DE10392828T5 - Interferometrieverfahren und -systeme mit gekoppelter Hohlraumgeometrie zur Verwendung mit einer erweiterten Quelle - Google Patents

Interferometrieverfahren und -systeme mit gekoppelter Hohlraumgeometrie zur Verwendung mit einer erweiterten Quelle Download PDF

Info

Publication number
DE10392828T5
DE10392828T5 DE10392828T DE10392828T DE10392828T5 DE 10392828 T5 DE10392828 T5 DE 10392828T5 DE 10392828 T DE10392828 T DE 10392828T DE 10392828 T DE10392828 T DE 10392828T DE 10392828 T5 DE10392828 T5 DE 10392828T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
test
light
cavity
optical path
main
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10392828T
Other languages
English (en)
Inventor
Peter De Middletown Groot
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zygo Corp
Original Assignee
Zygo Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zygo Corp filed Critical Zygo Corp
Publication of DE10392828T5 publication Critical patent/DE10392828T5/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/02034—Interferometers characterised by particularly shaped beams or wavefronts
    • G01B9/02038—Shaping the wavefront, e.g. generating a spherical wavefront
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/02055—Reduction or prevention of errors; Testing; Calibration
    • G01B9/02062—Active error reduction, i.e. varying with time
    • G01B9/02064—Active error reduction, i.e. varying with time by particular adjustment of coherence gate, i.e. adjusting position of zero path difference in low coherence interferometry
    • G01B9/02065—Active error reduction, i.e. varying with time by particular adjustment of coherence gate, i.e. adjusting position of zero path difference in low coherence interferometry using a second interferometer before or after measuring interferometer
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/0209—Low-coherence interferometers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B2290/00—Aspects of interferometers not specifically covered by any group under G01B9/02
    • G01B2290/70—Using polarization in the interferometer

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

Verfahren, das folgendes aufweist:
Bildsynthese von Testlicht, das von einer Testoberfläche reflektiert mit, um mit Referenzlicht an einer Kamera zu interferieren und um ein Interferenzmuster zu bilden, wobei das Testlicht und das Referenzlicht von einer gemeinsamen Quelle abgeleitet sind, die eine mittlere Wellenlänge λ hat und die Hauptstrahlen und Marginalstrahlen aufweist,
wobei sich das Testlicht und das Referenzlicht entlang unterschiedlicher Pfade in einem Haupthohlraum mit der Testoberfläche und wenigstens einem entfernten Hohlraum ausbreiten, und wobei ein einzelner Durchlauf durch den Haupthohlraum eine optische Pfaddifferenz δ0 von nicht Null zwischen den Hauptstrahlen des Test- und Referenzlichts einführt und ein einzelner Durchlauf durch die entfernten Hohlräume eine optische Pfadlängendifferenz δr zwischen den Hauptstrahlen des Test- und Referenzlichts einführt; und
Einstellen der optischen Pfaddifferenz δr, um eine gesamte optische Pfaddifferenz zwischen den Hauptstrahlen bei der Kamera zu verändern,
wobei die Bildsynthese eine Kopplung des Testlichts und des Referenzlichts zwischen...

Description

  • QUERVERWEIS AUF ZUGEHÖRIGE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen Patentanmeldung Nr. 60/389,748, mit dem Titel "INTERFEROMETER HAVING A COUPLED CAVITY GEOMETRY WITH MATCHED NUMERICAL APERTURE FOR USE WITH AN EXTENDED SOURCE", eingereicht am 17. Juni 2002, von welcher der gesamte Inhalt hierdurch durch Bezugnahme enthalten ist.
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Diese Erfindung betrifft eine optische Metrologie.
  • HINTERGRUND
  • Geräte zum Profilieren von Oberflächen sind allgemein als entweder Kontakttypen oder kontaktlose bzw. berührungslose Typen klassifiziert. Bei Kontakttypen wird ein Schreibstift zum mechanischen Bewegen über die Oberfläche verwendet, während er in physikalischem Kontakt damit ist, um Information über Oberflächenmerkmale zu bilden, einschließlich ihrer Position und ihrer Skalierung. Kontaktlose Typen basieren normalerweise auf einer Optik und können entweder Abtasttypen oder Vollfeldtypen sein, und zwar in Abhängigkeit davon, ob eine Sonde über eine Oberfläche auf die Weise eines Schreibstifts, aber nicht in Kontakt mit der Oberfläche, bewegt wird oder nicht, oder ein Bereich, der größer als derjenige ist, der durch eine Sonde gemessen wird, auf einmal vollständig einer Bildsynthese unterzogen wird.
  • Eine optische Metrologie von Oberflächenprofilen kann allgemein in zwei Systeme aufgeteilt werden, nämlich ein interferometrisches und ein geometrisches. Geometrische Techniken enthalten eine Triangulation und Moire-Randanalyse, die die Projektion und Bildsynthese einer periodischen Struktur, wie beispielsweise eine Ronchi-Regelung, enthält. Geometrische Techniken sind relativ unempfindlich gegenüber einer Oberflächenrauigkeit und Deformationen, sind aber von einer relativ niedrigen Auflösung, wodurch veranlasst wird, dass sie ungeeignet für viele Anwendungen sind, bei welchen Oberflächenprofile mit hoher Genauigkeit gemessen werden müssen.
  • Eine Interferometrie beruht andererseits auf der Wellennatur des Lichtes für eine Messung hoher Genauigkeit des Oberflächenprofils eines Testobjekts. Ein typisches Interferometer enthält einen Lichtgenerator, der einen Strahl von Licht erzeugt, gefolgt durch einen Strahlteiler, der den Strahl in Referenz- und Messstrahlen aufteilt. Der Referenzstrahl wird dann von einer Referenzfläche reflektiert und der Messstrahl von dem Objekt, dessen Oberfläche zu profilieren ist. Erste und zweite reflektierte Wellenfronten von den Referenz- und Messoberflächen werden dann miteinander rekombiniert, während sie sowohl konstruktiv als auch destruktiv interferieren, um ein Interferenz-Randmuster bei einem Detektor zu erzeugen, wobei das Randmuster eine Funktion der optischen Pfaddifferenz zwischen den Pfaden ist, die durch die Referenz- und Messstrahlen durchlaufen werden. Die optische Pfaddifferenz resultiert in Differenzen bezüglich einer Phase als Ergebnis der Differenzen bezüglich eines optischen Pfads, der zwischen den Referenz- und Messstrahlen durchlaufen wird. Eine Bildsynthesevorrichtung, wie beispielsweise eine Festzustandskamera, empfängt die rekombinierten Wellenfronten und erlangt bzw. erfasst Bilder des Interferenz-Randmusters. Das Interferenz-Randmuster wird dann analysiert, um Information über das Oberflächenprofil des Testobjekts zu erhalten.
  • Eine Randmusteranalyse für eine Oberflächenprofilometrie wird oft durch die wohlbekannte Technik einer Phasenverschiebungs-Interferometrie (PSI = phase shifting interferometry) durchgeführt. Bei PSI wird die Höhendifferenz zwischen Stellen auf einer Oberfläche, die durch erste und zweite Pixel an der Bildsynthesevorrichtung einer Bildsynthese unterzogen werden, dadurch bestimmt, dass zuerst eine Phasendifferenz zwischen Licht, das bei den ersten und zweiten Pixeln empfangen wird, bestimmt wird, und dass dann die Phasendifferenz zum Berechnen einer Höhendifferenz verwendet wird. Ein primärer Vorteil von PSI besteht darin, dass sie äußerst genau ist. Die vertikale Höhengenauigkeit für PSI ist ein Bruchteil (z.B. 1/100) der optischen Wellenlänge der Lichtquelle, die zum Durchführen der Messung verwendet wird. Ein zweiter Vorteil von PSI besteht darin, dass sie gute Schwingungsimmunitätscharakteristiken hat, weil Phasendaten für alle Pixel gleichzeitig erlangt bzw. erfasst werden und weil die Datenerfassungszeit relativ kurz ist.
  • Allgemein gesagt können jedoch herkömmliche PSI-Ansätze nur glatte Oberflächen mit relativ geringen Höhenvariationen oder "Oberflächenabweichungen" zwischen benachbarten Messstellen profilieren (die maximale Höhenabweichung, die untergebracht werden kann, ist +/– eine Viertel Wellenlänge), da eine herkömmliche Interferometrie an einer Oberfläche mit starken Neigungen eine solche hohe Randdichte erzeugt, dass keine bedeutungsvolle Information von dem Randmuster abgeleitet werden kann. Daher ist, während eine PSI-Interferometrie sehr viel genauer als eine geometrische optische Profilometrie ist, es historisch derart angesehen worden, dass sie für einen Einsatz bei rauen bzw. groben Objekten oder bei Objekten mit markanten Oberflächendeformationen schlecht geeignet ist.
  • Eine interferometrische Technik, der die Viertelwellenlängen-Beschränkung von PSI fehlt, ist die so genannte abtastende Weißlicht-Interferometrie oder SWLI (scanning white light interferometry). Bei SWLI erzeugt eine Weißlicht-Beleuchtungsquelle, oder allgemeiner eine, die im Gegensatz dazu von einem Breitbandspektrum ist, dass sie von einem Schmalbandspektrum ist (z.B. ein Laser), ein Interferenzmuster, das als Funktion einer Abtastposition Bereiche hohen Kontrastes für jede Stelle auf der Testoberfläche enthält. Die Abtastposition hohen Kontrastes für ein gegebenes Pixel zeigt die Höhe der entsprechenden Stelle auf der Testoberfläche an. Daher kann durch Vergleichen der zeitlichen Charakteristiken von diesen Bereichen hohen Kontrastes miteinander eine Differenz bezüglich der Höhe zwischen zwei Stellen auf der profilierten Oberfläche bestimmt werden. Ungleich PSI berechnet SWLI Höhendifferenzen nicht basierend auf Phasendifferenzen, und daher gilt die PSI-Phasenbeschränkung nicht für SWLI. Die maximale physikalische Abweichung zwischen benachbarten Messstellen auf einer profilierten Oberfläche kann daher bei SWLI viel größer als bei PSI sein.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann SWLI unter Verwendung von Phasenmesstechniken verfeinert werden, um dieselbe Auflösung wie PSI zu liefern, während sie zum Messen von diskontinuierlichen Oberflächen fähig ist.
  • Beispiele für hergestellte Elemente, die eine Metrologie erfordern, enthalten Maschinenteile, Komponenten für magnetische Speichervorrichtungen, Flachbildschirmanzeigen, geformte und texturierte Plastikoberflächen, mechanische Pumpenoberflächen und Dichtungen und geprägte Münzen. Bei diesen und anderen Industriemärkten gibt es eine signifikante und größer werdende Notwendigkeit für eine schnelle, genaue Metrologie von Teilen mit nicht flachen prismatischen Oberflächen. Jeder Typ von Element, der eine Metrologie erfordert, kann eine eindeutige Gruppe von Anforderungen an das Metrologie-Werkzeug stellen. Beispielsweise werden planare Oberflächen, wie beispielsweise diejenigen einer Flachbildschirmanzeige, vorzugsweise durch nominal planare Wellenfronten geprüft, während eine konische Oberfläche, wie beispielsweise die Oberfläche eines Ventilsitzes, effektiver mit einer sphärischen Wellenfront geprüft wird. Weiterhin können einige Oberflächen innerhalb schmaler zylindrischer Löcher tief ausgeschnitten sein, was noch mehr eine genaue Metrologie fordert. Demgemäß wird ein Anwender typischerweise ein anwendungsspezifisches Metrologie-Werkzeug mit einer optischen Konfiguration verwenden, die für die spezifische Aufgabe optimiert ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Gemäß gewissen Aspekten zeigt die Erfindung die Merkmale eines Interferometriesystems, das gekoppelte Hohlräume (z.B. wenigstens einen entfernten Hohlraum und einen Haupthohlraum) und eine erweiterte Lichtquelle verwendet. Der entfernte Hohlraum bzw. Fernhohlraum und der Haupthohlraum können ähnliche bzw. gleiche optische Eigenschaften (z.B. ähnliche bzw. gleiche numerische Aperturen (NAs)) haben, was ihnen erlaubt, eine Offset-Einstellung, und daher ein Kompensieren von optischen Pfaddifferenzen (OPDs = optical path differences) von nicht Null zwischen den Mess- und Referenzstrahlen einzuführen, ohne einen Interferenz-Randkontrast aufgrund einer räumlichen Kohärenz der Quelle zu verschlechtern. Anders ausgedrückt existiert für jede OPD von nicht Null im Haupthohlraum eine Konfiguration des entfernten Hohlraums, so dass die gesamte OPD zwischen Test- und Referenz-Hauptstrahlen und zwischen Test- und Referenz- Marginalstrahlen im Wesentlichen Null ist (z.B. kleiner als λ, der mittleren Wellenlänge der Quelle, wie beispielsweise kleiner als 0,5 λ, 0,1 λ). Bei einigen Ausführungsbeispielen werden die Hauptstrahlen durch eine Quellenstelle auf einer Achse (d.h. eine Quellenstelle, die koinzident zu einer optischen Achse des Systems ist) erzeugt und werden Marginalstrahlen durch Quellenstellen außerhalb der Achse erzeugt.
  • Die Konfiguration des Haupthohlraums kann geändert werden, um unterschiedliche Testoberflächen unterzubringen. Beispielsweise kann eine erste Testkonfiguration zum Profilieren einer nominal planaren Testoberfläche verwendet werden, während eine zweite Konfiguration zum Profilieren einer konischen Oberfläche verwendet werden kann. Das Gleichgewicht der Komponenten (z.B. von dem Detektor und dem entfernten Hohlraum) kann unverändert bleiben.
  • Ausführungsbeispiele können ein Verwenden von einer Interferometrie niedriger Kohärenz (z.B. Breitband-Lichtquellen, wie beispielsweise eine Licht emittierende Diode oder eine Glühlampe) oder einer Phasenverschiebungs-Interferometrie (z.B. unter Verwendung einer stark kohärenten Quelle wie beispielsweise eines Lasers) enthalten.
  • Der Haupthohlraum und der entfernte Hohlraum können polarisiert sein, um eine Trennung der Mess- und Referenzstrahlen selbst dann beizubehalten, wenn sie während einer Übertragung zu und von dem Haupthohlraum und dem entfernten Hohlraum räumlich rekombiniert werden. Alternativ oder zusätzlich können dort, wo eine Quelle niedriger Kohärenz verwendet wird, die Referenz- und Messstrahlen voneinander durch ein Kohärenz-Multiplexen unterschieden werden.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen ist eine unabhängige und gleichzeitige Abtastung der Fokusposition vorgesehen.
  • Ausführungsbeispiele können mehr als einen entfernten Hohlraum enthalten, einschließlich mehrerer entfernter Hohlräume mit unterschiedlichen optischen Charakteristiken (z.B. unterschiedlichen NAs).
