DE102022200405A1 - Fokussierung eines Interferometers zur Oberflächenvermessung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (70) zum Fokussieren eines zur Bestimmung einer Form einer Oberfläche (14) eines Testobjekts (16) konfigurierten Interferometers (12) durch Anpassen einer axialen Relativposition zwischen dem Interferometer (12) und dem Testobjekt (16). Das Verfahren (70) umfasst ein Definieren (72) eines zu fokussierenden Flächenbereichs (90) auf der Oberfläche (14) und ein Durchführen einer Grobfokussierung (76) durch Aufzeichnen von Interferometersignalen (100) an verschiedenen axialen Relativpositionen eines ersten Verfahrbereichs. Weiterhin erfolgt ein Bestimmen eines zweiten Verfahrbereichs für eine Feinfokussierung (80) mit Hilfe der Grobfokussierung (76) und ein Durchführen der Feinfokussierung (80) durch Aufzeichnen von Interferometersignalen (100) für mindestens einen Punkt innerhalb des zu fokussierenden Flächenbereichs (90) an verschiedenen axialen Relativpositionen des zweiten Verfahrbereichs. Schließlich erfolgt ein Bestimmen (82) einer Referenzfokusposition (106) aus den während der Feinfokussierung (80) aufgezeichneten Interferometersignalen (100). Ferner betrifft die Erfindung eine entsprechende Vorrichtung (10) zum Fokussieren eines Interferometers (12).

