DE102017216376A1

DE102017216376A1 - OPTICAL PICTURE ARRANGEMENT WITH MECHANICAL DECOUPLED COOLING

Info

Publication number: DE102017216376A1
Application number: DE102017216376.3A
Authority: DE
Inventors: Yim-Bun-Patrick Kwan
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2017-09-15
Filing date: 2017-09-15
Publication date: 2017-12-14

Abstract

Es wird eine optische Abbildungsanordnung bereitgestellt, die eine Optikeinheit, eine Temperiereinrichtung und eine Stützstruktur umfasst. Die Optikeinheit ist zum Teilnehmen an einem optischen Abbildungsprozess, insbesondere einem Mikrolithographieprozess, konfiguriert. Die Stützstruktur stützt die Optikeinheit. Die Temperiereinrichtung umfasst einen Optikeinheitsteil, einen Stützstrukturteil und einen Verbindungsteil, wobei der Optikeinheitsteil mechanisch mit der Optikeinheit verbunden ist und der Stützstrukturteil mechanisch mit der Stützstruktur verbunden ist. Der Verbindungsteil stellt eine wärmeleitende Verbindung zwischen dem Optikeinheitsteil und dem Stützstrukturteil bereit. Die Temperiereinrichtung ist zum Halten einer Temperaturverteilung innerhalb der Optikeinheit innerhalb vordefinierbarer Grenzen durch Bereitstellen einer maximalen Wärmeübertragungsleistung zwischen dem Optikeinheitsteil und dem Stützstrukturteil konfiguriert. Der Verbindungsteil und/oder der Stützstrukturteil sind zum Bereitstellen einer Entkopplung der mechanischen Störung zwischen dem Optikeinheitsteil und dem Stützstrukturteil in mindestens einem Entkopplungsfreiheitsgrad konfiguriert. Weiterhin ist der Verbindungsteil zum Bereitstellen eines Wärmeübertragungsanteils der maximalen Wärmeübertragungsleistung auf passive Weise konfiguriert, wobei der Wärmeübertragungsanteil mindestens 50%, bevorzugt mindestens 80%, besonders bevorzugt mindestens 90% bis 100%, der maximalen Wärmeübertragungsleistung beträgt.An optical imaging arrangement is provided which comprises an optical unit, a tempering device and a support structure. The optical unit is configured to participate in an optical imaging process, particularly a microlithography process. The support structure supports the optical unit. The tempering device comprises an optical unit part, a support structure part and a connecting part, wherein the optical unit part is mechanically connected to the optical unit and the support structure part is mechanically connected to the support structure. The connecting part provides a heat conductive connection between the optical unit part and the support structure part. The tempering device is configured to maintain a temperature distribution within the optical unit within predefinable limits by providing maximum heat transfer performance between the optical unit part and the support structural part. The connection part and / or the support structure part are configured to provide decoupling of the mechanical interference between the optical unit part and the support structure part in at least one decoupling degree of freedom. Further, the connection part is configured to provide a heat transfer rate of the maximum heat transfer performance in a passive manner, the heat transfer rate being at least 50%, preferably at least 80%, more preferably at least 90% to 100% of the maximum heat transfer performance.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Die Erfindung betrifft optische Abbildungsanordnungen, die in Belichtungsprozessen verwendet werden, insbesondere optische Abbildungsanordnungen von Mikrolithographiesystemen. Sie betrifft weiterhin Verfahren zum Temperieren einer optischen Einheit einer optischen Abbildungsanordnung sowie optische Abbildungsverfahren. Die Erfindung kann im Kontext von Photolithographieprozessen zum Herstellen von Mikroelektronikbauelementen, insbesondere Halbleiterbauelementen, oder im Kontext zum Herstellen von Einrichtungen wie etwa Masken oder Retikeln, die während solcher Photolithographieprozesse verwendet werden, verwendet werden.The invention relates to optical imaging devices used in exposure processes, in particular optical imaging arrangements of microlithography systems. It further relates to methods for tempering an optical unit of an optical imaging arrangement and optical imaging methods. The invention may be used in the context of photolithography processes to fabricate microelectronic devices, particularly semiconductor devices, or in the context of fabricating devices such as masks or reticles used during such photolithographic processes.

Typischerweise umfassen die im Kontext des Herstellens von Mikroelektronikbauelementen wie etwa Halbleiterbauelementen verwendeten optischen Systeme mehrere optische Elementeinheiten, die optische Elemente umfassen, wie etwa Linsen und Spiegel usw., die im Belichtungslichtweg des optischen Systems angeordnet sind. Jene optischen Elemente kooperieren üblicherweise in einem Belichtungsprozess zum Übertragen eines Bilds eines Musters, das auf einer Maske, einem Retikel oder dergleichen ausgebildet ist, auf ein Substrat wie etwa einem Waver. Die optischen Elemente sind üblicherweise in einer oder mehreren, funktional getrennten optischen Elementgruppen kombiniert. Diese getrennten optischen Elementgruppen können durch getrennte optische Belichtungseinheiten gehalten werden. Insbesondere bei hauptsächlich refraktiven Systemen, die bei einer Wellenlänge im sogenannten Vakuumultraviolettbereich (VUV-Bereich) (z. B. bei einer Wellenlänge von 193 nm) arbeiten, sind solche optischen Belichtungseinheiten oftmals aus einem Stapel von optischen Elementmodulen aufgebaut, die ein oder mehrere optische Elemente halten. Diese optischen Elementmodule umfassen üblicherweise eine externe, allgemein ringförmige Stützeinrichtung, die einen oder mehrere optische Elementhalter stützen, die wiederum ein Optikelement halten.Typically, the optical systems used in the context of fabricating microelectronic devices, such as semiconductor devices, include a plurality of optical element units including optical elements, such as lenses and mirrors, etc., disposed in the exposure light path of the optical system. Those optical elements usually cooperate in an exposure process to transfer an image of a pattern formed on a mask, a reticle or the like onto a substrate such as a wafer. The optical elements are usually combined in one or more functionally separate optical element groups. These separate optical element groups can be held by separate optical exposure units. In particular, in the case of mainly refractive systems operating at a wavelength in the so-called vacuum ultraviolet (VUV) region (eg at a wavelength of 193 nm), such optical exposure units are often constructed from a stack of optical element modules containing one or more optical elements Hold elements. These optical element modules typically include an external, generally annular support which supports one or more optical element holders, which in turn support an optical element.

Aufgrund der anhaltenden Miniaturisierung von Halbleiterbauelementen gibt es jedoch einen permanenten Bedarf nach erhöhter Auflösung der zum Herstellen jener Halbleiterbauelemente verwendeten optischen Systeme. Dieser Bedarf nach erhöhter Auflösung treibt offensichtlich die Notwendigkeit für eine erhöhte numerische Apertur (NA) und erhöhte Abbildungsgenauigkeit des optischen Systems.However, due to the continuing miniaturization of semiconductor devices, there is a continuing need for increased resolution of the optical systems used to fabricate those semiconductor devices. This need for increased resolution obviously drives the need for increased numerical aperture (NA) and increased imaging accuracy of the optical system.

Ein Ansatz, um eine erhöhte Auflösung zu erzielen, besteht darin, die Wellenlänge des in dem Belichtungsprozess verwendeten Lichts zu reduzieren. In den vergangenen Jahren sind Ansätze unter Verwendung von Licht im extremen Ultraviolettbereich (EUV-Bereich) unternommen worden, typischerweise unter Verwendung von Wellenlängen im Bereich von 5 nm bis 20 nm, in den meisten Fällen etwa 13 nm. In diesem EUV-Bereich ist es nicht länger möglich, übliche refraktive Optiken zu verwenden. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass in diesem EUV-Bereich die üblicherweise für refraktive optische Elemente verwendeten Materialien einen Grad an Absorption aufweisen, der zu hoch ist, um qualitativ hochwertige Belichtungsergebnisse zu erhalten. Somit werden in dem EUV-Bereich reflektierende Systeme, die reflektierende Elemente wie etwa Spiegel oder dergleichen umfassen, in dem Belichtungsprozess verwendet, um das Bild des auf der Maske ausgebildeten Musters auf das Substrat, zum Beispiel den Wafer, zu übertragen.One approach to achieving increased resolution is to reduce the wavelength of the light used in the exposure process. In recent years approaches have been taken using extreme ultraviolet (EUV) light, typically using wavelengths in the range of 5 nm to 20 nm, in most cases about 13 nm. It is in this EUV range no longer possible to use conventional refractive optics. This is due to the fact that in this EUV field, the materials commonly used for refractive optical elements have a degree of absorption that is too high to obtain high quality exposure results. Thus, in the EUV field, reflective systems comprising reflective elements such as mirrors or the like are used in the exposure process to transfer the image of the pattern formed on the mask to the substrate, for example the wafer.

Der Übergang zur Verwendung von reflektierenden Systemen mit hoher numerischer Apertur (z. B. NA > 0,4 zu 0,5) im EUV-Bereich führt zu erheblichen Herausforderungen bezüglich des Designs der optischen Abbildungsanordnung.The transition to the use of high numerical aperture (e.g., NA> 0.4 to 0.5) reflective systems in the EUV range poses significant challenges in the design of the optical imaging array.

Eine der wesentlichen Genauigkeitsanforderungen ist die Genauigkeit der Position des Bilds auf dem Substrat, was auch als die Sichtliniengenauigkeit (LoS – Line of Sight) bezeichnet wird. Die Sichtliniengenauigkeit skaliert typischerweise ungefähr zum Inversen der numerischen Apertur. Somit ist die Sichtliniengenauigkeit um einen Faktor von 1,4 kleiner für eine optische Abbildungsanordnung mit einer numerischen Apertur NA = 0,45 als die einer optischen Abbildungsanordnung mit einer numerischen Apertur von NA = 0,33. Typischerweise liegt die Sichtliniengenauigkeit unter 0,5 nm bei einer numerischen Apertur von NA = 0,45. Falls im Belichtungsprozess auch eine doppelte Strukturierung gestattet werden soll, dann müsste die Genauigkeit typischerweise um einen weiteren Faktor von 1,5 reduziert werden. In diesem Fall würde die Sichtliniengenauigkeit somit sogar im Bereich unter 0,3 nm liegen.One of the key accuracy requirements is the accuracy of the position of the image on the substrate, which is also referred to as the line of sight (LoS). Line of sight accuracy typically scales approximately to the inverse of the numerical aperture. Thus, the visual line accuracy is smaller by a factor of 1.4 for an optical imaging device having a numerical aperture NA = 0.45 than that of an optical imaging device having a numerical aperture of NA = 0.33. Typically, the line of sight accuracy is below 0.5 nm with a numerical aperture of NA = 0.45. If double structuring is also to be allowed in the exposure process, then the accuracy would typically have to be reduced by a further factor of 1.5. In this case, the line of sight accuracy would thus even be in the range below 0.3 nm.

Obiges führt unter anderem zu sehr strengen Anforderungen bezüglich der relativen Position zwischen den Komponenten, die am Belichtungsprozess teilnehmen, sowie bezüglich der Verformung der individuellen Komponenten. Weiterhin ist es zum zuverlässigen Erhalten von qualitativ hochwertigen Halbleiterbauelementen nicht nur notwendig, ein optisches System bereitzustellen, das einen hohen Grad an Abbildungsgenauigkeit besitzt. Es ist auch notwendig, während des ganzen Belichtungsprozesses und über die Lebenszeit des Systems hinweg einen derartig hohen Grad an Genauigkeit aufrechtzuerhalten. Folglich müssen die Komponenten der optischen Abbildungsanordnung, d. h. zum Beispiel die Maske, die optischen Elemente und der Wafer, die beim Belichtungsprozess kooperieren, auf wohldefinierte Weise gestützt werden, um eine vorbestimmte räumliche Beziehung zwischen den Komponenten der optischen Abbildungsanordnung aufrechtzuerhalten und eine minimale unerwünschte Verformung bereitzustellen sowie einen qualitativ hochwertigen Belichtungsprozess bereitzustellen.Among other things, the above leads to very strict requirements regarding the relative position between the components participating in the exposure process and the deformation of the individual components. Further, for reliably obtaining high-quality semiconductor devices, it is not only necessary to provide an optical system having a high degree of imaging accuracy. It is also necessary to maintain such a high degree of accuracy throughout the exposure process and throughout the life of the system. Consequently, the components of the optical imaging assembly, ie, for example, the mask, the optical elements, and the wafers that cooperate in the exposure process must be well-defined in order to provide a to maintain a predetermined spatial relationship between the components of the optical imaging assembly and to provide minimal unwanted distortion as well as to provide a high quality exposure process.

In diesem Kontext muss typischerweise besondere Sorgfalt darauf verwandt werden, eine Entkopplung der mechanischen Störung zwischen den Komponenten der optischen Abbildungsanordnung wie etwa den Optikeinheiten, die an dem optischen Abbildungsprozess teilnehmen, und ihren Stützstrukturen bereitzustellen. Eine derartige Entkopplung der mechanischen Störung wird typischerweise unter Verwendung von schwingungsisolierenden Stützkonzepten erzielt, die bei den gewünschten Resonanz- oder Schwingungsisolationsfrequenzen eine Schwingungsisolation bereitstellen.In this context, special care must typically be taken to provide decoupling of the mechanical interference between the components of the optical imaging assembly, such as the optics units participating in the optical imaging process, and their support structures. Such decoupling of the mechanical disturbance is typically accomplished using vibration isolation support concepts that provide vibration isolation at the desired resonant or vibration isolation frequencies.

Um die vorbestimmte räumliche Beziehung zwischen den Komponenten der optischen Abbildungsanordnung während des ganzen Belichtungsprozesses sogar unter dem Einfluss von Schwingungen, die unter anderem über die Bodenstruktur, die die Anordnung stützt, und/oder über interne Quellen von Schwingungsstörungen wie etwa beschleunigten Massen (z. B. sich bewegenden Komponenten, turbulenten Fluidströmen usw.) eingeführt werden, sowie unter dem Einfluss von thermisch induzierten Positionsveränderungen aufrechtzuerhalten, ist es in Abbildungsanordnungen, die entweder im EUV-Bereich oder im VUV-Bereich arbeiten, notwendig, die räumliche Beziehung zwischen gewissen Komponenten der optischen Abbildungsanordnung zumindest intermittierend zu erfassen und die Position mindestens einer der Komponenten der optischen Abbildungsanordnung als Funktion des Ergebnisses dieses Erfassungsprozesses zu verstellen. Ähnliches gilt für die Verformung mindestens einiger dieser Komponenten der optischen Bildgebungsanordnung.In order to maintain the predetermined spatial relationship between the components of the optical imaging array throughout the exposure process even under the influence of vibrations which may be due, inter alia, to the ground structure supporting the array and / or internal sources of vibration disturbances such as accelerated masses (e.g. Moving components, turbulent fluid flows, etc.), as well as maintaining under the influence of thermally induced positional changes, it is necessary in imaging arrangements operating either in the EUV or VUV range, the spatial relationship between certain components of the at least intermittently detecting the optical imaging arrangement and adjusting the position of at least one of the components of the optical imaging arrangement as a function of the result of this detection process. The same applies to the deformation of at least some of these components of the optical imaging arrangement.

Diese aktiven Lösungen erfordern jedoch typischerweise aktive Systeme, die eine große Anzahl an Aktuatoren und Sensoren usw. umfassen. Die Wärmeableitung dieser Komponenten verstärkt zunehmend thermische Probleme, die bei solchen Abbildungsanordnungen auftreten, insbesondere falls sie sich innerhalb des Gehäuses befinden, das die optischen Elemente aufnimmt, z. B. in dem sogenannten Objektivtubus.However, these active solutions typically require active systems that include a large number of actuators and sensors, and so on. The heat dissipation of these components is increasingly exacerbating thermal problems encountered with such imaging assemblies, particularly if they are within the housing that houses the optical elements, e.g. B. in the so-called lens barrel.

Typischerweise liegt die zulässige Wärmeabgabe pro optischer Komponente in einem Mikrolithographiegerät in der Größenordnung von 100 mW oder weniger für im VUV-Bereich arbeitende Systeme. Diese Grenzbedingung begrenzt die Wahl der Aktuatortypen erheblich. Analog erfordern auf der Sensorebene solche thermischen Probleme oftmals den Einsatz von faseroptischen Kopplungen, damit die Wärmeableitung von Lichtquellen und Lichtdetektoren zu einem entfernten Ort außerhalb der kritischen Zone in der Nachbarschaft der optischen Elemente verschoben werden kann. Alle diese Aspekte erhöhen natürlich die Kosten solcher Abbildungsanordnungen erheblich.Typically, the allowable heat output per optical component in a microlithography apparatus is on the order of 100 mW or less for VUV-based systems. This boundary condition limits the choice of actuator types considerably. Similarly, at the sensor level, such thermal problems often require the use of fiber optic couplings to shift the heat dissipation of light sources and light detectors to a remote location outside the critical zone in the vicinity of the optical elements. Of course, all of these aspects significantly increase the cost of such imaging arrangements.

Die durch solche aktiven Komponenten und Sensoren abgeleitete Wärme kann natürlich durch Kühlung beseitigt werden. Das effektivste Kühlmittel ist die Zwangskonvektionskühlung (z. B. Wasserkühlung) unter Verwendung einer Zwangsumwälzung eines Kühlfluids in einemgeeigneten Kühlkreis, wie es beispielsweise aus WO 2007/128835 A1 (Gellrich et al.) bekannt ist, dessen ganze Offenbarung hier durch Bezugnahme aufgenommen ist.Of course, the heat dissipated by such active components and sensors can be eliminated by cooling. The most effective coolant is forced convection cooling (eg water cooling) using forced circulation of a cooling fluid in a suitable cooling circuit, such as for example WO 2007/128835 A1 (Gellrich et al.), The entire disclosure of which is incorporated herein by reference.

Ein Problem, das mit einer derartigen Zwangskühlfluidumwälzung entsteht, ist jedoch die Tatsache, dass die so gut wie unvermeidliche Turbulenz innerhalb des umgewälzten Kühlfluids die Quelle unerwünschter breitbandiger Schwingung ist, die in die optischen Elemente eingeleitet wird. Solche durch ein Kühlsystem induzierte breitbandige Schwingungen sollten soweit wie möglich im Bereich des optischen Systems vermieden werden das typischerweise ansonsten vor externen Störungen sehr gut schwingungsisoliert ist.One problem that arises with such forced cooling fluid circulation, however, is the fact that the virtually inevitable turbulence within the recirculating cooling fluid is the source of unwanted broadband vibration introduced into the optical elements. Such broadband vibrations induced by a cooling system should be avoided as far as possible in the area of the optical system which is typically otherwise very well vibration isolated from external disturbances.

Ein Ansatz zum Erzielen einer Entkopplung der mechanischen Störung zwischen dem optischen Element und der Kühleinrichtung ist z. B. aus US 2010/0200777 A1 (Hauf), bekannt, dessen ganze Offenbarung hier durch Bezugnahme aufgenommen ist. Hier wird ein Wärmetausch in einer Vakuumumgebung durch Wärmestrahlung zwischen einem mechanisch von dem optischen Element entkoppelten Kühler bewirkt. Diese Lösung besitzt jedoch den Nachteil, dass auf dem Temperaturniveau, das typischerweise in einer derartigen Abbildungsvorrichtung vorherrscht, durch eine derartige Wärmestrahlung nur eine vergleichsweise niedrige Wärmeübertragungsleistung erzielt werden kann.One approach for achieving a decoupling of the mechanical interference between the optical element and the cooling device is z. B. off US 2010/0200777 A1 (Hauf), the entire disclosure of which is incorporated herein by reference. Here, a heat exchange in a vacuum environment by heat radiation between a mechanically decoupled from the optical element cooler is effected. However, this solution has the disadvantage that, at the temperature level which typically prevails in such an imaging device, only a comparatively low heat transfer performance can be achieved by such heat radiation.

Andere Kühlkonzepte sind aus DE 10 2008 049 556 A1 (Bleidistel et al.), DE 10 2009 009 568 A1 (Hauf), DE 10 2013 203 034 A1 (Morrison et al.), DE 10 2013 215 169 A1 (Figueredo et al.) und DE 10 2013 225 790 A1 (Latzel et al.) bekannt, deren ganze Offenbarung jeweils hier durch Bezugnahme aufgenommen ist. Alle diese Konzepte betreffen Facettenspiegelanordnungen, die mehrere Facettenspiegel umfassen, die jeweils während des Belichtungsprozesses durch eine Stützstruktur in einer definierten Position und/oder Orientierung, die vor dem Belichtungsprozess aktiv verstellt worden ist, fest gehalten wird. Um eine gesteigerte Wärmeübertragung zwischen dem individuellen Facettenelement und der Stützstruktur bereitzustellen, werden wärmeleitende Streifen oder Folien sowie Gase und Flüssigkeiten verwendet, um das jeweilige Facettenelement und die Stützstruktur thermisch zu verknüpfen. Eine fixierte Abstützung der Facettenelemente stellt hier jedoch keinerlei Entkopplung der mechanischen Störung zur Verfügung, so dass sich unerwünschte mechanische Störungen leicht von der Stützstruktur in das jeweilige Facettenelement ausbreiten können.Other cooling concepts are out DE 10 2008 049 556 A1 (Bleidistel et al.), DE 10 2009 009 568 A1 (Heaps), DE 10 2013 203 034 A1 (Morrison et al.), DE 10 2013 215 169 A1 (Figueredo et al.) And DE 10 2013 225 790 A1 (Latzel et al.), The entire disclosure of which is hereby incorporated by reference. All of these concepts relate to facet mirror arrays comprising a plurality of facet mirrors which each are held captive during the exposure process by a support structure in a defined position and / or orientation that has been actively adjusted prior to the exposure process. To provide increased heat transfer between the individual facet member and the support structure, there are heat-conducting strips or foils as well as gases and liquids used to thermally link the respective facet element and the support structure. However, a fixed support of the facet elements does not provide any decoupling of the mechanical disturbance, so that unwanted mechanical disturbances can easily propagate from the support structure into the respective facet element.

Es versteht sich, dass solche Probleme möglicherweise nicht nur im Kontext des Kühlens optischer Komponenten auftreten. Es ist offensichtlich, dass ähnliche Probleme auch dort auftreten können, wo es notwendig ist, solche optischen Komponenten zu heizen. Mit anderen Worten können diese Probleme in einer beliebigen Wärmetauschsituation auftreten, d. h. einer beliebigen Situation, die ein Temperieren (z. B. Heizen und/oder Kühlen) solcher optischer Komponenten involviert.It should be understood that such problems may not only occur in the context of cooling optical components. It is obvious that similar problems can occur even where it is necessary to heat such optical components. In other words, these problems can occur in any heat exchange situation, i. H. any situation involving tempering (e.g., heating and / or cooling) such optical components.

KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNGBRIEF SUMMARY OF THE INVENTION

Eine Aufgabe der Erfindung besteht somit in der Überwindung der obigen Nachteile zumindest zu einem gewissen Ausmaß und im Bereitstellen von guten und langfristigen zuverlässigen Abbildungseigenschaften einer in einem Belichtungsprozess verwendeten optischen Abbildungsanordnung.It is therefore an object of the invention to overcome the above drawbacks, at least to some extent, and to provide good and long-term reliable imaging characteristics of an optical imaging device used in an exposure process.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Reduzierung von mit Wärmeaustausch verbundenen Problemen in einer optischen Abbildungsanordnung, während mindestens die Abbildungsgenauigkeit der optischen Abbildungsanordnung, die in einem Belichtungsprozess verwendet wird, aufrechterhalten wird.Another object of the present invention is to reduce heat exchange related problems in an optical imaging assembly while maintaining at least the imaging accuracy of the optical imaging assembly used in an exposure process.

Diese Aufgaben werden gemäß der Erfindung gelöst, die gemäß einem Aspekt auf der technischen Lehre basiert, dass eine Gesamtreduktion von die Wärmeableitung betreffenden Problemen in einer optischen Abbildungsanordnung erreicht werden kann, während zumindest die Abbildungsgenauigkeit der optischen Abbildungsanordnung aufrechterhalten wird, wenn ein Temperieren der Optikeinheit unter Verwendung einer wärmeleitenden Verbindung zwischen einem Optikeinheitsteil der Temperiereinrichtung, der mit der Optikeinheit verbunden ist, und einen Stützstrukturteil der Temperiereinrichtung erzielt wird, wobei die wärmeleitende Verbindung eine mechanische Entkopplung zwischen dem Optikeinheitsteil und dem Stützstrukturteil mindestens in einem Entkopplungsfreiheitsgrad bereitstellt, während gleichzeitig mindestens 50% der bereitzustellenden maximalen Wärmeübertragungsleistung auf passive Weise bereitgestellt wird.These objects are achieved according to the invention, which in one aspect is based on the teaching that an overall reduction of heat dissipation problems in an optical imaging assembly can be achieved while maintaining at least the imaging accuracy of the optical imaging assembly when tempering the optical device below Use of a thermally conductive connection between an optical unit part of the tempering device, which is connected to the optical unit, and a support structure part of the tempering is achieved, wherein the heat conductive connection provides a mechanical decoupling between the optical unit part and the support structure part at least in a Entkopplungsfreiheitsgrad while simultaneously at least 50% of provided maximum heat transfer performance is provided in a passive manner.