  • Allgemein zeigt die Erfindung gemäß einem Aspekt die Merkmale eines Verfahrens, das folgendes enthält: Unterziehen eines Testlichts, das von einer Testoberfläche reflektiert wird, einer Bildsynthese, um mit Referenzlicht an einer Kamera zu interferieren und um ein Interferenzmuster zu bilden, wobei das Testlicht und das Referenzlicht von einer gemeinsamen Quelle abgeleitet werden, die eine mittlere Wellenlänge λ hat und die Hauptstrahlen und Marginalstrahlen enthält, wobei sich das Testlicht und das Referenzlicht entlang verschiedener Pfade in einem Haupthohlraum, der die Testoberfläche enthält, und wenigstens einem entfernten Hohlraum ausbreiten, und wobei ein einziger Durchlauf durch den Haupthohlraum eine optische Pfaddifferenz δ0 von nicht Null zwischen den Hauptstrahlen des Test- und Referenzlichts enthält und ein einziger Durchlauf durch die entfernten Hohlräume eine optische Pfadlängendifferenz δr zwischen den Hauptstrahlen des Test- und Referenzlichts einführt; und Einstellen der optischen Pfaddifferenz δr, um eine gesamte optische Pfaddifferenz zwischen den Hauptstrahlen bei der Kamera zu variieren bzw. zu ändern, wobei die Bildsynthese ein Koppeln des Testlichts und des Referenzlichts zwischen den Hohlräumen enthält, um zu veranlassen, dass eine gesamte optische Pfaddifferenz zwischen den Marginalstrahlen des Test- und Referenzlichts bei der Kamera kleiner als λ ist, wenn die gesamte optische Pfaddifferenz zwischen den Hauptstrahlen des Test- und Referenzlichts bei der Kamera Null ist.
  • Ausführungsbeispiele des Verfahrens können irgendwelche der folgenden Merkmale enthalten:
    Die gemeinsame Quelle kann eine erweiterte gemeinsame Quelle sein. Beispielsweise kann die Bildsynthese des Lichts, das von der erweiterten gemeinsamen Quelle abgeleitet ist, veranlassen, dass der Haupthohlraum eine optische Pfaddifferenz von wenigstens etwa λ zwischen einem Marginalstrahl und einem Hauptstrahl von Testlicht einführt, das auf eine gemeinsame Stelle der Testoberfläche einfällt, wenn λ0 = 10 mm.
  • Das Test- und Referenzlicht können zwei Durchläufe durch die entfernten Hohlräume und einen Durchlauf durch den Haupthohlraum durchführen, wobei der erste Durchlauf durch die entfernten Hohlräume von der gemeinsamen Quelle zum Haupthohlraum erfolgt und der zweite Durchlauf durch die entfernten Hohlräume von dem Haupthohlraum zur Kamera erfolgt. In diesem Fall kann die gesamte optische Pfaddifferenz für die Hauptstrahlen gleich δ0 + 2δr sein.
  • Die gemeinsame Quelle kann eine zeitliche Kohärenzlänge haben und die optische Pfaddifferenz δr kann über einen Bereich eingestellt werden, der ausreicht, um zu veranlassen, dass die gesamte optische Pfaddifferenz für die Hauptstrahlen über einen Bereich variiert, der größer als die zeitliche Kohärenzlänge ist.
  • Die optische Pfaddifferenz δr kann über einen Bereich eingestellt werden, der ausreicht, um zu veranlassen, dass die gesamte optische Pfaddifferenz für die Hauptstrahlen durch Null verläuft.
  • Das Verfahren kann weiterhin ein Aufzeichnen von Bildern des Interferenzmusters mit der Kamera als Funktion der eingestellten optischen Pfaddifferenz enthalten.
  • Der wenigstens eine entfernte Hohlraum kann nur einen entfernten Hohlraum enthalten, in welchem Fall der einzige Durchlauf durch den entfernten Hohlraum die optische Pfadlängendifferenz δr zwischen den Hauptstrahlen einführt.
  • Die Bildsynthese bzw. Bildgabe bzw. Bildgebung kann ein Zwischenbild der Testoberfläche in dem entfernten Hohlraum erzeugen, das eine inverse Vergrößerung s hat, die folgendes erfüllt
    Figure 00090001
    wobei αm ein maximaler Strahlwinkel für einen Marginalstrahl relativ zu einem Hauptstrahl für Testlicht auf der Testoberfläche ist.
  • Die Bildsynthese kann ein Koppeln des Testlichts und des Referenzlichts zwischen dem Haupthohlraum und dem entfernten Hohlraum mit einer Vergrößerung von Eins enthalten. Beispielsweise kann das Koppeln ein Koppeln des Testlichts und des Referenzlichts zwischen dem Haupthohlraum und dem ersten Hohlraum unter Verwendung von 1:1-Relaisoptiken enthalten. Alternativ kann das Koppeln ein direktes Koppeln des Testlichts und des Referenzlichts zwischen dem Haupthohlraum und dem entfernten Hohlraum ohne ein Verwenden von irgendeinem Element mit optischer Leistung enthalten.
  • Der wenigstens eine entfernte Hohlraum kann einen ersten entfernten Hohlraum und wenigstens einen zweiten entfernten Hohlraum enthalten. Ein Einstellen der optischen Pfaddifferenz δr kann ein Einstellen einer optischen Pfaddifferenz zwischen dem Testlicht und dem Referenzlicht im ersten entfernten Hohlraum, im zweiten entfernten Hohlraum oder sowohl im ersten als auch im zweiten entfernten Hohlraum enthalten. Das Verfahren kann weiterhin ein Aufzeichnen von Bildern des Interferenzmusters mit der Kamera als Funktion der eingestellten optischen Pfadlängendifferenz im ersten und im zweiten entfernten Hohlraum enthalten.
  • Die Testoberfläche kann planar sein.
  • Die Hauptstrahlen für das Test- und Referenzlicht können eine optische Messoberfläche entsprechend einer theoretischen Testoberfläche definieren, die die Hauptstrahlen des Testlichts reflektieren würde, um eine optische Pfadlängendifferenz von Null zwischen ihnen und den Hauptstrahlen des Referenzlichts über der Kamera zu erzeugen, und die Bildsynthese kann weiterhin ein Führen des Testlichts enthalten, um die Testoberfläche zu kontaktieren, so dass die Einstellung der optischen Pfaddifferenz δr eine Position eines lokal planaren Teils der optischen Messoberfläche über wenigstens einem Teil der Testoberfläche abtastet.
  • Die Testoberfläche kann gekrümmt sein.
  • Die Hauptstrahlen für das Test- und Referenzlicht definieren eine optische Messoberfläche entsprechend einer theoretischen Testoberfläche, die die Hauptstrahlen des Testlichts reflektieren würde, um eine optische Pfadlängendifferenz zwischen ihnen und den Hauptstrahlen des Referenzlichts über der Kamera zu erzeugen, und die Bildsynthese kann weiterhin ein Führen des Testlichts enthalten, um die Testoberfläche zu kontaktieren, so dass die Einstellung der optischen Pfaddifferenz δr einen Radius eines lokal sphärischen Teils der optischen Messoberfläche über wenigstens einem Teil der Testoberfläche abtastet.
  • Der Haupthohlraum und die entfernten Hohlräume können das Testlicht und das Referenzlicht entlang ihrer unterschiedlichen Pfade unter Verwendung von polarisierenden Strahlteileroberflächen führen.
  • Der Haupthohlraum und die entfernten Hohlräume können das Testlicht und das Referenzlicht entlang ihrer unterschiedlichen Pfade unter Verwendung von nicht polarisierenden Strahlteileroberflächen führen.
  • Die Hauptstrahlen für das Test- und Referenzlicht können eine optische Messoberfläche entsprechend einer theoretischen Testoberfläche definieren, die die Hauptstrahlen des Testlichts reflektieren würde, um eine optische Pfadlängendifferenz von Null zwischen ihnen und den Hauptstrahlen des Referenzlichts und der Kamera zu erzeugen, und die Bildsynthese enthält weiterhin ein Einstellen einer Position der Kamera relativ zu einem Bild der optischen Messoberfläche am Nächsten zur Kamera, während die optische Pfaddifferenz δr eingestellt wird. Beispielsweise kann die Position der Kamera relativ zu dem Bild der optischen Messoberfläche eingestellt werden, während die optische Pfaddifferenz δr eingestellt wird, um die optische Messoberfläche innerhalb einer Fokustiefe eines Bildsynthesesystems beizubehalten, das zum Unterziehen des Testlichts zur Kamera einer Bildsynthese verwendet wird.
  • Die gesamte optische Pfaddifferenz zwischen den Marginalstrahlen des Test- und des Referenzlichts bei der Kamera kann kleiner als 0,5 λ sein, wenn die gesamte optische Pfaddifferenz zwischen den Hauptstrahlen des Test- und Referenzlichts bei der Kamera Null ist.
  • Die gesamte optische Pfaddifferenz zwischen den Marginalstrahlen des Test- und Referenzlichts bei der Kamera kann kleiner als 0,1 λ sein, wenn die gesamte optische Pfaddifferenz zwischen den Hauptstrahlen des Test- und Referenzlichts bei der Kamera Null ist.
  • Allgemein zeigt die Erfindung gemäß einem weiteren Aspekt Merkmale eines Verfahrens, das folgendes enthält: eine Bildsynthese von Testlicht, das von einer Testoberfläche reflektiert wird, um mit Referenzlicht an einer Kamera zu interferieren und um ein Interferenzmuster zu bilden, wobei das Testlicht und das Referenzlicht von einer erweiterten, gemeinsamen Quelle abgeleitet werden, und wobei sich das Testlicht und das Referenzlicht entlang unterschiedlicher Pfade in einem Haupthohlraum, der die Testoberfläche enthält, und einem entfernten Hohlraum ausbreiten; Einstellen einer optischen Pfaddifferenz zwischen dem Testlicht und dem Referenzlicht im entfernten Hohlraum; und Aufzeichnen von Bildern des Interferenzmusters mit der Kamera als Funktion der eingestellten optischen Pfadlängendifferenz, wobei die Bildsynthese ein Koppeln des Testlichts und des Referenzlichts zwischen dem Haupthohlraum und dem entfernten Hohlraum mit einer Vergrößerung von Eins enthält.
  • Allgemein zeigt die Erfindung gemäß einem weiteren Aspekt die Merkmale eines Verfahrens, das folgendes enthält: eine Bildsynthese von Testlicht, das von einer Testoberfläche reflektiert wird, um mit einem Referenzlicht an einer Kamera zu interferieren und um ein Interferenzmuster zu bilden, wobei das Testlicht und das Referenzlicht von einer erweiterten, gemeinsamen Quelle abgeleitet werden, die eine mittlere Wellenlänge λ hat und die Hauptstrahlen und Marginalstrahlen enthält, und wobei sich das Testlicht und das Referenzlicht entlang unterschiedlicher Pfade in einem Haupthohlraum, der die Testoberfläche enthält, und wenigstens zwei entfernten Hohlräumen ausbreiten; Einstellen einer optischen Pfaddifferenz zwischen dem Testlicht und dem Referenzlicht in wenigstens einem der entfernten Hohlräume; und Aufzeichnen von Bildern des Interferenzmusters mit der Kamera als Funktion der eingestellten optischen Pfadlängendifferenz in dem wenigstens einen entfernten Hohlraum.
  • Allgemein zeigt die Erfindung gemäß einem weiteren Aspekt die Merkmale eines Verfahrens, das folgendes enthält: eine Bildsynthese von Testlicht, das von einer Testoberfläche reflektiert wird, um mit einem Referenzlicht an einer Kamera zu interferieren und um ein Interferenzmuster zu bilden, wobei das Testlicht und das Referenzlicht von einer erweiterten, gemeinsamen Quelle abgeleitet werden, und wobei sich das Testlicht und das Referenzlicht entlang unterschiedlicher Pfade in einem Haupthohlraum, der die Testoberfläche enthält, und wenigstens einem entfernten Hohlraum ausbreiten; und Einstellen einer optischen Pfaddifferenz zwischen dem Testlicht und dem Referenzlicht in wenigstens einem ersten des wenigstens einen entfernten Hohlraums; wobei Hauptstrahlen für das Test- und das Referenzlicht eine optische Messoberfläche entsprechend einer theoretischen Testoberfläche definieren, die die Hauptstrahlen des Testlichts reflektieren würde, um eine optische Pfadlängendifferenz von Null zwischen ihnen und den Hauptstrahlen des Referenzlichts über der Kamera zu erzeugen, und wobei die Bildsynthese ein Führen des Testlichts enthält, um die Testoberfläche zu kontaktieren, so dass die Einstellung der optischen Pfaddifferenz im ersten entfernten Hohlraum einen Radius eines lokal sphärischen Teils der optischen Messoberfläche über wenigstens einen Teil der Testoberfläche einstellt.
  • Ausführungsbeispiele von diesen zweiten, dritten und vierten Verfahren können weiterhin Merkmale enthalten, die oben unter Bezugnahme auf das zuerst genannte Verfahren beschrieben sind.
  • Allgemein zeigt die Erfindung gemäß einem weiteren Aspekt die Merkmale einer Vorrichtung, die folgendes enthält: ein interferometrisches Bildsynthesesystem, das konfiguriert ist, um Testlicht, das von einer Testoberfläche reflektiert wird, einer Bildsynthese zu unterziehen, um mit Referenzlicht an einer Kamera zu interferieren und um ein Interferenzmuster zu bilden, wobei das Testlicht und das Referenzlicht von einer gemeinsamen Quelle abgeleitet sind, die eine mittlere Wellenlänge λ hat und die Hauptstrahlen und Marginalstrahlen enthält. Das interferometrische Bildsynthesesystem enthält folgendes: eine erste Gruppe von Elementen, die einen Haupthohlraum mit der Testoberfläche bilden; eine zweite Gruppe von Elementen, die wenigstens einen entfernten Hohlraum bilden, wobei sich das Testlicht und das Referenzlicht entlang unterschiedlicher Pfade in jedem der Hohlräume ausbreiten, und eine erste Bühne, die zum Abtasten einer optischen Pfaddifferenz zwischen dem Testlicht und dem Referenzlicht in den entfernten Hohlräumen konfiguriert ist. Das interferometrische Bildsynthesesystem ist so konfiguriert, dass ein einzelner Durchlauf durch den Haupthohlraum eine optische Pfaddifferenz von nicht Null δ0 zwischen den Hauptstrahlen des Test- und des Referenzlichts einführt und ein einzelner Durchlauf durch die entfernten Hohlräume eine optische Pfadlängendifferenz δr zwischen den Hauptstrahlen des Test- und des Referenzlichts einführt. Während eines Betriebs stellt die erste Bühne die optische Pfaddifferenz δr ein, um eine gesamte optische Pfaddifferenz zwischen den Hauptstrahlen bei der Kamera zu ändern. Das interferometrische Bildsynthesesystem koppelt das Testlicht und das Referenzlicht zwischen den Hohlräumen, um zu veranlassen, dass eine gesamte optische Pfaddifferenz zwischen den Marginalstrahlen des Test- und Referenzlichts bei der Kamera kleiner als λ ist, wenn die gesamte optische Pfaddifferenz zwischen den Hauptstrahlen des Test- und Referenzlichts bei der Kamera Null ist.
  • Ausführungsbeispiele der Vorrichtung können weiterhin irgendwelche der folgenden Merkmale enthalten.
  • Der wenigstens eine entfernte Hohlraum kann nur einen entfernten Hohlraum enthalten. Alternativ kann der wenigstens eine entfernte Hohlraum mehrere entfernte Hohlräume enthalten.
  • Die Vorrichtung kann weiterhin folgendes enthalten: die Kamera; und eine elektronische Steuerung, die konfiguriert ist, um zu veranlassen, dass die Bühne die optische Pfaddifferenz abtastet und Bilder von der Kamera als Funktion der Abtastung der optischen Pfadlänge aufzeichnet.
  • Die Vorrichtung kann weiterhin die gemeinsame Quelle enthalten. Beispielsweise kann die Quelle eine räumlich erweiterte Quelle sein. Für eine solche Quelle kann der Haupthohlraum eine optische Pfaddifferenz von wenigstens etwa λ zwischen einem Marginalstrahl und einem Hauptstrahl von Testlicht einführen, das auf eine gemeinsame Stelle der Testoberfläche einfällt, wenn δ0 = 10 mm.