Description

• Hintergrund der Erfindung
• Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Fokussieren eines zur Bestimmung einer Form einer Oberfläche eines Testobjekts konfigurierten Interferometers durch Anpassen einer axialen Relativposition zwischen dem Interferometer und dem Testobjekt.
• Für eine Passe- oder Rauhigkeitsmessung von Oberflächen kommen Interferometer mit einem Phasenschiebeverfahren zum Einsatz. Dabei wird nacheinander eine Reihe von Interferenzbildern erfasst, welche durch eine Überlagerung einer von der Oberfläche reflektierten Messwelle mit einer Referenzwelle entstehen. Zwischen zwei Erfassungen erfolgt eine Phasenverschiebung der Referenzwelle gegenüber der Messwelle um einen bestimmten Differenzwert. Auf diese Weise werden mehrere Interferenzbilder über eine Periode des Interferometersignals aufgenommen. Aus den aufgezeichneten Interferenzmustern lässt sich mit komplexen mathematischen Verfahren die Oberflächentopografie rekonstruieren. Mit Hilfe des Phasenschiebens können dabei Strukturen der Oberfläche ermittelt werden, welche sehr viel kleiner als die Wellenlänge der Messwelle sind.
• Beispiele für solche Interferometer sind Phasenschieben-Interferometer und Weißlichtinterferometer mit einem Interferenzobjektiv zum Aufteilen einer Messstrahlung in eine Messwelle und eine Referenzwelle und zum Fokussieren der Messwelle auf die Oberfläche des zu untersuchenden Testobjekts. Mit Hilfe eines Piezosystems erfolgt eine äquidistante schrittweise oder eine kontinuierliche Verschiebung des Interferenzobjektivs parallel zu dessen optischer Achse. Bei jeder Bewegungsposition wird das entstehende Interferenzbild und somit die jeweilige Phaseninformationen der Oberfläche von einer Kamera erfasst und gespeichert.
• Vor dem eigentlichen Phasenschieben ist eine genaue Fokussierung eines solchen Interferometers erforderlich. Damit ist die Ermittlung einer bestimmten Bewegungsposition des Piezosystems gemeint, bei welcher sich ein Ort oder ein Bereich der Oberfläche für eine Messung möglichst optimal im Fokus befindet. Dieser beste Fokus wird als Referenzfokusposition festgelegt und vor einer Messung eingestellt. Während der Messung geht das Interferometer beim Phasenschieben schrittweise aus der Referenzfokusposition und somit aus dem Fokus heraus und zeichnet einen Bildstapel auf.
• Zugrunde liegende Aufgabe
• Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung bereitzustellen, womit eine schnelle und sehr genaue Fokussierung eines Interferometers zur Bestimmung einer Oberflächenform erreicht wird.
• Erfindungsgemäße Lösung
• Die vorgenannte Aufgabe kann erfindungsgemäß beispielsweise gelöst werden mit einem Verfahren zum Fokussieren eines zur Bestimmung einer Form einer Oberfläche eines Testobjekts konfigurierten Interferometers durch Anpassen einer axialen Relativposition zwischen dem Interferometer und dem Testobjekt, umfassend ein Definieren eines zu fokussierenden Flächenbereichs auf der Oberfläche des Testobjekts und ein Durchführen einer Grobfokussierung durch Verändern der axialen Relativposition über einen ersten Verfahrbereich und Aufzeichnen eines jeweiligen Interferometersignals an verschiedenen axialen Relativpositionen des ersten Verfahrbereichs. Weiterhin erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Bestimmen eines für eine Feinfokussierung geeigneten zweiten Verfahrbereichs, welcher kleiner ist als der erste Verfahrbereich, aus den bei der Grobfokussierung aufgezeichneten Interferometersignalen, sowie ein Durchführen der Feinfokussierung durch Verändern der axialen Relativposition über den zweiten Verfahrbereich und Aufzeichnen des jeweiligen Interferometersignals für mindestens einen Punkt innerhalb des zu fokussierenden Flächenbereichs an verschiedenen axialen Relativpositionen des zweiten Verfahrbereichs. Schließlich wird eine Referenzfokusposition aus den während der Feinfokussierung aufgezeichneten Interferometersignalen bestimmt. Die Referenzfokusposition wird auch als „bester Fokus“ bezeichnet und dient der Bestimmung der Oberflächenform des Testobjekts mittels des Interferometers.
• Vorzugsweise erfolgt das Fokussieren mittels eines Objektivs des Interferometers. Das Objektiv ist derart konfiguriert und im Interferometer angeordnet, dass eine Messwelle im Bereich der Oberfläche des Testobjekts fokussiert wird. Ferner kann das Objektiv ein Strahlteilungselement umfassen, welches aus einer Messstrahlung die Messwelle und eine Referenzwelle erzeugt. Eine Anpassung der axialen Relativposition zwischen Testobjekt und Interferrometer erfolgt nach einer Ausführungsform mit Hilfe eines Piezosystem, welches zum Einstellen des axialen Abstands zwischen Oberfläche des Testobjekts und dem Interferometer bzw. einem Objektiv des Interferometers konfiguriert ist. Mit anderen Worten erfolgt durch eine Verschiebung des Testobjekts oder einer optischen Komponente des Interferometers entlang der optischen Achse des Interferometers eine Änderung der axialen Relativposition. Der erste Verfahrbereich kann insbesondere durch eine erste Startposition und eine erste Endposition für die Relativposition festgelegt werden. Bei einer Grobfokussierung findet somit eine Änderung der Relativposition nur innerhalb des durch die erste Startposition und die erste Endposition festgelegten Intervalls statt.
• Insbesondere kann bei der Bestimmung des zweiten Verfahrbereichs eine Bestimmung einer zweiten Startposition und einer zweiten Endposition erfolgen. Diese Positionen liegen nach einer Ausführungsform innerhalb des ersten Verfahrbereichs und legen den zweiten Verfahrbereich fest. Als Interferometersignal kann beispielsweise ein Intensitätswert bei einem oder mehreren, dem Punkt innerhalb des zu fokussierenden Flächenbereichs zugeordneten Bildpunkten eines aufgezeichneten Interferenzbildes verwendet werden.
• Beispielweise erfolgt bei einer Messung ausgehend von der Referenzfokusposition eine Verschiebung eines fokussierenden Objektivs oder des Testobjekts zum Erzeugung einer Phasenverschiebung zwischen einer Mess- und einer Referenzwelle. Das Interferometer geht somit bei einem solchen Phasenschieben aus dem besten Fokus als Referenzposition heraus und zeichnet dabei einen Stapel von Interferenzbildern bei verschiedenen Phasendifferenzen auf. Hierfür ist das Interferometer zum Beispiel als Phasenschieben-Interferometer oder als Weißlichtinterferometer ausgebildet.
• Die erfindungsgemäße Lösung weist Vorteile auf gegenüber einem Vergleichsbeispiel einer Feinfokussierung durch eine kontinuierliche Veränderung der Fokuseinstellung und einer gleichzeitigen Betrachtung des erzeugten Interferenzbildes. Die Veränderung der Fokuseinstellung wird beim Vergleichsbeispiel durch ein gleichförmiges Bewegen des Objektivs mit Hilfe des Piezosystems erreicht. Die Position mit dem kontrastreichsten Maximum im Interferenzbild wird dabei als Referenzfokusposition bzw. beste Fokussierung verwendet.
• Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung gegenüber dem Vergleichsbeispiel umfassen einen relativ geringen Zeitaufwand. Dies ermöglicht kurze Messzeiten und wirkt sich besonders vorteilhaft bei Messreihen mit einer Vielzahl von Messungen aus, etwa für verschiedene Bereiche einer Oberfläche, für die jeweils eine erneute Fokussierung durchgeführt werden muss. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Fokussierung vergleichsweise genau ist. Dadurch können Messfehler vermieden oder verringert werden.
• Gemäß einer Ausführungsform nach der Erfindung erfolgt eine Auswahl von mehreren Punkten innerhalb des zu fokussierenden Flächenbereichs, wird bei einer Feinfokussierung das jeweilige Interferometersignal der ausgewählten Punkte aufgezeichnet und wird die Referenzfokusposition unter Berücksichtigung der für die verschiedenen Punkte aufgezeichneten Interferometersignale bestimmt. Die Auswahl der Punkte erfolgt nach einer Ausführungsform unter Berücksichtigung von Eigenschaften der Oberflächen des Testobjekts, der Konfiguration des Interferometers oder von beidem. Dabei können die Punkte in einer regelmäßigen Form über den zu fokussierenden Flächenbereich verteilt sein, wie beispielsweise als Dreiecks- oder Vierecksgitter.
• Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform erfolgt bei der Grobfokussierung die Aufzeichnung der Interferometersignale für mindestens einen Grobfokussierungspunkt innerhalb des zu fokussierenden Flächenbereichs. Insbesondere entspricht der mindestens eine Grobfokussierungspunkt dem mindestens einen bei der Feinfokussierung vermessenen Punkt, nachstehend auch Feinfokussierungspunkt bezeichnet. Es können auch mehrere Grobfokussierungspunkte vorgesehen sein, welche einer Teilmenge oder der gesamten Menge an Feinfokussierungspunkten entsprechen. Wie bei den Feinfokussierungspunkten kann eine Auswahl der Grobfokussierungspunkte unter Berücksichtigung von Eigenschaften der Oberfläche des Testobjekts, der Konfiguration des Interferometers oder von beidem erfolgen.
• Gemäß einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung wird eine Gewichtung für Interferometersignale von verschiedenen Punkten der Oberfläche des Testobjekts festgelegt und diese wird bei einer Bestimmung der Referenzfokusposition berücksichtigt. Insbesondere erfolgt eine Gewichtung der für mehrere Punkte innerhalb des zu fokussierenden Flächenbereichs bei einer jeweiligen Feinfokussierung aufgezeichneten Interferometersignale für eine Bestimmung der Referenzfokusposition. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Gewichtung der für mehrere Punkte bei einer Grobfokussierung aufgezeichneten Interferometersignale bei einer Bestimmung der Referenzfokusposition erfolgen. Beispielsweise wird für jeden Feinfokussierungspunkt ein Gewichtungsfaktor derart festgelegt, dass die Summe aller Gewichtungsfaktoren Eins beträgt. Die Referenzfokusposition wird nach einer Ausführungsform als Summe aller mit dem jeweiligen Gewichtungsfaktor multiplizierten Feinfokuspositionen der Feinfokussierungspunkte bestimmt.
• Nach einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform erfolgt das Verändern der axialen Relativposition während der Grobfokussierung in Form einer kontinuierlichen rampenförmigen Bewegung. Es erfolgt somit ein kontinuierliches Phasenschieben. Vorzugsweise werden ein Fahrweg und eine Fahrgeschwindigkeit vorgegeben. Beispielsweise werden für den Fahrweg eine Startposition und eine Endposition festgelegt. Als Fahrgeschwindigkeit kann eine konstante Fahrgeschwindigkeit vorgegeben werden. Eine Festlegung des Fahrwegs und der Fahrgeschwindigkeit erfolgt insbesondere unter Berücksichtigung der Interferometerkonfiguration oder von Eigenschaften eines fokussierenden Objektivs, wie etwa der Vergrößerung oder numerischen Apertur. Weiterhin kann die Festlegung des Fahrwegs und der Fahrgeschwindigkeit auch unter Berücksichtigung des axialen Höhenunterschieds der einzelnen Fokussierungspunkte erfolgen. Damit ist bei der Grobfokussierung für alle Fokussierungspunkte nur einmal eine Phasenverschiebung erforderlich.
• Gemäß einer weiteren Ausführungsform findet bei der Grobfokussierung eine gegenüber der Feinfokussierung höhere Bildrate eines zur Aufzeichnung der Interferometersignale verwendeten Detektors und eine gegenüber der Feinfokussierung größere Schrittweite zwischen zwei Bildaufnahmen Verwendung.
• Gemäß einer Ausführungsform nach der Erfindung wird für zu erfassende Interferometersignale eine Festlegung einer Startzeit und einer Anzahl pro Zeiteinheit durchgeführt. Die Anzahl von erfassten Interferometersignalen oder Interferenzbildern pro Zeiteinheit kann auch als Bilder pro Sekunde festgelegt werden. Insbesondere werden nach einer Ausführungsform eine konstante Anzahl von Bildern pro Zeiteinheit und eine Aufnahmedauer ab der Startzeit festgelegt, welche der Dauer der rampenförmigen Bewegung entspricht. Mit diesen Werten erfolgt beispielsweise eine Zuordnung von erfassten Interferometersignalen bzw. Interferenzbildern zu bestimmten Verfahrpositionen. In alternativen Ausführungsformen erfolgt eine Zuordnung von Interferometersignalen oder Interferenzbildern zu bestimmten Verfahrpositionen mittels einer Erfassung des Verfahrwegs zu bestimmtem Zeitpunkten, wie beispielweise den Zeitpunkten einer, mehrerer oder aller erfassten Interferometersignale.
• Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform erfolgt das Verändern der axialen Relativposition während der Feinfokussierung in Form einer stufenförmigen Bewegung. Vorzugsweise erfolgt dafür nach festgelegten Zeitintervallen eine vorgegebene Änderung der axialen Relativposition. Dabei können konstante Zeitintervalle und konstante Positionsänderungen verwendet werden. Mit anderen Worten ändert sich die Relativposition für die Dauer eines vorgegebenen, konstanten Zeitintervalls nicht. Danach erfolgt eine Änderung der axialen Relativposition um einen vorgegebenen, konstanten Betrag. Gemäß einer Ausführungsform erfolgen eine Festlegung des Zeitintervalls, des Änderungsbetrags, der Relativposition der ersten Stufe und die Anzahl der Stufen unter Berücksichtigung der Interferometerkonfiguration oder von Eigenschaften eines fokussierenden Objektivs, wie etwa der Vergrößerung oder der numerischen Apertur. Bei jeder eingenommenen Relativposition erfolgen ein oder mehrere Erfassungen von Interferometersignalen bzw. Aufnahmen von Interferenzbildern. Dafür kann ein Triggern der Erfassung mit Hilfe der stufenförmigen Bewegung erfolgen. Insbesondere kann eine erste Erfassung nach einer Einschwingzeit in eine Startposition der stufenförmigen Bewegung und alle weiteren Erfassung nach einem konstanten Zeitintervall erfolgen. Gemäß einer Ausführungsvariante wird bei der Feinfokussierung eine Aufnahme mittels eines zur Aufzeichnung der Interferometersignale verwendeten Detektors sowie eine Beleuchtung mittels einer Leuchtdiode durch die stufenförmige Bewegung, welche insbesondere mittels eines Piezoelements erzeugt wird, getriggert. Der Detektor nimmt nur dann auf und die Leuchtdiode leuchtet nur dann, wenn eine Triggerung durch die stufenwiese Piezobewegung ausgelöst ist.
• Gemäß einer Ausführungsform nach der Erfindung wird bei einer Auswertung der Interferometersignale der Grobfokussierung und/oder der Feinfokussierung jeweils eine Einhüllende einer sich aus den entsprechenden Interferometersignalen ergebenden oszillierenden Intensitätskurve bestimmt. Die oszillierende Intensitätskurve verläuft für einen Punkt innerhalb des zu fokussierenden Flächenbereichs entlang des Verfahrbereichs. Die Bestimmung der Einhüllenden erfolgt z.B. mittels einer Hilberttransformation und wird im Folgenden auch als einhüllende Kurve bezeichnet. Nach einer dem Fachmann bekannten Ausführungsform wird dazu zunächst ein komplexes analytisches Signal mit dem Interferometersignal als Realteil und der Hilberttransformierten des Interferometersignals als Imaginärteil gebildet und anschließend die Einhüllende durch Betragsbildung des analytischen Signals ermittelt. Die Verfahrposition beim Maximum der einhüllenden Kurve stellt eine gewünschte Fokusposition dar. Zur Bestimmung des Maximums erfolgt nach einer dem Fachmann bekannten Ausführungsform eine Anpassung einer Gaußkurve oder eines Polynoms zweiten Grades an die einhüllende Kurve.
• Gemäß einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung erfolgt die Anpassung einer axialen Relativposition zwischen dem Interferometer und dem Testobjekt mittels einer Verschiebung eines Objektivs zum Fokussieren einer Messwelle auf die Oberfläche. Eine Verschiebung des Objektivs wird beispielsweise mit Hilfe eines geeignet konfigurierten Piezosystems durchgeführt. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Verschiebung des Testobjekts zur Anpassung der axialen Relativposition erfolgen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen des Verfahrens sind insbesondere zur Fokussierung eines Phasenschiebe-Interferometers oder eines Weißlichtinterferometers mit einem Objektiv zur Fokussierung eines Messstrahls auf eine Oberfläche des Testobjekts ausgebildet.