Eine derartige passive Wärmeübertragung kann beispielsweise durch Wärmeleitung und/oder passive Konvektion erzielt werden (auch als natürliche Konvektion oder unerzwungene Konvektion bezeichnet, d. h. eine Konvektion, die auseventuell durch die Temperaturverteilung innerhalb eines Fluids und nicht durch externe Kräfte wie etwa Pumpen oder dergleichen erzeugt wird).Such passive heat transfer can be achieved, for example, by conduction and / or passive convection (also referred to as natural convection or forced convection, ie, convection produced by the temperature distribution within a fluid rather than by external forces such as pumps or the like) ,

Die Entkopplung der mechanischen Störung zwischen dem Optikeinheitsteil und dem Stützstrukturteil hat den Vorteil, dass eine mechanische Störung wie etwa Schwingungen, die über die wärmeleitende Verbindung in die Optikeinheit eingeleitet werden, stark reduziert werden können. Dabei hat das Bereitstellen von mindestens 50% der maximalen Wärmeübertragungsleistung auf passive Weise den Vorteil, dass eine derartige passive Wärmeübertragung selbst keinerlei spürbare Schwingung erzeugt, so dass die über die Temperiereinrichtung in die Optikeinheit eingeleitete Störung auch in diesem Bereich stark reduziert wird.The decoupling of the mechanical interference between the optical unit part and the support structure part has the advantage that a mechanical disturbance such as vibrations, which are introduced via the heat-conducting connection in the optical unit, can be greatly reduced. In this case, the provision of at least 50% of the maximum heat transfer performance in a passive manner has the advantage that such a passive heat transfer itself does not produce any noticeable oscillation, so that the introduced via the temperature control device in the optical unit disturbance is greatly reduced in this area.

Es versteht sich, dass eine Entkopplung der mechanischen Störung für eine beliebige gewünschte Anzahl von (Entkopplungs-)Freiheitsgraden im Raum bis zu allen sechs Freiheitsgraden im Raum bereitgestellt werden kann. Bei gewissen Ausführungsformen kann die Entkopplung je nach dem optischen Abbildungsprozess und seiner Empfindlichkeit gegenüber Störungen in bestimmten Freiheitsgraden möglicherweise weniger ausgeprägt oder sogar in Freiheitsgraden entfallen, in denen eine durch Störung induzierte relative Bewegung oder Verformung der Optikeinheit auf die für den spezifischen optischen Abbildungsprozess erforderliche Abbildungsgenauigkeit nur einen vernachlässigbaren Effekt besitzt. Beispielsweise ist in der Mikrolithographie eine Bildverschiebung in der Bildebene üblicherweise kritischer als eine Verschiebung der Fokusebene. Somit wird eine Entkopplung bevorzugt in Freiheitsgraden bereitgestellt, die für eine derartige Verschiebung in der Bildebene relevant sind, während eventuell eine Entkopplung in Freiheitsgraden, die für eine Fokusebenenverschiebung relevant ist, vernachlässigt werden oder entfallen kann.It will be understood that decoupling of the mechanical disturbance may be provided for any desired number of (decoupling) degrees of freedom in space up to all six degrees of freedom in space. In certain embodiments, depending on the optical imaging process and its susceptibility to interference in certain degrees of freedom, decoupling may be less pronounced, or even in degrees of freedom, in which interference-induced relative motion or distortion of the optical unit to the imaging accuracy required for the specific optical imaging process is only has a negligible effect. For example, in microlithography, image shift in the image plane is usually more critical than shift of the focal plane. Thus, decoupling is preferably provided in degrees of freedom that are relevant to such a shift in the image plane, while eventually de-coupling in degrees of freedom relevant to a focal plane shift may be neglected or eliminated.

Somit wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung eine optische Abbildungsanordnung bereitgestellt, die Folgendes umfasst: eine Optikeinheit, eine Temperiereinrichtung und eine Stützstruktur. Die Optikeinheit ist zum Teilnehmen an einem optischen Abbildungsprozess, insbesondere an einem Mikrolithographieprozess, konfiguriert. Die Temperiereinrichtung umfasst einen Optikeinheitsteil, einen Stützstrukturteil und einen Verbindungsteil, wobei der Optikeinheitsteil mechanisch mit der Optikeinheit verbunden ist und der Stützstrukturteil mechanisch mit der Stützstruktur verbunden ist. Der Verbindungsteil stellt eine wärmeleitende Verbindung zwischen dem Optikeinheitsteil und dem Stützstrukturteil bereit. Die Temperiereinrichtung ist dazu konfiguriert, eine Temperaturverteilung innerhalb der Optikeinheit innerhalb vordefinierbarer Grenzen durch Bereitstellen einer maximalen Wärmeübertragungsleistung zwischen dem Optikeinheitsteil und dem Stützstrukturteil zu halten. Die Stützstruktur stützt die Optikeinheit auf eine Weise, die eine Entkopplung der mechanischen Störung zwischen der Optikeinheit und dem Stützstrukturteil in zumindest einem Entkopplungsfreiheitsgrad bereitstellt. Der Verbindungsteil ist zum Bereitstellen einer Entkopplung der mechanischen Störung zwischen dem Optikeinheitsteil und dem Stützstrukturteil in mindestens einem Entkopplungsfreiheitsgrad konfiguriert. Weiterhin ist der Verbindungsteil zum Bereitstellen eines Wärmeübertragungsanteils der maximalen Wärmeübertragungsleistung auf passive Weise konfiguriert, wobei der Wärmeübertragungsanteil mindestens 50%, bevorzugt mindestens 80%, besonders bevorzugt mindestens 90% bis 100%, der maximalen Wärmeübertragungsleistung beträgt.Thus, according to a first aspect of the invention, there is provided an optical imaging device comprising: an optical unit, a tempering device, and a support structure. The optical unit is configured to participate in an optical imaging process, particularly a microlithography process. The tempering device comprises an optical unit part, a support structure part and a connecting part, wherein the optical unit part is mechanically connected to the optical unit and the support structure part is mechanically connected to the support structure. The connecting part provides a heat conductive connection between the optical unit part and the support structure part. The tempering device is configured to perform a temperature distribution within the optical unit within predefined limits Providing a maximum heat transfer performance between the optical unit part and the support structure part to keep. The support structure supports the optics unit in a manner that provides decoupling of the mechanical interference between the optics unit and the support structure portion in at least one decoupling degree of freedom. The connection part is configured to provide decoupling of the mechanical interference between the optical unit part and the support structure part in at least one decoupling degree of freedom. Further, the connection part is configured to provide a heat transfer rate of the maximum heat transfer performance in a passive manner, the heat transfer rate being at least 50%, preferably at least 80%, more preferably at least 90% to 100% of the maximum heat transfer performance.

Es versteht sich, dass der obige Wärmeübertragungsanteil auf beliebige geeignete Weise über feste oder fluide Teile des Verbindungsteils mit einer geeigneten Wärmeleitfähigkeit erzielt werden kann. Bevorzugt ist der Verbindungsteil zum Bereitstellen des Wärmeübertragungsanteils durch Wärmeleitung konfiguriert, z. B. in einem Festkörper oder einen Fluid, wodurch sich sehr einfache Konfigurationen ergeben. Zusätzlich oder als eine Alternative kann der Verbindungsteil auch zum Bereitstellen des Wärmeübertragungsanteils durch passive Konvektion in einer Flüssigkeit konfiguriert sein. Typischerweise wird in Fällen, in denen der Verbindungsteil die Verwendung einer Flüssigkeit beinhaltet, eine Kombination aus Wärmeübertragung durch Wärmeleitung und passive Konvektion vorliegen, um den Wärmeübertragungsanteil zu erzielen. Bevorzugt ist der Verbindungsteil zum Bereitstellen des Wärmeübertragungsanteils zumindest im Wesentlichen unter Ausschluss der Wärmeübertragung über gasförmige Medien konfiguriert. Solche auf Flüssigkeit basierenden Lösungen stellen eine angemessene Wärmeübertragung sicher und vermeiden mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit verbundene Probleme von gasbasierten Systemen.It is understood that the above heat transfer ratio can be achieved in any suitable manner via solid or fluid parts of the connecting part with a suitable thermal conductivity. Preferably, the connection part is configured to provide the heat transfer rate by conduction, e.g. B. in a solid or a fluid, resulting in very simple configurations. In addition or as an alternative, the connection part may also be configured to provide the heat transfer rate by passive convection in a liquid. Typically, in cases where the connector involves the use of a liquid, there will be a combination of heat transfer by heat conduction and passive convection to achieve the heat transfer fraction. Preferably, the connection part for providing the heat transfer portion is at least substantially configured to exclude heat transfer via gaseous media. Such liquid-based solutions ensure adequate heat transfer and avoid problems associated with low thermal conductivity of gas-based systems.

Bei besonders einfachen Ausführungsformen, die auf besonders hohem Niveau eine Entkopplung der mechanischen Störung zwischen dem Stützstrukturteil und dem Optikeinheitsteil auf einfache passive Weise erzielen, umfasst der Verbindungsteil mindestens ein Bad aus flüssigem Material, das den Optikeinheitsteil und den Stützstrukturteil kontaktiert, um die wärmeleitende Verbindung bereitzustellen. Es versteht sich, dass das Niveau der Entkopplung der mechanischen Störung typischerweise von der Viskosität des verwendeten flüssigen Materials abhängt, während die zu erzielende Wärmeübertragungsleistung von den thermischen Eigenschaften, insbesondere der Wärmeleitfähigkeit, des verwendeten flüssigen Materials abhängt.In particularly simple embodiments, which at a particularly high level achieve a decoupling of the mechanical interference between the support structure part and the optical unit part in a simple passive manner, the connection part comprises at least one bath of liquid material which contacts the optical unit part and the support structure part to provide the heat-conducting connection , It is understood that the level of decoupling of the mechanical disturbance typically depends on the viscosity of the liquid material used, while the heat transfer performance to be achieved depends on the thermal properties, in particular the thermal conductivity, of the liquid material used.

Besonders vorteilhafte Eigenschaften können erzielt werden, falls das flüssige Material ein flüssiges Metallmaterial ist. Solche flüssigen Metallmaterialien liefern sowohl eine geringe Viskosität (die eine gute Entkopplung der mechanischen Störung bereitstellt) als auch eine hohe Wärmeleitfähigkeit (die eine hohe Wärmeübertragungsleistung bereitstellt).Particularly advantageous properties can be achieved if the liquid material is a liquid metal material. Such liquid metal materials provide both low viscosity (which provides good decoupling of the mechanical disturbance) and high thermal conductivity (which provides high heat transfer performance).

Es versteht sich, dass allgemein ein beliebiges geeignetes flüssiges Material, das solche vorteilhaften Eigenschaften liefert (geringe Viskosität, hohe Wärmeleitfähigkeit), verwendet werden kann. Bevorzugt wird das flüssige Material insbesondere aus einer Materialgruppe ausgewählt, die aus einem flüssigen Metall auf Galliumbasis (Ga) einer eutektischen Legierung aus Gallium (Ga), Indium (In) und Zinn (Sn), Galinstan^®, einem flüssigen Metall und einer flüssigen Metalllegierung besteht. Solche Materialien liefern typischerweise besonders gute Eigenschaften sowohl auf der Ebene der Viskosität als auch auf der Ebene der Wärmeleitfähigkeit.It is understood that in general any suitable liquid material which provides such advantageous properties (low viscosity, high thermal conductivity) can be used. The liquid material is preferably selected in particular from a material group consisting of a liquid metal to gallium (Ga) of a eutectic alloy of gallium (Ga), indium (In) and tin (Sn), galinstan ^®, a liquid metal and a liquid metal alloy consists. Such materials typically provide particularly good properties both at the level of viscosity and at the level of thermal conductivity.

Bei besonders einfachen und somit vorteilhaften Lösungen stellt das flüssige Material die Entkopplung der mechanischen Störung zwischen dem Optikeinheitsteil und dem Stützstrukturteil bereit. Hier existiert im Bereich der Temperiereinrichtung die einzige mechanische Verbindung zwischen dem Optikeinheitsteil und dem Stützstrukturteil der Temperiereinrichtung über das flüssige Material. Wenn mechanische Störungen in den Stützstrukturteil eingeführt werden, werden somit die zwischen dem Stützstrukturteil und dem Optikeinheitsteil übertragenen Lasten ausschließlich durch die Eigenschaften des flüssigen Materials bestimmt (insbesondere die dynamische Viskosität der Flüssigkeit). Somit kann in diesen Fällen der Grad an Entkopplung der mechanischen Störung zwischen dem Optikeinheitsteil und dem Stützstrukturteil eine einfache Funktion der dynamischen Viskosität der Flüssigkeit sein.In particularly simple and thus advantageous solutions, the liquid material provides the decoupling of the mechanical interference between the optical unit part and the support structure part. Here, in the region of the temperature control device, the only mechanical connection between the optical unit part and the support structure part of the tempering device exists via the liquid material. Thus, when mechanical disturbances are introduced into the support structure part, the loads transferred between the support structure part and the optical unit part are determined solely by the properties of the liquid material (in particular, the dynamic viscosity of the liquid). Thus, in these cases, the degree of decoupling of the mechanical interference between the optical unit part and the support structure part may be a simple function of the dynamic viscosity of the fluid.

Bevorzugt besitzt das flüssige Material eine Wärmeleitfähigkeit, die so hoch wie möglich ist. Bevorzugt besitzt das flüssige Material eine Wärmeleitfähigkeit über 2 W/(m·K), bevorzugt über 15 W/(m·K). Bei gewissen Ausführungsformen besitzt das flüssige Material eine Wärmeleitfähigkeit von 2 W/(m·K) bis 30 W/(m·K), bevorzugt von 10 W/(m·K) bis 20 W/(m·K), besonders bevorzugt von 14 W/(m·K) bis 18 W/(m·K). Solche Materialien liefern auf einfache Weise eine besonders vorteilhafte Wärmeübertragungsleistung auf hohem Niveau.Preferably, the liquid material has a thermal conductivity as high as possible. Preferably, the liquid material has a thermal conductivity above 2 W / (m · K), preferably above 15 W / (m · K). In certain embodiments, the liquid material has a thermal conductivity of 2 W / (m · K) to 30 W / (m · K), preferably from 10 W / (m · K) to 20 W / (m · K), more preferably from 14 W / (m · K) to 18 W / (m · K). Such materials provide in a simple manner a particularly advantageous heat transfer performance at a high level.

Weiterhin besitzt das flüssige Material bevorzugt eine dynamische Viskosität, die so niedrig wie möglich ist. Bevorzugt besitzt das flüssige Material eine dynamische Viskosität unter 5 mPa·s, bevorzugt unter 3 mPa·s. Bei gewissen Ausführungsformen besitzt das flüssige Material eine dynamische Viskosität von 1 mPa·s bis 10 mPa·s, bevorzugt von 1,5 mPa·s bis 5 mPa·s, besonders bevorzugt von 2 mPa·s bis 3 mPa·s. Solche Materialien liefern auf einfache Weise aufgrund ihrer niedrigen dynamischen Viskosität eine besonders vorteilhafte mechanische Störungsentkopplung auf hohem Niveau.Furthermore, the liquid material preferably has a dynamic viscosity as low as possible. Preferably, the liquid material has a dynamic viscosity below 5 mPa · s, preferably below 3 mPa · s. In certain embodiments, the liquid material has a dynamic viscosity of 1 mPa.s to 10 mPa.s, preferably 1.5 mPa.s. to 5 mPa · s, more preferably from 2 mPa · s to 3 mPa · s. Such materials provide in a simple manner due to their low dynamic viscosity, a particularly advantageous mechanical interference decoupling at a high level.

Bevorzugt besitzt das jeweilige flüssige Material bei Raumtemperatur einen niedrigen Dampfdruck, was die Handhabung des flüssigen Materials stark erleichtert und insbesondere, falls überhaupt, nur wenige Probleme beim Verhindern einer Kontamination des optischen Systems durch das flüssige Material verursacht. Somit besitzt bevorzugt das flüssige Material bei Raumtemperatur einen Dampfdruck von unter 20 μPa, bevorzugt unter 10 μPa, besonders bevorzugt unter 1 μPa.Preferably, the particular liquid material has a low vapor pressure at room temperature, which greatly facilitates handling of the liquid material, and particularly, if any, causes few problems in preventing contamination of the optical system by the liquid material. Thus, preferably, the liquid material at room temperature has a vapor pressure of less than 20 μPa, preferably less than 10 μPa, more preferably less than 1 μPa.

Es versteht sich, dass insbesondere eutektische Legierungen aus Gallium (Ga), Indium (In) und Zinn (Sn) mit einer Zusammensetzung von 68 Masse-% bis 69 Masse-% an Gallium (Ga), 21 Masse-% bis 22 Masse-% an Indium (In) und 9,5 Masse-% bis 10,5 Masse-% an Zinn (Sn), besonders geeignet sind, da sie alle die vorteilhaften Eigenschaften liefern (insbesondere bezüglich Viskosität, Wärmeleitfähigkeit und Dampfdruck), wie oben umrissen. Beispielsweise ist das flüssige Metall Galinstan^® eine derartige eutektische Legierung, die eine Wärmeleitfähigkeit von etwa 16,5 W/(m·K) und eine dynamische Viskosität von etwa 2,4 mPa·s und bei Raumtemperatur einen Dampfdruck von unter 1 μPa besitzt.It is understood that in particular eutectic alloys of gallium (Ga), indium (In) and tin (Sn) having a composition of 68% by mass to 69% by mass of gallium (Ga), 21% by mass to 22% by mass % of indium (In) and 9.5 mass% to 10.5 mass% of tin (Sn), are particularly suitable since they all provide the advantageous properties (in particular with regard to viscosity, thermal conductivity and vapor pressure), as outlined above , For example, the liquid metal galinstan ^®, such a eutectic alloy having a thermal conductivity of about 16.5 W / (m · K) and a dynamic viscosity of about 2.4 mPa · s at room temperature and has a vapor pressure of less than 1 uPA.

Es versteht sich, dass insbesondere andere Legierungen aus Gallium (Ga), Indium (In) und Zinn (Sn) ebenfalls verwendet werden können. Eine derartige geeignete Legierung kann z. B. eine Zusammensetzung aus 62,65 Masse-% Gallium (Ga), 22,11 Masse-% Indium (In), 15,24 Masse-% Zinn (Sn) besitzen, wie in einer Ga₁₄In₃Sn₂-Legierung. Eine andere geeignete Legierung kann 62,98 Masse-% Gallium (Ga), 24,40 Masse-% Indium (In), 12,62 Masse-% Zinn (Sn) sein, wie in einer Ga₁₇In₄Sn₂-Legierung. Eine weitere geeignete Legierung kann 62,25 Masse-% Gallium (Ga), 23,30 Masse-% Indium (In), 14,45 Masse-% Zinn (Sn) sein, wie in einer Ga₂₂In₅Sn₃-Legierung. Eine weitere geeignete Legierung kann 62,43 Masse-% Gallium (Ga), 20,56 Masse-% Indium (In), 17,01 Masse-% Zinn (Sn) sein, wie in einer Ga₂₅In₅Sn₄-Legierung. Noch eine weitere geeignete Legierung kann 62,52 Masse-% Gallium (Ga), 24,71 Masse-% Indium (In), 12,77 Masse-% Zinn (Sn) sein, wie in einer Ga₂₅In₆Sn₃-Legierung.It is understood that in particular other alloys of gallium (Ga), indium (In) and tin (Sn) can also be used. Such a suitable alloy may, for. For example, a composition of 62.65 mass% gallium (Ga), 22.11 mass% indium (In), 15.24 mass% tin (Sn), as in a Ga ₁₄ In ₃ Sn ₂ alloy , Another suitable alloy may be 62.98 mass% gallium (Ga), 24.40 mass% indium (In), 12.62 mass% tin (Sn), as in a Ga ₁₇ In ₄ Sn ₂ alloy , Another suitable alloy may be 62.25 mass% gallium (Ga), 23.30 mass% indium (In), 14.45 mass% tin (Sn), as in a Ga ₂₂ In ₅ Sn ₃ alloy , Another suitable alloy may be 62.43 mass% gallium (Ga), 20.56 mass% indium (In), 17.01 mass% tin (Sn), such as in a Ga ₂₅ In ₅ Sn ₄ alloy , Still another suitable alloy may be 62.52 mass% gallium (Ga), 24.71 mass% indium (In), 12.77 mass% tin (Sn), as in a Ga ₂₅ In ₆ Sn ₃ - Alloy.

Zu weiteren geeigneten Legierungen zählen Legierungen aus 61,0 Masse-% Gallium (Ga), 25,0 Masse-% Indium (In), 13,0 Masse-% Zinn (Sn), 1,0 Masse-% Zink (Zn), eutektische Legierungen aus 62,5 Masse-% Gallium (Ga), 21,5 Masse-% Indium (In), 16,0 Masse-% Zinn (Sn), eutektische Legierungen aus 75,5 Masse-% Gallium (Ga), 24,5 Masse-% Indium (In) und Legierungen aus 95 Masse-% Gallium (Ga), 5 Masse-% Indium (In).Other suitable alloys include alloys of 61.0 mass% gallium (Ga), 25.0 mass% indium (In), 13.0 mass% tin (Sn), 1.0 mass% zinc (Zn) , eutectic alloys of 62.5 mass% gallium (Ga), 21.5 mass% indium (In), 16.0 mass% tin (Sn), eutectic alloys of 75.5 mass% gallium (Ga) , 24.5 mass% indium (In) and alloys of 95 mass% gallium (Ga), 5 mass% indium (In).

Es versteht sich, dass das Bad aus flüssigem Material auf beliebige gewünschte und geeignete Weise bereitgestellt werden kann, die einen ausreichend großen Kontakt zwischen dem flüssigen Material und dem Stützstrukturteil bzw. dem Optikeinheitsteil bereitstellt. Weiterhin ist bevorzugt, dass das Bad aus flüssigem Material derart angeordnet, dass ein Querschnitt des Bads aus flüssigem Material in einer Ebene senkrecht zu der Richtung der Wärmeübertragung zwischen dem Optikeinheitsteil und dem Stützstrukturteil, d. h. der Wärmeübertragungsquerschnitt des Bads aus flüssigem Material, ausreichend groß ist, um eine hohe Wärmeübertragungsleistung bereitzustellen.It will be understood that the bath of liquid material may be provided in any desired and suitable manner that provides sufficient contact between the liquid material and the support structure portion. Furthermore, it is preferred that the bath of liquid material be arranged such that a cross-section of the bath of liquid material in a plane perpendicular to the direction of heat transfer between the optical unit part and the support structure part, i. H. the heat transfer cross section of the bath of liquid material is sufficiently large to provide high heat transfer performance.

Bevorzugt umfasst mindestens einer des Optikeinheitsteils und des Stützstrukturteils mindestens einen Aufnahmeteil, und der andere des Optikeinheitsteils und des Stützstrukturteils umfasst mindestens einen Vorsprung. Der mindestens eine Aufnahmeteil bildet mindestens eine Aufnahme, die das mindestens eine Bad aus flüssigem Material aufnimmt, während der mindestens eine Vorsprung in das mindestens eine Bad aus flüssigem Material eintaucht, um die wärmeleitende Verbindung bereitzustellen. Dadurch können besonders einfache Konfigurationen erzielt werden.Preferably, at least one of the optical unit part and the support structure part comprises at least one receiving part, and the other of the optical unit part and the support structure part comprises at least one projection. The at least one receiving part forms at least one receptacle which receives the at least one bath of liquid material, while the at least one projection dips into the at least one bath of liquid material to provide the heat-conducting connection. As a result, particularly simple configurations can be achieved.

Um eine zuverlässige Entkopplung der mechanischen Störung zu erzielen, wird bevorzugt ein Kontakt zwischen dem Stützstrukturteil und dem Optikeinheitsteil unter allen normalen Betriebsbedingungen der optischen Abbildungsanordnung vermieden. Somit erfahren bei bestimmten Ausführungsformen der Optikeinheitsteil und der Stützstrukturteil eine maximale Relativbewegung in mindestens einem Freiheitsgrad (typischerweise mindestens dem Entkopplungsfreiheitsgrad) während des normalen Betriebs der optischen Abbildungsanordnung, und es ist zwischen dem mindestens einen Aufnahmeteil und dem mindestens einen Vorsprung ein Spielraum in diesem mindestens einen Freiheitsgrad vorgesehen. Der Spielraum ist derart konfiguriert, dass der mindestens eine Aufnahmeteil und der mindestens eine Vorsprung einander bei der maximalen Relativbewegung in dem mindestens einen Freiheitsgrad nicht kontaktieren.In order to achieve a reliable decoupling of the mechanical disturbance, contact between the support structure part and the optical unit part is preferably avoided under all normal operating conditions of the optical imaging arrangement. Thus, in certain embodiments, the optical unit portion and the support structure portion undergo maximum relative movement in at least one degree of freedom (typically at least the degree of decoupling) during normal operation of the optical imaging assembly, and there is a margin in that at least one between the at least one receiving portion and the at least one projection Degree of freedom provided. The clearance is configured such that the at least one receiving part and the at least one projection do not contact each other at the maximum relative movement in the at least one degree of freedom.

