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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft Obskurationsblenden für eine Projektionsbelichtungsanlage sowie Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie mit mindestens einer Obskurationsblende.
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STAND DER TECHNIK
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Moderne Projektionsbelichtungsanlagen, die mit Arbeitslicht im Wellenlängenspektrum des extrem ultravioletten Lichts (EUV-Licht) arbeiten, weisen optische Anordnungen mit Spiegelelementen auf, die so angeordnet sind, dass beispielsweise im Projektionsobjektiv in einer Pupillenebene eine Obskurationsblende angeordnet wird, die einen äußeren Blendenring und eine Innenblende innerhalb des äußeren Blendenrings aufweist, um aus dem Arbeitslichtstrahl ein inneres Lichtstrahlbündel ausblenden zu können. Ein Beispiel hierfür ist in der
US 2012/0208115 A1 gezeigt. Weitere Beispiele für Obskurationsblenden bzw. obskurierte Spiegeldesigns finden sich in der
US 7,682,031 B2 ,
US 5,212,588 A ,
DE 10 2009 046 685 A1 ,
DE 10 2012 208 793 A1 ,
US 5,650,877 A und
US 6,894,834 D2 .
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Das durch die Obskurationsblende auszublendende Licht erzeugt in der Blende eine unerwünschte Aufwärmung, insbesondere wenn das einfallende Licht durch Absorption ausgeblendet wird. Aus diesem Grund sind bereits reflektierende Obskurationsblenden beschrieben worden, wie z.B. in der
DE 10 2012 216 478 A1 , bei denen durch eine möglichst hohe Reflexion des einfallenden Lichts die Absorption des Lichts vermindert und somit die Aufwärmung der Blende begrenzt werden kann. Allerdings wird auch bei reflektierten Obskurationsblenden weiterhin ein Teil des auszublendenden Arbeitslichts absorbiert, sodass sich eine thermische Belastung der Blende ergibt.
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Darüber hinaus kann eine übermäßig erwärmte Blende durch Abstrahlung von Wärme auch zu einer unerwünschten Erwärmung benachbarter optischer Elemente führen, sodass eine weitere Optimierung von Blenden und insbesondere Obskurationsblenden für EUV-Projektionsbelichtungsanlagen hinsichtlich des Temperatur- bzw. Wärmehaushalts erforderlich ist.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Obskurationsblende bzw. eine Projektionsbelichtungsanlage mit einer Obskurationsblende bereitzustellen, bei der eine übermäßige Erwärmung der Obskurationsblende vermieden werden kann. Gleichzeitig soll die Obskurationsblende einfach herstellbar und ihre Anwendung in der Projektionsbelichtungsanlage einfach und zuverlässig durchführbar sein.
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TECHNISCHE LÖSUNG
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Obskurationsblende mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einer Projektionsbelichtungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 9 bzw. des Anspruchs 14. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung schlägt einerseits vor, Obskurationsblenden in einer bestimmten Art und Weise, nämlich unter streifendem Einfall in einer Projektionsbelichtungsanlage vorzusehen, um durch eine geringe Absorption des auszublendenden Arbeitslichts von Haus aus einer Erwärmung vorzubeugen. Zusätzlich oder alternativ wird vorgeschlagen die Obskurationsblende so auszugestalten, dass nicht nur im Bereich der Vorderseite, auf der das auszublendende Arbeitslicht auf die Obskurationsblende und insbesondere die Innenblende der Obskurationsblende trifft, eine Reflexionsfläche vorgesehen wird, sondern auch an der gegenüberliegenden Seite bzw. der vom Arbeitslicht abgewandten Seite, um beispielsweise an einem benachbarten Spiegel reflektiertes Licht, das auf der Rückseite der Blende auftrifft, ebenfalls zu reflektieren und dadurch die Absorption von Licht zu minimieren.