• Die vorgenannte Aufgabe kann weiterhin beispielsweise gelöst werden mit einer Vorrichtung zum Fokussieren eines zur Bestimmung einer Form einer Oberfläche eines Testobjekts konfigurierten Interferometers durch Anpassen einer axialen Relativposition zwischen dem Interferometer und dem Testobjekt, wobei die Vorrichtung eine Grobfokussierungseinrichtung zum Durchführen einer Grobfokussierung in einem zuvor festgelegten, zu fokussierenden Flächenbereich auf der Oberfläche des Testobjekts durch Verändern der axialen Relativposition über einen ersten Verfahrbereich und Aufzeichnen eines jeweiligen Interferometersignals an verschiedenen axialen Relativpositionen des ersten Verfahrbereichs umfasst.
• Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine Feinfokussierungseinrichtung zum Durchführen einer Feinfokussierung durch Verändern der axialen Relativposition über den zweiten Verfahrbereich und Aufzeichnen des jeweiligen Interferometersignals für mindestens einen Punkt innerhalb des zu fokussierenden Flächenbereichs an verschiedenen axialen Relativpositionen des zweiten Verfahrbereichs.
• Ferner umfasst die Vorrichtung eine Auswerteeinrichtung, welche geeignet konfiguriert ist zum Bestimmen eines für die Feinfokussierung geeigneten zweiten Verfahrbereichs, welcher kleiner ist als der erste Verfahrbereich, aus den bei der Grobfokussierung aufgezeichneten Interferometersignalen, und zum Bestimmen einer Referenzfokusposition aus den während der Feinfokussierung aufgezeichneten Interferometersignalen.
• Insbesondere kann die erfindungsgemäße Vorrichtung analog zum Verfahren für ein Anpassen der Relativposition zum Einstellen eines axialen Abstandes zwischen der Oberfläche des Testobjekts und dem Interferometer bzw. einem Objektivs des Interferometers konfiguriert sein. Hierfür umfasst eine Ausführungsform der Vorrichtung ein Piezosystem oder ist zur Nutzung eines Piezosystems des Interferometers ausgebildet. Weiterhin ist eine Ausführungsform der Vorrichtung zur Festlegung einer ersten Startposition und eine ersten Endposition für den ersten Verfahrbereich konfiguriert.
• Die Auswerteinrichtung ist vorzugsweise zur Bestimmung einer zweiten Startposition und einer zweiten Endposition für den zweiten Verfahrbereich ausgebildet. Wie beim Verfahren können die zweite Startposition und Endposition innerhalb des ersten Verfahrbereichs liegen. Ferner ist die Fokussierungsvorrichtung beispielsweise zum Fokussieren eines Phasenschiebe-Interferometers oder eines Weißlichtinterferometers ausgebildet.
• Die bezüglich der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen, Ausführungsbeispiele bzw. Ausführungsvarianten, etc. des erfindungsgemäßen Verfahrens angegebenen Merkmale können entsprechend auf die erfindungsgemäße Vorrichtung übertragen werden. Diese und andere Merkmale der erfindungsgemäßen Ausführungsformen werden in der Figurenbeschreibung und den Ansprüchen erläutert. Die einzelnen Merkmale können entweder separat oder in Kombination als Ausführungsformen der Erfindung verwirklicht werden. Weiterhin können sie vorteilhafte Ausführungsformen beschreiben, die selbstständig schutzfähig sind und deren Schutz ggf. erst während oder nach Anhängigkeit der Anmeldung beansprucht wird.
• Figurenliste
• Die vorstehenden, sowie weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung werden in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung beispielhafter erfindungsgemäßer Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen veranschaulicht. Es zeigt:
• 1 ein Interferometer mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fokussieren des Interferometers in einer schematischen Veranschaulichung,
• 2 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Fokussieren eines Interferometers in einer schematischen Veranschaulichung,
• 3 eine schematische Ansicht eines zu fokussierenden Flächenbereichs auf einer Oberfläche eines Testobjekts mit mehreren ausgewählten Punkten für eine Fokussierung,
• 4 eine schematische Veranschaulichung eines aufgezeichneten Interferometersignals für einen zu fokussierenden Punkt und einer daraus ermittelten Fokusposition, sowie
• 5 eine schematische Veranschaulichung eines aufgezeichneten Interferometersignals für einen zu fokussierenden Punkt mit einem zusätzlich berücksichtigten Rauschen.
• Detaillierte Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsbeispiele
• In den nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen bzw. Ausführungsformen oder Ausführungsvarianten sind funktionell oder strukturell einander ähnliche Elemente soweit wie möglich mit den gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen. Daher sollte zum Verständnis der Merkmale der einzelnen Elemente eines bestimmten Ausführungsbeispiels auf die Beschreibung anderer Ausführungsbeispiele oder die allgemeine Beschreibung der Erfindung Bezug genommen werden.
• Zur Erleichterung der Beschreibung ist in einigen Zeichnungen ein kartesisches xyz-Koordinatensystem angegeben, aus dem sich die jeweilige Lagebeziehung der in den Figuren dargestellten Komponenten ergibt. In 1 verläuft die y-Richtung senkrecht zur Zeichenebene in diese hinein, die x-Richtung nach rechts und die z-Richtung nach oben.
• 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Vorrichtung 10 zum Fokussieren eines Interferometers 12. Das Interferometer 12 eignet sich zur Bestimmung der Form einer Oberfläche 14 eines Testobjekts 16. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Interferometer 12 zur Vermessung von planen, sphärischen oder Freiform-Oberflächen von optischen Elementen konfiguriert. Die optischen Elemente sind zum Beispiel Spiegel für die Mikrolithographie im extrem ultravioletten (EUV-) Spektralbereich mit Wellenlängen unterhalb von 100 nm, insbesondere bei Wellenlängen von etwa 13,5 nm oder 6,8 nm. Die Vorrichtung 10 eignet sich aber auch zum Fokussieren einer Vielzahl von anderen fokussierenden Interferometern.
• Das Interferometer 12 enthält eine Beleuchtungseinrichtung 18 zum Bereitstellen einer Messstrahlung 20, einen Strahlenteiler 22 zum Umlenken der der Messstrahlung 18 in Richtung des Testobjekts 16, ein Objektiv 24 zum Fokussieren von Messstrahlung 20 auf die Oberfläche 14 des Testobjekts 16 und eine Erfassungseinrichtung 26 zum Aufzeichnen und Verarbeiten von Interferometersignalen, wie zum Beispiel Interferenzbildern. Exemplarisch ist das Interferometer 12 als Weißlichtinterferometer ausgebildet. Dazu umfasst die Beleuchtungseinrichtung 18 eine Leuchtdiode 28, eine Mattscheibe 30 und eine Kondensorlinse 32 zum Einkoppeln der Messstrahlung 20 mit einem Gaußschen Spektrum von Frequenzen in den Strahlengang des Interferometers 12. Dem Fachmann sind Aufbau und Funktionsweise eines Weißlichtinterferometers bekannt. Die Vorrichtung 10 und das weiter unten beschriebene Verfahren können aber auch zur Fokussierung eines Phasenschieben-Interferometers mit einer monochromatischen Lichtquelle, beispielsweise einem Laser, oder andere fokussierende Interferometer eingesetzt werden.
• Ein Anteil der von der Oberfläche 14 reflektierten Messstrahlung 20 passiert den Strahlenteiler 22 ohne Richtungsänderung und trifft anschließend auf Erfassungseinrichtung 26. Die Strahlengänge zwischen der Beleuchtungseinrichtung 18 und dem Strahlenteiler 22 sowie zwischen der Oberfläche 14 und der Erfassungseinrichtung 26 sind in 1 jeweils mit einer optischen Achse 34 dargestellt.
