DE19643074C2 - Verfahren zur interferometrischen Prüfung von technischen Oberflächen - Google Patents
Verfahren zur interferometrischen Prüfung von technischen OberflächenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur interferometrischen
Prüfung von technischen Oberflächen.
Der Einsatz interferometrischer Meßverfahren zur Prüfung der
Makrogeometrie von technischen Oberflächen ist meist auf
Oberflächen mit hoher Genauigkeit beschränkt, da bei techni
schen, d. h. rauhen, Oberflächen die interferometrischen Meß
verfahren durch Speckle-Effekte deutlich beeinträchtigt wer
den. Speckle-Effekte lassen sich reduzieren bzw. vermeiden,
wenn man streifende Inzidenz verwendet. Technische Oberflä
chen, wie Si-Wafer, werden schon in streifender Inzidenz ge
prüft. Allerdings sind diese Verfahren auf ebene Oberflächen
beschränkt.
Ein Verfahren, bei dem beliebige, aber regelmäßige Oberflä
chen einer Messung mit hoher Genauigkeit zugänglich gemacht
werden, ist in der deutschen Patentanmel
dung DE 195 11 926 A1 mit dem Titel "Verfahren zur Prüfung
technischer Oberflächen mit Hilfe von computergenerierten Ho
logrammen" beschrieben. Dabei wird ein interferometrischer
Transmissionsaufbau benutzt, bei dem das einfallende Licht
nacheinander zwei computergenerierte Hologramme durchläuft.
Das erste Hologramm zerlegt das einfallende kohärente Licht
in mehrere Beugungsordnungen, von denen eine Beugungsordnung
als Referenzwelle und eine andere als Prüflingswelle dient.
Die Prüflingswelle wird in Richtung der Oberfläche gebeugt,
dort reflektiert und durch das zweite Hologramm mit der Refe
renzwelle wiedervereinigt, so daß ein niederfrequentes Inter
ferenzmuster entsteht, welches die zu bestimmenden Formabwei
chungen der Oberfläche in kodierter Form enthält. Durch
die einfache Reflexion der Prüflingswelle an der Oberflä
che erhält man eine Inversion der Prüflingswelle, während
die Referenzwelle ihre ursprüngliche Gestalt beibehält.
Die Inversion kann die Messung negativ beeinflussen, ins
besondere wenn die einfallende Welle schon Wellenfronta
berrationen aufweist. Durch eine Leermessung ohne Ober
fläche kann dieser unerwünschte Effekt nicht kompensiert
werden, da dann keine Reflexion der Prüflingswelle und
somit keine Inversion auftritt. Nur durch eine Leermes
sung mit einer idealen Oberfläche läßt sich der uner
wünschte Effekt kompensieren. Dazu sind aber weitere Meß
verfahren, wie Koordinatenmeßverfahren, erforderlich.
Eine weitere derartige interferometrische Meßanordnung
ist auch in Thomas Dresel, Johannes Schwider, Alexander
Wehrhahn, Sergej Babin, "Grazing incidence interferometry
applied to the measurement of cylindrical surfaces", Optical
Engineering, Vol. 34, No. 12, 3531-3535, 1995 angegeben.
Diese Meßanordnung eignet sich für die Prüfung von Durch
gangsbohrungen.
Auch aus der DD 106 769 ist eine Meßanordnung bekannt,
bei der axial vor und hinter einem zylinderförmigen Prüf
ling synthetische computererzeugte Transmissionshologram
me angeordnet sind. Auch dabei wird eine ungebeugte Refe
renzwelle mit der Prüflingswelle im hinteren Transmissi
onshologramm vereinigt. Dadurch entsteht ein Interferenz
muster, das bei der vorgesehenen Form des Prüflings eine
gleichmäßige Ausleuchtung aufweist, während es bei
Formabweichung ein davon abweichendes Interferenzmuster
zeigt.
Aus der nachveröffentlichten WO 96/22505 A1 ist ein Verfah
ren zur interferometrischen Prüfung von technischen Ober
flächen bekannt, bei dem die Prüflingswelle nach dem
Durchtritt durch ein erstes diffraktives optisches Ele
ment an einer Reflexionsvorrichtung reflektiert und da
nach wieder in das erste diffraktive optische Element zu
rückgeworfen wird. Aus der WO 96/22505 ist es nicht be
kannt, das erste diffraktive optische Elements in Abhän
gigkeit der Idealgestalt der Oberfläche zu gestalten.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustel
len, mit dem die Nachteile nach dem Stand der Technik be
seitigt werden. Insbesondere soll ein Verfahren zur in
terferometrischen Prüfung von technischen Oberflächen an
gegeben werden, bei dem die Wellenfrontaberrationen der
einfallenden Lichtwelle nicht die Maßgenauigkeit begren
zen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs
1 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindungen
sind in den Merkmalen der Patentansprüche 2 bis 27 wie
dergegeben.
