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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Vorrichtung zur Vermessung eines optischen Abbildungssystems durch
Wellenfronterfassung mittels Shear- bzw. Shearinginterferometrie nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Vorrichtungen zur Vermessung optischer
Abbildungssysteme durch Wellenfronterfassung mittels Shearinginterferometrie
können
zur ortsaufgelösten Ermittlung
der Abbildungsqualität
bzw. von Bildfehlern optischer Abbildungssysteme über deren
gesamten Pupillenbereich hinweg eingesetzt werden. Die Erfindung
bezieht sich insbesondere auf Vorrichtungen, mit denen sich Bildfehler
von hochauflösenden
Abbildungssystemen, wie sie z.B. in Mikrolithographieanlagen zur
Strukturierung von Halbleiterbauelementen zum Einsatz kommen, mit
hoher Präzision ortsaufgelöst über die
Pupille des Abbildungssystems hinweg bestimmen lassen. Wenn für die Wellenfrontmessung
dieselbe Strahlung verwendet wird, wie sie vom Abbildungssystem
in seinem normalen Betrieb benutzt wird, wobei die Vermessungsvorrichtung
in einer Baueinheit mit dem Abbildungssystem integriert sein kann,
wird dies auch als sogenanntes Betriebsinterferometer (BIF) bezeichnet.
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Eine Vorrichtung der eingangs genannten
Art ist in der Offenlegungsschrift WO 02/12826 A1 angegeben. Bei
der dortigen Vorrichtung ist zwischen dem zu vermessenden Abbildungssystem
und der in dessen Bildebene positionierten Filtermaske ein Strahlteiler
angeordnet, der von einem Beugungsgitter gebildet sein kann und
dazu dient, die vom Abbildungssystem kommende Strahlung in zwei
Strahlen aufzuteilen, die an lateral versetzten Stellen der Bildebene
einfallen und dort durch je ein Fenster der Filtermaske hindurchtreten.
In Kombination mit dieser Maßnahme
beinhaltet objektseitig der Beleuchtungsteil eine Punktlichtquelle
in Form einer Nadelloch(„Pinhole")-Filtermaske. Mit
dieser Anordnung wird dann eine spezielle laterale Doppelbereich-Shearinginterferometriemessung
ausgeführt, bei
der Methoden im Zeitbereich, wie Phasenschieben, mit Methoden im
Ortsbereich, wie Filterung in der Fourierebene, kombiniert sind.
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Aus der Offenlegungsschrift
DE 101 09 929 A1 ist
eine BIF-Vorrichtung bekannt, bei welcher der Beleuchtungsteil eine
in der Objektebene, des zu vermessenden Abbildungssystems anzuordnende
Kohärenzmaske
mit einer zweidimensionalen Struktur beinhaltet, durch deren Geometrie
die räumliche
Kohärenzverteilung
gezielt geformt werden kann. Das Beugungsgitter ist dazu korrespondierend
in der Bildebene des zu vermessenden Abbildungssystems angeordnet,
so dass das Bild der Kohärenzmaske
in der Beugungsgitterebene liegt. Eine dem Beugungsgitter nachgeschaltete
Abbildungsoptik bildet die Pupille des zu vermessenden Abbildungssystems
auf ein Detektorelement ab, z.B. ein CCD-Array einer Bildaufnahmekamera.
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Der Erfindung liegt als technisches
Problem die Bereitstellung einer weiter verbesserten neuartigen
Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Vermessung eines optischen
Abbildungssystems durch Wellenfronterfassung mittels Shearinginterterometrie zugrunde.
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Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung
einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bei dieser
Vorrichtung beinhaltet der Beleuchtungsteil eine Kohärenzmaske
mit einer Mehröffnungs-Maskenstruktur,
die auf eine Unterdrückung
unerwünschter
Beugungsordnungen ausgelegt ist, und/oder es ist vorgesehen, die
Filtermaske in der Bildebene des zu vermessenden Abbildungssystems
beweglich anzuordnen.