• Die vom Strahlenteiler 22 zum Testobjekt 16 laufende Messstrahlung 20 passiert das Objektiv 24, im Folgenden auch Interferenzobjektiv genannt, und wird von diesem fokussiert. Das Interferenzobjektiv 24 umfasst neben optischen Elementen zum Fokussieren, von denen in 1 exemplarisch eine Objektivlinse 36 dargestellt ist, auch ein Strahlteilungselement 38, beispielsweise einen halbdurchlässigen Spiegel. Ein Anteil der Messstrahlung 30 passiert das Strahlteilungselement 38 als Messwelle 40 in Richtung Testobjekt 16, während ein anderer Anteil als Referenzwelle 42 zu einem Referenzspiegel 44 des Objektivs 24 reflektiert wird. Die vom Referenzspiegel 44 reflektiert Referenzwelle 38 trifft erneut auf das Strahlteilungselement 38 und wird von diesem in Richtung Strahlenteiler 22 umgelenkt. Die Messwelle 40 wird von dem Testobjekt 16 reflektiert und durchläuft das Strahlteilungselement 38 ebenfalls in Richtung des Strahlenteiler 22.
• Anteile der reflektierten Messwelle 40 und Referenzwelle 42 passieren den Strahlenteiler 22 ohne Richtungsänderung und werden von einer Linse 46 der Erfassungseinrichtung 24 auf eine Erfassungsebene 48 eines Detektors 50 fokussiert. Der Detektor 50 umfasst beispielsweise eine CCD-Kamera. Für jeden Ort des beleuchteten Bereichs der Oberfläche 14 des Testobjekts 16 findet an einem entsprechenden Pixel der Erfassungsebene 48 eine Überlagerung der Messwelle 40 mit der Referenzwelle 42 statt. Diese wird pixelweise als Interferometersignal detektiert. Insgesamt wird somit zu verschiedenen Zeitpunkten jeweils ein Interferenzbild aufgezeichnet.
• Die jeweiligen Interferometersignale hängen vom Phasenunterschied und somit vom Weglängenunterschied zwischen Messwelle 40 und Referenzwelle 42 ab. Während die Weglänge der Referenzwelle 42 zwischen Strahlteilungselement 38 und Referenzspiegel 44 konstant bleibt, hängt die Weglänge der Messwelle 40 von der Höhe der Oberfläche 14 des Testobjekts 16 in z-Richtung und dem Abstand des Interferenzobjektivs 24 von dem Testobjekt 16 ab. Bei einer Verschiebung, Pfeil 52, des Interferenzobjektivs 24 ändert somit sich die Phasendifferenz zwischen Messwelle 40 und Referenzwelle 42 in der Erfassungsebene 48.
• Für ein Phasenschieben zwischen Messwelle 40 und Referenzwelle 42 umfasst das Interferometer eine Phasenschiebeeinrichtung 54 mit einem Piezosystem. Die Phasenschiebeeinrichtung 54 verschiebt das Interferenzobjektiv 24 entlang der in 1 dargestellten z-Achse. Zum Bestimmen der Form der Oberfläche 14 erfolgt üblicherweise eine Verschiebung des Interferenzobjektivs 24 um Bruchteile der mittleren Wellenlänge der Messstrahlung 20. Ausgehend von einer zuvor ermittelten Referenzfokusposition des Objektivs 24 werden verschiedene Positionen entlang der z-Achse angefahren und jeweils ein Interferenzbild erfasst. Eine Datenverarbeitungseinrichtung ermittelt anschließend mittels eines erfassten Interferenzbildstapels die Form der Oberfläche 14 mit einer sehr hohen Genauigkeit bis in den Subnanometerbereich hinein.
• Für eine hohe Messgenauigkeit ist eine nanometergenaue Fokussierung auf den zu vermessenden Flächenbereich der Oberfläche 14 wichtig. Auch werden beim Phasenschieben Punkte des Flächenbereichs aus der Fokusebene des Objektivs 24 verschoben. Zur Reduzierung von Messfehlern wird daher vor der eigentlichen Vermessung von der Vorrichtung 10 zum Fokussieren des Interferometers 12 eine Referenzfokusposition sehr genau ermittelt. Wichtige Punkte der Oberfläche 14 sollten sich vor und während einer Messung in oder möglichst nahe an der Fokusebene des Objektivs 14 befinden. Im Folgenden wird die Vorrichtung 10 auch als Fokussierungsvorrichtung 10 bezeichnet. Die Fokussierungsvorrichtung 10 umfasst zur Bestimmung der Referenzfokusposition ein Flächenbereichsmodul 58, eine Grobfokussierungseinrichtung 60, eine Feinfokussierungseinrichtung 62 und eine Auswerteeinrichtung 64.
• Mit dem Flächenbereichsmodul 58 werden ein Flächenbereich der Oberfläche 14 und Punkte in dem Flächenbereich für eine Bestimmung der Referenzfokusposition festgelegt. Die Grobfokussierungseinrichtung 60 führt bei einem, einigen oder allen festgelegten Punkten eine Grobfokussierung durch. Das Ergebnis wird von der Feinfokussierungseinrichtung 62 für eine Feinfokussierung bei verschiedenen festgelegten Punkten der Oberfläche 14 verwendet. Schließlich ermittelt die Auswerteeinrichtung 64 mit Hilfe des Ergebnisses der Feinfokussierung die Referenzfokusposition. Dabei verwendet die Fokussierungsvorrichtung 10 nach diesem Ausführungsbeispiel die Phasenschiebeeinrichtung 54 und die Erfassungseinrichtung 26 des Interferometers 12. In anderen Ausführungsbeispielen umfasst die Fokussierungsvorrichtung eine separate Phasenschiebeeinrichtung, eine separate Erfassungseinrichtung oder beides. Im Folgenden wird die Funktionsweise der Fokussierungsvorrichtung 10 und deren Komponenten zusammen mit einem Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Fokussierung des Interferometers 12 beschrieben.
• In 2 wird in einer schematischen Veranschaulichung ein Verfahren 70 zum Fokussieren eines Interferometers dargestellt. Das Verfahren 70 wird zum Beispiel mit Hilfe der Vorrichtung 10 zum Fokussieren eines Interferometers 12 durchgeführt. Weiterhin kann ein geeignet konfiguriertes Interferometer das Verfahren 70 ausführen. Ein solches Interferometer umfasst beispielsweise die Fokussierungsvorrichtung 10. Nach dem in 2 dargestellten Verfahren 70 erfolgen zunächst eine Definition 72 eines zu fokussierenden Flächenbereichs auf der Oberfläche 14 des Testobjekts 16 und eine Auswahl von Fokussierungspunkten innerhalb dieses Flächenbereichs.
• 3 zeigt exemplarisch einen solchen festgelegten Flächenbereich 90. Üblicherweise entspricht der definierte Flächenbereich 90 einem Messfeld des Interferometers 12. Der Flächenbereich 90 hat in diesem Beispiel eine quadratische Form. In alternativen Ausführungsbeispielen entspricht die Form z.B. einem Rechteck, einem Kreis, einem Oval, einem Polyeder oder dergleichen mehr. Bei der Festlegung der Form und Größe des Flächenbereichs 90 werden insbesondere Eigenschaften des Interferometers 12, des Interferenzobjektivs 24 oder der Oberfläche 14 des Testobjekts 16 berücksichtigt.
• Innerhalb des zu fokussierenden Flächenbereichs 90 werden mehrere Fokussierungspunkte P₀ bis P₄ ausgewählt. An jedem der Fokussierungspunkte P₀ bis P₄ erfolgt später eine einheitliche Feinfokussierung. Die Fokussierungspunkte P₀ bis P₄ werden daher auch Feinfokussierungspunkte genannt. Eine Auswahl der Feinfokussierungspunkte wird unter Berücksichtigung von Eigenschaften der Oberfläche 14, des Interferometers 12 oder des Interferenzobjektivs 24 durchgeführt. Insbesondere kann die Form oder die Höhe der Oberfläche 14 in z-Richtung bei einer Festlegung einzelner Fokussierungspunkte P berücksichtigt werden. In diesem Beispiel befindet sich der Fokussierungspunkt P₀ in der Mitte des Flächenbereichs 90 und die Fokussierungspunkte P₁ bis P₄ sind in einem Viereck um P₀ angeordnet. Alternativ ist aber auch eine Vielzahl von anderen regelmäßigen oder unregelmäßigen Anordnungen möglich, wie etwa in Form eines Gitters aus Dreiecken, Vierecken oder Sechsecken. Gemäß einer Ausführungsform erfolgt für alle Fokussierungspunkte P₀ bis P₄ die gleiche Grobfokussierung und Feinfokussierung. Demnach ist es nicht erforderlich, für jeden Fokussierungspunkt eine separate Grob- und Feinfokussierung durchzuführen. Das heißt, es ist nur jeweils einmal ein Phasenschieben für die Grob- und die Feinfokussierung notwendig (also einmal Phasenschieben für alle Fokussierungspunkte). Der Grob- und Feinfokus ergibt sich aus separater Auswertung für jeden Fokussierungspunkt mit den vorstehend erwähnten Algorithmen. Im Folgenden wird wieder Bezug auf 2 genommen. Nach der Festlegung 72 der Feinfokussierungspunkte P₀ bis P₄ erfolgt eine Auswahl 74 eines oder mehrerer Grobfokussierungspunkte innerhalb des Flächenbereichs 90. Vorzugsweise werden ein oder mehrere Feinfokussierungspunkte P₀, P₁, P₂, P₃, P₄ als Grobfokussierungspunkte ausgewählt. Beispielsweise wird der Feinfokussierungspunkt P₀ als Grobfokussierungspunkt ausgewählt und eine an diesem Punkt durchgeführte Grobfokussierung für die Feinfokussierung an den Feinfokussierungspunkten P₀ bis P₄ verwendet. Wie bei den Feinfokussierungspunkten erfolgt eine Auswahl des mindestens einen Grobfokussierungspunkts unter Berücksichtigung von Eigenschaften der Oberfläche 14 des Testobjekts 16, des Interferometers 12 oder des Interferenzobjektivs 24.