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Weiterhin wird alternativ oder zusätzlich zu den anderen Lösungen vorgeschlagen, die Obskurationsblende und insbesondere die Innenblende der Obskurationsblende mit einer Kühleinrichtung zu versehen und/oder eine Projektionsbelichtungsanlage mit einer Obskurationsblende mit einer Kühlanlage auszustatten, sodass die Wärmebelastung der Obskurationsblende und insbesondere der Innenblende der Obskurationsblende reduziert werden kann.
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Die Kühleinrichtung für eine Innenblende einer Obskurationsblende kann gemäß einer Ausführungsform mindestens ein Peltier-Element umfassen, sodass durch geeigneten Stromfluss durch das Peltier-Element Wärme von der Innenblende der Obskurationsblende nach außen transportiert werden kann. Entsprechend kann das Peltier-Element so an der Obskurationsblende bzw. der Innenblende der Obskurationsblende angeordnet werden, dass an einem Halbleiterübergang des Peltier-Elements im Bereich der Innenblende bei Stromdurchfluss Wärme aufgenommen wird, während an einem weiteren Halbleiterübergang, der beispielsweise im Bereich des äußeren Blendenrings oder außerhalb der Obskurationsblende angeordnet sein kann, Wärme erzeugt wird, sodass Wärme von der Innenblende der Obskurationsblende nach außen transportiert wird.
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Die Kühleinrichtung der Innenblende der Obskurationsblende kann auch mindestens ein stab- oder röhrenförmiges und/oder flächiges Wärmeleitelement umfassen, welches Wärme von der Innenblende in Richtung des äußeren Blendenrings transportieren kann. Entsprechende Wärmeleitelemente können zusätzlich gleichzeitig eine Tragfunktion für die Innenblende aufweisen.
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Bei stab- oder röhrenförmigen Wärmeleitelementen können diese als Haltestege der Innenblende ausgebildet sein, die eine Verbindung zwischen der Innenblende und dem äußeren Blendenring bereitstellen. Ein entsprechendes stab- oder röhrenförmiges Wärmeleitelement kann als Vollzylinder oder als Rohrkörper mit einer entsprechenden Füllung ausgebildet sein. Darüber hinaus kann ein entsprechender Rohrkörper eines Wärmeleitelements eine geeignete Struktur zur Wärmeleitung aufweisen, beispielsweise Kohlenstoffnanoröhrchen umfassen oder als Wärmerohr (heat pipe) ausgebildet sein, bei welchem über eine Flüssigkeit, die innerhalb der Rohrstruktur verdampft und wieder kondensiert wird, ein Wärmetransport eingestellt werden kann.
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Die Struktur eines Wärmerohrs kann auch im Bereich der Innenblende selbst ausgebildet sein, um beispielsweise eine gleichmäßigere Temperaturverteilung an der Innenblende zu schaffen oder Wärme von der Seite, an der das auszublendende Arbeitslicht auftrifft, auf eine gegenüberliegende Seite zu transportieren, wo eine Wärmeabfuhr vorgesehen sein kann.
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Ein flächiges Wärmeleitelement kann in Form einer für das Arbeitslicht transparenten Folie ausgebildet sein, auf welcher die Innenblende angeordnet ist und die den Innenbereich, der von dem äußeren Blendenring umschlossen wird, abdeckt.
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Ein flächiges Wärmeleitelement in Form einer für das Arbeitslicht transparenten Folie kann beispielsweise aus Zirkon und/oder Zirkondisilizid bestehen, wobei die Innenblende durch eine Rutheniumschicht gebildet sein kann.
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Insbesondere können Wärmeleitelemente eingesetzt werden, die eine besonders gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen und beispielsweise eine um mindestens 5-, vorzugsweise 10- und insbesondere 50-fach höhere Wärmeleitfähigkeit als Kupfer aufweisen.