Es versteht sich, dass eine einzelne Aufnahme und ein einzelner Vorsprung möglicherweise ausreichen. Bevorzugt umfasst jedoch einer des Optikeinheitsteils und des Stützstrukturteils mehrere Aufnahmeteile, und der andere des Optikeinheitsteils und des Stützstrukturteils umfasst mehrere Vorsprünge, wobei jeder Vorsprung in ein Bad aus flüssigem Material eintaucht, das in einem der mehreren Aufnahmeteile aufgenommen ist. Dadurch können der Wärmeübertragungsquerschnitt und somit die Wärmeübertragungsleistung auf einfache Weise vergrößert werden. Besonders einfache Konfigurationen werden erzielt, falls die mehreren Vorsprünge nach Art eines Kamms angeordnet werden. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, dass ein Zwischenraum zwischen zwei derartigen Vorsprüngen einfach derart konfiguriert werden kann, dass er ein Entweichen der Flüssigkeit aus dem Bad verhindert.It is understood that a single shot and a single lead may be sufficient. Preferably, however, one of the optical unit part and the support structure part includes a plurality of receiving parts, and the other of the optical unit part and the support structure part includes a plurality of projections, each projection immersed in a bath of liquid material received in one of the plurality of receiving parts. Thereby The heat transfer cross section and thus the heat transfer performance can be increased in a simple manner. Particularly simple configurations are achieved if the plurality of projections are arranged in the manner of a comb. This has the added advantage that a gap between two such protrusions can easily be configured to prevent leakage of the liquid from the bath.

Es versteht sich, dass eine beliebige gewünschte und geeignete Anordnung der Paarung zwischen jeweiliger Aufnahme und dem assoziierten Vorsprung gewählt werden kann. In Abhängigkeit von der Temperaturverteilung über die Optikeinheit und der Verteilung der Temperierungsleistung, die über die Optikeinheit bereitgestellt werden soll, kann beispielsweise diese Paarung eventuell nur auf lokal konzentrierte Weise bereitgestellt werden (z. B. begrenzt auf einen vergleichsweise kleinen Anteil der Optikeinheit). Bevorzugt erstreckt sich mindestens einer des mindestens einen Aufnahmeteils und des mindestens einen Vorsprungs in einer Umfangsrichtung der Optikeinheit. Hier können eine oder mehrere derartige Paarungen am Umfang der Optikeinheit vorgesehen werden, z. B. in einer gleichmäßigen oder ungleichmäßigen Verteilung entlang des Umfangs der Optikeinheit. Eine besonders hohe Wärmeübertragungsleistung wird natürlich erzielt, falls sich die Paarung im Wesentlichen über einen ganzen Umfang der Optikeinheit erstreckt.It is understood that any desired and suitable arrangement of the mating between the respective receptacle and the associated projection can be selected. Depending on the temperature distribution across the optical unit and the distribution of the Temperierungsleistung, which is to be provided via the optical unit, for example, this pairing may only be provided in a locally concentrated manner (eg, limited to a relatively small proportion of the optical unit). Preferably, at least one of the at least one receiving part and the at least one projection extends in a circumferential direction of the optical unit. Here, one or more such pairings may be provided on the periphery of the optical unit, for. B. in a uniform or non-uniform distribution along the circumference of the optical unit. A particularly high heat transfer performance is of course achieved if the pairing extends substantially over an entire circumference of the optical unit.

Bei bevorzugten Ausführungsformen ist mindestens eine Abdichteinrichtung zwischen dem mindestens einen Aufnahmeteil und dem mindestens einen Vorsprung angeordnet, wobei die mindestens eine Abdichteinrichtung dazu konfiguriert ist, das Entweichen des flüssigen Materials aus der mindestens einen Aufnahme zu verhindern. Eine beliebige gewünschte und geeignete Abdichteinrichtung kann gewählt werden, solange sie eine angemessene Entkopplung der mechanischen Störung in dem mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad garantiert. Bevorzugt ist die mindestens eine Abdichteinrichtung eine kontaktlose Abdichteinrichtung, insbesondere eine Labyrinthabdichtung. Hiermit kann eine mechanische Störungsentkopplung in dem mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad auf einfache und zuverlässige Weise garantiert werden.In preferred embodiments, at least one sealing device is arranged between the at least one receiving part and the at least one projection, wherein the at least one sealing device is configured to prevent the escape of the liquid material from the at least one receptacle. Any desired and suitable sealing means may be chosen as long as it guarantees adequate decoupling of the mechanical disturbance in the at least one decoupling degree of freedom. Preferably, the at least one sealing device is a contactless sealing device, in particular a labyrinth seal. Hereby, a mechanical interference decoupling in the at least one decoupling degree of freedom can be guaranteed in a simple and reliable manner.

Es versteht sich, dass die Wärmeübertragungsleistung zusätzlich zu oder als Alternative zu dem Bad aus flüssigem Material auch durch geeignete Elemente bereitgestellt werden kann, die aus einem festen Material hergestellt sind, aber ebenfalls eine angemessene Entkopplung der mechanischen Störung in dem mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad bereitstellen. Es ist nur entscheidend, dass ein derartiges geeignetes Element, abgesehen davon, dass es eine ausreichend hohe Leitfähigkeit und einen ausreichend hohen Wärmeübertragungsquerschnitt bereitstellt, in dem mindestens Entkopplungsfreiheitsgrad ausreichend nachgiebig ist (d. h. eine ausreichend niedrige Steifigkeit besitzt).It will be appreciated that in addition to or as an alternative to the bath of liquid material, the heat transfer performance may also be provided by suitable elements made of a solid material but also providing adequate decoupling of the mechanical disturbance in the at least one decoupling degree of freedom. It is only critical that such a suitable element, in addition to providing a sufficiently high conductivity and a sufficiently high heat transfer cross-section, is sufficiently compliant in the minimum degree of decoupling (i.e., has sufficiently low stiffness).

Bei gewissen bevorzugten Ausführungsformen umfasst der Verbindungsteil somit mindestens ein nachgiebiges Element, das in dem mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad nachgiebig ist, um einen Teil der Entkopplung der mechanischen Störung zwischen dem Optikeinheitsteil und dem Stützstrukturteil bereitzustellen. Das mindestens eine nachgiebige Element kontaktiert den Optikeinheitsteil und den Stützstrukturteil, um die wärmeleitende Verbindung bereitzustellen.Thus, in certain preferred embodiments, the connector member includes at least one compliant member yielding in the at least one decoupling degree of freedom to provide a portion of the decoupling of the mechanical interference between the optical unit portion and the support structure portion. The at least one compliant member contacts the optics unit portion and the support structure portion to provide the thermally conductive connection.

Es versteht sich, dass allgemein ein beliebiger gewünschter Typ und eine beliebige gewünschte Gestalt eines derartigen nachgiebigen Elements gewählt werden kann. Bevorzugt ist das nachgiebige Element derart ausgelegt, dass es bei einer Bewegung zwischen dem Stützstrukturteil und dem Optikeinheitsteil in dem mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad einer Biegelast unterworfen wird. Beispielsweise kann es einen beliebigen, allgemein gewellten Verlauf (z. B. einen allgemein S-förmigen oder allgemein U-förmigen Verlauf) zwischen dem Stützstrukturteil und dem Optikeinheitsteil besitzen.It should be understood that generally any desired type and shape of such compliant member can be selected. Preferably, the resilient element is designed such that it is subjected in a movement between the support structure part and the optical unit part in the at least one Entkopplungsfreiheitsgrad a bending load. For example, it may have any generally corrugated shape (eg, a generally S-shaped or generally U-shaped profile) between the support structure portion and the optical unit portion.

Es versteht sich, dass im Prinzip ein einzelnes nachgiebiges Element je nach der Wärmeleitfähigkeit, dem Wärmeübertragungsquerschnitt und der erforderlichen Wärmeübertragungsleistung für die jeweilige Anwendung ausreichen kann. Bevorzugt werden jedoch mehrere der nachgiebigen Elemente vorgesehen. Eine derartige Lösung gestattet das Vergrößern des Wärmeübertragungsquerschnitts (als eine einfache lineare Funktion der Anzahl an nachgiebigen Elementen), während gleichzeitig die Steifigkeit des Verbindungsteils in dem mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad ausreichend niedrig gehalten wird.It is understood that, in principle, a single compliant element may be sufficient for the particular application, depending on the thermal conductivity, the heat transfer cross section and the required heat transfer performance. Preferably, however, several of the compliant elements are provided. Such a solution allows the heat transfer cross section to be increased (as a simple linear function of the number of compliant elements) while at the same time keeping the rigidity of the connecting part sufficiently low in the at least one decoupling degree of freedom.

Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass die Abmessung des individuellen Wärmeübertragungsquerschnitts des individuellen nachgiebigen Elements in den Biegewiderstand des nachgiebigen Elements mit der dritten Potenz eingeht (beispielsweise reduziert das Reduzieren des Durchmessers des Wärmeübertragungsquerschnitts eines derartigen nachgiebigen Elements um einen Faktor 2 den Biegewiderstand um einen Faktor 8). Folglich kann mit einer großen Anzahl an derartigen nachgiebigen Elementen mit kleinem Durchmesser eine erhebliche Reduktion bei der Steifigkeit des Verbindungsteils erzielt werden, während gleichzeitig ein hoher Gesamtwärmeübertragungsquerschnitt aufrechterhalten wird.This is due to the fact that the dimension of the individual heat transfer cross section of the individual compliant element enters the bending resistance of the resilient element at the cube (for example, reducing the diameter of the heat transfer cross section of such compliant element by a factor of 2 reduces the flexural resistance by a factor 8th). Consequently, with a large number of such small-diameter compliant members, a significant reduction in the rigidity of the connecting part can be achieved while maintaining a high overall heat-transfer cross-section.

Bevorzugt kontaktieren die mehreren nachgiebigen Elemente den Optikeinheitsteil und/oder den Stützstrukturteil in einem Kontaktgebiet, das durch eine kürzest mögliche Außenkontur definiert ist, die alle die nachgiebigen Elemente einschließt. Das Kontaktgebiet besitzt eine Kontaktgebietsfläche, und die nachgiebigen Elemente definieren einen physischen Gesamtkontaktfläche mit dem Optikeinheitsteil und dem Stützstrukturteil innerhalb des Kontaktgebiets. Die physische Gesamtkontaktfläche beträgt mindestens 30% bis 60%, bevorzugt mindestens 40% bis 70%, besonders bevorzugt mindestens 50% bis 80%, der Kontaktgebietsfläche. Dadurch wird ein besonders hoher Gesamtwärmeübertragungsquerschnitt erzielt. Preferably, the plurality of compliant members contact the optics unit portion and / or the support structure portion in a contact area defined by a shortest possible outer contour, which includes all the compliant elements. The contact region has a contact area surface, and the compliant elements define an overall physical contact area with the optics unit portion and the support structure portion within the contact area. The total physical contact area is at least 30% to 60%, preferably at least 40% to 70%, more preferably at least 50% to 80% of the contact area area. As a result, a particularly high overall heat transfer cross section is achieved.

Es versteht sich, dass das jeweilige nachgiebige Element ein beliebiges gewünschtes und geeignetes Element sein kann, das eine ausreichende Entkopplung der mechanischen Störung in dem mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad bereitstellt. Besonders einfache und stark nachgiebige Konfigurationen werden erzielt, wenn das mindestens eine nachgiebige Element ein Filamentelement oder ein Folienelement ist.It is understood that the respective compliant element may be any desired and suitable element that provides sufficient decoupling of the mechanical disturbance in the at least one decoupling degree of freedom. Particularly simple and highly resilient configurations are achieved when the at least one compliant element is a filament element or a foil element.

Bevorzugt besitzt der Optikeinheitsteil und/oder der Stützstrukturteil in dem mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad eine maximale Steifigkeit, während der mindestens eine Verbindungsteil in dem mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad eine Verbindungsteilsteifigkeit besitzt, wobei die Verbindungsteilsteifigkeit weniger als 10% bis 30%, bevorzugt weniger als 5% bis 20%, besonders bevorzugt weniger als 2% bis 10%, der maximalen Steifigkeit beträgt. Dadurch kann eine besonders gute Entkopplung der mechanischen Störung in dem mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad erzielt werden.The optics unit part and / or the support structure part preferably has maximum rigidity in the at least one decoupling degree of freedom, while the at least one connection part has a connection part rigidity in the at least one decoupling degree of freedom, wherein the connection part stiffness is less than 10% to 30%, preferably less than 5% to 20 %, more preferably less than 2% to 10%, of maximum stiffness. As a result, a particularly good decoupling of the mechanical disturbance in the at least one decoupling degree of freedom can be achieved.

Es versteht sich, dass im Grunde die Komponenten der Temperiereinrichtung aus einem beliebigen gewünschten und geeigneten Material hergestellt werden können. Bevorzugt umfassen natürlich der Optikeinheitsteil und/oder der Stützstrukturteil und/oder das mindestens eine nachgiebige Element ein wärmeleitendes Material.It is understood that basically the components of the tempering can be made of any desired and suitable material. Of course, preferably the optical unit part and / or the support structure part and / or the at least one resilient element comprise a heat-conducting material.

Es kann ein beliebiges gewünschtes und geeignetes wärmeleitendes Material gewählt werden. Besonders einfache Konfigurationen können erzielt werden, wenn das wärmeleitende Material ein Metallmaterial ist. Bevorzugt ist das wärmeleitende Material ein Material aus einer Materialgruppe bestehend aus Kupfer (Cu), Aluminium (Al) und Silber (Ag). Zusätzlich oder als eine Alternative besitzt das wärmeleitende Material bevorzugt eine Wärmeleitfähigkeit, die so hoch wie möglich liegt. Bevorzugt besitzt das wärmeleitende Material eine Wärmeleitfähigkeit über 100 W/(m·K), bevorzugt über 400 W/(m·K). Bei gewissen Ausführungsformen besitzt das wärmeleitende Material eine Wärmeleitfähigkeit von 100 W/(m·K) bis 700 W/(m·K), bevorzugt von 200 W/(m·K) bis 600 W/(m·K), besonders bevorzugt von 300 W/(m·K) bis 500 W/(m·K). Dadurch können besonders hohe Wärmeübertragungsleistungen erzielt werden.Any desired and suitable thermally conductive material may be chosen. Particularly simple configurations can be achieved if the heat-conducting material is a metal material. Preferably, the thermally conductive material is a material of a material group consisting of copper (Cu), aluminum (Al) and silver (Ag). In addition or as an alternative, the heat-conductive material preferably has a thermal conductivity as high as possible. Preferably, the heat-conductive material has a thermal conductivity above 100 W / (m · K), preferably above 400 W / (m · K). In certain embodiments, the heat-conductive material has a thermal conductivity of from 100 W / (m · K) to 700 W / (m · K), preferably from 200 W / (m · K) to 600 W / (m · K), more preferably from 300 W / (m · K) to 500 W / (m · K). As a result, particularly high heat transfer performance can be achieved.

Es versteht sich, dass im Grunde eine beliebige gewünschte Kombination aus Materialien für den Optikeinheitsteil, Stützstrukturteil und das mindestens eine nachgiebige Element gewählt werden kann. Bevorzugt bestehen der Optikeinheitsteil, der Stützstrukturteil und das mindestens eine nachgiebige Element aus dem gleichen Material. Dies ergibt besonders einfache Konfigurationen.It is understood that basically any desired combination of materials for the optical unit part, support structure part and the at least one compliant element can be selected. Preferably, the optical unit part, the support structure part and the at least one resilient element made of the same material. This results in particularly simple configurations.

Es versteht sich weiterhin, dass ein beliebiger gewünschter Typ von Verbindung zwischen dem nachgiebigen Element und dem Optikeinheitsteil bzw. dem Stützstrukturteil gewählt werden kann, solange eine ausreichend hohe Wärmeübertragung durch diese Verbindung garantiert wird. Bevorzugt ist das mindestens eine nachgiebige Element mit dem Optikeinheitsteil und/oder dem Stützstrukturteil durch eine Verbindungstechnik verbunden, die ausgewählt ist aus einer Verbindungstechnikgruppe bestehend aus monolithischem Verbinden, material-kontinuierlichem Bonden, Schweißen, Löten, Hartlöten, Crimpen und Kombinationen davon. Dadurch wird eine besonders gute Wärmeübertragung durch diese Verbindung erzielt.It is further understood that any desired type of connection between the compliant member and the optical unit part or the support structure part can be selected as long as a sufficiently high heat transfer is guaranteed by this connection. Preferably, the at least one compliant element is connected to the optics unit part and / or the support structure part by a connection technique selected from a connection technique group consisting of monolithic bonding, material-continuous bonding, welding, brazing, brazing, crimping and combinations thereof. As a result, a particularly good heat transfer is achieved by this connection.

Es versteht sich, dass die passiven Maßnahmen für eine Entkopplung der mechanischen Störung und das Temperieren, wie oben umrissen, möglicherweise ausreichen, um ein Temperierungssystem bereitzustellen, das für die Anforderungen des jeweiligen optischen Abbildungsprozesses adäquat ist.It will be understood that the passive measures for decoupling the mechanical disturbance and tempering, as outlined above, may be sufficient to provide a tempering system that is adequate for the requirements of the particular optical imaging process.

Bei gewissen Ausführungsformen wird die Leistung der optischen Abbildungsvorrichtung weiterhin durch aktive Maßnahmen zur Reduktion der mechanischen Störungen gesteigert. In diesen Fällen umfasst die Stützstruktur eine aktive Störungsreduktionseinrichtung, wobei die aktive Störungsreduktionseinrichtung zum Reduzieren mechanischer Reststörungen konfiguriert ist, die auf die Optikeinheit infolge einer Steifigkeit des Verbindungsteils in dem mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad wirken.In certain embodiments, the performance of the optical imaging device is further enhanced by active measures to reduce the mechanical noise. In these cases, the support structure includes an active noise reduction device, wherein the active interference reduction device is configured to reduce residual mechanical noise acting on the optical device due to stiffness of the connection part in the at least one decoupling degree of freedom.

Hier können zwei grundlegende aktive Ansätze verfolgt werden, wobei diese aktiven Ansätze zur Reduktion der mechanischen Störung alleine oder in Kombination implementiert werden können sowie in einer willkürlichen Kombination mit den passiven Ansätzen, wie sie oben umrissen wurden.Here, two basic active approaches can be followed, implementing these active approaches to reducing the mechanical disturbance alone or in combination, and in an arbitrary combination with the passive approaches outlined above.

Ein erster aktiver Ansatz zur Reduktion der mechanischen Störung besteht darin, die relative Bewegung zwischen dem Stützstrukturteil und dem Optikeinheitsteil in dem oder den relevanten Entkopplungsfreiheitsgraden auf ein Minimum zu reduzieren (möglicherweise sogar eine derartige relative Bewegung zu eliminieren), so dass die Effekte der (geringen, aber so gut wie unvermeidbaren) Reststeifigkeit des Verbindungsteils weiter reduziert werden. Ein weiterer zweiter Ansatz besteht darin, die in die Optikeinheit über den Verbindungsteil eingeführte jeweilige Störung zu erfassen und aktiv eine entsprechende Auslöschungsstörung in die Optikeinheit einzuführen, die die über den Verbindungsteil eingeführte Störung reduziert (möglicherweise sogar vollständig aufhebt).A first active approach to reducing the mechanical disturbance is to determine the relative movement between the support structure part and the optical unit part in the one or more relevant ones To reduce decoupling degrees of freedom to a minimum (possibly even to eliminate such relative movement), so that the effects of (minor, but almost inevitable) residual stiffness of the connecting part are further reduced. Another second approach is to detect the respective interference introduced into the optical unit via the connector and to actively introduce a corresponding cancellation error into the optical unit which reduces (possibly even completely removes) the interference introduced through the connector.

Bei gewissen, den Varianten des ersten aktiven Ansatzes folgenden Ausführungsformen umfasst die aktive Störungsreduktionseinrichtung eine aktive Stützeinheit, eine Bewegungssensoreinheit und eine Steuereinheit. Die aktive Stützeinheit stützt den Stützstrukturteil auf in dem mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad aktiv verstellbare Weise. Die Bewegungssensoreinheit ist zum Erfassen von Bewegungssensorinformationen, die eine räumliche Beziehung zwischen dem Optikeinheitsteil und dem Stützstrukturteil in dem mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad repräsentieren, und zum Weiterleiten der Bewegungssensorinformationen an die Steuereinheit konfiguriert. Die Steuereinheit ist schließlich zum Steuern der aktiven Stützeinheit konfiguriert, um die räumliche Beziehung zwischen dem Optikeinheitsteil und dem Stützstrukturteil in dem mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad als Funktion der Bewegungssensorinformationen zu verstellen.In certain embodiments following the variants of the first active approach, the active interference reduction device comprises an active support unit, a motion sensor unit and a control unit. The active support unit supports the support structure part in an actively adjustable manner in the at least one decoupling degree of freedom. The motion sensor unit is configured to acquire motion sensor information representing a spatial relationship between the optical unit part and the support structure part in the at least one decoupling degree of freedom, and to forward the motion sensor information to the control unit. The control unit is finally configured to control the active support unit to adjust the spatial relationship between the optical unit part and the support structure part in the at least one decoupling degree of freedom as a function of the motion sensor information.

Es versteht sich, dass ein beliebiges gewünschtes und geeignetes Steuerkonzept implementiert werden kann, das die relative Bewegung zwischen dem Stützstrukturteil und dem Optikeinheitsteil und somit die über die Reststeifigkeit des Verbindungsteils eingeleitete Störung auf ein gewünschtes und vordefiniertes Ausmaß reduziert. Beispielsweise kann eine gewisse Toleranz oder Restbewegung akzeptiert werden, insbesondere falls die betreffende, in die Optikeinheit eingeführte mechanische Reststörung unter einen gewissen Schwellwert fällt, der für eine gegebene erforderliche Abbildungsgenauigkeit der optischen Abbildungsanordnung akzeptabel ist.It will be understood that any desired and suitable control concept can be implemented that reduces the relative movement between the support structure portion and the optics unit portion, and thus the interference introduced via the residual rigidity of the connection portion, to a desired and predefined extent. For example, some tolerance or residual motion may be accepted, particularly if the particular residual mechanical interference introduced into the optical unit falls below a certain threshold that is acceptable for a given required imaging accuracy of the optical imaging array.

Bei bestimmten bevorzugten Ausführungsformen wird ein Steuerkonzept gewählt, bei dem die Steuereinheit zum Steuern der aktiven Stützeinheit zum Aufrechterhalten einer vorbestimmbaren räumlichen Beziehung zwischen dem Optikeinheitsteil und dem Stützstrukturteil in dem mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad konfiguriert ist. Dieses Steuerkonzept folgt allgemein der Idee, die relative Bewegung zwischen dem Stützstrukturteil und dem Optikeinheitsteil und folglich auch die mechanische Reststörung (idealerweise) vollständig zu eliminieren.In certain preferred embodiments, a control concept is selected in which the control unit is configured to control the active support unit to maintain a predeterminable spatial relationship between the optics unit part and the support structure part in the at least one decoupling degree of freedom. This control concept generally follows the idea of eliminating (ideally) the relative movement between the support structure part and the optical unit part, and consequently also the residual mechanical disturbance completely.

Zusätzlich oder als Alternative wird bei bestimmten Ausführungsformen ein Steuerkonzept gewählt, bei dem die Steuereinheit zum Steuern der aktiven Stützeinheit, so dass der Stützstrukturteil einer Bewegung des Optikeinheitsteils in dem mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad folgt, konfiguriert ist.Additionally or alternatively, in certain embodiments, a control concept is selected in which the control unit is configured to control the active support unit such that the support structure portion follows movement of the optics unit portion in the at least one decoupling degree of freedom.

In beiden Fällen, in Abhängigkeit von den dynamischen Eigenschaften der Stützstruktureinheit und der aktiven Stützeinheit, eine gewisse Hysterese oder relative Restbewegung zwischen dem Optikeinheitsteil und dem Stützstrukturteil. Diese dynamischen Eigenschaften hängen natürlich primär von den dynamischen Eigenschaften der Aktuatoren der aktiven Stützeinheit sowie der Gesamtmasse der Konfiguration ab. Allgemein beeinflusst die Trägheit eines schweren Stützstrukturteils die Reaktionsgeschwindigkeit des kinematischen Systems.In both cases, depending on the dynamic properties of the support structure unit and the active support unit, some hysteresis or relative residual motion between the optics unit part and the support structure part. Of course, these dynamic properties depend primarily on the dynamic properties of the actuators of the active support unit as well as the overall mass of the configuration. In general, the inertia of a heavy support structure part affects the reaction rate of the kinematic system.

Dennoch kann eine erhöhte Masse auch einen vorteilhaften Tiefpassfiltereffekt besitzen, der dazu beiträgt, höherfrequente Störungen auszufiltern (z. B. höherfrequente Störungen, die von einem Zwangskonvektions-Kühlkreislauf resultieren, der zum Temperieren des Stützstrukturteils verwendet wird) bevor sie über den Verbindungsteil in die Optikeinheit eingeleitet werden. Somit besitzt bei bevorzugten Ausführungsformen der Stützstrukturteil eine Masse, die ausreichend hoch ist, um einen mechanischen Tiefpassfilter zu bilden, der die Einleitung mechanischer Störungen in den Verbindungsteil mit einer Störungsfrequenz über 100 Hz, bevorzugt über 75 Hz, besonders bevorzugt über 50 Hz, zumindest im Wesentlichen verhindert.Nevertheless, an increased mass may also have an advantageous low-pass filter effect that helps to filter out higher frequency noise (eg, higher frequency noise resulting from a forced convection refrigeration cycle used to control the temperature of the support structure part) before entering the optical unit via the connector be initiated. Thus, in preferred embodiments, the support structure portion has a mass sufficiently high to form a mechanical low-pass filter which permits the initiation of mechanical disturbances in the connection portion at a disturbance frequency greater than 100 Hz, preferably greater than 75 Hz, more preferably greater than 50 Hz, at least Substantially prevented.