Interferenzmuster, die durch Wellenfrontfehler in Verbin
dung mit einer Inversion zwischen Referenz- und Prüf
lingswelle auftreten, werden durch das erfindungsgemäße
Verfahren vermieden. Sowohl die Referenzwelle als auch
die Prüflingswelle werden durch die Reflexionsvorrichtung
in sich selbst reflektiert und durchlaufen den interfero
metrischen Aufbau zweimal. Die Prüflingswelle wird zwei
mal an der Oberfläche reflek
tiert. Dadurch wird eine Inversion zwischen Referenz- und
Prüflingswelle aufgehoben. Das erfindungsgemäße Verfahren
ist somit selbstkompensierend bezüglich der Wellenfrontfehler
der einfallenden Welle. Außerdem ist die Meßempfindlichkeit
des erfindungsgemäßen Verfahrens doppelt so groß wie bei den
nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele von Vor
richtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
dargestellt. Hier zeigen
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens,
Fig. 2 eine Vorrichtung nach Fig. 1 mit einem optischen
System zur anamorphotischen Entzerrung,
Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens,
Fig. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel zur Durchführung
des Verfahrens,
Fig. 5 eine Vorrichtung nach Fig. 4 mit einem optischen
System zur anamorphotischen Entzerrung,
Fig. 6 eine Vorrichtung nach Fig. 5 mit einem weiteren Sy
stem zur anamorphotischen Entzerrung,
Fig. 7 ein viertes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens,
Fig. 8 ein fünftes Ausführungsbeispiel zur Durchführung
des Verfahrens und
Fig. 9 ein sechstes Ausführungsbeispiel zur Durchführung
des Verfahrens.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Einfallen
des Licht 1, das von einer kohärenten Lichtquelle (hier nicht
dargestellt) ausgestrahlt wird, trifft auf ein computergene
riertes Hologramm 2. Das Hologramm 2 kann ein binäres Phasen
gitter sein, dessen Periode die Winkel, und dessen Brechungs
index, Stufentiefen und Stufenbreiten die Intensitäten der
Beugungsordnungen bestimmen. Eine Referenzwelle 3 durchläuft
das Hologramm 2 ungebeugt und trifft auf ein gegenüberliegen
des Reflexionselement 4. Unterhalb des durch das Hologramm 2
und das Reflexionselement 4 gebildeten Zwischenraums ist ein
Prüflingskörper 5 mit der zu prüfenden Oberfläche 6 angeord
net. Eine am Hologramm 2 gebeugte 1. Ordnung trifft als Prüf
lingswelle 7 auf die Oberfläche 6 und von da auf das Refle
xionselement 4. Das Reflexionselement 4 ist so ausgebildet,
daß daran sowohl die Rerenz- 3 als auch die Prüflingswelle 7
in sich selbst reflektiert werden. Beim vorliegenden Ausfüh
rungsbeispiel besteht ein erster Bereich 8 zur Reflexion der
Referenzwelle 3 aus einer spiegelnden Fläche, wohingegen ein
zweiter Bereich 9 zur Reflexion der Prüflingswelle 7 eine
diffraktive Struktur umfaßt, die ein verspiegeltes Phasengit
ter aufweist, dessen Periode halb so groß wie die des im Ho
logramm 2 verwendeten Phasengitters ist.
Die insbesondere zur Prüfung ebener Oberflächen 6 geeignete
Vorrichtung funktioniert folgendermaßen:
Das einfallende Licht 1 wird am Hologramm 2 in eine ungebeug
te Referenzwelle 3 und eine gebeugte Prüflingswelle 7 ge
teilt. Für die Referenz- 3 und die Prüflingswelle 7 werden
ebene Wellen verwendet. Diese werden am Reflexionselement 4
in sich selbst reflektiert. Die in sich selbst reflektierte
Referenzwelle 3 wird unmittelbar auf das Hologramm 2 zurück
geworfen. Die in sich selbst reflektierte Prüflingswelle 7
trifft zunächst nochmals auf die Oberfläche 6 und wird von da
auf das Hologramm 2 reflektiert. Durch Überlagerung der re
flektierten Prüflingswelle 7 mit der reflektierten Refe
renzwelle 4 entsteht ein Interferenzmuster, welches zur Aus
wertung verwendet wird.
In Fig. 2 ist hinter der Anordnung nach Fig. 1 ein optisches
System zur anamorphotischen Entzerrung der wegen der schrägen
Inzidenz stark verzerrt abgebildeten Oberfläche 6 angeordnet.
Das optische System umfaßt einen 4f-Aufbau 10, ein Gitter 11,
zwei optische Abbildungssysteme 12 und eine CCD-Kamera 13.
Zur Beobachtung der Oberfläche 6 wird eine aus dem Hologramm
2 austretende -1. Beugungsordnung 14 über den 4f-Aufbau 10
auf das Gitter 11 abgebildet. Das auf das Gitter 11 abgebil
dete von anamorphotischen Verzerrungen befreite Bild wird
über die optischen Abbildungssysteme 12 mittels einer CCD-
Kamera 13 betrachtet.
Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrich
tung zur Durchführung des Verfahrens. Dabei ist der zweite
Bereich 9 des Reflexionselements 4 aus einer spiegelnden Flä
che gebildet, die so angeordnet ist, daß die an der Oberflä
che 6 reflektierte Prüflingswelle 7 in sich selbst reflek
tiert und erneut auf die Oberfläche 6 zurückgeworfen wird.
In Fig. 4 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer Vorrich
tung zur Durchführung des Verfahrens gezeigt. Dieses Ausfüh
rungsbeispiel ist zur Prüfung rotationssymmetrischer Körper,
wie Zylinder, geeignet. Das Hologramm 2 ist in diesem Fall
als binäres Axikon ausgebildet, dessen Periode die Winkel,
und dessen Brechungsindex, Stufentiefen und -breiten die In
tensitäten der Beugungsordnungen bestimmen. Die Prüfungswel
le 7 ist hier konisch geformt. Das Reflexionselement 4 weist
einen ersten Bereich 8 und einen zweiten Bereich 9 auf, der
aus einem verspiegelten Axikon gebildet ist, dessen Periode
die Hälfte des für das Hologramm 2 verwendeten binären Axi
kons ist. Der erste Bereich 8 ist als spiegelnde Fläche aus
gebildet. Selbstverständlich kann statt des verspiegelten
Axikons im zweiten Bereich 9 auch ein konisch ausgebildeter
Spiegel verwendet werden, dessen Flächen einen Konizitätswin
kel einschließen, der dem Winkel zwischen den Ausbreitungs
richtungen der beiden Beugungsordnungen entspricht. Der Prüf
ungskörper 5 ist hier zwischen dem Hologramm 2 und dem Re
flexionselement 4 angeordnet.
In Fig. 5 ist hinter der Anordnung nach Fig. 4 ein optisches
System zur anamorphotischen Entzerrung vorgesehen. Ein erster
Spiegel 15 ist in einem Winkel von 45° gegenüber dem Holo
gramm 2 zwischen diesem und dem optischen System angeordnet.
Der erste Spiegel 15 dient der Umlenkung des einfallenden
Lichts 1 sowie der Ausblendung der Referenzwelle 3. Dem 4f-
Aufbau 10 ist ein Vergleichskörper 16 nachgeordnet, auf des
sen weiterer Oberfläche sich eine Gitterstruktur 17 befindet.
Ein zweiter Spiegel 18, der die Form eines Kegelmantelringab
schnitts aufweist, umgibt den Vergleichskörper 16. Dem zwei
ten Spiegel 18 sind schließlich zwei optische Abbildungssy
steme 12 sowie eine CCD-Kamera 13 nachgeschaltet.
Zur Beobachtung der Oberfläche 6 des Prüflingskörpers 5 ge
langt die 1. und die -1. Ordnung des reflektierten aus dem
Hologramm 2 austretenden Lichts in das optische System. Mit
tels des optischen Systems wird die Oberfläche 6 in einem
Maßstab von 1 : 1 auf die weitere Oberfläche des Vergleichs
körpers 16 abgebildet. Da die weitere Oberfläche als Gitter
struktur 17 ausgebildet ist, kann mit Hilfe des zweiten Spie
gels 18 via zweier optischer Abbildungssysteme 12 ein ent
zerrtes Bild der Oberfläche mittels der CCD-Kamera 13 beob
achtet werden. Statt der auf dem Vergleichskörper 16 aufge
brachten Gitterstruktur 17 kann auch ein Vergleichskörper mit
streuender Oberfläche verwendet werden, der zur Verringerung
des Speckle-Rauschens auch noch um seine Längsachse rotiert
werden kann.
In Fig. 6 ist eine Abwandlung des in Fig. 5 gezeigten Ausfüh
rungsbeispiels dargestellt. Dabei ist statt der Gitterstruk
tur 17 auf dem Vergleichskörper 16 ein in Form einer dünnen
Folie ausgebildetes Detektorenarray 19 vorgesehen. Damit kann
auf den zweiten Spiegel 18 sowie die bikonvexen Linsen 12
verzichtet werden.
In Fig. 7 ist ein viertes Ausführungsbeispiel einer Vorrich
tung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ge
zeigt. Der Prüflingskörper 5 ist hier unterhalb eines Zwi
schenraums angeordnet, der durch eine transmissive diffrakti
ve Fresnel-Zonen-Linse 20 und eine reflektive diffraktive
Fresnel-Zonen-Linse 21 definiert wird.
Das einfallende Licht 1 wird an der transmissiven diffrakti
ven Fresnel-Zonen-Linse 20 in mehrere Beugungsordnungen ge
teilt, von denen im weiteren nur die 0. und die 1. Beugungs
ordnung betrachtet werden. Die 0. Beugungsordnung fällt als
ebene Welle in streifender Inzidenz auf die Oberfläche 6. Die
1. Beugungsordnung dagegen bildet auf der Oberfläche 6 einen
Fokus F. Sowohl die Welle 0. Beugungsordnung als auch Welle
1. bzw. -1. Beugungsordnung treffen auf die reflektive dif
fraktive Fresnel-Zonen-Linse 21, deren Zonen die doppelte
spatiale Frequenz der transmissiven diffraktiven Fresnel-
Zonen-Linse 20 aufweisen. Durch die Reflexion werden die Wel
len 0. und 1. bzw. -1. Beugungsordnung in sich auf die Ober
fläche 6 zurückreflektiert und gelangen von da zurück zur
transmissiven diffraktiven Fresnel-Zonen-Linse 20. Hier ent
steht das Interferenzmuster, welches über eine (nicht darge
stellte) Beobachtungsoptik betrachtet werden kann.
Fig. 8 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Vorrich
tung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei
ist der zweite Bereich 9 des Reflexionselements 4 relativ zum
ersten Bereich 8 beweglich ausgebildet. Der Prüflingskörper 5
ist in diesem Fall ein Rohr. Es werden sowohl für die Refe
renz- 3 als auch für die Prüflingswelle 7 Licht 1. bzw. -1.
Beugungsordnung verwendet.
Durch die in Einfallsrichtung des Strahls 1 bewegliche Aus
bildung des zweiten Bereichs 9 kann die Phase der reflektier
ten Prüflingswelle 7 verändert werden, was eine Veränderung
des beobachteten Interferenzmusters bewirkt. Aus den Verände
rungen des Interferenzmusters kann rechnerisch die Abweichung
der Oberfläche 6 von der vorgegebenen Idealgestalt ermittelt
werden.
Bei dem in Fig. 9 dargestellten sechsten Ausführungsbeispiel
wird als Hologramm 2 ein Ronchi-Axikon verwendet. Eine Refle
xionsvorrichtung 22 umfaßt in geblaztes Axikon 23 und ein
parallel dazu angeordnetes Reflexionselement 4, nämlich einen
geteilten Spiegel, mit einem ersten Bereich 8 und einem zwei
ten Bereich 9. Der zweite Bereich 9 ist mittels eines PZT-
Elements 24 in der Einfallsrichtung des Strahls 1 relativ zu
dem ersten Bereich 8 bewegbar.
Das beschriebene Verfahren ist nicht auf den Ebenen- und den
Zylindertest beschränkt, sondern läßt sich auf verschiedene
Oberflächentopologien anwenden. Dazu müssen die Strukturen
innerhalb des ersten optischen diffraktiven Elements und des
diffraktiven oder asphärischen Reflexionselements an das Meß
objekt angepaßt werden. Das kann mit Hilfe des Superpositi
onsprinzips erreicht werden. Ist das in den diffraktiven Ele
menten zu speichernde Meßobjekt z. B. aus verschiedenen Ele
menten zusammengesetzt (z. B. aus Ebenen und Zylindern), so
läßt sich eine allgemeine Hologrammfunktion H, welche die
verschiedenen Teilwellen beim Abspielen erzeugt, durch Super
position gewinnen:
Dabei bezeichnet Ak die Amplitudenfunktion des k-ten Teilob
jekts und ϕk dessen Phasenfunktion, jeweils in der Hologramm
ebene. Die Gesamthologrammfunktion wird dann mittels geeigne
ter Kodierungsverfahren, z. B. vom Lohmann-, Burch- oder Lee-
Typ oder vorzugsweise als computergeneriertes Interferogramm
ausgegeben, und in einem diffraktiven optischen Element ko
diert.
1
Licht
2
Hologramm
3
Referenzwelle
4
Reflexionselement
5
Prüflingskörper
6
Oberfläche
7
Prüflingswelle
8
erster Bereich
9
zweiter Bereich
10
4f-Aufbau
11
Gitter
12
optische Abbildungssysteme
13
CCD-Kamera
14
austretende -1. Beugungsordnung
15
erster Spiegel
16
Vergleichskörper
17
Gitterstruktur
18
zweiter Spiegel
19
Detektorenarray
20
transmissive diffraktive Fresnel-Zonen-Linse
21
reflektive diffraktive Fresnel-Zonen-Linse
22
Reflektionsvorrichtung
23
geblaztes Axikon
24
PZT-Element
FFokus
FFokus
Claims (27)
1. Verfahren zur interferometrischen Prüfung von techni
schen Oberflächen (6), wobei Licht (1) einer Lichtquelle ein
in Abhängigkeit einer vorgegebenen Idealgestalt der Oberflä
che (6) gestaltetes erstes diffraktives optisches Element (2)
derart beleuchtet, daß das Licht (1) durch Beugung am ersten
diffraktiven optischen Element (2) geteilt wird, wobei ein
Teil des gebeugten Lichts eine unter schräger Inzidenz auf
die Oberfläche (6) treffende Prüflingswelle (7) bildet, dort
einer ersten Reflexion unterworfen wird und danach auf eine
Reflexionsvorrichtung (4, 21, 22) trifft, dort in sich selbst
reflektiert wird und erneut auf die Oberfläche (6) trifft,
dort einer weiteren Reflexion unterworfen wird und danach
wieder in das erste diffraktive optische Element (2) ein
tritt, wobei es mit einer gleichfalls in das erste diffrakti
ve optische Element (2) eintretenden Referenzwelle (3) zur
Interferenz gebracht wird, so daß ein Interferenzmuster ent
steht, dessen Auswertung die Abweichung der technischen Ober
fläche von der vorgebenen Idealgestalt ergibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Licht (1) kohären
tes Licht, vorzugsweise mit einer Wellenlänge im Infrarot-
Bereich, ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei als Prüflings-
(7) und/oder Referenzwelle (3) eine erste oder höhere Beu
gungsordnung positiven und/oder negativen Vorzeichens verwen
det wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
mindestens das erste diffraktive optische Element (2) und die
Reflexionsvorrichtung (22) so angeordnet sind, daß das ge
beugte und das ungebeugte Licht über die Oberfläche (6) ge
führt wird, und daß eine der Beugungsordnungen oder das unge
beugte Licht (1) einen punktförmigen Bereich (F) der Oberflä
che (6) bestrahlt, welcher als Referenz für das Interfero
gramm dient.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
die in das erste optische diffraktive Element (2) ein- und
austretende Referenzwelle (3) eine Planwelle ist, und die aus
dem ersten optischen diffraktiven Element (2) austretende
Prüflingswelle (7) im wesentlichen eine Planwelle ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
die Reflexionsvorrichtung (22) ein Reflexionselement (4, 21)
umfaßt, das derart gestaltet ist, daß die Prüfungswelle (7)
und die Referenzwelle (3) jeweils in sich selbst reflektiert
werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Reflexionselement
(4, 21) eine diffraktive Amplituden- oder Phasenstruktur auf
weist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Beugung am Refle
xionselement (4, 21) eine erste oder eine höhere positive
oder negative Beugungsordnung ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
die Prüflingswelle (7) eine Beugung 1. Ordnung, und die Refe
renzwelle (3) eine Beugung -1. Ordnung ist.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
die Reflexionsvorrichtung (22) ein zweites diffraktives opti
sches Element (23) umfaßt.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
die Referenzwelle (3) auf das zweite diffraktive optische
Element (23) trifft, dort gebeugt wird und auf das Refle
xionselement (4) trifft, dort reflektiert wird, erneut in das
zweite optische diffraktive Element (23) eintritt, dort wie
derum gebeugt und in das erste optische diffraktive Element
(2) eintritt, um mit der Prüflingswelle (7) ein Interferenz
muster zu bilden.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
mindestens das erste diffraktive optische Element (2) eine,
vorzugsweise computergenerierte, holographische Struktur auf
weist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei insbesondere zur Prü
fung der Oberfläche (6) von Vollzylindern oder der Mantelin
nen- und Außenflächen von Hohlzylindern rotationssymmetri
sche, holographische, aus gleichabständigen und konzentrisch
beugenden Zonen bestehende Strukturen vom Axikon-Typ einge
setzt werden.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei die hologra
phische Struktur durch Superposition überlagerte beugende
Strukturen aufweist.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
die mittlere Ortsfrequenz in den diffraktiven optischen Ele
menten (2, 20, 21, 23) der Mikrorauhigkeit der Oberfläche (6)
soweit angepaßt wird, daß das Interferenzmuster einen ausrei
chenden Kontrast zeigt.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
die diffraktiven optischen Elemente (2, 20, 21, 23) als
Amplituden- oder Phasenstruktur ausgebildet sind.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
das Interferenzmuster einer spatialen Filterung unterzogen
wird, so daß störende Beugungsordnungen ent
fernt werden.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
zur Auswertung des Interferenzmusters Phasenunterschiede zwi
schen der Referenz- (3) und der Prüflingsswelle (7) erzeugt
werden und die Information über die Oberfläche (6) aus einer
Mehrzahl aufgenommener Interferogramme mit unterschiedlicher
Differenzphase gewonnen wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei zur Erzeugung der Pha
senunterschiede die Position eines der optisch diffraktiven
Elemente (2, 20, 21, 23) oder eines Bereichs derselben mit
Hilfe einer in Strahlrichtung des Lichts (1) hin- und herbe
wegbaren Translationsvorrichtung (24) geändert wird.
20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, wobei zur Erzeugung
der Phasenunterschiede die Position des Reflexionselements
(4, 21) oder eines Bereichs (8, 9) desselben mit Hilfe einer,
vorzugsweise in Strahlrichtung des Lichts (1), hin- und her
bewegbaren Translationsvorrichtung (24) geändert wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei zur
Erzeugung der Phasenunterschiede die Wellenlänge des Lichts
(1) geändert wird.
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
die Oberfläche (6) über ein optisches System auf eine weitere
Oberfläche eines Vergleichskörpers (16) abgebildet wird, die
eine Strukturinformation aufweist, so daß eine anamorphoti
sche Entzerrung der auf der weiteren Oberfläche abgebildeten
Oberfläche (6) erreicht wird.
23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
für die Prüfung ebener Oberflächen (6) im wesentlichen linea
re Gitter verwendet werden.
24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
zur anamorphotischen Entzerrung die Oberfläche (6) über ein
optisches System auf ein planares Feld von Detektoren (19)
abgebildet wird.
25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
zur anamorphotischen Entzerrung die Oberfläche über ein opti
sches System auf ein optisches Gitter (17) abgebildet und
das Gitter (17) über ein weiteres optisches System beobachtet
wird.
26. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
ein Strahlteiler zur Teilung des Lichts (1) in eine Refe
renzwelle (3) und eine in das erste optische diffraktive Ele
ment (2) eintretende Objektwelle vorgesehen ist.
27. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
zur Justage einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Strukturen, wie Fresnelzonen- und/oder Gitterstrukturen, zur
Gewinnung von Abstands- und Rotationsinformationen verwendet
werden.
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WO1996022505A1 (en) * | 1995-01-19 | 1996-07-25 | Tropel Corporation | Interferometric measurement of surfaces with diffractive optics at grazing incidence |
DE19511926A1 (de) * | 1995-03-31 | 1996-10-02 | Johannes Prof Dr Schwider | Verfahren zur Prüfung technischer Oberflächen mit Hilfe von computererzeugten Hologrammen |
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1996
- 1996-10-18 DE DE19643074A patent/DE19643074C2/de not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE19643074A1 (de) | 1997-11-13 |
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