DE102007010588B3

DE102007010588B3 - Verfahren und Vorrichtung zum Vermessen einer Oberfläche eines Objekts und Verfahren zur Herstellung eines Objekts

Info

Publication number: DE102007010588B3
Application number: DE200710010588
Authority: DE
Inventors: Bernd Dr. Dörband
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2007-03-05
Filing date: 2007-03-05
Publication date: 2008-06-12
Anticipated expiration: 2027-03-06

Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vermessen einer rauen Oberfläche 22 eines Objekts 24 bereitgestellt. Bei dem Messverfahren trifft Messstrahlung einer ersten Ausbreitungsrichtung 17 und einer zweiten Ausbreitungsrichtung 19 auf die Oberfläche 22, wird von dieser reflektiert und ein aus den reflektierten Messtrahlungen der verschiedenen Ausbreitungsrichtungen gebildetes Interferenzmuster wird detektiert. Die Vorrichtung umfasst eine Lichtquelle 11; eine Interferometeroptik 15, welche eine diffraktive Struktur 25 umfasst, welche zum Erzeugen von Messstrahlung einer ersten Ausbreitungsrichtung 17 und einer zweiten Ausbreitungsrichtung 19 verwendet wird; einen Detektor 37 zum Detektieren wenigstens eines Interferenzmusters sowie eine Auswerteeinheit 40 zum Auswerten des Interferenzmusters.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vermessen eines Objektes. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum optischen Vermessen einer rauen Oberfläche.
In einem frühen Stadium der Herstellung eines Objekts weist dieses häufig eine raue Oberfläche auf. Insbesondere haben Objekte, die nach vollständiger Herstellung als optische Elemente benutzt werden sollen, zumindest nach den ersten Herstellungsschritten raue Oberflächen. Innerhalb dieser Anmeldung bezeichnet eine "raue" Oberfläche eine Oberfläche, welche Unebenheiten in einem hohen Ortsfrequenzbereich aufweist. Rauheiten können durch sogenannte R_a-Werte charakterisiert werden. Der R_a-Wert bezeichnet eine mittlere Höhe der Unebenheiten einer Oberfläche, d.h. eine über die Oberfläche gemittelte absolute Abweichung einer Höhe der Oberfläche von einer mittleren Höhe der Oberfläche. Die mittlere Höhe wird durch Mittelung der Höhe der Oberfläche über einen oder mehrere Bezugsbereiche der Oberfläche ermittelt. Die Oberflächen, die durch die Meßverfahren dieser Erfindung vermessen werden, weisen typischerweise R_a-Werte im Bereich von bis zu 800 nm auf. Auch in einem frühen Stadium der Herstellung von Objekten und insbesondere von optischen Elementen, ist es notwendig, die Oberflächenform der Objekte zu vermessen. Herkömmlicherweise werden optische Meßverfahren zum Vermessen der Form einer Oberfläche eingesetzt. Dabei trifft Licht auf die Oberfläche des zu vermessenden Objekts auf, interagiert mit der Oberfläche, und wird durch einen Detektor detektiert. Trifft Licht im wesentlichen senkrecht auf eine raue Oberfläche, so wird das Licht in viele verschiedene Richtungen reflektiert. Raue Oberflächen sind daher nicht geeignet, durch Licht vermessen zu werden, welches im wesentlichen senkrecht auf die Oberfläche auftrifft. Es ist bekannt, daß die Reflektivität einer rauen Oberflächen ansteigt, wenn ein Einfallswinkel des Lichts, welcher bezogen auf eine Normale der Oberfläche gemessen wird, ansteigt. Die Form rauer Oberflächen wird daher optisch im allgemeinen unter streifendem Einfall des Lichts vermessen, das heißt Licht trifft unter hohem Einfallswinkel im Bereich von beispielsweise größer als 50° auf die Oberfläche auf. Bekannt ist, daß interferometrische Verfahren zum Vermessen von rauen Oberflächen geeignet sind, auf welche Licht unter streifendem Einfall auftrifft.
Ein herkömmliches Verfahren und Vorrichtung zum Vermessen rauer Oberflächen ist beschrieben in N. Abramson, "The interferoscope: A new type of interferometer with variable fringe separation", Optic (Stuttgart), 30, 56-71 (1969). In dem dort beschriebenen Interferometer wird ein rechtwinkliges Prisma mit einer Hypotenuse benutzt, um Licht streifend auf die Oberfläche des zu vermessenden Objekts einfallen zu lassen. Dabei befindet sich eine Hypotenusenfläche des Prismas parallel und sehr nahe der zu messenden Oberfläche. Licht, welches an der Oberfläche reflektiert worden ist, überlagert sich mit Referenzlicht, welches durch eine Reflexion des auf die Hypotenusefläche auftreffenden Lichts erzeugt worden ist, um auf einem, Detektor ein Interferenzmuster zu bilden. Aus dem Interferenzmuster kann eine Repräsentation der Oberfläche des zu vermessenden Objekts, wie etwa ein Höhenprofil, erhalten werden. Nachteile dieser herkömmlichen Vorrichtung sind ihre Größe und Unbequemlichkeit einer Handhabbarkeit. Auch ist aufgrund des Strahlengangs durch das Prisma die Anordnung einer Lichtquelle und eines Detektors weitgehend festgelegt. Für ein Bereitstellen einer Meßstrahlung, welche streifend auf die zu vermessende Oberfläche einfällt, ist es weiterhin notwendig, die Hypotenusenfläche des Prismas sehr nahe an die zu vermessende Oberfläche zu bringen. Dies ist insbesondere bei komplizierten Geometrien des zu vermessenden Objekts schwierig.
In der Auslegeschrift DE 25 37 162 wird ein Verfahren zum berührungslosen Messen der Unebenheiten von Oberflächen beschrieben, wobei das Verfahren umfasst: Richten von zwei Teilstrahlen entlang einer ersten und einer zweiten Ausbreitungsrichtung auf die Oberfläche des Objekts, und Detektieren wenigstens eines Interferenzmusters, welches durch mit der ersten Ausbreitungsrichtung auf die Oberfläche gerichtete und an dieser reflektierte Messstrahlung und durch mit der zweiten Ausbreitungsrichtung auf die Oberflache gerichtete und an dieser reflektierte Messstrahlung gebildet wird. Dabei ist der Winkel zwischen der ersten und der zweiten Ausbreitungsrichtung kleiner als 90°.
