンパ本体21は、第1のらせん部材5と第2のらせん部材6との間に配置される。第1のダンパ本体21は、第1のらせん部材5に接続された第1のコネクタ表面21.1、及び、第2のらせん部材6に接続された第2のコネクタ表面21.2を有する。
[00079] ダンパ本体21は、第1のらせん部材5及び第2のらせん部材6を互いに接続する。ダンパ本体の材料の制振特性により、高周波数振動モード形状(例えば、1kHzより上の周波数、例えば1400Hzから1600Hzの間の周波数における、振動モード形状)に起因して、第1の端部2、第2の端部3、及び/又は第2のらせん部材6のうちの少なくとも1つに関連した、第1のらせん部材5の変位が低減される。
[00080] 制振を最適化するために、第1のらせん部材5及び第2のらせん部材6の振動モード形状は、例えば、サポート、コイルばね、及び/又はらせん部材の、実験的及び/又は数値モード解析に基づいて、特定の振動周波数であると見なされなければならない。こうしたモード解析の結果に基づいて、ダンパ本体21の最適な位置が決定可能である。
[00081] 例えば特定の周波数において、第1のらせん部材5はアンチノードを備える振動モード形状を有し、第2のらせん部材6はノードを備える振動モード形状を有する。ダンパ本体21の第1のコネクタ表面21.1は、アンチノードの位置において第1のらせん部材5に取り付けられ得、ダンパ本体21.2の第2のコネクタ表面21.2は、ノードの位置において第2のらせん部材6に取り付けられ得る。このようにして、第2のらせん部材6のノードは、第1のらせん部材5のアンチノードの動きを抑止する。このようにして、2つの隣接するノード間のロケーションの第1のらせん部材5の局所変位は低減される。
[00082] 代替又は追加として、例えば第1のらせん部材5はアンチノードを備える振動モード形状を有し、また第2のらせん部材6は同じくアンチノードを備える振動モード形状を有し、アンチノードは互いに位相外れで移動する。したがって、第1のらせん部材5のアンチノードがサポート1の第1の端部2に向かって移動するとき、第2のらせん部材6のアンチノードはサポート1の第2の端部3に向かって移動し、その逆も同様である。ダンパ本体21の第1のコネクタ表面21.1は、第1のらせん部材5のアンチノードの位置において第1のらせん部材5に取り付けられ得、ダンパ本体21の第2のコネクタ表面21.2は、第2のらせん部材6のアンチノードの位置において第2のらせん部材6に取り付けられ得る。このようにして、アンチノードは互いの動きを抑止する。このようにして、2つの隣接するノード間のロケーションの第1のらせん部材5の局所変位は低減される。
[00083] 図4Aの実施形態において、コイルばねは、ダンパデバイス20と係合していない少なくとも1つの自由らせん部材を備える。本実施形態において、自由らせん部材は、第3のらせん部材7、第4のらせん部材8、及び第5のらせん部材9である。
[00084] 図4Aの実施形態において、ダンパ本体21は主に張力及び/又は圧力を受ける。
[00085] 図4Aに示されるようなサポート1は、例えば、管状の出発材料、例えば、鋼管(例えば、ステンレス鋼管)、アルミニウム管、又はプラスチック管を機械加工し、その後、所望の位置にダンパ本体21を取り付けることによって、製造可能である。ダンパ本体21は、例えば接着又はプレテンションによって取り付けることができる。
[00086] 図4Bは、図4Aの実施形態の変異形態を概略的に示す断面図である。図4Aの実施形態と図4Bの変異形態との差は、図4Aの実施形態ではコイルばね4の外径が変動するのに対して、図4Bの変形形態ではコイルばね4の外径は一定であるという点である。それ以外の点では、図4Aの実施形態及び図4Bの変形形態は主な特徴に関して同一である。
[00087] サポート1は、第1の端部2及び第2の端部3を備える。第2の端部3は、サポートの縦方向において第1の端部2とは反対側にある。第1の端部2は、支持されるべき本体を係合するように適合された、本体係合面2.1を有する。第2の端部3は、本体が支持されるべき負荷ベアリング表面を係合するように適合された、ベアリング表面係合面3.1を有する。
[00088] サポートは更にコイルばね4を備える。コイルばね4は、第1の端部2と第2の端部3との間に配置される。図4Bの実施形態において、コイルばね4は複数のらせん部材5、6、7、8、9を備える。これらのらせん部材は、第1のらせん部材5及び第2のらせん部材6を含む。すべてのらせん部材は、第1の端部2と第2の端部3との間でサポート1の円周方向に延在する。各らせん部材5、6、7、8、9は、第1の端部2と第2の端部3との間で延在するつる巻形状を有する。各個別のらせん部材5、6、7、8、9は、サポート1の第1の端部2を係合するそれ自体の第1の端部と、サポート1の第2の端部3を係合するそれ自体の反対の第2の端部とを有する。らせん部材5、6、7、8、9は、例えばサポート1の縦方向において、互いに関連して移動可能である。特に、コイルばね4の第1のらせん部材5及びコイルばね4の第2のらせん部材6は、例えばサポート1の縦方向において、互いに関連して移動可能である。図4Bの実施形態において、すべてのらせん部材5、6、7、8、9の縦軸は互いに一致する。サポートの無負荷の状況において、隣接するらせん部材5、6、7、8、9は実質的に互いに平行である。
[00089] 図4Bの実施形態において、らせん部材は四角形の断面を有する。しかしながら、代替又は追加として、円形、楕円形、長方形、及び/又は、台形などの、他の断面形状も可能である。
[00090] らせん部材の断面の寸法は一定であり得るか、又は、らせん部材の長さにわたって(すなわち、らせん部材がサポートの縦軸10の周りに延在するつる巻方向に沿って)変動し得る。
[00091] 断面寸法は、任意選択としてすべてのらせん部材について同じである。代替として、異なるらせん部材が異なる断面寸法を有する。
[00092] 相対的に高い周波数、例えば1kHzより上、例えば1400Hzから1600Hzの間の周波数において、らせん部材5、6、7、8、9は、同じ振動周波数に関連付けられた相互に異なる振動モード形状を有し得る。例えば、同じ振動周波数において、第1のらせん部材5は第2のらせん部材6とは異なる振動モード形状を有し得る。
[00093] 図4Bの実施形態によれば、ダンパデバイス20が第1のらせん部材5に取り付けられる。このダンパデバイス20は、例えば、1kHz又はそれ以上の周波数において第1のらせん部材5内に存在する振動モード形状において、第1のらせん部材5の振動モード形状の2つの隣接するノード間の少なくとも1つのロケーションにおける第1のらせん部材5の変位を低減させる。ダンパデバイス20は、第1の端部2、第2の端部3、及び/又は第2のらせん部材6のうちの少なくとも1つに関連して、第1のらせん部材5の動きを抑制するように構成される。
[00094] 図4Bの実施形態において、ダンパデバイス20は第1のダンパ本体21を備える。ダンパ本体21は、振動抑制特性を有する材料、例えば粘弾性材料を含む。任意選択として、第1のダンパ本体21は、振動抑制特性を有する材料、例えば粘弾性材料で作られる。
[00095] 図4Bの実施形態において、第1のダンパ本体21は、第1のらせん部材5と第2のらせん部材6との間に配置される。第1のダンパ本体21は、第1のらせん部材5に接続された第1のコネクタ表面21.1、及び、第2のらせん部材6に接続された第2のコネクタ表面21.2を有する。
[00096] ダンパ本体21は、第1のらせん部材5及び第2のらせん部材6を互いに接続する。ダンパ本体の材料の制振特性により、高周波数振動モード形状(例えば、1kHzより上の周波数、例えば1400Hzから1600Hzの間の周波数における、振動モード形状)に起因して、第1の端部2、第2の端部3、及び/又は第2のらせん部材6のうちの少なくとも1つに関連した、第1のらせん部材5の変位が低減される。
[00097] 制振を最適化するために、第1のらせん部材5及び第2のらせん部材6の振動モード形状は、例えば、サポート、コイルばね、及び/又はらせん部材の、実験的及び/又は数値モード解析に基づいて、特定の振動周波数であると見なされなければならない。こうしたモード解析の結果に基づいて、ダンパ本体21の最適な位置が決定可能である。
[00098] 例えば特定の周波数において、第1のらせん部材5はアンチノードを備える振動モード形状を有し、第2のらせん部材6はノードを備える振動モード形状を有する。ダンパ本体21の第1のコネクタ表面21.1は、アンチノードの位置において第1のらせん部材5に取り付けられ得、ダンパ本体21.2の第2のコネクタ表面21.2は、ノードの位置において第2のらせん部材6に取り付けられ得る。このようにして、第2のらせん部材6のノードは、第1のらせん部材5のアンチノードの動きを抑止する。このようにして、2つの隣接するノード間のロケーションの第1のらせん部材5の局所変位は低減される。
