DE102013215203A1 - Spiegelanordnung und aufnahme für spiegelelemente einer projektionsbelichtungsanlage sowie montage- und demontageverfahren hierfür - Google Patents

Spiegelanordnung und aufnahme für spiegelelemente einer projektionsbelichtungsanlage sowie montage- und demontageverfahren hierfür Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufnahme für ein oder mehrere optische Elemente mit einem Grundkörper (1), welcher eine Auflagefläche (12) aufweist, an der ein oder mehrere optische Elemente (2) angeordnet werden können, wobei der Grundkörper mindestens einen Magneten (3) aufweist, der so im Grundkörper angeordnet ist, dass im Bereich der Auflagefläche ein Magnetfeld (5) bereitgestellt wird, sowie eine Anordnung eines optischen Elements, insbesondere eine Spiegelanordnung, mit einer Aufnahme für optische Elemente sowie mindestens einem optischen Element mit einer Montagefläche, welche auf der Aufnahme angeordnet ist und ein ferromagnetisches Material (6) aufweist. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Montage oder Demontage einer entsprechenden Anordnung eines optischen Elements.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufnahme für optische Elemente einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie sowie eine entsprechende Anordnung eines optischen Elements, insbesondere eine Spiegelanordnung.
  • STAND DER TECHNIK
  • In optischen Systemen, wie Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie, werden optische Elemente, wie beispielsweise Spiegelelemente, einer hohen Strahlungsbelastung ausgesetzt, die zu einer hohen Temperaturbelastung des optischen Elements führen kann. Insbesondere bei dünnen Spiegeln, wie sie beispielsweise bei Pupillenfacetten, Feldfacetten oder allgemeinen Spiegelelementen von EUV-Projektionsbelichtungsanlagen, die mit Arbeitslicht im extrem ultravioletten Bereich (EUV) des Wellenlängenspektrums des Lichts betrieben werden, zum Einsatz kommen, kann durch eine zu hohe und inhomogene Temperaturbelastung eine thermische Verformung und damit Beschädigung der Spiegelelemente auftreten. Zusätzlich können hohe Temperaturen auch zu Veränderungen des Materials und damit ebenfalls zu unerwünschten Veränderungen führen. Entsprechend besteht eine Bedarf dahingehend, einerseits die optischen Elemente definiert und sicher anzuordnen und andererseits zu gewährleisten, dass eine ausreichende Wärmeabfuhr gegeben ist, um eine Beschädigung durch zu hohe thermische Belastung der optischen Elemente zu vermeiden. Darüber hinaus soll vorzugsweise auch die Möglichkeit gegeben sein, einzelne optische Elemente bei einer möglichen Beschädigung austauschen zu können.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • AUFGABE DER ERFINDUNG
  • Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Aufnahme für optische Elemente bereit zu stellen, die sowohl eine sichere, definierte und zuverlässige Lagerung der optischen Elemente in einem optischen System, wie einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie, und eine ausreichende Wärmeabfuhr ermöglicht als auch gleichzeitig einen einfachen Austausch der optischen Elemente zulässt.
  • TECHNISCHE LÖSUNG
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Aufnahme mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einer Anordnung eines optischen Elements, insbesondere einer Spiegelanordnung, mit den Merkmalen des Anspruchs 9 und einem Verfahren zur Montage bzw. Demontage einer entsprechenden Anordnung des optischen Elements mit den Merkmalen des Anspruchs 15. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die vorliegende Erfindung geht aus von der Erkenntnis, dass eine geeignete Aufnahme für ein optisches Element, wie einen Spiegel, sowohl die sichere und zuverlässige Anordnung des optischen Elements als auch die notwendige Wärmeabfuhr bereitstellen kann, wenn das optische Element magnetisch gehalten wird. Zusätzlich bietet eine magnetische Halterung den Vorteil einer leichten Austauschbarkeit des optischen Elements.