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Die Kühleinrichtung der Innenblende der Obskurationsblende kann auch so ausgebildet sein, dass diese mindestens einen Wärmestrahler umfasst, der vorzugsweise die Wärmestrahlung in einer definierten Abstrahlrichtung abgibt, um benachbarte optische Komponenten einer Projektionsbelichtungsanlage nicht mit Wärme zu beaufschlagen und/oder die abgestrahlte Wärme definiert einer Wärmesenke zuzuführen, die in der Projektionsbelichtunsanlage beispielsweise als Teil einer Kühlanlage ausgebildet sein kann.
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Eine derartige Wärmesenke als Teil einer Kühlanlage der Projektionsbelichtungsanlage kann allgemein mit einer Kühleinrichtung der Obskurationsblende zusammenwirken, um die Wärme von der Innenblende der Obskurationsblende abzuführen.
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Darüber hinaus kann eine entsprechende Projektionsbelichtungsanlage alternativ oder zusätzlich andere Komponente für eine Kühlanlage umfassen, um mit deren Hilfe eine Wärmereduzierung an der Innenblende einer Obskurationsblende zu ermöglichen. Beispielsweise kann die Kühlanlage einer Projektionsbelichtungsanlage eine Gasströmungseinrichtung umfassen, mit deren Hilfe ein Gasstrom, wie beispielsweise ein Wasserstoffstrom, an der Innenblende vorbeigeführt werden kann, sodass durch Konvektion eine Wärmeabfuhr von der Innenblende erfolgen kann.
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Die Gasströmungseinrichtung kann mit einem oder mehreren Strömungskanälen ausgebildet sein, mit denen der Kühlgasstrom geführt wird. Im Bereich der Obskurationsblende können der oder die Führungskanäle transparente Begrenzungswände aufweisen, die transparent für das Arbeitslicht sind. Alternativ kann im Bereich des Strahlengangs der Projektionsbelichtungsanlage auf einen Führungskanal verzichtet werden und durch gegenüberliegende Abgabeöffnungen und Absaugöffnungen ein gerichteter Kühlgasstrom eingestellt werden, der die Atmosphäre in der Projektionsbelichtungsanlage nicht belastet, da das Kühlgas nach dem Passieren des Strahlengangs im Bereich der Obskurationsblende unmittelbar wieder entfernt wird.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Die beigefügten Zeichnungen zeigen in rein schematischer Weise in
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1 eine schematische Darstellung einer Projektionsbelichtungsanlage,
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2 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Obskurationsblende,
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2a einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform der Stege der Obskurationsblende aus 2,
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2b einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform der Stege der Obskurationsblende aus 2,
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3 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Obskurationsblende,
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4 eine Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Obskurationsblende,
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5 eine Schnittansicht durch eine Innenblende einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Obskurationsblende,
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6 eine Schnittdarstellung einer Innenblende einer weiteren Ausführungsform einer Obskurationsblende im eingebauten Zustand in einer Projektionsbelichtungsanlage, und in
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7 eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform einer Obskurationsblende im eingebauten Zustand in einer Projektionsbelichtungsanlage.
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AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
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Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele deutlich. Allerdings ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.
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Die 1 zeigt in einer rein schematischen Darstellung eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithographie, in welcher eine erfindungsgemäße Obskurationsblende Verwendung finden kann. Bei der Projektionsbelichtungsanlage 1 kann es sich insbesondere um eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage handeln, die mit Arbeitslicht im Wellenlängenspektrum von 5 bis 15 nm betrieben wird.
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Die Projektionsbelichtungsanlage 1 umfasst eine Lichtquelle 2 sowie ein Beleuchtungssystem 3 und ein Projektionsobjektiv 4. Das Arbeitslicht der Lichtquelle 2 wird mittels des Beleuchtungssystems 3 auf ein Retikel 5 gerichtet, welches die auf einem Wafer 6 mikrolithographisch zu erzeugenden Strukturen aufweist, wobei das beleuchtete Retikel 5 mit den Strukturen mittels des Projektionsobjektivs 4 in verkleinernder Weise auf den Wafer 6 abgebildet wird, sodass durch mikrolithographische Prozesse die Strukturen des Retikels 5 auf dem Wafer 6 verkleinert ausgebildet werden können.