[00099] 代替又は追加として、例えば特定の振動周波数において、第1のらせん部材5はアンチノードを備える振動モード形状を有し、また第2のらせん部材6は同じくアンチノードを備える振動モード形状を有し、アンチノードは互いに位相外れで移動する。したがって、第1のらせん部材5のアンチノードがサポート1の第1の端部2に向かって移動するとき、第2のらせん部材6のアンチノードはサポート1の第2の端部3に向かって移動し、その逆も同様である。ダンパ本体21の第1のコネクタ表面21.1は、第1のらせん部材5のアンチノードの位置において第1のらせん部材5に取り付けられ得、ダンパ本体21の第2のコネクタ表面21.2は、第2のらせん部材6のアンチノードの位置において第2のらせん部材6に取り付けられ得る。このようにして、アンチノードは互いの動きを抑止する。このようにして、2つの隣接するノード間のロケーションの第1のらせん部材5の局所変位は低減される。
[000100] 図4Bの実施形態において、コイルばねは、ダンパデバイス20と係合していない少なくとも1つの自由らせん部材を備える。本実施形態において、自由らせん部材は、第3のらせん部材7、第4のらせん部材8、及び第5のらせん部材9である。
[000101] 図4Bの実施形態において、ダンパ本体21は主に張力及び/又は圧力を受ける。
[000102] 図4Bに示されるようなサポート1は、例えば、管状の出発材料、例えば、鋼管(例えば、ステンレス鋼管)、アルミニウム管、又はプラスチック管を機械加工し、その後、所望の位置にダンパ本体21を取り付けることによって、製造可能である。ダンパ本体21は、例えば接着又はプレテンションによって取り付けることができる。
[000103] 図5Aは、図4Bの実施形態の更なる変異形態を概略的に示す断面図である。図5Bは、図5Aの変異形態を概略的に示す上面図である。
[000104] 図4Bの実施形態において、ダンパデバイス20は単一のダンパ本体21を含むが、図5A及び図5Bの変形形態では、4つのダンパ本体21、22、23、24が存在する。代替として、4つ以外の任意数のダンパ本体が可能である。しかしながら、ダンパ本体の数が増加すると共に、サポート1の静的剛性が増加し過ぎないように注意を払うべきである。
[000105] ダンパ本体21、22、23、24の最適な数及び最適な位置決めは、個別のらせん部材5、6、7、8、9の動的挙動のモード解析を使用して決定することができる。
[000106] 図5A及び図5Bの実施形態において、第1のダンパ本体21は、第1のらせん部材5と第2のらせん部材6との間に配置される。第1のダンパ本体21は、第1のらせん部材5に接続された第1のコネクタ表面21.1、及び、第2のらせん部材6に接続された第2のコネクタ表面21.2を有する。第1のダンパ本体21は、振動抑制特性を有する材料、例えば粘弾性材料を含む。任意選択として、第1のダンパ本体21は、振動抑制特性を有する材料、例えば粘弾性材料から作られる。
[000107] 図5A及び図5Bの実施形態において、第2のダンパ本体22は、第2のらせん部材6と第3のらせん部材7との間に配置される。第2のダンパ本体22は、第2のらせん部材6に接続された第1のコネクタ表面22.1、及び、第3のらせん部材7に接続された第2のコネクタ表面22.2を有する。第2のダンパ本体22は、振動抑制特性を有する材料、例えば粘弾性材料を含む。任意選択として、第2のダンパ本体22は、振動抑制特性を有する材料、例えば粘弾性材料から作られる。
[000108] 図5A及び図5Bの実施形態において、第3のダンパ本体23は、第2のダンパ本体22と同様に、第2のらせん部材6と第3のらせん部材7との間に配置される。しかしながら、第2のダンパ本体22及び第3のダンパ本体は、それぞれ、第2及び第3のらせん部材6、7に沿って異なるロケーションに配置される。これは、図5Bの上面図に見ることができる。
[000109] 第3のダンパ本体23は、第2のらせん部材6に接続された第1のコネクタ表面23.1、及び、第3のらせん部材7に接続された第2のコネクタ表面23.2を有する。第3のダンパ本体23は、振動抑制特性を有する材料、例えば粘弾性材料を含む。任意選択として、第3のダンパ本体23は、振動抑制特性を有する材料、例えば粘弾性材料から作られる。
[000110] 図5A及び図5Bの実施形態において、第4のダンパ本体24は、第3のらせん部材7と第4のらせん部材8との間に配置される。第4のダンパ本体24は、第3のらせん部材7に接続された第1のコネクタ表面24.1、及び、第4のらせん部材8に接続された第2のコネクタ表面24.2を有する。第4のダンパ本体24は、振動抑制特性を有する材料、例えば粘弾性材料を含む。任意選択として、第4のダンパ本体24は、振動抑制特性を有する材料、例えば粘弾性材料から作られる。
[000111] 図5A及び図5Bの変形形態において、コイルばねは、ダンパデバイス20と係合していない少なくとも1つの自由らせん部材を備える。この変形形態において、自由らせん部材は第5のらせん部材9である。
[000112] 図5A及び図5Bの変形形態において、ダンパ本体21は主に張力及び/又は圧力を受ける。
[000113] 図5A及び図5Bに示されるようなサポート1は、例えば、管状の出発材料、例えば、鋼管(例えば、ステンレス鋼管)、アルミニウム管、又はプラスチック管を機械加工し、その後、所望の位置にダンパ本体21、22、23、24を取り付けることによって、製造可能である。ダンパ本体21、22、23、24は、例えば接着又はプレテンションによって取り付けることができる。
[000114] 図6Aは、本発明に従ったサポート1の第2の実施形態を概略的に示す断面図である。図6Bは、図6Aの実施形態を概略的に示す上面図である。
[000115] サポート1は、第1の端部2及び第2の端部3を備える。第2の端部3は、サポートの縦方向において第1の端部2とは反対側にある。第1の端部2は、支持されるべき本体を係合するように適合された、本体係合面2.1を有する。第2の端部3は、本体が支持されるべき負荷ベアリング表面を係合するように適合された、ベアリング表面係合面3.1を有する。
[000116] サポートは更にコイルばね4を備える。コイルばね4は、第1の端部2と第2の端部3との間に配置される。図6A及び6Bの実施形態において、コイルばねは複数のらせん部材5、6、7、8、9を備える。これらのらせん部材は、第1のらせん部材5及び第2のらせん部材6を含む。すべてのらせん部材は、第1の端部2と第2の端部3との間でサポート1の円周方向に延在する。各らせん部材5、6、7、8、9は、第1の端部2と第2の端部3との間で延在するつる巻形状を有する。各個別のらせん部材5、6、7、8、9は、サポート1の第1の端部2を係合するそれ自体の第1の端部と、サポート1の第2の端部3を係合するそれ自体の反対の第2の端部とを有する。らせん部材5、6、7、8、9は、例えばサポート1の縦方向において、互いに関連して移動可能である。特に、コイルばね4の第1のらせん部材5及びコイルばね4の第2のらせん部材6は、例えばサポート1の縦方向において、互いに関連して移動可能である。図6A及び図6Bの実施形態において、すべてのらせん部材5、6、7、8、9の縦軸は互いに一致する。サポートの無負荷の状況において、隣接するらせん部材5、6、7、8、9は実質的に互いに平行である。
[000117] 図6A及び図6Bの実施形態において、らせん部材は四角形の断面を有する。しかしながら、代替又は追加として、円形、楕円形、長方形、及び/又は、台形などの、他の断面形状も可能である。
[000118] らせん部材の断面の寸法は一定であり得るか、又は、らせん部材の長さにわたって(すなわち、らせん部材がサポートの縦軸10の周りに延在するつる巻方向に沿って)変動し得る。
[000119] 断面寸法は、任意選択としてすべてのらせん部材について同じである。代替として、異なるらせん部材が異なる断面寸法を有する。
[000120] 図6A及び図6Bの例において、コイルばね4の外径はコイルばね4の長さにわたって一定である。代替として、外径はコイルばねの長さにわたって変動し得る。図6A及び図6Bの例において、コイルばね4の内径はコイルばね4の長さにわたって一定である。代替として、内径はコイルばねの長さにわたって変動し得る。