  • Entsprechend wird eine Aufnahme für ein oder mehrere optische Elemente vorgeschlagen, welche einen Grundkörper aufweist, an dem eine Auflagefläche zur Aufnahme des oder der optischen Elemente vorgesehen ist. Zusätzlich weist der Grundkörper mindestens einen Magneten auf, der so im Grundkörper angeordnet ist, dass im Bereich der Auflagefläche ein Magnetfeld bereit gestellt wird, welches ein optisches Element an der Auflagefläche halten kann. Dazu wird bei dem optischen Element an der Montagefläche, mit der das optische Element an der Auflagefläche der Aufnahme angeordnet wird, ein ferromagnetisches Material vorgesehen. Durch die magnetische Halterung kann eine hohe Haltekraft mit einem starken, flächigen Kontakt zwischen optischem Element und der Aufnahme realisiert werden, sodass die Anforderungen an eine sichere, zuverlässige und bestimmte Lagerung sowie einen guten Wärmeübergang erfüllt sind. Insbesondere kann die Anordnung statisch überbestimmt sein, sodass durch viele und große Kontaktbereiche ein guter Wärmeübergang zwischen optischem Element und der Aufnahme, die auch zur Wärmeabfuhr dient, gewährleistet ist.
  • Die Magnete der Aufnahme können Permanentmagnete und/oder Elektromagnete sein. Zusätzlich zu den Magneten können ferromagnetische Einsätze zur Beeinflussung des Magnetfelds in dem Grundkörper der Aufnahme angeordnet sein.
  • Die ferromagnetischen Einsätze und/oder Magnete können in einer geeigneten Weise so in dem Grundkörper der Aufnahme angeordnet werden, dass die Magnetfeldlinien die Auflagefläche für das optische Element überwiegend und vorzugsweise nahezu vollständig quer schneiden, sodass im Wesentlichen nur magnetische Kräfte senkrecht zur Auflagefläche auf das optische Element wirken und keine Kräfte quer, also in Richtung der Auflagefläche auftreten, die zu unerwünschten Beeinflussungen des optischen Elements führen könnten. Insbesondere kann das Magnetfeld so ausgebildet werden, dass die Magnetfeldlinien überwiegend senkrecht, insbesondere zu mehr als 80 % die Auflagefläche des Grundkörpers senkrecht schneiden, sodass die Haltekraft für das optische Element entsprechend eingestellt werden kann.
  • Der Grundkörper selbst kann aus einem amagnetischen, paramagnetischen oder diamagnetischen Material mit einer hohen spezifischen Wärmeleitfähigkeit insbesondere von größer oder gleich 100 W/mK, insbesondere größer oder gleich 200 W/mK gebildet sein. Beispielsweise bieten sich hierfür Kupfer oder Aluminium bzw. entsprechende Legierungen aus diesen metallischen Elementen an. Allerdings können auch Werkstoffe mit geringerer Wärmeleitfähigkeit eingesetzt werden, wenn die zu erwartende Temperaturbelastung insbesondere des optischen Elements dies zulässt. Beispielsweise könnte der Grundkörper auch aus Stahl, z.B. Edelstahl, gebildet sein. Der Grundkörper kann zudem vorzugsweise monolithisch gebildet sein, um Spalte und dergleichen an Zusammenbaustellen, die eine Wärmeleitung behindern könnten, zu vermeiden. Die Magnete und/oder ferromagnetischen Einsätze können in geeignete Ausssparungen im monolithischen Grundkörper eingesetzt werden.
  • Des Weiteren kann zur Verbesserung der Wärmeableitung bzw. zur geeigneten homogenen Temperierung des optischen Elements, die auch ein lokales Heizen erfordern kann, mindestens ein Temperierelement, insbesondere ein Kühlelement im Grundkörper der Aufnahme vorgesehen sein. Das oder die Temperierelemente können Peltierelemente oder eine Fluidtemperierung aufweisen, bei der ein Fluid, das auf eine gewünschte Temperatur gebracht worden ist, durch Fluidkanäle geleitet wird, um Wärme aufzunehmen oder abzugeben. Entsprechend kann das Temperierelement mindestens einen Fluidkanal zur Durchleitung eines Temperierfluids, vorzugsweise einer Kühlflüssigkeit, aufweisen. Der Fluidkanal kann zumindest teilweise im Bereich unterhalb der Auflagefläche für das optische Element, insbesondere zwischen Auflagefläche und der Magnetanordnung und/oder benachbart zu den Magneten auf der von der Auflagefläche abgewandten Seite des Grundkörpers und/oder seitlich der Magnete angeordnet sein.