• Für eine Grobfokussierung 76 wird zunächst eine Startposition und eine Endposition auf der z-Achse und somit ein erster Verfahrbereich festgelegt. Der erste Verfahrbereich gibt das Intervall in z-Richtung an, in welchem das Interferenzobjektiv 24 mit Hilfe des Piezosystems der Phasenschiebeeinrichtung 54 verschoben wird. Weiterhin werden eine konstante Fahrgeschwindigkeit, eine Startzeit zum Erfassen von Interferometersignalen und eine Anzahl von Erfassungen pro Zeiteinheit festgelegt. Die Anzahl von Erfassungen pro Zeiteinheit entspricht in diesem Ausführungsbeispiel der Anzahl von aufgezeichneten Interferenzbildern pro Zeiteinheit. Die Festlegung des ersten Verfahrbereichs, der Fahrgeschwindigkeit, der Erfassungsstartzeit und der Anzahl von aufgezeichneten Interferenzbildern pro Sekunde erfolgt insbesondere unter Berücksichtigung der Interferometerkonfiguration, Eigenschaften des fokussierenden Objektivs 24, wie Vergrößerung oder numerische Apertur, oder der Form der zu vermessenden Oberfläche 14 in dem zu fokussierenden Flächenbereich 90.
• Mit der Grobfokussierung 76 soll relativ schnell ein ungefährer Wert einer Referenzfokusposition auf der z-Achse bestimmt werden. Dazu wird das Interferenzobjektiv 24 in einer rampenförmigen Bewegung mit der konstanten Fahrgeschwindigkeit von der Startposition bis zur Endposition des Verfahrbereichs bewegt. Es erfolgt auf diese Weise ein kontinuierliches Phasenschieben. Ab der vorgegebenen Startzeit wird dabei eine regelmäßige Erfassung von Interferometersignalen mit der vorgegebenen Anzahl pro Sekunde durch die Erfassungseinrichtung 26 des Interferometers 12 ausgeführt. Mit der bekannten Startposition, der Fahrgeschwindigkeit, der Startzeit und der Anzahl pro Sekunde lässt sich eine grobe Zuordnung von erfassten Interferometersignalen zu bestimmten axialen Relativpositionen zwischen Oberfläche 14 und Interferenzobjektiv 24 bzw. bestimmten Positionen des Interferenzobjektivs 24 auf der z-Achse durchführen. Der Detektor 50 wird gemäß einer Ausführungsform hierzu mit einer schnellen Bildrate eingestellt. Um eine schnelle Bildrate zu erreichen kann z.B. ein Binning-Modus (z.B. 2×2, 4×4, ...) verwendet werden.
• 4 zeigt beispielhaft erfasste Intensitäten als Interferometersignale 100 für einen Fokussierungspunkt P bei verschiedenen Verschiebungswerten Δz. Die Intensität der Interferenz von Messwelle 40 und Referenzwelle 42 für den Fokussierungspunkt P wird bei einem oder mehreren benachbarten Bildpunkten des Detektors 50 erfasst. Deutlich ist der durch die Phasenschiebung bedingte oszillierende Verlauf des Interferometersignals 100 für verschiedene Δz-Werte zu erkennen.
• Mit den bei der Grobfokussierung 76 erfassten Interferometersignalen 100 erfolgt eine Bestimmung 78 eines zweiten Verfahrbereichs für eine Feinfokussierung, siehe 2. Dafür wird zunächst eine ungefähre Referenzfokusposition aus den Interferometersignalen 100 der Grobfokussierung 76 ermittelt. Wie in 4 dargestellt, wird zunächst eine Einhüllende 102 der Interferometersignale 100 bestimmt. Hierfür wird eine Hilberttransformation der oszillierenden Interferometersignale 100 durchgeführt und ein komplexes analytisches Signal mit dem Interferometersignal als Realteil und der Hilberttransformierten als Imaginärteil gebildet. Die Einhüllende wird dann durch Betragsbildung des analytischen Signals ermittelt. Im Bereich eines Maximums 106 der Einhüllenden 102 erfolgt eine Approximation der Einhüllenden 102 durch eine Gaußkurve oder ein Polynom, z.B. ein Polynom zweiten Grades. Mit dieser analytischen Beschreibung der Einhüllenden 102 wird schließlich die ungefähre Referenzfokusposition als Maximum 106 bestimmt.
• Diese ungefähre Referenzfokusposition ist wegen der groben Zuordnung von Verschiebungspositionen zu erfassten Interferometersignalen noch mit einem relativ großen Fehler behaftet. Sie wird aber zur Bestimmung 78 des zweiten Verfahrbereichs verwendet, welcher für eine Feinfokussierung innerhalb des ersten Verfahrbereichs und dichter an der mit der Grobfokussierung ungefähr bestimmten Referenzfokusposition festgelegt wird. Die Festlegung des zweiten Verfahrbereichs erfolgt zum Beispiel unter Berücksichtigung der Vergrößerung und der numerischen Apertur der Interferenzobjektivs 24 sowie unter Berücksichtigung des axialen Höhenunterschieds der einzelnen Fokussierungspunkte. Damit ist bei der Feinfokussierung für alle Fokussierungspunkte nur einmal eine Phasenverschiebung erforderlich. Bei einer Durchführung von Grobfokussierungen für mehrere Grobfokussierungspunkte im zu fokussierenden Flächenbereich 90 wird zunächst für jeden Grobfokussierungspunkt eine ungefähre lokale Referenzfokusposition ermittelt und anschließend, beispielsweise durch eine weiter unten beschrieben Gewichtung, eine mittlere Referenzfokusposition bestimmt.
• In dem zweiten Verfahrbereich erfolgt eine Feinfokussierung 80 an allen Feinfokussierungspunkten P₀ bis P₄ für eine nanometergenaue Bestimmung der Referenzfokusposition. Im Gegensatz zur Grobfokussierung 76 erfolgt bei der Feinfokussierung 80 eine stufenweise Verschiebung des Interferenzobjektivs 24 entlang der z-Achse. Zu vorgegebenen Zeitpunkten erfolgt jeweils eine Verschiebung um einen konstanten Wert. Zwischen den Zeitpunkten wird das Interferenzobjektiv 24 für eine Erfassung eines Interferometersignals 100 nicht bewegt. Die Erfassung von Interferometersignalen 100 erfolgt bei jeder Stufe nach einer vorgegebenen Zeitdauer für ein Einschwingen des Piezosystems der Phasenschiebeeinrichtung 54. Bei einer Verschiebung in konstanten Zeitintervallen erfolgt eine Erfassung ebenfalls in regelmäßigen Zeitintervallen. Alternativ ist eine Triggerung von Erfassungen nach einer Verschiebung möglich. Der Hauptgrund dafür liegt in der Triggerung der mittels des Detektors 50 erfolgenden Aufnahme und der mittels der Leuchtdiode 28 erfolgenden Beleuchtung durch die stufenweise Piezobewegung. Der Ablauf ist wie folgt: die stufenweise Piezobewegung triggert die Detektoraufnahme und die Beleuchtung mittels der Leuchtdiode 28. Nach einem vorgegebenen Zeitintervall (damit die Einschwingung der Piezobewegung schon fertig gestellt ist) der Triggerung wird ein Detektorbild aufgenommen. Die Leuchtdiode 28 leuchtet nur während der Detektoraufnahmezeit. Die Triggerung ist hier der Schlüssel, denn sie sichert eine genaue Zuordnung der Detektorbilder zur Piezoposition.
• Schließlich wird mittels der bei der Feinfokussierung 80 erfassten Interferometersignale 100 eine Bestimmung 82 einer nanometergenauen Referenzfokusposition 106 durchgeführt. Für jeden Feinfokussierungspunkt P₀ bis P₄ wird zunächst eine Einhüllende 102 der jeweils erfassten Interferometersignale 100 ermittelt. Wie bereits weiter oben mit Bezug auf 4 beschrieben, erfolgt dieses beispielsweise mittels einer Hilberttransformation und einer Betragsbildung eines analytischen Signals. An jede Einhüllende wird im Bereich des Maximums eine Gaußkurve oder ein Polynom, wie etwa ein Polynom zweiten Grades, angepasst und dieses für eine hochgenaue Bestimmung des Maximums 106 als lokale Referenzfokusposition verwendet.
• Die eigentliche Referenzfokusposition wird anschließend unter Verwendung der lokalen Referenzfokuspositionen der Feinfokussierungspunkte P₀ bis P₄ bestimmt. Dabei wird für jede lokale Referenzfokusposition z_i ein Gewichtungsfaktor α_i festgelegt und bei der Bestimmung 82 der Referenzfokusposition berücksichtigt. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Gewichtungsfaktoren α_i so vorgegeben, dass deren Summe Eins beträgt: $${\mathrm{\alpha }}_0+{\mathrm{\alpha }}_1+{\mathrm{\alpha }}_2+{\mathrm{\alpha }}_3+{\mathrm{\alpha }}_4=1$$