[000121] 相対的に高い周波数、例えば1kHzより上、例えば1400Hzから1600Hzの間の周波数において、らせん部材5、6、7、8、9は、同じ振動周波数に関連付けられた相互に異なる振動モード形状を有し得る。例えば、同じ振動周波数において、第1のらせん部材5は第2のらせん部材6とは異なる振動モード形状を有し得る。
[000122] 図6A及び図6Bの実施形態によれば、ダンパデバイス30が第1のらせん部材5に取り付けられる。このダンパデバイス30は、例えば、1kHz又はそれ以上の周波数において第1のらせん部材5内に存在する振動モード形状において、第1のらせん部材5の振動モード形状の2つの隣接するノード間の少なくとも1つのロケーションにおける第1のらせん部材5の変位を低減させる。ダンパデバイス30は、第1の端部2、第2の端部3、及び/又は第2のらせん部材6のうちの少なくとも1つに関連して、第1のらせん部材5の動きを抑制するように構成される。
[000123] 図6A及び図6Bの実施形態において、ダンパデバイス30は第1のダンパ本体31を備える。第1のダンパ本体31は、振動抑制特性を有する材料、例えば粘弾性材料を含む。任意選択として、第1のダンパ本体31は、振動抑制特性を有する材料、例えば粘弾性材料で作られる。
[000124] 図6A及び図6Bの実施形態において、第1のダンパ本体31は、第1のらせん部材5上に配置される。第1のダンパ本体31は、第1のらせん部材5に接続された第1のコネクタ表面31.1を有する。
[000125] 図6A及び図6Bのダンパデバイス30は更に、第2のダンパ本体32を備える。第2のダンパ本体32は、振動抑制特性を有する材料、例えば粘弾性材料を含む。任意選択として、第2のダンパ本体32は、振動抑制特性を有する材料、例えば粘弾性材料で作られる。
[000126] 図6A及び図6Bの実施形態において、第2のダンパ本体32は、第2のらせん部材6上に配置される。第2のダンパ本体31は、第2のらせん部材6に接続された第1のコネクタ表面32.1を有する。
[000127] 図6A及び図6Bの実施形態において、ダンパデバイス30は更に拘束器本体33を備える。拘束器本体33は任意選択として、サポート1の横方向に低い剛性を有するため、ダンパデバイス30を適用することによって、サポート1にわずかな静的剛性が追加される。
[000128] 図6A及び図6Bの実施形態において、第1のダンパ本体31は、拘束器本体33に接続された第2のコネクタ表面31.2を備える。第2のダンパ本体32は、拘束器本体33に接続された第2のコネクタ表面32.2を備える。
[000129] ダンパデバイス30は、第1のらせん部材5及び第2のらせん部材6を、第1及び第2のダンパ本体31、32及び拘束器本体33を介して互いに接続する。第1及び第2のダンパ本体31、32の材料の制振特性により、高周波数振動モード形状(例えば、1kHzより上の周波数、例えば、1400Hzから1600Hzの間の周波数における、振動モード形状)に起因して、第1の端部2、第2の端部3、及び/又は第2のらせん部材6のうちの少なくとも1つに関連した第1のらせん部材5の変位が低減される。
[000130] 制振を最適化するために、第1のらせん部材5及び第2のらせん部材6の振動モード形状は、例えば、サポート、コイルばね、及び/又はらせん部材の、実験的及び/又は数値モード解析に基づいて、特定の振動周波数であると見なされなければならない。こうしたモード解析の結果に基づいて、ダンパデバイス30の最適な位置が決定可能である。
[000131] 例えば特定の周波数において、第1のらせん部材5はアンチノードを備える振動モード形状を有し、第2のらせん部材6はノードを備える振動モード形状を有する。第1のダンパ本体31の第1のコネクタ表面31.1は、アンチノードの位置において第1のらせん部材5に取り付けられ得、第2のダンパ本体32の第1のコネクタ表面32.2は、ノードの位置において第2のらせん部材6に取り付けられ得る。このようにして、第2のらせん部材6のノードは、第1のらせん部材5のアンチノードの動きを抑止する。このようにして、2つの隣接するノード間のロケーションの第1のらせん部材5の局所変位は低減される。
[000132] 代替又は追加として、例えば特定の振動周波数において、第1のらせん部材5はアンチノードを備える振動モード形状を有し、また同じ振動周波数における第2のらせん部材6は同じくアンチノードを備える振動モード形状を有し、アンチノードは互いに位相外れで移動する。したがって、第1のらせん部材5のアンチノードがサポート1の第1の端部2に向かって移動するとき、第2のらせん部材6のアンチノードはサポート1の第2の端部3に向かって移動し、その逆も同様である。第1のダンパ本体31の第1のコネクタ表面31.1は、第1のらせん部材5のアンチノードの位置において第1のらせん部材5に取り付けられ得、第2のダンパ本体32の第1のコネクタ表面32.1は、第2のらせん部材6のアンチノードの位置において第2のらせん部材6に取り付けられ得る。このようにして、アンチノードは互いの動きを抑止する。このようにして、2つの隣接するノード間のロケーションの第1のらせん部材5の局所変位は低減される。
[000133] 図6A及び図6Bの実施形態において、ダンパデバイス30はコイルばね4の外周の外側に配置される。これは図6Bに見られる。代替又は追加として、ダンパデバイス30はコイルばね4の内径の内側に配置され得る。
[000134] 図6A及び図6Bの実施形態において、ダンパデバイス30のダンパ本体31、32は、コイルばね4の隣接するらせん部材に接続される。しかしながら、代替又は追加として、1つ以上の自由らせん部材が、ダンパ本体が接続されるらせん部材間に存在し得る。
[000135] 図6A及び図6Bの実施形態において、コイルばねは、ダンパデバイス30と係合していない少なくとも1つの自由らせん部材を備える。本実施形態において、自由らせん部材は、第3のらせん部材7、第4のらせん部材8、及び第5のらせん部材9である。
[000136] 図6A及び図6Bの実施形態において、ダンパ本体31、32は主にせん断を受ける。
[000137] 図7Aは、図6A及び図6Bの実施形態の変異形態を概略的に示す断面図である。図7Bは、図7Aの変異形態を概略的に示す上面図である。
[000138] 図7A及び図7Bの変異形態において、サポートには第1のダンパデバイス30.1及び第2のダンパデバイス30.2が提供される。第1のダンパデバイス30.1は、図6A及び図6Bの実施形態のダンパデバイス30と同じである。任意選択として、図6A及び図6Bの実施形態のダンパデバイス30と同じ位置にも配置される。
[000139] 図7A及び図7Bの変異形態において、第2のダンパデバイス30.2は、第1のダンパ本体34、第2のダンパ本体35、及び第3のダンパ本体36を備える。これらのダンパ本体34、35、36はすべて、コイルばね4のらせん部材に取り付けられた第1のコネクタ表面を有する。図7A及び図7Bの例において、第2のダンパデバイス30.2の第1のダンパ本体34は第2のらせん部材6に接続され、第2のダンパデバイス30.2の第2のダンパ本体35は第3のらせん部材7に接続され、第2のダンパデバイス30.2の第3のダンパ本体36は第4のらせん部材8に接続される。
[000140] 図7A及び図7Bの変異形態において、第2のダンパデバイス30.2のダンパ本体34、35、36はコイルばね4の隣接するらせん部材に接続される。しかしながら、代替又は追加として、1つ以上の自由らせん部材が、第2のダンパデバイス30.2のダンパ本体が接続されるらせん部材間に存在し得る。
[000141] 図7A及び図7Bの変異形態において、第2のダンパデバイス30.2は更に拘束器本体37を備える。拘束器本体37は任意選択として、サポート1の横方向に低い剛性を有するため、第2のダンパデバイス30.2を適用することによって、サポート1にわずかな静的剛性が追加される。ダンパ本体34、35、36はすべて、拘束器本体37に接続された第2のコネクタ表面を備える。
[000142] 図7A及び図7Bの変異形態において、コイルばねは、ダンパデバイス30.1、30.2のうちのいずれとも係合していない少なくとも1つの自由らせん部材を備える。本実施形態において、自由らせん部材は第5のらせん部材9である。
[000143] 図7A及び図7Bの変異形態において、第1のダンパデバイス30.1はコイルばね4の外周の外側に配置され、第2のダンパデバイス30.2はコイルばね4の内径の内側に配置される。
[000144] 図7A及び図7Bの変異形態において、ダンパ本体31、32、34、35、36、は主にせん断を受ける。
[000145] 図8は、本発明に従ったサポート1の第3の実施形態を概略的に示す断面図である。