Das Temperieren des Stützstrukturteils kann auf eine beliebige gewünschte und geeignete Weise folgen. Beispielsweise kann mit einer beliebigen der hierin beschriebenen Varianten die Temperiereinrichtung eine externe Temperiereinheit und eine externe Temperierverbindung umfassen. Die externe Temperierverbindung verbindet die externe Temperiereinheit und den Stützstrukturteil zumindest thermisch, während die externe Temperiereinheit mit der Stützstruktur verbunden ist und zum Temperieren des Stützstrukturteils über die externe Temperierverbindung konfiguriert ist.The tempering of the support structure part can follow in any desired and suitable manner. For example, with any of the variants described herein, the tempering device may comprise an external tempering unit and an external tempering connection. The external Temperierverbindung connects the external temperature control unit and the support structure part at least thermally, while the external temperature control unit is connected to the support structure and is configured for controlling the temperature of the support structure part via the external Temperierverbindung.

Es versteht sich, dass die externe Temperierverbindung, wenn sie als eine Verbindung ausgelegt ist, die auch eine mechanische Verbindung zwischen der externen Temperiereinheit und dem Stützstrukturteil bereitstellt, eine gewisse Steifigkeit in dem mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad besitzt. Wenn in diesem Fall mit dem obigen aktiven ersten Ansatz kombiniert, beeinflusst diese Steifigkeit der externen Temperierverbindung auch die Dynamik der aktiven Verstellung des Stützstrukturteils zum Beispiel durch Einführen eines gewissen Ausmaßes an Hysterese.It is understood that the external temperature control compound, when designed as a connection which also provides a mechanical connection between the external temperature control unit and the support structure part, has a certain rigidity in the at least one decoupling degree of freedom. In this case, when combined with the above active first approach, this rigidity of the external tempering compound also affects the dynamics of the active adjustment of the support structure part, for example by introducing some degree of hysteresis.

Somit wird bei gewissen Ausführungsformen unter Berücksichtigung dieser zusätzlichen Hysterese eine weitere Bewegungssensoreinheit bereitgestellt, wobei die weitere Bewegungssensoreinheit zum Erfassen weiterer Bewegungssensorinformationen konfiguriert ist, die eine räumliche Beziehung zwischen dem Stützstrukturteil und der externen Temperiereinheit in dem mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad repräsentieren. Diese weiteren Bewegungssensorinformationen werden an die Steuereinheit weitergeleitet, wobei die Steuereinheit dann zum Steuern der aktiven Stützeinheit zum Verstellen der räumlichen Beziehung zwischen dem Optikeinheitsteil und dem Stützstrukturteil in dem mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad als Funktion der weiteren Bewegungssensorinformationen konfiguriert ist. Somit kann die Steifigkeit der externen Temperierverbindung bei der Steuerung auf vorteilhafte Weise berücksichtigt werden. Thus, in certain embodiments, taking into account this additional hysteresis, a further motion sensor unit is provided, wherein the further motion sensor unit is configured to acquire further motion sensor information representing a spatial relationship between the support structure portion and the external temperature control unit in the at least one decoupling degree of freedom. This further motion sensor information is forwarded to the control unit, wherein the control unit is then configured to control the active support unit for adjusting the spatial relationship between the optical unit part and the support structure part in the at least one decoupling degree of freedom as a function of the further motion sensor information. Thus, the rigidity of the external Temperierverbindung can be considered in the control in an advantageous manner.

Bei gewissen Ausführungsformen umfasst die externe Temperiereinrichtung eine Zwangskonvektions-Temperiereinrichtung, die eine Zwangsumwälzung eines Temperierfluids verwendet. Somit kann die externe Temperierverbindung mindestens einen Temperierfluidkanal der Zwangskonvektions-Temperiereinrichtung umfassen. Solche Fluidkanäle können so ausgelegt sein, dass sie nachgiebig sind, so dass die Steifigkeit der externen Temperierverbindung vergleichsweise niedrig sein kann.In certain embodiments, the external tempering device comprises a forced convection tempering device that uses forced circulation of a tempering fluid. Thus, the external Temperierverbindung comprise at least one Temperierfluidkanal the forced convection tempering. Such fluid channels can be designed so that they are compliant, so that the rigidity of the external Temperierverbindung can be comparatively low.

Bei weiteren Ausführungsformen kann die externe Temperiereinheit mindestens ein Peltier-Element umfassen, wobei das mindestens eine Peltier-Element dem Stützstrukturteil räumlich zugeordnet ist. Ein derartiges Peltier-Element kann als eine gesteuerte Wärmesenke und/oder Wärmequelle dienen und insbesondere eine erhöhte Entkopplung der mechanischen Störung von dem Stützstrukturteil bereitstellen, wobei die Reststeifigkeit der Temperiereinheit eventuell auf die Reststeifigkeit der elektrischen Verbindungen des Peltier-Elements zu der externen Temperiereinheit abfällt. Bei gewissen Ausführungsformen kann das Peltier-Element dem Stützstrukturteil mit einem gegebenen Spielraum zugeordnet sein, der ausreicht, um während des normalen Betriebs der optischen Abbildungsanordnung einen Kontakt zwischen dem mindestens einen Peltier-Element und dem Stützstrukturteil zu verhindern. Bei anderen Ausführungsformen jedoch kann das Peltier-Element auch den Stützstrukturteil kontaktieren, wobei die Reststeifigkeit der externen Temperierverbindung dann eventuell auf lediglich die Steifigkeit der elektrischen Verbindungen des Peltier-Elements zu der externen Temperiereinheit in dem mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad abfällt.In further embodiments, the external temperature control unit may comprise at least one Peltier element, wherein the at least one Peltier element is spatially associated with the support structure part. Such a Peltier element can serve as a controlled heat sink and / or heat source and in particular provide an increased decoupling of the mechanical disturbance from the support structure part, the residual rigidity of the temperature control unit possibly falling to the residual rigidity of the electrical connections of the Peltier element to the external temperature control unit. In certain embodiments, the Peltier element may be associated with the support structure member with a given margin sufficient to prevent contact between the at least one Peltier element and the support structure member during normal operation of the optical imaging assembly. In other embodiments, however, the Peltier element can also contact the support structure part, wherein the residual rigidity of the external Temperierverbindung then possibly falls to only the rigidity of the electrical connections of the Peltier element to the external temperature control unit in the at least one decoupling degree of freedom.

Es versteht sich, dass beliebige der oben beschriebenen Bewegungssensorinformationen bei gewissen Ausführungsformen nicht notwendigerweise direkt gemessen werden müssen. Vorausgesetzt, dass ein ausreichend präzises mathematisches Modell der relevanten Teile der optischen Abbildungseinheit zur Verfügung steht, können diese Bewegungssensorinformationen auch von anderen, unter Verwendung eines mathematischen Modells an der optischen Abbildungsanordnung erfassten Parametern abgeleitet werden. Eine derartige modellbasierte Steuerung kann natürlich auch mit durch tatsächliche Bewegungssensoren gelieferten entsprechenden Bewegungssensorsignalen kombiniert werden.It should be understood that any of the motion sensor information described above need not necessarily be measured directly in certain embodiments. Provided that a sufficiently precise mathematical model of the relevant parts of the optical imaging unit is available, this motion sensor information can also be derived from other parameters acquired using a mathematical model on the optical imaging array. Of course, such model-based control can also be combined with corresponding motion sensor signals provided by actual motion sensors.

Bei gewissen Ausführungsformen, die Varianten des zweiten Ansatzes zur aktiven Reduktion der mechanischen Störung folgen, umfasst die aktive Störungsreduktionseinrichtung eine aktive Störungsaufhebungseinheit, einen Lastsensor und eine Steuereinheit. Die aktive Störungsaufhebungseinheit ist mit der Stützstruktur verbunden und ist zum Einführen einer aktiv verstellbaren Störungsaufhebungslast in die Optikeinheit in dem mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad konfiguriert. Die Lastsensoreinheit ist zum Erfassen von Störungslastsensorinformationen, die eine Störungslast repräsentieren, die zwischen dem Optikeinheitsteil und der Optikeinheit in dem mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad wirken, und zum Weiterleiten der Störungslastsensorinformationen an die Steuereinheit konfiguriert. Die Steuereinheit ist schließlich zum Steuern der aktiven Störungsaufhebungseinheit zum Verstellen der in die Optikeinheit eingeführten Störungsaufhebungslast in dem mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad als Funktion der Störungslastsensorinformationen konfiguriert.In certain embodiments that follow variants of the second approach to actively reducing the mechanical disturbance, the active disturbance reducer includes an active disturbance cancellation unit, a load sensor, and a control unit. The active interference cancellation unit is connected to the support structure and is configured to introduce an actively adjustable interference cancellation load into the optical unit in the at least one decoupling degree of freedom. The load sensor unit is configured to detect fault load sensor information representing a fault load acting between the optical unit part and the optical unit in the at least one decoupling degree of freedom, and to forward the fault load sensor information to the control unit. The control unit is finally configured to control the active disturbance cancellation unit for adjusting the disturbance cancellation load introduced into the optics unit in the at least one decoupling degree of freedom as a function of the disturbance load sensor information.

Es versteht sich, dass auch hier ein beliebiges gewünschtes und geeignetes Steuerkonzept implementiert werden kann, um der über die Reststeifigkeit des Verbindungsteils in die Optikeinheit eingeleiteten Störung bis zu einem gewünschten und vordefinierten Ausmaß entgegenzuwirken (eventuell bis zum vollständigen Aufheben der Störung). Beispielsweise kann eine gewisse Toleranz oder Reststörung insbesondere dann akzeptiert werden, falls sie unter einen gewissen Schwellwert fällt, der für eine gegebene erforderliche Abbildungsgenauigkeit der optischen Abbildungsanordnung akzeptabel ist.It goes without saying that any desired and suitable control concept can also be implemented here in order to counteract the disturbance introduced via the residual rigidity of the connecting part into the optical unit up to a desired and predefined extent (possibly until the disturbance has been completely eliminated). For example, some tolerance or residual interference may be accepted, in particular, if it falls below a certain threshold that is acceptable for a given required imaging accuracy of the optical imaging device.

Bei gewissen bevorzugten Ausführungsformen wird ein Steuerkonzept gewählt, bei dem die Steuereinheit zum Steuern der aktiven Störungsaufhebungseinheit, so dass die Störungsaufhebungslast die Störungslast in dem mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad im Wesentlichen aufhebt (im Idealfall vollständig aufhebt), konfiguriert ist. Selbst falls eine gewisse Reststörung die Optikeinheit erreicht, kann der Reststörung dadurch vorteilhafterweise entgegengewirkt werden und sie kann weiter reduziert werden.In certain preferred embodiments, a control concept is selected in which the control unit is configured to control the active disturbance cancellation unit so that the disturbance load substantially overrides (ideally completely removes) the disturbance load in the at least one decoupling degree of freedom. Even if a certain residual interference reaches the optical unit, the residual disturbance can be counteracted thereby advantageously and it can be further reduced.

Es versteht sich, dass die Lastsensorinformationen auf beliebige gewünschte und geeignete Weise erfasst werden können, was eine Bestimmung der tatsächlichen Störungslast gestattet, die in den mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad über den Verbindungsteil auf die Optikeinheit wirkt. Es versteht sich, dass die oben beschriebenen Lastsensorinformationen bei gewissen Ausführungsformen nicht notwendigerweise direkt gemessen werden müssen. Vorausgesetzt, dass ein ausreichend präzises mathematisches Modell der relevanten Teile der optischen Abbildungseinheit zur Verfügung steht, können diese Lastsensorinformationen auch von anderen, unter Verwendung eines mathematischen Modells von an der optischen Abbildungsanordnung erfassten Parametern abgeleitet werden. Eine derartige modellbasierte Steuerung kann natürlich auch mit durch tatsächliche Lastsensoren gelieferten entsprechenden Lastsensorsignalen kombiniert werden. It will be appreciated that the load sensor information may be detected in any desired and appropriate manner, allowing for a determination of the actual disturbance load acting on the optics unit in the at least one decoupling degree of freedom via the connection member. It is understood that the load sensor information described above need not necessarily be measured directly in certain embodiments. Provided that a sufficiently precise mathematical model of the relevant parts of the optical imaging unit is available, this load sensor information can also be derived from other, using a mathematical model of parameters acquired at the optical imaging array. Of course, such model-based control can also be combined with corresponding load sensor signals provided by actual load sensors.

Bei gewissen besonders einfachen Varianten umfasst die Lastsensoreinheit eine zwischen dem Optikeinheitsteil und der Optikeinheit eingesetzte Lastzelleneinheit. Dadurch können entsprechende Lastsensorinformationen in dem mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad auf sehr einfache und zuverlässige Weise an einem Ort erfasst werden, wo die Störung in die Optikeinheit eingeführt wird. Je nach der Reaktionszeit der Steuerung kann sich die Lastzelle jedoch auch an einem Ort in dem Kraftfluss befinden, der von der Schnittstelle mit der Optikeinheit entfernt ist, um die Reaktionszeit der Steuerung zu kompensieren. Beispielsweise kann die Lastzelle in einem gewissen Abstand von der Schnittstelle der letzteren mit der Optikeinheit in den Optikeinheitsteil integriert sein.In certain particularly simple variants, the load sensor unit comprises a load cell unit inserted between the optical unit part and the optical unit. As a result, corresponding load sensor information in the at least one decoupling degree of freedom can be detected in a very simple and reliable manner at a location where the disturbance is introduced into the optical unit. However, depending on the response time of the controller, the load cell may also be at a location in the power flow away from the interface with the optical unit to compensate for the response time of the controller. For example, the load cell may be integrated into the optical unit part at a certain distance from the interface of the latter with the optical unit.

Es versteht sich, dass die Einleitung der Störungsaufhebungslast auf beliebige gewünschte und geeignete Weise bewirkt werden kann, z. B. durch geeignete Aktuatoren, die zwischen der Stützstruktur und der Optikeinheit wirken. Bevorzugt umfasst die aktive Störungsaufhebungseinheit bei besonders einfachen und zuverlässig arbeitenden Varianten mindestens einen Kraftaktuator, insbesondere mindestens einen Lorentz-Aktuator.It is understood that the initiation of the disturbance load can be effected in any desired and appropriate manner, e.g. B. by suitable actuators acting between the support structure and the optical unit. In the case of particularly simple and reliable variants, the active interference suppression unit preferably comprises at least one force actuator, in particular at least one Lorentz actuator.

Es versteht sich jedoch, dass beliebige der obigen aktiven Ansätze zur Reduktion der mechanischen Störung auch verfolgt werden können, ohne die obigen passiven Maßnahmen für eine Entkopplung der mechanischen Störung über den Verbindungsteil der Temperiereinrichtung zu realisieren. Somit können letztendlich die obigen Ansätze zur aktiven Reduktion der mechanischen Störung eventuell auch vorzugsweise in Kombination mit einer beliebigen gewünschten Temperiereinrichtung, insbesondere mit einem beliebigen gewünschten Design des Verbindungsteils, ergriffen werden.However, it is understood that any of the above active approaches to reducing the mechanical disturbance can also be followed without implementing the above passive measures for decoupling the mechanical disturbance via the connection part of the tempering device. Thus, ultimately, the above approaches to actively reducing the mechanical disturbance may eventually also be taken preferably in combination with any desired tempering device, in particular any desired design of the connecting part.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird somit eine optisch Abbildungsanordnung bereitgestellt, die eine Optikeinheit, eine Temperiereinrichtung und eine Stützstruktur umfasst. Die Optikeinheit ist zum Teilnehmen an einem optischen Abbildungsprozess, insbesondere einem Mikrolithographieprozess, konfiguriert. Die Stützstruktur stützt die Optikeinheit. Die Temperiereinrichtung umfasst einen Optikeinheitsteil, einen Stützstrukturteil und einen Verbindungsteil. Der Optikeinheitsteil ist mechanische mit der Optikeinheit verbunden, und der Stützstrukturteil ist mechanisch mit der Stützstruktur verbunden. Der Verbindungsteil liefert eine thermische Verbindung zwischen dem Optikeinheitsteil und dem Stützstrukturteil. Die Temperiereinrichtung ist zum Halten einer Temperaturverteilung innerhalb der Optikeinheit innerhalb vordefinierbarer Grenzen durch Bereitstellen einer maximalen Wärmeübertragungsleistung zwischen dem Optikeinheitsteil und dem Stützstrukturteil konfiguriert. Die Stützstruktur umfasst eine aktive Störungsreduktionseinrichtung, wobei die aktive Störungsreduktionseinrichtung zum Reduzieren mechanischer Reststörungen, die auf die Optikeinheit infolge einer Steifigkeit des Verbindungsteils in dem mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad wirkt, konfiguriert ist.According to a second aspect of the invention, an optical imaging arrangement is thus provided, which comprises an optical unit, a tempering device and a support structure. The optical unit is configured to participate in an optical imaging process, particularly a microlithography process. The support structure supports the optical unit. The tempering device comprises an optical unit part, a support structure part and a connecting part. The optical unit part is mechanically connected to the optical unit, and the support structural part is mechanically connected to the support structure. The connecting part provides a thermal connection between the optical unit part and the support structure part. The tempering device is configured to maintain a temperature distribution within the optical unit within predefinable limits by providing maximum heat transfer performance between the optical unit part and the support structural part. The support structure includes an active noise reduction device, wherein the active interference reduction device is configured to reduce residual mechanical interference acting on the optical device due to stiffness of the connector in the at least one decoupling degree of freedom.

Es versteht sich, dass bei beliebigen der aktiven und/oder passiven Ansätze wie oben beschrieben die Optikeinheit eine beliebige gewünschte Einheit sein kann, die optisch an dem optischen Abbildungsprozess teilnimmt. Bevorzugt umfasst die Optikeinheit ein Optikelement, das konfiguriert ist zum Teilnehmen an dem optischen Abbildungsprozess. Eine derartige Optikeinheit kann beispielsweise ausschließlich durch das Optikelement gebildet werden. Bei anderen Varianten enthält die Optikeinheit weiterhin Komponenten wie etwa eine Halteeinrichtung eines derartigen Optikelements.It is understood that in any of the active and / or passive approaches as described above, the optical unit may be any desired unit that optically participates in the optical imaging process. Preferably, the optical unit comprises an optical element configured to participate in the optical imaging process. Such an optical unit can for example be formed exclusively by the optical element. In other variants, the optical unit further contains components such as a holding device of such an optical element.

Zudem kann, wie oben umrissen, die Temperiereinrichtung zum Kühlen und/oder Erwärmen der Optikeinheit verwendet werden. Typischerweise erfordern optische Abbildungsprozesse, insbesondere optische Abbildungsprozesse auf dem Gebiet der Mikrolithographie, vorwiegend eine Kühlung der Optikeinheiten. Somit ist die Temperiereinrichtung bevorzugt eine Kühleinrichtung.In addition, as outlined above, the tempering for cooling and / or heating of the optical unit can be used. Typically, optical imaging processes, particularly optical imaging processes in the field of microlithography, require predominantly cooling of the optical units. Thus, the tempering device is preferably a cooling device.

Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung im Kontext eines beliebigen gewünschten optischen Abbildungsprozesses verwendet werden kann, der mit Abbildungslicht mit einer beliebigen gewünschten Wellenlänge arbeitet. Besonders vorteilhafte Effekte werden im Kontext der sogenannten VUV-Lithographie und EUV-Lithographie erzielt. Somit ist die optische Abbildungsanordnung bevorzugt zur Verwendung in der Mikrolithographie unter Verwendung von Belichtungslicht mit einer Belichtungslichtwellenlänge in einem UV-Bereich, insbesondere in einem VUV-Bereich oder einem EUV-Bereich, konfiguriert. Somit besitzt das Belichtungslicht bevorzugt eine Belichtungslichtwellenlänge im Bereich von 100 nm bis 200 nm (VUV-Bereich) oder von 5 nm bis 20 nm (EUV-Bereich).It should be understood that the present invention may be used in the context of any desired optical imaging process that employs imaging light of any desired wavelength. Particularly advantageous effects are achieved in the context of so-called VUV lithography and EUV lithography. Thus, the optical imaging device is preferred for use in microlithography using exposure light having an exposure light wavelength in a UV region, in particular in a VUV area or an EUV area. Thus, the exposure light preferably has an exposure light wavelength in the range of 100 nm to 200 nm (VUV range) or 5 nm to 20 nm (EUV range).

Bei gewissen Varianten umfasst die optische Abbildungsanordnung eine Beleuchtungseinheit, eine Maskeneinheit, eine optische Projektionseinheit und eine Substrateinheit, wobei die Beleuchtungseinheit zum Beleuchten einer durch die Maskeneinheit aufgenommenen Maske mit dem Belichtungslicht konfiguriert ist, wobei die optische Projektionseinheit zum Übertragen eines Bilds eines auf der Maske ausgebildeten Musters auf ein von der Substrateinheit empfangenes Substrat konfiguriert ist. Die Optikeinheit bildet dann einen Teil der Beleuchtungseinheit oder der optischen Projektionseinheit. Natürlich kann eine entsprechende Konfiguration für beide Optikeinheiten in der Beleuchtungseinheit und der optischen Projektionseinheit gewählt werden.In certain variants, the optical imaging assembly comprises a lighting unit, a mask unit, an optical projection unit, and a substrate unit, wherein the lighting unit is configured to illuminate a mask captured by the mask unit with the exposure light, the projection optical unit for transmitting an image of one formed on the mask Pattern is configured on a substrate received from the substrate unit. The optical unit then forms part of the lighting unit or the optical projection unit. Of course, a corresponding configuration can be selected for both optical units in the lighting unit and the optical projection unit.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Temperieren einer Optikeinheit einer optischen Abbildungsanordnung unter Verwendung einer Temperiereinrichtung bereitgestellt, wobei die Optikeinheit durch eine Stützstruktur gestützt wird und zum Teilnehmen an einem optischen Abbildungsprozess, insbesondere einem Mikrolithographieprozess, konfiguriert ist. Das Verfahren umfasst mechanisches Verbinden des Optikeinheitsteils mit der Optikeinheit; mechanisches Verbinden des Stützstrukturteils mit der Stützstruktur; Bereitstellen einer wärmeleitenden Verbindung zwischen dem Optikeinheitsteil und dem Stützstrukturteil; und Halten einer Temperaturverteilung innerhalb der Optikeinheit innerhalb vordefinierbarer Grenzen durch Bereitstellen einer maximalen Wärmeübertragungsleistung zwischen dem Optikeinheitsteil und dem Stützstrukturteil über die wärmeleitende Verbindung. Die Entkopplung der mechanischen Störung wird zwischen dem Optikeinheitsteil und dem Stützstrukturteil in mindestens einem Entkopplungsfreiheitsgrad über die wärmeleitende Verbindung bereitgestellt. Weiterhin wird ein Wärmeübertragungsanteil der maximalen Wärmeübertragungsleistung über die wärmeleitende Verbindung auf passive Weise bereitgestellt, wobei der Wärmeübertragungsanteil mindestens 50%, bevorzugt mindestens 80%, besonders bevorzugt mindestens 90% bis 100%, der maximalen Wärmeübertragungsleistung beträgt. Der Wärmeübertragungsanteil wird bevorzugt durch Wärmeleitung und/oder durch passive Konvektion bereitgestellt.According to a third aspect of the invention, a method is provided for tempering an optical unit of an optical imaging device using a tempering device, wherein the optical device is supported by a support structure and configured to participate in an optical imaging process, in particular a microlithography process. The method includes mechanically connecting the optical unit part to the optical unit; mechanically connecting the support structure part to the support structure; Providing a thermally conductive connection between the optical unit part and the support structure part; and maintaining a temperature distribution within the optical unit within predefinable limits by providing maximum heat transfer performance between the optical unit portion and the support structure portion via the thermally conductive connection. The decoupling of the mechanical disturbance is provided between the optical unit part and the support structure part in at least one decoupling degree of freedom via the thermally conductive connection. Furthermore, a heat transfer rate of the maximum heat transfer performance is provided in a passive manner via the heat conductive connection, wherein the heat transfer rate is at least 50%, preferably at least 80%, more preferably at least 90% to 100% of the maximum heat transfer capacity. The heat transfer portion is preferably provided by heat conduction and / or by passive convection.

Wie oben umrissen, können die Ansätze zur aktiven mechanischen Störungsreduktion mit einem beliebigen gewünschten Design der Temperiereinrichtung verfolgt werden, insbesondere ohne die Maßnahmen zur passiven Entkopplung der mechanischen Störung, wie oben beschrieben. Somit wird gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung ein Verfahren zum Temperieren einer Optikeinheit einer optischen Abbildungsanordnung unter Verwendung einer Temperiereinrichtung bereitgestellt, wobei die Optikeinheit durch eine Stützstruktur gestützt wird und zum Teilnehmen an einem optischen Abbildungsprozess, insbesondere einem Mikrolithographieprozess, konfiguriert ist. Das Verfahren umfasst: mechanisches Verbinden des Optikeinheitsteils mit der Optikeinheit; mechanisches Verbinden des Stützstrukturteils mit der Stützstruktur; Bereitstellen einer thermischen Verbindung zwischen dem Optikeinheitsteil und dem Stützstrukturteil; und Halten einer Temperaturverteilung innerhalb der Optikeinheit innerhalb vordefinierbarer Grenzen durch Bereitstellen einer maximalen Wärmeübertragungsleistung zwischen dem Optikeinheitsteil und dem Stützstrukturteil über die wärmeleitende Verbindung. Weiterhin wird eine aktive Störungsreduktion bereitgestellt, um mechanische Reststörungen zu reduzieren, die auf die Optikeinheit infolge einer Steifigkeit der wärmeleitenden Verbindung in dem mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad wirken.As outlined above, the approaches to active mechanical noise reduction can be followed with any desired design of the tempering device, particularly without the measures for passive decoupling of the mechanical disturbance, as described above. Thus, according to a fourth aspect of the invention, there is provided a method of tempering an optical unit of an optical imaging device using a tempering device, wherein the optical device is supported by a support structure and configured to participate in an optical imaging process, in particular a microlithography process. The method comprises: mechanically connecting the optical unit part to the optical unit; mechanically connecting the support structure part to the support structure; Providing a thermal connection between the optical unit part and the support structure part; and maintaining a temperature distribution within the optical unit within predefinable limits by providing maximum heat transfer performance between the optical unit portion and the support structure portion via the thermally conductive connection. Furthermore, an active noise reduction is provided to reduce residual mechanical noise acting on the optical unit due to a stiffness of the thermally conductive connection in the at least one decoupling degree of freedom.