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Bei EUV-Projektionsbelichtungsanlagen werden aufgrund der kurzen Wellenlängen des Arbeitslichts Spiegeloptiken eingesetzt, die bei bestimmten Gestaltungen des Projektionsobjektivs 4 Obskurationsblenden vorzugsweise in der Nähe einer Pupillenebene aufweisen können.
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Mit derartigen Obskurationsblenden können im Inneren des Arbeitslichtstrahls befindliche Strahlenbündel ausgeblendet werden. Hierzu weisen die Obskurationsblenden eine sogenannte Innenblende auf, die die inneren Strahlenbündel absorbiert und/oder reflektiert.
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Durch die Absorption eines Teils der EUV-Strahlung kommt es zu einer Erwärmung der Innenblende der Obskurationsblende. Um ein übermäßiges Aufheizen der Innenblende der Obskurationsblende zu verhindern und die Temperaturen der Innenblende in einem vertretbaren Rahmen zu halten wird gemäß der vorliegenden Erfindung zum einen versucht die Erwärmung durch Verringerung der Absorption des Arbeitslichts zu verringern bzw. zu begrenzen und/oder die aufgenommene Wärmemenge zu reduzieren, indem die Wärmemenge durch Kühlen kompensiert bzw. verbraucht und/oder abgeführt wird.
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Die 2 zeigt ein erstes Beispiel einer Obskurationsblende 10, bei welcher die Obskurationsblende 10 eine Kühleinrichtung für die Innenblende 12 aufweist.
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Die Obskurationsblende 10 wird durch einen äußeren Blendenring 11 gebildet, wobei im Inneren den äußeren Blendenrings 11 die Innenblende 12 ausgebildet ist. Obwohl in dem gezeigten Ausführungsbeispiel der 2 der äußere Blendenring 11 als Kreisring dargestellt ist und die Innenblende 12 als Kreisscheibe, können die Formen des äußeren Blendenrings 11 und der Innenblende 12 zu den genannten Formen unterschiedlich sein.
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Die Innenblende 12 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der 2 über drei Stege 13 mit dem äußeren Blendenring 11 verbunden und wird durch die Stege 13 gehalten. Die Stege 13 sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel gleichzeitig als Teil der Kühleinrichtung ausgebildet und sind als Wärmeleiter konstruiert. Die Stege 13 können hierbei aus einem einzigen, wärmeleitenden Material gebildet sein, wobei insbesondere Materialien in Frage kommen, die eine Wärmeleitfähigkeit aufweisen, die gleich oder besser als die Wärmeleitfähigkeit von Kupfer ist. Ein Querschnitt eines Stegs 13 aus einem Vollzylinder ist in 2a gezeigt.
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Statt die Stege 13 nur aus einem Material zu bilden, können auch Konstruktionen mit verschiedenen Komponenten realisiert werden, wie beispielsweise eine in einem äußeren Rohr 18 aufgenommene zylinderförmige Füllung 19, wobei die Füllung 19 aus einem besonders wärmeleitfähigen Material gebildet sein kann. Durch die äußere rohrförmige Hülle 18 kann beispielsweise vermieden werden, dass Wärme von den Stegen 13 unkontrolliert abgestrahlt wird, wenn beispielsweise für die Hülle Material mit einer geringen Emissivität verwendet wird.
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Die Stege 13 können als Füllung oder wärmeleitendes Material insbesondere Nanokohlenstoffröhrchen aufweisen, die eine gegenüber Kupfer deutlich erhöhte Wärmeleitfähigkeit besitzen.