Druckschrift DE 44 13 758 C2 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Prüfung der Gestalt einer Oberfläche eines zu vermessenden Objektes, wobei von einer Lichtquelle eine Messstrahlung erzeugt wird, aus der über eine diffraktive Struktur zwei Messstrahlungen einer ersten und einer zweiten Ausbreitungsrichtung erzeugt werden, die über eine Abbildungsstufe und einen Planspiegel auf die Oberfläche des zu vermessenden Objektes gerichtet und dort reflektiert werden, wobei ferner die beiden reflektierten Messstrahlungen wieder über die Abbildungsstufe und eine weitere diffraktive Struktur und ein zweites Abbildungssystem zur Interferenz gebracht werden und das Interferenzmuster auf einen Detektor abgebildet wird. Dabei ist der Winkel zwi schen der ersten und der zweiten Ausbreitungsrichtung etwa 2°.
Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, um Objekte insbesondere mit rauen Oberflächen, welche somit keine spekularen Reflexionen erzeugen, zu vermessen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Vermessen einer rauen Oberfläche eines Objekts bereitgestellt, wobei das Verfahren umfasst: Richten von Meßstrahlung mit wenigstens einer ersten und einer zweiten Ausbreitungsrichtung auf die Oberfläche des Objekts, wobei ein Winkel zwischen der ersten und der zweiten Ausbreitungsrichtung größer ist als 100°, und Detektieren wenigstens eines Interferenzmusters, welches durch mit der ersten Ausbreitungsrichtung auf die Oberfläche gerichtete und an dieser reflektierte Meßstrahlung und durch mit der zweiten Ausbreitungsrichtung auf die Oberfläche gerichtete und an dieser reflektierte Meßstrahlung gebildet wird.
Die zu vermessenden Oberflächen können Rauheitswerte bis zu etwa R_a = 800 nm aufweisen. Wie oben bereits beschrieben, können raue Oberflächen nicht unter senkrechtem Lichteinfall vermessen werden. Daher wird Meßstrahlung mit wenigstens einer ersten und zweiten Ausbreitungsrichtung auf die Oberfläche des Objekts, welches zu vermessen ist, gerichtet. Ein Winkel zwischen der ersten und der zweiten Ausbreitungsrichtung ist dabei größer als 100°. Damit ist sichergestellt, daß die Meßstrahlung der ersten Ausbreitungsrichtung und/oder die Meßstrahlung der zweiten Ausbreitungsrichtung unter einem Einfallswinkel von größer als 50 ° auf die zu vermessende Oberfläche einfällt. Sodann wird ein Interferenzmuster detektiert.
Generell können mit dem hier beschriebenen Verfahren und der Vorrichtung Objekte mit rauen Oberflächen vermessen werden und hergestellt werden. Dabei können die Objekte aus verschiedensten Materialien gefertigt sein, wie etwa Metall, Keramik, Kunststoff, und andere.
Das Mess- und Herstellungsverfahren kann auch für Objekte herangezogen werden, die nach vollständiger Fertigstellung optische Komponenten, insbesondere in optischen Systemen, sind. Ein Objekt, dessen Oberfläche zu vermessen ist, ist zum Beispiel ein Ausgangsobjekt für eine optische Komponente, wie etwa eine optische Linse oder ein optischer Spiegel, welche in optischen Systemen, wie etwa Teleskopen, welche in der Astronomie benutzt werden, benutzt wird, oder in Systemen, die zum Abbilden von Strukturen benutzt werden, wie etwa Strukturen, welche auf einer Maske gebildet sind, und welche auf ein strahlungsempfindliches Substrat abgebildet werden, wie etwa einen Resist in einer lithographischen Methode. Die Leistungsfähigkeit solch eines optischen Systems ist im wesentlichen durch die Genauigkeit bestimmt, mit welcher die optische Oberfläche hergestellt und bearbeitet werden kann, um eine bestimmte Soll-Form zu haben, welche von einem Designer des optischen Systems bestimmt worden ist. Bei solch einer Herstellung ist es notwendig, die Form der bearbeiteten optischen Oberfläche mit ihrer Soll-Form zu vergleichen und Unterschiede zwischen der bearbeiteten und der Soll-Oberfläche zu bestimmen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die mit der ersten Ausbreitungsrichtung auf die Oberfläche gerichtete Meßstrahlung durch Beugung an einer diffraktiven Struktur in einer vorbestimmten Beugungsordnung erzeugt. Ähnlich wird die Meßstrahlung der zweiten Ausbreitungsrichtung durch Beugung von Eingangsmeßstrahlung an der diffraktiven Struktur unter einer vorbestimmten Beugungsordnung erzeugt.
Die diffraktive Struktur, welche in dieser Ausführungsform benutzt wird, kann in einer Vielzahl von diffraktiven Elementen ausgeführt sein. Es kann sich dabei um sogenannte Beugungsgitter handeln, die entweder als Reflexionsgitter oder Transmissionsgitter ausgebildet sind. Diese Gitter enthalten wiederholt oder periodisch angeordnete Strukturen, welche eine einfallende Lichtwelle oder Meßstrahlung in einer Phase und/oder einer Amplitude der Lichtwelle beeinflussen. Zur Anwendung können Computer erzeugte Hologramme (CGH) kommen, welche wohlbekannt in der Technik sind. Um gewünschte optische Eigenschaften aufzuweisen, werden diese CGHs unter zur Hilfenahme von Rechenverfahren, wie etwa ray tracing entworfen, und durch etablierte Techniken angefertigt. Hintergrundinformationen und Beispiele zur Benutzung von Hologrammen in interferometrischen Meßvorrichtungen sind in den Kapiteln 15.1 und 15.2 und 15.3 des Buches von Daniel Malacara, Optical Shop Testing, 2nd Edition, Wiley Interscience Publication (1992) beschrieben. Das Hologramm kann ein optisch hergestelltes Hologramm sein, welches durch Belichten eines geeigneten Materials erzeugt ist, wie etwa einer photographischen Platte, mit interferierenden Lichtstrahlen, oder es kann ein synthetisches Hologramm wie das oben genannte Computer erzeugte Hologramm sein, welches durch Simulieren des Interferometeraufbaus durch eine geeignete Rechenmethode erzeugt ist. Herstellungsschritte können die Benutzung eines Stiftdruckers und eine optische Reduktion, lithographische Schritte, Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtungen, Elektronenstrahlaufzeichnungsvorrichtungen und andere umfassen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die zu vermessende Oberfläche eine erste Teiloberfläche des Objekts, welche von einer in Bezug auf die erste Teiloberfläche um wenigstens eine Strecke vorstehenden zweiten Teiloberfläche des Objekts wenigstens teilweise umgeben ist und wobei die diffraktive Struktur von der ersten Teiloberfläche einen Abstand aufweist, der kleiner ist als die Strecke. Diese Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ermöglicht, eine Oberfläche zu vermessen, welche in einem abgesenkten Bereich des Objekts liegt, und welche durch herkömmliche Verfahren einer Vermessung nicht zugänglich ist.