  • Das interferometrische Bildsynthesesystem kann weiterhin Relaisoptiken enthalten, die zum Koppeln des Testlichts und des Referenzlichts zwischen dem Haupthohlraum und den entfernten Hohlräumen konfiguriert ist, wobei die Relaisoptiken eine Vergrößerung von Eins liefern.
  • Die Hauptstrahlen für das Test- und Referenzlicht können eine optische Messoberfläche entsprechend einer theoretischen Testoberfläche definieren, die die Hauptstrahlen des Testlichts reflektieren würde, um eine optische Pfadlängendifferenz zwischen ihnen und den Hauptstrahlen des Referenzlichts über der Kamera zu erzeugen, und die erste Gruppe von Elementen kann konfiguriert sein, um das Testlicht zu führen, um die Testoberfläche zu kontaktieren, so dass die Einstellung der Abtastung der optischen Pfaddifferenz durch die Bühne eine Position eines lokal planaren Teils der optischen Messoberfläche über wenigstens einen Teil der Testoberfläche abtastet.
  • Die Hauptstrahlen für das Test- und Referenzlicht definieren eine optische Messoberfläche entsprechend einer theoretischen Testoberfläche, die die Hauptstrahlen des Testlichts reflektieren würde, um eine optische Pfadlängendifferenz von Null zwischen ihnen und den Hauptstrahlen des Referenzlichts über der Kamera zu erzeugen, und die erste Gruppe von Elementen kann konfiguriert sein, um das Testlicht zu führen, um die Testoberfläche zu kontaktieren, so dass die Abtastung der optischen Pfaddifferenz durch die Bühne einen Radius eines lokal sphärischen Teils der optischen Messoberfläche über wenigstens einem Teil der Testoberfläche abtastet.
  • Die Hauptstrahlen für das Test- und Referenzlicht können eine optische Messoberfläche entsprechend einer theoretischen Testoberfläche definieren, die die Hauptstrahlen des Testlichts reflektieren würde, um eine optische Pfadlängendifferenz von Null zwischen ihnen und den Hauptstrahlen des Referenzlichts über der Kamera zu erzeugen, und die Vorrichtung kann weiterhin eine Fokus-Abtastbühne enthalten, die zum Einstellen einer Position der Kamera relativ zu einem Bild der optischen Messoberfläche am Nächsten zur Kamera konfiguriert ist, während die erste Bühne die optische Pfaddifferenz δr einstellt.
  • Beispielsweise kann die Kamera an der Fokus-Bühne montiert sein, und während eines Betriebs kann die Fokus-Bühne die Position der Kamera relativ zur Testoberfläche einstellen, um die optische Messoberfläche innerhalb einer Fokustiefe des interferometrischen Bildsynthesesystems beizubehalten. Bei einem weiteren Beispiel kann die Vorrichtung weiterhin wenigstens eine Bildsynthesekomponente enthalten, die an der Fokus-Bühne montiert ist, und während eines Betriebs kann die Fokus-Bühne die Position der Bildsynthesekomponente relativ zu der Testoberfläche einstellen, um die optische Messoberfläche innerhalb einer Fokustiefe des interferometrischen Bildsynthesesystems beizubehalten.
  • Die zweite Gruppe von Elementen kann einen ersten entfernten Hohlraum und einen zweiten entfernten Hohlraum bilden, und die Marginalstrahlen im ersten entfernten Hohlraum breiten sich relativ zu den Hauptstrahlen unter einem ersten Winkel aus und die Marginalstrahlen im zweiten entfernten Hohlraum breiten sich relativ zu den Hauptstrahlen unter einem zweiten Winkel aus, der unterschiedlich vom ersten Winkel ist.
  • Die erste Gruppe von Elementen kann einen polarisierenden Strahlteiler enthalten, der zum Führen des Test- und Referenzlichts entlang unterschiedlicher Pfade im Haupthohlraum konfiguriert ist.
  • Die erste Gruppe von Elementen kann einen nicht polarisierenden Strahlteiler enthalten, der zum Führen des Test- und Referenzlichts entlang unterschiedlicher Pfade im Haupthohlraum konfiguriert ist.
  • Das interferometrische Bildsynthesesystem kann irgendeines eines Linnik-Interferometers, eines Michelson-Interferometers und eines Mirau-Interferometers enthalten.
  • Allgemein kann die Erfindung gemäß einem weiteren Aspekt weiterhin eine Vorrichtung enthalten, die ein interferometrisches Bildsynthesesystem enthält, das konfiguriert ist, um Testlicht einer Bildsynthese zu unterziehen, das von einer Testoberfläche reflektiert wird, um mit Referenzlicht an einer Kamera zu interferieren und um ein Interferenzmuster zu bilden, wobei das Testlicht und das Referenzlicht von einer erweiterten, gemeinsamen Quelle abgeleitet sind. Während eines Betriebs definiert das interferometrische Bildsynthesesystem einen Haupthohlraum, der die Testoberfläche enthält, und wenigstens einen entfernten Hohlraum und ist konfiguriert, um das Testlicht und das Referenzlicht zu führen, um sich entlang unterschiedlicher Pfade in jedem von dem Haupthohlraum und dem wenigstens einen entfernten Hohlraum auszubreiten. Das interferometrische Bildsynthesesystem enthält folgendes: eine Bühne, die zum Abtasten einer optischen Pfadlängendifferenz zwischen dem Testlicht und dem Referenzlicht in einem ersten von dem wenigstens einen entfernten Hohlraum konfiguriert ist, eine erste entfernbare, optische Anordnung, die zum Bilden des Haupthohlraums mit der Testoberfläche konfiguriert ist, wenn die Testoberfläche einen lokal planaren Bereich enthält und wenn sie an den Rest des interferometrischen Bildsynthesesystems angebracht ist; und eine zweite entfernbare, optische Anordnung, die zum Bilden des Haupthohlraums mit der Testoberfläche konfiguriert ist, wenn eine Testoberfläche einen lokal sphärischen Bereich enthält und wenn er an dem übrigen des interferometrischen Bildsynthesesystems angebracht ist.
  • Diese Vorrichtung kann weiterhin Merkmale enthalten, die oben unter Bezugnahme auf die zuerst angegebene Vorrichtung beschrieben sind.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung können einen oder mehrere der folgenden Vorteile zur Verfügung stellen:
    Eine Verwendung von gekoppelten Hohlräumen kann die Vielseitigkeit eines Werkzeugs dadurch verbessern, dass zugelassen wird, dass austauschbare Konfigurationen des Haupthohlraums in Abhängigkeit der spezifischen Anwendung umgeschaltet werden. Demgemäß kann ein Werkzeug zum Profilieren unterschiedlicher Oberflächentypen (z.B. planar, sphärisch oder konisch) ohne eine wesentliche Rekonfiguration verwendet werden. Dies kann auch eine Kosteneinsparung für den Anwender zur Verfügung stellen, der sonst ein anderes Werkzeug für jede Anwendung kaufen würde. Eine Verwendung von gekoppelten Hohlräumen lässt auch zu, dass der Haupthohlraum (d.h. der Hohlraum benachbart zu der Testoberfläche) ein fester Hohlraum ist, was die Menge an Komponenten reduzieren kann, die nahe der Messoberfläche untergebracht werden müssen. Ein Abtasten unter Verwendung eines entfernten Hohlraums kann zulassen, dass der Testteil relativ zum Werkzeug fest bleibt, was eine Anfälligkeit einer Messung gegenüber Vibrationen bzw. Schwingungen reduziert: Eine Verwendung einer räumlich erweiterten Quelle kann eine Beleuchtung höherer Intensität zur Verfügung stellen als eine Punktquelle und kann zulassen, dass ein Anwender aus einer größeren Vielfalt von potentiellen Quellen auswählt.
  • Wie es hierin verwendet wird, ist die zeitliche Kohärenzlänge einer Quellenstelle für ein bandbegrenztes Spektrum einer Breite D1 (volle Breite bei halbem Maximum) und zentriert bei einer mittleren Wellenlänge λ0 λ0 2/D1.
  • Wie es hierin verwendet wird, ist die räumliche Kohärenzlänge einer erweiterten monochromatischen oder quasi-monochromatischen Quelle: 4λ/NA2 für ein Interferometer, wobei die Quelle die Pupille eines Kollimationsobjektivs einer numerischen Apertur NA füllt. Eine gefüllte Pupille bedeutet, dass dann, wenn F die Brennweite des mit Mikroskopobjektivs ist, die Quellengröße bei der Pupille wenigstens 2FNA ist. Wenn die Quelle kleiner als die Pupille ist, dann ist die räumliche Kohärenz einer erweiterten monochromatischen oder quasi-monochromatischen Quelle: 16λF2/D2, wobei D der Quellendurchmesser ist.
  • Die Details von einem oder mehreren Ausführungsbeispielen der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung aufgezeigt. Andere Merkmale, Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der Beschreibung und den Zeichnungen und aus den Ansprüchen offensichtlich werden.
  • BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1A ist eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Interferometriesystems, das gekoppelte Hohlräume und eine erweiterte Lichtquelle enthält.
  • 1B ist ein schematisches Diagramm, das Strahlpfade innerhalb der gekoppelten Hohlräume des Interferometriesystems der 1A zeigt.
  • 1C und 1D sind schematische Diagramme, die optische Pfaddifferenz (OPD) für eine Messung und eine Referenzbelichtung, die durch den Haupthohlraum des Interferometriesystems der 1A eingeführt ist, zeigt.
  • 2 ist ein Ausdruck, der die relative Intensität zeigt, die für ein einzelnes Pixel erfasst wird, und zwar als Funktion von OPD.
  • 3 ist ein schematisches Diagramm des in 1A gezeigten Interferometriesystems mit einer alternativen Haupthohlraumkonfiguration.
  • 4 ist ein schematisches Diagramm eines Interferometriesystems mit einer anderen Kopplung zwischen den Haupt- und entfernten Hohlräumen, im Unterschied zu der Kopplung des in 1A gezeigte Interferometriesystems.
  • 5 ist ein schematisches Diagramm eines Interferometriesystems einschließlich gekoppelter Hohlräume, das ein Kohärenzmultiplexen verwendet.
  • 6 ist ein schematisches Diagramm eines Interferometriesystems, das zwei entfernte Hohlräume enthält.
  • 7 ist ein schematisches Diagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Interferometriesystems, das gekoppelte Hohlräume und eine erweiterte Lichtquelle enthält.
  • Gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Zeichnungen zeigen gleiche Elemente an.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Bei einer Oberflächenprofilierungs-Interferometrie ist es manchmal wünschenswert, eine gesteuerte Variation einer optischen Pfaddifferenz (OPD = optical path difference) mit einer festen und unbeweglichen Zweistrahl-Interferometeranordnung oder einem Hohlraum durchzuführen. Beispielsweise dort, wo die Testoberfläche an einem Teil angeordnet ist, der nicht auf einfache Weise relativ zu einer großräumigen optischen Anordnung positioniert werden kann, kann es wünschenswert sein, eine unbewegliche Interferometeranordnung zu verwenden, die kompakter sein kann (z.B. aufgrund dessen, dass keine der Interferometerkomponenten an beweglichen Bühnen montiert werden müssen). Zum Verändern des OPD für eine feste Interferometeranordnung kann man die Testoberfläche relativ zu einer Stelle einer Translation unterziehen, bei welcher die Testoberfläche Mess-Wellenfronten reflektiert, die in Bezug auf Referenz-Wellenfronten eine OPD von Null haben. Diese Stelle entspricht einer theoretischen Testoberfläche, die die Mess-Wellenfronten reflektieren würde, um eine konstante optische Pfadlängendifferenz zwischen den Mess- und Referenz-Wellenfronten zu erzeugen, und wird hierin "optische Messoberfläche" des Interferometers genannt. Wenn man den Testteil einer Translation unterzieht, bleibt die optische Messoberfläche effektiv stationär, während sich der Teil durch sie bewegt.
  • Alternativ kann man zum Verändern der OPD einen sekundären, entfernten Hohlraum verwenden, der mit dem Haupthohlraum gekoppelt ist, was eine Tandem- oder eine gekoppelte Hohlraumkonfiguration erzeugt. Eine der Oberflächen im entfernten Hohlraum kann an einer bewegbaren Bühne montiert sein. Ein Bewegen dieser Oberfläche mit der Bühne führt dann eine Nettovariation der OPD zwischen den Mess- und Referenz-Wellenfronten ein, die aus den gekoppelten Hohlräumen austreten, was einen analogen Effekt zu einem Bewegen einer Referenzoberfläche oder der Testoberfläche im Haupthohlraum erzeugt. Nimmt man einen anderen Weg, bleibt der Testteil fest, während sich die optische Messoberfläche über ihn bewegt.
  • Jedoch ist dann, wenn eine erweiterte Lichtquelle in einem gekoppelten Hohlraumsystem verwendet wird, eine räumliche Kohärenz nicht garantiert. Jeder Teil der erweiterten Lichtquelle kann als separate Punktquelle gedacht werden, wobei jede Punktquelle Anlass zu einem unterschiedlichen Interferogramm beim Detektor gibt. Marginalstrahlen von einer erweiterten Quelle, die zu einem Detektor über eine Testoberfläche einer Bildsynthese unterzogen werden, können unterschiedliche Einfallswinkel bei der Testoberfläche relativ zu Hauptstrahlen haben. In dem Fall, dass die optische Pfadlänge von Strahlen, die zu unterschiedlichen Interferogrammen desselben Teils der Testoberfläche beitragen, unterschiedlich sind, würden die Interferenzränder der unterschiedlichen Interferogramme nicht phasengleich sein und werden einander aufheben. Das Ergebnis wird ein reduziertes Kontrast der Interferenzränder beim Detektor sein.
  • Nimmt man Bezug auf 1A, ist ein Interferometriesystem 100 zum Profilieren einer nominal flachen Teiloberfläche 102 konfiguriert und enthält einen Haupthohlraum 120, der über eine Gruppe von telezentrischen 1:1-Relaisoptiken 161 mit einem entfernten Hohlraum 170 verbunden ist. Eine Beleuchtung von einer erweiterten Lichtquelle 110 wird durch eine Beleuchtungslinse 105 gesammelt, polarisiert und durch einen polarisierenden Strahlteiler (PBS) 103 umgelenkt. Die Lichtquelle 110 kann eine Licht emittierende Diode, eine Halogenlampe oder eine andere Quelle mit der Charakteristik von mehreren Quellenpunkten bzw. -stellen sein, die über einem Bereich verstreut sind, der größer als die Emissionsbereiche vom Typ mit einigen wenigen Mikrons ist, die für Punktquellen charakteristisch sind, wie beispielsweise Laserdioden. Eine Halbwellenplatte 104 stellen den Polarisationswinkel auf 45° in Bezug auf die Ebene der Figur ein. Eine Gruppe von Bildsyntheseoptiken 160 überträgt die Belichtung zu einem PBS 179 in einem entfernten Hohlraum 170. Der PBS 179 teilt die Beleuchtung in einen Messstrahl, der auf einen entfernten Messspiegel 171 auftritt, und einen Referenzstrahl, der auf einen entfernten Referenzspiegel 175 auftrifft, auf und lenkt ihn um. Die Referenz- und Messstrahlen sind anfangs wechselseitig orthogonale, linear polarisierte Strahlen, wenn sie aus dem PBS 179 austreten, werden aber nach einem Laufen durch Viertelwellenplatten 176 bzw. 172 wechselseitig orthogonale zirkular polarisierte Strahlen. Nach einer Reflexion und einer Zurücksendung durch die Viertelwellenplatten 176 und 172 rekombinieren die nun wieder linear polarisierten Referenz- und Messstrahlen in einem PBS 179 und breiten sich in Richtung nach unten in der Figur durch Relaisoptiken 161 zum Haupthohlraum 120 aus, wo ein PBS 121 die Referenz- und Messstrahlen wieder richtungsmäßig separiert, und zwar dieses Mal gemäß ihren Polarisationszuständen. Der Messstrahl reflektiert von der Testoberfläche 102 und der Referenzstrahl reflektiert von einem lokalen Referenzspiegel 122. Nach einer Rekombination im PBS 121 breiten sich die Referenz- und Messstrahlen nun in Richtung nach oben durch Relaisoptiken 161 aus, trennen und rekombinieren sich noch einmal in den entfernten Hohlraum 170 und gehen dann weiter durch Bildsyntheseoptiken 160, die möglicherweise zu einem Bild 109 an einer Kamera 190 fokussieren.