[000146] サポート1は、第1の端部2及び第2の端部3を備える。第2の端部3は、サポートの縦方向において第1の端部2とは反対側にある。第1の端部2は、支持されるべき本体を係合するように適合された本体係合面2.1を有する。第2の端部3は、本体が支持されるべき負荷ベアリング表面を係合するように適合された、ベアリング表面係合面3.1を有する。
[000147] サポートは更にコイルばね4を備える。コイルばね4は、第1の端部2と第2の端部3との間に配置される。図8の実施形態において、コイルばねは複数のらせん部材5、6、7、8、9を備える。これらのらせん部材は、第1のらせん部材5及び第2のらせん部材6を含む。すべてのらせん部材は、第1の端部2と第2の端部3との間でサポート1の円周方向に延在する。各らせん部材5、6、7、8、9は、第1の端部2と第2の端部3との間で延在するつる巻形状を有する。各個別のらせん部材5、6、7、8、9は、サポート1の第1の端部2を係合するそれ自体の第1の端部と、サポート1の第2の端部3を係合するそれ自体の反対の第2の端部とを有する。らせん部材5、6、7、8、9は、例えばサポート1の縦方向において、互いに関連して移動可能である。特に、コイルばね4の第1のらせん部材5及びコイルばね4の第2のらせん部材6は、例えばサポート1の縦方向において、互いに関連して移動可能である。図8の実施形態において、すべてのらせん部材5、6、7、8、9の縦軸は互いに一致する。サポートの無負荷の状況において、隣接するらせん部材5、6、7、8、9は実質的に互いに平行である。
[000148] 図8の実施形態において、らせん部材は四角形の断面を有する。しかしながら、代替又は追加として、円形、楕円形、長方形、及び/又は、台形などの、他の断面形状も可能である。
[000149] らせん部材の断面の寸法は一定であり得るか、又は、らせん部材の長さにわたって(すなわち、らせん部材がサポートの縦軸10の周りに延在するつる巻方向に沿って)変動し得る。
[000150] 断面寸法は、任意選択としてすべてのらせん部材について同じである。代替として、異なるらせん部材が異なる断面寸法を有する。
[000151] 図8の例において、コイルばね4の外径はコイルばね4の長さにわたって一定である。代替として、外径はコイルばねの長さにわたって変動し得る。図8の例において、コイルばね4の内径はコイルばね4の長さにわたって一定である。代替として、内径はコイルばねの長さにわたって変動し得る。
[000152] 相対的に高い周波数、例えば1kHzより上、例えば1400Hzから1600Hzの間の周波数において、らせん部材5、6、7、8、9は、同じ振動周波数に関連付けられた相互に異なる振動モード形状を有し得る。例えば、同じ振動周波数において、第1のらせん部材5は第2のらせん部材6とは異なる振動モード形状を有し得る。
[000153] 図8の実施形態によれば、ダンパデバイス40が第1のらせん部材5に取り付けられる。このダンパデバイス40は、例えば、1kHz又はそれ以上の周波数において第1のらせん部材5内に存在する振動モード形状において、第1のらせん部材5の振動モード形状の2つの隣接するノード間の少なくとも1つのロケーションにおける第1のらせん部材5の変位を低減させる。ダンパデバイス40は、第1の端部2、第2の端部3、及び/又は第2のらせん部材6のうちの少なくとも1つに関連して、第1のらせん部材5の動きを抑制するように構成される。
[000154] 図8の実施形態において、ダンパデバイス40は同調質量ダンパ41を備える。同調質量ダンパ41は、第1のらせん部材5に取り付けられる。同調質量ダンパ41は、少なくとも1つの振動モード形状における第1のらせん部材5の少なくとも一部の変位を抑制するように構成される。
[000155] 同調質量ダンパの最適な位置は、コイルばね4の個別のらせん部材5、6、7、8、9の振動モード形状のモード解析によって決定される。
[000156] 同調質量ダンパ41は、ダンパ本体質量を有するダンパ本体42を備える。最適なダンパ本体質量は、コイルばね4の個別のらせん部材5、6、7、8、9の振動モード形状のモード解析に基づいても決定される。例えばダンパ本体質量は、50グラム未満、好ましくは20グラム未満、任意選択として2から15グラムの間である。
[000157] 図8に示されるようなサポート1は、例えば、管状の出発材料、例えば、鋼管(例えば、ステンレス鋼管)、アルミニウム管、又はプラスチック管を機械加工し、その後、所望の位置に同調質量ダンパ41を取り付けることによって、製造可能である。同調質量ダンパは、例えば接着又はプレテンションによって取り付けることができる。
[000158] 図9Aは、本発明に従ったサポート1の第4の実施形態を概略的に示す断面図である。図9Bは、図9Aの実施形態を概略的に示す上面図である。
[000159] サポート1は、第1の端部2及び第2の端部3を備える。第2の端部3は、サポートの縦方向において第1の端部2とは反対側にある。第1の端部2は、支持されるべき本体を係合するように適合された、本体係合面2.1を有する。第2の端部3は、本体が支持されるべき負荷ベアリング表面を係合するように適合された、ベアリング表面係合面3.1を有する。
[000160] サポートは更にコイルばね4を備える。コイルばね4は、第1の端部2と第2の端部3との間に配置される。図9A及び9Bの実施形態において、コイルばねは複数のらせん部材5、6、7、8、9を備える。これらのらせん部材は、第1のらせん部材5及び第2のらせん部材6を含む。すべてのらせん部材は、第1の端部2と第2の端部3との間でサポート1の円周方向に延在する。各らせん部材5、6、7、8、9は、第1の端部2と第2の端部3との間で延在するつる巻形状を有する。各個別のらせん部材5、6、7、8、9は、サポート1の第1の端部2を係合するそれ自体の第1の端部と、サポート1の第2の端部3を係合するそれ自体の反対の第2の端部とを有する。らせん部材5、6、7、8、9は、例えばサポート1の縦方向において、互いに関連して移動可能である。特に、コイルばね4の第1のらせん部材5及びコイルばね4の第2のらせん部材6は、例えばサポート1の縦方向において、互いに関連して移動可能である。図9A及び図9Bの実施形態において、すべてのらせん部材5、6、7、8、9の縦軸は互いに一致する。サポートの無負荷の状況において、隣接するらせん部材5、6、7、8、9は実質的に互いに平行である。
[000161] 図9A及び図9Bの実施形態において、らせん部材は四角形の断面を有する。しかしながら、代替又は追加として、円形、楕円形、長方形、及び/又は、台形などの、他の断面形状も可能である。
[000162] らせん部材の断面の寸法は一定であり得るか、又は、らせん部材の長さにわたって(すなわち、らせん部材がサポートの縦軸10の周りに延在するつる巻方向に沿って)変動し得る。
[000163] 断面寸法は、任意選択としてすべてのらせん部材について同じである。代替として、異なるらせん部材が異なる断面寸法を有する。
[000164] 図9A及び図9Bの例において、コイルばね4の外径はコイルばね4の長さにわたって一定である。代替として、外径はコイルばねの長さにわたって変動し得る。図9A及び図9Bの例において、コイルばね4の内径はコイルばね4の長さにわたって一定である。代替として、内径はコイルばねの長さにわたって変動し得る。
[000165] 相対的に高い周波数、例えば1kHzより上、例えば1400Hzから1600Hzの間の周波数において、らせん部材5、6、7、8、9は、同じ振動周波数に関連付けられた相互に異なる振動モード形状を有し得る。例えば、同じ振動周波数において、第1のらせん部材5は第2のらせん部材6とは異なる振動モード形状を有し得る。
[000166] 図9A及び図9Bの実施形態によれば、ダンパデバイス50が第1のらせん部材5に取り付けられる。このダンパデバイス50は、例えば、1kHz又はそれ以上の周波数において第1のらせん部材5内に存在する振動モード形状において、第1のらせん部材5の振動モード形状の2つの隣接するノード間の少なくとも1つのロケーションにおける第1のらせん部材5の変位を低減させる。ダンパデバイス50は、第1の端部2、第2の端部3、及び/又は第2のらせん部材6のうちの少なくとも1つに関連して、第1のらせん部材5の動きを抑制するように構成される。
[000167] 図9A及び図9Bの実施形態において、ダンパデバイス50は第1のダンパ本体51を備える。第1のダンパ本体51は、振動抑制特性を有する材料、例えば粘弾性材料を含む。任意選択として、第1のダンパ本体51は、振動抑制特性を有する材料、例えば粘弾性材料で作られる。