Mit diesen Verfahren können die Gegenstände, Varianten und Vorteile, wie oben im Kontext der optischen Abbildungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung umrissen, in dem gleichen Ausmaß erzielt werden, so dass insofern explizit auf die oben gemachten Feststellungen Bezug genommen wird.With these methods, the objects, variants, and advantages outlined above in the context of the optical imaging arrangement according to the present invention can be achieved to the same extent, so that reference is made explicitly to the above findings.

Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung gemäß einem fünften Aspekt ein optisches Abbildungsverfahren, wobei während des Belichtungsprozesses eine Optikeinheit der optischen Abbildungsanordnung unter Verwendung eines Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung getempert wird. Während des Belichtungsprozesses wird eine Optikeinheit der optischen Abbildungsanordnung unter Verwendung eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung temperiert. Auch mit diesem Verfahren können die Gegenstände, Varianten und Vorteile, wie oben im Kontext der optische Abbildungsanordnungen gemäß der vorliegenden Erfindung umrissen, in dem gleichen Ausmaß erzielt werden, so dass insofern explizit auf die oben gemachten Feststellungen Bezug genommen wird.Finally, the present invention according to a fifth aspect relates to an optical imaging method wherein, during the exposure process, an optical unit of the optical imaging device is annealed using a method according to the present invention. During the exposure process, an optical unit of the optical imaging assembly is tempered using a method according to the present invention. Also with this method, the objects, variants and advantages as outlined above in the context of the optical imaging arrangements according to the present invention can be achieved to the same extent, so that reference is explicitly made to the statements made above.

Weitere Aspekte und Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die sich auf die beigefügten Figuren bezieht. Alle Kombinationen der offenbarten Merkmale, ob explizit in den Ansprüchen aufgeführt oder nicht, liegen innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung.Further aspects and embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the following description of preferred embodiments, which refers to the attached figures. All combinations of the disclosed features, whether explicitly set forth in the claims or not, are within the scope of the invention.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1 ist eine schematische, teilweise geschnittene Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer optischen Abbildungsanordnung gemäß der Erfindung, mit der bevorzugte Ausführungsformen von Verfahren gemäß der Erfindung ausgeführt werden können. 1 Figure 4 is a schematic, partially sectioned view of a preferred embodiment of an optical imaging assembly according to the invention, with which preferred embodiments of methods according to the invention can be carried out.

2 ist eine schematische Schnittdarstellung eines Teils der optischen Abbildungsanordnung von 1. 2 is a schematic sectional view of a part of the optical imaging arrangement of 1 ,

3 ist eine schematische Schnittdarstellung eines Teils einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der optischen Abbildungsanordnung gemäß der Erfindung. 3 Figure 4 is a schematic sectional view of part of another preferred embodiment of the optical imaging device according to the invention.

4 ist eine schematische Schnittdarstellung eines Teils einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der optischen Abbildungsanordnung gemäß der Erfindung. 4 Figure 4 is a schematic sectional view of part of another preferred embodiment of the optical imaging device according to the invention.

5 ist ein Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform eines optischen Abbildungsverfahrens gemäß der Erfindung einschließlich einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens zum Temperieren einer Optikeinheit gemäß der Erfindung, das mit der optischen Abbildungsanordnung von 1 ausgeführt werden kann. 5 FIG. 12 is a block diagram of a preferred embodiment of an optical imaging method according to the invention, including a preferred embodiment of a method for controlling the temperature of an optical unit according to the invention associated with the optical imaging arrangement of FIG 1 can be executed.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen einer optischen Abbildungsanordnung 101 gemäß der Erfindung, mit der bevorzugte Ausführungsformen von Verfahren gemäß der Erfindung ausgeführt werden können, unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 beschrieben. Zur Erleichterung des Verständnisses der folgenden Erläuterungen wird in den Figuren ein xyz-Koordinatensystem eingeführt, wobei die z-Richtung die vertikale Richtung (d. h. die Richtung der Schwerkraft) bezeichnet.Hereinafter, preferred embodiments of an optical imaging device will be described 101 according to the invention, with the preferred embodiments of methods according to the invention can be carried out, with reference to the 1 to 5 described. In order to facilitate understanding of the following explanations, an xyz coordinate system is introduced in the figures, the z direction designating the vertical direction (ie, the direction of gravity).

1 ist eine hochschematische, nicht maßstabsgetreue Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der optischen Abbildungsanordnung gemäß der Erfindung in der Form einer Mikrolithographievorrichtung 101, die mit Belichtungslicht im VUV-Bereich bei einer Wellenlänge von 193 nm arbeitet. 1 is a highly schematic, not to scale representation of a preferred embodiment of the optical imaging device according to the invention in the form of a microlithography device 101 which works with exposure light in the VUV range at a wavelength of 193 nm.

Die Mikrolithographieeinrichtung 101 umfasst eine Beleuchtungseinheit 102, eine Maskeneinheit in der Form einer Maskentischs 103, und eine optische Projektionseinheit in der Form eines an Objektivs 104 mit einer optischen Achse 104.1 und einer Substrateinheit in der Form eines Wafertischs 105. Die Beleuchtungseinheit 102 beleuchtet eine auf der Maskentisch 103 angeordnete Maske 103.1 mit einem Projektionslichtstrahl (nicht näher gezeigt) von Belichtungslicht mit einer Wellenlänge von 193 nm. Ein Projektionsmuster ist auf der Maske 104.3 ausgebildet, das mit dem Projektionslichtstrahl über die Optikelemente 107 bis 109 einer innerhalb des Objektivs 104 angeordneten Optikelementgruppe 106 auf ein Substrat in der Form eines auf dem Wafertisch 105 angeordneten Wafer 105.1 projiziert wird.The microlithography device 101 includes a lighting unit 102 , a mask unit in the form of a mask table 103 , and an optical projection unit in the form of an objective 104 with an optical axis 104.1 and a substrate unit in the form of a wafer table 105 , The lighting unit 102 Illuminates one on the mask table 103 arranged mask 103.1 with a projection light beam (not shown in detail) of exposure light having a wavelength of 193 nm. A projection pattern is on the mask 104.3 formed with the projection light beam on the optical elements 107 to 109 one inside the lens 104 arranged Optikelementgruppe 106 on a substrate in the shape of one on the wafer table 105 arranged wafers 105.1 is projected.

Die Optikelemente 107 bis 109 der Optikelementgruppe 106 werden innerhalb des Gehäuses 104.2 des Objektivs 104 gehalten, das auf schwingungsisolierte Weise auf eine Stützstruktur 110 gestützt wird. Aufgrund der Arbeitswellenlänge von 193 nm sind die Optikelemente 107 bis 109 refraktive Optikelemente wie etwa Linsen oder dergleichen. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Ausführungsformen der Erfindung ein beliebiger Typ von Optikelementen (refraktiv, reflektiv und diffraktiv) alleine oder in beliebiger Kombination verwendet werden kann.The optical elements 107 to 109 the Opticsementgruppe 106 be inside the case 104.2 of the lens 104 held in a vibration-isolated manner on a support structure 110 is supported. Due to the working wavelength of 193 nm, the optical elements are 107 to 109 Refractive optical elements such as lenses or the like. It should be understood, however, that in other embodiments of the invention, any type of optical element (refractive, reflective, and diffractive) may be used alone or in any combination.

Die Mikrolithographievorrichtung 101 ist ein Immersionssystem. In einer Immersionszone 110 ist ein flüssiges Immersionsmedium 101.1, beispielsweise hochreines Wasser oder dergleichen, zwischen den Wafer 105.1 und dem letzten Linsenelement 109 angeordnet. Innerhalb der Immersionszone 110 ist ein Immersionsbad aus dem Immersionsmedium 110.1 einerseits nach unten durch mindestens den Teil des Wafers 105.1, der aktuell belichtet werden soll, vorgesehen. Die seitliche Begrenzung in dem Immersionsbad wird zumindest teilweise durch einen Immersionsrahmen 110.2 (typischerweise auch als Immersionshaube bezeichnet) bereitgestellt. Mindestens der Teil des letzten Linsenelements 109, der während der Belichtung optisch verwendet wird, und der Teil des letzten Linsenelements 109, der auf der Außenseite des Objektivs 104 liegt, wird in das Immersionsbad eingetaucht.The microlithography device 101 is an immersion system. In an immersion zone 110 is a liquid immersion medium 101.1 For example, high purity water or the like, between the wafers 105.1 and the last lens element 109 arranged. Within the immersion zone 110 is an immersion bath from the immersion medium 110.1 on the one hand down through at least the part of the wafer 105.1 which is to be currently exposed. The lateral boundary in the immersion bath is at least partially covered by an immersion frame 110.2 (also typically referred to as immersion hood). At least the part of the last lens element 109 which is optically used during the exposure and the part of the last lens element 109 on the outside of the lens 104 is immersed in the immersion bath.

Die anhaltende Miniaturisierung von unter Verwendung der Abbildungsvorrichtung 101 herzustellenden Halbleiterbauelementen und somit die fortgeschrittenen Anforderungen hinsichtlich der optischen Auflösung der Abbildungsvorrichtung 101 führen zu sehr strengen Anforderungen bezüglich der relativen Position zwischen den Komponenten der am Belichtungsprozess teilnehmenden optischen Abbildungsvorrichtung 101 sowie der Verformung der individuellen Komponenten im Laufe des ganzen Abbildungsprozesses.The continued miniaturization of using the imaging device 101 Semiconductor devices to be manufactured and thus the advanced requirements for the optical resolution of the imaging device 101 lead to very strict requirements regarding the relative position between the components of the optical imaging device participating in the exposure process 101 and the deformation of the individual components throughout the imaging process.

Um diese zunehmend strengeren Anforderungen selbst unter dem Einfluss mechanischer Störungen wie etwa Schwingungen zu erfüllen, ist es typischerweise notwendig, die räumliche Beziehung zwischen gewissen Komponenten der optischen Abbildungsanordnung 101 zumindest intermittierend zu erfassen und die Position mindestens einer der Komponenten der optischen Abbildungsanordnung 101 als Funktion des Ergebnisses dieses Erfassungsprozesses zu verstellen. Ähnliches gilt für die Verformung von mindestens einigen dieser Komponenten der optischen Abbildungsanordnung 101.To meet these increasingly stringent requirements even under the influence of mechanical disturbances such as vibrations, it is typically necessary to understand the spatial relationship between certain components of the optical imaging array 101 at least intermittently detect and the position of at least one of the components of the optical imaging arrangement 101 as a function of the result of this registration process. The same applies to the deformation of at least some of these components of the optical imaging arrangement 101 ,

Solche aktiven Lösungen erfordern jedoch typischerweise aktive Systeme, die eine große Anzahl an Aktuatoren und Sensoren usw. umfassen. Die Wärmeableitung dieser Komponenten erhöht zunehmend thermische Probleme, die in der Abbildungsanordnung 101 entstehen, insbesondere falls sich diese Komponenten innerhalb des die Optikelemente 107 bis 109 aufnehmenden Gehäuses 104.2 befinden.However, such active solutions typically require active systems that include a large number of actuators and sensors, and so on. The heat dissipation of these components increasingly increases thermal problems in the imaging assembly 101 arise, especially if these components within the optical elements 107 to 109 receiving housing 104.2 are located.

Wie oben umrissen liegt typischerweise die zulässige Wärmeabgabe pro Optikkomponente in einem Mikrolithographiegerät in der Größenordnung von 100 mW oder weniger für die Abbildungsvorrichtung 101. Zur Behandlung solcher thermischen Probleme umfasst die Abbildungsvorrichtung 101 ein Temperierungssystem 111, das unter anderem einen Kühlmantel 112 umfasst, der am Außenumfang des Gehäuses 104.2 angeordnet ist. Der Kühlmantel 112 wird auch an der Stützstruktur 110 gestützt und arbeitet auf herkömmliche Weise (die hier nicht ausführlicher erläutert wird), um Wärme von dem Objektiv 102 zu abzuführen.As outlined above, the allowable heat output per optical component in a microlithography device is typically on the order of 100 mW or less for the imaging device 101 , For treating such thermal problems, the imaging device includes 101 a tempering system 111 , including a cooling jacket 112 includes, on the outer circumference of the housing 104.2 is arranged. The cooling jacket 112 will also be on the support structure 110 supported and operates in a conventional manner (which will not be explained in more detail here) to heat from the lens 102 to dissipate.

Wie nachfolgend am Beispiel einer Optikeinheit 113 ausführlicher erläutert werden wird, die das Optikelement 107 umfasst, erfordern gewisse Optikeinheiten, die an dem optischen Abbildungsprozess teilnehmen, eine zusätzliches und/oder separates Temperieren, um in dem Belichtungsprozess die erforderlichen strengen Temperaturverteilungsgrenzen aufrechtzuerhalten. Das Temperieren, insbesondere das Kühlen, der Optikeinheit 113 kann beispielsweise aufgrund der Tatsache notwendig sein, dass die Optikeinheit 113 eine aktive Optikeinheit ist, die mehrere Aktuatoren umfasst, die das Optikelement 107 verstellen, sowie assoziierte Sensoren, die den tatsächlichen Status des Optikelements erfassen, die zu einer spürbaren Wärmeabgabe im Bereich des Optikelements 107 führen.As below using the example of an optical unit 113 will be explained in more detail that the optical element 107 Certain optical units that participate in the optical imaging process require additional and / or separate tempering to maintain the required strict temperature distribution limits in the exposure process. The tempering, in particular the cooling, of the optical unit 113 may be necessary, for example, due to the fact that the optical unit 113 is an active optical unit that includes a plurality of actuators that the optical element 107 Adjusted, as well as associated sensors that detect the actual status of the optical element, leading to a noticeable heat dissipation in the region of the optical element 107 to lead.

Zur Bereitstellung eines Temperierens der Optikeinheit 113 umfasst das Temperierungssystem 110 weiterhin eine Temperiereinrichtung 114. Die Temperiereinrichtung 114 umfasst einen Optikeinheitsteil 114.1, einen Stützstrukturteil 114.2 und einen Verbindungsteil 114.3 (in 1 nur stark schematisch dargestellt). Der Optikeinheitsteil 114.1 ist mechanisch mit der Optikeinheit 113 verbunden, während der Stützstrukturteil 114.2 mechanisch mit der Stützstruktur 110 verbunden ist. Der Verbindungsteil 114.3 liefert eine wärmeleitende Verbindung zwischen dem Optikeinheitsteil 114.1 und dem Stützstrukturteil 114.2.To provide a tempering of the optical unit 113 includes the tempering system 110 furthermore a tempering device 114 , The tempering device 114 includes an optical unit part 114.1 , a support structure part 114.2 and a connecting part 114.3 (in 1 only shown very schematically). The optical unit part 114.1 is mechanical with the optical unit 113 connected while the support structure part 114.2 mechanically with the support structure 110 connected is. The connecting part 114.3 provides a heat conducting connection between the optical unit part 114.1 and the support structure part 114.2 ,

Die Temperiereinrichtung 114 ist zum Halten einer Temperaturverteilung innerhalb der Optikeinheit 113 innerhalb vordefinierbarer Grenzen durch Bereitstellen einer maximalen Wärmeübertragungsleistung HTP_max zwischen dem Optikeinheitsteil 114.1 und dem Stützstrukturteil 114.2 über den Verbindungsteil 114.3 konfiguriert. In dem vorliegenden Beispiel liefert der Verbindungsteil 114.3 die ganze maximale Wärmeübertragungsleistung HTP_max (d. h. einen Wärmeübertragungsanteil von 100% der maximalen Wärmeübertragungsleistung HTP_max) auf passive Weise, wie unten ausführlicher erläutert werden wird. Über diesen Ansatz mit einer rein passiven Wärmeübertragung durch den Verbindungsteil 114.3 kann die allgemein unerwünschte Einführung von mechanischen Störungen wie etwa Schwingungen in die Optikeinheit 113 infolge dieser Wärmeübertragung auf vorteilhafte Weise eliminiert werden.The tempering device 114 is for holding a temperature distribution within the optical unit 113 within predefinable limits by providing a maximum heat transfer capacity HTP _max between the optical unit part 114.1 and the support structure part 114.2 over the connecting part 114.3 configured. In the present example, the connector provides 114.3 the total maximum heat transfer power HTP _max (ie a heat transfer rate of 100% of the maximum heat transfer capacity HTP _max ) in a passive manner, as will be explained in more detail below. About this approach with a purely passive heat transfer through the connecting part 114.3 may be the generally unwanted introduction of mechanical disturbances such as vibrations in the optical unit 113 be eliminated as a result of this heat transfer in an advantageous manner.

Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Ausführungsformen die Wärmeübertragung durch den Verbindungsteil 114.3 eventuell auch einen kleinen Anteil an aktiver Wärmeübertragung (z. B. durch Zwangskonvektion) beinhalten kann. In jedem Fall ist der Verbindungsteil 114.3 zum Bereitstellen eines Wärmeübertragungsanteils von mindestens 50%, bevorzugt mindestens 80%, besonders bevorzugt mindestens 90% bis 100%, der maximalen Wärmeübertragungsleistung HTP_max konfiguriert.It is understood, however, that in other embodiments, the heat transfer through the connecting part 114.3 may also include a small amount of active heat transfer (eg, by forced convection). In any case, the connecting part 114.3 for providing a heat transfer rate of at least 50%, preferably at least 80%, more preferably at least 90% to 100%, of the maximum heat transfer capacity HTP _max configured.

Wie nachfolgend erläutert werden wird, ist zum weiteren Reduzieren des Ausmaßes an unerwünschter mechanischer Störung (z. B. Schwingung), die in die Optikeinheit 113 eingeführt wird, der Verbindungsteil 114.3 weiterhin zum Bereitstellen einer Entkopplung der mechanischen Störung zwischen dem Optikeinheitsteil 114.1 und dem Stützstrukturteil 114.2 in mindestens einem Entkopplungsfreiheitsgrad konfiguriert.As will be explained below, to further reduce the amount of unwanted mechanical disturbance (eg, vibration) entering the optical unit 113 is introduced, the connecting part 114.3 further for providing decoupling of the mechanical interference between the optical unit part 114.1 and the support structure part 114.2 configured in at least one decoupling degree of freedom.

Es versteht sich, dass der Verbindungsteil 114.3 eine Entkopplung der mechanischen Störung in einer beliebigen gewünschten Anzahl an Freiheitsgraden im Raum bis zu allen sechs Freiheitsgraden im Raum bereitstellen kann. Bei bestimmten Ausführungsformen ist je nach dem optischen Abbildungsprozess und seiner Empfindlichkeit gegenüber Störungen die Entkopplung in gewissen Freiheitsgraden möglicherweise weniger fortgeschritten oder entfällt in gewissen Freiheitsgraden sogar, in denen eine durch eine Störung induzierte relative Bewegung oder Verformung der Optikeinheit 113 nur einen vernachlässigbaren Effekt auf die Abbildungsgenauigkeit hat, die für den mit der optischen Abbildungsvorrichtung 101 durchzuführenden spezifischen optischen Abbildungsprozess erforderlich ist. Beispielsweise ist bei dem vorliegenden Beispiel aus dem Gebiet der Mikrolithographie eine Bildverschiebung in der Bildebene üblicherweise viel kritischer als eine Verschiebung der Fokusebene. Somit wird eine Entkopplung bevorzugt in Freiheitsgraden bereitgestellt, die für eine derartige Verschiebung in der Bildebene relevant sind, während eventuell eine Entkopplung in Freiheitsgraden, die für eine Fokusebenenverschiebung relevant sind, vernachlässigt oder weggelassen wird.It is understood that the connecting part 114.3 provide decoupling of the mechanical disturbance in any desired number of degrees of freedom in space up to all six degrees of freedom in space. In certain embodiments, depending on the optical imaging process and its susceptibility to interference, decoupling may be less advanced in certain degrees of freedom, or may even be absent in certain degrees of freedom, including interference-induced relative motion or deformation of the optical unit 113 has only a negligible effect on the imaging accuracy associated with that with the optical imaging device 101 required specific optical imaging process is required. For example, in the present example in the field of microlithography, an image shift in the image plane is usually much more critical than a shift of the focal plane. Thus, a Decoupling is preferably provided in degrees of freedom relevant to such a shift in the image plane, while eventually neglecting or omitting decoupling in degrees of freedom relevant to a focal plane shift.

Wie aus 2 ersichtlich ist, wird im vorliegenden Beispiel ein besonders hoher Grad an Entkopplung der mechanischen Störung zwischen dem Optikeinheitsteil 114.1 und dem Stützstrukturteil 114.2 in allen sechs Freiheitsgraden dadurch erzielt, dass der Verbindungsteil 114.3 ein Bad 114.4 aus flüssigem Material 114.5 umfasst. Dazu umfasst der Stützstrukturteil 114.2 einen Aufnahmeteil 114.6, während der Optikeinheitsteil 114.1 einen Vorsprung 114.7 umfasst. Der Aufnahmeteil 114.6 bildet eine Aufnahme 114.8, die das Bad 114.4 aus flüssigem Material 114.5 aufnimmt. Der Vorsprung 114.7 taucht in das Bad 114.4 aus flüssigem Material 114.5 ein, so dass das Bad 114.4 aus flüssigem Material sowohl den Optikeinheitsteil 114.1 als auch den Stützstrukturteil 114.2 kontaktiert, um die wärmeleitende Verbindung zwischen den letzteren bereitzustellen.How out 2 can be seen, in the present example, a particularly high degree of decoupling of the mechanical interference between the optical unit part 114.1 and the support structure part 114.2 achieved in all six degrees of freedom, that the connecting part 114.3 a bath 114.4 made of liquid material 114.5 includes. This includes the support structure part 114.2 a recording part 114.6 while the optical unit part 114.1 a lead 114.7 includes. The recording part 114.6 makes a recording 114.8 that the bath 114.4 made of liquid material 114.5 receives. The lead 114.7 dives into the bathroom 114.4 made of liquid material 114.5 one, leaving the bathroom 114.4 made of liquid material, both the optical unit part 114.1 as well as the support structure part 114.2 contacted to provide the heat conductive connection between the latter.

Im vorliegenden Beispiel erfahren der Optikeinheitsteil 114.1 und der Stützstrukturteil 114.2 während des normalen Betriebs der optischen Abbildungsanordnung 101 eine jeweilige maximale relative Bewegung in einem beliebigen der sechs Freiheitsgrade. Um eine zuverlässige Entkopplung der mechanischen Störung zwischen dem Optikeinheitsteil 114.1 und dem Stützstrukturteil 114.2 zu erzielen, wird ein Kontakt zwischen Optikeinheitsteil 114.1 und dem Stützstrukturteil 114.2 unter beliebigen normalen Betriebsbedingungen der optischen Abbildungsanordnung 101 vermieden. Dazu wird ein Spielraum zwischen dem Aufnahmeteil 114.6 und dem Vorsprung 114.7 in jedem dieser sechs Freiheitsgrade vorgesehen. Der Spielraum in dem jeweiligen Freiheitsgrad ist derart konfiguriert, dass der Aufnahmeteil 114.6 und der Vorsprung 114.7 einander bei der maximalen relativen Bewegung in dem jeweiligen Freiheitsgrad nicht kontaktieren. Somit wird in dem vorliegenden Beispiel eine Entkopplung der mechanischen Störung in dem Sinne der vorliegenden Anmeldung in allen Freiheitsgraden erzielt.In the present example, the optical unit part learns 114.1 and the support structure part 114.2 during normal operation of the optical imaging assembly 101 a respective maximum relative movement in any of the six degrees of freedom. To a reliable decoupling of the mechanical interference between the optical unit part 114.1 and the support structure part 114.2 to achieve is a contact between the optical unit part 114.1 and the support structure part 114.2 under any normal operating conditions of the optical imaging assembly 101 avoided. This is a margin between the receiving part 114.6 and the lead 114.7 provided in each of these six degrees of freedom. The margin in the respective degree of freedom is configured such that the receiving part 114.6 and the lead 114.7 Do not contact each other at the maximum relative movement in the respective degree of freedom. Thus, in the present example, a decoupling of the mechanical disturbance in the sense of the present application in all degrees of freedom is achieved.

Es versteht sich, dass der Grad der Entkopplung der mechanischen Störung von der dynamischen Viskosität DV des verwendeten flüssigen Materials 114.5 abhängt, während die maximale Wärmeübertragungsleistung HTP_max, die überwiegend erzielt werden kann, von den thermischen Eigenschaften, insbesondere der Wärmeleitfähigkeit TC, des flüssigen Materials 114.5 abhängt.It is understood that the degree of decoupling of the mechanical disturbance from the dynamic viscosity DV of the liquid material used 114.5 depends, while the maximum heat transfer capacity HTP _max , which can be predominantly achieved, of the thermal properties, in particular the thermal conductivity TC, of the liquid material 114.5 depends.