  • Der Haupthohlraum 120 ist in einem Gehäuse bzw. einer Umhüllung 125 untergebracht, das bzw. die von einer anderen Umhüllung bzw. einem anderen Gehäuse 101 separiert ist, die bzw. das das Gleichgewicht bzw. Gegengewicht bzw. Gegenstück der Systemkomponenten unterbringt. Diese mechanische Trennung macht es möglich, den Haupthohlraum 120 zu entfernen und zu ersetzen, wie es erwünscht ist, um beispielsweise eine alternative optische Konfiguration für den Haupthohlraum 120 einzuführen, ohne das übrigen des Systems zu ändern. Eine alternative optische Konfiguration ist in einem nachfolgenden Ausführungsbeispiel beschrieben (siehe 3).
  • Bei der gegenwärtigen Konfiguration, die ein nominaler Fall ist, werden sowohl eine Oberfläche 123 des Referenzspiegels 123 als auch eine Testoberfläche 120 über Relaisoptiken 161 jeweils zu einer Oberfläche 173 eines entfernten Messspiegels 171 und einer Oberfläche 174 eines entfernte Referenzspiegels 175 abgebildet. Diese Zwischenbilder werden dann beide erneut zu einem Bild 109 an der Kamera 190 abgebildet. Demgemäß ist die optische Pfadlänge von jedem Strahl des Messstrahls von einer Teiloberfläche 102 zur Kamera 190 gleich, wie es jeder Strahl des Referenzstrahls ist. Weiterhin sind für den gezeigten nominalen Fall der entfernte Messspiegel 171 und der entfernte Referenzspiegel 175 relativ zum PBS 179 so positioniert, dass der entfernte Hohlraum 170 eine OPD von Null einführt. Eine theoretische Oberfläche entsprechend einer Oberfläche, die die Hauptstrahlen des Messstrahls reflektieren würde, um eine OPD von Null zwischen ihnen und den Hauptstrahlen des Referenzstrahls über der Kamera zu erzeugen, ist als optische Messoberfläche 150 angezeigt. Dort, wo der entfernte Hohlraum 170 eine OPD von Null einführt, fällt die optische Messoberfläche 150 mit der Brennpunktsebene des Systems zusammen, welche nominal die Position der Testoberfläche 102 ist, wie es in 1A gezeigt ist.
  • Jedoch tastet das System während eines Betriebs die optische Messoberfläche 150 relativ zur Testoberfläche 102 ab. Weiterhin kann in einigen Fällen die Testoberfläche 102 nicht exakt koinzident mit der optischen Messoberfläche 150 positioniert sein, was es erforderlich macht, dass das System die optische Messoberfläche 150 relativ zur Testoberfläche neu positioniert. Um dies zu erreichen, stellt eine OPD-Abtastbühne 180 die effektive Position der optischen Messoberfläche 150 durch Unterziehen des entfernten Messspiegels 171 einer Translation in Richtung zu und/oder weg von dem PBS 179 ein, wie es durch Pfeile 181 angezeigt ist. Dies veranlasst, dass das entfernte Interferometer 170 eine OPD von nicht Null einführt, um einen Offset zu bilden, und daher die durch den Haupthohlraum 120 eingeführte OPD von nun nicht Null zu kompensieren.
  • Zum Unterbringen der räumlich erweiterten Lichtquelle 110 ist das Interferometriesystem 100 so angeordnet, dass der entfernte Hohlraum 170 und der Haupthohlraum 120 vergleichbare optische Eigenschaften für einen weiten Bereich von Marginalstrahlen haben, wie z.B. den Marginalstrahl 152, der in 1A gezeigt ist. Insbesondere wird die OPD ungeachtet einer Position des entfernten Messspiegels 171 wenigstens über einen beschränkten Bereich für alle Marginalstrahlen unverändert bleiben. Gleichermaßen wird die OPD für alle Hauptstrahlen, z.B. den Hauptstrahl 151, unverändert bleiben.
  • Zum Bereitstellen von vergleichbaren optischen Eigenschaften für einen weiten Bereich von Marginalstrahlen wird die numerische Apertur (NA) des entfernten Hohlraums 170 und des Haupthohlraums 120 in Übereinstimmung gebracht. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel kann dies durch die geeignete Auswahl von Relaisoptiken 161 erreicht werden, die Linsen 1611 und 1612 enthalten. Bevor der Betrieb des Interferometriesystems 100 weiter beschrieben wird, wird das Konzept eines Anpassens von Hohlraum-NAs ausgearbeitet. Aufgrund der erweiterten Lichtquelle belichtet das System 101 jede Stelle auf der Testoberfläche 102 mit Strahlen, die sich in einer Vielzahl von unterschiedlichen Richtungen innerhalb eines Konus ausbreiten, der durch die optischen Charakteristiken bzw. Eigenschaften des Haupthohlraums definiert ist. Nimmt man Bezug auf 1B, wird ein nicht normaler Strahl (z.B. kein Hauptstrahl) von der Testoberfläche 102 unter einem Winkel α in Bezug auf eine optische Achse 1010 reflektiert, welche normal zu einer Oberfläche 173 ist. Im entfernten Hohlraum wird der entsprechende Strahl von der Oberfläche 173 unter einem Winkel α' in Bezug auf die optische Achse 1010 reflektiert. Das Verhältnis dieser Winkel ist durch einen Skalierungsfaktor s wie folgt definiert:
    Figure 00260001
  • Es ist zu beachten, dass dort, wo der entfernte Hohlraum und der Haupthohlraum angepasste optische Charakteristiken haben (d.h. angepasste NAs), s = 1 gilt. Zusätzlich ist s die inverse Vergrößerung des optischen Systems, das das Bild im entfernten Hohlraum erzeugt. Ein derartiges Anpassen von NAs entspricht beim vorliegenden Ausführungsbeispiel einem Haben eines Eins-zu-Eins-Relais zwischen den Haupt- und entfernten Hohlräumen.
  • Definiert man δ0 als die OPD, die zwischen Referenz- und Messstrahl-Hauptstrahlen durch den Haupthohlraum eingeführt ist, und αm als den maximalen Strahlwinkel in einem Objektraum (d.h. den Marginalstrahlwinkel im Haupthohlraum), wird dann die Objekt-NA oder die NA des Haupthohlraums 120 als n sin(αm) definiert, wobei n der Brechungsindex des Mediums ist.
  • Nimmt man nun Bezug auf die 1C und 1D, ist die Überlagerung der Objekt- und Referenzpfade für einen Offset der Testoberfläche 102 von der optischen Messoberfläche 150 im Haupthohlraum 120 in 1A gezeigt. Eine Stelle P auf der Testoberfläche 102 ist die Stelle, die an der Kamera abgebildet wird. Strahlen 1101 und 1102 kommen von derselben Quellenstelle, welche derart erscheint, dass sie im Unendlichen angeordnet ist. Die OPD zwischen einem Strahl im Messstrahl und einem entsprechenden Strahl im Referenzstrahl ist die Differenz zwischen der optischen Pfadlänge des Referenzstrahlstrahls und des Messstrahlstrahls. Für einen Testoberflächenversatz d ist die optische Pfaddifferenz auf der Achse einfach δ0 = 2d. Jedoch ist die OPD für die Strahlen außerhalb der Achse durch δ0cos(α) gegeben (der zusätzliche optische Pfad ist MNP, wie es in 1D gezeigt ist).
  • Somit ist die OPD, die OPDm genannt ist, für den Haupthohlraum 120 gegeben durch: OPDm(α)=δ0cos(α) (2)
  • Es ist zu beachten, dass für eine Punktquelle α = 0 für alle Strahlen (d.h. alle Strahlen sind Hauptstrahlen) und OPDm = δ0 gilt. Für eine erweiterte Quelle führt jedoch der Haupthohlraum eine OPD von nicht Null zwischen Hauptstrahlen und Marginalstrahlen ein, die gleich δ0(1–cos(αm)) ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen führt eine erweiterte Quelle für δ0 = 10 mm eine OPD zwischen Hauptstrahlen und Marginalstrahlen ein, die gleich wenigstens etwa gleich λ ist (z.B. wenigstens etwa 3λ, wie beispielsweise 5λ oder darüber), wobei λ die mittlere Wellenlänge der Quelle ist.
  • Gleich wie beim Haupthohlraum ist für einen Versatz d' des entfernten Messspiegels 171 die OPD, die durch einen einzelnen Durchlauf des Lichts durch den entfernten Hohlraum eingeführt ist, die OPDr genannt wird, gegeben durch: OPDr(α)=δ'cos(sα). (3)wobei δ' die OPD ist, die zwischen Mess- und Referenzstrahl-Hauptstrahlen eingeführt ist, und δ' = 2d' gilt, wobei d' ein Versatz zwischen der entfernten Messoberfläche und der entfernten Referenzoberfläche ähnlich zu d ist, wie es in 1C angezeigt ist.
  • Die Netto-OPD als Funktion eines Winkels für das gesamte Interferometer ist dann: OPDtotal(α) = OPDm(α) + OPDr(α) = δ0cos(α) + 2δ'cos(sα), (4)wobei der zusätzliche Faktor von 2 im Beitrag vom entfernten Hohlraum 170 aufgrund des Lichts ist, das zweimal durch diesen Hohlraum läuft.
  • Somit stimmt dann, wenn d' = – 1 / 2d gilt, die zu einem Licht auf einer Hauptachse durch den entfernten Hohlraum eingeführte OPD mit der OPD auf der Achse des Haupthohlraums überein, und die Gleichung 4 reduziert sich auf: OPDtotal(α) = δ0 (cos(α) – cos(sα)). (5)
  • Demgemäß gilt dort, wo s = 1 und δ' = – 1 / 2δ0, OPDtotal = 0 für alle Strahlwinkel α. Anders ausgedrückt ist es für das vorliegende Ausführungsbeispiel dort, wo die optischen Charakteristiken der Haupt- und entfernten Hohlräume angepasst sind, möglich, die Stelle bzw. Lokalisierung der optischen Messoberfläche 150 einzustellen, während die optische Messoberfläche im Fokus bzw. Brennpunkt beibehalten wird, indem der entfernte Messspiegel 171 um eine Hälfte des Betrags des Versatzes der Testoberfläche 102 von der ursprünglichen optischen Messoberfläche einer Translation unterzogen wird. Es ist zu beachten, dass bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Lokalisierung des Bildes 109 sich nicht als Funktion der Lokalisierung der Testoberfläche ändert.
  • Wo s ≠⁣ 1 gilt, wird die Abhängigkeit von OPDtotal vom Strahlwinkel in einem Randkontrastverlust resultieren, da unterschiedliche Quellenstellen Interferogramme erzeugen, die nicht phasengleich sind. Dies kann durch Durchführen einer Taylorreihe für die Kosinus-Ausdrücke in Gleichung 5 quantifiziert werden, und OPDtotal kann ausgedrückt werden als:
    Figure 00290001
    was sich reduziert zu
  • Figure 00290002
  • Man kann eine Daumenregel ableiten, um den Wert von s abzuschätzen, der zum Erreichen eines bestimmten minimalen Randkontrastes im Interferometer benötigt wird. Für eine einheitliche Belichtungsquelle (d.h. dort, wo jeder Quellenpunkt dieselbe Helligkeit hat) mit einer spektralen Verteilung von S(k), wobei k = 2π/λ, nimmt die Interferenzintensität beim Detektor die folgende Form an:
    Figure 00300001
  • Diese Gleichung beschreibt die Intensität, die beim Detektor aufgezeichnet ist, als Funktion der Hauptstrahl-OPD δ' des entfernten Hohlraums. Durch abermaliges Verwenden einer Taylorreihe dritter Ordnung von cos(α) kann die Gleichung (9) in die folgende Form vereinfacht werden:
    Figure 00300002
  • Wenn die spektrale Breite der Quelle vernünftig klein ist, können Variationen der sinc-Funktion im Integral mit k ignoriert werden, und dieses Integral kann durch seinen Wert angenähert werden, der bei einer mittleren winkelmäßigen Wellenzahl 2π/λ0 entsprechend k0 berechnet wird. Dies ergibt die folgende Approximation bzw. Näherung:
    Figure 00300003
  • Während einer Abtastung der OPD für den entfernten Hohlraum wird der maximale Randkontrast erhalten werden, wenn δ' = – 1 / 2δ0 gilt. Dieser Randkontrast wird durch die sinc-Funktion der Gleichung (10) begrenzt:
    Figure 00310001
  • Durch Auswählen eines geeigneten minimalen Werts für den maximalen Randkontrast kann ein Begrenzungsbereich für s bestimmt werden. Im Allgemeinen wird der minimale Wert für den maximalen Randkontrast basierend auf z.B. der Empfindlichkeit des Detektors und dem zum Analysieren der Interferenzdaten verwendeten Algorithmus bestimmt. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der minimale Wert für den maximalen Randkontrast etwa 50 % oder darüber (z.B. etwa 60 oder darüber, wie beispielsweise 75 % oder darüber) sein. Die Gleichung 11 kann zum Bestimmen eines Bereichs für s für einen bestimmten minimalen Wert für den maximalen Randkontrast verwendet werden. Beispielsweise sollten die optischen Charakteristiken der Haupt- und entfernten Hohlräume für einen minimalen Wert für den maximalen Randkontrast von wenigstens etwa 50 % so ausgewählt werden, dass s in den Bereich fällt, der gegeben ist durch:
    Figure 00310002
    wobei λ die mittlere Wellenlänge der Lichtquelle ist und s2 > 0 gilt.
  • Es ist zu beachten, dass dort, wo δ0 = 0 gilt, was dort auftritt, wo der Haupthohlraum eine OPD von Null zu der Netto-OPD einführt, sich dann die Gleichung 12 auf 0 < s2 < + ∞ reduziert. Anderes ausgedrückt müssen für diese Konfiguration die optischen Eigenschaften des Haupthohlraums und des entfernten Hohlraums nicht angepasst werden, weil jeder Wert von s einen Randkontrast zur Verfügung stellt, der größer als 50 % ist. Ein gleiches Ergebnis wird für Fälle erreicht, in welchen αm sehr klein ist (z.B. dort, wo die Lichtquelle 110 eine Punktquelle ist). Jedoch dann, wenn δ0 und αm größer werden (z.B. für Fälle, in welchen die Testoberfläche 102 so positioniert ist, dass das Hauptinterferometer eine OPD von nicht Null einführt, und/oder dort, wo eine erweiterte Lichtquelle verwendet wird), neigen sich die Grenzen in Gleichung 12 in Richtung zu 1, was einen Skalierungsfaktor s sehr nahe zu Eins auferlegt, um einen erwünschten Randkontrast zu erreichen. Dies entspricht einer Eins-zu-Eins-Abbildung zwischen Objektraum und Raum für den entfernten Hohlraum.