Vorteilhaft kommt das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung somit für ein Vermessen von Objekten mit abgesenkten Oberflächen zum Einsatz. Unter einer abgesenkten Oberfläche wird in dieser Anmeldung eine Oberfläche verstanden, welche zumindest teilweise von einer oder mehreren anderen Oberflächen des zu vermessenden Objekts derart umgeben ist, daß mindestens einige der anderen Oberflächen von der zu vermessenden Oberfläche hervorragen. In diesem Fall ist es mit konventionellen Verfahren und Vorrichtungen nicht möglich, die gesamte Oberfläche des Objekts zu vermessen, da Bereiche der zu vermessenden Oberfläche, die an die hervorragenden Oberflächen angrenzen, bei streifendem Lichteinfall abgeschattet sind.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Meßstrahlung mit der ersten Ausbreitungsrichtung durch Beugung der Eingangsmeßstrahlung an der diffraktiven Struktur unter einer ersten (+1) Beugungsordnung und die Meßstrahlung mit der zweiten Ausbreitungsrichtung durch Beugung der Eingangsmeßstrahlung an der diffraktiven Struktur unter einer (–1) Beugungsordnung erzeugt. Hier und in anderen Ausführungsformen kann auch ein Ronchi-Phasengitter als diffraktive Struktur zum Einsatz kommen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird zum Detektierten des Interferenzmusters ein Detektor benutzt, welcher ein Feld von Pixeln umfaßt. Im allgemeinen sind die Pixel in einem regulären Gitter in einer Fläche angeordnet. Die Pixel können jedoch auch anders angeordnet sein, wie etwa in Kreissegmenten oder in einer linearen Anordnung entlang einer Dimension des Raumes. Vorzugsweise ist die Größe der Pixel oder detektierenden Elemente des Detektors auf ein Auflösungsvermögen der Interferometeranordnung abgestimmt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfaßt das Detektieren weiterhin ein erstes Abbilden der Oberfläche auf das Feld von Pixeln sowie ein zweites Abbilden der Oberfläche auf das Feld von Pixeln, wobei ein jeder Ort auf der Oberfläche durch das erste Abbilden auf ein jeweiliges Pixel abgebildet wird, welches von einem Pixel verschieden ist, auf welches dieser Ort durch das zweite Abbilden abgebildet wird. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird eine Information über die Oberfläche an einem Ort der Oberfläche auf zwei verschiedene Pixel des Detektors abgebildet. Diese beiden verschiedenen Pixel können weiterhin Informationen über weitere Orte der Oberfläche umfassen. Diese Informationen über die Oberfläche an verschiedenen Orten umfassen Höhenprofilinformationen. In dem Fall, wo Informationen über die Oberfläche an einem Ort der Oberfläche auf zwei verschiedene Pixel abgebildet werden, ist ein Strahlengang zwischen der Oberfläche und dem Detektor frei von einer teilweise reflektierenden Fläche zur Erzeugung einer Interferenz.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfaßt das Meßverfahren weiterhin ein Auswerteverfahren für das wenigstens eine Interferenzmuster, welches ein Shearing-Auswerteverfahren umfaßt. Ein Shearing-Auswerteverfahren wird dazu verwendet, die in einem Pixel vereinigte Information über verschiedene Orte der Oberfläche zu trennen, um eine getrennte Information über jeden Ort der Oberfläche zu erhalten. In ein Shearing-Verfahren gehen eine Vielzahl geometrischer Parameter der Interferometeranordnung ein sowie eine verwendete Wellenlänge der Meßstrahlung. Shearing-Verfahren sind in Kapitel 4 des Buches von Daniel Malacara, Optical Shop Testing, 2nd Edition, Wiley Interscience Publication (1992) beschrieben und werden hier durch Bezugnahme in die Anmeldung aufgenommen. Ein Shearing-Auswerteverfahren kommt insbesondere dann zur Anwendung, wenn der Abstand zwischen der zu vermessenden Oberfläche und der diffraktiven Struktur einen vorbestimmten Wert überschreitet.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfaßt das Detektieren weiterhin ein erstes Abbilden der Oberfläche auf das Feld von Pixeln sowie ein zweites Abbilden der Oberfläche auf das Feld von Pixeln, wobei Orte auf der Oberfläche durch das erste Abbilden und das zweite Abbilden jeweils auf gleiche Pixel abgebildet werden, und wobei in einem Strahlengang zwischen der Oberfläche und dem Detektor eine teilweise reflektierende Fläche angeordnet ist, um Referenzstrahlung für ein Bilden des wenigstens einen Interferenzmusters zu erzeugen. Hierbei wird Information über die Oberfläche an einem Ort der Oberfläche auf genau ein Pixel abgebildet. Dieses Ausführungsbeispiel kommt insbesondere dann zur Anwendung, wenn der Abstand zwischen der zu vermessenden Oberfläche und der diffraktiven Struktur einen vorbestimmten Wert unterschreitet. In diesem Fall kommt das Interferenzmuster im wesentlichen durch eine Überlagerung von von der zu vermessenden Oberfläche reflektierten Meßstrahlung und einer Referenzstrahlung, welche durch Reflexion der Meßstrahlung an der reflektierenden Fläche gebildet ist, zustande.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt das Meßverfahren weiterhin ein Speichern und/oder Wiedergeben von in Abhängigkeit von dem wenigstens einen detektierten Interferenzmuster bestimmter Information.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Soll-Oberfläche auf einem Objekt, welches eine raue Oberfläche hat, bereitgestellt. Dieses Verfahren umfaßt das Vermessen der Oberfläche gemäß einem der vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele; Bestimmen von Abweichungen der Oberfläche des Objekts von der Solloberfläche; und Bearbeiten der Oberfläche des Objekts in Abhängigkeit der bestimmten Abweichungen. Durch das Vermessen der Oberfläche kann ein Höhenprofil der Oberfläche des Objektes oder eine andere Repräsentation der Oberfläche erhalten werden. Diese Repräsentation der Oberfläche kann mit einer Soll-Oberfläche verglichen werden, um Abweichungen der Oberfläche von einer Soll-Form zu bestimmen. Es schließt sich eine Bearbeitung der Oberfläche in Abhängigkeit der bestimmten Abweichungen an.