In dem vorliegenden Beispiel liegt bei Verwendung eines flüssigen Materials als das passive Wärmeübertragungsmedium eine Kombination aus Wärmeübertragung durch Wärmeleitung und passive Konvektion des flüssigen Materials vor. Das Verhältnis des Anteils an Wärmeleitung und des Anteils an passiver Konvektion hängt unter anderem von der Viskosität des flüssigen Materials 114.5 ab. Je niedriger die Viskosität des flüssigen Materials 114.5 ist, desto ausgeprägter wird die passive natürliche Konvektion und umso höher wird der Anteil der Wärmeübertragung durch passive natürliche Konvektion sein.In the present example, when using a liquid material as the passive heat transfer medium, there is a combination of heat transfer by conduction and passive convection of the liquid material. The ratio of the proportion of heat conduction and the proportion of passive convection depends inter alia on the viscosity of the liquid material 114.5 from. The lower the viscosity of the liquid material 114.5 The more pronounced is the passive natural convection and the higher will be the proportion of heat transfer by passive natural convection.

Im vorliegenden Beispiel können besonders vorteilhafte Eigenschaften dadurch erzielt werden, dass das flüssige Material 114.5 ein flüssiges Metallmaterial ist. Genauer gesagt ist das flüssige Material 114.5 eine eutektische Legierung aus Gallium (Ga), Indium (In) und Zinn (Sn) mit einer Zusammensetzung von 68 Masse-% bis 69 Masse-% Gallium (Ga), 21 Masse-% bis 22 Masse-% Indium (In) und 9,5 Masse-% bis 10,5 Masse-% Zinn (Sn). Ein derartiges Material, z. B. das flüssige Material Galinstan^®, besitzt eine Wärmeleitfähigkeit von etwa TC = 16,5 W/(m·K), eine dynamische Viskosität von etwa DV = 2,4 mPa·s und einen Dampfdruck VP bei Raumtemperatur RT (d. h. 20°C) von unter 1 μPa.In the present example, particularly advantageous properties can be achieved in that the liquid material 114.5 is a liquid metal material. More specifically, the liquid material 114.5 an eutectic alloy of gallium (Ga), indium (In) and tin (Sn) having a composition of 68% to 69% gallium (Ga), 21% to 22% indium (In) and 9.5% by mass to 10.5% by mass of tin (Sn). Such a material, for. ^Example , the liquid material Galinstan ^® , has a thermal conductivity of about TC = 16.5 W / (m · K), a dynamic viscosity of about DV = 2.4 mPa · s and a vapor pressure VP at room temperature RT (ie 20 ° C) of less than 1 μPa.

Es versteht sich, dass bei anderen Ausführungsformen ein beliebiges anderes geeignetes flüssiges Material verwendet werden kann, das solche vorteilhaften Eigenschaften wie etwa geringe dynamische Viskosität DV, hohe Wärmeleitfähigkeit TC und einen niedrigen Dampfdruck VP bereitstellt. Somit kann beispielsweise das flüssige Material 114.5 auch ein anderes auf Gallium (Ga) basierendes flüssiges Metall, eine andere eutektische Legierung aus Gallium (Ga), Indium (In) und Zinn (Sn) oder irgendeines der oben erwähnten anderen flüssigen Materialien sein. Solche Materialien liefern typischerweise besonders gute Eigenschaften bei dem jeweiligen Grad an dynamischer Viskosität, Wärmeleitfähigkeit und Dampfdruck.It is understood that in other embodiments, any other suitable liquid material may be used that provides such advantageous properties as low dynamic viscosity DV, high thermal conductivity TC, and low vapor pressure VP. Thus, for example, the liquid material 114.5 also another gallium (Ga) based liquid metal, another eutectic alloy of gallium (Ga), indium (In) and tin (Sn), or any of the other liquid materials mentioned above. Such materials typically provide particularly good properties at the particular level of dynamic viscosity, thermal conductivity, and vapor pressure.

Um besonders hohe Grade an Wärmeübertragungsleistung bereitzustellen, besitzt das jeweilige flüssige Material 114.5 bevorzugt eine Wärmeleitfähigkeit TC, die so hoch wie möglich ist. Bevorzugt besitzt das flüssige Material 114.5 eine Wärmeleitfähigkeit TC über 2 W/(m·K), bevorzugt über 15 W/(m·K). Bei gewissen Ausführungsformen besitzt das flüssige Material 114.5 eine Wärmeleitfähigkeit TC von 2 W/(m·K) bis 30 W/(m·K), bevorzugt von 10 W/(m·K) bis 20 W/(m·K), besonders bevorzugt von 14 W/(m·K) bis 18 W/(m·K).To provide particularly high levels of heat transfer performance, the respective liquid material possesses 114.5 prefers a thermal conductivity TC which is as high as possible. Preferably, the liquid material has 114.5 a thermal conductivity TC above 2 W / (m · K), preferably above 15 W / (m · K). In certain embodiments, the liquid material has 114.5 a thermal conductivity TC of 2 W / (m · K) to 30 W / (m · K), preferably from 10 W / (m · K) to 20 W / (m · K), particularly preferably 14 W / (m · K) to 18 W / (m · K).

Um einen hohen Grad an Entkopplung der mechanischen Störung aufgrund geringer dynamischer Viskosität bereitzustellen, besitzt das jeweilige flüssige Material 114.5 weiterhin eine dynamische Viskosität DV, die so gering wie möglich ist. Bevorzugt besitzt das flüssige Material eine dynamische Viskosität DV unter 5 mPa·s, bevorzugt unter 3 mPa·s. Bei gewissen Ausführungsformen besitzt das flüssige Material eine dynamische Viskosität DV von 1 mPa·s bis 10 mPa·s, besonders bevorzugt von 1,5 mPa·s bis 5 mPa·s, ganz besonders bevorzugt von 2 mPa·s bis 3 mPa·s.In order to provide a high degree of decoupling of the mechanical disturbance due to low dynamic viscosity, the respective liquid material has 114.5 continue to have a dynamic viscosity DV that is as low as possible. Preferably, the liquid material has a dynamic viscosity DV below 5 mPa · s, preferably below 3 mPa · s. In certain embodiments, the liquid material has a dynamic viscosity DV of from 1 mPa.s to 10 mPa.s, more preferably from 1.5 mPa.s to 5 mPa.s, most preferably from 2 mPa.s to 3 mPa.s. ,

Zudem besitzt das jeweilige flüssige Material 114.5 bevorzugt einen niedrigen Dampfdruck VP bei Raumtemperatur RT, was die Handhabung des flüssigen Materials 114.5 stark erleichtert. Zudem, wenn überhaupt, bewirkt ein derartiges flüssiges Material 114.5 mit einem derartigen geringen Dampfdruck VP nur wenige Probleme beim Verhindern einer Kontamination des optischen Systems (insbesondere Kontamination der Optikelemente 107 bis 109 der Optikelementgruppe 106) durch Ausgasen des flüssigen Materials 114.5. Bevorzugt besitzt das jeweilige flüssige Material 114.5 einen Dampfdruck VP bei Raumtemperatur RT von unter 20 μPa, bevorzugt unter 10 μPa, besonders bevorzugt unter 1 μPa.In addition, has the respective liquid material 114.5 prefers a low vapor pressure VP at room temperature RT, which facilitates the handling of the liquid material 114.5 greatly relieved. In addition, if any, causes such a liquid material 114.5 with such a low vapor pressure VP only few problems in preventing contamination of the optical system (in particular contamination of the optical elements 107 to 109 the Opticsementgruppe 106 ) by outgassing of the liquid material 114.5 , The respective liquid material preferably has 114.5 a vapor pressure VP at room temperature RT of less than 20 μPa, preferably less than 10 μPa, more preferably less than 1 μPa.

In dem vorliegenden Beispiel ist das Bad 114.4 aus flüssigem Material 114.5 so konfiguriert, dass unter beliebigen normalen Betriebsbedingungen der optischen Abbildungsvorrichtung 101 ein ausreichend großflächiger Kontakt zwischen dem flüssigen Material 114.5 und der Stützstruktur 114.2 sowie dem Optikeinheitsteil 114.1 existiert. Insbesondere ist das Bad 114.4 aus flüssigem Material 114.5 derart ausgelegt, dass ein Querschnitt des Bads 114.4 aus flüssigem Material in einer Ebene senkrecht zur Richtung der Wärmeübertragung zwischen dem Optikeinheitsteil 114.1 und dem Stützstrukturteil 114.2, d. h. der Wärmeübertragungsquerschnitt des Bads 114.4 aus flüssigem Material 114.5, ausreichend groß ist, um die Wärmeübertragungsleistung bereitzustellen, die notwendig ist, um den gewünschten Wärmetransfer zwischen dem Optikeinheitsteil 114.1 und dem Stützstrukturteil 114.2 zu erzielen.In the present example, the bath is 114.4 made of liquid material 114.5 configured so that under any normal operating conditions of the optical imaging device 101 a sufficiently large-area contact between the liquid material 114.5 and the support structure 114.2 as well as the optical unit part 114.1 exist. In particular, the bathroom 114.4 made of liquid material 114.5 designed so that a cross section of the bath 114.4 of liquid material in a plane perpendicular to the direction of heat transfer between the optical unit part 114.1 and the support structure part 114.2 ie the heat transfer cross section of the bath 114.4 made of liquid material 114.5 is sufficiently large to provide the heat transfer performance necessary to achieve the desired heat transfer between the optical unit part 114.1 and the support structure part 114.2 to achieve.

Wie aus 3 ersichtlich ist, kann bei anderen Ausführungsformen beispielsweise der Stützstrukturteil 114.2 mehrere Aufnahmen 114.8 umfassen, und der Optikeinheitsteil 114.1 kann mehrere Vorsprünge 114.7 umfassen, die nach Art eines Kamms angeordnet sind. Jeder Vorsprung 114.7 taucht in ein Bad 114.4 aus flüssigem Material 114.5, das in der zugeordneten Aufnahme 114.8 aufgenommen ist. Dadurch können der Wärmeübertragungsquerschnitt und somit die Wärmeübertragungsleistung auf einfache Weise vergrößert werden. Die Anordnung der Vorsprünge 114.7 nach Art eines Kamms besitzt den zusätzlichen Vorteil, dass ein Zwischenraum zwischen zwei derartigen Vorsprüngen 114.7 leicht derart konfiguriert werden kann, dass er das Entweichen der Flüssigkeit 114.5 aus dem Bad 114.4 verhindert. Abdichteinrichtungen 114.9 sind dann lediglich an den externen Grenzflächen vorzusehen.How out 3 can be seen, in other embodiments, for example, the support structure part 114.2 several shots 114.8 include, and the optical unit part 114.1 can have several projections 114.7 comprise, which are arranged in the manner of a comb. Every lead 114.7 dives into a bath 114.4 made of liquid material 114.5 that in the associated recording 114.8 is included. As a result, the heat transfer cross section and thus the heat transfer performance can be increased in a simple manner. The arrangement of the projections 114.7 in the manner of a comb has the additional advantage that a gap between two such projections 114.7 can be easily configured so that it can escape the liquid 114.5 from the bathroom 114.4 prevented. sealing devices 114.9 are then provided only at the external interfaces.

Es versteht sich, dass je nach der Temperaturverteilung über der Optikeinheit 113 und der Verteilung der über die Optikeinheit 113 bereitzustellenden Temperierungsleistung die Temperiereinrichtung 114 eventuell möglicherweise nur auf lokal konzentrierte Weise bereitgestellt wird (z. B. ein beschränkter, vergleichsweise kleiner Anteil der Optikeinheit 113). Im vorliegenden Beispiel erstrecken sich der Aufnahmeteil 114.6 und der Vorsprung 114.7 in einer Umfangsrichtung der Optikeinheit 113.It is understood that, depending on the temperature distribution across the optical unit 113 and the distribution of the over the optical unit 113 Temperierungsleistung to be provided the tempering 114 possibly possibly only provided in a locally concentrated manner (eg a limited, comparatively small portion of the optical unit 113 ). In the present example, the receiving part extend 114.6 and the lead 114.7 in a circumferential direction of the optical unit 113 ,

Eine besonders hohe Wärmeübertragungsleistung wird erzielt, falls sich die Temperiereinrichtung 114 über im Wesentlichen den ganzen Umfang der Optikeinheit 113 erstreckt. Bei anderen Ausführungsformen können eine oder mehrere derartige Temperiereinrichtungen 114, die sich nur über einen Anteil des Umfangs der Optikeinheit 113 erstrecken, am Umfang der Optikeinheit 113 vorgesehen werden. Im Fall von mehreren derartigen Temperiereinrichtungen 114 können jene in einer gleichmäßigen oder in einer ungleichmäßigen Verteilung entlang des Umfangs der Optikeinheit angeordnet sein.A particularly high heat transfer performance is achieved if the tempering 114 over substantially the entire circumference of the optical unit 113 extends. In other embodiments, one or more such tempering devices 114 that cover only a portion of the scope of the optics unit 113 extend, on the circumference of the optical unit 113 be provided. In the case of several such tempering 114 For example, they may be arranged in a uniform or uneven distribution along the perimeter of the optical unit.

Wie weiter aus 2 ersichtlich ist, ist zur Vermeidung von Leckage- und Kontaminationsproblemen eine Abdichteinrichtung 114.9 zwischen dem Aufnahmeteil 114.6 und dem Vorsprung 114.7 angeordnet. Die Abdichteinrichtung 114.9 ist nach Art einer kontaktlosen Labyrinthdichtung ausgeführt, die das Entweichen des flüssigen Materials 114.5 aus der Aufnahme 114.8 verhindert.How farther 2 can be seen, is to avoid leakage and contamination problems a sealing device 114.9 between the receiving part 114.6 and the lead 114.7 arranged. The sealing device 114.9 is designed in the manner of a contactless labyrinth seal, the escape of the liquid material 114.5 from the recording 114.8 prevented.

Um auch auf dieser Ebene eine angemessene Entkopplung der mechanischen Störung zu erzielen, wird bevorzugt auch der Spielraum zwischen den individuellen Teilen der jeweiligen Abdichteinrichtung 114.9 so gewählt, dass sie sich bei einer beliebigen relativen Bewegung nicht kontaktieren, die während des normalen Betriebs der optischen Abbildungsvorrichtung 101 zwischen dem Optikeinheitsteil 114.1 und dem Stützstrukturteil 114.2 auftritt.In order to achieve an adequate decoupling of the mechanical disturbance also at this level, the clearance between the individual parts of the respective sealing device is also preferred 114.9 chosen so that they do not contact any relative movement that occurs during normal operation of the optical imaging device 101 between the optical unit part 114.1 and the support structure part 114.2 occurs.

Wie aus 1 ersichtlich, wird im vorliegenden Beispiel ein Temperieren (typischerweise Kühlen) des Stützstrukturteils 114.2 durch eine externe Temperiereinrichtung 114.10 bereitgestellt, die eine externe Temperiereinheit 114.11 und eine externe Temperierverbindung 114.12 umfasst. Die externe Temperiereinheit 114.11 wird von der Stützstruktur 110 gestützt, während die externe Temperierverbindung 114.12 im vorliegenden Beispiel die externe Temperiereinheit 114.11 und den Stützstrukturteil 114.2 mechanisch und thermisch verbindet.How out 1 can be seen, in the present example, a tempering (typically cooling) of the support structure part 114.2 by an external tempering device 114.10 provided, which is an external temperature control unit 114.11 and an external temperature control connection 114.12 includes. The external temperature control unit 114.11 is from the support structure 110 supported, while the external Temperierverbindung 114.12 in the present example, the external temperature control unit 114.11 and the support structure part 114.2 mechanically and thermally connects.

Die externe Temperiereinheit 114.11 ist zum Temperieren des Stützstrukturteils 114.2 über die externe Temperierverbindung 114.11 konfiguriert. Dazu kann die externe Temperiereinheit 114.10 eine Zwangskonvektions-Temperiereinrichtung (z. B. einen Kühlmediumskreis) umfassen, unter Verwendung von Zwangsumwälzung eines Temperierfluids. In diesem Fall kann die externe Temperierverbindung 114.11 mindestens einen Temperierfluidkanal der Zwangskonvektions-Temperiereinrichtung umfassen. Solche Fluidkanäle können so ausgelegt sein, dass sie recht nachgiebig sind, so dass die Steifigkeit der externen Temperierverbindung vergleichsweise gering sein kann.The external temperature control unit 114.11 is for tempering the support structure part 114.2 about the external temperature control connection 114.11 configured. For this purpose, the external temperature control 114.10 a forced convection tempering device (eg, a cooling medium circuit) using forced circulation of a tempering fluid. In this case, the external Temperierverbindung 114.11 comprise at least one Temperierfluidkanal the forced convection tempering. Such fluid channels can be designed so that they are quite flexible, so that the rigidity of the external Temperierverbindung can be comparatively low.

Bei anderen Ausführungsformen kann zusätzlich oder als Alternative die Temperiereinrichtung 114.10 mindestens ein Peltier-Element umfassen (wie durch die gestrichelte Kontur 114.13 in 1 angedeutet), das dem Stützstrukturteil 114.2 räumlich zugeordnet ist. Ein derartiges Peltier-Element 114.13 kann als gesteuerte Wärmesenke und/oder Wärmequelle wirken und kann insbesondere eine erhöhte Entkopplung der mechanischen Störung von dem Stützstrukturteil 114.2 bereitstellen.In other embodiments, additionally or alternatively, the tempering 114.10 comprise at least one Peltier element (as indicated by the dashed outline 114.13 in 1 indicated), the support structure part 114.2 spatially assigned. Such a Peltier element 114.13 can act as a controlled heat sink and / or heat source and can in particular an increased decoupling of the mechanical disturbance of the support structure part 114.2 provide.

Bei gewissen Ausführungsformen kann das Peltier-Element 114.13 dem Stützstrukturteil mit einem gegebenen Spielraum zugeordnet sein, der ausreicht, um während des normalen Betriebs der optischen Abbildungsanordnung 101 einen Kontakt zwischen dem Peltier-Element 114.13 und dem Stützstrukturteil 114.2 zu verhindern.In certain embodiments, the Peltier element 114.13 be assigned to the support structure part with a given margin sufficient to during normal operation of the optical imaging assembly 101 a contact between the Peltier element 114.13 and the support structure part 114.2 to prevent.

Das Peltier-Element 114.13 ist jedoch typischerweise an dem Stützstrukturteil 114.2 montiert. In diesem Fall fällt die Steifigkeit der externen Temperiereinrichtung 114.10, die den Stützstrukturteil 114.2 bei den Entkopplungsfreiheitsgraden beeinflusst, auf lediglich die Steifigkeit der elektrischen Verbindungen des Peltier-Elements 114.13 zu der externen Temperiereinheit 114.11 ab, die das Peltier-Element 114.13 betätigt.The Peltier element 114.13 however, is typically on the support structure part 114.2 assembled. In this case, the rigidity of the external tempering device drops 114.10 that the support structure part 114.2 at the decoupling degrees of freedom, on only the stiffness of the electrical connections of the Peltier element 114.13 to the external temperature control unit 114.11 starting with the Peltier element 114.13 actuated.

In dem vorliegenden Beispiel kann unter Verwendung eines Bads 114.4 aus flüssigem Material 114.5 als dem Verbindungsteil 114.3 eine besonders gute Entkopplung der mechanischen Störung erzielt werden. Wie aus 4 ersichtlich ist, kann bei anderen Ausführungsformen die Wärmeübertragungsleistung zusätzlich oder als Alternative zum Bad 114.4 aus flüssigem Material 114.5 auch durch Ausbilden des Verbindungsteils 214.3 zwischen dem Optikeinheitsteil 114.1 und dem Stützstrukturteil 114.2 aus geeigneten Elementen 214.14 bereitgestellt werden, die aus einem festen Material hergestellt sind. Somit kann ein derartiger Verbindungsteil 214.3 in Kombination mit dem Verbindungsteil 114.3 in der optischen Abbildungsvorrichtung 101 von 1 verwendet werden. Gleichermaßen kann ein derartiger Verbindungsteil 214.3 auch den jeweiligen Verbindungsteil 114.3 in der optischen Abbildungsvorrichtung 101 von 1 ersetzen.In the present example, using a bath 114.4 made of liquid material 114.5 as the connecting part 114.3 a particularly good decoupling of the mechanical disturbance can be achieved. How out 4 can be seen, in other embodiments, the heat transfer performance in addition to or as an alternative to the bath 114.4 made of liquid material 114.5 also by forming the connecting part 214.3 between the optical unit part 114.1 and the support structure part 114.2 from suitable elements 214.14 be provided, which are made of a solid material. Thus, such a connecting part 214.3 in combination with the connecting part 114.3 in the optical imaging device 101 from 1 be used. Similarly, such a connecting part 214.3 also the respective connecting part 114.3 in the optical imaging device 101 from 1 replace.

Diese Verbindungselemente 214.14 des Verbindungsteils 214.3 können auch eine angemessene Entkopplung der mechanischen Störung in dem mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad bereitstellen. Es ist nur entscheidend, dass ein derartiges geeignetes Element abgesehen davon, dass es eine ausreichend hohe Wärmeleitfähigkeit TC und einen ausreichend hohen Wärmeübertragungsquerschnitt bereitstellt, in dem mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad ausreichend nachgiebig ist (d. h. eine ausreichend niedrige Steifigkeit aufweist).These fasteners 214.14 of the connecting part 214.3 may also provide adequate decoupling of the mechanical disturbance in the at least one decoupling degree of freedom. It is only critical that such a suitable element, apart from providing a sufficiently high thermal conductivity TC and a sufficiently high heat transfer area, is sufficiently compliant (ie, has sufficiently low stiffness) in which at least one decoupling degree of freedom.

Wie auf schematische Weise in 3 angegeben, umfasst der Verbindungsteil 214.3 mehrere filamentförmige nachgiebige Elemente 214.15, von denen jedes in dem jeweiligen Entkopplungsfreiheitsgrad nachgiebig ist, um die Entkopplung der mechanischen Störung zwischen dem Optikeinheitsteil 114.1 und dem Stützstrukturteil 114.2 bereitzustellen. Das jeweilige nachgiebige Element 214.15 kontaktiert einen jeweiligen Kontaktblock 214.16 des Optikeinheitsteils 114.1 und des Stützstrukturteils 114.2, um die wärmeleitende Verbindung bereitzustellen.As in a schematic way in 3 indicated, comprises the connecting part 214.3 several filamentous compliant elements 214.15 each of which is compliant in the respective decoupling degree of freedom to decouple the mechanical interference between the optical unit part 114.1 and the support structure part 114.2 provide. The respective yielding element 214.15 contacts a respective contact block 214.16 of the optical unit part 114.1 and the support structure part 114.2 to provide the thermally conductive connection.

Wie aus 3 ersichtlich ist, ist das jeweilige nachgiebige Element 214.15 derart angeordnet, dass es bei einer beliebigen Bewegung zwischen dem Stützstrukturteil 114.2 und dem Optikeinheitsteil 114.1 in dem jeweiligen Entkopplungsfreiheitsgrad einer Biegelast ausgesetzt ist.How out 3 is apparent, is the respective compliant element 214.15 arranged such that at any movement between the support structure part 114.2 and the optical unit part 114.1 is exposed in the respective decoupling degree of freedom of a bending load.

Es versteht sich, dass die Anzahl der nachgiebigen Elemente 214.15 in Abhängigkeit von der Wärmeleitfähigkeit seines Materials, seines Wärmeübertragungsquerschnitts und erforderlichen Wärmeübertragungsleistung für die jeweilige Anwendung gewählt wird. Der mit dem Verbindungsteil 214.3 erzielte Gesamtwärmeübertragungsquerschnitt ist eine einfache lineare Funktion der Anzahl der nachgiebigen Elemente 214.15.It is understood that the number of yielding elements 214.15 depending on the thermal conductivity of its material, its heat transfer cross section and required heat transfer capacity for the particular application is selected. The one with the connecting part 214.3 Total heat transfer cross section achieved is a simple linear function of the number of compliant elements 214.15 ,

Gleichzeitig kann die Steifigkeit des Verbindungsteils 214.3 in dem jeweiligen Entkopplungsfreiheitsgrad ausreichend niedrig gehalten werden. Wie oben umrissen, ist dies auf die Tatsache zurückzuführen, dass die Abmessung des individuellen Wärmeübertragungsquerschnitts des individuellen filamentförmigen nachgiebigen Elements 214.15 in den Biegewiederstand des nachgiebigen Elements 214.15 mit der dritten Potenz eingeht. Somit wird beispielsweise durch Reduzieren des Durchmessers des Wärmeübertragungsquerschnitts eines derartigen nachgiebigen filamentförmigen Elements 214.15 um einen Faktor 2 der Biegewiderstand des nachgiebigen Elements 214.15 um einen Faktor 8 reduziert. Folglich kann bei einer großen Anzahl derartiger nachgiebiger Elemente 214.15 mit kleinem Durchmesser eine erhebliche Reduktion bei der Steifigkeit des Verbindungsteils 214.3 erzielt werden, während gleichzeitig ein hoher Gesamtwärmeübertragungsquerschnitt aufrechterhalten wird.At the same time, the rigidity of the connecting part 214.3 be kept sufficiently low in the respective decoupling degree of freedom. As outlined above, this is due to the fact that the dimension of the individual heat transfer cross section of the individual filamentous compliant element 214.15 in the bending resistance of the yielding element 214.15 comes in with the third power. Thus, for example, by reducing the diameter of the heat transfer section of such a compliant filamentary element 214.15 by a factor of 2 the bending resistance of the compliant element 214.15 reduced by a factor of 8. Consequently, with a large number of such compliant elements 214.15 with a small one Diameter a significant reduction in the stiffness of the connecting part 214.3 can be achieved while maintaining a high total heat transfer area.