  • Zur weiteren Verbesserung der definierten Positionierung des optischen Elements an der Aufnahme bei gleichzeitiger Sicherstellung einer ausreichenden Wärmeableitung können die Auflagefläche sowie die Montagefläche des optischen Elements strukturiert ausgebildet sein, wobei insbesondere das ferromagnetische Material an der Montagefläche des optischen Elements ebenfalls strukturiert vorliegen kann, sodass in der Montagefläche und der Auflagefläche Bereiche für die magnetische Halterung und Bereiche für eine direkte Wärmeleitung vorgesehen sind.
  • Insbesondere kann an der Auflagefläche und/oder der Montagefläche des optischen Elements zusätzlich eine Wärmeleitschicht ausgebildet sein, die zumindest teilweise, beispielsweise entsprechend der Strukturierung, an der Montagefläche bzw. der Auflagefläche angeordnet ist. Die Wärmeleitschicht kann insbesondere nur in den Bereichen von Auflage- und/oder Montagefläche vorgesehen sein, die nicht der magnetischen Halterung dienen.
  • Die Wärmeleitschicht kann beispielsweise durch eine Material mit einer hohen spezifischen Wärmeleitfähigkeit gebildet sein, wie beispielsweise Gold, Silber oder dergleichen. Das ferromagnetische Material, welches als vollflächige Schicht an der Montagefläche des optischen Elements oder als strukturierte Schicht in Teilbereichen in der Montagefläche des optischen Elements oder in Form von Einlagen in dem optischen Element angeordnet sein kann, kann insbesondere durch ein ferromagnetisches Material gebildet werden, welches einen niedrigen Längenausdehnungskoeffizienten, beispielsweise im Bereich kleiner oder gleich 10 × 10–6 K–1, insbesondere kleiner oder gleich 5 × 10–6 K–1 aufweist, um durch das ferromagnetische Material keine Dimensionsänderungen bei Temperaturunterschieden in das optische Element einzubringen. Insbesondere kann das ferromagnetische Material aus einer Invar-(Handelsnamen der Fa. Imphy Alloys) oder Kovar-Legierung gebildet sein, also einer FeNi-Legierung mit 64 Gew.-% Fe und 36 Gew.-% Ni oder einer Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung mit 54 Gew.-% Fe, 29 Gew.-% Ni und 17 Gew.-% Co.
  • Ganz allgemein können die Wärmeausdehnungskoeffizienten der an der Lagerung beteiligten Komponenten, insbesondere die Wärmeausdehnungskoeffizienten des optischen Elements und/oder des Grundkörpers und/oder der ferromagnetischen Einsätze im Grundkörper und/oder des ferromagnetischen Materials am optischen Element so aufeinander abgestimmt sein, dass eine möglichst spannungsfreie Lagerung im Betriebstemperaturbereich gegeben ist. Durch die magnetische Halterung ist eine einfache Montage und Demontage der optischen Elemente an der Aufnahme beziehungsweise von der Aufnahme möglich. Hierzu kann eine Hilfsmagnetanordnung bereit gestellt werden, die in geeigneter Weise an der Aufnahme angeordnet werden kann, um die magnetische Haltekraft zu reduzieren bzw. ganz zu beseitigen, um so ein einfaches Anordnen der optischen Elemente oder Entfernen der optischen Elemente zu ermöglichen. Die magnetische Haltekraft kann, falls mehrere optische Elemente an einer Aufnahme angeordnet sind, durch die Hilfsmagnetanordnung für ein einzelnes optisches Element oder für Gruppen von optischen Elementen reduziert oder beseitigt werden. Insbesondere ist eine Reduzierung der magnetischen Haltekraft von 30 bis 100 % möglich.
  • Durch die magnetische Halterung der optischen Elemente an der Aufnahme ist somit auch eine automatisierte Montage und Demontage von optischen Elementen möglich, da die Hilfsmagnetanordnung zur Reduzierung der magnetischen Haltekraft und auch die entsprechenden optischen Elemente, wie Spiegelelemente, nach der Reduzierung der magnetischen Haltekraft durch die Hilfsmagnetanordnung entsprechend automatisiert positioniert werden können.
  • KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Die beigefügten Zeichnungen zeigen in rein schematischer Weise in
  • 1 eine Schnittansicht durch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung;
  • 2 eine Schnittansicht durch eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung;
  • 3 eine Schnittansicht durch eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung;
  • 4 eine Schnittansicht durch eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung;
  • 5 eine Schnittansicht durch eine fünfte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung;
  • 6 eine Schnittansicht durch eine sechste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung, bei der das Spiegelelement von der Aufnahme getrennt ist;
  • 7 in Teilbild a) eine Schnittansicht der Spiegelanordnung aus 6 im zusammengebauten Zustand sowie in den Teilbildern b) und c) Draufsichten auf die Auflagefläche der Aufnahme sowie die Montagefläche des Spiegelelements; und in
  • 8 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung mit einer angeordneten Hilfsmagnetanordnung zur Montage der Spiegelelemente.
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen deutlich. Allerdings ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.
  • Die 1 zeigt eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung eines optischen Elements und zwar im vorliegenden Ausführungsbeispiel in Form einer Spiegelanordnung. Die Aufnahme umfasst einen Grundkörper 1 mit einer Auflagefläche 12, an der ein optisches Element in Form eines Spiegelelements 2 angeordnet ist. Das Spiegelelement 2 weist an seiner Montagefläche 13 eine Schicht aus einem ferromagnetischen Material 6 auf, die mit einem oder mehreren Magneten 3 zusammenwirkt, die in dem Grundkörper 1 der Aufnahme angeordnet sind. Durch die Magnete 3 wird ein Magnetfeld 5 erzeugt, welches das ferromagnetische Material fest auf die Auflagefläche 12 der Aufnahme drückt, um so eine feste und vollflächige Auflage des optischen Elements 2 auf dem Grundkörper 1 der Aufnahme zu erzielen. Der oder die Magnete 3 sind im Grundkörper 1 in einer Weise angeordnet, um das Magnetfeld 5 möglichst so auszubilden, dass die Magnetfeldlinien die Auflagefläche 12 quer schneiden, um eine hohe Anpresskraft in Richtung auf die Auflagefläche 12 zu erzielen und nur geringe seitliche Kräfte in Richtung der Auflagefläche zuzulassen, um unerwünschte seitliche Kräfte auf das optische Element 2 zu vermeiden. Zu diesem Zweck können in vorteilhafter Weise mehrere Magnete 3 in geeigneter Weise angeordnet, um ein geeignetes Magnetfeld 5 auszubilden, wie dies auch in den Ausführungsformen der 1 und 2 gezeigt ist, wobei bei der Ausführungsform der 2 noch zusätzliche Magnete vorgesehen sind.
  • Um weiterhin eine geeignete Kraft auf das Spiegelelement in Richtung der Auflagefläche 12 durch das Magnetfeld 5 auszuüben, die das Spiegelelement 2 möglichst senkrecht zur Montagefläche auf die Auflagefläche 12 des Grundkörpers 1 drückt, sind bei den Ausführungsformen der 1 und 2 zusätzlich ferromagnetische Einsätze 4 in dem Grundkörper 1 der Aufnahme vorgesehen, die die Ausbildung des Magnetfelds 5 in geeigneter Weise beeinflussen können.
  • Darüber hinaus unterscheidet sich die Ausführungsform der 2 von derjenigen der Ausführungsform der 1 dahingehend, dass statt einem Spiegelelement 2 mehrere Spiegelelemente 2 vorgesehen sind. Zur Vereinfachung werden jedoch bei dem Ausführungsbeispiel der 2 und den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen für vergleichbare Komponenten identische Bezugszeichen verwendet, sodass Details der Beschreibung für die einzelnen Komponenten, die mit identischen Bezugszeichen versehen sind, nicht wiederholt werden müssen. Entsprechend gelten die Aussagen für Komponenten mit gleichen Bezugszeichen für verschiedene Ausführungsformen in entsprechender Weise.
  • Ein weiterer Unterschied der Ausführungsform der 2 besteht darin, dass lediglich ein ferromagnetischer Einsatz auf der Seite der Magnete 3 angeordnet ist, die von der Auflagefläche 12 abgewandt ist. Bei der Ausführungsform der 2 werden keine ferromagnetischen Einsätze seitlich von den Magneten 3 eingesetzt.
  • Die Ausführungsform der 3 zeigt wiederum einen Grundkörper 1 mit mehreren Magneten und einem ferromagnetischen Einsatz 4 sowie eine Auflagefläche 12, auf der ein Spiegelelement 2 mit einer ferromagnetischen Schicht 6 an der Montagefläche 13 angeordnet ist. Zusätzlich weist die Ausführungsform der 3 jedoch ein Temperierelement in Form einer Kühlanordnung 7 auf, die durch ein Fluidkanalsystem gebildet ist. Als Fluid kann beispielsweise Wasser verwendet werden, sodass Kühlwasser über das Fluidkanalsystem des Temperierelements 7 fließen kann, um Wärme abzuleiten. Das Fluidkanalsystem des Temperierelements 7 weist einen Kanalbereich 8 auf, der unmittelbar unter der Auflagefläche 12 zwischen optischen Element 2 und Magneten 3 angeordnet ist. Der Kanal kann entweder monolithisch im Grundkörper oder als separate Leitung, z.B. als Edelstahlleitung ausgebildet sein. Darüber hinaus weist das Temperierelement 7 ein Wassersammelbecken 9 und einen Wasseranschluss 10 auf, mit denen Kühlwasser für die Kühlung bereitgestellt werden kann. Statt Wasser können auch andere geeignete Fluide zur Kühlung eingesetzt werden. Mit dem Temperierelement in Form eines Fluidkanalsystems lässt sich eine effektive Wärmeabfuhr von dem optischen Element und dem Grundkörper 1 der Aufnahme realisieren, sodass die durch die Bestrahlung des Spiegelelements 2 eingebrachte Wärme effektiv abgeführt werden kann.
  • Die 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Spiegelanordnung, bei der die Anordnung der Magnete und der ferromagnetischen Einsätze derjenigen der Ausführungsform der 1 entspricht, aber zusätzlich ein Temperierelement 7 in Form eines Kühlkanalsystems vorgesehen ist, welches jedoch lediglich Kühlkanäle im Bereich des Grundkörpers 1 unterhalb der Magnete 3, also auf der von der Auflagefläche 12 abgewandten Seite, vorsieht. Zur Versorgung mit Kühlwasser ist auch hier wiederum ein Kühlwasseranschluss 10 vorgesehen.
  • Eine weitere Alternative der Ausgestaltung eines Temperierelements 7 in Form einer Fluidtemperierung bzw. Fluidkühlung ist in 5 gezeigt, wobei das Fluidkanalsystem des Temperierelements 7 so ausgeführt ist, dass die Fluidkanäle die Anordnung der Magnete 3 und der ferromagnetischen Einsätze 4 umschließen und die Wasserzufuhr 10 und Wasserabfuhr 15 an verschiedenen Seiten des Grundkörpers 1 angeordnet sind.
  • Die 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, welches wiederum vergleichbar mit dem Ausführungsbeispiel der 1 ist. Allerdings ist die Auflagefläche 12 des Grundkörpers einerseits strukturiert ausgebildet und andererseits mit einer Wärmeleitschicht 11 zumindest in Teilen der Auflagefläche 12 versehen, um eine gute Wärmeableitung aus dem Spiegelelement 2 in den Grundköper 1 der Aufnahme zu gewährleisten. Die Wärmeleitschicht kann beispielsweise durch ein Material mit einer hohen spezifischen Wärmeleitfähigkeit, wie beispielsweise Gold, gebildet sein.
  • Die Strukturierung der Auflagefläche 12 ist so gestaltet, dass sie mit der Strukturierung der ferromagnetischen Schicht 6 an der Montagefläche 13 des Spiegelelements 2 korrespondiert. Insbesondere sind die Montagefläche 13 des Spiegelelements 2 und die Auflagefläche 12 des Grundkörpers 1 der Aufnahme komplementär ausgebildet, sodass die strukturierte ferromagnetische Schicht 6 in die entsprechenden Ausnehmungen der Auflagefläche 12 eingreifen können, um eine definierte, lagebestimmte Anordnung des Spiegelelements 2 auf der Aufnahme zu ermöglichen. Gleichzeitig werden Bereiche geschaffen, die vorwiegend der Bereitstellung der magnetischen Haltekraft dienen, sowie Bereiche, in denen eine besonders gute Wärmeabfuhr ermöglicht wird.
  • Die 7 zeigt im Teilbild a) die Anordnung des Spiegelelements 2 auf der Aufnahme aus 6. Hier wird deutlich, dass durch die Strukturierung und die Anordnung einer Wärmeleitschicht 11 eine verbesserte Wärmeableitung aus dem Spiegelelement 2 in den Grundkörper 1 der Aufnahme ermöglicht wird, ohne die sichere magnetische Haltekraft zu beeinträchtigen.
  • Die Teilbilder b) und c) der 7 zeigen Draufsichten auf die Auflagefläche 12 des Grundkörpers 1 der Aufnahme und die Montagefläche 13 des Spiegelelements 2, um die komplementäre Strukturierung zu verdeutlichen, die hier durch in der Draufsicht rechteckige bzw. quadratische Ausnehmungen und Vorsprünge gebildet ist. Allerdings sind selbstverständlich auch andere Formen der Strukturierung denkbar.
  • Bei der Ausführungsform der 7 kann selbstverständlich auch, wie bei den anderen Ausführungsformen, eine entsprechende Temperiereinrichtung, z.B. in Form einer Fluidkühlung, vorgesehen werden, um die Wärmeableitung weiter zu verbessern.
  • Die 8 zeigt eine Ausführungsform der Anordnung des Spiegelelements 2 auf einer Aufnahme mit dem Grundkörper 1 ähnlich der Ausführungsform der 2, wobei hier zusätzlich eine Hilfsmagnetanordnung 14 an der der Auflagefläche 12 abgewandten Seite des Grundkörpers 1 angeordnet ist, die zur Montage der Spiegelelemente 2 auf dem Grundkörper 1 oder zum Entfernen der Spiegelelemente 2 vom Grundkörper 1 dient. Durch die Hilfsmagnetanordnung 14 wird das Magnetfeld 5 so beeinflusst, dass die Haltekraft der Spiegelelemente 2 auf dem Grundkörper 1 reduziert oder gar beseitigt wird, sodass einzelne Spiegelelemente 2 oder Gruppen von Spiegelelementen 2 in einfacher Weise entfernt oder angeordnet werden können, ohne dass starke magnetischen Haltekräfte überwunden werden müssen, die zu einer Beschädigung der Spiegelelemente 2 führen könnten.
  • Damit ist auch eine voll automatische Montage und Demontage der Spiegelelemente 2 möglich, da die entsprechende Hilfsmagnetanordnung 14 automatisiert angeordnet und entfernt werden kann und aufgrund der reduzierten oder völlig beseitigten magnetischen Haltekraft auch die Spiegelelemente 2 automatisiert angeordnet und/oder entfernt werden können. Durch die starke magnetische Haltekraft der Spiegelelemente auf der Aufnahme ist eine gute Verbindung zwischen dem oder den Spiegelelementen 2 und dem Grundkörper 1 gegeben, sodass eine gute Wärmeableitung durch einen guten Wärmeübergang ermöglicht wird. Zugleich kann durch eine entsprechende Temperieranordnung, die in dem Grundkörper 1 integriert sein kann, eine weitere Verbesserung der Wärmeableitung und Reduzierung der Wärmebelastung von strahlungsbelasteten optischen Elementen erreicht werden. Durch die magnetische Halterung der optischen Elemente bzw. Spiegelelemente auf dem Grundkörper 1 kann ein Wärmeübergang erzielt werden, der vergleichbar einer stoffschlüssigen Anordnung der Spiegelelemente 2 auf dem Grundkörper 1 wäre. Allerdings ist durch die magnetische Halterung eine Demontage der optischen Elemente bzw. Spiegelelemente 2 von der Aufnahme möglich, die bei einer denkbaren stoffschlüssigen Anordnung der Spiegelelemente auf den gezeigten Aufnahmen nicht möglich wäre.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen nur in Schnittansichten und Draufsichten beschrieben worden ist, ist für den Fachmann klar ersichtlich, dass die beschriebenen Gegenstände dreidimensional ausgebildet sind und zu den in der Bildebene beschriebenen Ausgestaltungen vergleichbare und/oder passende Strukturen auch in einer Dimension senkrecht zur Bildebene verwirklicht werden können.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder andersartige Kombinationen der vorgestellten Einzelmerkmale verwirklicht werden können, sofern der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche nicht verlassen wird. Die vorliegende Offenbarung schließt sämtliche Kombinationen der vorgestellten Einzelmerkmale ein.

Claims (17)

  1. Aufnahme für ein oder mehrere optische Elemente mit einem Grundkörper (1), welcher eine Auflagefläche (12) aufweist, an der ein oder mehrere optische Elemente (2) angeordnet werden können, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper mindestens einen Magneten (3) aufweist, der so im Grundkörper angeordnet ist, dass im Bereich der Auflagefläche ein Magnetfeld (5) bereitgestellt wird.
  2. Aufnahme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Magnete (3) Permanentmagnete und/oder Elektromagnete sind.
  3. Aufnahme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Grundkörper mindestens ein ferromagnetischer Einsatz (4) zur Beeinflussung des Magnetfelds angeordnet ist.
  4. Aufnahme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Magnete (3) und/oder ein oder mehrere ferromagnetische Einsätze (4) im Grundkörper (1) so angeordnet sind, dass die Magnetfeldlinien die Auflagefläche (12) überwiegend, insbesondere nahezu vollständig quer, vorzugsweise überwiegend senkrecht, insbesondere zu mehr als 80% senkrecht schneiden.
  5. Aufnahme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) aus einem amagnetischen, paramagnetischen oder diamagnetischen Material mit einer spezifischen Wärmeleitfähigkeit von größer oder gleich 100 W/mK, insbesondere größer oder gleich 200 W/mK gebildet ist.
  6. Aufnahme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) mindestens ein Temperierelement (7, 8, 9, 10), insbesondere ein Kühlelement aufweist.
  7. Aufnahme nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperierelement mindestens einen Fluidkanal (8) umfasst, der zumindest teilweise im Bereich unterhalb der Auflagefläche, insbesondere zwischen Auflagefläche und Magneten, und/oder unterhalb und/oder seitlich der Magnete angeordnet ist.
  8. Aufnahme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (12) strukturiert ist und/oder eine Wärmeleitschicht (11) aufweist.
  9. Anordnung eines optischen Elements, insbesondere Spiegelanordnung mit einer Aufnahme nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mindestens einem optischen Element (2) mit einer Montagefläche (13), welches auf der Aufnahme angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element an der Montagefläche ein ferromagnetisches Material (6) aufweist.
  10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das ferromagnetische Material als Schicht an der Montagefläche (13) des optischen Elements und/oder als ein oder mehrere Einlagen in dem optischen Element angeordnet ist.
  11. Anordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Montagefläche (13) und/oder das ferromagnetische Material (6) strukturiert sind.
  12. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeausdehnungskoeffizienten des optischen Elements (2) und/oder des Grundkörpers (1) und/oder der ferromagnetischen Einsätze (4) im Grundkörper und/oder des ferromagnetischen Materials (6) am optischen Element so aufeinander abgestimmt sind, dass eine möglichst spannungsfreie Lagerung im Betriebstemperaturbereich gegeben ist.
  13. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das ferromagnetische Material (6) einen niedrigen Längenausdehnungskoeffizienten, insbesondere einen Längenausdehnungskoeffizienten kleiner oder gleich 10·10–6 K–1, insbeson dere kleiner oder gleich 5·10–6 K–1 aufweist oder aus einer Invar – oder Kovar – Legierung gebildet ist.
  14. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (2) statisch überbestimmt und/oder durch eine Mehrpunktlagerung mit mindestens drei Auflagepunkten auf der Auflagefläche (12) der Aufnahme gelagert ist.
  15. Verfahren zur Montage oder Demontage einer Anordnung eines optischen Elements nach einem der Ansprüche 9 bis 14, bei welchem am Grundkörper (1) der Aufnahme eine Hilfsmagnetanordnung (14) angeordnet wird, um die magnetische Haltekraft des optischen Elements an der Aufnahme zu verringern und wobei in dem Zustand der verringerten magnetischen Haltekraft das optische Element (2) von der Aufnahme entfernt oder an dieser angeordnet wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetische Haltekraft bei mehreren optischen Elementen an einer Aufnahme für jedes einzelne optische Element oder für Gruppen von optischen Elementen durch die Hilfsmagnetanordnung (14) reduziert wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetische Haltekraft durch die Hilfsmagnetanordnung um 30 % bis 100 % reduziert wird.
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