Insbesondere ist es vorteilhaft, Bearbeitungsschritte der Oberfläche dort durchzuführen, wo die bestimmten Abweichungen der Oberfläche von der Soll-Oberfläche vorbestimmte Schwellwerte überschreiten.
Die Bearbeitungsschritte können ein Fräsen, Schleifen, Polieren, Ionenbearbeiten und eine Endbearbeitung umfassen.
Die Endbearbeitung kann ein Beschichten der Oberfläche umfassen, wobei eine reflektierende Beschichtung eine nicht-reflektierende Beschichtung und/oder eine Schutzbeschichtung auf die Oberfläche des Objekts aufgebracht werden können.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Vermessen einer rauen Oberfläche eines Objekts bereitgestellt, welche umfaßt: eine Lichtquelle zum Erzeugen von Meßstrahlung; eine Interferometeroptik, welche eine diffraktive Struktur umfaßt; wobei die diffraktive Struktur dazu ausgebildet ist, die Meßstrahlung in wenigstens eine Meßstrahlung einer ersten und in eine Meßstrahlung einer zweiten Ausbreitungsrichtung zu beugen, wobei ein Winkel zwischen der ersten und der zweiten Ausbreitungsrichtung größer ist als 100°; einen Detektor zum Detektieren wenigstens eines Interferenzmusters, welches durch die Meßstrahlung der ersten Ausbreitungsrichtung und durch die Meßstrahlung der zweiten Ausbreitungsrichtung gebildet ist; und eine Auswerteinheit, welche dazu ausgebildet ist, das wenigstens eine Interferenzmuster auszuwerten. Gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist zum Vermessen einer rauen Oberfläche eines Objekts eine Lichtquelle, eine Interferometeroptik, welche eine diffraktive Struktur umfaßt, ein Detektor zum Detektieren wenigstens eines Interferenzmusters, und eine Auswerteeinheit bereitgestellt. Die Anordnung ist dazu geeignet, wenigstens ein Interferenzmuster einer zu vermessenden Oberfläche zu detektieren, um eine Repräsentation der Oberfläche zu erhalten.
Gemäß einer Ausführungsform dieses Aspekts der vorliegenden Erfindung ist die diffraktive Struktur in einer Fläche angeordnet, welche an mehreren Orten derselben orthogonal zu einer Ausbreitungsrichtung der von der Lichtquelle her auf die diffraktive Struktur treffenden Meßstrahlung ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung ist die Meßstrahlung der ersten Ausbreitungsrichtung durch Beugung von Meßstrahlung in der (+1) Ordnung an der diffraktiven Struktur erhalten und die Meßstrahlung der zweiten Ausbreitungsrichtung durch Beugung von Meßstrahlung in der (–1) Ordnung an der diffraktive Struktur erhalten.
Gemäß einer Ausführungsform des obigen Aspekts der vorliegenden Erfindung umfaßt der Detektor der Vorrichtung ein Feld von Pixeln. Die Pixel sind derart angeordnet, um ein ortsaufgelöstes Detektieren des Interferenzmusters zu ermöglichen. Die Anordnung der Pixel, oder Detektorsegmente, kann ein reguläres Gitter umfassen. Die Form der Pixel kann zum Beispiel quadratisch, rechteckig, kreisförmig oder polygonal sein.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel dieses Aspekts der vorliegenden Erfindung ist die Auswerteeinheit dazu ausgebildet, ein Shearing-Auswerteverfahren durchzuführen. Das Shearing-Auswerteverfahren kann dazu ausgebildet sein, Informationen innerhalb eines Pixels, welche von verschiedenen Orten der zu vermessenden Oberfläche herrühren, zu trennen, um eine Repräsentation der zu vermessenden Oberfläche, wie etwa ein Höhenprofil, zu erhalten.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung umfaßt die Vorrichtung weiterhin eine Speichereinheit zum Speichern und/oder Wiedergeben von in Abhängigkeit von dem wenigstens einen detektierten Interferenzmuster bestimmter Information.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfaßt die Vorrichtung weiterhin eine teilweise reflektierende Fläche, welche in einem Strahlengang der Meßstrahlung zwischen der Lichtquelle und der diffraktiven Struktur angeordnet ist, um Referenzstrahlung zum Bilden des wenigstens einen Interferenzmusters zu erzeugen. Die reflektierende Fläche ist derart angeordnet, daß Meßstrahlung, welche von ihr reflektiert wird, mit Meßstrahlung, welche von der zu vermessenden Oberfläche reflektiert wurde, zur Überlagerung gebracht werden kann, um ein Interferenzmuster zu erzeugen.
Die vorliegende Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben werden, in welchen
1 eine schematische Darstellung einer Interferometeranordnung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt,
2 einen Strahlengang der Ausführungsform der 1 der vorliegenden Erfindung illustriert,
3 eine schematische Repräsentation eines Strahlengangs der Ausführungsform der 1 der vorliegenden Erfindung illustriert,
4 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
5 einen Strahlengang gemäß der Ausführungsform der 4 der vorliegenden Erfindung zeigt,
6 einen Strahlengang einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert, und
7 eine schematische Illustration einer Interferometeranordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Im folgenden werden gleiche oder ähnliche Elemente verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet.
1 ist eine schematische Illustration einer Interferometeranordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Interferometeranordnung 1 umfaßt eine Lichtquelle 11 zum Erzeugen eines Strahls 18. Die Lichtquelle 11 umfaßt einen He-Ne-Laser 4, welcher einen Laserstrahl 6 emittiert. Strahl 6 wird durch eine Fokussierlinse 8 auf eine Lochblende eines räumlichen Filters 20 derart fokussiert, daß ein divergierender Strahl 18 von kohärentem Licht von der Lochblende ausgeht. Wellenfronten in dem divergierenden Strahl 18 sind im wesentlichen sphärische Wellenfronten. Der divergierende Strahl 18 wird durch eine Linse oder eine Gruppe von Linsen 21 kollimiert, um den parallelen Strahl 13 von Meßstrahlung zu erzeugen, welche durch im wesentlichen ebene Wellenfronten gebildet ist. Meßstrahlung 13 tritt durch eine Interferometeroptik 15, welche die Meßstrahlung 13 in Meßstrahlung einer ersten Ausbreitungsrichtung 17 und in Meßstrahlung einer zweiten Ausbreitungsrichtung 19 ablenkt.