In dem vorliegenden Beispiel kontaktieren die nachgiebigen Elemente 214.15 den jeweiligen Kontaktblock 214.16 in einem Kontaktgebiet, das durch eine kürzest mögliche Außenkontur definiert ist, welche alle die nachgiebigen Elemente 214.15 einschließt. Das Kontaktgebiet besitzt einen Kontaktgebietsfläche, und die nachgiebigen Elemente definieren eine physische Gesamtkontaktfläche mit dem jeweiligen Kontaktblock 214.16 innerhalb des Kontaktgebiets. Die physische Gesamtkontaktfläche beträgt mindestens 30% bis 60%, bevorzugt mindestens 40% bis 70%, besonders bevorzugt mindestens 50% bis 80%, der Kontaktgebietsfläche. Dadurch wird ein besonders hoher Gesamtwärmeübertragungsquerschnitt erzielt.In the present example, the compliant elements contact 214.15 the respective contact block 214.16 in a contact area defined by a shortest possible outer contour, which is all the compliant elements 214.15 includes. The contact region has a contact region area, and the compliant elements define an overall physical contact area with the respective contact block 214.16 within the contact area. The total physical contact area is at least 30% to 60%, preferably at least 40% to 70%, more preferably at least 50% to 80% of the contact area area. As a result, a particularly high overall heat transfer cross section is achieved.

In dem vorliegenden Beispiel besitzen der Optikeinheitsteil 114.1 und der Stützstrukturteil 114.2 eine maximale Steifigkeit RIG_max in dem jeweiligen Entkopplungsfreiheitsgrad, während der Verbindungsteil 214.3 eine Verbindungsteilsteifigkeit CPRIG im jeweiligen Entkopplungsfreiheitsgrad besitzt. Die Verbindungsteilsteifigkeit CPRIG beträgt unter 10% bis 30%, bevorzugt unter 5% bis 20%, besonders bevorzugt unter 2% bis 10%, der maximalen Steifigkeit RIG_max. Dadurch kann eine besonders gute Entkopplung der mechanischen Störung in dem jeweiligen Entkopplungsfreiheitsgrad erzielt werden.In the present example, the optical unit part have 114.1 and the support structure part 114.2 a maximum rigidity RIG _max in the respective decoupling degree of freedom, while the connecting part 214.3 has a connecting part stiffness CPRIG in the respective decoupling degree of freedom. The component stiffness CPRIG is less than 10% to 30%, preferably less than 5% to 20%, more preferably less than 2% to 10%, of the maximum rigidity RIG _max . As a result, a particularly good decoupling of the mechanical disturbance in the respective decoupling degree of freedom can be achieved.

Im vorliegenden Beispiel sind die nachgiebigen Elemente 214.15 und die Kontaktblöcke 214.16 aus einem wärmeleitenden Metallmaterial hergestellt. Bevorzugt sind sie aus dem gleichen Material, wie etwa Kupfer (Cu), mit einer Wärmeleitfähigkeit von etwa TC = 400 W/(m·K). Bevorzugt ist das wärmeleitende Material ein Material aus einer Materialgruppe bestehend aus Kupfer (Cu), Aluminium (Al) und Silber (Ag). Weiterhin besitzt bevorzugt das wärmeleitende Material eine Wärmeleitfähigkeit von 100 W/(m·K) bis 700 W/(m·K), bevorzugt von 200 W/(m·K) bis 600 W/(m·K), besonders bevorzugt von 300 W/(m·K) bis 500 W/(m·K). Dadurch können besonders hohe Wärmeübertragungsleistungen erzielt werden.In the present example, the compliant elements 214.15 and the contact blocks 214.16 made of a thermally conductive metal material. Preferably, they are of the same material, such as copper (Cu), having a thermal conductivity of about TC = 400 W / (m · K). Preferably, the thermally conductive material is a material of a material group consisting of copper (Cu), aluminum (Al) and silver (Ag). Furthermore, the heat-conductive material preferably has a thermal conductivity of 100 W / (m · K) to 700 W / (m · K), preferably from 200 W / (m · K) to 600 W / (m · K), more preferably from 300 W / (m · K) to 500 W / (m · K). As a result, particularly high heat transfer performance can be achieved.

Ein beliebiger Typ von Verbindung kann zwischen den nachgiebigen Elemente 214.15 und den jeweiligen Kontaktblock 214.16 gewählt werden, solange durch diese Verbindung eine ausreichend Wärmeübertragung garantiert wird. Bevorzugt ist das mindestens eine nachgiebige Element 214.15 mit dem jeweiligen Kontaktblock 214.16 durch eine Verbindungstechnik verbunden, ausgewählt aus einer Verbindungstechnikgruppe bestehend aus monolithischem Verbinden, Material-kontinuierlichem Bonden, Schweißen, Löten, Hartlöten, Crimpen und Kombinationen davon. Dadurch wird eine besonders gute Wärmeübertragung über diese Verbindung erzielt.Any type of connection can be between the yielding elements 214.15 and the respective contact block 214.16 be selected as long as this connection a sufficient heat transfer is guaranteed. Preferably, this is at least one compliant element 214.15 with the respective contact block 214.16 connected by a bonding technique selected from a joining technique group consisting of monolithic bonding, material-continuous bonding, welding, brazing, brazing, crimping, and combinations thereof. This achieves a particularly good heat transfer via this connection.

Es versteht sich, dass die passiven Maßnahmen für die Entkopplung der mechanischen Störung und das Temperieren, wie oben umrissen, möglicherweise ausreichen, um ein Temperierungssystem 114 bereitzustellen, das die Anforderungen des mit der optischen Abbildungsvorrichtung 101 durchzuführenden optischen Abbildungsprozesses adäquat erfüllt.It is understood that the passive measures for the decoupling of the mechanical disturbance and the tempering, as outlined above, may be sufficient to provide a tempering system 114 to provide the requirements of the optical imaging device 101 adequately fulfilled to be performed optical imaging process.

Wie oben umrissen worden ist, kann bei gewissen Ausführungsformen die optische Leistung der optischen Abbildungsvorrichtung 101 durch aktive Maßnahmen weiter gesteigert werden, wie nachfolgend ausführlicher erörtert werden wird. In diesem Fall umfasst die Stützstruktur 110 eine aktive Störungsreduktionseinrichtung (wie in 1 durch die gestrichelten Konturen 115 angegeben), die mechanische Reststörungen RMD reduziert, die infolge einer Steifigkeit des Verbindungsteils 114.3, 214.3 in dem jeweiligen Entkopplungsfreiheitsgrad auf die Optikeinheit 113 einwirken.As outlined above, in certain embodiments, the optical performance of the optical imaging device 101 be further increased by active measures, as will be discussed in more detail below. In this case, the support structure includes 110 an active noise reduction device (as in 1 through the dashed contours 115 specified), the residual mechanical disturbances RMD reduced due to a stiffness of the connecting part 114.3 . 214.3 in the respective decoupling degree of freedom on the optical unit 113 act.

Dabei kann die aktive Störungsreduktionseinrichtung 115 zwei grundlegende Ansätze verfolgen, die alleine oder in Kombination sowie in einer willkürlichen Kombination mit den passiven Ansätzen (z. B. unter Bezugnahme des Verbindungsteils 114.3 und/oder des Verbindungsteils 214.3) implementiert werden können, wie oben umrissen.In this case, the active noise reduction device 115 pursue two basic approaches, alone or in combination, as well as in an arbitrary combination with the passive approaches (eg with reference to the connector 114.3 and / or the connecting part 214.3 ) can be implemented as outlined above.

Der erste Ansatz besteht in dem Reduzieren einer relativen Bewegung zwischen dem Stützstrukturteil 114.2 und dem Optikeinheitsteil 114.1 in dem oder den relevanten Entkopplungsfreiheitsgraden auf ein Minimum (wobei eine derartige relative Bewegung möglicherweise sogar eliminiert wird), so dass die Effekte der (geringen, aber so gut wie unvermeidlichen) Reststeifigkeit des Verbindungsteils 114.3, 214.3 weiter reduziert werden. Ein zweiter Ansatz besteht in dem Erfassen der über den Verbindungsteil 114.3, 214.3 in die Optikeinheit 113 eingeführten jeweiligen mechanischen Reststörung RMD und zum aktiven Einführen einer entsprechenden aufhebenden mechanischen Störung CMD in die Optikeinheit 113, was die über den Verbindungsteil 114.3, 214.3 eingeführte mechanische Reststörung RMD reduziert (möglicherweise sogar vollständig aufhebt).The first approach is to reduce relative movement between the support structure part 114.2 and the optical unit part 114.1 in the one or more relevant decoupling degrees of freedom (with such relative movement possibly even eliminated), so that the effects of the (small, but almost inevitable) residual rigidity of the connecting part 114.3 . 214.3 be further reduced. A second approach is to detect the via the connector 114.3 . 214.3 in the optical unit 113 introduced respective residual mechanical disturbance RMD and for actively introducing a corresponding canceling mechanical disturbance CMD into the optical unit 113 what the over the connecting part 114.3 . 214.3 introduced residual mechanical disturbance RMD reduced (possibly even completely reversed).

Bei gewissen Ausführungsformen, Varianten des ersten aktiven Ansatzes folgend, umfasst die Störungsreduktionseinrichtung 115 eine aktive Stützeinheit 115.1, eine Bewegungssensoreinheit 115.2 und eine Steuereinheit 115.3. Die aktive Stützeinheit 115.1 stützt den Stützstrukturteil 114.2 auf der Stützstruktur 110 auf eine Weise, die in dem jeweiligen relevanten Entkopplungsfreiheitsgrad aktiv verstellt werden kann. Die Bewegungssensoreinheit 115.2 wiederum erfasst Bewegungssensorinformationen MSI1, die eine räumliche Beziehung zwischen dem Optikeinheitsteil 114.1 und dem Stützstrukturteil 114.2 in dem jeweiligen relevanten Entkopplungsfreiheitsgrad repräsentieren.In certain embodiments, following variants of the first active approach, the interference reduction device comprises 115 an active support unit 115.1 a motion sensor unit 115.2 and a control unit 115.3 , The active support unit 115.1 supports the support structure part 114.2 on the support structure 110 in a manner that can be actively adjusted in the respective relevant decoupling degree of freedom. The motion sensor unit 115.2 recorded again Motion sensor information MSI1, which is a spatial relationship between the optical unit part 114.1 and the support structure part 114.2 in the respective relevant decoupling degree of freedom.

Die Bewegungssensorinformationen MSI1 werden an die Steuereinheit 115.3 weitergeleitet, die dann die aktive Stützeinheit 115.1 steuert, um die räumliche Beziehung zwischen dem Optikeinheitsteil und dem Stützstrukturteil in dem mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad als Funktion der Bewegungssensorinformationen MSI1 zu verstellen.The motion sensor information MSI1 is sent to the control unit 115.3 forwarded, then the active support unit 115.1 controls to adjust the spatial relationship between the optical unit part and the support structure part in the at least one decoupling degree of freedom as a function of the motion sensor information MSI1.

In dem vorliegenden Beispiel wird ein Steuerkonzept in der Steuereinheit 115.3 implementiert, das die relative Bewegung zwischen dem Stützstrukturteil 114.2 und dem Optikeinheitsteil 114.1 und somit die in die Optikeinheiten 113 (infolge der Reststeifigkeit des Verbindungsteils 114.3, 214.3) eingeführten mechanischen Reststörung RMD auf ein gewünschtes und vordefiniertes Ausmaß reduziert. Wie oben erläutert, kann eine gewisse Toleranz oder eine relative Restbewegung zwischen dem Stützstrukturteil 114.2 und dem Optikeinheitsteil 114.1 in Fällen akzeptiert werden, in denen die in die Optikeinheit eingeführte betreffende mechanische Reststörung unter einem gewissen Schwellwert fällt, der für eine gegebene erforderliche Abbildungsgenauigkeit der optischen Abbildungsvorrichtung 101 akzeptabel ist.In the present example, a control concept becomes in the control unit 115.3 implements that the relative movement between the support structure part 114.2 and the optical unit part 114.1 and thus the in the optical units 113 (Due to the residual rigidity of the connecting part 114.3 . 214.3 ) reduced residual mechanical disturbance RMD to a desired and predefined extent. As explained above, there may be some tolerance or relative residual movement between the support structure part 114.2 and the optical unit part 114.1 in cases where the relevant residual mechanical disturbance introduced into the optical unit falls below a certain threshold, which for a given required imaging accuracy of the optical imaging device 101 is acceptable.

Im vorliegenden Beispiel kann ein Steuerkonzept in der Steuereinheit 115.3 implementiert werden, bei dem die Steuereinheit 115.3 die aktive Stützeinheit 115.1 steuert, um eine vorbestimmbare räumliche Beziehung zwischen dem Optikeinheitsteil 114.1 und dem Stützstrukturteil 114.2 in dem oder den relevanten Entkopplungsfreiheitsgraden aufrechtzuerhalten. Dieses Steuerkonzept folgt im Allgemeinen der Idee zum (idealerweise) vollständigen Eliminieren der relativen Bewegung zwischen dem Stützstrukturteil 114.2 und dem Optikeinheitsteil 114.1 und folglich auch der mechanischen Reststörung RMD.In the present example, a control concept in the control unit 115.3 be implemented, where the control unit 115.3 the active support unit 115.1 controls a predeterminable spatial relationship between the optical unit part 114.1 and the support structure part 114.2 in the one or more relevant decoupling degrees of freedom. This control concept generally follows the idea of (ideally) completely eliminating the relative motion between the support structure part 114.2 and the optical unit part 114.1 and consequently also the residual mechanical disturbance RMD.

Bei gewissen Ausführungsformen kann ein Steuerkonzept innerhalb der Steuereinheit 115.3 implementiert werden, bei dem die Steuereinheit 115.3 die aktive Stützeinheit 115.1 derart steuert, dass der Stützstrukturteil 114.2 eine Bewegung des Optikeinheitsteils 114.1 in dem oder den Entkopplungsfreiheitsgraden folgt.In certain embodiments, a control concept may be within the control unit 115.3 be implemented, where the control unit 115.3 the active support unit 115.1 such controls that the support structure part 114.2 a movement of the optical unit part 114.1 in the decoupling degrees of freedom.

Bei beiden Steuerkonzepten kann je nach den Dynamikeigenschaften der Stützstruktureinheit 114.2 und der aktiven Stützeinheit 115.1 eine gewisse Hysterese oder relative Restbewegung RRM zwischen dem Optikeinheitsteil 114.1 und dem Stützstrukturteil 114.2 auftreten. Diese Dynamikeigenschaften hängen natürlich primär von den Dynamikeigenschaften der Aktuatoren der aktiven Stützeinheit 115.1 sowie der Gesamtmasse der Konfiguration ab.In both control concepts, depending on the dynamic characteristics of the support structure unit 114.2 and the active support unit 115.1 a certain hysteresis or relative residual movement RRM between the optical unit part 114.1 and the support structure part 114.2 occur. Of course, these dynamic characteristics depend primarily on the dynamic characteristics of the actuators of the active support unit 115.1 and the total mass of the configuration.

Im vorliegenden Beispiel werden die Masse und die resultierende Trägheit des Stützstrukturteils 114.2 verwendet, um einen Tiefpassfiltereffekt zu erzielen, was dazu beträgt, höherfrequente mechanische Reststörungen RMD auszufiltern (z. B. höherfrequente Störungen, die aus dem Zwangskonvektions-Kühlkreis der externen Temperiereinrichtung 114.10 resultieren, die zum Temperieren des Stützstrukturteils 114.2 verwendet wird), bevor sie über den Verbindungsteil 114.3, 214.3 in die Optikeinheit 113 eingeführt werden.In the present example, the mass and the resulting inertia of the support structure part 114.2 used to achieve a low pass filter effect, which is to filter out higher frequency residual mechanical disturbances RMD (eg higher frequency noise coming from the forced convection cooling circuit of the external tempering device 114.10 resulting in the tempering of the support structure part 114.2 is used) before going over the connecting part 114.3 . 214.3 in the optical unit 113 be introduced.

Somit besitzt im vorliegenden Beispiel der Stützstrukturteil 114.2 eine Masse, die ausreichend hoch ist, um einen mechanischen Tiefpassfilter auszubilden, der die Einleitung von mechanischen Reststörungen RMD mit einer Störungsfrequenz von über 100 Hz, bevorzugt über 75 Hz, besonders bevorzugt über 50 Hz, in den Verbindungsteil 114.3, 214.3 zumindest im Wesentlichen verhindert.Thus, in the present example, the support structure part has 114.2 a mass which is sufficiently high to form a mechanical low-pass filter, the introduction of residual mechanical noise RMD with a disturbance frequency of about 100 Hz, preferably above 75 Hz, more preferably above 50 Hz, in the connecting part 114.3 . 214.3 at least substantially prevented.

In dem vorliegenden Beispiel besitzt die externe Temperierverbindung 114.12 in dem jeweiligen Entkopplungsfreiheitsgrad eine gewisse Steifigkeit, wenn sie als eine Verbindung ausgelegt ist, die auch eine mechanische Verbindung zwischen der externen Temperiereinheit 114.11 und dem Stützstrukturteil 114.2 bereitstellt (z. B. als ein Temperiermediumskanal des Zwangskonvektionskreises). In diesem Fall beeinflusst die Steifigkeit der externen Temperierverbindung 114.11 auch die Dynamik der aktiven Verstellung des Stützstrukturteils 114.2, z. B. durch Einführen eines gewissen Ausmaßes an Hysterese.In the present example has the external Temperierverbindung 114.12 in the respective decoupling degree of freedom a certain rigidity, if it is designed as a compound, which also provides a mechanical connection between the external temperature control unit 114.11 and the support structure part 114.2 is provided (eg as a tempering medium channel of the forced convection circuit). In this case, the stiffness of the external Temperierverbindung influenced 114.11 also the dynamics of the active adjustment of the support structure part 114.2 , z. By introducing some degree of hysteresis.

Das vorliegende Beispiel kann diese zusätzliche Hysterese durch Bereitstellen einer weiteren Bewegungssensoreinheit 115.4 berücksichtigen. Diese weitere Bewegungssensoreinheit 115.4 erfasst weitere Bewegungssensorinformationen MSI2, die eine räumliche Beziehung zwischen dem Stützstrukturteil 114.2 und der externen Temperiereinrichtung 114.11 in dem jeweiligen relevanten Entkopplungsfreiheitsgrad repräsentieren. Diese weiteren Bewegungssensorinformationen MSI2 werden dann an die Stützeinheit 115.3 weitergeleitet, die dann die aktive Stützeinheit 115.1 steuert, um die räumliche Beziehung zwischen dem Optikeinheitsteil 114.1 und dem Stützstrukturteil 114.4 in dem jeweiligen relevanten Entkopplungsfreiheitsgrad auch als Funktion der weiteren Bewegungssensorinformationen MSI2 zu verstellen. Hier kann auch die Steifigkeit der externen Temperierverbindung 114.12 bei der Steuerung berücksichtigt werden, um die in die Optikeinheit 113 eingeführte mechanische Reststörung RMD weiter zu reduzieren.The present example may provide this additional hysteresis by providing another motion sensor unit 115.4 consider. This further motion sensor unit 115.4 detects further motion sensor information MSI2, which is a spatial relationship between the support structure part 114.2 and the external tempering device 114.11 in the respective relevant decoupling degree of freedom. These further motion sensor information MSI2 are then sent to the support unit 115.3 forwarded, then the active support unit 115.1 controls the spatial relationship between the optical unit part 114.1 and the support structure part 114.4 in the respective relevant decoupling degree of freedom also as a function of the further motion sensor information MSI2. Here, too, the rigidity of the external Temperierverbindung 114.12 be taken into account in the control to the in the optical unit 113 introduced residual mechanical disturbance RMD continue to reduce.

Wie oben umrissen muss nicht jede der Bewegungssensorinformationen MSI1, MSI2 notwendigerweise direkt gemessen werden. Vorausgesetzt, dass ein ausreichend präzises mathematisches Modell der relevanten Teile der optischen Abbildungsvorrichtung 101 zur Verfügung steht, können die jeweiligen Bewegungssensorinformationen MSI1, MSI2 auch (unter Verwendung eines derartigen mathematischen Modells) von anderen, an der optischen Abbildungsvorrichtung 101 erfassten Parametern abgeleitet werden. Eine derartige modellbasierte Steuerung kann natürlich auch mit durch tatsächliche Bewegungssensoren gelieferten entsprechenden Bewegungssensorsignalen kombiniert werden.As outlined above, each of the motion sensor information MSI1, MSI2 need not necessarily be measured directly. Provided that a sufficiently precise mathematical model of the relevant parts of the optical imaging device 101 is available, the respective motion sensor information MSI1, MSI2 may also (using such a mathematical model) from others on the optical imaging device 101 derived parameters. Of course, such model-based control can also be combined with corresponding motion sensor signals provided by actual motion sensors.

Bei weiteren Ausführungsformen, die Varianten des zweiten aktiven Ansatzes folgen, umfasst die aktive Störungsreduktionseinrichtung 115 eine aktive Störungsaufhebungseinheit 115.5, eine Lastsensoreinheit 115.6 und die Steuereinheit 115.3. Die aktive Störungsaufhebungseinheit 115.5 ist mit der Stützstruktur 110 verbunden und ist zum Einführen einer aktiv verstellbaren Störungsaufhebungslast DCL in die Optikeinheit 113 in dem oder den relevanten Entkopplungsfreiheitsgraden konfiguriert. Die Lastsensoreinheit 115.6 erfasst Störungslastsensorinformationen DLSI, die eine Störungslast DL repräsentieren, die zwischen dem Optikeinheitsteil 114.1 und der Optikeinheit 113 in dem jeweiligen relevanten Entkopplungsfreiheitsgrad wirkt.In further embodiments that follow variants of the second active approach, the active interference reduction device comprises 115 an active fault cancellation unit 115.5 , a load sensor unit 115.6 and the control unit 115.3 , The active fault cancellation unit 115.5 is with the support structure 110 and is for introducing an actively adjustable disturbance load DCL into the optical unit 113 configured in the one or more relevant decoupling degrees of freedom. The load sensor unit 115.6 detects disturbance load sensor information DLSI representing a disturbance load DL that exists between the optical unit part 114.1 and the optical unit 113 acts in the respective relevant decoupling degree of freedom.

Die Störungslastsensorinformationen DLSI werden an die Steuereinheit 115.3 weitergeleitet, die dann die aktive Störungsaufhebungseinheit 115.5 steuert, um die in die Optikeinheit 113 eingeleitete Störungsaufhebungslast DCL in dem mindestens einen Entkopplungsfreiheitsgrad als Funktion der Störungslastsensorinformationen DLSI einzustellen.The fault load sensor information DLSI is sent to the control unit 115.3 forwarded then the active fault cancellation unit 115.5 controls the order in the optical unit 113 in order to set the initiated disturbance load DCL in the at least one decoupling degree of freedom as a function of the disturbance load sensor information DLSI.

Es versteht sich, dass auch hier ein beliebiges gewünschtes und geeignetes Steuerkonzept in der Stützeinheit 115.3 implementiert werden kann, um der über die RestSteifigkeit des Verbindungsteils 114.3, 214.3 in die Optikeinheit 113 eingeführten mechanischen Reststörung RMD zu einem gewünschten und vordefinierten Ausmaß entgegenzuwirken (bis zum eventuellen vollständigen Aufheben der Störung). Beispielsweise kann eine gewisse Toleranz oder mechanische Reststörung RMD insbesondere dann akzeptiert werden, falls sie unter einen gewissen Schwellwert fällt, der für eine erforderliche Abbildungsgenauigkeit der optischen Abbildungsvorrichtung 101 akzeptabel ist.It is understood that here also any desired and suitable control concept in the support unit 115.3 can be implemented to over the residual stiffness of the connector 114.3 . 214.3 in the optical unit 113 counteract RMD, which has been introduced, to a desired and predefined extent (until the complete removal of the disturbance). For example, a certain tolerance or residual mechanical disturbance RMD can be accepted, in particular, if it falls below a certain threshold, which is necessary for a required imaging accuracy of the optical imaging device 101 is acceptable.

Im vorliegenden Beispiel kann ein Steuerkonzept gewählt werden, bei dem die Stützeinheit 115.3 die aktive Störungsaufhebungseinheit 115.5 derart steuert, dass die Störungsaufhebungslast DCL die Störungslast DL in dem jeweiligen relevanten Entkopplungsfreiheitsgrad zumindest im Wesentlichen aufhebt (oder im Idealfall vollständig aufhebt). Selbst falls eine gewisse mechanische Reststörung RMD die Optikeinheit 113 erreicht, kann dadurch der mechanischen Reststörung RMD vorteilhafterweise entgegengewirkt werden und sie kann weiter reduziert werden.In the present example, a control concept can be selected in which the support unit 115.3 the active fault cancellation unit 115.5 such that the disturbance load DCL at least substantially overrides (or ideally completely removes) the disturbance load DL in the respective relevant decoupling degree of freedom. Even if some mechanical residual disturbance RMD the optics unit 113 achieved, thereby the mechanical residual disturbance RMD can be counteracted advantageously and it can be further reduced.