  
• Die Referenzfokusposition wird dann als Summe der mit dem jeweiligen Gewichtungsfaktor α_i multiplizierten lokalen Referenzfokuspositionen z_i berechnet: $${\text{z}}_{\text{Ref}}={\mathrm{\alpha }}_0{\text{z}}_0+{\mathrm{\alpha }}_1{\text{z}}_1+{\mathrm{\alpha }}_2{\text{z}}_2+{\mathrm{\alpha }}_3{\text{z}}_3+{\mathrm{\alpha }}_4{\text{z}}_4$$

  
• Die Referenzfokusposition lässt sich durch das Verfahren 70 mit der beschriebenen Grob- und Feinfokussierung 80 sowie der Verwendung von mehreren gewichteten lokalen Referenzfokuspositionen mit einer Genauigkeit von wenigen Nanometern ermittel.
• Wie in 5 veranschaulicht, ist mit dem Verfahren 70 und der Fokussierungsvorrichtung 10 auch bei schwachen, verrauschten Interferometersignalen 100 eine genaue Bestimmung einer Referenzfokusposition möglich. Ein Rauschen 108 überlagert das Interferometersignal 100 und auch die Einhüllende 102. Mittels der Approximation 104 der Einhüllenden 102 durch eine Gaußkurve oder ein Polynom erfolgt eine Glättung. Das Maximum 106 als Referenzfokusposition lässt sich trotz eines störenden Rauschens hochgenau bestimmen.
• Die vorstehende Beschreibung beispielhafter Ausführungsbeispiele, Ausführungsformen bzw. Ausführungsvarianten ist exemplarisch zu verstehen. Die damit erfolgte Offenbarung ermöglicht es dem Fachmann einerseits, die vorliegende Erfindung und die damit verbundenen Vorteile zu verstehen, und umfasst andererseits im Verständnis des Fachmanns auch offensichtliche Abänderungen und Modifikationen der beschriebenen Strukturen und Verfahren. Daher sollen alle derartigen Abänderungen und Modifikationen, insoweit sie in den Rahmen der Erfindung gemäß der Definition in den beigefügten Ansprüchen fallen, sowie Äquivalente vom Schutz der Ansprüche abgedeckt sein.
• Bezugszeichenliste

10

Vorrichtung zum Fokussieren eines Interferometers

12

Interferometer

14

Oberfläche

16

Testobjekt

18

Beleuchtungseinrichtung

20

Messstrahlung

22

Strahlenteiler

24

Interferenzobjektiv

26

Erfassungseinrichtung

28

Leuchtdiode

30

Mattscheibe

32

Kondensorlinse

34

optische Achse

36

Objektivlinse

38

Strahlteilungselement

40

Messwelle

42

Referenzwelle

44

Referenzspiegel

46

Linse

48

Erfassungsebene

50

Detektor

52

Verschiebung

54

Phasenschiebeeinrichtung

56

Datenverarbeitungseinrichtung

58

Flächenbereichsmodul

60

Grobfokussierungseinrichtung

62

Feinfokussierungsvorrichtung

64

Auswerteeinrichtung

70

Verfahren zum Fokussieren eines Interferometers

72

Definition Flächenbereich und Auswahl Feinfokussierungspunkte

74

Auswahl Grobfokussierungspunkte

76

Grobfokussierung

78

Bestimmung Verfahrbereich Feinfokussierung

80

Feinfokussierung

82

Bestimmung Referenzfokusposition

90

Flächenbereich

92

Viereck

P0-P4

Fokussierungspunkte

100

Interferometersignal

102

Einhüllende

104

Approximation an Einhüllende

106

Referenzfokusposition

108

Rauschen

Claims (12)

1. Verfahren (70) zum Fokussieren eines zur Bestimmung einer Form einer Oberfläche (14) eines Testobjekts (16) konfigurierten Interferometers (12) durch Anpassen einer axialen Relativposition zwischen dem Interferometer (12) und dem Testobjekt (16), mit den Schritten: - Definieren (72) eines zu fokussierenden Flächenbereichs (90) auf der Oberfläche (14) des Testobjekts (16), - Durchführen einer Grobfokussierung (76) durch Verändern der axialen Relativposition über einen ersten Verfahrbereich und Aufzeichnen eines jeweiligen Interferometersignals (100) an verschiedenen axialen Relativpositionen des ersten Verfahrbereichs, - Bestimmen eines für eine Feinfokussierung (80) geeigneten zweiten Verfahrbereichs, welcher kleiner ist als der erste Verfahrbereich, aus den bei der Grobfokussierung (76) aufgezeichneten Interferometersignalen (100), - Durchführen der Feinfokussierung (80) durch Verändern der axialen Relativposition über den zweiten Verfahrbereich und Aufzeichnen des jeweiligen Interferometersignals (100) für mindestens einen Punkt innerhalb des zu fokussierenden Flächenbereichs (90) an verschiedenen axialen Relativpositionen des zweiten Verfahrbereichs, sowie - Bestimmen (82) einer Referenzfokusposition (106) aus den während der Feinfokussierung (80) aufgezeichneten Interferometersignalen (100).
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Auswahl von mehreren Punkten (P₀, P₁, P₂, P₃, P₄) innerhalb des zu fokussierenden Flächenbereichs (90) erfolgt, bei der Feinfokussierung (80) das jeweilige Interferometersignal (100) der ausgewählten Punkte (P₀, P₁, P₂, P₃, P₄) aufgezeichnet wird und die Referenzfokusposition unter Berücksichtigung der für die verschiedenen Punkte (P₀, P₁, P₂, P₃, P₄) aufgezeichneten Interferometersignale (100) bestimmt wird.
3. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei bei der Grobfokussierung (76) die Aufzeichnung der Interferometersignale (100) für mindestens einen Grobfokussierungspunkt innerhalb des zu fokussierenden Flächenbereichs (90) erfolgt.
4. Verfahren einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei eine Gewichtung für Interferometersignale (100) von verschiedenen Punkten (P₀, P₁, P₂, P₃, P₄) der Oberfläche (14) des Testobjekts (16) festgelegt und diese bei einer Bestimmung der Referenzfokusposition berücksichtigt wird.
5. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem das Verändern der axialen Relativposition während der Grobfokussierung (76) in Form einer kontinuierlichen rampenförmigen Bewegung erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem bei der Grobfokussierung eine gegenüber der Feinfokussierung höhere Bildrate eines zur Aufzeichnung der Interferometersignale verwendeten Detektors und eine gegenüber der Feinfokussierung größere Schrittweite zwischen zwei Bildaufnahmen Verwendung findet.
7. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei für zu erfassende Interferometersignale (100) eine Festlegung einer Startzeit und einer Anzahl pro Zeiteinheit durchgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem das Verändern der axialen Relativposition während der Feinfokussierung (80) in Form einer stufenförmigen Bewegung erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem bei der Feinfokussierung eine Aufnahme mittels eines zur Aufzeichnung der Interferometersignale verwendeten Detektors sowie eine Beleuchtung mittels einer Leuchtdiode durch die stufenförmige Bewegung getriggert wird.
10. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem bei einer Auswertung der Interferometersignale (100) der Grobfokussierung (76) und/oder der Feinfokussierung (80) jeweils eine Einhüllende (102) einer sich aus den entsprechenden Interferometersignalen (100) ergebenden oszillierenden Intensitätskurve bestimmt wird.
11. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei die Anpassung einer axialen Relativposition zwischen dem Interferometer (12) und dem Testobjekt (16) mittels einer Verschiebung eines Objektivs (24) zum Fokussieren einer Messwelle (40) auf die Oberfläche (14) erfolgt.
12. Vorrichtung (10) zum Fokussieren eines zur Bestimmung einer Form einer Oberfläche (14) eines Testobjekts (16) konfigurierten Interferometers (12) durch Anpassen einer axialen Relativposition zwischen dem Interferometer (12) und dem Testobjekt (16), umfassend - eine Grobfokussierungseinrichtung (60) zum Durchführen einer Grobfokussierung in einem festgelegten, zu fokussierenden Flächenbereich (90) auf der Oberfläche (14) des Testobjekts (16) durch Verändern der axialen Relativposition über einen ersten Verfahrbereich und Aufzeichnen eines jeweiligen Interferometersignals (100) an verschiedenen axialen Relativpositionen des ersten Verfahrbereichs, - eine Feinfokussierungseinrichtung (62) zum Durchführen einer Feinfokussierung durch Verändern der axialen Relativposition über den zweiten Verfahrbereich und Aufzeichnen des jeweiligen Interferometersignals (100) für mindestens einen Punkt (P₀, P₁, P₂, P₃, P₄) innerhalb des zu fokussierenden Flächenbereichs (90) an verschiedenen axialen Relativpositionen des zweiten Verfahrbereichs, sowie - eine Auswerteeinrichtung (64), welche geeignet konfiguriert ist zum Bestimmen eines für die Feinfokussierung geeigneten zweiten Verfahrbereichs, welcher kleiner ist als der erste Verfahrbereich, aus den bei der Grobfokussierung aufgezeichneten Interferometersignalen (100), und zum Bestimmen einer Referenzfokusposition aus den während der Feinfokussierung aufgezeichneten Interferometersignalen (100).

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