[000168] 図9A及び図9Bの実施形態において、第1のダンパ本体51は、第1のらせん部材5上に配置される。第1のダンパ本体51はリング形状であり、第1のらせん部材5に接続された第1のコネクタ表面51.1を有する。
[000169] 図9A及び図9Bのダンパデバイス50は更に、第2のダンパ本体52を備える。第2のダンパ本体52は、振動抑制特性を有する材料、例えば粘弾性材料を含む。任意選択として、第2のダンパ本体52は、振動抑制特性を有する材料、例えば粘弾性材料で作られる。
[000170] 図9A及び図9Bの実施形態において、第2のダンパ本体52は、第2のらせん部材6上に配置される。第2のダンパ本体52はリング形状であり、第2のらせん部材6に接続された第1のコネクタ表面52.1を有する。
[000171] 図9A及び図9Bに示されるようなダンパデバイス50は、第1のらせん部材5及び第2のらせん部材6を、第1のダンパ本体51を介して互いに接続する。第1のダンパ本体51の材料の制振特性により、高周波数振動モード形状(例えば、1kHzより上の周波数、例えば、1400Hzから1600Hzの間の周波数における、振動モード形状)に起因して、第1の端部2、第2の端部3、及び/又は第2のらせん部材6のうちの少なくとも1つに関連した第1のらせん部材5の変位が低減される。
[000172] 図9A及び図9Bに示されるようなダンパデバイス50の実施形態は更に、らせん部材6及びらせん部材7を、第2のダンパ本体52を介して互いに接続する。第2のダンパ本体52の材料の制振特性により、高周波数振動モード形状(例えば、1kHzより上の周波数、例えば、1400Hzから1600Hzの間の周波数における、振動モード形状)に起因して、第1の端部2、第2の端部3、及び/又はらせん部材7のうちの少なくとも1つに関連したらせん部材6の変位が低減される。
[000173] 制振を最適化するために、第1のらせん部材5及び第2のらせん部材6の振動モード形状は、例えば、サポート、コイルばね、及び/又はらせん部材の、実験的及び/又は数値モード解析に基づいて、特定の振動周波数であると見なされなければならない。こうしたモード解析の結果に基づいて、ダンパデバイス50の最適な位置が決定可能である。
[000174] 例えば特定の周波数において、第1のらせん部材5はアンチノードを備える振動モード形状を有し、第2のらせん部材6はノードを備える振動モード形状を有する。第1のダンパ本体51は、アンチノードの位置において第1のらせん部材5に取り付けられ得、ノードの位置において第2のらせん部材6に取り付けられ得る。このようにして、第2のらせん部材6のノードは、第1のらせん部材5のアンチノードの動きを抑止する。このようにして、2つの隣接するノード間のロケーションの第1のらせん部材5の局所変位は低減される。
[000175] 代替又は追加として、例えば特定の振動周波数において、第1のらせん部材5はアンチノードを備える振動モード形状を有し、また同じ振動周波数における第2のらせん部材6は同じくアンチノードを備える振動モード形状を有し、アンチノードは互いに位相外れで移動する。したがって、第1のらせん部材5のアンチノードがサポート1の第1の端部2に向かって移動するとき、第2のらせん部材6のアンチノードはサポート1の第2の端部3に向かって移動し、その逆も同様である。第1のダンパ本体51の第1のコネクタ表面51.1は、第1のらせん部材5のアンチノードの位置において第1のらせん部材5に取り付けられ得、第2のらせん部材6のアンチノードの位置において第2のらせん部材6に取り付けられ得る。このようにして、アンチノードは互いの動きを抑止する。このようにして、2つの隣接するノード間のロケーションの第1のらせん部材5の局所変位は低減される。
[000176] 図9A及び図9Bの実施形態において、ダンパデバイス50は、コイルばね4の外周に配置される。発明者等は、結果として生じる制振の量が、ダンパ本体の数及びこうしたダンパ本体の断面寸法に依存することを発見した。制振デバイス50は、例えばプレテンションによって取り付けられ得る。
[000177] 図9A及び図9Bの実施形態において、ダンパデバイス50のダンパ本体51、52はコイルばね4の隣接するらせん部材に接続される。しかしながら、代替又は追加として、1つ以上のらせん部材が、ダンパ本体が接続されるらせん部材間に存在し得る。
[000178] 図9A及び図9Bの実施形態において、ダンパデバイス50のダンパ本体51、52はコイルばね4の隣接するらせん部材に接続される。しかしながら、代替又は追加として、1つ以上のらせん部材が、ダンパ本体が接続される同じらせん部材間に存在し得る。
[000179] 図10は、本発明に従ったサポート1の第5の実施形態を概略的に示す断面図である。本実施形態では、様々なタイプのダンパデバイスが適用される。
[000180] サポート1は、第1の端部2及び第2の端部3を備える。第2の端部3は、サポートの縦方向において第1の端部2とは反対側にある。第1の端部2は、支持されるべき本体を係合するように適合された本体係合面2.1を有する。第2の端部3は、本体が支持されるべき負荷ベアリング表面を係合するように適合された、ベアリング表面係合面3.1を有する。
[000181] サポートは更にコイルばね4を備える。コイルばね4は、第1の端部2と第2の端部3との間に配置される。図10の実施形態において、コイルばねは複数のらせん部材5、6、7、8、9を備える。これらのらせん部材は、第1のらせん部材5及び第2のらせん部材6を含む。すべてのらせん部材は、第1の端部2と第2の端部3との間でサポート1の円周方向に延在する。各らせん部材5、6、7、8、9は、第1の端部2と第2の端部3との間で延在するつる巻形状を有する。各個別のらせん部材5、6、7、8、9は、サポート1の第1の端部2を係合するそれ自体の第1の端部と、サポート1の第2の端部3を係合するそれ自体の反対の第2の端部とを有する。らせん部材5、6、7、8、9は、例えばサポート1の縦方向において、互いに関連して移動可能である。特に、コイルばね4の第1のらせん部材5及びコイルばね4の第2のらせん部材6は、例えばサポート1の縦方向において、互いに関連して移動可能である。図10の実施形態において、すべてのらせん部材5、6、7、8、9の縦軸は互いに一致する。サポートの無負荷の状況において、隣接するらせん部材5、6、7、8、9は実質的に互いに平行である。
[000182] 図10の実施形態において、らせん部材は四角形の断面を有する。しかしながら、代替又は追加として、円形、楕円形、長方形、及び/又は、台形などの、他の断面形状も可能である。
[000183] らせん部材の断面の寸法は一定であり得るか、又は、らせん部材の長さにわたって(すなわち、らせん部材がサポートの縦軸10の周りに延在するつる巻方向に沿って)変動し得る。
[000184] 断面寸法は、任意選択としてすべてのらせん部材について同じである。代替として、異なるらせん部材が異なる断面寸法を有する。
[000185] 図10の例において、コイルばね4の外径はコイルばね4の長さにわたって一定である。代替として、外径はコイルばねの長さにわたって変動し得る。図10の例において、コイルばね4の内径はコイルばね4の長さにわたって一定である。代替として、内径はコイルばねの長さにわたって変動し得る。
[000186] 相対的に高い周波数、例えば1kHzより上、例えば1400Hzから1600Hzの間の周波数において、らせん部材5、6、7、8、9は、同じ振動周波数に関連付けられた相互に異なる振動モード形状を有し得る。例えば、同じ振動周波数において、第1のらせん部材5は第2のらせん部材6とは異なる振動モード形状を有し得る。
[000187] 図10の実施形態において、3つのダンパデバイス20、30、40、50がコイルばね4のらせん部材上に配置される。これらのダンパデバイス20、30、40、50は、本実施形態において、すべて異なるタイプのダンパデバイスである。代替として、異なるタイプのうちの2つのダンパデバイスのみが使用可能であるか、又は、3つ以上のダンパデバイスのうちの少なくとも2つのダンパデバイスが同じタイプである。
[000188] 図10の実施形態によれば、第1のダンパデバイス20が第2のらせん部材6に取り付けられる。このダンパデバイス20は、例えば1kHz又はそれ以上の周波数における第1のらせん部材5内に存在する振動モード形状における、第2のらせん部材6の振動モード形状の2つの隣接するノード間の少なくとも1つのロケーションにおいて、第2のらせん部材6の変位を低減させる。ダンパデバイス20は、第1の端部2、第2の端部3、及び/又は第3のらせん部材7のうちの少なくとも1つに関連して、第2のらせん部材6の動きを抑制するように構成される。