Es versteht sich, dass die Störungslastsensorinformationen DLSI auf beliebige und gewünschte und geeignete Weise erfasst werden können, die eine Bestimmung der tatsächlichen Störungslast DL gestattet, die in dem jeweiligen relevanten Entkopplungsfreiheitsgrad über den Verbindungsteil 114.3, 214.3 auf die Optikeinheit 113 wirkt.It is understood that the disturbance load sensor information DLSI can be detected in any desired and appropriate manner that allows a determination of the actual disturbance load DL present in the respective relevant decoupling degree of freedom via the connection part 114.3 . 214.3 on the optical unit 113 acts.

Es versteht sich wiederum, dass die oben beschriebenen Störungslastsensorinformationen DLSI nicht notwendigerweise direkt gemessen werden müssen. Vorausgesetzt, dass ein ausreichend präzises mathematisches Modell der relevanten Teile der optischen Abbildungsvorrichtung 101 zur Verfügung steht, können diese Störungslastsensorinformationen DLSI auch (unter Verwendung eines derartigen mathematischen Modells) von anderen, an der optischen Abbildungsvorrichtung 101 erfassten Parametern abgeleitet werden. Eine derartige modellbasierte Steuerung kann natürlich auch mit durch tatsächliche Lastsensoren gelieferten entsprechenden Lastsensorsignalen kombiniert werden.It goes without saying that the above-described disturbance load sensor information DLSI need not necessarily be measured directly. Provided that a sufficiently precise mathematical model of the relevant parts of the optical imaging device 101 is available, these disturbance load sensor information DLSI may also (using such a mathematical model) from others on the optical imaging device 101 derived parameters. Of course, such model-based control can also be combined with corresponding load sensor signals provided by actual load sensors.

Im vorliegenden Beispiel umfasst die Lastsensoreinheit 115.6 eine Lastzelleneinheit, die zwischen den Optikeinheitsteil 114.1 und die Optikeinheit 113 eingesetzt ist. Dadurch können angemessene Störungslastsensorinformationen DLSI in dem jeweiligen relevanten Entkopplungsfreiheitsgrad auf sehr einfache und zuverlässige Weise erfasst werden. Zudem werden diese Störungslastsensorinformationen DLSI an einem Ort erfasst, an dem die Störungslast DL in die Optikeinheit 113 eingeführt wird. Je nach der Reaktionszeit der Steuerung jedoch kann sich die Lastzelleneinheit 115.6 auch an einem Ort im Kraftfluss befinden, der von der Schnittstelle mit der Optikeinheit 113 entfernt ist, um die Reaktionszeit der Steuerung zu kompensieren. Beispielsweise kann die Lastzelle 115.6 in einem bestimmten Abstand von der Schnittstelle der letzteren mit der Optikeinheit 113 in den Optikeinheitsteil 114.1 integriert sein.In the present example, the load sensor unit comprises 115.6 a load cell unit disposed between the optical unit part 114.1 and the optical unit 113 is used. As a result, adequate disturbance load sensor information DLSI in the respective relevant decoupling degree of freedom can be detected in a very simple and reliable manner. In addition, this disturbance load sensor information DLSI is detected at a location where the disturbance load DL enters the optical unit 113 is introduced. However, depending on the response time of the controller, the load cell unit may become 115.6 also be located in a place in the power flow, that of the interface with the optics unit 113 is removed to compensate for the reaction time of the controller. For example, the load cell 115.6 at a certain distance from the interface of the latter with the optical unit 113 in the optical unit part 114.1 be integrated.

Die Einführung der Störungsaufhebungslast DCL wird durch geeignete Aktuatoren der Störungsaufhebungseinheit 115.5 bewirkt, die zwischen der Stützstruktur 110 und der Optikeinheit 113 wirken. Bevorzugt umfasst die aktive Störungsaufhebungseinheit 115.5 mindestens einen Kraftaktuator, insbesondere mindestens einen Lorentz-Aktuator.The introduction of the disturbance load DCL is provided by suitable actuators of the disturbance cancellation unit 115.5 causes the between the support structure 110 and the optical unit 113 Act. Preferably, the active disturbance cancellation unit comprises 115.5 at least one force actuator, in particular at least one Lorentz actuator.

Mit der optischen Abbildungsvorrichtung 101 aus 1 kann ein Verfahren zum Übertragen eines Bilds eines Musters auf ein Substrat unter Verwendung einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zum Temperieren einer Optikeinheit gemäß der Erfindung ausgeführt werden, wie es nachfolgend unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben wird.With the optical imaging device 101 out 1 For example, a method of transferring an image of a pattern to a substrate using a preferred embodiment of the method of tempering an optical unit according to FIG The invention will be described below with reference to FIGS 1 to 4 is described.

In einem Übertragungsschritt dieses Verfahrens wird ein Bild des auf der Maske 103.1 ausgebildeten Musters unter Verwendung der optischen Projektionseinheit 104 der optischen Abbildungsanordnung 101, die in einem Schritt S1 in der Konfiguration bereitgestellt worden sind, wie oben umrissen, auf das Substrat 105.1 übertragen. Gleichzeitig mit diesem Übertragungsschritt tempert die Temperiereinrichtung 114 die Optikeinheit 113, in der oben umrissenen Weise.In a transfer step of this method, an image of the on the mask 103.1 trained pattern using the optical projection unit 104 the optical imaging arrangement 101 which have been provided in the configuration in step S1, as outlined above, on the substrate 105.1 transfer. Simultaneously with this transfer step, the tempering device is tempered 114 the optical unit 113 in the manner outlined above.

In einem Erfassungsschritt S3 während dieses Übertragungsschritts werden die jeweiligen Sensorinformationen MSI1, MSI2 und DLSI erfasst, wie oben umrissen worden ist.In a detecting step S3 during this transmitting step, the respective sensor information MSI1, MSI2 and DLSI are detected as outlined above.

In einem Steuerschritt S4 des Übertragungsschritts steuert die Steuereinrichtung 115.3 die aktive Stützeinheit 115.1 und/oder die aktive Störungsaufhebungseinheit 115.5 als Funktion von Sensorinformationen MSI1, MSI2 bzw. DLSI, wie oben umrissen wurde.In a control step S4 of the transfer step, the controller controls 115.3 the active support unit 115.1 and / or the active disturbance cancellation unit 115.5 as a function of sensor information MSI1, MSI2 or DLSI, as outlined above.

In einem Belichtungsschritt, der unmittelbar nach dem Steuerschritt S4 oder diesen eventuell überlappend erfolgt, wird das Bild des auf der Maske 103.1 ausgebildeten Musters dann auf dem Substrat 105.1 unter Verwendung der optischen Abbildungsanordnung 101 belichtet.In an exposure step, which occurs immediately after the control step S4 or this possibly overlapping, the image of the on the mask 103.1 then trained pattern on the substrate 105.1 using the optical imaging arrangement 101 exposed.

Wenngleich oben Ausführungsformen der Erfindung anhand des Beispiels der Optikeinheit 113 der optischen Projektionseinheit 104 beschrieben worden sind, versteht es sich, dass eine beliebige gewünschte Anzahl solcher Optikeinheiten (sogar bis zu alle Optikeinheiten) der optischen Abbildungsvorrichtung 101 (entweder in der optischen Projektionseinheit 104 oder der Beleuchtungseinheit 102) auf die oben beschriebene Weise temperiert werden können. Die Anzahl an Optikeinheiten, die ein solches Temperieren implementieren, ist typischerweise eine Funktion der Empfindlichkeit der jeweiligen Optikeinheit gegenüber thermischen und/oder mechanischen Störungen im optischen Abbildungsprozess. Für gewisse weniger empfindliche Optikeinheiten kann somit auf ein derartiges Temperierkonzept verzichtet werden.Although embodiments of the invention above based on the example of the optical unit 113 the optical projection unit 104 It will be understood that any desired number of such optical units (even up to all optical units) of the optical imaging device 101 (either in the optical projection unit 104 or the lighting unit 102 ) can be tempered in the manner described above. The number of optical units that implement such tempering is typically a function of the sensitivity of the respective optical unit to thermal and / or mechanical disturbances in the optical imaging process. For certain less sensitive optical units can thus be dispensed with such a tempering concept.

Wenngleich die Temperiereinrichtung oben primär im Kontext des Kühlens beschrieben wurde, sei wieder angemerkt, dass die Temperiereinrichtung zusätzlich oder als Alternative auch zum Heizen der Optikeinheit 113 verwendet werden kann.Although the tempering device has been described above primarily in the context of cooling, it should again be noted that the tempering device additionally or alternatively also for heating the optical unit 113 can be used.

Zudem versteht sich, dass die vorliegende Erfindung, obwohl sie oben hauptsächlich im Kontext der Mikrolithographie beschrieben, auch im Kontext mit einem beliebigen anderen Typ von optischem Abbildungsprozess verwendet werden kann, der typischerweise einen vergleichsweise hohen Grad an Abbildungsgenauigkeit erfordert. Insbesondere kann die Erfindung im Kontext eines beliebigen anderen Typs von optischem Abbildungsprozess verwendet werden, der bei anderen Wellenlängen arbeitet.Additionally, it will be understood that the present invention, although described above primarily in the context of microlithography, may also be used in the context of any other type of optical imaging process that typically requires a comparatively high degree of imaging accuracy. In particular, the invention may be used in the context of any other type of optical imaging process operating at other wavelengths.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2007/128835 A1 [0012]
US 2010/0200777 A1 [0014]
DE 102008049556 A1 [0015]
DE 102009009568 A1 [0015]
DE 102013203034 A1 [0015]
DE 102013215169 A1 [0015]
DE 102013225790 A1 [0015]

Claims

An optical imaging device, comprising: - an optical unit, - a tempering device and - a support structure; wherein - the optical unit is configured to participate in an optical imaging process, in particular a microlithography process; - The tempering comprises an optical unit part, a support structure part and a connecting part; - The optical unit part is mechanically connected to the optical unit; - The support structure part is mechanically connected to the support structure; - The connecting part provides a heat conductive connection between the optical unit part and the support structure part; - The tempering is configured to maintain a temperature distribution within the optical unit by providing a maximum heat transfer performance between the optical unit part and the support structure part within predefinable limits; - The support structure supports the optical unit in a manner that provides a decoupling of the mechanical interference between the optical unit and the support structure part in at least one Entkopplungsfreiheitsgrad; characterized in that - the connection part for providing decoupling of the mechanical interference between the optical unit part and the support structure part is configured in at least one decoupling degree of freedom, and - the connection part is configured for providing a heat transfer part of the maximum heat transfer performance in a passive manner, the heat transfer ratio being at least 50% , preferably at least 80%, most preferably at least 90% to 100%, providing maximum heat transfer performance.

An optical imaging device according to claim 1, wherein The connection part is configured to provide the heat transfer rate by heat conduction; and or - The connecting part for providing the heat transfer portion is configured by passive convection of a liquid and or - The connecting part for providing the heat transfer portion is at least substantially configured without heat transfer via gaseous media.

An optical imaging assembly according to any one of claims 1 and 2, wherein - the connector member comprises at least one bath of liquid material contacting the optical unit part and the support structure member to provide the thermally conductive connection; wherein - the liquid material is in particular a liquid metal material; and / or - the liquid material is selected in particular from a material group consisting of a gallium (Ga) based liquid metal, a eutectic alloy of gallium (Ga), indium (In) and tin (Sn), Galinstan ^® , a liquid Metal and a liquid metal alloy, and / or - the liquid material provides in particular the decoupling of the mechanical interference between the optical unit part and the support structure part.

An optical imaging device according to claim 3, wherein - The liquid material has a thermal conductivity of 2 W / (m · K) to 30 W / (m · K), preferably from 10 W / (m · K) to 20 W / (m · K), particularly preferably 14 W / (m · K) has up to 18 W / (m · K); and or The liquid material has a thermal conductivity above 2 W / (m.K), preferably above 15 W / (m.K), and or The liquid material has a dynamic viscosity of from 1 mPa.s to 10 mPa.s, preferably from 1.5 mPa.s to 5 mPa.s, more preferably from 2 mPa.s to 3 mPa.s; and or The liquid material has a dynamic viscosity below 5 mPa.s, preferably below 3 mPa.s; and or - The liquid material has a vapor pressure at room temperature of below 20 μPa, preferably below 10 μPa, more preferably below 1 μPa has.

An optical imaging device according to any one of claims 3 and 4, wherein - one of the optical unit part and the support structure part comprises at least one receiving part and the other of the optical unit part and the support structure part comprises at least one projection; - The at least one receiving part forms at least one receptacle which receives the at least one bath of liquid material, and - which immerses at least one projection in the at least one bath of liquid material to provide the heat-conducting compound; wherein - in particular the optical unit part and the support structure part a maximum relative movement in at least one degree of freedom during normal operation of the optical imaging arrangement and a clearance is provided between the at least one receiving part and the at least one projection in the at least one degree of freedom, wherein the clearance is configured such that the at least one receiving part and the at least one projection at the maximum relative movement in the at least one degree of freedom do not contact; and / or - in particular one of the optical unit part and the support structure part comprises a plurality of receiving parts and the other of the optical unit part and the support structure part comprises a plurality of projections, each projection immersed in a bath of liquid material which is received in one of the plurality of receiving parts, wherein the plurality of projections are arranged in particular in the manner of a comb; and / or - in particular at least one of the at least one receiving part and the at least one projection extends in a circumferential direction of the optical unit, in particular over substantially a whole circumference of the optical unit; and / or - in particular at least one sealing device is arranged between the at least one receiving part and the at least one projection, wherein the at least one sealing device is configured to prevent the escape of the liquid material from the at least one receptacle; wherein the at least one sealing device is in particular a contactless sealing device, in particular a labyrinth seal.

An optical imaging device according to any one of claims 1 to 5, wherein - The connecting part comprises at least one resilient element; The at least one compliant element is compliant in the at least one decoupling degree of freedom to provide a part of the decoupling of the mechanical interference between the optics unit part and the support structure part, and The at least one compliant element contacts the optic unit part and the support structure part to provide the thermally conductive connection; in which In particular, a plurality of resilient elements are provided which contact the optical unit part and / or the support structure part in a contact area defined by a shortest possible outer contour, which includes all the resilient elements, the contact area having a contact area area and the resilient elements having a physical area Define total contact area with the optics unit part and / or the support structure part within the contact area, wherein the total physical contact area is at least 30% to 60%, preferably at least 40% to 70%, more preferably at least 50% to 80% of the contact area area; and or - In particular, the at least one resilient element is a filament element and / or a film element; and or - In particular the optical unit part and / or the support structure part in the at least one decoupling degree of freedom has a maximum rigidity and the at least one connecting part in the at least one decoupling degree of freedom has a connecting part stiffness, wherein the connecting part stiffness less than 10% to 30%, preferably less than 5% to 20 %, more preferably less than 2% to 10%, of maximum stiffness.

Optical imaging arrangement according to claim 6, wherein The optical unit part and / or the support structure part and / or the at least one resilient element comprise a heat-conducting material; in which The heat-conducting material is in particular a metal material; and or The thermally conductive material is in particular a material consisting of a material group consisting of copper (Cu), aluminum (Al) and silver (Ag); and or The heat-conducting material has a thermal conductivity of from 100 W / (m.K) to 700 W / (m.K), preferably from 200 W / (m.K) to 600 W / (m.K), more preferably of 300 W. / (m · K) to 500 W / (m · K); and or - The heat-conductive material has a thermal conductivity above 100 W / (m · K), preferably above 400 W / (m · K), has; and or The optical unit part, the support structure part and at least one resilient element are made of the same material; and or - The at least one resilient element is connected to the optical unit part and / or the support structure part by a connection technique selected from a connection technology group consisting of monolithic bonding, material-continuous bonding, welding, brazing, brazing, crimping and combinations thereof.

An optical imaging device according to any one of claims 1 to 7, wherein: - the support structure comprises an active noise reduction device; - The active noise reduction device is configured to reduce residual mechanical noise, which on the optical unit due to rigidity of the connection part in the at least one decoupling degree of freedom acts.

An optical imaging device according to claim 8, wherein The active interference reduction device comprises an active support unit, a motion sensor unit and a control unit, - The active support unit supports the support structure part in the at least one Entkopplungsfreiheitsgrad actively adjustable manner; The motion sensor unit is configured to acquire motion sensor information representing a spatial relationship between the optical unit part and the support structure part in the at least one decoupling degree of freedom, and to forward the motion sensor information to the control unit; The control unit is configured to control the active support unit for adjusting the spatial relationship between the optical unit part and the support structure part in the at least one decoupling degree of freedom as a function of the motion sensor information; in which The control unit is configured in particular for controlling the active support unit for maintaining a predeterminable spatial relationship between the optical unit part and the support structure part in the at least one decoupling degree of freedom; and or The control unit is in particular configured to control the active support unit such that the support structure part follows a movement of the optics unit part in the at least one decoupling degree of freedom; and or - The support structure part in particular has a mass which is sufficiently high to form a mechanical low-pass filter, which prevents the introduction of mechanical disturbances in the connecting part with a noise frequency above 100 Hz, preferably above 75 Hz, more preferably above 50 Hz, at least substantially ;

An optical imaging device according to claim 9, wherein - The tempering comprises an external temperature control unit and an external Temperierverbindung; The external temperature-control connection connects the external temperature-control unit and the support-structure part at least thermally, - The external temperature control unit is connected to the support structure and is configured to temper the support structure part via the external Temperierverbindung; in which In particular a further motion sensor unit is provided, wherein the further motion sensor unit for detecting further motion sensor information representing a spatial relationship between the support structure part and the external temperature control unit in at least one decoupling degree of freedom, and for forwarding the further motion sensor information to the control unit is configured, the control unit for Controlling the active support unit to adjust the spatial relationship between the optical unit part and the support structure part in the at least one decoupling degree of freedom configured as a function of the further motion sensor information; and or The external tempering unit comprises in particular a forced convection tempering device using forced circulation of a tempering fluid, wherein the external tempering connection comprises in particular at least one tempering fluid channel of the forced convection tempering device; and or - The external tempering in particular comprises at least one Peltier element, wherein the at least one Peltier element spatially associated with the support structure part, in particular the support structure part is spatially associated with a margin sufficient to during the normal operation of the optical imaging arrangement, a contact between the to prevent at least one Peltier element and the support structure part.

An optical imaging device according to any one of claims 8 to 10, wherein - the active noise reduction device comprises an active interference cancellation unit, a load sensor unit and a control unit, - the active interference cancellation unit is connected to the support structure and for introducing an actively adjustable interference cancellation load into the optical unit in the at least one decoupling degree of freedom is configured; The load sensor unit for detecting disturbance load sensor information representing a disturbance load acting between the optical unit part and the optical unit in the at least one decoupling degree of freedom, and configured to forward the disturbance load sensor information to the control unit; The control unit is configured to control the active disturbance cancellation unit for adjusting the disturbance cancellation load introduced into the optical unit part in the at least one decoupling degree of freedom as a function of the disturbance load sensor information; wherein - the control unit in particular for controlling the active interference cancellation unit such that the Disturbance load at least substantially eliminates the disturbance load in the at least one decoupling degree of freedom; and / or - the load sensor unit comprises in particular a load cell unit inserted between the optical unit part and the optical unit; and / or - the active interference cancellation unit comprises in particular at least one force actuator, in particular at least one Lorentz actuator.

An optical imaging device, comprising: - an optical unit, - a tempering device, and - a support structure; wherein - the support structure supports the optical unit; The optical unit is configured to participate in an optical imaging process, in particular a microlithography process; - The tempering comprises an optical unit part, a support structure part and a connecting part; - The optical unit part is mechanically connected to the optical unit; - The support structure part is mechanically connected to the support structure; - The connecting part provides a thermal connection between the optical unit part and the support structure part; The tempering device is configured to maintain a temperature distribution within the optical unit within predefined limits by providing maximum heat transfer performance between the optical unit part and the support structure part; - The support structure supports the optical unit in a manner that provides a decoupling of the mechanical interference between the optical unit and the support structure part in at least one Entkopplungsfreiheitsgrad; characterized in that - the support structure comprises an active noise reduction device; wherein - the active noise reduction means is configured to reduce residual mechanical noise acting on the optical unit due to rigidity of the connection part in at least one decoupling degree of freedom.

An optical imaging arrangement according to any one of claims 1 to 12, wherein The optical unit comprises an optical element configured to participate in the optical imaging process; and or - The tempering is a cooling device; and or The optical imaging device is configured for use in microlithography using exposure light having an exposure light wavelength in a UV region, in particular a VUV region or an EUV region; and or The exposure light has an exposure light wavelength in the range from 100 nm to 200 nm or from 5 nm to 20 nm; and or A lighting unit, a mask unit, an optical projection unit and a substrate unit are provided, wherein the lighting unit is configured to illuminate a mask captured by the mask unit with the exposure light, wherein the projection optical unit transmits an image of a pattern formed on the mask to one of configured substrate is formed, wherein the optical unit forms part of the illumination unit or the optical projection unit.

A method for tempering an optical unit of an optical imaging device using a tempering device, wherein the optical unit is supported by a support structure in such a way that a decoupling of the mechanical interference between the optical unit and the support structure unit is provided in at least one decoupling degree of freedom, wherein the optical unit to participate is configured on an optical imaging process, in particular a microlithography process, the method comprising: - mechanically connecting the optical unit part to the optical unit; - Mechanical connection of the support structure part with the support structure; - Providing a heat conductive connection between the optical unit part and the support structure part; and - maintaining a temperature distribution within the optical unit within predefinable limits by providing maximum heat transfer performance between the optical unit part and the support structural part via the thermally conductive connection; characterized in that - a decoupling of the mechanical interference between the optical unit part and the support structure part is provided at least in a decoupling degree of freedom via the heat conductive connection and / or the support structure part, and - a heat transfer rate of the maximum heat transfer capacity is provided over the thermally conductive connection in a passive manner the heat transfer proportion is at least 50%, preferably at least 80%, particularly preferably at least 90% to 100%, of the maximum heat transfer capacity, - The heat transfer component is provided in particular by heat conduction and / or passive convection or.

The method of claim 14, wherein - At least one bath of liquid material, the optical unit part and the support structure part contacting, is provided to form the heat conductive connection. in which In particular a receptacle which receives at least one bath of liquid material, is formed on one of the optical unit part and the support structure part, comprises at least one receiving part and at least one projection is formed on the other end of the optical unit part and the support structure, and the at least one projection in the immersing at least one bath of liquid material to provide the thermally conductive compound; and or, - In particular, at least one sealing device between the optical unit part and the support structure part is arranged to prevent escape of the liquid material from the at least one receptacle.

A method according to any one of claims 14 to 15, wherein - is brought to form the heat conductive connection at least one resilient element in contact with the optical unit part and the support structure part; - The at least one resilient element in the at least one decoupling degree of freedom is yielding to provide a part of the decoupling of the mechanical interference between the optical unit part and the support structure part.

A method according to any one of claims 14 to 16, wherein An active noise reduction is provided to reduce residual mechanical noise acting on the optical unit due to a stiffness of the thermally conductive connection in the at least one decoupling degree of freedom.

The method of claim 17, wherein Motion sensor information representing a spatial relationship between the optical unit part and the support structure part in which at least one decoupling degree of freedom is detected, and For adjusting the spatial relationship between the optical unit part and the support structure part, the support structure part is actively adjusted in the at least one decoupling degree of freedom as a function of the motion sensor information, in which In particular, the support structure part for maintaining a predeterminable spatial relationship between the optical unit part and the support structure part is actively adjusted in the at least one decoupling degree of freedom; and or - In particular, the support structure part is actively adjusted so that the support structure part follows a movement of the optical unit part in at least one decoupling degree of freedom; and or In particular the support structure part is tempered via an external temperature control unit supported by the support structure and an external temperature control connection which connects the external temperature control unit and the support structure part at least thermally, in particular further motion sensor information representing a spatial relationship between the support structure part and the external temperature control unit the at least one decoupling degree of freedom is detected and the spatial relationship between the optical unit part and the support structure part in the at least one degree of decoupling freedom is actively adjusted as a function of the further motion sensor information; and or - The support structure part is annealed in particular using forced circulation of a tempering fluid; and or - The support structure part is annealed in particular using at least one Peltier element, which is spatially associated with the support structure part.

A method according to any one of claims 17 to 18, wherein Fault load sensor information representing a fault load acting between the optical unit part and the optical unit in at least one decoupling degree of freedom, and; An actively adjustable disturbance load is introduced into the optical unit in the at least one decoupling degree of freedom as a function of the disturbance load sensor information; in which In particular, the active disturbance load is adjusted such that the disturbance load at least substantially eliminates the disturbance load in the at least one degree of decoupling freedom; and or - The active disturbance cancellation load in particular using at least one force actuator, in particular at least one Lorentz actuator is generated.

A method for tempering an optical unit of an optical imaging arrangement using a tempering device, wherein the optical unit is supported by a support structure and to participate in an optical imaging process, in particular a microlithography process, the method comprising: mechanically connecting the optical unit part to the optical unit; - Mechanical connection of the support structure part with the support structure; - Providing a thermal connection between the optical unit part and the support structure part; and - maintaining a temperature distribution within the optical unit within predefinable limits by providing maximum heat transfer performance between the optical unit part and the support structural part via the thermally conductive connection; characterized in that - active noise reduction is provided to reduce residual mechanical noise acting on the optical unit due to stiffness of the thermally conductive connection in the at least one decoupling degree of freedom.

Optical imaging method, wherein In an exposure process using exposure light, an image of a pattern is transferred onto a substrate using an optical imaging arrangement, in particular an optical imaging arrangement according to one of claims 1 to 13, wherein - During the exposure process, an optical unit of the optical imaging device using a method according to one of claims 14 to 20 is tempered.