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Darüber hinaus ist es auch vorstellbar die Stege 13 als sogenannte Wärmerohre (heat pipes) auszubilden, die in einem rohrförmigen Körper eine Kapillarstruktur aufweisen, die einen Dampftransport ermöglicht. Zusätzlich sind Transportkanäle für einen Flüssigkeitstransport vorgesehen, wobei die Flüssigkeit zu der zu kühlenden Innenblende 12 transportiert wird, dort verdampft und in der Kapillarstruktur in Dampfform nach außen geführt wird, wo eine Kondensation im äußeren Blendenring 11 oder an anderen entsprechend kühlbaren Stell erfolgt, sodass wieder die Flüssigkeit entsteht, die zur Verdampfung wieder in Richtung der Innenblende 12 geführt werden kann. Damit lässt sich über die Stege 13 in Form von Wärmerohren effektiv Wärme von der Innenblende 212 abführen.
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Eine weitere Ausführungsform einer Obskurationsblende ist in 3 gezeigt. Die Obskurationsblende 10‘ ist im Aufbau ähnlich der Obskurationsblende 10 der 2, sodass der äußere Blendenring 11, die Innenblende 12 sowie die Stege 13, über die die Innenblende 12 am äußeren Blendenring 11 angeordnet ist, mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die Ausführungsform der 3 unterscheidet sich von derjenigen der 2 dadurch, dass anstelle der Ausbildung der Stege 13 als Wärmeleiter, die Stege 13 zur Realisierung eines Peltier-Elements verwendet werden, wobei ein erster pn-Übergang 14 von miteinander verbundenen Halbleitern im Bereich der Innenblende 12 vorgesehen ist, während ein zweiter np-Übergang 16 im Bereich des äußeren Blendenrings vorgesehen ist, wobei pn-Übergang 14 und np-Übergang 16 so gewählt werden, dass bei einem Stromfluss durch den Stromkreis 15 aufgrund der Stromquelle 17 am pn-Übergang 14 Wärme verbraucht wird, während am np-Übergang 16 Wärme erzeugt wird, sodass durch das Peltier-Element eine Kühlung der Innenblende 12 erfolgt.
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Eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Obskurationsblende 20 ist in 4 gezeigt. Die Obskurationsblende 20 weist wiederum einen äußeren Blendenring 21 auf, der für das Arbeitslicht ebenso undurchlässig ist, wie die Innenblende 22 in Form einer Kreisscheibe. Wie bei der vorangegangenen Ausführungsform der 2 sind die Formen des äußeren Blendenrings 21 und der Innenblende 22 jedoch nicht auf die dargestellten Formen eines Kreisrings oder einer Kreisscheibe festgelegt, sondern es können verschiedene Formen realisiert werden.
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Die Innenblende 22 ist bei der Obskurationsblende 20 auf einer für das Arbeitslicht transparenten Folie 23 angeordnet, die gleichzeitig als Kühleinrichtung fungiert, indem sie die Wärme von der Innenblende 22 nach außen abführt. In einer Lagerung für die Obskurationsblende 20 oder im äußeren Blendenring 21 kann eine weitere Kühlung für die Wärmereduzierung bzw. Einstellung eines Temperaturgradienten von der Innenblende 22 nach außen zu dem äußeren Blendenring 21 vorgesehen sein.
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Das Material der transparenten Folie 23 wird je nach Anwendungsfall so gewählt, dass für das Arbeitslicht eine möglichst hohe Transparenz gegeben ist, beispielsweise über 90 % Transmission des einfallenden Arbeitslichts, und gleichzeitig eine gute Wärmeleitung ermöglicht wird.
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Die 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Obskurationsblende wobei bei der 5 lediglich die Innenblende 32 der Obskurationsblende im Querschnitt gezeigt ist.
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Die Innenblende 32 umfasst eine Reflexionsfläche 38, mit deren Hilfe ein innerer Teil des Arbeitslichtstrahls ausgeblendet wird, wobei ein möglichst hoher Anteil des Arbeitslichts durch die Reflexionsfläche 38 reflektiert wird, um durch eine geringe Absorption des Arbeitslichts eine Erwärmung der Innenblende 32 zu vermeiden. Das reflektierte Arbeitslicht kann in einen Bereich der Projektionsbelichtungsanlage reflektiert werden, in der das reflektierte Arbeitslicht unschädlich ist oder eine Erwärmung unkritisch ist. Zusätzlich oder alternativ kann das reflektierte Arbeitslicht auf eine Wärmesenke oder einen Kühlkörper reflektiert werden, um dort die Wärme abzubauen.
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Allerdings wird ein Teil des auf die Blende auftreffenden Arbeitslichts in Wärmeenergie umgesetzt, sodass erfindungsgemäß auch bei der Obskurationsblende, deren Innenblende 32 in 5 zu sehen ist, eine Kühleinrichtung vorgesehen ist.
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Die Kühleinrichtung der Innenblende 32 der Obskurationsblende aus 5 ist durch einen Wärmestrahler gebildet, der zwischen einem die Reflexionsfläche 38 tragenden Oberteil 34 und einem Unterteil 35 ausgebildet ist. Zwischen dem Oberteil 34 und dem Unterteil 35 ist ein Strahlungskörper 36, der beispielsweise eine mattschwarze Oberfläche aufweist und im Übrigen aus einem Material mit hoher Emissivität für Wärmestrahlen gebildet ist, angeordnet. Der Strahlungskörper 36 ist vorzugsweise so gestaltet, dass eine maximale Abstrahlung der Wärmestrahlung in Richtung der Stirnseiten, also quer zum einfallenden Arbeitslicht, erfolgt. Dies kann beispielsweise bei entsprechender Gestaltung der Oberfläche, der Auswahl des Materials und der Form des Strahlungskörpers 36 realisiert werden. An den Stirnseiten bzw. der das Oberteil 34 und das Unterteil 35 verbindenden Seite ist eine Strahlungsblende 37 vorgesehen, die die von dem Strahlungskörper 36 nach außen emittierte Strahlung in ihrem Ausbreitungswinkel begrenzt und dafür sorgt, dass die Wärmestrahlung lediglich in einem definierten Bereich von der Innenblende 32 nach außen abgestrahlt wird, um zu vermeiden, dass optische Komponenten in der Nähe der Obskurationsblende in unerwünschter Weise mit Wärmestrahlung beaufschlagt werden.
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Die 6 zeigt eine Innenblende 42 einer weiteren Ausführungsform einer Obskurationsblende in einer Anordnung mit einem Spiegel 46 einer Projektionsbelichtungsanlage. Die Innenblende 42 ist so gebildet, dass sie eine erste Reflexionsfläche 44 aufweist, mit der das auszublendende Licht aus dem Arbeitslichtstrahl reflektiert wird, und zwar auf eine Wärmesenke 49, die an einem geeigneten Ort in der Projektionsbelichtungsanlage angeordnet ist.
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Zudem weist die Innenblende 42 der Obskurationsblende aus 6 eine zweite Reflexionsfläche 45 auf, die gegenüberliegend zur ersten Reflexionsfläche 44 und abgewandt von dem auszublenden Arbeitslicht angeordnet ist. Durch die von dem auszublendenden Arbeitslicht abgewandte Ausrichtung der zweiten Reflexionsfläche 45 gelangt kein primär auszublendendes Arbeitslicht auf die zweite Reflexionsfläche 45. Allerdings kann durch den Spiegel 46 reflektiertes Arbeitslicht auf die Rückseite der Innenblende 42, die gegenüberliegend der ersten Reflexionsfläche 44 angeordnet ist, gelangen, was ebenfalls zu einer Erwärmung der Innenblende 42 beitragen würde. Durch die Ausbildung der zweiten Reflexionsfläche 45 an der Rückseite der Innenblende 42 wird auch dieses reflektierte Arbeitslicht von der Innenblende 42 reflektiert, sodass auch diese Lichtanteile nicht zur Erwärmung der Innenblende beitragen können. Vielmehr wird das von der zweiten Reflexionsfläche 45 reflektierte Licht über eine Öffnung 47 im Spiegel 46 auf eine zweite Wärmesenke 48 reflektiert, wobei durch eine Kühlung der Wärmesenke 48 die Wärme abgebaut wird, die durch die auftreffende, reflektierte Strahlung erzeugt wird.
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Die 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Anordnung einer Obskurationsblende 50 in einer Projektionsbelichtungsanlage, wobei der Arbeitslichtstrahl 53 dargestellt ist, in Bezug auf welchen die Obskurationsblende 50 angeordnet wird.
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Die Obskurationsblende 50 weist einen äußeren Blendenring 51 und eine Innenblende 52 auf, wobei die Innenblende 52 so angeordnet ist, dass sich bezüglich des auszublendenden Bereichs 54 des Arbeitslichtstrahls 53 ein streifender Einfall ergibt, sodass der Einfallswinkel α ≥ 60° und insbesondere ≥ 75°, vorzugsweise ≥ 85° ist. Dadurch wird der Reflexionsgrad, mit dem das auf die Innenblende 52 auftreffende Arbeitslicht reflektiert wird, deutlich erhöht, sodass die Erwärmung der Innenblende 52 minimiert werden kann. Das von der Innenblende 52 reflektierte Arbeitslicht kann wiederum auf eine Wärmesenke 55 gerichtet werden, um dort die Wärme abzubauen.
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Zusätzlich ist in dem Ausführungsbeispiel der 7 eine Konvektionskühlung eingerichtet, die eine Düse 56 und eine Absaugung 57 mit einer Absaugpumpe 58 umfasst. Über die Düse 56 wird Kühlgas, beispielsweise inertes Argongas oder Wasserstoffgas in einem gerichteten Strahl ausgegeben, sodass sich das Kühlgas gemäß der Pfeile 59 entlang der Innenblende 52 bewegt und nach dem Passieren der Innenblende 52 von der Absaugung 57 aufgefangen wird und mittels der Absaugpumpe 58 in ein nicht näher dargestelltes Entsorgungssystem oder Wiederaufbereitungssystem abgesaugt wird. Während des Transports des Kühlgases vorbei an der Innenblende 52 nimmt das Kühlgas Wärme von der Innenblende 52 auf und führt die Wärme entsprechend ab.
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Obwohl die Konvektionskühlung lediglich im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel der 7 beschrieben worden ist, ist selbstverständlich, dass die Konvektionskühlung auch bei den anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung realisierbar ist. In gleicher Weise können auch Merkmale anderer Ausführungsbeispiele in unterschiedlicher Weise miteinander kombiniert werden, beispielsweise dass mehrere Arten der Kühlung miteinander kombiniert werden können. So kann beispielsweise der Wärmestrahler der Ausführungsform der 5 mit der zusätzlichen Reflexionsfläche der Ausführungsform der 6 kombiniert werden oder die Obskurationsblenden der Ausführungsform der 2, 3 und 4 können sowohl im streifenden Einfall entsprechend der Ausführungsform der 7 oder mit zusätzlicher Reflexionsfläche der entsprechenden Ausführungsform der 6 und weiterhin mit einem Wärmestrahler sowie mit einer Konvektionskühlung verwirklicht werden. Insgesamt ergibt sich somit für den Fachmann, dass die Erfindung nicht auf die vorgestellten Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder andersartige Kombinationen von Merkmalen verwirklicht werden können, solange der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche nicht verlassen wird. Insbesondere schließt die vorliegende Offenbarung sämtliche Kombinationen der vorgestellten Einzelmerkmale mit ein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2012/0208115 A1 [0002]
- US 7682031 B2 [0002]
- US 5212588 A [0002]
- DE 102009046685 A1 [0002]
- DE 102012208793 A1 [0002]
- US 5650877 A [0002]
- US 6894834 D2 [0002]
- DE 102012216478 A1 [0003]