[000189] 図10の実施形態において、ダンパデバイス20は第1のダンパ本体21を備える。ダンパ本体21は、振動抑制特性を有する材料、例えば粘弾性材料を含む。任意選択として、第1のダンパ本体21は、振動抑制特性を有する材料、例えば粘弾性材料から作られる。
[000190] 図10の実施形態において、第1のダンパ本体21は第2のらせん部材6と第3のらせん部材7との間に配置される。
[000191] ダンパ本体21は、第2のらせん部材6及び第3のらせん部材7を互いに接続する。ダンパ本体の材料の制振特性により、高周波数振動モード形状(例えば、1kHzより上の周波数、例えば、1400Hzから1600Hzの間の周波数における、振動モード形状)に起因して、第1の端部2、第2の端部3、及び/又は第3のらせん部材7のうちの少なくとも1つに関連した第2のらせん部材6の変位が低減される。
[000192] 図10の実施形態によれば、第2のダンパデバイス30が第1のらせん部材5に取り付けられる。この第2のダンパデバイス30は、例えば1kHz又はそれ以上の周波数における第1のらせん部材5内に存在する振動モード形状における、第1のらせん部材5の振動モード形状の2つの隣接するノード間の少なくとも1つのロケーションにおいて、第1のらせん部材5の変位を低減させる。第2のダンパデバイス30は、第1の端部2、第2の端部3、及び/又は第2のらせん部材6のうちの少なくとも1つに関連して、第1のらせん部材5の動きを抑制するように構成される。
[000193] 図10の実施形態において、第2のダンパデバイス30は第1のダンパ本体31を備える。第1のダンパ本体31は、振動抑制特性を有する材料、例えば粘弾性材料を含む。任意選択として、第1のダンパ本体31は、振動抑制特性を有する材料、例えば粘弾性材料から作られる。
[000194] 図10の実施形態において、第1のダンパ本体31は第1のらせん部材5上に配置される。
[000195] 図10の第2のダンパデバイス30は更に、第2のダンパ本体32を備える。第2のダンパ本体32は、振動抑制特性を有する材料、例えば粘弾性材料を含む。任意選択として、第2のダンパ本体32は、振動抑制特性を有する材料、例えば粘弾性材料から作られる。
[000196] 図10の実施形態において、第2のダンパ本体32は第2のらせん部材6上に配置される。
[000197] 図10の実施形態において、第2のダンパデバイス30は更に拘束器本体33を備える。拘束器本体33は任意選択として、サポート1の横方向に低い剛性を有するため、ダンパデバイス30を適用することによってサポート1にわずかな静的剛性が加えられる。
[000198] 図10の実施形態において、第1のダンパ本体31及び第2のダンパ本体32は拘束器本体33に接続される。
[000199] 第2のダンパデバイス30は、第1のらせん部材5及び第2のらせん部材6を、第1及び第2のダンパ本体31、32並びに拘束器本体33を介して、互いに接続する。第1及び第2のダンパ本体31、32の材料の制振特性により、高周波数振動モード形状(例えば、1kHzより上の周波数、例えば、1400Hzから1600Hzの間の周波数における、振動モード形状)に起因して、第1の端部2、第2の端部3、及び/又は第2のらせん部材6のうちの少なくとも1つに関連した第1のらせん部材5の変位が低減される。
[000200] 図10の実施形態によれば、第3のダンパデバイス40が第4のらせん部材8に取り付けられる。この第3のダンパデバイス40は、例えば1kHz又はそれ以上の周波数における第4のらせん部材8内に存在する振動モード形状における、第4のらせん部材8の振動モード形状の2つの隣接するノード間の少なくとも1つのロケーションにおいて、第4のらせん部材8の変位を低減させる。第3のダンパデバイス40は、第1の端部2、第2の端部3、及び/又は第2のらせん部材6のうちの少なくとも1つに関連して、第4のらせん部材8の動きを抑制するように構成される。
[000201] 図10の実施形態において、ダンパデバイス40は同調質量ダンパ41を備える。同調質量ダンパ41は第4のらせん部材8に取り付けられる。同調質量ダンパ41は、少なくとも1つの振動モード形状における第4のらせん部材8の少なくとも一部の変位を抑制するように構成される。
[000202] 同調質量ダンパの最適な位置は、コイルばね4の個別のらせん部材5、6、7、8、9の振動モード形状のモード解析によって決定される。
[000203] 同調質量ダンパ41は、ダンパ本体質量を有するダンパ本体42を備える。最適なダンパ本体質量は、コイルばね4の個別のらせん部材5、6、7、8、9の振動モード形状のモード解析に基づいても決定される。例えばダンパ本体質量は、50グラム未満、好ましくは20グラム未満、任意選択として2から15グラムの間である。
[000204]
[000205] 図10の実施形態によれば、第4のダンパデバイス50が第3のらせん部材7に取り付けられる。この第4のダンパデバイス50は、例えば1kHz又はそれ以上の周波数における第3のらせん部材7内に存在する振動モード形状における、第3のらせん部材7の振動モード形状の2つの隣接するノード間の少なくとも1つのロケーションにおいて、第3のらせん部材7の変位を低減させる。第4のダンパデバイス50は、第1の端部2、第2の端部3、及び/又は第4のらせん部材8のうちの少なくとも1つに関連して、第3のらせん部材7の動きを抑制するように構成される。
[000206] 図10の実施形態において、第4のダンパデバイス50は第1のダンパ本体51を備える。第1のダンパ本体51は、振動抑制特性を有する材料、例えば粘弾性材料を含む。任意選択として、第1のダンパ本体51は、振動抑制特性を有する材料、例えば粘弾性材料から作られる。
[000207] 図10の実施形態において、第1のダンパ本体51は第3のらせん部材7上に配置される。
[000208] 第4のダンパデバイス50は、第3のらせん部材7及び第4のらせん部材8を互いに接続する。第1のダンパ本体51の材料の制振特性により、高周波数振動モード形状(例えば、1kHzより上の周波数、例えば、1400Hzから1600Hzの間の周波数における、振動モード形状)に起因して、第1の端部2、第2の端部3、及び/又は第4のらせん部材8のうちの少なくとも1つに関連した第3のらせん部材7の変位が低減される。
[000209] 図11は、本発明に従った振動絶縁システム50の一実施形態を概略的に示す図である。
[000210] 振動絶縁システム55は負荷ベアリング表面60上に搭載される。振動絶縁システムは本体70を支持する。
[000211] 本実施形態における振動絶縁システム55は、複数のサポート56、57、58、59を備える。これらのサポート56、57、58、59は、前述のような実施形態のうちのいくつかに従ったサポートである。
[000212] 図11の実施形態において、振動絶縁システムは4つのサポート56、57、58、59を備える。サポート56、57、58、59は2つのペアで配置される。ペア内のサポートは、互いに直列に配置される。ペアは互いに並列に配置される。ペアは互いに関してミラーリング可能である。
[000213] 図11の実施形態において、振動絶縁システム50の第1のサポート56は、図5A及び図5Bに従ったサポートである。第2のサポート57は図10の一実施形態に従ったサポートである。第1のサポート56及び第2のサポート57は互いに直列に配置される。
[000214] 図11の実施形態において、振動絶縁システム55の第3のサポート58は図7A及び図7Bに従ったサポートである。第4のサポート59は図8に従ったサポートである。第3のサポート58及び第4のサポート59は、互いに直列に配置される。
[000215] 図12は、本発明に従ったリソグラフィ装置の一実施形態を概略的に示す図である。
[000216] 図12は、本発明に従ったリソグラフィ装置100における投影システムに存在する複数の光学素子のうちの1つの光学素子111を示す。投影システムは、パターン付き放射ビームを、リソグラフィ装置内に配置された基板上に投影するように構成される。
[000217] 図12の実施形態において、リソグラフィ装置100は更に、センサフレーム120と、センサフレーム120に関連して複数の光学素子のうちの少なくとも1つの位置を測定するように構成された第1の位置測定システム121とを備える。図12の実施形態において、位置測定システム121は、光学素子111の位置情報を監視するように適合された少なくとも1つのセンサを備える。センサは、センサフレーム120に搭載された少なくとも1つのセンサ素子122を備える。