  • Nimmt man wieder Bezug auf 1A, tastet das System dann, wenn einmal die optische Messoberfläche 150 nominal koinzident mit der Testoberfläche 102 ist, die optische Messoberfläche durch die Testoberfläche ab. Ein Computer 199 in Kommunikationsverbindung mit der Kamera 190 und der OPD-Abtastbühne 180 erfasst Daten von der Kamera 190 als Funktion der Lokalisierung der optischen Messoberfläche 150, um dadurch Interferenzintensitätsdaten für eine Analyse der Topographie einer Teiloberfläche 102 zur Verfügung zu stellen.
  • Eine beispielhafte Datengruppe für ein einzelnes Pixel der Kamera 190 ist in 2 gezeigt. Die Lokalisierung eines Interferenzintensitätssignals 213 um die Position der optischen Pfaddifferenz (OPD) von Null ist charakteristisch für eine Interferometrie, die annimmt, dass die Quelle spektral breitbandig ist, wie z.B. eine spektrale Bandbreite D1 von 100 nm, zentriert bei z.B. 600 nm. Die Randlokalisierung stellt ein Mittel zum Bestimmen des genauen Zeitpunkts zur Verfügung, zu welchem die Messebene die Objektstelle entsprechend dem Bildpixel schneidet. Der Computer 199 steuert die Abtastbewegung genau, so dass eine Kenntnis darüber, wann eine gegebene Objektstelle bei einer OPD von Null ist, direkt in eine relative Länge, wie z.B. des Hauptstrahls 155 (siehe 1A), umgesetzt werden kann. Beispielsweise soll angenommen werden, dass die Interferenzdaten für ein erstes Pixel ausschauen, wie in 2, und zwar mit einer Spitze 212 im Randkontrast 211 bei einer Abtastposition von 0 μm. Ein zweites Pixel für die Kamera 190 könnte eine andere Randkontrastspitze bei einer anderen Abtastposition haben, wie beispielsweise 10 μm. Die Differenz bezüglich der Position der Kontrastspitzen zwischen den zwei Objektstellen entsprechend diesen Bildpixeln wäre daher 10 μm. Man kann irgendeine Vielfalt von Techniken zum Bestimmen einer Oberflächenhöhe unter Verwendung von Quellen niedriger Kohärenz anwenden. Eine Datenverarbeitung enthält beispielsweise eine Kohärenzhüllkurvenerfassung, die von T. Dresel und Mitarbeitern in "Three-dimensional sensing of rough surfaces by coherence radar", Appl. Opt. 31(7), S. 919-925 (1992) beschrieben ist, oder eine Frequenzbereichsanalyse, die in dem US-Patent Nr. 5,398,113 mit dem Titel "METHOD AND APPARATUS FOR SURFACE TOPOGRAPHY MEASUREMENT BY SPATIAL-FREQUENCY ANALYSIS OF INTERFEROGRAMS" von Peter de Groot beschrieben ist. Die gesamten Inhalte von beiden dieser Referenzen sind hierdurch durch Bezugnahme enthalten.
  • Wie es zuvor diskutiert ist, besteht ein Vorteil davon, dass man einen festen Haupthohlraum in einem von einem entfernten Hohlraum und einem Detektor separaten Gehäuse hat, darin, dass der Haupthohlraum gemäß der zu messenden Testoberfläche geändert werden kann, aber das übrige der Komponenten unverändert gelassen werden kann. Dies stellt eine erhöhte Werkzeugflexibilität für den Anwender ohne wesentliche Erhöhung bezüglich der Kosten zur Verfügung. Beispielsweise kann, wenn man auf die 3 Bezug nimmt, bei einigen Ausführungsbeispielen ein Haupthohlraum 120 mit einem anderen Haupthohlraum 320 ersetzt werden, der zum Messen einer konischen Teiloberfläche 302 entwickelt ist. Im Haupthohlraum 320 ist eine Gruppe von Messoptiken 301 angeordnet, um eine sphärische Messoberfläche 350 zum Messen einer konischen Teiloberfläche 302 zu erzeugen. Messoptiken 301, zusammen mit einer Gruppe von dispersionsangepassten Referenzoptiken 323, ein PBS 333 ein sphärischer Referenzspiegel 322 bilden den Haupthohlraum 320, der in einem Gehäuse 300 untergebracht ist, das von dem Gehäuse 101 entfernbar ist.
  • Die Hauptstrahlen des Systems (z.B. der Hauptstrahl 311) verläuft durch eine gemeinsame Datenstelle 351, die innerhalb eines physikalischen Aperturstopps 352 angeordnet ist. Die Marginalstrahlen des Systems (z.B. der Marginalstrahl 312) von dem Teil auf der Achse der Testoberfläche laufen zu dem Rand oder Randteil des Aperturstopps 352. Die Datenstelle 351 definiert eine Stelle einer Referenz für die geometrische Interpretation der während einer Datenerfassung gesammelten Oberflächenprofilinformation. Hohlräume, die gleich dem Haupthohlraum 320 sind, und Techniken zum Analysieren von Daten, die von solchen Hohlräumen erfasst werden, sind in der US-Patentanmeldung mit der seriellen Nr. 10/190,353, mit dem Titel "MEASUREMENT OF COMPLEX SURFACE SHAPES USING A SPHERICAL WAVEFRONT" von Peter de Groot und Mitarbeitern und eingereicht am 3. Juli 2002 beschrieben, von welcher die gesamten Inhalte hierdurch durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit enthalten sind.
  • Die optische Geometrie des Haupthohlraums 320 hat eine mit einer Testoberflächenposition kontinuierlich variierbare Vergrößerung, was ungleich der in 1A gezeigten telezentrischen Anordnung ist, für welche die Vergrößerung bis zur ersten Ordnung unabhängig von der Testoberflächenposition ist. Demgemäß sind die optischen Charakteristiken des Haupthohlraums 320 nur perfekt an die optischen Charakteristiken des entfernten Hohlraums 170 für eine Position angepasst, bei welcher die Vergrößerung des optischen Systems 1 ist. Ein Randkontrast kann sich für andere Positionen verschlechtern.
  • Die erste Ordnung (z.B. für ein kleines αm und/oder ein kleines d), welche die OPD durch den Haupthohlraum 320 einführte, nämlich die OPDm, kann noch genau durch die Gleichung (4) ausgedrückt werden. Jedoch deshalb, weil sich eine Vergrößerung ändert (d.h. s in Gleichung (4)), und zwar als Funktion des Krümmungsradius der optischen Messoberfläche 350, verändert sich s als Funktion von δ0 und ist nur für einen Wert von δ0 gleich Eins.
  • Obwohl die NAs nur dort angepasst sind, wo s = 1 gilt, können gemäß der Gleichung (4) die OPDs auch für alle Strahlen angepasst sein, wo δ0 = δ' = 0. Somit kann der Haupthohlraum 320 basierend auf diesen Parametern entwickelt bzw. entworfen werden, um einen Bereich von OPDms zur Verfügung zu stellen, wo δ0 ~ δ' ~ 0 und/oder s ~ 1 und ein Randkontrast hoch bleibt. Die Position, bei welcher δ0 = δ' = 0 gilt, hängt beispielsweise vom Krümmungsradius und von der Lokalisierung des Referenzspiegels 322 ab. s hängt von den optischen Komponenten im Bildsynthese- bzw. Bildgabesystem ab, wie beispielsweise den Messoptiken 301 und den Relaisoptiken 161. Man kann Komponenten so auswählen, dass ein reduzierter Randkontrast aufgrund eines Erhöhens von δ0 kompensiert wird (wenigstens bis zu einem gewissen Ausmaß), indem s zu Eins neigt, und umgekehrt. Somit kann eine sorgfältige Auswahl der Komponenten basierend auf den hierin offenbarten Prinzipien den Betriebsbereich des Sensors erhöhen.
  • Wenn man den Haupthohlraum 320 verwendet, kann eine lineare Beziehung zwischen Hauptstrahlwinkeln an der Objektoberfläche in Bezug auf Hauptstrahlpositionen an der Kamera 190 bewahrt werden, eher als dass eine Vergrößerung bewahrt werden kann. Jedoch sollte deshalb, weil die Messoptiken 301 nicht telezentrisch sind und eine variable Vergrößerung haben, die Kamera 190 bei einer Bewegung einer Fokus-Abtastbühne 381 montiert werden, um die sich ändernde Position eines besten Fokus unabhängig von der OPD-Abtastbühne 180 genauer unterzubringen bzw. einzurichten. Die Fokus-Abtastbühne 381 unterzieht die Kamera 190 in der Richtung von Pfeilen 390 einer Translation. Techniken zum Unterbringen der sich ändernden Position eines besten Fokus sind in der US-Patentanmeldung mit der seriellen Nr._______ mit dem Titel "INTERFEROMETRIC OPTICAL SYSTEMS HAVING SIMULTANEOUSLY SCANNED OPTICAL PATH LENGTH AND FOCUS", eingereicht am 17. Juni 2003, welche die Priorität der vorläufigen Patentanmeldung 60/389,762 beansprucht, die auch den Titel "INTERFEROMETRIC OPTICAL SYSTEMS HAVING SIMULTANEOUSLY SCANNED OPTICAL PATH LENGTH AND FOCUS" haben, eingereicht am 17. Juni 2002. Die gesamten Inhalte von beiden dieser Referenzen sind hierdurch durch Bezugnahme enthalten.
  • Einige Ausführungsbeispiele können zusätzliche Komponenten haben, die in einem Gehäuse 300 untergebracht sind, eher als in dem Gehäuse 101, und umgekehrt. Beispielsweise könnte, obwohl die Linse 1161 in Relaisoptiken 161 in einem Gehäuse 101 untergebracht ist, sie im Gehäuse 300 enthalten sein. Demgemäß könnte eine andere Relaisoptik mit anderen Haupthohlraumkonfiguration enthalten sein, was einen zusätzlichen Freiheitsgrad zum Optimieren der optischen Charakteristiken der Haupt- und entfernten Hohlräume zur Verfügung stellt. Allgemeiner können, obwohl sich das beschriebene Ausführungsbeispiel auf spezifische optische Konfigurationen und Komponenten bezieht, bei anderen Ausführungsbeispielen alternative oder zusätzliche Komponenten und Konfigurationen verwendet werden.
  • Beispielsweise werden bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen die optischen Charakteristiken der Haupt- und entfernten Hohlräume teilweise durch Relaisoptiken 161 bestimmt. Andere Ausführungsbeispiele erfordern keine solchen Optiken. 4 zeigt beispielsweise ein Interferometriesystem 400 zum Messen einer Teiloberfläche 402, bei welchem es keine Relaisoptiken zwischen einem Haupthohlraum 420 und einem entfernten Hohlraum 470 gibt. Anders ausgedrückt koppelt das System 400 Licht direkt zwischen dem Haupthohlraum und dem entfernten Hohlraum, ohne irgendein Element mit optischer Leistung zu verwenden. Der Haupthohlraum 420 und der entfernte Hohlraum 470 sind zusammen in dem fokussierten Strahlpfad einer gemeinsamen Objektivlinse 486 enthalten. Die gemeinsame Objektivlinse stellt automatisch eine gemeinsame NA und angepasste optische Eigenschaften bei OPD-Variationen (d.h. für Translationen der optischen Messoberfläche 450) sicher. Zusätzliche Merkmale enthalten eine erweiterte Lichtquelle 410, die eine Belichtung direkt zu dem Haupthohlraum 420 nach einem Senden durch eine Belichtungslinse 405 und einen 45°-Polarisierer 403 liefert. Der Haupthohlraum 420 enthält einen PBS 423 und einen Referenzspiegel 422. Der entfernte Hohlraum 470 enthält einen PBS 479, einen entfernten Messspiegel 471 und einen entfernten Referenzspiegel 475. Diese Anordnung zieht auch einen Vorteil aus einer Fokus-Abtastbühne 481 über eine Bildgabelinse, die unabhängig von einer OPD-Abtastbühne 480 arbeitet, um einen richtigen Fokus beizubehalten. Ein Polarisierer 485 mischt die polarisierten Referenz- und Messstrahlen, während ein gefalteter Spiegel 484 das Licht zu einer Kamera 490 auf der Fokus-Abtastbühne 481 umlenkt. Viertelwellenplatten 424 und 421 sind in den Messstrahl- und Referenzstrahlzweigen des Haupthohlraums vorgesehen, um den Polarisationszustand der jeweiligen Strahlen auf ihren ankommenden zu abgehenden Zweigen zu transformieren. Gleichermaßen sind Viertelwellenplatten 472 und 476 im entfernten Hohlraum 470 vorgesehen.
  • Alle vorangehenden Ausführungsbeispiele behalten separate Pfade zwischen den Referenz- und Messstrahlen mittels einer Polarisationscodierung bei. Alternativ oder zusätzlich können die Mess- und Referenzpfade durch ein Kohärenzmultiplexen separiert werden. Ein Kohärenzmultiplexen bezieht sich auf Anordnungen, bei welchen die relative Platzierung der Haupt- und Fern-Referenzspiegel und des Fern-Messspiegels so ist, dass die einzigen optischen Pfade im System, die eine OPD haben, die kleiner als die zeitliche Kohärenzlänge der Quelle ist, dem optischen Pfad der Referenz- und Messstrahlen entsprechen. Anderes ausgedrückt tragen Wellenfronten, die Mehrfachreflexionen innerhalb des Fern- und/oder Haupthohlraums erfahren, nicht zu den Interferenzrändern bei der Kamera bei und verschlechtern somit den Randkontrast nicht.
  • Nimmt man Bezug auf 5, ist ein Beispiel für ein Interferometriesystem, das ein Kohärenzmultiplexen verwendet, ein System 500, das zum Durchführen von Oberflächenprofilierungsmessungen einer Testoberfläche 502 konfiguriert ist. Das System 500 enthält eine erweiterte Lichtquelle 510, die derart ausgewählt ist, dass sie eine geringe zeitliche Kohärenzlänge hat (z.B. kleiner als etwa 1 mm, wie beispielsweise kleiner als etwa 100 μm), was bedeutet, dass eine Interferenz nur über einen geringen Bereich von OPD-Werten stattfindet. Wie es in 5 dargestellt ist, wird ein kleiner Offset δz eines Hauptreferenzspiegels 522 durch einen Offset δz' eines Fern-Referenzspiegels 575 in einer Richtung kompensiert, die überall eine Netto-OPD von Null beibehält. Jedoch sind die Offsets δz und δz' größer als die zeitliche Kohärenzlänge der Lichtquelle 510, um dadurch eine unerwünschte Interferenz zwischen den Mess- und Referenzpfaden, selbst ohne eine Polarisationscodierung während eines Sendens durch eine Gruppe von Relaisoptiken 561 im Wesentlichen zu verhindern. Es ist zu beachten, dass im System 500 eine Separation und eine Kombination der Mess- und Referenzstrahlen mit einem nicht polarisierenden Haupt-Strahlteiler (NPBS = non-polarizing beam splitter) 521 und einen Fern-NPBS 579 erreicht werden kann, um dadurch das optische System zu vereinfachen. Zusätzliche Komponenten im System 500 enthalten eine Belichtungslinse 505, einen Fern-Messspiegel 571, Bildgabeoptiken 560 und eine Kamera 590. Der Fern-Messspiegel 571 und die Kamera 590 sind an einer OPD-Abtastbühne 580 bzw. einer Fokus-Abtastbühne 595 montiert.