Exemplarisch sind zwei Meßstrahlen 13a und 13b der Meßstrahlung 13 illustriert, welche senkrecht auf ein diffraktives Element 23 auftreffen. Das diffraktive Element umfaßt eine diffraktive Struktur 25, welche die Meßstrahlen 13a und 13b jeweils in die erste Ausbreitungsrichtung 17 bzw. zweite Ausbreitungsrichtung 19 beugen. Die abgebeugten Meßstrahlen 13a und 13b treffen auf die Oberfläche 22 des Objekts 24 auf, werden daran reflektiert, treffen wiederum auf die diffraktive Struktur 25 und werden beide daran gebeugt, um einen rücklaufenden Strahl 14 zu bilden. Der rücklaufende Strahl 14 trägt dabei Informationen über einen Gangunterschied der Meßstrahlen 13a und 13b, welchen sie nach Reflexion an verschiedenen Orten der Oberfläche 22 erfahren haben. Dieser Gangunterschied repräsentiert einen Höhenunterschied der Bereiche auf der Oberfläche 22, an denen der gebeugte Meßstrahl 13a bzw. der gebeugte Meßstrahl 13b reflektiert wurde. Der rücklaufende Strahl 14 ist somit eine Überlagerung der Strahlen 13a bzw. 13b, welche beide mit unterschiedlichen Orten der Oberfläche 22 interagiert haben. Der rücklaufende Strahl 14 durchläuft die Interferometeroptik 15 und ein Teil davon wird von einem Strahlteiler 31, welcher auf einer optischen Achse 9 angeordnet ist, reflektiert, um einen Strahl 29 zu bilden.
Der Strahl 29 wird durch eine Lochblende 38 durch ein Objektivlinsensystem 35 einer Kamera 34 auf eine photoempfindliche Oberfläche 37 eines Kamerachips 39 abgebildet. Die Kamera 39 ist mit einer Auswerteeinheit 40 verbunden, welche dazu ausgebildet ist, das von dem Detektor 37 erfaßte Interferenzmuster auszuwerten, um ein Höhenprofil der Oberfläche 22 zu bestimmen. Die Auswerteeinheit 40 ist mit einer Einheit 42 zum Speichern und/oder Wiedergeben verbunden.
2 ist eine Teilansicht der Interferometeranordnung der 1 gedreht um 90 ° im Uhrzeigersinn. In dieser Teilansicht sind lediglich das diffraktive Element 23 und das Objekt 24 gezeigt. Die Oberfläche 22 des Objektes 24 ist von der diffraktiven Struktur 25 des diffraktiven Elements 23 durch Abstandhalter 44 beabstandet, um einen Abstand d zwischen der Oberfläche 22 des Objektes und der diffraktiven Struktur 25 aufzuweisen. Der Abstandshalter 44 hat eine flache Seite, welche an dem diffraktiven Struktur eng anliegt. Weiterhin weist der Abstandshalter eine gewölbte Seite auf, um die Oberfläche 22 des Objekts 24 an einem Kontaktpunkt 44a zu berühren. Der Meßstrahl 13a fällt im wesentlichen senkrecht auf das diffraktive Element 23 ein und wird von der diffraktiven Struktur 25 um einen Winkel ε gebeugt, um Messstrahlung einer ersten Ausbreitungsrichtung 17 zu bilden. Messstrahlung der ersten Ausbreitungsrichtung 17 wird an dem Ort A von der Oberfläche 22 des Objekts 24 reflektiert, trifft auf die diffraktive Struktur 25 und wird abgebeugt, um das diffraktive Element senkrecht dazu wieder als ein Teil des Strahls 14 zu verlassen. Meßstrahl 13b fällt ebenfalls im wesentlichen senkrecht auf das diffraktive Element 23 ein, wird von der diffraktiven Struktur 25 ebenfalls um einen Winkel ε gebeugt, jedoch in einer entgegengesetzten Richtung zu der Ablenkrichtung des Meßstrahls 13a, um Messstrahlung einer zweiten Ausbreitungsrichtung 19 zu bilden. Messstrahlung der zweiten Ausbreitungsrichtung 19 wird an dem Ort B der Oberfläche 22 des Objekts 24 reflektiert und trifft wieder auf die diffraktive Struktur 25, um das diffraktive Element senkrecht dazu wieder zu verlassen. Somit ist ein Winkel 2 * ε zwischen der ersten und der zweiten Ausbreitungsrichtung größer als 1000°.
Der Strahl 14, welcher das diffraktive Element verläßt, ist somit durch Teilstrahlen 13b und 13a, welche an der diffraktiven Struktur 25 gebeugt worden sind und an der Oberfläche von den Punkten A bzw. B reflektiert worden sind, zusammengesetzt. Der rücklaufende Strahl 14 enthält Informationen über eine relative Höhe der Punkte A und B auf der Oberfläche 22 des Objekts 24.
Aus der Zeichnung ist ebenso ersichtlich, daß die zu vermessende Oberfläche 22 in einer Absenkung des Objekts 24 liegt. Das heißt, die zu vermessende Oberfläche 22 ist in diesem Beispiel von einer Teilfläche 22a des Objekts 24 zumindest teilweise umgeben, welche in Bezug auf die zu vermessende Oberfläche 22 um einen Betrag v hervorsteht, wobei der Betrag v größer ist als der Abstand d zwischen der diffraktiven Struktur 25 des diffraktiven Elements 23 und der zu vermessenden Oberfläche 22.
3 zeigt eine weiter vergrößerte Teilansicht der 2 bzw. 1, um zu illustrieren, wie sich eine Variation in einer Höhe O(x, y) zwischen zwei Punkten A und B der zu vermessenden Oberfläche 22 entlang einer x-Achse auf einen Strahlengang der Meßstrahlung auswirkt. Schematisch sind in 3 auch Pixel des Detektors 37 durch Bezugszeichen 37a dargestellt. Die mittlere Höhe der Oberfläche 22, repräsentiert durch die horizontale x-Achse, ist in einem Abstand d von der diffraktiven Struktur 25 angeordnet. Die Größe O(x, y) mißt die Abweichung der Oberfläche 22 von der mittleren Höhe. Es ist ersichtlich, daß die Punkte A und B von der mittleren Höhe der Oberfläche abweichen. Dies hat zur Folge, daß ein Meßstrahl 13a, welcher an der diffraktiven Struktur gebeugt wird, an dem Punkt A von der Oberfläche 22 reflektiert wird, und wieder auf die diffraktive Struktur trifft, einen größeren optischen Weg durchläuft hat als der Strahl 13b, welcher an der diffraktiven Struktur 25 gebeugt wird, an dem Punkt B von der Oberfläche 22 reflektiert wird und wieder auf die diffraktive Struktur trifft. Ein Winkel 2 * ε zwischen der ersten Ausbreitungsrichtung 17 und der zweiten Ausbreitungsrichtung 19 ist größer als 1000°.
Aus einer Überlagerung der von A und B herrührenden Teilmeßstrahlung resultiert der rücklaufende Strahl 14, welcher in Abhängigkeit von den Abweichungen der Punkte A und B von der mittleren Höhe der Oberfläche zu einer detektierten Lichtintensität in dem Pixel P6 des Detektors 37 führt. Somit enthält Pixel P6 Informationen über die Punkte A und B der Oberfläche 22 des Objekts 24, welche beabstandet sind.
Die Liniendichte g der diffraktiven Struktur ist in dieser Zeichnung ebenfalls bezeichnet durch das Inverse einer Periode der diffraktiven Struktur. Bei einer Liniendichte g (in Linienpaaren pro mm), einem Abstand zwischen der diffraktiven Struktur 25 und der Oberfläche 22 von d und einer verwendeten Wellenlänge der Meßstrahlung λ ergibt sich für eine erste Beugungsordnung: ε = arcsin(λ·g).
In dem Fall sehr kleiner Abweichungen eines Höhenprofils von einer mittleren Höhe ergibt sich, wenn s/2 den Abstand zwischen den Punkten A und B bezeichnet: s = 4d tan ε
Der optische Weg, welcher von dem Strahl 13a bzw. 13b durchlaufen wird,
bevor sie sich in dem Strahl 14 vereinigen, ist somit:
Somit erhält man als detektierte Intensitätsverteilung auf den Detektor:
wobei
und (x, y) die Pixel des Detektors in zwei senkrechten lateralen Richtungen indizieren können.
Die obigen Gleichungen über die Intensitätsverteilung, die von dem Detektor detektiert wird, gelten nur in dem Grenzfall kleiner Abweichungen der Oberfläche 22 von einer mittleren Höhe. In diesem Falle ist die Größe s/2, welche bestimmt, wie weit die Punkte A und B beabstandet sind, konstant. Erweisen sich die Abweichungen jedoch als groß, insbesondere als groß gegenüber dem Abstand d, so wird s auch von dem Ort (x, y) auf der Oberfläche 22 abhängen.
Aus 3 ist auch ersichtlich, daß Information über den Ort A der Oberfläche 22 auf das Pixel P6 abgebildet wird. Wird jedoch ein dem Strahl 14 entgegenlaufender Strahl betrachtet, der auf die diffraktive Struktur 25 einfällt, so würde er nach Reflexion an dem Punkt A auf ein Pixel P11 abgebildet werden. Daher wird eine Information von jedem Ort der Oberfläche 22 in dem Verfahren dieser Ausführungsform auf zwei Pixel abgebildet, die verschieden voneinander sind.
Die 4 und 5 zeigen schematisch eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei 5 eine Teilansicht der Interferometeranordnung der 4 ist. Die Interferometeranordnung gemäß der 4 hat viele Komponenten mit der Interferometeranordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1 gemeinsam. Daher wird eine Beschreibung dieser identischen Elemente unterdrückt.
Die Anordnung der 4 unterscheidet sich von der Anordnung der 1 dadurch, daß die Interferometeranordnung der 4 weiterhin ein keilförmiges Substrat 50 umfaßt, welches eine ebene Oberfläche 52 hat, welche orthogonal zu der Ausbreitungsrichtung der Meßstrahlung 13 angeordnet ist. Weiterhin ist in dieser Ausführungsform die Oberfläche 22 des Objekts 24 sehr nahe an der diffraktiven Struktur 25 des diffraktiven Elements 23 angeordnet. Bei gegebenem Beugungswinkel ε, um welchen die Meßstrahlung 13 von der diffraktiven Struktur 25 in entgegengesetzten Richtungen abgebeugt wird, sind daher die Punkte A und B (siehe 3), von denen Meßstrahlung der ersten und zweiten Ausbreitungsrichtung reflektiert wird, sehr nahe benachbart. Somit sind auch Höhenunterschiede der Oberfläche zwischen diesen sehr nahe benachbarten Punkten sehr klein. Somit interferieren die Strahlen 17 und 19, welche von den Orten A bzw. B der Oberfläche 22 reflektiert werden, und von der diffraktiven Struktur 25 in Richtung auf den Detektor 37 gebeugt werden, praktisch immer konstruktiv, so daß aus einer Überlagerung der beiden Teilstrahlen keine Information über ein Höhenprofil der Oberfläche abgeleitet werden kann. Aus diesem Grund wird gemäß dieser Ausführungsform der Strahl 14 mit Meßstrahlung zur Interferenz gebracht, welche von der ebenen Fläche 52 des Substrats 50 reflektiert wurde. Die ebene Fläche 52 fungiert hier als eine Fizeau-Fläche, um eine Referenzstrahlung zu erzeugen. Die Interferenz des Strahls 14 mit einem an der Fizeau-Fläche 52 reflektierten Strahl wird durch den Detektor 37 nach Reflexion an dem Strahlteiler 31 detektiert. In dieser Ausführungsform ist in der Auswerteeinheit 40 kein Shearing-Auswerteverfahren notwendig.
6 zeigt eine Teilansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 6 zeigt ein Objekt 24, welches eine zu vermessende Oberfläche 22 hat, welche von einer Teilfläche 22a seitlich umgeben ist und weiterhin von einer Teilfläche 22b oberhalb eines Teils der Fläche 22 abgedeckt wird. Meßstrahlen 13a und 13b fallen unter einem großen Einfallswinkel ε auf die diffraktive Struktur 25 ein. Meßstrahl 13a wird in der ersten Beugungsordnung um einen Winkel 2ε gebeugt, um Strahl 17 zu bilden, welcher von der Oberfläche 22 reflektiert wird. Meßstrahl 13b fällt unter demselben Einfallswinkel ε wie Meßstrahl 13a auf die diffraktive Struktur ein und tritt in der nullten Beugungsordnung durch die diffraktive Struktur als Meßstrahl 19 hindurch. Dieser wird an der Oberfläche 22 im Punkt B reflektiert und wird von der diffraktiven Struktur 25 in der ersten Beugungsordnung in Richtung des auslaufenden Strahls 14 gebeugt. In dieser Richtung tritt auch der an der Oberfläche 22 im Punkt A reflektierte Strahl 17 in nullter Beugungsordnung durch die diffraktive Struktur 25 hindurch. Wie im Detail in der Ausführungsform der 1, 2 und 3 geschildert, trägt somit der auslaufende Strahl 14 Informationen über einen Höhenunterschied der Punkte A und B auf der Oberfläche 22, welche Information durch den Detektor 37 detektiert wird. Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt darin, daß nicht nur seitlich von Teiloberflächen umgebende zu vermessende Oberflächen vermessen werden können, sondern auch Oberflächen, welche von darüberliegenden Teiloberflächen des Objekts abgedeckt werden. Dies ist dadurch möglich, weil Meßstrahlung schräg auf das dicht vor der zu vermessenden Oberfläche angeordnete diffraktive Element auftrifft und in entgegengesetzter Richtung das Objekt wieder verläßt, um somit einer Abschattung durch über der zu vermessenden Oberfläche angeordnete Teiloberflächen des Objekts zu entgehen. Dabei können die Messstrahlen 13a und 13b, abhängig von einer Geometrie der Oberfläche 22 und des Objekts 24, auch unter zweiter bzw. nullter (2, 0); dritter bzw. nullter (3, 0); zweiter bzw. minus erster (2, –1) Beugungsordnung oder davon verschiedenen Beugungsordnungen gebeugt werden, bevor sie zur Reflexion auf die Oberfläche 22 treffen.
7 zeigt eine weitere Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung. Außer in der Interferometeroptik 15 unterscheidet sich diese Ausführungsform nicht von den Ausführungsformen, die in den 1 und 4 beschrieben worden sind. Daher wird besonderes Gewicht auf die Beschreibung der Interferometeroptik 15 gelegt werden, während die in den vorher beschriebenen Ausführungsformen identischen Komponenten nicht nochmals beschrieben werden.
Eine wie oben beschrieben durch eine Lichtquelle 11 sowie weitere optische Elemente erzeugte Meßstrahlung 13, welche im wesentlichen parallele Wellenfronten umfaßt, fällt im wesentlichen senkrecht auf ein diffraktives Element 46 ein, welches eine diffraktive Struktur 48 umfaßt. Die diffraktive Struktur 48 lenkt die Meßstrahlung 13 derart ab, daß die abgelenkte Meßstrahlung im wesentlichen senkrecht auf ein diffraktives Element trifft, welches eine diffraktive Struktur 25 umfaßt, wobei das diffraktive Element 23 aus Platzgründen in dieser Zeichnung nicht dargestellt ist. Das diffraktive Element mit seiner diffraktiven Struktur 25 weist eine gekrümmte Form auf, welche einer zu vermessenden Oberfläche 22 eines Objektes 24 angepaßt ist. Die diffraktive Struktur 25 beugt die Meßstrahlung derart ab, daß sie in einer ersten Ausbreitungsrichtung 17 und einer zweiten Ausbreitungsrichtung 19 relativ zu der gekrümmten Oberfläche 22 einfällt. Die an der Oberfläche 22 reflektierten Strahlen 17 und 19 treffen wiederum auf die diffraktive Struktur 25, um in einem rücklaufenden Strahl Durchtritt durch das diffraktive Element 46 in einen Strahl abgebeugt, welcher im wesentlichen parallel zu einer optischen Achse 9 der Interferometeranordnung ist. Wie in den Ausführungsformen der 1 und 4 trägt der Meßstrahl 14 Informationen über ein Höhenprofil der Oberfläche 22. Nach Reflexion an dem Strahlteiler 31 wird der Strahl 14 auf den Detektor 37 abgebildet, wie in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen beschrieben. Somit erlaubt diese Ausführungsform der Erfindung das Vermessen von rauen Oberflächen, welche gekrümmt sind.
In den meisten beschriebenen Ausführungsformen erfolgt ein Einfall einer Meßstrahlung senkrecht auf das diffraktive Element, welches nahe der zu vermessenden Oberfläche angeordnet ist. Dadurch ist die Vermessung rauer abgesenkter Flächen ohne Abschattung ermöglicht. Abhängig von einer Geometrie der abgesenkten Oberfläche kann es vorteilhaft sein, Licht nicht senkrecht auf das diffraktive Element einfallen zu lassen.
Zusammenfassend wird eine kompakte, kostengünstige Interferometeranordnung bereitgestellt, welche erlaubt, eine Oberflächenform einer rauen Oberfläche eines Objekts zu vermessen. Die Erfindung kann in einem konventionellen Fizeau-Interferometer ausgeführt werden.

Claims

Verfahren zum Vermessen einer rauen Oberfläche eines Objekts, wobei das Verfahren umfaßt: Richten von Meßstrahlung mit wenigstens einer ersten (17) und einer zweiten Ausbreitungsrichtung (19) auf die Oberfläche (22) des Objekts (24), wobei ein Winkel (2*ε) zwischen der ersten und der zweiten Ausbreitungsrichtung größer ist als 100°, und Detektieren wenigstens eines Interferenzmusters, welches durch mit der ersten Ausbreitungsrichtung (17) auf die Oberfläche (22) gerichtete und an dieser reflektierte Meßstrahlung und durch mit der zweiten Ausbreitungsrichtung (19) auf die Oberfläche (22) gerichtete und an dieser reflektierte Meßstrahlung gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Richten von Eingangsmeßstrahlung (13) auf eine flächig ausgedehnte und mit Abstand (d) von der Oberfläche (22) angeordnete diffraktive Struktur (25), wobei die Eingangsmeßstrahlung (13) an der diffraktiven Struktur unter einer ersten vorbestimmten Beugungsordnung gebeugt wird, um die mit der ersten Ausbreitungsrichtung (17) auf die Oberfläche (22) gerichtete Meßstrahlung zu erzeugen und wobei die Eingangsmeßstrahlung (13) an der diffraktiven Struktur (25) unter einer zweiten vorbestimmten Beugungsordnung gebeugt wird, um die mit der zweiten Ausbreitungsrichtung (19) auf die Oberfläche (22) gerichtete Meßstrahlung zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die diffraktive Struktur (25) durch ein Substrat (23) bereitgestellt ist, wobei die zu vermessende Oberfläche (22) eine erste Teiloberfläche (22) des Objekts (24) ist, welche von einer in Bezug auf die erste Teiloberfläche (22) um wenigstens eine Strecke (v) vorstehenden zweiten Teiloberfläche (22a) des Objekts (24) wenigstens teilweise umgeben ist und wobei das Substrat (23) von der ersten Teiloberfläche (22) einen Abstand (d) aufweist, der kleiner ist als die Strecke (v).
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei die erste und die zweite vorbestimmte Beugungsordnung eine +1. Beugungsordnung und eine –1. Beugungsordnung umfassen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Oberfläche (22) eine Oberflächenrauheit R_a von größer als 20 nm, insbesondere größer als 100 nm aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Detektieren unter Verwendung eines Detektors (37) erfolgt, welcher ein Feld von Pixeln (37a) umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Detektieren ferner umfaßt: ein erstes Abbilden der Oberfläche (22) auf das Feld von Pixeln (37a) sowie ein zweites Abbilden der Oberfläche (22) auf das Feld von Pixeln (37a), wobei ein jeder Ort (A, B) auf der Oberfläche (22) durch das erste Abbilden auf ein jeweiliges Pixel abgebildet wird, welches von einem Pixel verschieden ist, auf welches dieser Ort (A, B) durch das zweite Abbilden abgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei ein Strahlengang zwischen der Oberfläche (22) und dem Detektor (37) frei von einer teilweise reflektierenden Fläche zur Erzeugung einer Interferenz ist.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei ein Auswerteverfahren für das wenigstens eine Interferenzmuster ein Shearing-Auswerteverfahren umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Detektieren ferner umfaßt: ein erstes Abbilden der Oberfläche (22) auf das Feld von Pixeln (37a) sowie ein zweites Abbilden der Oberfläche (22) auf das Feld von Pixeln (37a), wobei Orte (A, B) auf der Oberfläche (22) durch das erste Abbilden und das zweite Abbilden jeweils auf gleiche Pixel abgebildet werden, und wobei in einem Strahlengang zwischen der Oberfläche (22) und dem Detektor (37) eine teilweise reflektierende Fläche (52) angeordnet ist, um Referenzstrahlung für ein Bilden des wenigstens einen Interferenzmuster zu erzeugen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner umfassend: Speichern und/oder Wiedergeben von in Abhängigkeit von dem wenigstens einen detektierten Interferenzmuster bestimmter Information.
Verfahren zum Herstellen eines Objekts, wobei das Verfahren umfaßt: Vermessen einer Oberfläche (22) des Objekts (24) mit dem Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche; Bestimmen von Abweichungen der vermessenen Oberfläche (22) des Objekts (24) von einer Solloberfläche des Objekts (24); und Bearbeiten der Oberfläche (22) des Objekts (24) in Abhängigkeit der bestimmten Abweichungen.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Bearbeiten der Oberfläche (22) des Objekts (24) an Bereichen der Oberfläche (22) durchgeführt wird, bei denen die Abweichungen der Oberfläche (22) von der Solloberfläche vorbestimmte Schwellwerte übersteigen.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Bearbeiten der Oberfläche (22) des Objekts (24) ein Fräsen, Schleifen, Polieren, Ionenstrahlbearbeiten, Laserstrahlbearbeiten und eine Endbearbeitung umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Endbearbeitung ein Beschichten der Oberfläche (22) des Objekts (24) umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Beschichten ein Aufbringen einer reflektierenden Beschichtung, ein Aufbringen einer nicht reflektierenden Beschichtung und ein Aufbringen einer Schutzbeschichtung auf die Oberfläche (22) des Objekts (24) umfaßt.
Vorrichtung zum Vermessen von Objekten mit rauen Oberflächen, wobei die Vorrichtung umfaßt: eine Lichtquelle (11) zum Erzeugen von Messstrahlung (13); eine Interferometeroptik (15), welche eine diffraktive Struktur (25) umfaßt; wobei die diffraktive Struktur (25) dazu ausgebildet ist, die Meßstrahlung in wenigstens eine Meßstrahlung einer ersten (17) und in eine Meßstrahlung einer zweiten Ausbreitungsrichtung (19) zu beugen, wobei ein Winkel (2*ε) zwischen der ersten (17) und der zweiten Ausbreitungsrichtung (19) größer ist als 100°; einen Detektor (37) zum Detektieren wenigstens eines Interferenzmusters, welches durch die Meßstrahlung der ersten Ausbreitungsrichtung (17) und durch die Meßstrahlung der zweiten Ausbreitungsrichtung (19) gebildet ist; und eine Auswerteinheit (40), welche dazu ausgebildet ist, das wenigstens eine Interferenzmuster auszuwerten.
Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei die diffraktive Struktur (25) in einer Fläche angeordnet ist, welche an mehreren Orten derselben orthogonal zu einer Ausbreitungsrichtung der von der Lichtquelle (11) her auf die diffraktive Struktur (25) treffenden Meßstrahlung (13) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, wobei die Meßstrahlung der ersten Ausbreitungsrichtung (17) durch Beugung von Meßstrahlung (13) in der +1. Ordnung an der diffraktiven Struktur (25) erhalten ist und die Meßstrahlung der zweiten Ausbreitungsrichtung (19) durch Beugung von Meßstrahlung (13) in der –1. Ordnung an der diffraktiven Struktur (25) erhalten ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei der Detektor (37) ein Feld von Pixeln (37a) umfaßt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, wobei die Auswerteeinheit (40) dazu ausgebildet ist, ein Shearing-Auswerteverfahren durchzuführen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 21, welche weiterhin eine Speichereinheit (42) zum Speichern und/oder Wiedergeben von in Abhängigkeit von dem wenigstens einen detektierten Interferenzmuster bestimmter Information umfaßt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 22, ferner umfassend: eine teilweise reflektierende Fläche (52), welche in einem Strahlengang der Meßstrahlung zwischen der Lichtquelle (11) und der diffraktiven Struktur (25) angeordnet ist, um Referenzstrahlung zum Bilden des wenigstens einen Interferenzmusters zu erzeugen.