[000218] 図12に従ったリソグラフィ装置100の実施形態は更に、基準上でセンサフレーム120を支持するように構成されたセンサフレームサポート130を備える。基準とは、例えば、フォースフレーム160又はベースフレームなどのリソグラフィ装置100内に存在する更なるフレームである。フォースフレーム160は、投影システムの複数の光学素子、特に光学素子111を支持するフレームである。
[000219] 図12の実施形態において、光学素子111は例えばフォースフレーム160によって支持される。光学素子111は、光学素子サポート161によってフォースフレーム160に接続される。任意選択として、光学素子サポート161は、フォースフレーム160に関連して光学素子111を移動させるためのアクチュエータを備える。
[000220] 任意選択として、センサフレームサポート130はフォースフレーム160に接続されるため、センサフレーム120もフォースフレーム160によって支持されることになる。したがって図12の実施形態において、フォースフレーム160は、センサフレーム120が支持される基準である。
[000221] リソグラフィ装置1において、光学素子111及び/又はセンサフレーム130を支持する、代替構成も可能であることに留意されたい。
[000222] フォースフレーム160は、任意選択として、フォースフレームサポート162を介してベースフレーム163に接続される。フォースフレームサポート162は、例えば、例えばエアマウントなどのパッシブサポートであり得る。ベースフレーム163は、マウント164を介してサポート表面165上に指示される。
[000223] 任意選択として、図12に示される実施形態において、センサフレームサポート130は、例えば図11に従った振動絶縁システムである、少なくとも1つの振動絶縁システム50を備える。任意選択として、センサフレームサポート130は、複数の振動絶縁システム50、例えば3つ又は4つの振動絶縁システム50を備える。
[000224] 任意選択として、振動絶縁システム50は、センサフレーム120の位置をアクティブに移動させるため、及び/又はアクティブに位置決めするため、及び/又はアクティブに抑制するための、アクチュエータを備える、アクティブ振動絶縁システムである。
[000225] 本文ではICの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることを理解されたい。考えられる他の用途は、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンス及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ(LCD)、薄膜磁気ヘッドなどの製造である。
[000226] 本明細書ではリソグラフィ装置に関連して本発明の実施形態について具体的な言及がなされているが、本発明の実施形態は他の装置に使用することもできる。本発明の実施形態は、マスク検査装置、メトロロジ装置、又はウェーハ(あるいはその他の基板)もしくはマスク(あるいはその他のパターニングデバイス)などのオブジェクトを測定又は処理する任意の装置の一部を形成してよい。これらの装置は一般にリソグラフィツールと呼ばれることがある。このようなリソグラフィツールは、真空条件又は周囲(非真空)条件を使用することができる。
[000227] 上記では光リソグラフィの文脈で本発明の実施形態を使用することに特に言及しているが、本発明は、文脈上許される場合、光リソグラフィに限定されず、例えばインプリントリソグラフィのような他の用途で使用され得ることは認められよう。
[000228] 文脈上許される場合、本発明の実施形態は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はそれらの任意の組み合わせにおいて実装することができる。本発明の実施形態は、1つ以上のプロセッサにより読み取られて実行され得る、機械可読媒体に記憶された命令として実装することも可能である。機械可読媒体は、機械(例えばコンピューティングデバイス)により読み取り可能な形態で情報を記憶又は伝送するための任意の機構を含むことができる。例えば機械可読媒体は、読み取り専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、磁気記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、電気、光、音響又は他の形態の伝搬信号(例えば搬送波、赤外信号、デジタル信号など)、及び他のものを含むことができる。更に、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令は、特定のアクションを実行するものとして本明細書で説明されることがある。しかしながら、そのような説明は単に便宜上のものであり、そのようなアクションは実際には、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令などを実行するコンピューティングデバイス、プロセッサ、コントローラ、又は他のデバイスから生じ、実行する際、アクチュエータ又は他のデバイスが物質世界と相互作用し得ることを理解すべきである。
[000229] 以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることは理解されよう。上記の説明は例示的であり、限定的ではない。したがって、請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような本発明を変更できることが当業者には明白である。
[000229] 以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることは理解されよう。上記の説明は例示的であり、限定的ではない。したがって、請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような本発明を変更できることが当業者には明白である。
[000230] 本発明の他の態様は、以下の番号が付けられた条項のように設定されている。
[条項1]
第1の端部及び第2の端部であって、前記第2の端部は、サポートの縦方向において前記第1の端部とは反対側にある、第1の端部及び第2の端部と、
前記第1の端部と前記第2の端部との間に配置されたコイルばねと、
を備えるサポートであって、前記コイルばねは、
前記第1の端部と前記第2の端部との間で前記サポートの円周方向に延在する、第1のらせん部材と、
前記第1の端部と前記第2の端部との間で前記サポートの円周方向に延在する、第2のらせん部材と、
を備え、
前記コイルばねの前記第1のらせん部材及び前記コイルばねの前記第2のらせん部材は、互いに関連して移動可能であり、
前記サポートは更に、前記第1のらせん部材に取り付けられたダンパデバイスを備える、
サポート。
[条項2]
前記ダンパデバイスは、前記第1の端部、前記第2の端部、及び/又は前記第2のらせん部材のうちの少なくとも1つに関連して、前記第1のらせん部材の動きを抑制するように構成される、
条項1に記載のサポート。
[条項3]
前記コイルばねの前記第1のらせん部材及び前記コイルばねの前記第2のらせん部材は、前記サポートの前記縦方向において互いに関連して移動可能である、
条項1又は2のいずれかに記載のサポート。
[条項4]
前記第1のらせん部材は、アンチノードを備える振動モード形状を有し、
前記ダンパデバイスは、前記アンチノードの位置において前記第1のらせん部材に取り付けられる、
条項1から3のいずれかに記載のサポート。
[条項5]
前記コイルばねは、前記ダンパデバイスと係合していない少なくとも1つの自由らせん部材を備え、前記自由らせん部材は、前記第2のらせん部材、及び/又は、前記第1又は前記第2のらせん部材以外の更なるらせん部材である、
条項1から4のいずれかに記載のサポート。
[条項6]
前記ダンパデバイスは、振動抑制特性を有する材料を備える第1のダンパ本体を備え、前記第1のダンパ本体は、任意選択として、前記第1のらせん部材に接続された第1のコネクタ表面を有する、
条項1から5のいずれかに記載のサポート。
[条項7]
前記第1のダンパ本体は、前記第2のらせん部材に接続された第2のコネクタ表面を更に備える、
条項6に記載のサポート。
[条項8]
前記第1のらせん部材は、振動周波数に関連付けられた振動モード形状を有し、前記振動モード形状はアンチノードを備え、前記第2のらせん部材は、前記振動周波数に関連付けられた振動モード形状を有し、前記第2のらせん部材の前記振動モード形状はノードを備え、