  • In einigen Fällen kann es wünschenswert sein, den Abtastbereich in einem optischen System, das nicht telezentrisch ist oder das eine variable Vergrößerung aufweist, zu erweitern. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Abtastbereich dadurch erweitert werden, dass mehr als ein Fernhohlraum enthalten ist, wobei die unterschiedlichen Fernhohlräume unterschiedliche NAs haben. Nimmt man Bezug auf 6 ist ein solches Ausführungsbeispiel ein System 600, das zwei entfernte Hohlräume enthält, nämlich einen ersten entfernten Hohlraum 620 und einen zweiten entfernten Hohlraum 650. Ein Haupthohlraum 622 ist gleich dem Haupthohlraum 320 des System 300 (siehe 3), und erzeugt eine sphärische optische Messoberfläche 650 zum Profilieren einer Testoberfläche 602. Der Haupthohlraum 622 nimmt eine Belichtung von einer erweiterten Lichtquelle 610 über eine Belichtungslinse 605 an. Der Haupthohlraum enthält einen NPBS 621, einen Referenzspiegel 622, Referenzoptiken 623 und Messoptiken 601. Der erste Fernhohlraum 620 enthält einen NPBS 679, einen Fern-Messspiegel 671 und einen Fern-Referenzspiegel 675. Der zweite Fernhohlraum 650 enthält einen BS 663, einen Fern-Messspiegel 661 und einen Fern-Referenzspiegel 662. Die Fern-Messspiegel 671 und 661 sind jeweils an OPD-Abtastbühnen 630 und 660 montiert. Das System 600 enthält auch erste Relaisoptiken 610 und zweite Relaisoptiken 640, die Licht zwischen dem Haupthohlraum 622 und dem ersten Fernhohlraum 620 weiterleiten, bzw. dem ersten Fernhohlraum 620 und dem zweiten Fernhohlraum 650. Relaisoptiken 670 leiten Licht vom zweiten Fernhohlraum 650 zu einer Kamera 690 weiter, die an einer Fokus-Abtastbühne 681 montiert ist.
  • In diesem Fall ist die gesamte bzw. totale OPD, die zu den Mess- und Referenzstrahlen durch die drei Hohlräume als Funktion eines Strahlwinkels α eingeführt ist, gegeben durch: OPDtotal(α) = δ0cos (α) –δ'cos(sα) –δ"cos (s"α) (14)wobei δ0, δ' und s wie für die obige Gleichung 4 definiert sind, δ" die OPD für Hauptstrahlen ist, die durch den zweiten Fernhohlraum 650 eingeführt ist, und s" = α" / α, wobei α" der Strahlwinkel im zweiten Fernhohlraum 650 von einem Strahl ist, der dem Strahl entspricht, der sich unter einem Winkel α im Haupthohlraum ausbreitet. Der zweite Fernhohlraum stellt einen zusätzlichen Freiheitsgrad zur Verfügung, mit welchem OPDs als eine Funktion von α anzupassen sind.
  • Behält man Ausdrücke bis zur dritten Ordnung bei α, bedeutet ein Anpassen von OPD für die Haupt- und Marginalstrahlen gleichzeitig ein Finden von Werten von δ' und δ", so dass folgendes gilt:
    Figure 00400001
  • Dieses lineare Gleichungssystem liefert eine Lösung für irgendeinen Wert von δ0 für ein gegebenes s und ein gegebenes s". s und s" ändern sich nicht, wenn der Haupthohlraum keine konstante Vergrößerung als Funktion der Testoberfläche zur Verfügung stellt. Das lineare System liefert die Werte von δ' und δ" als eine Funktion der Parameter, die von dem Haupthohlraum abhängen, nämlich δ0, s und s".
  • Wenn der Haupthohlraum 622 eine NA hat, die besser an den ersten entfernten Hohlraum bzw. Fernhohlraum 620 angepasst ist, wird die primäre OPD-Abtastung durch die erste OPD-Abtastbühne 630 durchgeführt. Andererseits wird dann, wenn der Haupthohlraum 622 eine NA hat, die besser an den zweiten entfernten Hohlraum bzw. Fernhohlraum 650 angepasst ist, sie eher durch die zweite OPD-Abtastbühne 660 durchgeführt, die der primäre Mechanismus zum Abtasten ist. Ein gleichzeitige Kombinieren der zwei Abtastmechanismen in einer geeigneten Proportion erlaubt eine breite Vielfalt von optischen Charakteristiken für den Haupthohlraum 622. Es ist zu beachten, dass bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das System 600 ein Kohärenzmultiplexschema verwendet, das gleich demjenigen des Systems 500 ist.
  • Obwohl alle Ausführungsbeispiele, die bislang beschrieben sind, Michelson- oder Linnik-Interferometer als Grundaufbaublöcke enthalten, werden viele andere Typen von Interferometer genauso gut arbeiten. Beispielsweise enthält, nimmt man Bezug auf 7, ein System 700 Mirau-Objektive und ist zum Profilieren einer Testoberfläche 702 konfiguriert. Ein Haupthohlraum in der Form eines Mirau-Objektivs 720 enthält einen Platten-Strahlteiler 721 und einen Haupt-Referenzspiegel 722, der benachbart zu einer Objektivlinse 722 montiert ist. Ein angepasstes entferntes optisches Mirau-System enthält einen entfernten Platten-Strahlteiler 779, einen Fern-Messspiegel 771 und einen Fern-Referenzspiegel 775, der an einer Linse 776 montiert ist. Der Fern-Messspiegel 771 ist auf einer OPD-Abtastbühne 780 montiert, die eine OPD-Modulation zur Verfügung stellt. Bei der gegenwärtigen Geometrie sind kleine Offsets gleich δz und δz' des Systems 500 (siehe 5) für ein Kohärenzmultiplexen angenommen. Die Kombination eines PBS 733, einer Viertelwellenplatte 776 und einer Viertelwellenplatte 772 zirkulieren eine Belichtungskombination von einer erweiterten Lichtquelle 710 zwischen dem Mirau-Objektiv 720 und dem Fernhohlraum 770. Ein Polarisierer 774 reduziert eine unerwünschte Übertragung von Licht zur Linse 705 und zur Kamera 790.
  • Bei allen vorangehenden Ausführungsbeispielen berücksichtigen die Interferometriesysteme, dass eine erweiterte Quelle einen Bereich von Belichtungsstrahlwinkeln erzeugt. Die OPD zwischen Mess- und Referenzpfaden ist eine Funktion dieses Strahlwinkels und von dem Pfadungleichgewicht auf der Achse im Haupthohlraum. Der Fernhohlraum kompensiert dieses sich ändernde OPD-Ungleichgewicht für Marginalstrahlen bei jeder Stelle des Blickpunkts.
  • Eine Lösung enthält ein Verwenden eines einzelnen Fernhohlraums, der das entgegengesetzte Pfadungleichgewicht auf der Achse hat, und wobei Referenzstrahlen unter demselben Winkel laufen, unter welchem sie im Haupthohlraum laufen. Dies wird durch Platzieren des Fernhohlraums in einem Raum erreicht, in welchem die Objektoberfläche bei einer endlichen Entfernung abgebildet wird, z.B. in einem Zwischenraum (siehe z.B. das System 100 in 1), in einem Objektraum (siehe z.B. das System 400 in 4) oder gleichermaßen in einem Kameraraum.
  • Eine weitere Lösung enthält ein Verwenden von mehreren Hohlräumen (siehe z.B. das System 600 in 6), in welchem Fall die NA nicht notwendigerweise in jedem Fernhohlraum angepasst werden muss. Einige Hohlräume können sogar in einem Raum angeordnet sein, wo das Objektbild im Unendlichen zurückgewiesen wird (Hohlraum innerhalb des bildgebenden telezentrischen Objektivs). Jedoch sollte wenigstens ein Hohlraum in einem Raum platziert sein, in welchem ein Bild des Objekts bei einem endlichen Abstand erzeugt wird, so dass Strahlen in den Strahlen innerhalb eines Fernhohlraums unter unterschiedlichen Winkeln laufen.
  • Obwohl die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele in Bezug auf eine Interferometrie niedriger Kohärenz sind, können auch andere Interferometrietechniken verwendet werden. Beispielsweise können auch Interferometrieverfahren verwendet werden, die eine Lichtquelle mit langer zeitlicher Kohärenzlänge (z.B. Laser) verwenden. Eine derartige Technik ist eine Phasenverschiebungs-Interferometrie (PSI). Bei PSI wird die Phase eines erfassten Interferenzsignals z.B. durch Verändern der Wellenlänge der Lichtquelle oder durch Schwanken der Position einer Referenzoberfläche verändert. Die Differenz bezüglich der Phase des Interferenzsignals als Funktion einer Wellenlänge oder einer Referenzoberflächenposition bezieht sich direkt auf die gesamte optische Pfaddifferenz im Interferometer. Bei PSI werden Interferenzbilder gemäß einem Phasenverschiebungsalgorithmus erlangt bzw. erfasst, so dass jede inkrementale Änderung bezüglich eines Interferenzsignals sich auf eine bekannte Wellenlänge von Referenz- und Messwellenfronten oder eine OPD-Änderung zwischen diesen beziehen kann. Beispiele für PSI-Technik können im US-Patent Nr. 6,359,692 , mit dem Titel "METHOD AND SYSTEM FOR PROFILING OBJECTS HAVING MULTIPLE REFLECTIVE SURFACES USING WAVELENGTHTUNING PHASE-SHIFTING INTERFEROMETRY" von Peter de Groot, der US-Patentanmeldung mit der seriellen Nr. 10/144,527 mit dem Titel "APPARATUS AND METHOD FOR PHASE-SHIFTING INTERFEROMETRY" von Michael Kuchel et al. und in der vorläufigen US-Anmeldung mit der seriellen Nr. 60/339,214 mit dem Titel "FREQUENCY TRANSFORM PHASE SHIFTING INTERFEROMETRY" von Leslie L. Deck gefunden werden. Es ist zu beachten, dass dann, wenn eine Lichtquelle mit langer zeitlicher Kohärenzlänge verwendet wird, die optische Messoberfläche einer konstanten OPD entsprechen kann, die aber nicht Null ist.
  • Interferometrietechniken für lange Wellenlängen (z.B. Infrarot, wie beispielsweise 0,75–10 μm) können auch bei den vorgenannten Verfahren und Systemen verwendet werden. Oberflächen, die sichtbare Wellenlängen oder Licht diffus reflektieren, können für längere Wellenlängen als spiegelnd erscheinen. Somit können Quellen langer Wellenlänge zum Charakterisieren grober Oberflächen verwendet werden. Natürlich sollten für eine Interferometrie mit langer Wellenlänge der Systemdetektor und die optischen Komponenten derart ausgewählt werden, dass sie bei einer Lichtquellenwellenlänge eine richtige Durchführung zeigen. Interferometrietechniken mit langer Wellenlänge sind weiterhin im US-Patent Nr. 6,195,168 mit dem Titel "INFRARED SCANNING INTERFEROMETRY APPARATUS AND METHOD" von Xavier Colonna de Lega et al. beschrieben.
  • Eine Anzahl von Ausführungsbeispielen der Erfindung ist beschrieben worden. Nichtsdestoweniger wird es verstanden werden, dass verschiedene Modifikationen durchgeführt werden können, ohne vom Sinngehalt und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Demgemäß sind andere Ausführungsbeispiele innerhalb des Schutzumfangs der folgenden Ansprüche.
  • Zusammenfassung
  • Es sind Interferometrieverfahren und -systeme offenbart, die gekoppelte Hohlräume und erweiterte Quellen verwenden. Ein Haupthohlraum (120) und ein entfernter Hohlraum (170) mit gleichen optischen Eigenschaften sind vorgesehen, um optische Pfaddifferenzen (OPD) ohne ein Verschlechtern eines Interferenzkontrastes im Bild (109) einer Kamera (190) zu kompensieren. Der entfernte Hohlraum enthält eine Bühne (180) zum Einstellen der OPD. Gemäß einem Aspekt ist die gesamte OPD der Marginalstrahlen kleiner als die Wellenlänge, wenn die gesamte OPD der Hauptstrahlen Null ist. Gemäß einem weiteren Aspekt ist das Test- und das Referenzlicht zwischen dem Haupthohlraum und dem entfernten Hohlraum mit einer Vergrößerung von Eins gekoppelt. Gemäß einem weiteren Aspekt sind zwei entfernte Hohlräume vorgesehen. Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein entfernter Hohlraum zum Einstellen eines sphärischen Teils der optischen Messoberfläche (150) verwendet. Gemäß einem weiteren Aspekt sind entfernbare optische Anordnungen vorgesehen, um den Haupthohlraum zu bilden.
    (1)

Claims (50)

  1. Verfahren, das folgendes aufweist: Bildsynthese von Testlicht, das von einer Testoberfläche reflektiert mit, um mit Referenzlicht an einer Kamera zu interferieren und um ein Interferenzmuster zu bilden, wobei das Testlicht und das Referenzlicht von einer gemeinsamen Quelle abgeleitet sind, die eine mittlere Wellenlänge λ hat und die Hauptstrahlen und Marginalstrahlen aufweist, wobei sich das Testlicht und das Referenzlicht entlang unterschiedlicher Pfade in einem Haupthohlraum mit der Testoberfläche und wenigstens einem entfernten Hohlraum ausbreiten, und wobei ein einzelner Durchlauf durch den Haupthohlraum eine optische Pfaddifferenz δ0 von nicht Null zwischen den Hauptstrahlen des Test- und Referenzlichts einführt und ein einzelner Durchlauf durch die entfernten Hohlräume eine optische Pfadlängendifferenz δr zwischen den Hauptstrahlen des Test- und Referenzlichts einführt; und Einstellen der optischen Pfaddifferenz δr, um eine gesamte optische Pfaddifferenz zwischen den Hauptstrahlen bei der Kamera zu verändern, wobei die Bildsynthese eine Kopplung des Testlichts und des Referenzlichts zwischen den Hohlräumen aufweist, um zu veranlassen, dass eine gesamte optische Pfaddifferenz zwischen den Marginalstrahlen des Test- und Referenzlichts bei der Kamera kleiner als λ ist, wenn die gesamte optische Pfaddifferenz zwischen den Hauptstrahlen des Test- und Referenzlichts bei der Kamera Null ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die gemeinsame Quelle eine erweiterte gemeinsame Quelle ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Bildsynthese des von der erweiterten gemeinsamen Quelle abgeleiteten Lichts veranlasst, dass der Haupthohlraum eine optische Pfaddifferenz von wenigstens etwa λ zwischen einem Marginalstrahl und einem Hauptstrahl des Testlichts einführt, der auf eine gemeinsame Stelle der Testoberfläche einfällt, wenn δ0 = 10 mm.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Test- und Referenzlicht zwei Durchläufe durch die entfernten Hohlräume und einen Durchlauf durch den Haupthohlraum durchführt, wobei der erste Durchlauf durch die entfernten Hohlräume von der gemeinsamen Quelle zum Haupthohlraum erfolgt und wobei der zweite Durchlauf durch die entfernten Hohlräume vom Haupthohlraum zur Kamera erfolgt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die gesamte optische Pfaddifferenz für die Hauptstrahlen gleich δ0 + 2δr ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die gemeinsame Quelle eine zeitliche Kohärenzlänge hat und die optische Pfaddifferenz δr über einem Bereich eingestellt wird, der ausreichend dafür ist, um zu veranlassen, dass die gesamte optische Pfaddifferenz für die Hauptstrahlen über einem Bereich variiert, der größer als die zeitliche Kohärenzlänge ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die optische Pfaddifferenz δr über einen Bereich eingestellt wird, der ausreichend dafür ist, um zu veranlassen, dass die gesamte optische Pfaddifferenz für die Hauptstrahlen Null durchläuft.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin ein Aufzeichnen von Bildern des Interferenzmusters mit der Kamera als Funktion der eingestellten optischen Pfaddifferenz aufweist.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der wenigstens eine entfernte Hohlraum aus einem entfernten Hohlraum besteht und der einzelne Durchlauf durch den entfernten Hohlraum die optische Pfadlängendifferenz δr zwischen den Hauptstrahlen einführt.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Bildsynthese ein Zwischenbild der Testoberfläche im Bild der Testoberfläche im entfernten Hohlraum erzeugt, das eine inverse Vergrößerung s hat, die folgendes erfüllt:
    Figure 00480001
    wobei αm ein maximaler Strahlwinkel für einen Marginalstrahl relativ zu einem Hauptstrahl für Testlicht auf der Testoberfläche ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Bildsynthese ein Koppeln des Testlichts und des Referenzlichts zwischen dem Haupthohlraum und dem entfernten Hohlraum mit einer Vergrößerung von Eins aufweist.