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Es zeigt sich, dass die Verwendung
einer solchen objektseitigen Kohärenzmaske,
die sich vorzugsweise in der Objektebene des zu vermessenden Abbildungssystems
befindet, in Kombination mit der in der Bildebene positionierten
Filtermaske und dem zwischen Abbildungssystem und Filtermaske angeordneten
Beugungsgitter eine weitestgehende Unterdrückung unerwünschter Beugungsordnungen und insbesondere
unerwünschter Überlagerungen
verschiedener Beugungsordnungen ermöglicht. Dazu ist die Kohärenzmaske
so ausgelegt, dass der Kohärenzgrad
in der Beugungsgitterebene für
unerwünschte Beugungsordnungen
und damit der Interferenzkontrast für diese Beugungsordnungen minimal
ist. Bei beweglicher Anordnung der Filtermaske können je nach Bedarf selektiv
unterschiedliche Beugungsordnungen ausgewählt werden.
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Eine nach Anspruch 2 weitergebildete
Vorrichtung beinhaltet eine bildseitige Filtermaske, die so ausgelegt
ist, dass sie nur die –1.,
0. und +1. Beugungsordnung in einer oder zwei nichtparallelen Lateralrichtungen
durchlässt.
Die Überlagerung
dieser Beugungsordnungen erzeugen die zur Wellenfronterfassung erwünschten
Interferenzen, aus denen mit Hilfe bekannter Auswerteverfahren die
Wellenfront in der Pupille des zu vermessenden Abbildungssystems
rekonstruiert werden kann. Uner wünschte Interferenzen
zwischen höheren
Beugungsordnungen werden wirksam unterdrückt.
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In einer Weiterbildung der Erfindung
nach Anspruch 3 sind Kohärenzmaske,
Beugungsgitter und Filtermaske in ihrer Strukturierung und gegenseitigen
Lage so aufeinander abgestimmt, dass die Bilder der Kohärenzmaskenstruktur
in der Ebene der Filtermaske räumlich
getrennt sind und in entsprechend verschiedene Fensterbereiche der
Filtermaske fallen.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform
der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend
beschrieben. Hierbei zeigen:
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1 eine
schematische Seitenansicht einer BIF-Vorrichtung mit zu vermessendem
Projektionsobjektiv,
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2 eine
Draufsicht auf eine in der Vorrichtung von 1 verwendbare Kohärenzmaske,
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3 eine
Draufsicht auf eine in der Vorrichtung von 1 verwendbare Beugungsgitterstruktur,
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4 eine
Draufsicht auf eine in der Vorrichtung von 1 mit der Kohärenzmaske von 2 und der Beugungsgitterstruktur von 3 verwendbare Filtermaske,
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5 im
linken Teilbild eine Draufsicht auf eine weitere, in der Vorrichtung
vom 1 verwendbare Beugungsgitterstruktur
und im rechten Teilbild schematisch ein zugehöriges Beugungsdiagramm,
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6 eine
Draufsicht auf eine weitere, in der Vorrichtung von 1 verwendbare Kohärenzmaske,
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7 eine
Draufsicht auf eine in der Vorrichtung von 1 mit der Kohärenzmaske von 6 und der Beugungsgitterstruktur von 5 verwendbare, drehbewegliche
Filtermaske,
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8 eine
Draufsicht auf eine weitere, in der Vorrichtung von 1 z.B. in Verbindung mit der Kohärenzmaske
von 2 und der Beugungsgitterstruktur
von 3 verwendbare Filtermaske
mit einer nicht-mittigen Öffnungsstruktur,
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9 eine
Draufsicht auf eine weitere, in der Vorrichtung von 1 mit der Kohärenzmaske von 2 und der Beugungsgitterstruktur von 3 verwendbare, drehbewegliche
Filtermaske,
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10 eine
Draufsicht auf eine weitere, in der Vorrichtung von 1 z.B. in Verbindung mit der Kohärenzmaske
von 2 und einer Mehrfrequenz-Beugungsgitterstruktur
verwendbare, drehbewegliche Filtermaske und
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11 eine
Draufsicht auf eine alternativ zur Filtermaske von 10 verwendbare Filtermaske.
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Die in 1 gezeigte
BIF-Vorrichtung dient zur Vermessung optischer Abbildungssysteme,
wie eines Projektionsobjektivs 1, das in 1 nur schematisch durch eine eintrittseitige
Linse 1a und eine austrittseitige Linse 1b wiedergegeben
ist. Insbesondere kann es sich hierbei um ein Projektionsobjektiv einer
Mikrolithographieanlage zur Halbleiterbauelementstrukturierung handeln,
wobei die BIF-Vorrichtung in diese Anlage eingebaut sein kann.
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Die BIF-Vorrichtung beinhaltet objektseitig, d.h.
im Strahlengang vor dem zu vermessenden Abbildungssystem 1,
nachfolgend auch als Prüfling
bezeichnet, einen Beleuchtungsteil mit einer Kohärenzmaske 2 und einer
vorgeschalteten, herkömmlichen, nicht
explizit gezeigten Beleuchtungsoptik. Bildseitig, d.h. nach dem
Prüfling 1,
weist sie ein Beugungsgitter 3, eine Filtermaske 4 und
eine Detektoreinheit 5 auf.
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Die Kohärenzmaske 2 ist in
der Objektebene des Objektivs bzw. Prüflings 1 angeordnet,
während die
Filtermaske 4 in dessen Bildebene platziert ist. Das Beugungsgitter 3 befindet
sich zwischen dem Prüfling 1 und
der Filtermaske 4. Durch diese Positionierung des Beugungsgitters 3 wird
eine Aufspaltung der Strahlung in die einzelnen Beugungsordnungen
schon vor der Bildebene des Prüflings 1 bewirkt.
Auf der Detektoreinheit, z.B. einem CCD-Array einer Bildaufnahmekamera,
entsteht das auszuwertende Wellenfront-Interferenzbild. Aus den
aufgenommenen Bildern kann mit herkömmlichen Auswertealgorithmen
der lateralen Shearinginterferometrietechnik die Wellenfront in
der Pupille des Prüflings 1 rekonstruiert
werden, woraus eventuelle Abbildungsfehler des Prüflings 1 über seine
gesamte Pupille hinweg ortsaufgelöst mit hoher Genauigkeit auch
für Prüflinge mit
hoher numerischer Apertur ermittelt werden können.
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Wie aus 2 ersichtlich, beinhaltet die Kohärenzmaske 2 im
gezeigten Beispiel eine Maskenstruktur mit fünf quadratischen Öffnungen,
und zwar eine mittlere Öffnung
und vier Öffnungen,
welche die mittlere Öffnung
schachbrettartig umgeben.
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Wie aus 3 ersichtlich, beinhaltet das Beugungsgitter 3 eine
zweidimensionale Beugungsstruktur in Form einer Schachbrettgitterstruktur.
Dies führt
bekanntermaßen
im Beugungsdiagramm zu einem Beugungspunkt 0. Ordnung und zu weiteren Beugungspunkten
entlang der Schachbrettdiagonalen, d.h. der Winkelhalbierenden des
xy-Koordinatensystems der Schachbrettgitterstruktur.
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Die Filtermaske 4 beinhaltet
passend zu dieser Beugungsstruktur fünf quadratische Fensteröffnungen,
und zwar eine in der optischen Achse der Anordnung befindliche,
mittige quadratische Öffnung und
vier weitere quadratische Öffnungen,
die beidseits der mittigen Öffnung
in Diagonalenrichtung mit lateralem Abstand zu dieser angeordnet
sind, wie aus 4 ersichtlich.
Die Fensteröffnungen
sind in Größe und Lage
so bemessen, dass in sie je ein Beugungs-Abbild der Kohärenzmaskenstruktur
mit den fünf
Kohärenzmaskenöffnungen
fällt,
wie in 4 durch Wiedergabe
der Kohärenzmaskenstruktur
in jedem der fünf
Fensteröffnungsbereiche
symbolisiert.
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Wie daraus deutlich wird, sind die
Kohärenzmaske 2,
das Beugungsgitter 3 und die Filtermaske 4 in
ihrer Strukturierung und ihrer gegenseitigen Lage so aufeinander
abgestimmt, dass die in der Bildebene des Prüflings 1 positionierte
Filtermaske 4 nur die 0. Beugungsordnung und jeweils die –1. und
die +1. Beugungsordnung in der x- und y-Richtung durchlässt und
dabei die Bilder der Kohärenzmaskenstruktur
in der Bildebene lateral getrennt sind und in je eine der Filtermaskenöffnungen
fallen.
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Auf diese Weise ergibt sich auf der
Detektionsebene der Detektoreinheit 5 das zur Wellenfronterfassung
gewünschte
Interferenzbild aus einer Überlagerung
der –1.,
0. und +1. Beugungsordnung in x- und y-Richtung. Aus dieser Überlagerung
wird durch ein herkömmliches,
hier nicht weiter zu erläuterndes
Auswerteverfahren die Wellenfront in der Pupille des Prüflings 1 ortsaufgelöst rekonstruiert,
woraus hochgenau auch für
Prüflinge
mit sehr hoher numerischer Apertur auf eventuelle Bildfehler bzw.
Aberrationen geschlossen werden kann.
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Eventuell störende Interferenzen zwischen höheren Beugungsordnungen
sind bei der Vorrichtung von 1 durch
die Verwendung der Filtermaske 4 in Kombination mit der
Kohärenzmaske 2 und dem
Beugungsgitter 3 wirksam unterdrückt. Die Kohärenzmaske 2 ist
dazu speziell so ausgelegt, dass der Kohärenzgrad in der Beugungsgitterebene
für unerwünschte Beugungsordnungen
minimal wird und der Interferenzkontrast für diese Beugungsordnungen somit
verschwindet. Dies minimiert weitgehend Störeinflüsse höherer Beugungsordnungen, z.B.
aus einer Überlagerung
der 0. und 3. Beugungsordnung oder aus einer Überlagerung der 1. Beugungsordnungen
in x- und y-Richtung für
den Fall, dass die Auslöschung
der orthogonalen Beugungsordnungen durch die schnelle Phasenschiebebewegung
der lateralen Shearinginterferometrietechnik nicht fehlerfrei ist.
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Die Verwendung der Kohärenzmaske 2 in Kombination
mit der Filtermaske 4 unterstützt folglich die Unterdrückung unerwünschter
Interferenzen, wie sie durch das Phasenschiebeverfahren bewirkt
werden soll. Bei letzterem werden Interferenzen mit höheren Modulationsfrequenzen
z.B. durch einen FFT-Algorithmus herausgefiltert. So besitzt die
Interferenz zwischen der 1. und 3. Beugungsordnung eine doppelt
so hohe Modulationsfrequenz wie die Interferenz zwischen der 0.
und 1. Beugungsordnung.
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Es versteht sich, dass verschiedene
Modifikationen der gezeigten und oben erläuterten BIF-Vorrichtung möglich sind.
So kann für
die Kohärenzmaske
anstelle der gezeigten Struktur mit den fünf quadratischen Öffnungen
eine andersartige Struktur mit mehreren Öffnungen gewählt werden,
welche die oben genannten Anforderungen an die Kohärenzmaske
erfüllt.
Analog kann für
die Filtermaske anstelle der gezeigten Fensterstruktur mit den fünf quadratischen Öffnungen
eine andersartige Fensteröffnungsstruktur
mit einer oder mehreren Fensteröffnungen
in Abstimmung mit den Strukturen der Kohärenzmaske und des Beu gungsgitters
verwendet werden, um die oben genannten Anforderungen an die Filtermaske
zu erfüllen,
insbesondere die Funktion des selektiven Durchlassens nur einer
begrenzten Anzahl gewünschter
Beugungsordnungen der vom Beugungsgitter gebeugten Strahlung. In
gleicher Weise sind für
das Beugungsgitter andere zweidimensionale Strukturen verwendbar,
wie sie aus herkömmlichen
Systemen zur lateralen Shearinginterterometrie dem Fachmann geläufig sind.
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So zeigt 5 im linken Teilbild eine zweidimensionale
Beugungsgitterstruktur 3a, die alternativ zur Beugungsgitterstruktur 3 der 3 in der Vorrichtung von 1 verwendbar ist. Die abwechselnd
aus durchlässigen
und undurchlässigen,
gleichseitigen Dreiecken bestehende Beugungsgitterstruktur 3a führt im Beugungsdiagramm
zu einer im rechten Teilbild von 5 wiedergegebenen
Beugungspunktverteilung 6 mit einem zentralen Beugungspunkt 0.
Ordnung und je einem Paar von Beugungspunkten +1. und –1. Beugungsordnung
in den drei zu den Dreiecksseitenlinien der Beugungsstruktur 3a orthogonalen,
jeweils um 60° gegeneinander
verdrehten Richtungen, wobei die weiteren, weiter außen liegenden Beugungsordnungen
nicht dargestellt sind.
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6 zeigt
eine alternativ zur Kohärenzmaske 2 von 2 in der Vorrichtung von 1 verwendbare Kohärenzmaske 2a,
die drei einzelne, gleichseitige Dreiecksöffnungen beinhaltet. Diese sind
ihrerseits durch Unterteilen eines größeren gleichseitigen Dreiecks
in vier gleich große,
gleichseitige Dreiecke gebildet, von denen das mittlere nicht-transparent
ist. An letzteres grenzen die drei transparenten Kohärenzmaskenöffnungen
mit je einer Dreiecksseite an, wie aus 6 ersichtlich. Die Kohärenzmaskenstruktur 2a und
die Beugungsgitterstruktur 3a sind somit bezüglich einer
Drehung um jeweils 120° deckungsgleich.
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7 zeigt
eine Filtermaske 4a, die anstelle der Filtermaske 4 von 4 in der Vorrichtung von 1 verwendbar ist, insbesondere
in Kombina tion mit dem Beugungsgitter 3a von 5 und der Kohärenzmaske 2a von 6. Die Filtermaske 4a von 7 weist eine mittige quadratische
Fensteröffnung 7a und
beidseits von dieser in gewissem Abstand je eine weitere quadratische
Fensteröffnung 7b, 7c auf, die
in der in 7 gezeigten
Filtermaskenstellung über
bzw. unter der mittigen Öffnung 7a liegen.
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Bei Einsatz der Filtermaske 4a von 7, der Kohärenzmaske 2a von 6 und des Beugungsgitters 3a von 5 in der Vorrichtung von 1 entsteht in der Filtermaskenebene
durch das Beugungsgitter 3a je ein Beugungsbild der Kohärenzmaskenstruktur 2a an
den Positionen der Beugungspunkte gemäß dem Beugungsbild 6 von 5, soweit die 0. und die –1. und
+1. Beugungsordnung berücksichtigt
werden. Diese Kohärenzmasken-Beugungsbilder
0. und ±1.
Beugungsordnung fallen an den entsprechenden Stellen auf die Filtermaske 4a, wie
in 7 durch je ein Abbild
der Kohärenzmaskenstruktur 2a angedeutet.
Wie aus 7 ersichtlich,
tritt das Kohärenzmaskenstrukturbild
0. Ordnung durch die mittige Fensteröffnung 7a hindurch.
Der Abstand der beiden äußeren Fensteröffnungen 7b, 7c zur
mittigen Öffnung 7a ist
so gewählt,
dass durch die äußeren Öffnungen 7b, 7c je
ein Kohärenzmasken-Beugungsbild –1. und
+1. Ordnung in einer jeweiligen Beugungsrichtung hindurchtreten
kann.
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Wie in 7 durch
einen Drehpfeil D repräsentiert,
ist die Filtermaske 4a um die optische Achse drehbeweglich
angeordnet. Dadurch können
durch Drehen der Filtermaske 4a um jeweils 60° bzw. 120° die –1. und
die +1. Beugungsordnung einer jeweiligen von den drei um 60° bzw. 120° gegeneinander versetzten
Beugungsrichtungen der Beugungsgitterstruktur 3a zusammen
mit der 0. Beugungsordnung selektiv ausgewählt werden, während die übrigen Beugungsordnungen
durch die Filtermaske 4a weggeblendet werden. Auf diese
Weise können
für die Wellenfronterfassung
drei Ableitungen der Wellenfront in den drei um 120° gegeneinander
versetzten Richtungen bestimmt werden. Die Filtermaske 4a wird
dazu nacheinander in die drei zugehörigen Positionen gedreht, in
denen sie zusammen mit der 0. Beugungsordnung die –1. und
+1. Beugungsordnung in der betreffenden Beugungsrichtung durchlässt. Eine
solche Bestimmung mehrerer Ableitungen der vom Prüfling 1 emittierten
Wellenfront in unterschiedlichen Richtungen erhöht die Messgenauigkeit.
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8 zeigt
eine weitere, in der Vorrichtung von 1 verwendbare
Filtermaske 4b, hier exemplarisch in Kombination mit dem
Beugungsgitter 3 von 3 und
der Kohärenzmaske 2 von 2. Die Filtermaske 4b von 8 weist eine bezüglich der
optischen Achse als Symmetrieachse des Systems nicht-mittige, einzelne
Fensteröffnung 8 auf,
die so bemessen ist, dass das Kohärenzmasken-Beugungsbild 0.
Ordnung und zwei der vier Kohärenzmasken-Beugungsbilder ±1. Ordnung
durch die Fensteröffnung 8 hindurchtreten,
während
die beiden anderen Kohärenzmasken-Beugungsbilder ±1. Ordnung
weggeblendet werden, wie aus 8 ersichtlich,
in welcher diese fünf
Kohärenzmasken-Beugungsbilder
zur Veranschaulichung an den entsprechenden Positionen schematisch
wiedergegeben sind. Bei Bedarf kann auch die Filtermaske 4b von 8 entsprechend derjenigen
in 7 drehbeweglich angeordnet
sein, so dass dann wahlweise je zwei benachbarte der vier Kohärenzmasken-Beugungsbilder ±1. Ordnung
zusammen mit demjenigen 0. Ordnung durchgelassen werden können.
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9 zeigt
eine weitere Filtermaske 4c, die entsprechend derjenigen
von 7 drehbeweglich angeordnet
ist und außer
einer mittigen quadratischen Fensteröffnung zwei äußere quadratische Fensteröffnungen
aufweist, die in diesem Fall in einer diagonalen Richtung beidseits
der mittigen Öffnung im
Abstand von dieser angeordnet sind. Abstand und Größe der Fensteröffnungen
sind wiederum so bemessen, dass durch die mittige Öffnung das
Beugungsbild 0. Ordnung und durch die beiden äußeren Öffnungen die Kohärenzmasken-Beugungsbilder –1. und
+1. Ordnung einer jeweiligen Beugungsrichtung hindurchtreten können. 9 zeigt hierzu exemplarisch
eine Verwendung der Filtermaske 4c in Kombination mit der
Kohärenzmaskenstruktur 2 von 2 und dem Beugungsgitter 3 von 3. Wie aus 9 ersichtlich, kann durch Drehen der
Filtermaske 4c um jeweils 90° je ein Beugungsbildpaar ±1. Ordnung
in den beiden zueinander orthogonalen Beugungsrichtungen der Schachbrettgitterstruktur 3 zusammen
mit dem Beugungsbild 0. Ordnung durchgelassen werden. Dies kann
bei der Wellenfronterfassung durch Shearinginterferometrie zum Wegblenden
der jeweils unerwünschten
Beugungsordnungen in der zur eingestellten Beugungsrichtung orthogonalen
Richtung genutzt werden. Dadurch kann auf eine schnelle Phasenschiebung
verzichtet werden, mit der herkömmlicherweise
diese unerwünschten
Beugungsordnungen unterdrückt
werden.
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10 zeigt
eine weitere, in der Vorrichtung von 1 verwendbare,
um die optische Achse drehbewegliche Filtermaske 4d, die
außer
einer mittigen Fensteröffnung
zwei weitere Paare von je einer Fensteröffnung beidseits der mittigen Öffnung aufweist,
die in zwei verschiedenen Richtungen und mit unterschiedlichem Abstand
zur mittigen Öffnung
vorgesehen sind. Speziell sind dies ein erstes Paar von in der Filtermaskenstellung
der 10 links und rechts
neben der mittigen, quadratischen Öffnung liegenden quadratischen Öffnungen
mit geringerem Abstand zu letzterer sowie ein Paar von je einer
quadratischen Öffnung,
die sich in einer diagonalen Richtung bezüglich der mittigen Öffnung mit
größerem Abstand
als das andere Öffnungspaar
gegenüberliegen.
Größe, Lage
und die gegenseitigen Abstände der
Fensteröffnungen
sind so gewählt,
dass wahlweise je ein Kohärenzmasken-Beugungsbildpaar
negativer und positiver Beugungsordnung zusammen mit dem Kohärenzmasken-Beugungsbild
0. Ordnung durch die Filtermaske 4d hindurchtreten kann,
während
die übrigen
Beugungsbilder weggeblendet werden. Hierbei kann es sich um unterschiedliche
Beugungsordnungen, z.B. die ±1.
und die ±2.
Beugungsordnung, einer bestimmten Beugungsgitterfrequenz handeln,
oder um gleiche oder unterschiedliche Beugungsordnungen zweier verschiedener
Beugungsgitterfrequenzen eines entsprechenden Mehrfrequenz-Beugungsgitters,
z.B. um jeweils die ±1.
Beugungsordnung zweier verschiedener Beugungsgitterfrequenzen.
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Exemplarisch sind in 10 ein Kohärenzmasken-Beugungsbild 0.
Ordnung innerhalb der mittigen Fensteröffnung und im Abstand hiervon
längs einer
diagonalen Richtung ein erstes Paar von Kohärenzmasken-Beugungsbilder ±1. Beugungsordnung einer
ersten Gitterfrequenz mit geringerem Abstand und ein zweites Paar
von Kohärenzmasken-Beugungsbildern ±1. Ordnung
einer zweiten Gitterfrequenz mit größerem Abstand zur mittigen Öffnung wiedergegeben.
In der gezeigten Filtermaskenstellung ist das erste Paar von Kohärenzmasken-Beugungsbilder ±1. Beugungsordnung
ausgeblendet, während
das zweite Paar von Kohärenzmasken-Beugungsbildern ±1. Beugungsordnung
durch die entsprechenden, äußeren Fensteröffnungen
hindurchtritt. Durch Drehen der Filtermaske 4d um 135° bzw. 45° kann das
zweite, weiter außen
liegende Beugungsbildpaar ±1.
Beugungsordnung weggeblendet und stattdessen das erste Paar von
Beugungsbildern ±1.
Beugungsordnung durchgelassen werden. Mit dieser Funktionalität kann die
Filtermaske 4d in Kombination mit einer entsprechenden
Beugungsgitterstruktur dazu verwendet werden, bei der Wellenfronterfassung
durch Shearinginterferometrie die Ableitungen der Wellenfront mit
unterschiedlichen Scherabständen
zu bestimmen.
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11 zeigt
eine weitere Filtermaske 4e, die alternativ zur Filtermaske 4d von 10 mit gleichartiger Funktionalität verwendet
werden kann. Die Filtermaske 4e von 11 weist hierzu eine gekrümmte, streifenförmige Fensteröffnung 9 auf,
die sich vom Mittenbereich bogenförmig gekrümmt nach außen erstreckt. Größe und Form
dieser Fensteröffnung 9 der
drehbeweglichen Filtermaske 4e sind so gewählt, dass
je nach Drehstellung zusammen mit dem Beugungsbild 0. Ordnung je
ein weiteres Beugungsbild z.B. –1.
oder +1. Ordnung einer Kohärenzmaskenstruktur
durchgelassen werden kann, während
die übrigen
Beugungsbilder weggeblendet werden. Hierbei können auch sukzessive gleiche
Beugungsordnungen, z.B. die jeweils +1. Beugungsordnung, die zu
unterschiedlichen Frequenzen einer Mehrfrequenz-Beugungsgitterstruktur
gehören,
ausgewählt werden,
wie oben zu 10 erläutert.
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Außer den erwähnten drehbeweglichen Filtermasken
ist auch die Verwendung andersartig beweglicher Filtermasken möglich, insbesondere
von Filtermasken, die transversal in der Ebene senkrecht zur optischen
Achse dergestalt beweglich angeordnet sind, dass selektiv jeweils
gewünschte
Kohärenzmaskenstruktur-Beugungsbilder
durchgelassen bzw. weggeblendet werden können. Dabei ist es nicht unbedingt
notwendig, dass die verschiedenen Beugungsordnungen in der Filtermaskenebene räumlich getrennt
sind. Wesentlich ist nur, dass die jeweils erwünschten, durchzulassenden Beugungsordnungen
von den unerwünschten,
wegzublendenden Beugungsordnungen in der Filtermaskenebene räumlich getrennt
sind und durch die entsprechende Filtermaskenstruktur durchgelassen
bzw. abgeblockt werden können.
Hingegen können
erwünschte
Beugungsordnungen in der Filtermaskenebene in Fensteröffnungsbereichen
der Filtermaske überlappen, und
ebenso können
unerwünschte,
von der Filtermaske weggeblendete Beugungsöffnungen in der Filtermaskenebene überlappen.
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Es versteht sich, dass die Vorrichtung
der Erfindung nicht nur zur Vermessung von Projektionsobjektiven
in Mikrolithographieanlagen, sondern auch zur Vermessung andersartiger
optischer Abbildungssysteme durch Wellenfronterfassung mittels Shearinginterferometrie
geeignet ist.