前記第1のコネクタ表面は、前記アンチノードの前記位置において前記第1のらせん部材に取り付けられ、前記第2のコネクタ表面は、前記ノードの前記位置において前記第2のらせん部材に取り付けられる、
条項7に記載のサポート。
[条項9]
前記ダンパデバイスは更に、振動抑制特性を有する材料を備える第2のダンパ本体を備え、前記第2のダンパ本体は、任意選択として、前記第2のらせん部材に接続された第1のコネクタ表面を有する、
条項6に記載のサポート。
[条項10]
前記ダンパデバイスは更に拘束器本体を備え、
前記第1のダンパ本体は、前記拘束器本体に接続された第2のコネクタ表面を備え、
前記第2のダンパ本体は、前記拘束器本体に接続された第2のコネクタ表面を備える、
条項9に記載のサポート。
[条項11]
振動抑制特性を有する前記材料は粘弾性材料である、
条項6及び/又は条項9のいずれかに記載のサポート。
[条項12]
前記ダンパデバイスは、前記第1のらせん部材に接続された同調質量ダンパを備える、
条項1から11のいずれかに記載のサポート。
[条項13]
前記同調質量ダンパは、ダンパ本体質量を有するダンパ本体を備え、前記ダンパ本体質量は、50グラム未満、好ましくは20グラム未満、任意選択として2から15グラムの間である、
条項12に記載のサポート。
[条項14]
前記ダンパデバイスは、前記第1のらせん部材に接続された前記コイルばねの外周に配置されたリング形状のダンパ素子を備える、
条項1から13のいずれかに記載のサポート。
[条項15]
第1のサポートを備え、前記第1のサポートは条項1から14のいずれかに記載のサポートである、振動絶縁システムであって、
前記振動絶縁システムは任意選択として、アクティブ振動絶縁システムである、
振動絶縁システム。
[条項16]
第2のサポートを更に備え、前記第2のサポートは任意選択として、条項1から14のいずれかに記載のサポートであり、
前記第1のサポート及び前記第2のサポートは、互いに直列に、又は互いに並列に配置される、
条項15に記載の振動絶縁システム。
[条項17]
条項1から14のいずれかに記載のサポートを備える、
リソグラフィ装置。
[条項18]
前記リソグラフィ装置は、第1のフレーム、第2のフレーム、及び、前記第1のフレームと前記第2のフレームとの間に配置された振動絶縁システムを備え、前記振動絶縁システムは、条項15及び/又は条項16に記載の振動絶縁システムである、
リソグラフィ装置。
[条項19]
前記第1のフレームはセンサフレームであり、前記第2のフレームはフォースフレームである、
条項18に記載のリソグラフィ装置。
[条項20]
条項1から14のいずれかに記載のサポートを備える、
オブジェクト測定装置。
[条項21]
条項17から19のいずれかに記載のリソグラフィ装置を使用するステップを含む、パターニングデバイスから基板上にパターンを転写することを含む、デバイス製造方法。

Claims (21)

  1. 第1の端部及び第2の端部であって、前記第2の端部は、サポートの縦方向において前記第1の端部とは反対側にある、第1の端部及び第2の端部と、
    前記第1の端部と前記第2の端部との間に配置されたコイルばねと、
    を備えるサポートであって、前記コイルばねは、
    前記第1の端部と前記第2の端部との間で前記サポートの円周方向に延在する、第1のらせん部材と、
    前記第1の端部と前記第2の端部との間で前記サポートの円周方向に延在する、第2のらせん部材と、
    を備え、
    前記コイルばねの前記第1のらせん部材及び前記コイルばねの前記第2のらせん部材は、互いに関連して移動可能であり、
    前記サポートは更に、前記第1のらせん部材に取り付けられたダンパデバイスを備える、
    サポート。
  2. 前記ダンパデバイスは、前記第1の端部、前記第2の端部、及び/又は前記第2のらせん部材のうちの少なくとも1つに関連して、前記第1のらせん部材の動きを抑制するように構成される、
    請求項1に記載のサポート。
  3. 前記コイルばねの前記第1のらせん部材及び前記コイルばねの前記第2のらせん部材は、前記サポートの前記縦方向において互いに関連して移動可能である、
    請求項1又は2のいずれかに記載のサポート。
  4. 前記第1のらせん部材は、アンチノードを備える振動モード形状を有し、
    前記ダンパデバイスは、前記アンチノードの位置において前記第1のらせん部材に取り付けられる、
    請求項1から3のいずれかに記載のサポート。
  5. 前記コイルばねは、前記ダンパデバイスと係合していない少なくとも1つの自由らせん部材を備え、前記自由らせん部材は、前記第2のらせん部材、及び/又は、前記第1又は前記第2のらせん部材以外の更なるらせん部材である、
    請求項1から4のいずれかに記載のサポート。
  6. 前記ダンパデバイスは、振動抑制特性を有する材料を備える第1のダンパ本体を備え、前記第1のダンパ本体は、任意選択として、前記第1のらせん部材に接続された第1のコネクタ表面を有する、
    請求項1から5のいずれかに記載のサポート。
  7. 前記第1のダンパ本体は、前記第2のらせん部材に接続された第2のコネクタ表面を更に備える、
    請求項6に記載のサポート。
  8. 前記第1のらせん部材は、振動周波数に関連付けられた振動モード形状を有し、前記振動モード形状はアンチノードを備え、前記第2のらせん部材は、前記振動周波数に関連付けられた振動モード形状を有し、前記第2のらせん部材の前記振動モード形状はノードを備え、
    前記第1のコネクタ表面は、前記アンチノードの前記位置において前記第1のらせん部材に取り付けられ、前記第2のコネクタ表面は、前記ノードの前記位置において前記第2のらせん部材に取り付けられる、
    請求項7に記載のサポート。
  9. 前記ダンパデバイスは更に、振動抑制特性を有する材料を備える第2のダンパ本体を備え、前記第2のダンパ本体は、任意選択として、前記第2のらせん部材に接続された第1のコネクタ表面を有する、
    請求項6に記載のサポート。
  10. 前記ダンパデバイスは更に拘束器本体を備え、
    前記第1のダンパ本体は、前記拘束器本体に接続された第2のコネクタ表面を備え、
    前記第2のダンパ本体は、前記拘束器本体に接続された第2のコネクタ表面を備える、
    請求項9に記載のサポート。
  11. 振動抑制特性を有する前記材料は粘弾性材料である、
    請求項6及び/又は請求項9のいずれかに記載のサポート。
  12. 前記ダンパデバイスは、前記第1のらせん部材に接続された同調質量ダンパを備える、
    請求項1から11のいずれかに記載のサポート。
  13. 前記同調質量ダンパは、ダンパ本体質量を有するダンパ本体を備え、前記ダンパ本体質量は、50グラム未満、好ましくは20グラム未満、任意選択として2から15グラムの間である、
    請求項12に記載のサポート。
  14. 前記ダンパデバイスは、前記第1のらせん部材に接続された前記コイルばねの外周に配置されたリング形状のダンパ素子を備える、
    請求項1から13のいずれかに記載のサポート。
  15. 第1のサポートを備え、前記第1のサポートは請求項1から14のいずれかに記載のサポートである、振動絶縁システムであって、
    前記振動絶縁システムは任意選択として、アクティブ振動絶縁システムである、
    振動絶縁システム。
  16. 第2のサポートを更に備え、前記第2のサポートは任意選択として、請求項1から14のいずれかに記載のサポートであり、
    前記第1のサポート及び前記第2のサポートは、互いに直列に、又は互いに並列に配置される、
    請求項15に記載の振動絶縁システム。
  17. 請求項1から14のいずれかに記載のサポートを備える、
    リソグラフィ装置。
  18. 前記リソグラフィ装置は、第1のフレーム、第2のフレーム、及び、前記第1のフレームと前記第2のフレームとの間に配置された振動絶縁システムを備え、前記振動絶縁システムは、請求項15及び/又は請求項16に記載の振動絶縁システムである、
    リソグラフィ装置。
  19. 前記第1のフレームはセンサフレームであり、前記第2のフレームはフォースフレームである、
    請求項18に記載のリソグラフィ装置。
  20. 請求項1から14のいずれかに記載のサポートを備える、
    オブジェクト測定装置。
  21. 請求項17から19のいずれかに記載のリソグラフィ装置を使用するステップを含む、パターニングデバイスから基板上にパターンを転写することを含む、デバイス製造方法。
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