  12. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Koppeln ein Koppeln des Testlichts und des Referenzlichts zwischen dem Haupthohlraum und dem ersten Hohlraum unter Verwendung von 1:1-Relaisoptiken aufweist.
  13. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Koppeln ein direktes Koppeln des Testlichts und des Referenzlichts zwischen dem Haupthohlraum und dem entfernten Hohlraum ohne ein Verwenden von irgendeinem Element mit optischer Leistung aufweist.
  14. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der wenigstens eine entfernte Hohlraum einen ersten entfernten Hohlraum und einen zweiten entfernten Hohlraum aufweist.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei ein Einstellen der optischen Pfaddifferenz δr ein Einstellen einer optischen Pfaddifferenz zwischen dem Testlicht und dem Referenzlicht im ersten entfernten Hohlraum aufweist.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei ein Einstellen der optischen Pfaddifferenz δr weiterhin ein Einstellen einer optischen Pfaddifferenz zwischen dem Testlicht und dem Referenzlicht im zweiten entfernten Hohlraum aufweist.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, das weiterhin ein Aufzeichnen von Bildern des Interferenzmusters mit der Kamera als Funktion der eingestellten optischen Pfadlängendifferenz in dem ersten und dem zweiten entfernten Hohlraum aufweist.
  18. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Testoberfläche planar ist.
  19. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Hauptstrahlen für das Test- und Referenzlicht eine optische Messoberfläche entsprechend einer theoretischen Testoberfläche definieren, die die Hauptstrahlen des Testlichts reflektieren würde, um eine optische Pfadlängendifferenz von Null zwischen ihnen und den Hauptstrahlen des Referenzlichts über der Kamera zu erzeugen, und wobei die Bildsynthese weiterhin ein Führen des Testlichts aufweist, um die Testoberfläche so zu kontaktieren, dass die Einstellung der optischen Pfaddifferenz δr eine Position eines lokal planaren Teils der optischen Messoberfläche über wenigstens einem Teil der Testoberfläche abtastet.
  20. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Testoberfläche gekrümmt ist.
  21. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Hauptstrahlen für das Test- und Referenzlicht eine optische Messoberfläche entsprechend einer theoretischen Testoberfläche definieren, die die Hauptstrahlen des Testlichts reflektieren würde, um eine optische Pfadlängendifferenz von Null zwischen ihnen und den Hauptstrahlen des Referenzlichts über der Kamera zu erzeugen, und wobei die Bildsynthese weiterhin ein Führen des Testlichts aufweist, um die Testoberfläche so zu kontaktieren, dass die Einstellung der optischen Pfaddifferenz δr einen Radius eines lokal sphärischen Teils der optischen Messoberfläche über wenigstens einem Teil der Testoberfläche abtastet.
  22. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Haupthohlraum und die entfernten Hohlräume das Testlicht und das Referenzlicht entlang ihrer unterschiedlichen Pfade unter Verwendung von polarisierenden Strahlteilungsoberflächen führen.
  23. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Haupthohlraum und die entfernten Hohlräume das Testlicht und das Referenzlicht entlang ihrer unterschiedlichen Pfade unter Verwendung von nicht polarisierenden Strahlteilungsoberflächen führen.
  24. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Hauptstrahlen für das Test- und Referenzlicht eine optische Messoberfläche entsprechend einer theoretischen Testoberfläche definieren, die die Hauptstrahlen des Testlichts reflektieren würde, um eine optische Pfadlängendifferenz von Null zwischen ihnen und den Hauptstrahlen des Referenzlichts über der Kamera zu erzeugen, und die Bildsynthese weiterhin ein Einstellen einer Position der Kamera relativ zu einem Bild der optischen Messoberfläche am Nächsten zur Kamera aufweist, während die optische Pfaddifferenz δr eingestellt wird.
  25. Verfahren nach Anspruch 24, wobei die Position der Kamera relativ zu dem Bild der optischen Messoberfläche eingestellt wird, während die optische Pfaddifferenz δr eingestellt wird, um die optische Messoberfläche innerhalb einer Fokustiefe eines Bildsynthesesystems beizubehalten, das zur Bildsynthese des Testlichts zur Kamera verwendet wird.
  26. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die gesamte optische Pfaddifferenz zwischen den Marginalstrahlen des Test- und Referenzlichts bei der Kamera kleiner als 0,5 λ ist, wenn die gesamte optische Pfaddifferenz zwischen den Hauptstrahlen des Test- und Referenzlichts bei der Kamera Null ist.
  27. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die gesamte optische Pfaddifferenz zwischen den Marginalstrahlen des Test- und Referenzlichts bei der Kamera kleiner als 0,1 λ ist, wenn die gesamte optische Pfaddifferenz zwischen den Hauptstrahlen des Test- und Referenzlichts bei der Kamera Null ist.
  28. Verfahren, das folgendes aufweist: Bildsynthese von Testlicht, das von einer Testoberfläche reflektiert wird, um mit Referenzlicht an einer Kamera zu interferieren und um ein Interferenzmuster zu bilden, wobei das Testlicht und das Referenzlicht von einer erweiterten, gemeinsamen Quelle abgeleitet werden, und wobei sich das Testlicht und das Referenzlicht entlang unterschiedlicher Pfade in einem Haupthohlraum mit der Testoberfläche und einem entfernten Hohlraum ausbreiten; Einstellen einer optischen Pfaddifferenz zwischen dem Testlicht und dem Referenzlicht im entfernten Hohlraum; und Aufzeichnen von Bildern des Interferenzmusters mit der Kamera als Funktion der eingestellten optischen Pfadlängendifferenz, wobei die Bildsynthese ein Koppeln des Testlichts und des Referenzlichts zwischen dem Haupthohlraum und dem entfernten Hohlraum mit einer Vergrößerung von Eins aufweist.
  29. Verfahren, das folgendes aufweist: Bildsynthese von Testlicht, das von einer Testoberfläche reflektiert wird, um mit Referenzlicht an einer Kamera zu interferieren und um ein Interferenzmuster zu bilden, wobei das Testlicht und das Referenzlicht von einer erweiterten, gemeinsamen Quelle abgeleitet werden, die eine mittlere Wellenlänge λ hat und die Hauptstrahlen und Marginalstrahlen aufweist, und wobei sich das Testlicht und das Referenzlicht entlang unterschiedlicher Pfade in einem Haupthohlraum mit der Testoberfläche und in wenigstens zwei entfernten Hohlräumen ausbreiten; Einstellen einer optischen Pfaddifferenz zwischen dem Testlicht und dem Referenzlicht in wenigstens einem der entfernten Hohlräume; und Aufzeichnen von Bildern des Interferenzmusters mit der Kamera als Funktion der eingestellten optischen Pfadlängendifferenz in dem wenigstens einen entfernten Hohlraum.
  30. Verfahren nach Anspruch 29, wobei die Bildsynthese ein Koppeln des Testlichts und des Referenzlichts zwischen den Hohlräumen aufweist, um zu veranlassen, dass eine gesamte optische Pfaddifferenz zwischen den Marginalstrahlen des Test- und Referenzlichts bei der Kamera kleiner als λ ist, wenn eine gesamte optische Pfaddifferenz zwischen den Hauptstrahlen des Test- und Referenzlichts bei der Kamera Null ist.
  31. Verfahren, das folgendes aufweist: Bildsynthese von Testlicht, das von einer Testoberfläche reflektiert wird, um mit Referenzlicht an einer Kamera zu interferieren und um ein Interferenzmuster zu bilden, wobei das Testlicht und das Referenzlicht von einer erweiterten, gemeinsamen Quelle abgeleitet werden, und wobei sich das Testlicht und das Referenzlicht entlang unterschiedlicher Pfade in einem Haupthohlraum mit der Testoberfläche und in wenigstens einem entfernten Hohlraum ausbreiten; und Einstellen einer optischen Pfaddifferenz zwischen dem Testlicht und dem Referenzlicht in wenigstens einem ersten von dem wenigstens einen entfernten Hohlraum; wobei Hauptstrahlen für das Test- und Referenzlicht eine optische Messoberfläche entsprechend einer theoretischen Testoberfläche definieren, die die Hauptstrahlen des Testlichts reflektieren würde, um eine optische Farblängendifferenz von Null zwischen ihnen und den Hauptstrahlen des Referenzlichts über der Kamera zu erzeugen, und wobei die Bildsynthese ein Führen des Testlichts aufweist, um die Testoberfläche so zu kontaktieren, dass die Einstellung der optischen Pfaddifferenz im ersten entfernten Hohlraum einen Radius eines lokal sphärischen Teils der optischen Messoberfläche über wenigstens einem Teil der Testoberfläche einstellt.
  32. Vorrichtung, die folgendes aufweist: ein interferometrisches Bildsynthesesystem, das zur Bildsynthese von Testlicht konfiguriert ist, das von einer Testoberfläche reflektiert wird, um mit Referenzlicht an einer Kamera zu interferieren und um ein Interferenzmuster zu bilden, wobei das Testlicht und das Referenzlicht von einer gemeinsamen Quelle abgeleitet sind, die eine mittlere Wellenlänge λ hat und die Hauptstrahlen und Marginalstrahlen aufweist, wobei das interferometrische Bildsynthesesystem folgendes aufweist: eine erste Gruppe von Elementen, die einen Haupthohlraum mit einer Testoberfläche bilden; eine zweite Gruppe von Elementen, die wenigstens einen entfernten Hohlraum bilden, wobei sich das Testlicht und das Referenzlicht entlang unterschiedlicher Pfade in jedem der Hohlräume ausbreiten, und eine erste Bühne, die zum Abtasten einer optischen Pfaddifferenz zwischen dem Testlicht und dem Referenzlicht in den entfernten Hohlräumen konfiguriert ist, wobei das interferometrische Bildsynthesesystem so konfiguriert ist, dass ein einzelner Durchlauf durch den Haupthohlraum eine optische Pfaddifferenz δ0 von nicht Null zwischen den Hauptstrahlen des Test- und Referenzlichts einführt und ein einzelner Durchlauf durch die entfernten Hohlräume eine optische Pfadlängendifferenz δr zwischen den Hauptstrahlen des Test- und Referenzlichts einführt, und die erste Bühne während eines Betriebs die optische Pfaddifferenz δr einstellt, um eine gesamte optische Pfaddifferenz zwischen den Hauptstrahlen bei der Kamera zu verändern, und das interferometrische Bildsynthesesystem das Testlicht und das Referenzlicht zwischen den Hohlräumen koppelt, um zu veranlassen, dass eine gesamte optische Pfaddifferenz zwischen den Marginalstrahlen des Test- und Referenzlichts bei der Kamera kleiner als λ ist, wenn die gesamte optische Pfaddifferenz zwischen den Hauptstrahlen des Test- und Referenzlichts bei der Kamera Null ist.
  33. Vorrichtung nach Anspruch 32, die weiterhin folgendes aufweist: die Kamera; und eine elektronische Steuerung, die konfiguriert ist, um zu veranlassen, dass die Bühne die optische Pfaddifferenz abtastet und Bilder von der Kamera als Funktion der Abtastung der optischen Pfadlänge aufzeichnet.
  34. Vorrichtung nach Anspruch 33, die weiterhin die Quelle aufweist.
  35. Vorrichtung nach Anspruch 34, wobei die Quelle eine erweiterte Quelle aufweist.
  36. Vorrichtung nach Anspruch 35, wobei der Haupthohlraum eine optische Pfaddifferenz von wenigstens etwa λ zwischen einem Marginalstrahl und einem Hauptstrahl von Testlicht einführt, das auf einer gemeinsamen Stelle der Testoberfläche einfällt, wenn δ0 = 10 nm.
  37. Vorrichtung nach Anspruch 32, wobei das interferometrische Bildsynthesesystem weiterhin Relaisoptiken aufweist, die zum Koppeln des Testlichts und des Referenzlichts zwischen dem Haupthohlraum und den entfernten Hohlräumen konfiguriert sind, wobei die Relaisoptiken eine Vergrößerung von Eins liefern.
  38. Vorrichtung nach Anspruch 32, wobei die Hauptstrahlen für das Test- und Referenzlicht eine optische Messoberfläche entsprechend einer theoretischen Testoberfläche definieren, die die Hauptstrahlen des Testlichts reflektieren würde, um eine optische Pfadlängendifferenz von Null zwischen ihnen und den Hauptstrahlen des Referenzlichts über der Kamera zu erzeugen, und wobei die erste Gruppe von Elementen konfiguriert ist, um das Testlicht zu führen, um die Testoberfläche so zu kontaktieren, dass die Abtastung der optischen Pfaddifferenz durch die Bühne einen Radius eines lokal sphärischen Teils der optischen Messoberfläche über wenigstens einem Teil der Testoberfläche abtastet.
  39. Vorrichtung nach Anspruch 32, wobei die Hauptstrahlen für das Test- und Referenzlicht eine optische Messoberfläche entsprechend einer theoretischen Testoberfläche definieren, die die Hauptstrahlen des Testlichts reflektieren würde, um eine optische Pfadlängendifferenz von Null zwischen ihnen und den Hauptstrahlen des Referenzlichts über der Kamera zu erzeugen, und wobei die Vorrichtung weiterhin eine Fokus-Abtastbühne aufweist, die zum Einstellen einer Position der Kamera relativ zu einem Bild der optischen Messoberfläche am Nächsten zur Kamera konfiguriert ist, während die erste Bühne die optische Pfaddifferenz δr einstellt.
  40. Vorrichtung nach Anspruch 39, wobei die Kamera an der Fokus-Bühne montiert ist und die Fokus-Bühne während eines Betriebs die Position der Kamera relativ zu der Testoberfläche einstellt, um die optische Messoberfläche innerhalb einer Fokustiefe des interferometrischen Bildsynthesesystems beizubehalten.
  41. Vorrichtung nach Anspruch 39, wobei die Vorrichtung weiterhin wenigstens eine Bildsynthesekomponente aufweist, die an der Fokus-Bühne montiert ist, und die Fokus-Bühne während eines Betriebs die Position der Bildsynthesekomponente relativ zu der Testoberfläche einstellt, um die optische Messoberfläche innerhalb einer Fokustiefe des interferometrischen Bildsynthesesystems beizubehalten.
  42. Vorrichtung nach Anspruch 32, wobei die zweite Gruppe von Elementen einen ersten entfernten Hohlraum und einen zweiten entfernten Hohlraum bildet und wobei sich die Marginalstrahlen im ersten entfernten Hohlraum relativ zu den Hauptstrahlen unter einem ersten Winkel ausbreiten und sich die Marginalstrahlen im zweiten entfernten Hohlraum relativ zu den Hauptstrahlen unter einem zweiten Winkel ausbreiten, der unterschiedlich vom ersten Winkel ist.
  43. Vorrichtung nach Anspruch 32, wobei die erste Gruppe von Elementen einen polarisierenden Strahlteiler aufweist, der zum Führen des Test- und Referenzlichts entlang unterschiedlicher Pfade im Haupthohlraum konfiguriert ist.
  44. Vorrichtung nach Anspruch 32, wobei die erste Gruppe von Elementen einen nicht polarisierenden Strahlteiler aufweist, der zum Führen des Test- und Referenzlichts entlang unterschiedlicher Pfade im Haupthohlraum konfiguriert ist.
  45. Vorrichtung nach Anspruch 32, wobei das interferometrische Bildsynthesesystem ein Linnik-Interferometer aufweist.
  46. Vorrichtung nach Anspruch 32, wobei das interferometrische Bildsynthesesystem ein Michelson-Interferometer aufweist.
  47. Vorrichtung nach Anspruch 32, wobei das interferometrische Bildsynthesesystem ein Mirau-Interferometer aufweist.
  48. Vorrichtung nach Anspruch 32, wobei der wenigstens eine entfernte Hohlraum aus einem entfernten Hohlraum besteht.
  49. Vorrichtung nach Anspruch 32, wobei der wenigstens eine entfernte Hohlraum mehrere entfernte Hohlräume aufweist.
  50. Vorrichtung, die folgendes aufweist: ein interferometrisches Bildsynthesesystem, das zur Bildsynthese von Testlicht konfiguriert ist, das von einer Testoberfläche reflektiert wird, um mit Referenzlicht an einer Kamera zu interferieren, und um ein Interferenzmuster zu bilden, wobei das Testlicht und das Referenzlicht von einer erweiterten, gemeinsamen Quelle abgeleitet sind, wobei das interferometrische Bildsynthesesystem während eines Betriebs einen Haupthohlraum mit der Testoberfläche und wenigstens einen entfernten Hohlraum definiert und konfiguriert ist, um das Testlicht und das Referenzlicht zu führen, um sich entlang unterschiedlicher Pfade in jedem von dem Haupthohlraum und dem wenigstens einen entfernten Hohlraum auszubreiten, wobei das interferometrische Bildsynthesesystem folgendes aufweist: eine Bühne, die zum Abtasten einer optischen Pfadlängendifferenz zwischen dem Testlicht und dem Referenzlicht in einem ersten von dem wenigstens einen entfernten Hohlraum konfiguriert ist, eine erste entfernbare, optische Anordnung, die zum Bilden des Haupthohlraums mit der Testoberfläche konfiguriert ist, wenn die Testoberfläche einen lokal planaren Bereich aufweist, und wenn sie an dem übrigen des interferometrischen Bildsynthesesystems angebracht ist, und eine zweite entfernbare, optische Anordnung, die zum Bilden des Haupthohlraums mit der Testoberfläche konfiguriert ist, wenn eine Testoberfläche einen lokal sphärischen Bereich aufweist, und wenn sie an dem übrigen des interferometrischen Bildsynthesesystems angebracht ist.
DE10392828T 2002-06-17 2003-06-17 Interferometrieverfahren und -systeme mit gekoppelter Hohlraumgeometrie zur Verwendung mit einer erweiterten Quelle Withdrawn DE10392828T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US38974802P 2002-06-17 2002-06-17
US60/389,748 2002-06-17
PCT/US2003/019202 WO2003106920A1 (en) 2002-06-17 2003-06-17 Interferometry methods and systems having a coupled cavity geometry for use with an extended source

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10392828T5 true DE10392828T5 (de) 2005-07-21

Family

ID=29736674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10392828T Withdrawn DE10392828T5 (de) 2002-06-17 2003-06-17 Interferometrieverfahren und -systeme mit gekoppelter Hohlraumgeometrie zur Verwendung mit einer erweiterten Quelle

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7046371B2 (de)
JP (1) JP2005530146A (de)
AU (1) AU2003247550A1 (de)
DE (1) DE10392828T5 (de)
WO (1) WO2003106920A1 (de)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10392828T5 (de) * 2002-06-17 2005-07-21 Zygo Corp., Middlefield Interferometrieverfahren und -systeme mit gekoppelter Hohlraumgeometrie zur Verwendung mit einer erweiterten Quelle
US7139081B2 (en) * 2002-09-09 2006-11-21 Zygo Corporation Interferometry method for ellipsometry, reflectometry, and scatterometry measurements, including characterization of thin film structures
US7869057B2 (en) * 2002-09-09 2011-01-11 Zygo Corporation Multiple-angle multiple-wavelength interferometer using high-NA imaging and spectral analysis
US7324214B2 (en) * 2003-03-06 2008-01-29 Zygo Corporation Interferometer and method for measuring characteristics of optically unresolved surface features
US7106454B2 (en) * 2003-03-06 2006-09-12 Zygo Corporation Profiling complex surface structures using scanning interferometry
JP5340539B2 (ja) * 2003-09-15 2013-11-13 ザイゴ コーポレーション 表面の干渉分析のための方法およびシステムならびに関連する応用例
WO2005077256A1 (en) * 2004-02-06 2005-08-25 Optovue, Inc. Optical apparatus and methods for performing eye examinations
WO2005077257A1 (en) * 2004-02-10 2005-08-25 Optovue, Inc. High efficiency low coherence interferometry
TW200604695A (en) 2004-05-18 2006-02-01 Zygo Corp Methods and systems for determining optical properties using low-coherence interference signals
US20060012582A1 (en) * 2004-07-15 2006-01-19 De Lega Xavier C Transparent film measurements
JP4566685B2 (ja) * 2004-10-13 2010-10-20 株式会社トプコン 光画像計測装置及び光画像計測方法
JP2006170740A (ja) * 2004-12-15 2006-06-29 Kenwood Corp 変位検出装置、マイクロフォン装置、および、変位検出方法
TWI409451B (zh) * 2005-01-20 2013-09-21 Zygo Corp 用於檢測物體表面之特性的干涉系統、干涉裝置以及干涉方法
US7884947B2 (en) * 2005-01-20 2011-02-08 Zygo Corporation Interferometry for determining characteristics of an object surface, with spatially coherent illumination
WO2007044786A2 (en) * 2005-10-11 2007-04-19 Zygo Corporation Interferometry method and system including spectral decomposition
JP5558005B2 (ja) * 2006-01-23 2014-07-23 ザイゴ コーポレーション 物体をモニタする干渉計システム
WO2008011510A2 (en) * 2006-07-21 2008-01-24 Zygo Corporation Compensation of systematic effects in low coherence interferometry
JP5107547B2 (ja) * 2006-09-26 2012-12-26 株式会社ミツトヨ 干渉型表面形状測定装置
KR101519932B1 (ko) * 2006-12-22 2015-05-13 지고 코포레이션 표면 특징물의 특성을 측정하기 위한 장치 및 방법
US7889355B2 (en) * 2007-01-31 2011-02-15 Zygo Corporation Interferometry for lateral metrology
TWI336767B (en) * 2007-07-05 2011-02-01 Ind Tech Res Inst Method for calibration of image and apparatus for acquiring image
US7619746B2 (en) * 2007-07-19 2009-11-17 Zygo Corporation Generating model signals for interferometry
US8072611B2 (en) * 2007-10-12 2011-12-06 Zygo Corporation Interferometric analysis of under-resolved features
WO2009064670A2 (en) * 2007-11-13 2009-05-22 Zygo Corporation Interferometer utilizing polarization scanning
JP5290322B2 (ja) 2007-12-14 2013-09-18 ザイゴ コーポレーション 走査干渉法を使用した表面構造の解析
US8120781B2 (en) * 2008-11-26 2012-02-21 Zygo Corporation Interferometric systems and methods featuring spectral analysis of unevenly sampled data
US8107084B2 (en) * 2009-01-30 2012-01-31 Zygo Corporation Interference microscope with scan motion detection using fringe motion in monitor patterns
US10152998B2 (en) * 2014-04-07 2018-12-11 Seagate Technology Llc Features maps of articles with polarized light
US10845251B2 (en) * 2018-06-28 2020-11-24 Zygo Corporation Wavemeter using pairs of interferometric optical cavities
KR102339215B1 (ko) * 2018-08-10 2021-12-14 전북대학교산학협력단 검사 장치 및 검사 방법
WO2020032689A1 (en) * 2018-08-10 2020-02-13 Industrial Cooperation Foundation Chonbuk National University Inspection apparatus and inspection method
CN116202442A (zh) * 2023-01-14 2023-06-02 中国科学院西安光学精密机械研究所 多次反射超快高精度干涉仪及面形测量方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4340306A (en) * 1980-02-04 1982-07-20 Balasubramanian N Optical system for surface topography measurement
GB2136952B (en) * 1983-03-16 1987-05-07 Standard Telephones Cables Ltd Fabry perot sensor
DE3707331A1 (de) * 1987-03-07 1988-09-15 Zeiss Carl Fa Interferometer zur messung von optischen phasendifferenzen
US4948253A (en) * 1988-10-28 1990-08-14 Zygo Corporation Interferometric surface profiler for spherical surfaces
US5398113A (en) * 1993-02-08 1995-03-14 Zygo Corporation Method and apparatus for surface topography measurement by spatial-frequency analysis of interferograms
DE4314486C2 (de) * 1993-05-03 1998-08-27 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Absolutinterferometrisches Meßverfahren sowie dafür geeignete Laserinterferometeranordnung
ATA107495A (de) * 1995-06-23 1996-06-15 Fercher Adolf Friedrich Dr Kohärenz-biometrie und -tomographie mit dynamischem kohärentem fokus
US5889591A (en) * 1996-10-17 1999-03-30 Tropel Corporation Interferometric measurement of toric surfaces at grazing incidence
US5784164A (en) * 1997-03-20 1998-07-21 Zygo Corporation Method and apparatus for automatically and simultaneously determining best focus and orientation of objects to be measured by broad-band interferometric means
US6154279A (en) * 1998-04-09 2000-11-28 John W. Newman Method and apparatus for determining shapes of countersunk holes
US6195168B1 (en) * 1999-07-22 2001-02-27 Zygo Corporation Infrared scanning interferometry apparatus and method
DE10047495B4 (de) 1999-10-09 2005-06-09 Robert Bosch Gmbh Interferometrische Messvorrichtung zur Formvermessung
US6813029B1 (en) * 1999-10-09 2004-11-02 Robert Bosch Gmbh Interferometric measuring device for form measurement
EP1272812B1 (de) 2000-03-30 2004-11-24 Robert Bosch Gmbh Interferometrische messvorrichtung
DE10115524A1 (de) 2000-03-30 2001-11-15 Bosch Gmbh Robert Interferometrische Messvorrichtung
US6882432B2 (en) * 2000-08-08 2005-04-19 Zygo Corporation Frequency transform phase shifting interferometry
DE10039239A1 (de) 2000-08-11 2002-03-07 Bosch Gmbh Robert Optische Messvorrichtung
JP2002213930A (ja) * 2000-11-14 2002-07-31 Nikon Corp 形状測定方法および高精度レンズの製造方法
US6972849B2 (en) * 2001-07-09 2005-12-06 Kuechel Michael Scanning interferometer for aspheric surfaces and wavefronts
US6714307B2 (en) * 2001-10-16 2004-03-30 Zygo Corporation Measurement of complex surface shapes using a spherical wavefront
DE10392828T5 (de) * 2002-06-17 2005-07-21 Zygo Corp., Middlefield Interferometrieverfahren und -systeme mit gekoppelter Hohlraumgeometrie zur Verwendung mit einer erweiterten Quelle
US7012700B2 (en) * 2002-06-17 2006-03-14 Zygo Corporation Interferometric optical systems having simultaneously scanned optical path length and focus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005530146A (ja) 2005-10-06
US20040012791A1 (en) 2004-01-22
WO2003106920A1 (en) 2003-12-24
AU2003247550A1 (en) 2003-12-31
US7046371B2 (en) 2006-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10392828T5 (de) Interferometrieverfahren und -systeme mit gekoppelter Hohlraumgeometrie zur Verwendung mit einer erweiterten Quelle
DE10195052B3 (de) Verfahren und Einrichtungen zur Bestimmung einer geometrischen Eigenschaft eines Versuchsgegenstands sowie optisches Profilmesssystem
DE112005000639B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur kombinierten interferometrischen und abbildungsbasierten Geometrieerfassung, insbesondere in der Mikrosystemtechnik
DE10392754T5 (de) Interferometrisches optisches System und Verfahren, die eine optische Pfadlänge und einen Fokus bzw. Brennpunkt liefern, die gleichzeitig abgetastet werden
DE4108944C2 (de)
EP0126475B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum berührungsfreien Messen der Ist-Position und/oder des Profils rauher Oberflächen
Yamaguchi et al. Surface contouring by phase-shifting digital holography
DE102008062879B4 (de) Verfahren und Anordnung zur skalierbaren Interferometrie
EP1805477B1 (de) Interferometrisches verfahren und anordnung
DE602005002361T2 (de) Optisches profilometer mit dualer technologie (konfokal und interferrometrisch) zur untersuchung und dreidimensionalen messung von oberflächen
DE19814070A1 (de) Optische Kohärenz-Tomographie mit dynamischem kohärentem Fokus
DE10393244B4 (de) Interferometrisches Verfahren für ellipsometrische, reflektometrische und streulichtanalytische Messungen, einschließlich der Charakterisierung von Dünnfilmstrukturen
CH693968A5 (de) Verfahren und Vorrichtung fuer die Topographiepruefung von Oberflaechen.
DE19613677A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen des Oberflächenprofils eines Objektes
DE10392881B4 (de) Frequenzabtast-Interferometer mit diffus-reflektierender Referenzoberfläche
DE10039239A1 (de) Optische Messvorrichtung
DE102005061464B4 (de) Verfahren und Vorrichtungen zur optischen Abstandsmessung
EP2843360A1 (de) Robustes One-Shot-Interferometer und OCT- Verfahren, insbesondere zur Materialmessung und auch Tumorzellen-Erkennung
WO2003073041A1 (de) Niederkohärenz-interferometrisches gerät zur lichtoptischen abtastung eines objektes
DE102008020902A1 (de) Anordnung und Verfahren zur konfokalen, spektralen Zweistrahl-Interferometrie
DE102004052205A1 (de) Interferometrischer Multispektral-Sensor und interferometrisches Multispektral-Verfahren zur hochdynamischen Objekt-Tiefenabtastung oder Objekt-Profilerfassung
DE102005042733B3 (de) Verfahren und Anordnung zur Spektral-Interferometrie mit chromatischer Tiefenaufspaltung, insbesondere auch Mirau-Interferometer
DE102006007573B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur 3D-Geometrieerfassung von Objektoberflächen
DE4413758C2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Prüfung der Gestalt einer Oberfläche eines zu vermessenden Objektes
DE102004026193B4 (de) Messverfahren zur Formmessung

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
R016 Response to examination communication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee