WO2024056501A1 - Method for processing a reference element for an interferometer - Google Patents

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WO2024056501A1
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Jochen Hetzler
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Carl Zeiss Smt Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method and a device for processing a reference element for an interferometer configured to measure a surface shape of a test object, wherein the reference element is transparent to a measuring radiation of the interferometer and has a first surface which serves as a reference surface for the interferometric measurement of the test object.
  • interferometric measuring devices which generate a test wave with a wave front adapted to a target shape of the surface.
  • a computer-generated hologram CGH
  • the diffractive structures necessary to generate the test wave can be determined through a computer-aided simulation of the interferometer together with the target surface of the test object and produced on a substrate as CGH.
  • the reference wave can also be generated by the diffractive element and have a spherical or flat wave front.
  • a complex coded CGH is used, which includes superimposed diffractive structures for the simultaneous generation of the test wave and the reference wave, each with a different direction of propagation.
  • selective structural errors in the diffraction pattern of the complex-coded CGH can lead to interference reflections, which affect one of the two waves generated at the respective location much more strongly than the other. This is due in particular to the very different diffractive structures for generating the respective aspherical or spherical or flat wavefront.
  • the affected wave has a phase disorder, which can lead to distortions in the interference pattern and thus to errors in determining the surface shape.
  • a reference wave with a wave front that is very similar or identical to the test wave and to generate this not from the diffractive element but by means of a reference element, also known as a matrix.
  • the test wave generated by the diffractive element with a wave front adapted to the target surface first passes through the optically transparent reference element with an interface also adapted to the target surface as a reference surface. A portion of the test wave is reflected at the reference surface as a reference wave, while another portion continues to the test object and is reflected back from the surface to be measured.
  • the reflected test wave passes through the reference element again and, together with the reference wave, hits a detection plane of a detector. From the interference pattern generated and recorded in this way, a deviation of the surface from the target surface can be determined very precisely. Any interference reflections from the diffractive element affect the test wave and the reference wave equally and therefore do not lead to errors in the interference pattern.
  • the reference surface of the reference element is very dimensionally stable must be resistant to temperature fluctuations. Even small shape deviations from the target reference surface lead to measurement errors when determining the surface shape of the test specimen.
  • a material with low thermal expansion is therefore preferably used for the reference element.
  • materials with low thermal expansion have the disadvantage that they are optically very inhomogeneous.
  • the refractive index inhomogeneity can be a factor of 1000 greater than with quartz. Since both the test wave and the reference wave pass through the material, the effect is canceled out if the adjustment is perfect in the interferogram.
  • even the smallest errors in the adjustment of the test object relative to the reference element lead to measurement errors due to the inhomogeneity, which make it significantly more difficult or impossible to determine the surface shape of the test object down to the sub-nanometer range.
  • the aforementioned object can be achieved, for example, with a method for processing a reference element for an interferometer configured to measure a surface shape of a test object.
  • the reference element is transparent to measuring radiation from the interferometer and has a first surface which serves as a reference surface for the interferometric measurement of the test object.
  • the method includes generating a first interferogram by superimposing one by reflection The first measurement wave generated by the reference surface with a second measurement wave generated by interaction with a standard test specimen.
  • a second interferogram is generated by superimposing the first measuring wave generated by reflection on the reference surface with a third measuring wave, the third measuring wave passing through a beam path which differs from a beam path passed through by the second measuring wave.
  • the method further includes evaluating the interferograms and processing the first surface of the reference element as well as a further surface of the reference element opposite the first surface based on the evaluation result.
  • the reference element is configured in particular for an interferometer for measuring a surface of an optical element in microlithography, for example for measuring a mirror of a projection exposure system for microlithography with extreme ultraviolet (EUV) radiation.
  • EUV radiation used has a wavelength of less than 100 nm, in particular a wavelength of approximately 13.5 nm or approximately 6.8 nm.
  • the reference element is transparent to the measuring radiation and can also be referred to as an optical matrix.
  • the reference element is configured to absorb only a portion of the intensity of the measurement radiation, for example up to 80% or up to 60% of the intensity of the measurement radiation.
  • the reference element is an element that is transmissive for the measurement radiation, with part of the intensity of the measurement radiation being able to be absorbed by the reference element.
  • a part of the intensity that is not absorbed or transmitted through the material of the reference element is reflected as a first measurement wave on the first surface or reference surface of the reference element.
  • the reflected part can, for example, only be approximately 4% of the unabsorbed intensity.
  • the measuring radiation passes through the reference element as a test wave, with a portion of the test wave being reflected on the first surface as a first measuring wave, while a portion is not reflected portion of the test wave hits the standard test specimen behind the reference element and is reflected by it as a second measurement wave.
  • the reference element has a maximum thickness or optical passage length of at least 200 mm.
  • the standard test specimen can also be referred to as a master test specimen and is a test specimen whose surface corresponds to a target shape with very high accuracy.
  • This target shape can correspond to the target shape of test specimens which are measured with the reference element after it has been processed.
  • the master test specimen is produced in particular using measurement methods known from the prior art, which are often very complex, for highly precise measurement of the surface shape. These measurement methods can, for example, include the use of a multiply coded diffractive optical element, with which not only a test object wave and a reference wave, but also calibration waves can be generated for the highly precise characterization of errors in the diffraction pattern of the diffractive optical element. The measurement can be carried out in a high vacuum or in a vacuum area with lower pressure.
  • Such a multiply coded diffractive optical element in the form of a fourfold coded CGH for generating two calibration waves is described, for example, in US 10,337,850 B2.
  • a five-fold coded CGH can also be used, with which three calibration waves can be generated.
  • the calibration element is designed, for example, as a spherical or flat mirror and can also be referred to as an internal reference.
  • the measuring radiation passes through a beam splitter as a test wave, which allows a portion of the test wave to pass to the reference element and another portion to the calibration element.
  • the portion of the test wave With the reference element, the portion of the test wave first passes through the reference element and is then reflected by the reference surface as the first measurement wave. The other portion of the test wave is reflected by the calibration element as a third measurement wave.
  • the interferograms are preferably evaluated using known computer-aided calculation methods or simulations.
  • a deviation of the reference surface from a target surface, the influence of optical inhomogeneities in the reference element on its optical properties, further optical properties of the reference element or any combination of these features are determined.
  • the processing of the reference element can be carried out in particular with devices and methods for the mechanical removal of material on optical surfaces, such as those used in the production of intrinsically corrected aspheres (ICA).
  • Such removal devices use, for example, an ion beam to incorporate any correction profiles into an optical element.
  • the solution according to the invention makes it possible to avoid errors in the interferometric measurement of the test specimen that are due to the fact that the material of the reference element is optically inhomogeneous and therefore has a high refractive index inhomogeneity.
  • errors in the interferometric measurement of the test specimen that are due to the fact that the material of the reference element is optically inhomogeneous and therefore has a high refractive index inhomogeneity.
  • retrace errors and errors that are caused by the impact points of the beams of a test wave being shifted during the interferometric measurement due to the refractive index inhomogeneities, in particular caused by slight tilting of the test specimen relative to the reference element during the interferometric measurement.
  • both the first surface and a further surface of the reference element opposite the first surface are processed on the basis of the evaluation result.
  • the first surface can also be referred to as the front or reference surface and the further surface as the back of the reference element.
  • the reference element is configured and arranged in such a way that measurement radiation enters the reference element as a test wave through the further surface, is partially reflected on the first surface as a first measurement wave, and the first measuring wave emerges from the reference element through the further surface.
  • both machining of the first surface and machining of the further surface influence the optical properties of the reference element with respect to the first measuring wave and possibly also a further measuring wave coming from a test object.
  • both the first measurement wave and the second measurement wave pass through the reference element and the third measurement wave is generated by interaction with a calibration element, wherein the third measurement wave does not pass through the reference element.
  • the third measurement wave is also generated by interaction with the standard test specimen, the standard test specimen having a different tilting position when the third measurement wave is generated than when the second measurement wave is generated.
  • the first surface of the reference element is processed based on an evaluation result of the first interferogram.
  • the first interferogram is created by superimposing the first measurement wave reflected from the first surface or reference surface with the second measurement wave, which is generated by interaction with the standard test object, for example by reflection on the surface of the standard test object.
  • a deviation of the first surface of the reference element from the precisely known surface of the standard test specimen can be determined.
  • the first surface of the reference element is processed to adapt it to a target surface. For example, the surface of the standard test specimen or the wavefront of the measurement radiation at the location of the reference surface of the reference element is used as the target surface.
  • the further surface of the reference element is based on an evaluation result of the second Interferogram processed.
  • the second interferogram is created by superimposing the first measurement wave reflected from the first surface or reference surface with the third measurement wave, which is generated as an internal reference by interaction with the calibration element, for example by reflection on the surface of the calibration element.
  • the first measurement wave passed through the reference element.
  • optical properties of the reference element can be determined, which affect the first measurement wave as it passes through the reference element.
  • the further surface of the reference element is processed to compensate for optical inhomogeneities in the reference element, such as refractive index inhomogeneities.
  • the reference element has a material of low thermal expansion with an average coefficient of thermal expansion in the temperature range from 5°C to 35°C of at most 200x1 O' 6 K' 1 .
  • the coefficient of thermal expansion in the temperature range mentioned is at least -200x10' 6 K' 1 and at most +200x1 O' 6 K' 1 .
  • the material has an average coefficient of thermal expansion of at most 50x1 O' 6 K' 1 in the temperature range mentioned.
  • the low thermal expansion material includes a silicate glass, such as ULE® glass.
  • ULE® glass stands for “Ultra Low Expansion” glass and is a product from Corning, Inc. marked with the Corning Code 2972.
  • the silicate glass can consist of Zerodur® glass, a product from Schott. With the low thermal expansion, a high thermal stability of the reference surface of the reference element is achieved.
  • the first surface of the reference element has a non-spherical shape.
  • the first surface is also referred to as a reference surface and can in particular be a non- correspond to the spherical surface of the standard test specimen or a non-spherical target surface of a test specimen.
  • a non-spherical surface here means an aspherical surface or a free-form surface.
  • An aspherical surface is to be understood as meaning a rotationally symmetrical surface that deviates from any sphere by at least 0.05 mm, in particular by at least 0.1 mm, at least 1 mm or at least 5 mm.
  • Such an aspherical surface is also referred to in this text as a rotationally symmetrical asphere or simply as an asphere.
  • a free-form surface is to be understood as meaning a shape with a deviation from any rotationally symmetrical asphere of at least 5 pm, in particular at least 10 pm. Furthermore, the free-form surface deviates from any sphere by at least 0.05 mm, in particular by at least 0.1 mm, at least 1 mm or at least 5 mm.
  • the first measurement wave and the second measurement wave are generated from a test wave whose wave front is adapted to a non-spherical target shape of the surface of the standard test specimen.
  • the wave front of the test wave at the location of the surface of the standard test specimen only deviates insignificantly from the target shape.
  • the wavefront of the test wave deviates from the target shape by less than 1 mm or less than 100 pm. This means that the test wave in the standard test specimen is essentially reflected back into itself without changing direction.
  • the wavefront of the test wave is adapted to the desired shape preferably by means of a diffractive optical element.
  • the diffractive optical element is configured, for example, as a computer-generated hologram (CGH) with a correspondingly designed diffraction pattern to generate the wavefront described above.
  • CGH computer-generated hologram
  • a closure device for the third measuring shaft is opened in order to generate the second interferogram.
  • the opened closure device leaves the The third measuring wave coming from the calibration element passes through, while when the shutter device is closed, the beam path after the calibration element for the third measuring wave is blocked.
  • the closure element can be closed.
  • the closure device can also be used to pass through or block the measuring radiation in front of the calibration element.
  • the closure device is configured, for example, as a shutter.
  • the standard test specimen can be removed from the beam path of the measuring radiation or a further closure device can be closed to block the second measurement wave.
  • interferograms are finally generated and evaluated, with the result being saved as a calibration deviation for a measurement of a test object.
  • the generation and evaluation of the interferograms and the processing of surfaces of the reference element are initially carried out iteratively based on the evaluation result.
  • the calibration deviation takes into account, for example, a deviation of the reference surface of the reference element from a target shape together with the influence of optical inhomogeneities of the reference element on measuring shafts as they pass through the reference element.
  • a test object is then arranged instead of the standard test object and a deviation of a surface of the test object from a target surface is determined by generating and evaluating an interferogram.
  • Such measurement of test items can take place immediately after the reference element has been processed or the calibration deviations have been saved.
  • the test specimen is arranged at the same position and orientation as the standard test specimen in the interferometer and an interferogram is recorded, which occurs when superimposed on a by reflection
  • the measuring wave generated by the reference surface is formed with a measuring wave generated by interaction with the test object.
  • the aforementioned task can further be solved, for example, with a device for processing a reference element for an interferometer configured to measure a surface shape of a test object, the reference element being transparent to a measuring radiation of the interferometer and having a first surface which serves as a reference surface for the interferometric Measurement of the test specimen is used.
  • the device comprises a standard test specimen with a standard surface and a detection module for detecting a first interferogram, which is formed by superimposing a first measurement wave generated by reflection on the reference surface with a second measurement wave generated by interaction with the standard surface.
  • the detection module is further configured to detect a second interferogram, which is formed by superimposing the first measurement wave generated by reflection on the reference surface with a third measurement wave, the third measurement wave passing through a beam path which differs from a beam path passed through by the second measuring wave.
  • the device further contains an evaluation device for evaluating the interferograms and a processing device for processing at least the first surface of the reference element based on the evaluation result.
  • the standard surface corresponds to a target shape with a high level of accuracy.
  • a closure device is arranged in the beam path of the third measuring wave for blocking or allowing the third measuring wave to pass through.
  • the closure device is designed, for example, as a shutter and preferably only allows the third measurement wave to pass while the second interferogram is being detected.
  • Another embodiment includes a further closure device for allowing or blocking the second measuring shaft. This closure device releases the second measuring shaft For example, the standard test specimen can only pass during the acquisition of the first interferogram.
  • Fig. 1 shows an exemplary embodiment of the method for processing a reference element together with an exemplary embodiment of a corresponding device in a schematic illustration.
  • FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of the method for processing a reference element together with a further exemplary embodiment of a corresponding device in a schematic illustration
  • 3 shows an illustration of beam paths of a test wave and a reference wave when measuring a surface shape of a test object using the reference element processed using the method according to FIG. 1, and
  • FIG. 4 shows an illustration of beam paths of a test wave and a reference wave when measuring a surface shape of a test object using the reference element processed using the method according to FIG. 2.
  • Fig. 1 shows schematically a first exemplary embodiment of a method 10 and a device 12 for processing a reference element 14.
  • the reference element 14 is used in an interferometer for measuring a test object and has a first surface 16 for this purpose, which is also referred to as a reference surface.
  • the reference element 14 is configured for measuring a surface of an optical element for microlithography as a test specimen, for example for measuring a mirror of a projection exposure system for microlithography with extreme ultraviolet (EUV) radiation.
  • EUV radiation used for exposure has a wavelength of less than 100 nm, in particular a wavelength of approximately 13.5 nm or approximately 6.8 nm.
  • the reference surface 16 of the reference element 14 should largely correspond to a target surface of the test object, i.e. in this example a non-spherical target surface of an EUV mirror for microlithography.
  • the reference element 14 contains a material with low thermal expansion.
  • the material has an average thermal expansion coefficient of at most 50x1 O' 6 K' 1 in the temperature range from 5°C to 35°C.
  • the material or the reference element 14 is transparent to the measurement radiation used. This means that the reference element 14 absorbs approximately only 80% of the intensity of the measurement radiation, whereby the reference element 14 can have a maximum thickness or optical passage length of 200 mm or more.
  • the reference element 14 can therefore also be referred to as an optical matrix.
  • the device 12 contains an illumination module 18 with a radiation source 20 and a waveguide 22 for providing measuring radiation 24 that is sufficiently coherent for interferometric measurements.
  • the radiation source 20 is, for example, a laser, for example a helium-neon laser with a wavelength of approximately 633 nm, provided.
  • the measuring radiation 24 can also have a different wavelength in the visible or non-visible wavelength range of electromagnetic radiation.
  • an optical arrangement with lens elements, mirror elements or the like can be provided instead of the waveguide 24.
  • the device 12 contains a beam splitter 26, a deflection mirror 28, a diffractive optical element 30 and a standard test specimen 32.
  • the diffractive optical element 30 is designed as a computer-generated hologram (CGH) and includes diffractive structures which transmit the measuring radiation 24 into a test wave 34 one to a non-spherical target shape of a surface 36 the wavefront adapted to the standard test specimen 32 is transformed. At the location of the surface 36, the wave front of the test wave 34 therefore only deviates insignificantly from the desired shape.
  • the surface 36 of the standard test specimen 32 corresponds with high accuracy to the target shape of the test specimens to be measured later with the reference element 14.
  • the surface 36 in this exemplary embodiment corresponds with high accuracy to the non-spherical surface of an EUV mirror to be measured.
  • the device 12 further contains a detection module 38 with a lens hood 40, a collimator 42 and a detector 44, e.g. a digital camera, for detecting interferograms, a calibration element 46 with a shutter device 48 as an internal reference, an evaluation device 50 for evaluating detected interferograms and a processing device 52 for the reference element 14.
  • the evaluation device 50 comprises a computer and uses computer-aided calculation methods or simulations to evaluate interferograms.
  • the processing device 52 is configured for mechanical removal of material from the first surface 16 or reference surface and other surfaces of the reference element 14. For this purpose, the processing device 52 uses, for example, an ion beam.
  • a first interferogram is generated 60 and detected.
  • the reference element 14 is arranged in the device 12 at the standard test specimen 52.
  • the first surface 16 or reference surface of the reference element 14 is directed towards the surface 36 of the standard test specimen 32, while the back of the reference element opposite the first surface 36 faces the diffractive optical element as a further surface 62.
  • the exact positioning of the reference element 14 in the device 12 can be done with the help of adjustment elements not shown in FIG.
  • Measuring radiation 24 emerging from an exit opening of the waveguide 22 strikes the beam splitter 26. A portion of the measuring radiation 24 is deflected by the beam splitter 26 in the direction of the calibration element 46 designed as a spherical mirror and blocked by the closed closure device 48.
  • Another portion of the measuring radiation 24 continues in the direction of the optional deflection mirror 28 and is directed from it onto the diffractive optical element 30.
  • the measuring radiation 24 with a spherical wave front is transformed into a test wave 34 with a wave front adapted to the aspherical surface 36 of the standard test specimen 32.
  • the test shaft 34 enters the reference element 14 through the back 62. At the front or reference surface 16 of the reference element 14, a portion of the test wave 34 is reflected as a first measurement wave 64, while another portion of the test wave 34 continues to the standard test specimen 32 and is reflected back into itself from its surface 36 as a second measurement wave 66. Both the first measurement wave 64 and the second measurement wave 66 then pass through the reference element 24 and are transformed back as they pass through the diffractive optical element 30. Both measuring shafts 64, 66 enter the detection module 38 via the deflection mirror 28 and the beam splitter 26. In a detection plane of the detector 44, the first interferogram is created by superimposing the first measuring wave 64 with the second measuring wave 66.
  • the captured first interferogram is then evaluated by the evaluation device 50.
  • the evaluation process is illustrated in FIG. 1 with an arrow 68. Since the first measurement wave 64 was reflected on the reference surface 16 of the reference element 14 and the second measurement wave 66 on the surface 36 of the standard test object 32, deviations of the reference surface 14 compared to the surface 36 of the standard test object can be determined from the first interferogram. With the help of the evaluation device 50, a correction for the reference surface 14 to adapt to the target surface is determined and transferred to the processing device 52.
  • a second interferogram is also generated 70 and detected. This can be carried out before or after the generation 60 of the first interferogram or the evaluation 68 of the first interferogram.
  • the closure element 48 is opened and the standard test specimen 32 is removed from the beam path of the test shaft 34.
  • a further closure element can be closed in front of the standard test specimen 32 in the beam path of the test shaft 34.
  • a portion of the measuring radiation 24 coming from the lighting module 18 is now deflected at the beam splitter 26 in the direction of the calibration element 46 and reflected back from it as a third measuring wave 72 to the beam splitter 26.
  • the calibration element 46 can therefore also be referred to as an internal reference.
  • a further portion of the measurement radiation 24 runs from the beam splitter 26 via the deflection mirror 28 and the diffractive optical element 30 to the reference element 14, enters it and is reflected on the reference surface 16 of the reference element 14 as the first measurement wave 64 .
  • the first measuring wave 64 runs back to the beam splitter 26 via the diffractive optical element 30 and the deflection mirror 28 and now enters the detection module 38 together with the third measuring wave 72.
  • the second interferogram generated by superimposing the first measuring wave 64 on the third measuring wave 72 is detected by the detector 44 and transferred to the evaluation device 50.
  • the second interferogram is then evaluated by the evaluation device 50, illustrated in FIG as well as in reflection over the beam splitter 26 up to the detector 44 extends.
  • the third measuring wave 72 passes through a beam path 73, which extends from the calibration element 46 in the passage over the beam splitter 26 to the detector 44.
  • the beam path 67 of the second measuring shaft 66 therefore differs from the beam path 73 of the third measuring shaft 72.
  • the second interferogram can be used to determine in particular optical properties of the reference element 14, such as local refractive index inhomogeneities 76 or others Material inhomogeneities can be determined.
  • a correction for the back side 62 of the reference element 14 to compensate for the optical inhomogeneities 76 is thus determined and transferred to the processing device 52.
  • the reference surface 14 or first surface is processed 78 and the back side 62 or further surface of the reference element 14 is processed 80 with the aid of the processing device 52.
  • the reference surface 14 is processed 78 on the basis of the correction determined by means of the first interferogram Adaptation to the target area or surface 36 of the standard test specimen.
  • the processing 80 of the back side 62 is carried out according to the correction determined by means of the second interferogram to compensate for inhomogeneities 76 in the material of the reference element 14.
  • This post-processing of optical surfaces is also known as ICA (intrinsically corrected asphere).
  • the generation 60, 70 and evaluation 68, 74 of the two interferograms and the processing 78, 80 of the surfaces 16, 62 of the reference element 14 can be carried out iteratively several times one after the other. After a final processing 78, 80 of the surfaces 16, 62, a new generation 60, 70 and evaluation 68, 74 of interferograms can also take place in order to create a calibration deviation for subsequent measurements of test specimens using the reference element 14 receive.
  • the calibration deviation can, for example, be taken into account when evaluating measurements on test specimens.
  • the reference element 14 can now be used as an optical matrix for very precise measurement of test objects, for example EUV mirrors, in an interferometer despite the material inhomogeneities 76.
  • the device 12 can also be used as such an interferometer with the corrected reference element 14.
  • the closure element 48 must be closed and the standard test specimen 32 is replaced by a test specimen 82, as illustrated in FIG. 3.
  • a deviation of the surface 84 of the test object 82 from the reference surface 16 of the reference element 14 can be determined very precisely from the interferogram now recorded.
  • FIG. 3 shows a partial representation of the device 12 according to FIG. 3 serves to illustrate the effect of the processing of the reference element 14 described with reference to FIG. 1 on beam paths that are relevant when measuring the surface 84 of the test specimen 82.
  • the processing of the back 62 and the reference surface 16 of the reference element 14 based on the measuring method described in FIG. 1 is also referred to as the first embodiment of the processing of the reference element 14.
  • part of the irradiated test wave 34 is reflected on the reference surface 16 of the reference element 14 as a reference wave 86.
  • the part of the radiation of the test wave 34 that passes through the reference element 14 is reflected on the surface 84 of the test object as a test object wave 88.
  • the rays 34k, 86k and 88k shown with solid lines in FIG. 3 in the area of the reference element 14 and a space between the reference element 14 and the test specimen 82 show the respective (corrected) optical beam path for the reference element 14 after processing the reference element 14 in the first embodiment.
  • the space between the reference element 14 and the test specimen 82 is also referred to as the interferometer cavity 90.
  • the interferometer cavity 90 is to be understood as meaning that area of the interferometer in which the test object wave 88 and the reference wave 86 do not run in the same beam path.
  • the dotted rays 34i represent the course of the test wave 34 in the case in which the optical material of the reference element 14 is completely homogeneous, i.e. has no inhomogeneities, and accordingly no correction of the back 62 of the reference element 14 was made.
  • the rays 34i of the test shaft 34 strike the reference surface 16 and the surface 84 of the test object 82 perpendicularly, without taking into account its deviations from its target shape.
  • the reference wave and test object wave generated in this case would travel back in the beam path of the dotted beams 34i.
  • the dashed rays 34r, 86r and 88r represent an example of real beam paths when the reference element 14 is not processed. In the case shown, these are the beam paths which are in the presence of inhomogeneities 76 in the refractive index of the optical material of the reference element 14, for which incoming test wave 34, the reference wave 86 and the test specimen wave 88 result without correction of the back 62 of the reference element 14.
  • the rays 34r of the incoming test wave 34 bend to the right in the area of the inhomogeneities 76 and therefore no longer strike the reference surface 16 perpendicularly. This has the result that the beams 86r of the reference wave 86 do not travel back in the beam path 34r of the incoming test wave 34, but are tilted towards it.
  • the rays 34r of the test wave 34 passing through the reference surface 16 also do not strike the surface 84 of the test object 82 perpendicularly.
  • the beams 88r of the test specimen wave 88 also run back tilted towards the beam path 34r of the incoming test wave 34.
  • the beams 86r and 88r are parallel but offset from one another. This causes errors in the measurement result of the surface shape of the test object 82.
  • the beam offset in particular violates the advantageous common path principle.
  • errors outside the interferometer cavity 90 e.g. in the beam splitter 26 or in the collimator 42 of the detection module 38
  • errors outside the interferometer cavity 90 do not lead to a measurement error, since the test object wave 88 and reference wave 86 are influenced equally.
  • errors outside the interferometer cavity 90 lead to errors in the measurement result of the surface shape of the test specimen 82.
  • the shape of the back side 62 of the reference element 14 is corrected in such a way that the rays 34k of the test shaft 34 take the course in the reference element 14 shown with the solid lines.
  • This course is configured in such a way that the rays 34k of the test wave 34 each strike the reference surface 16 of the reference element 14 and the surface 84 of the test object 82 perpendicularly.
  • the result of this is that the beams 86k and 88k of the reference wave 86 and the test object wave 88 each travel back in the beam path of the incoming test wave and thus lie on top of each other, whereby the previously mentioned errors in the measurement result of the surface shape of the test object 82 are avoided.
  • the influence of the retrace errors on the measurement result increases with the distance between the reference element 14 and the test object 82, i.e. the length of the interferometer cavity 90, in particular it scales linearly with the distance. Therefore, the correction carried out by means of the first embodiment of the processing of the reference element 14 is particularly advantageous at large distances between the reference element 14 and the test specimen 82, for example at distances > 1 mm, in particular > 10 mm.
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of a method and a device 10 for processing a reference element 14.
  • This method differs from the method shown in FIG. 1 only in the generation 170 of the second interferogram shown in the lower section of the figures. This is done analogously to the generation 60 of the first interferogram, with the difference that the standard test specimen 32 is tilted relative to the position assumed during the generation 60 of the first interferogram.
  • the third measurement wave 172 is generated, which is superimposed on the first measurement wave 64 generated by reflection on the reference surface 16 to generate the second interferogram.
  • the back side 62 of the reference element 14 is processed on the basis of a correction determined by evaluation 74 of the second interferogram to compensate for the inhomogeneities.
  • FIG. 4 shows, analogously to FIG. 3, the partial representation of the device 12 used for surface measurement of the test specimen 81 according to the upper representation of 1 to illustrate the effect of the processing of the reference element 14 described with reference to FIG Reference element 14 referred to.
  • the beam path of the test shaft 34 shown in FIG. 4 with dotted lines 34i in the ideal case, as well as the beams 34r, 86r and 88r shown as dashed lines in the real case correspond to the corresponding lines in FIG
  • the beam paths resulting from the exemplary embodiment are shown in solid lines. Due to the corrected back 62, the beam path of the test wave 34 in the reference element 14 is adapted in such a way that the rays 34k of the test wave 34, after passing through the reference surface 16, strike the same point on the surface 84 of the test object 82 as rays of the test wave 34i in the ideal case. In other words, rays 34k and 34i emanating from the same beam of the test wave 34 strike the same point on the surface 84. In contrast to the exemplary embodiment shown in FIG. 3, however, the angle of incidence is not identical, which is why a beam offset still occurs between the test object wave 88k and the reference wave 86k.
  • the correction carried out in the second embodiment of the processing of the reference element 14 is particularly advantageous in the case of large tilts of the test object 82 during the measurement, for example in the case of tilts > 10 prad, in particular > 100 prad.

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Abstract

The invention relates to a method (10) for processing a reference element (14) for an interferometer configured to measure a surface shape of a test object, wherein the reference element (14) is transmissive in relation to a measurement radiation of the interferometer and comprises a first surface (16) that serves as reference surface for the interferometric measurement of the test object. The method (10) comprises the steps of creating (60) a first interferogram by superimposing a first measurement wave (64) created by reflection at the reference surface (16) on a second measurement wave (66) created by interaction with a standard test object (32); creating (70) a second interferogram by superimposing the first measurement wave (64) created by reflection at the reference surface (16) on a third measurement wave (72, 172), the third measurement wave traveling along a beam path (73; 173) that differs from a beam path (67) traveled by the second measurement wave; and evaluating (68, 74) the interferograms and processing (78) the first surface (16) of the reference element (14) and a further surface opposite the first surface (16) on the basis of the evaluation result. The invention also relates to a corresponding device (12) for processing a reference element (14).

Description

Verfahren zum Bearbeiten eines Referenzelements für ein Interferometer Method for processing a reference element for an interferometer
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2022 209 651.7 vom 14. September 2022. Die gesamte Offenbarung dieser Patentanmeldung wird durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen. The present application claims the priority of German patent application 10 2022 209 651.7 dated September 14, 2022. The entire disclosure of this patent application is incorporated by reference into the present application.
Hintergrund der Erfindung Background of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines Referenzelements für ein zum Vermessen einer Oberflächenform eines Prüflings konfiguriertes Interferometer, wobei das Referenzelement bezüglich einer Messstrahlung des Interferometers durchlässig ist und eine erste Oberfläche aufweist, welche als Referenzfläche für die interferometrische Vermessung des Prüflings dient. The invention relates to a method and a device for processing a reference element for an interferometer configured to measure a surface shape of a test object, wherein the reference element is transparent to a measuring radiation of the interferometer and has a first surface which serves as a reference surface for the interferometric measurement of the test object.
Für eine sehr genaue Vermessung einer asphärischen optischen Oberfläche eines Prüflings, z.B. eines optischen Elements für die Mikrolithographie, sind interferometrische Messvorrichtungen bekannt, welche eine Prüfwelle mit einer an eine Sollform der Oberfläche angepassten Wellenfront erzeugen. Hierfür wird beispielsweise ein computergeneriertes Hologramm (CGH) als diffraktives optisches Element verwendet. Die zur Erzeugung der Prüfwelle notwendigen diffraktiven Strukturen können durch eine rechnergestützte Simulation des Interferometers zusammen mit der Solloberfläche des Prüflings ermittelt und auf einem Substrat als CGH hergestellt werden. Bei einer Überlagerung der von der Oberfläche reflektierten Prüfwelle mit einer Referenzwelle entsteht ein Inter- ferogramm, mit dem sich Abweichungen der Oberfläche von der Sollform hochgenau bestimmen lassen. For a very precise measurement of an aspherical optical surface of a test specimen, for example an optical element for microlithography, interferometric measuring devices are known which generate a test wave with a wave front adapted to a target shape of the surface. For this purpose, for example, a computer-generated hologram (CGH) is used as a diffractive optical element. The diffractive structures necessary to generate the test wave can be determined through a computer-aided simulation of the interferometer together with the target surface of the test object and produced on a substrate as CGH. When the test wave reflected from the surface is superimposed on a reference wave, an interferogram is created with which deviations of the surface from the target shape can be determined with high precision.
Die Referenzwelle kann ebenfalls von dem diffraktiven Element erzeugt werden und eine sphärische oder ebene Wellenfront aufweisen. Dazu wird z.B. ein komplex codiertes CGH verwendet, welches sich überlagernd angeordnete diffraktive Strukturen zur gleichzeitigen Erzeugung der Prüfwelle und der Referenzwelle mit jeweils unterschiedlicher Ausbreitungsrichtung umfasst. Hierbei können jedoch punktuelle Strukturfehler am Beugungsmuster des komplexkodierten CGH zu Störreflexen führen, welche eine der beiden am jeweiligen Ort erzeugten Wellen wesentlich stärker betrifft als die andere. Dieses liegt insbesondere an den sehr unterschiedlichen diffraktiven Strukturen zur Erzeugung der jeweiligen asphärischen oder sphärischen bzw. ebenen Wellenfront. Die betroffene Welle weist eine Phasenstörung auf, welche zu Verfälschungen im Interferenzmuster und somit zu Fehlern bei der Bestimmung der Oberflächenform führen kann. The reference wave can also be generated by the diffractive element and have a spherical or flat wave front. For example, a complex coded CGH is used, which includes superimposed diffractive structures for the simultaneous generation of the test wave and the reference wave, each with a different direction of propagation. However, selective structural errors in the diffraction pattern of the complex-coded CGH can lead to interference reflections, which affect one of the two waves generated at the respective location much more strongly than the other. This is due in particular to the very different diffractive structures for generating the respective aspherical or spherical or flat wavefront. The affected wave has a phase disorder, which can lead to distortions in the interference pattern and thus to errors in determining the surface shape.
Es wurde daher vorgeschlagen, eine Referenzwelle mit einer zur Prüfwelle sehr ähnlichen oder identischen Wellenfront zu verwenden und diese nicht vom diffraktiven Element sondern mittels eines auch als Matrize bezeichneten Referenzelements zu erzeugen. Die vom diffraktiven Element erzeugte Prüfwelle mit einer an die Solloberfläche angepassten Wellenfront durchläuft zunächst das optisch durchlässige Referenzelement mit einer ebenfalls an die Solloberfläche angepassten Grenzfläche als Referenzfläche. An der Referenzfläche wird ein Anteil der Prüfwelle als Referenzwelle reflektiert, während ein anderer Anteil zum Prüfling weiterläuft und von der zu vermessenden Oberfläche zurückreflektiert wird. Die reflektierte Prüfwelle durchläuft erneut das Referenzelement und trifft zusammen mit der Referenzwelle auf eine Erfassungsebene eines Detektors. Aus dem so erzeugten und erfassten Interferenzmuster lässt sich eine Abweichung der Oberfläche von der Solloberfläche sehr genau bestimmen. Eventuelle Störreflexe des diffraktiven Elements betreffen dabei die Prüfwelle und die Referenzwelle gleichermaßen und führen somit nicht zu Fehlern im Interferenzmuster. It was therefore proposed to use a reference wave with a wave front that is very similar or identical to the test wave and to generate this not from the diffractive element but by means of a reference element, also known as a matrix. The test wave generated by the diffractive element with a wave front adapted to the target surface first passes through the optically transparent reference element with an interface also adapted to the target surface as a reference surface. A portion of the test wave is reflected at the reference surface as a reference wave, while another portion continues to the test object and is reflected back from the surface to be measured. The reflected test wave passes through the reference element again and, together with the reference wave, hits a detection plane of a detector. From the interference pattern generated and recorded in this way, a deviation of the surface from the target surface can be determined very precisely. Any interference reflections from the diffractive element affect the test wave and the reference wave equally and therefore do not lead to errors in the interference pattern.
Ein Problem bei einer solchen interferometrischen Messvorrichtung besteht jedoch darin, dass die Referenzfläche des Referenzelements sehr formstabil gegenüber Temperaturschwankungen sein muss. Bereits kleine Formabweichungen von der Sollreferenzfläche führen zu Messfehlern bei der Bestimmung der Oberflächenform des Prüflings. Es wird daher vorzugsweise ein Material mit geringer thermischer Ausdehnung für das Referenzelement verwendet. Materialien mit geringer thermischer Ausdehnung haben aber den Nachteil, dass sie optisch sehr inhomogen sind. Die Brechzahlinhomogenität kann um einen Faktor 1000 größer als bei Quarz sein. Da sowohl die Prüfwelle als auch die Referenzwelle das Material durchlaufen, hebt sich der Effekt bei einer perfekten Justage im Interferogramm auf. Bereits kleinste Fehler in der Justage des Prüflings gegenüber dem Referenzelements führen aber durch die Inhomogenität zu Messfehlern, welche eine Bestimmung der Oberflächenform des Prüflings bis in den Subnanometerbereich wesentlich erschweren oder unmöglich machen. However, one problem with such an interferometric measuring device is that the reference surface of the reference element is very dimensionally stable must be resistant to temperature fluctuations. Even small shape deviations from the target reference surface lead to measurement errors when determining the surface shape of the test specimen. A material with low thermal expansion is therefore preferably used for the reference element. However, materials with low thermal expansion have the disadvantage that they are optically very inhomogeneous. The refractive index inhomogeneity can be a factor of 1000 greater than with quartz. Since both the test wave and the reference wave pass through the material, the effect is canceled out if the adjustment is perfect in the interferogram. However, even the smallest errors in the adjustment of the test object relative to the reference element lead to measurement errors due to the inhomogeneity, which make it significantly more difficult or impossible to determine the surface shape of the test object down to the sub-nanometer range.
Zugrunde liegende Aufgabe Underlying task
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung bereitzustellen, womit die vorgenannten Probleme gelöst werden, und insbesondere die Messgenauigkeit bei einen Interferometer mit einem Referenzelement verbessert wird. It is an object of the invention to provide a method and a device with which the aforementioned problems are solved and, in particular, the measurement accuracy of an interferometer with a reference element is improved.
Erfindungsgemäße Lösung Solution according to the invention
Die vorgenannte Aufgabe kann erfindungsgemäß beispielsweise gelöst werden mit einem Verfahren zum Bearbeiten eines Referenzelements für ein zum Vermessen einer Oberflächenform eines Prüflings konfiguriertes Interferometer. Das Referenzelement ist bezüglich einer Messstrahlung des Interferometers durchlässig und weist eine erste Oberfläche auf, welche als Referenzfläche für die interfe- rometrische Vermessung des Prüflings dient. Das Verfahren umfasst ein Erzeugen eines ersten Interferogramms durch Überlagerung einer durch Reflexion an der Referenzfläche erzeugten ersten Messwelle mit einer durch Wechselwirkung mit einem Normprüfling erzeugten zweiten Messwelle. Weiterhin erfolgt ein Erzeugen eines zweiten Interferogramms durch Überlagerung der durch Reflexion an der Referenzfläche erzeugten ersten Messwelle mit einer dritten Messwelle, wobei die dritte Messwelle einen Strahlengang durchläuft, welcher sich von einem von der zweiten Messwelle durchlaufenen Strahlengang unterscheidet. Ferner umfasst das Verfahren ein Auswerten der Interferogramme und ein Bearbeiten der ersten Oberfläche des Referenzelements sowie einer der ersten Oberfläche entgegengesetzten weiteren Oberfläche des Referenzelements auf Grundlage des Auswertungsergebnisses. According to the invention, the aforementioned object can be achieved, for example, with a method for processing a reference element for an interferometer configured to measure a surface shape of a test object. The reference element is transparent to measuring radiation from the interferometer and has a first surface which serves as a reference surface for the interferometric measurement of the test object. The method includes generating a first interferogram by superimposing one by reflection The first measurement wave generated by the reference surface with a second measurement wave generated by interaction with a standard test specimen. Furthermore, a second interferogram is generated by superimposing the first measuring wave generated by reflection on the reference surface with a third measuring wave, the third measuring wave passing through a beam path which differs from a beam path passed through by the second measuring wave. The method further includes evaluating the interferograms and processing the first surface of the reference element as well as a further surface of the reference element opposite the first surface based on the evaluation result.
Das Referenzelement ist insbesondere für ein Interferometer zum Vermessen einer Oberfläche eines optischen Elements in der Mikrolithographie konfiguriert, beispielsweise zur Vermessung eines Spiegels einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit extrem ultravioletter (EUV-) Strahlung. Die verwendete EUV-Strahlung weist eine Wellenlänge von kleiner als 100 nm, insbesondere eine Wellenlänge von etwa 13,5 nm oder etwa 6,8 nm auf. The reference element is configured in particular for an interferometer for measuring a surface of an optical element in microlithography, for example for measuring a mirror of a projection exposure system for microlithography with extreme ultraviolet (EUV) radiation. The EUV radiation used has a wavelength of less than 100 nm, in particular a wavelength of approximately 13.5 nm or approximately 6.8 nm.
Das Referenzelement ist für die Messstrahlung durchlässig und kann auch als optische Matrize bezeichnet werden. Insbesondere ist das Referenzelement dazu konfiguriert, nur einen Teil der Intensität der Messstrahlung zu absorbieren, beispielsweise bis zu 80% oder bis zu 60% der Intensität der Messstrahlung. Das heißt, das Referenzelement ist ein für die Messstrahlung transmissives Element, wobei ein Teil der Intensität der Messstrahlung vom Referenzelement absorbiert werden kann. Ein Teil der nicht-absorbierten bzw. durch das Material des Referenzelements durchgelassenen Intensität wird als erste Messwelle an der ersten Oberfläche bzw. Referenzoberfläche des Referenzelements reflektiert. Dabei kann der reflektierte Teil zum Beispiel nur ungefähr der 4%-ige Anteil der nicht-absorbierten Intensität sein. Gemäß einer Ausführungsform durchläuft die Messstrahlung als Prüfwelle das Referenzelement, wobei ein Anteil der Prüfwelle an der ersten Oberfläche als erste Messwelle reflektiert wird, während ein nicht reflektierter Anteil der Prüfwelle hinter dem Referenzelement auf den Normprüfling trifft und von diesem als zweite Messwelle reflektiert wird. Das Referenzelement weist nach einer weiteren Ausführungsform eine maximale Dicke oder optische Durchgangslänge von mindestens 200 mm auf. The reference element is transparent to the measuring radiation and can also be referred to as an optical matrix. In particular, the reference element is configured to absorb only a portion of the intensity of the measurement radiation, for example up to 80% or up to 60% of the intensity of the measurement radiation. This means that the reference element is an element that is transmissive for the measurement radiation, with part of the intensity of the measurement radiation being able to be absorbed by the reference element. A part of the intensity that is not absorbed or transmitted through the material of the reference element is reflected as a first measurement wave on the first surface or reference surface of the reference element. The reflected part can, for example, only be approximately 4% of the unabsorbed intensity. According to one embodiment, the measuring radiation passes through the reference element as a test wave, with a portion of the test wave being reflected on the first surface as a first measuring wave, while a portion is not reflected portion of the test wave hits the standard test specimen behind the reference element and is reflected by it as a second measurement wave. According to a further embodiment, the reference element has a maximum thickness or optical passage length of at least 200 mm.
Der Normprüfling kann auch als Masterprüfling bezeichnet werden und ist ein Prüfling, dessen Oberfläche mit sehr hoher Genauigkeit einer Sollform entspricht. Diese Sollform kann der Sollform von Prüflingen entsprechen, welche mit dem Referenzelement nach dessen Bearbeitung vermessen werden. Die Herstellung des Masterprüflings erfolgt insbesondere unter Verwendung von aus dem Stand der Technik bekannten, oft sehr aufwändigen Messverfahren zur hochgenauen Vermessung der Oberflächenform. Diese Messverfahren können beispielsweise die Verwendung eines mehrfach kodierten diffraktiven optischen Elements umfassen, mit welchem nicht nur eine Prüflingswelle und eine Referenzwelle, sondern auch Kalibierwellen zur hochgenauen Charakterisierung von Fehlern im Beugungsmuster des diffraktiven optischen Elements erzeugt werden können. Die Vermessung kann dabei im Hochvakuum oder in einem Vakuumbereich mit niedrigerem Druck erfolgen. Ein derartiges, mehrfach kodiertes diffraktives optisches Element in Gestalt eines vierfach kodierten CGHs zu Erzeugung von zwei Kalibrierwellen ist z.B. in US 10,337,850 B2 beschrieben. Analog dazu kann auch ein fünffach kodiertes CGH zum Einsatz kommen, mit dem drei Kalibrierwellen erzeugt werden können. The standard test specimen can also be referred to as a master test specimen and is a test specimen whose surface corresponds to a target shape with very high accuracy. This target shape can correspond to the target shape of test specimens which are measured with the reference element after it has been processed. The master test specimen is produced in particular using measurement methods known from the prior art, which are often very complex, for highly precise measurement of the surface shape. These measurement methods can, for example, include the use of a multiply coded diffractive optical element, with which not only a test object wave and a reference wave, but also calibration waves can be generated for the highly precise characterization of errors in the diffraction pattern of the diffractive optical element. The measurement can be carried out in a high vacuum or in a vacuum area with lower pressure. Such a multiply coded diffractive optical element in the form of a fourfold coded CGH for generating two calibration waves is described, for example, in US 10,337,850 B2. Similarly, a five-fold coded CGH can also be used, with which three calibration waves can be generated.
Das Kalibrierelement ist beispielsweise als sphärischer oder ebener Spiegel ausgebildet und kann auch als interne Referenz bezeichnet werden. Nach einer Ausführungsform der Erfindung durchläuft die Messstrahlung als Prüfwelle einen Strahlenteiler, welcher einen Anteil der Prüfwelle zum Referenzelement und einen anderen Anteil zum Kalibrierelement passieren lässt. Beim Referenzelement durchläuft der Anteil der Prüfwelle zunächst das Referenzelement und wird dann von der Referenzfläche als erste Messwelle reflektiert. Der andere Anteil der Prüfwelle wird von dem Kalibrierelement als dritte Messwelle reflektiert. Das Auswerten der Interferogramme erfolgt vorzugsweise mit bekannten computergestützten Rechenverfahren oder Simulationen. Dabei werden beispielsweise eine Abweichung der Referenzfläche von einer Sollfläche, der Einfluss von optischen Inhomogenitäten im Referenzelement auf dessen optische Eigenschaften, weitere optische Eigenschaften des Referenzelements oder eine beliebige Kombination dieser Merkmale ermittelt. Die Bearbeitung des Referenzelements kann insbesondere mit Vorrichtungen und Verfahren zur mechanischen Abtragung von Material an optischen Oberflächen durchgeführt werden, wie sie zum Beispiel bei der Herstellung von intrinsisch korrigierten Asphären (ICA) verwendet werden. Solche Abtragungsvorrichtungen benutzen zum Beispiel einen lonenstrahl zum Einarbeiten von beliebigen Korrekturprofilen in ein optisches Element. The calibration element is designed, for example, as a spherical or flat mirror and can also be referred to as an internal reference. According to one embodiment of the invention, the measuring radiation passes through a beam splitter as a test wave, which allows a portion of the test wave to pass to the reference element and another portion to the calibration element. With the reference element, the portion of the test wave first passes through the reference element and is then reflected by the reference surface as the first measurement wave. The other portion of the test wave is reflected by the calibration element as a third measurement wave. The interferograms are preferably evaluated using known computer-aided calculation methods or simulations. For example, a deviation of the reference surface from a target surface, the influence of optical inhomogeneities in the reference element on its optical properties, further optical properties of the reference element or any combination of these features are determined. The processing of the reference element can be carried out in particular with devices and methods for the mechanical removal of material on optical surfaces, such as those used in the production of intrinsically corrected aspheres (ICA). Such removal devices use, for example, an ion beam to incorporate any correction profiles into an optical element.
Durch die erfindungsgemäße Lösung können Fehler bei der interferometrischen Vermessung des Prüflings vermieden werden, die darauf zurückzuführen sind, dass das Material des Referenzelements optisch inhomogen ist und damit eine hohe Brechzahlinhomogenität aufweist. Darunter fallen unter anderem Retrace- Fehler sowie Fehler, die dadurch verursacht werden, dass sich die Auftreffunkte der Strahlen einer Prüfwelle bei der interferometrischen Vermessung durch die Brechzahlinhomogenitäten verschieben, insbesondere verursacht durch leichte Verkippung des Prüflings relativ zum Referenzelement bei der interferometrischen Vermessung. The solution according to the invention makes it possible to avoid errors in the interferometric measurement of the test specimen that are due to the fact that the material of the reference element is optically inhomogeneous and therefore has a high refractive index inhomogeneity. These include, among other things, retrace errors and errors that are caused by the impact points of the beams of a test wave being shifted during the interferometric measurement due to the refractive index inhomogeneities, in particular caused by slight tilting of the test specimen relative to the reference element during the interferometric measurement.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird sowohl die erste Oberfläche als auch eine der ersten Oberfläche entgegengesetzte weitere Oberfläche des Referenzelements auf Grundlage des Auswertungsergebnisses bearbeitet. Die erste Oberfläche kann auch als Vorderseite oder Referenzoberfläche und die weitere Oberfläche als Rückseite des Referenzelements bezeichnet werden. Beispielsweise ist das Referenzelement derart konfiguriert und angeordnet, dass Messstrahlung als Prüfwelle durch die weitere Oberfläche in das Referenzelement eintritt, an der ersten Oberfläche teilweise als erste Messwelle reflektiert wird, und die erste Messwelle durch die weitere Oberfläche wieder aus dem Referenzelement austritt. Somit beeinflussen sowohl eine Bearbeitung der ersten Oberfläche als auch eine Bearbeitung der weiteren Oberfläche die optischen Eigenschaften des Referenzelements bezüglich der ersten Messwelle und eventuell auch einer weiteren von einem Prüfling kommende Messwelle. According to the method according to the invention, both the first surface and a further surface of the reference element opposite the first surface are processed on the basis of the evaluation result. The first surface can also be referred to as the front or reference surface and the further surface as the back of the reference element. For example, the reference element is configured and arranged in such a way that measurement radiation enters the reference element as a test wave through the further surface, is partially reflected on the first surface as a first measurement wave, and the first measuring wave emerges from the reference element through the further surface. Thus, both machining of the first surface and machining of the further surface influence the optical properties of the reference element with respect to the first measuring wave and possibly also a further measuring wave coming from a test object.
Gemäß einer Ausführungsform durchlaufen sowohl die erste Messwelle als auch die zweite Messwelle das Referenzelement und die dritte Messwelle wird durch Wechselwirkung mit einem Kalibrierelement erzeugt, wobei die dritte Messwelle das Referenzelement nicht durchläuft. According to one embodiment, both the first measurement wave and the second measurement wave pass through the reference element and the third measurement wave is generated by interaction with a calibration element, wherein the third measurement wave does not pass through the reference element.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die dritte Messwelle ebenfalls durch Wechselwirkung mit dem Normprüfling erzeugt, wobei der Normprüfling bei der Erzeugung der dritten Messwelle eine andere Kippstellung aufweist als bei der Erzeugung der zweiten Messwelle. According to a further embodiment, the third measurement wave is also generated by interaction with the standard test specimen, the standard test specimen having a different tilting position when the third measurement wave is generated than when the second measurement wave is generated.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die erste Oberfläche des Referenzelements auf Grundlage eines Auswertungsergebnisses des ersten Interfero- gramms bearbeitet. Das erste Interferogramm entsteht durch Überlagerung der von der ersten Oberfläche bzw. Referenzfläche reflektierten ersten Messwelle mit der zweiten Messwelle, welche durch Wechselwirkung mit dem Normprüfling, z.B. durch Reflexion an der Oberfläche des Normprüflings, erzeugt wird. Somit lässt sich mit Hilfe des ersten Interferogramms eine Abweichung der ersten Oberfläche des Referenzelements von der genau bekannten Oberfläche des Normprüflings bestimmten. Insbesondere erfolgt auf Grundlage des Auswertungsergebnisses eine Bearbeitung der ersten Oberfläche des Referenzelements zur Anpassung an eine Solloberfläche. Als Solloberfläche wird beispielsweise die Oberfläche des Normprüflings oder die Wellenfront der Messstrahlung am Ort der Referenzfläche des Referenzelements verwendet. According to a further embodiment, the first surface of the reference element is processed based on an evaluation result of the first interferogram. The first interferogram is created by superimposing the first measurement wave reflected from the first surface or reference surface with the second measurement wave, which is generated by interaction with the standard test object, for example by reflection on the surface of the standard test object. Thus, with the aid of the first interferogram, a deviation of the first surface of the reference element from the precisely known surface of the standard test specimen can be determined. In particular, based on the evaluation result, the first surface of the reference element is processed to adapt it to a target surface. For example, the surface of the standard test specimen or the wavefront of the measurement radiation at the location of the reference surface of the reference element is used as the target surface.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die weitere Oberfläche des Referenzelements auf Grundlage eines Auswertungsergebnisses des zweiten Interferogramms bearbeitet. Das zweite Interferogramm entsteht durch Überlagerung der von der ersten Oberfläche bzw. Referenzfläche reflektierten ersten Messwelle mit der dritten Messwelle, welche als interne Referenz durch Wechselwirkung mit dem Kalibrierelement, z.B. durch Reflexion an der Oberfläche des Kalibrierelements, erzeugt wird. Dabei hat die erste Messwelle im Gegensatz zur dritten Messwelle das Referenzelement durchlaufen. Mit Hilfe des zweiten Interferogramms lassen sich somit optische Eigenschaften des Referenzelements bestimmen, welche die erste Messwelle beim Durchlaufen des Referenzelements beeinträchtigen. Insbesondere erfolgt auf Grundlage des Auswertungsergebnisses eine Bearbeitung der weiteren Oberfläche des Referenzelements zur Kompensation von optischen Inhomogenitäten im Referenzelement, wie z.B. Brechzahlinhomogenitäten. According to a further embodiment, the further surface of the reference element is based on an evaluation result of the second Interferogram processed. The second interferogram is created by superimposing the first measurement wave reflected from the first surface or reference surface with the third measurement wave, which is generated as an internal reference by interaction with the calibration element, for example by reflection on the surface of the calibration element. In contrast to the third measurement wave, the first measurement wave passed through the reference element. With the help of the second interferogram, optical properties of the reference element can be determined, which affect the first measurement wave as it passes through the reference element. In particular, based on the evaluation result, the further surface of the reference element is processed to compensate for optical inhomogeneities in the reference element, such as refractive index inhomogeneities.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform weist das Referenzelement ein Material geringer thermischer Ausdehnung mit einem mittleren thermischen Ausdehnungskoeffizienten im Temperaturbereich von 5°C bis 35°C von betragsmäßig höchstens 200x1 O’6 K’1 auf. Das heißt, der thermische Ausdehnungskoeffizient beträgt im genannten Temperaturbereich mindestens -200x10’6 K’1 und höchstens +200x1 O’6 K’1. Insbesondere weist das Material einen mittleren thermischen Ausdehnungskoeffizienten von betragsmäßig höchstens 50x1 O’6 K’1 im genannten Temperaturbereich auf. Beispielsweise enthält das Material geringer thermischer Ausdehnung ein Silikatglas, wie etwa ULE®-Glas. ULE®-Glas steht für „Ultra Low Expansion“-Glas und ist ein mit dem Corning Code 2972 gekennzeichnetes Produkt der Firma Corning, Inc. Alternativ oder zusätzlich kann das Silikatglas aus Zerodur®-Glas, einem Produkt der Firma Schott, bestehen. Mit der geringen thermischen Ausdehnung wird eine hohe thermische Stabilität der Referenzoberfläche des Referenzelements erreicht. In an embodiment according to the invention, the reference element has a material of low thermal expansion with an average coefficient of thermal expansion in the temperature range from 5°C to 35°C of at most 200x1 O' 6 K' 1 . This means that the coefficient of thermal expansion in the temperature range mentioned is at least -200x10' 6 K' 1 and at most +200x1 O' 6 K' 1 . In particular, the material has an average coefficient of thermal expansion of at most 50x1 O' 6 K' 1 in the temperature range mentioned. For example, the low thermal expansion material includes a silicate glass, such as ULE® glass. ULE® glass stands for “Ultra Low Expansion” glass and is a product from Corning, Inc. marked with the Corning Code 2972. Alternatively or additionally, the silicate glass can consist of Zerodur® glass, a product from Schott. With the low thermal expansion, a high thermal stability of the reference surface of the reference element is achieved.
Gemäß einer Ausführungsform nach der Erfindung weist die erste Oberfläche des Referenzelements eine nicht-sphärische Form auf. Die erste Oberfläche wird auch als Referenzoberfläche bezeichnet und kann insbesondere einer nicht- sphärischen Oberfläche des Normprüflings oder einer nicht-sphärischen Solloberfläche eines Prüflings entsprechen. Unter einer nicht-sphärischen Fläche ist hier eine asphärische Fläche oder eine Freiformfläche zu verstehen. Unter einer asphärischen Fläche ist eine rotationssymmetrische Fläche zu verstehen, die von jeder beliebigen Sphäre um mindestens 0,05 mm, insbesondere um mindestens 0,1 mm, mindestens 1 mm oder mindestens 5 mm abweicht. Eine derartige asphärische Fläche wird in diesem Text auch als rotationssymmetrische Asphäre oder einfach nur als Asphäre bezeichnet. Unter einer Freiformfläche ist eine Form mit Abweichung von jeder beliebigen rotationssymmetrischen Asphäre von mindestens 5 pm, insbesondere mindestens 10 pm, zu verstehen. Weiterhin weicht die Freiformfläche von jeder beliebigen Sphäre um mindestens 0,05 mm, insbesondere um mindestens 0,1 mm, mindestens 1 mm oder mindestens 5 mm ab. According to an embodiment of the invention, the first surface of the reference element has a non-spherical shape. The first surface is also referred to as a reference surface and can in particular be a non- correspond to the spherical surface of the standard test specimen or a non-spherical target surface of a test specimen. A non-spherical surface here means an aspherical surface or a free-form surface. An aspherical surface is to be understood as meaning a rotationally symmetrical surface that deviates from any sphere by at least 0.05 mm, in particular by at least 0.1 mm, at least 1 mm or at least 5 mm. Such an aspherical surface is also referred to in this text as a rotationally symmetrical asphere or simply as an asphere. A free-form surface is to be understood as meaning a shape with a deviation from any rotationally symmetrical asphere of at least 5 pm, in particular at least 10 pm. Furthermore, the free-form surface deviates from any sphere by at least 0.05 mm, in particular by at least 0.1 mm, at least 1 mm or at least 5 mm.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung werden die erste Messwelle und die zweite Messwelle aus einer Prüfwelle erzeugt, deren Wellenfront an eine nicht-sphärische Sollform der Oberfläche des Normprüflings angepasst ist. Insbesondere weicht die Wellenfront der Prüfwelle am Ort der Oberfläche des Normprüflings nur unwesentlich von der Sollform ab. Beispielsweise weicht die Wellenfront der Prüfwelle um weniger als 1 mm oder um weniger als 100 pm von der Sollform ab. Somit wird die Prüfwelle beim Normprüfling im Wesentlichen ohne Richtungsänderung in sich zurückreflektiert. Die Anpassung der Wellenfront der Prüfwelle an die Sollform erfolgt vorzugsweise mittels eines diffraktiven optischen Elements. Das diffraktive optische Element ist zum Beispiel als computergeneriertes Hologramm (CGH) mit einem entsprechend ausgebildeten Beugungsmuster zum Erzeugen der oben beschriebenen Wellenfront konfiguriert. According to a further embodiment of the invention, the first measurement wave and the second measurement wave are generated from a test wave whose wave front is adapted to a non-spherical target shape of the surface of the standard test specimen. In particular, the wave front of the test wave at the location of the surface of the standard test specimen only deviates insignificantly from the target shape. For example, the wavefront of the test wave deviates from the target shape by less than 1 mm or less than 100 pm. This means that the test wave in the standard test specimen is essentially reflected back into itself without changing direction. The wavefront of the test wave is adapted to the desired shape preferably by means of a diffractive optical element. The diffractive optical element is configured, for example, as a computer-generated hologram (CGH) with a correspondingly designed diffraction pattern to generate the wavefront described above.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Erfindung erfolgt für ein Erzeugen des zweiten Interferogramms ein Öffnen einer Verschlusseinrichtung für die dritte Messwelle. Insbesondere lässt die geöffnete Verschlusseinrichtung die vom Kalibrierelement kommende dritte Messwelle passieren, während bei geschlossener Verschlusseinrichtung der Strahlengang nach dem Kalibrierelement für die dritte Messwelle blockiert wird. Nach einem Erfassen des zweiten Interfero- gramms kann ein Schließen des Verschlusselements erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann mit der Verschlusseinrichtung auch ein Durchlässen oder Blockieren der Messstrahlung vor dem Kalibrierelement durchgeführt werden. Die Verschlusseinrichtung ist beispielsweise als Shutter konfiguriert. Zusätzlich zum Öffnen der Verschlusseinrichtung kann ein Entfernen des Normprüflings aus dem Strahlengang der Messstrahlung oder ein Schließen einer weiteren Verschlusseinrichtung zum Blockieren der zweiten Messwelle erfolgen. Somit wird bei der Erzeugung des zweiten Interferogramms durch Überlagerung der ersten und dritten Messwelle eine Interferenz mit der zweiten Messwelle verhindert. In an embodiment of the invention according to the invention, a closure device for the third measuring shaft is opened in order to generate the second interferogram. In particular, the opened closure device leaves the The third measuring wave coming from the calibration element passes through, while when the shutter device is closed, the beam path after the calibration element for the third measuring wave is blocked. After the second interferogram has been detected, the closure element can be closed. Alternatively or additionally, the closure device can also be used to pass through or block the measuring radiation in front of the calibration element. The closure device is configured, for example, as a shutter. In addition to opening the closure device, the standard test specimen can be removed from the beam path of the measuring radiation or a further closure device can be closed to block the second measurement wave. Thus, when generating the second interferogram, interference with the second measurement wave is prevented by superimposing the first and third measurement waves.
Gemäß einer Ausführungsform nach der Erfindung erfolgt ein abschließendes Erzeugen und Auswerten von Interferogrammen, wobei das Ergebnis als Kalibrierabweichung für eine Messung eines Prüflings gespeichert wird. Insbesondere wird zunächst das Erzeugen und Auswerten der Interferogramme und das Bearbeiten von Oberflächen des Referenzelements auf Grundlage des Auswertungsergebnisses iterativ durchgeführt. Mit der Kalibrierabweichung wird bei einer Messung eines Prüflings zum Beispiel eine Abweichung der Referenzoberfläche des Referenzelements von einer Sollform zusammen mit dem Einfluss von optischen Inhomogenitäten des Referenzelements auf Messwellen beim Durchlaufen des Referenzelements berücksichtigt. According to one embodiment of the invention, interferograms are finally generated and evaluated, with the result being saved as a calibration deviation for a measurement of a test object. In particular, the generation and evaluation of the interferograms and the processing of surfaces of the reference element are initially carried out iteratively based on the evaluation result. When measuring a test object, the calibration deviation takes into account, for example, a deviation of the reference surface of the reference element from a target shape together with the influence of optical inhomogeneities of the reference element on measuring shafts as they pass through the reference element.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird anschließend anstelle des Normprüflings ein Prüfling angeordnet und mittels eines Erzeugens und Auswertens eines Interferogramms eine Abweichung einer Oberfläche des Prüflings von einer Solloberfläche ermittelt. Ein solches Vermessen von Prüflingen kann unmittelbar nach der Bearbeitung des Referenzelements bzw. der Speicherung der Kalibrierabweichungen erfolgen. Vorzugsweise wird der Prüfling an der gleichen Position und Ausrichtung wie der Normprüfling in dem Interferometer angeordnet und ein Interferogramm erfasst, welches bei der Überlagerung einer durch Reflexion an der Referenzfläche erzeugten Messwelle mit einer durch Wechselwirkung mit dem Prüfling erzeugten Messwelle gebildet wird. According to a further embodiment, a test object is then arranged instead of the standard test object and a deviation of a surface of the test object from a target surface is determined by generating and evaluating an interferogram. Such measurement of test items can take place immediately after the reference element has been processed or the calibration deviations have been saved. Preferably, the test specimen is arranged at the same position and orientation as the standard test specimen in the interferometer and an interferogram is recorded, which occurs when superimposed on a by reflection The measuring wave generated by the reference surface is formed with a measuring wave generated by interaction with the test object.
Die vorgenannte Aufgabe kann weiterhin beispielsweise gelöst werden mit einer Vorrichtung zum Bearbeiten eines Referenzelements für ein zum Vermessen einer Oberflächenform eines Prüflings konfiguriertes Interferometer, wobei das Referenzelement bezüglich einer Messstrahlung des Interferometers durchlässig ist und eine erste Oberfläche aufweist, welche als Referenzfläche für die inter- ferometrische Vermessung des Prüflings dient. Die Vorrichtung umfasst einen Normprüfling mit einer Normoberfläche sowie ein Erfassungsmodul zum Erfassen eines ersten Interferogramms, welches durch Überlagerung einer durch Reflexion an der Referenzfläche erzeugten ersten Messwelle mit einer durch Wechselwirkung mit der Normoberfläche erzeugten zweiten Messwelle gebildet wird. Das Erfassungsmodul ist weiterhin zum Erfassen eines zweiten Interferogramms konfiguriert, welches durch Überlagerung der durch Reflexion an der Referenzfläche erzeugten ersten Messwelle mit einer dritten Messwelle gebildet wird, wobei die dritte Messwelle einen Strahlengang durchläuft, welcher sich von einem von der zweiten Messwelle durchlaufenen Strahlengang unterscheidet. Die Vorrichtung enthält ferner eine Auswerteinrichtung zum Auswerten der Inter- ferogramme und eine Bearbeitungsvorrichtung zum Bearbeiten mindestens der ersten Oberfläche des Referenzelements auf Grundlage des Auswertungsergebnisses. Die Normoberfläche entspricht insbesondere mit hoher Genauigkeit einer Sollform. The aforementioned task can further be solved, for example, with a device for processing a reference element for an interferometer configured to measure a surface shape of a test object, the reference element being transparent to a measuring radiation of the interferometer and having a first surface which serves as a reference surface for the interferometric Measurement of the test specimen is used. The device comprises a standard test specimen with a standard surface and a detection module for detecting a first interferogram, which is formed by superimposing a first measurement wave generated by reflection on the reference surface with a second measurement wave generated by interaction with the standard surface. The detection module is further configured to detect a second interferogram, which is formed by superimposing the first measurement wave generated by reflection on the reference surface with a third measurement wave, the third measurement wave passing through a beam path which differs from a beam path passed through by the second measuring wave. The device further contains an evaluation device for evaluating the interferograms and a processing device for processing at least the first surface of the reference element based on the evaluation result. In particular, the standard surface corresponds to a target shape with a high level of accuracy.
Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung ist eine Verschlusseinrichtung im Strahlengang der dritten Messwelle zum Blockieren oder Durchlässen der dritten Messwelle angeordnet. Die Verschlusseinrichtung ist beispielsweise als Shutter ausgebildet und lässt die dritte Messwelle vorzugsweise nur während einer Erfassung des zweiten Interferogramms passieren. Eine andere Ausführungsform umfasst eine weitere Verschlusseinrichtung zum Durchlässen oder Blockieren der zweiten Messwelle. Diese Verschlusseinrichtung lässt die zweite Messwelle vom Normprüfling beispielsweise nur während einer Erfassung des ersten Interfero- gramms passieren. According to one embodiment of the device, a closure device is arranged in the beam path of the third measuring wave for blocking or allowing the third measuring wave to pass through. The closure device is designed, for example, as a shutter and preferably only allows the third measurement wave to pass while the second interferogram is being detected. Another embodiment includes a further closure device for allowing or blocking the second measuring shaft. This closure device releases the second measuring shaft For example, the standard test specimen can only pass during the acquisition of the first interferogram.
Die bezüglich der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen, Ausführungsbeispiele bzw. Ausführungsvarianten, etc. des erfindungsgemäßen Verfahrens angegebenen Merkmale können entsprechend auf die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bearbeiten eines Referenzelements übertragen werden und umgekehrt. Diese und andere Merkmale der erfindungsgemäßen Ausführungsformen werden in der Figurenbeschreibung und den Ansprüchen erläutert. Die einzelnen Merkmale können entweder separat oder in Kombination als Ausführungsformen der Erfindung verwirklicht werden. Weiterhin können sie vorteilhafte Ausführungsformen beschreiben, die selbstständig schutzfähig sind und deren Schutz ggf. erst während oder nach Anhängigkeit der Anmeldung beansprucht wird. The features specified with regard to the above-listed embodiments, exemplary embodiments or embodiment variants, etc. of the method according to the invention can be transferred accordingly to the device according to the invention for processing a reference element and vice versa. These and other features of the embodiments according to the invention are explained in the description of the figures and the claims. The individual features can be implemented either separately or in combination as embodiments of the invention. Furthermore, they can describe advantageous embodiments that are independently protectable and whose protection may only be claimed during or after the application is pending.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Die vorstehenden, sowie weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung werden in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung beispielhafter erfindungsgemäßer Ausführungsbeispiele bzw. Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte schematische Zeichnung veranschaulicht. Es zeigt: The above and further advantageous features of the invention are illustrated in the following detailed description of exemplary embodiments or embodiments according to the invention with reference to the attached schematic drawing. It shows:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Bearbeiten eines Referenzelements zusammen mit einem Ausführungsbeispiel einer entsprechenden Vorrichtung in einer schematischen Veranschaulichung. Fig. 1 shows an exemplary embodiment of the method for processing a reference element together with an exemplary embodiment of a corresponding device in a schematic illustration.
Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Bearbeiten eines Referenzelements zusammen mit einem weiteren Ausführungsbeispiel einer entsprechenden Vorrichtung in einer schematischen Veranschaulichung, Fig. 3 eine Veranschaulichung von Strahlengängen einer Prüfwelle sowie einer Referenzwelle bei einer Vermessung einer Oberflächenform eines Prüflings unter Verwendung des mittels des Verfahrens gemäß Fig. 1 bearbeiteten Referenzelements, sowie 2 shows a further exemplary embodiment of the method for processing a reference element together with a further exemplary embodiment of a corresponding device in a schematic illustration, 3 shows an illustration of beam paths of a test wave and a reference wave when measuring a surface shape of a test object using the reference element processed using the method according to FIG. 1, and
Fig. 4 eine Veranschaulichung von Strahlengängen einer Prüfwelle sowie einer Referenzwelle bei einer Vermessung einer Oberflächenform eines Prüflings unter Verwendung des mittels des Verfahrens gemäß Fig. 2 bearbeiteten Referenzelements. 4 shows an illustration of beam paths of a test wave and a reference wave when measuring a surface shape of a test object using the reference element processed using the method according to FIG. 2.
Detaillierte Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsbeispiele Detailed description of exemplary embodiments of the invention
In den nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen bzw. Ausführungsformen oder Ausführungsvarianten sind funktionell oder strukturell einander ähnliche Elemente soweit wie möglich mit den gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen. Daher sollte zum Verständnis der Merkmale der einzelnen Elemente eines bestimmten Ausführungsbeispiels auf die Beschreibung anderer Ausführungsbeispiele oder die allgemeine Beschreibung der Erfindung Bezug genommen werden. In the exemplary embodiments or embodiments or embodiment variants described below, functionally or structurally similar elements are provided with the same or similar reference numerals as far as possible. Therefore, to understand the features of the individual elements of a particular embodiment, reference should be made to the description of other embodiments or the general description of the invention.
Fig. 1 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verfahren 10 sowie einer Vorrichtung 12 zum Bearbeiten eines Referenzelements 14. Das Referenzelement 14 wird in einem Interferometer zum Vermessen eines Prüflings verwendet und weist hierfür eine erste Oberfläche 16 auf, welche auch als Referenzfläche bezeichnet wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Referenzelement 14 zum Vermessen einer Oberfläche eines optischen Elements für die Mikrolithographie als Prüfling konfiguriert, beispielsweise zur Vermessung eines Spiegels einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit extrem ultravioletter (EUV-) Strahlung. Dabei weist die zur Belichtung verwendete EUV- Strahlung eine Wellenlänge von kleiner als 100 nm, insbesondere eine Wellenlänge von etwa 13,5 nm oder etwa 6,8 nm auf. Die Referenzfläche 16 des Referenzelements 14 soll weitestgehend einer Sollfläche des Prüflings entsprechen, also in diesem Beispiel einer nicht-sphärischen Solloberfläche eines EUV-Spiegels für die Mikrolithographie. Für eine hohe thermische Stabilität der Referenzfläche 16 enthält das Referenzelement 14 ein Material mit geringer thermischer Ausdehnung. Beispielsweise weist das Material einen mittleren thermischen Ausdehnungskoeffizienten von betragsmäßig höchstens 50x1 O’6 K’1 im Temperaturbereich von 5°C bis 35°C auf. Weiterhin ist das Material bzw. das Referenzelement 14 für eine verwendete Messstrahlung durchlässig. Das heißt, dass das Referenzelement 14 ungefähr nur 80% der Intensität der Messstrahlung absorbiert, wobei das Referenzelement 14 eine maximale Dicke oder optische Durchgangslänge von 200 mm oder mehr aufweisen kann. Das Referenzelement 14 kann somit auch als optische Matrize bezeichnet werden. Beim Einsatz des Referenzelements 14 in einem Interferometer zum Vermessen von Prüflingen durchlaufen Messwellen des Interferometers das Referenzelement 14. Fig. 1 shows schematically a first exemplary embodiment of a method 10 and a device 12 for processing a reference element 14. The reference element 14 is used in an interferometer for measuring a test object and has a first surface 16 for this purpose, which is also referred to as a reference surface. In this exemplary embodiment, the reference element 14 is configured for measuring a surface of an optical element for microlithography as a test specimen, for example for measuring a mirror of a projection exposure system for microlithography with extreme ultraviolet (EUV) radiation. The EUV radiation used for exposure has a wavelength of less than 100 nm, in particular a wavelength of approximately 13.5 nm or approximately 6.8 nm. The reference surface 16 of the reference element 14 should largely correspond to a target surface of the test object, i.e. in this example a non-spherical target surface of an EUV mirror for microlithography. For high thermal stability of the reference surface 16, the reference element 14 contains a material with low thermal expansion. For example, the material has an average thermal expansion coefficient of at most 50x1 O' 6 K' 1 in the temperature range from 5°C to 35°C. Furthermore, the material or the reference element 14 is transparent to the measurement radiation used. This means that the reference element 14 absorbs approximately only 80% of the intensity of the measurement radiation, whereby the reference element 14 can have a maximum thickness or optical passage length of 200 mm or more. The reference element 14 can therefore also be referred to as an optical matrix. When using the reference element 14 in an interferometer for measuring test objects, measuring waves of the interferometer pass through the reference element 14.
Die Vorrichtung 12 enthält neben dem Referenzelement 14 ein Beleuchtungsmodul 18 mit einer Strahlenquelle 20 und einem Wellenleiter 22 zum Bereitstellen einer für interferometrische Messungen ausreichend kohärenten Messstrahlung 24. Als Strahlenquelle 20 ist z.B. ein Laser, etwa ein Helium-Neon-Laser mit einer Wellenlänge von ungefähr 633 nm, vorgesehen. Die Messstrahlung 24 kann aber auch eine andere Wellenlänge im sichtbaren oder nicht sichtbaren Wellenlängenbereich elektromagnetischer Strahlung aufweisen. In alternativen Ausführungen kann anstelle des Wellenleiters 24 eine optische Anordnung mit Linsenelementen, Spiegelelementen oder dergleichen vorgesehen sein. In addition to the reference element 14, the device 12 contains an illumination module 18 with a radiation source 20 and a waveguide 22 for providing measuring radiation 24 that is sufficiently coherent for interferometric measurements. The radiation source 20 is, for example, a laser, for example a helium-neon laser with a wavelength of approximately 633 nm, provided. However, the measuring radiation 24 can also have a different wavelength in the visible or non-visible wavelength range of electromagnetic radiation. In alternative embodiments, an optical arrangement with lens elements, mirror elements or the like can be provided instead of the waveguide 24.
Weiterhin enthält die Vorrichtung 12 einen Strahlenteiler 26, einen Umlenkspiegel 28, ein diffraktives optisches Element 30 und einen Normprüfling 32. Das diffraktive optische Element 30 ist als computergeneriertes Hologramm (CGH) ausgebildet und umfasst diffraktive Strukturen, welche die Messstrahlung 24 in eine Prüfwelle 34 mit einer an eine nicht-sphärische Sollform einer Oberfläche 36 des Normprüflings 32 angepassten Wellenfront transformiert. Am Ort der Oberfläche 36 weicht die Wellenfront der Prüfwelle 34 somit nur unwesentlich von der Sollform ab. Die Oberfläche 36 des Normprüflings 32 entspricht mit hoher Genauigkeit der Sollform der später mit dem Referenzelement 14 zu vermessenden Prüflinge. Somit entspricht die Oberfläche 36 in diesem Ausführungsbeispiel mit hoher Genauigkeit der nicht-sphärischen Oberfläche eines zu vermessenden EUV-Spiegels. Furthermore, the device 12 contains a beam splitter 26, a deflection mirror 28, a diffractive optical element 30 and a standard test specimen 32. The diffractive optical element 30 is designed as a computer-generated hologram (CGH) and includes diffractive structures which transmit the measuring radiation 24 into a test wave 34 one to a non-spherical target shape of a surface 36 the wavefront adapted to the standard test specimen 32 is transformed. At the location of the surface 36, the wave front of the test wave 34 therefore only deviates insignificantly from the desired shape. The surface 36 of the standard test specimen 32 corresponds with high accuracy to the target shape of the test specimens to be measured later with the reference element 14. Thus, the surface 36 in this exemplary embodiment corresponds with high accuracy to the non-spherical surface of an EUV mirror to be measured.
Die Vorrichtung 12 enthält weiter ein Erfassungsmodul 38 mit einer Streulichtblende 40, einem Kollimator 42 und einem Detektor 44, z.B. einer digitalen Kamera, zum Erfassen von Interferogrammen, ein Kalibrierelement 46 mit einer Verschlusseinrichtung 48 als interne Referenz, eine Auswerteeinrichtung 50 zum Auswerten von erfassten Interferogrammen und eine Bearbeitungsvorrichtung 52 für das Referenzelement 14. Die Auswerteeinrichtung 50 umfasst einen Computer und verwendet computergestützte Rechenverfahren oder Simulationen zum Auswerten von Interferogrammen. Die Bearbeitungsvorrichtung 52 ist zur mechanischen Abtragung von Material der ersten Oberfläche 16 bzw. Referenzfläche und andere Oberflächen des Referenzelements 14 konfiguriert. Dazu verwendet die Bearbeitungsvorrichtung 52 zum Beispiel einen lonenstrahl. The device 12 further contains a detection module 38 with a lens hood 40, a collimator 42 and a detector 44, e.g. a digital camera, for detecting interferograms, a calibration element 46 with a shutter device 48 as an internal reference, an evaluation device 50 for evaluating detected interferograms and a processing device 52 for the reference element 14. The evaluation device 50 comprises a computer and uses computer-aided calculation methods or simulations to evaluate interferograms. The processing device 52 is configured for mechanical removal of material from the first surface 16 or reference surface and other surfaces of the reference element 14. For this purpose, the processing device 52 uses, for example, an ion beam.
Im Folgenden wird die Funktionsweise der Vorrichtung 12 und einzelner Komponenten der Vorrichtung 12 zusammen mit dem Verfahren 10 zum Bearbeiten des Referenzelements 14 beschrieben. The functionality of the device 12 and individual components of the device 12 together with the method 10 for processing the reference element 14 will be described below.
Zunächst erfolgt ein Erzeugen 60 und Erfassen eines ersten Interferogramms. Dazu wird das Referenzelement 14 in der Vorrichtung 12 beim Normprüfling 52 angeordnet. Dabei wird die erste Oberfläche 16 bzw. Referenzfläche des Referenzelements 14 auf die Oberfläche 36 des Normprüflings 32 gerichtet, während die der ersten Oberfläche 36 gegenüberliegende Rückseite des Referenzelements als weitere Oberfläche 62 zum diffraktiven optischen Element zeigt. Die genaue Positionierung des Referenzelements 14 in der Vorrichtung 12 kann mit Hilfe von in Fig. 1 nicht dargestellten Justage-Elementen erfolgen. An einer Austrittsöffnung des Wellenleiters 22 austretende Messstrahlung 24 trifft auf den Strahlenteiler 26. Ein Anteil der Messstrahlung 24 wird vom Strahlenteiler 26 in Richtung des als sphärischer Spiegel ausgebildeten Kalibrierelements 46 umgelenkt und von der geschlossenen Verschlusseinrichtung 48 blockiert. Ein anderer Anteil der Messstrahlung 24 läuft in Richtung des optionalen Umlenkspiegels 28 weiter und wird von diesem auf das diffraktive optische Element 30 gerichtet. Beim Durchlaufen des diffraktiven optischen Elements 30 wird die Messstrahlung 24 mit einer sphärischen Wellenfront in eine Prüfwelle 34 mit einer an die asphärische Oberfläche 36 des Normprüflings 32 angepassten Wellenfront transformiert. First, a first interferogram is generated 60 and detected. For this purpose, the reference element 14 is arranged in the device 12 at the standard test specimen 52. The first surface 16 or reference surface of the reference element 14 is directed towards the surface 36 of the standard test specimen 32, while the back of the reference element opposite the first surface 36 faces the diffractive optical element as a further surface 62. The exact positioning of the reference element 14 in the device 12 can be done with the help of adjustment elements not shown in FIG. Measuring radiation 24 emerging from an exit opening of the waveguide 22 strikes the beam splitter 26. A portion of the measuring radiation 24 is deflected by the beam splitter 26 in the direction of the calibration element 46 designed as a spherical mirror and blocked by the closed closure device 48. Another portion of the measuring radiation 24 continues in the direction of the optional deflection mirror 28 and is directed from it onto the diffractive optical element 30. When passing through the diffractive optical element 30, the measuring radiation 24 with a spherical wave front is transformed into a test wave 34 with a wave front adapted to the aspherical surface 36 of the standard test specimen 32.
Die Prüfwelle 34 tritt durch die Rückseite 62 des Referenzelements 14 in dieses ein. An der Vorderseite bzw. Referenzfläche 16 des Referenzelements 14 wird ein Anteil der Prüfwelle 34 als erste Messwelle 64 reflektiert, während ein anderer Anteil der Prüfwelle 34 zum Normprüfling 32 weiterläuft und von dessen Oberfläche 36 als zweite Messwelle 66 in sich zurückreflektiert wird. Sowohl die erste Messwelle 64 als auch die zweite Messwelle 66 passieren anschließend das Referenzelement 24 und werden beim Durchlaufen des diffraktiven optischen Elements 30 zurücktransformiert. Über den Umlenkspiegel 28 und den Strahlenteiler 26 treten beide Messwellen 64, 66 in das Erfassungsmodul 38 ein. In einer Erfassungsebene des Detektors 44 entsteht durch Überlagerung der ersten Messwelle 64 mit der zweiten Messwelle 66 das erste Interferogramm. The test shaft 34 enters the reference element 14 through the back 62. At the front or reference surface 16 of the reference element 14, a portion of the test wave 34 is reflected as a first measurement wave 64, while another portion of the test wave 34 continues to the standard test specimen 32 and is reflected back into itself from its surface 36 as a second measurement wave 66. Both the first measurement wave 64 and the second measurement wave 66 then pass through the reference element 24 and are transformed back as they pass through the diffractive optical element 30. Both measuring shafts 64, 66 enter the detection module 38 via the deflection mirror 28 and the beam splitter 26. In a detection plane of the detector 44, the first interferogram is created by superimposing the first measuring wave 64 with the second measuring wave 66.
Das erfasste erste Interferogramm wird dann von der Auswerteeinrichtung 50 ausgewertet. Der Prozess der Auswertung wird in Fig. 1 mit einem Pfeil 68 veranschaulicht. Da die erste Messwelle 64 an der Referenzfläche 16 des Referenzelements 14 und die zweite Messwelle 66 an der Oberfläche 36 des Normprüflings 32 reflektiert wurde, lassen sich aus dem ersten Interferogramm insbesondere Abweichungen der Referenzfläche 14 gegenüber der Oberfläche 36 des Normprüflings bestimmen. Mit Hilfe der Auswerteeinrichtung 50 wird somit eine Korrektur für die Referenzfläche 14 zur Anpassung an die Sollfläche ermittelt und an die Bearbeitungsvorrichtung 52 übergeben. The captured first interferogram is then evaluated by the evaluation device 50. The evaluation process is illustrated in FIG. 1 with an arrow 68. Since the first measurement wave 64 was reflected on the reference surface 16 of the reference element 14 and the second measurement wave 66 on the surface 36 of the standard test object 32, deviations of the reference surface 14 compared to the surface 36 of the standard test object can be determined from the first interferogram. With the help of the evaluation device 50, a correction for the reference surface 14 to adapt to the target surface is determined and transferred to the processing device 52.
Gemäß dem Verfahren 10 erfolgt weiterhin ein Erzeugen 70 und Erfassen eines zweiten Interferogramms. Dieses kann vor oder nach der Erzeugung 60 des ersten Interferogramms oder der Auswertung 68 des ersten Interferogramms durchgeführt werden. Zunächst wird das Verschlusselement 48 geöffnet und der Normprüfling 32 aus dem Strahlengang der Prüfwelle 34 entfernt. Alternativ kann vor dem Normprüfling 32 ein weiteres Verschlusselement im Strahlengang der Prüfwelle 34 geschlossen werden. Ein Anteil der vom Beleuchtungsmodul 18 kommenden Messstrahlung 24 wird nun am Strahlenteiler 26 in Richtung des Kalibrierelements 46 umgelenkt und von diesem als dritte Messwelle 72 zum Strahlenteiler 26 zurückreflektiert. Das Kalibrierelement 46 kann somit auch als interne Referenz bezeichnet werden. According to the method 10, a second interferogram is also generated 70 and detected. This can be carried out before or after the generation 60 of the first interferogram or the evaluation 68 of the first interferogram. First, the closure element 48 is opened and the standard test specimen 32 is removed from the beam path of the test shaft 34. Alternatively, a further closure element can be closed in front of the standard test specimen 32 in the beam path of the test shaft 34. A portion of the measuring radiation 24 coming from the lighting module 18 is now deflected at the beam splitter 26 in the direction of the calibration element 46 and reflected back from it as a third measuring wave 72 to the beam splitter 26. The calibration element 46 can therefore also be referred to as an internal reference.
Ein weiterer Anteil der Messstrahlung 24 läuft wie bei der Erzeugung 60 des ersten Interferogramms vom Strahlenteiler 26 über den Umlenkspiegel 28 und das diffraktive optische Element 30 zum Referenzelement 14, tritt in dieses ein und wird an der Referenzfläche 16 des Referenzelements 14 als erste Messwelle 64 reflektiert. Über das diffraktive optische Element 30 und den Umlenkspiegel 28 läuft die erste Messwelle 64 zurück zum Strahlenteiler 26 und tritt nun zusammen mit der dritten Messwelle 72 in das Erfassungsmodul 38 ein. Das durch die Überlagerung der ersten Messwelle 64 mit der dritten Messwelle 72 erzeugte zweite Interferogramm wird vom Detektor 44 erfasst und an die Auswerteeinrichtung 50 übergeben. As in the generation 60 of the first interferogram, a further portion of the measurement radiation 24 runs from the beam splitter 26 via the deflection mirror 28 and the diffractive optical element 30 to the reference element 14, enters it and is reflected on the reference surface 16 of the reference element 14 as the first measurement wave 64 . The first measuring wave 64 runs back to the beam splitter 26 via the diffractive optical element 30 and the deflection mirror 28 and now enters the detection module 38 together with the third measuring wave 72. The second interferogram generated by superimposing the first measuring wave 64 on the third measuring wave 72 is detected by the detector 44 and transferred to the evaluation device 50.
Anschließend erfolgt eine in Fig. 1 mit einem Pfeil 74 veranschaulichte Auswertung des zweiten Interferogramms durch die Auswerteeinrichtung 50. Wie aus der vorstehenden Erläuterung hervorgeht, durchläuft die zweite Messwelle 66 einen Strahlengang 67, welcher sich von der Oberfläche 36 des Normprüflings 32 über den Umlenkspiegel 28 sowie in Reflexion über den Strahlenteiler 26 bis hin zum Detektor 44 erstreckt. Die dritte Messwelle 72 durchläuft einen Strahlengang 73, welcher sich vom Kalibrierelement 46 im Durchtritt über den Strahlenteiler 26 bis hin zum Detektor 44 erstreckt. Damit unterscheidet sich der Strahlengang 67 der zweiten Messwelle 66 vom Strahlengang 73 der dritten Messwelle 72. The second interferogram is then evaluated by the evaluation device 50, illustrated in FIG as well as in reflection over the beam splitter 26 up to the detector 44 extends. The third measuring wave 72 passes through a beam path 73, which extends from the calibration element 46 in the passage over the beam splitter 26 to the detector 44. The beam path 67 of the second measuring shaft 66 therefore differs from the beam path 73 of the third measuring shaft 72.
Wegen der Unterschiedlichkeit der beiden Strahlengänge 67 und 73, insbesondere da die erste Messwelle 64 im Gegensatz zur dritten Messwelle 72 das Referenzelement 14 zweimal durchlaufen hat, können aus dem zweiten Interfer- ogramm insbesondere optische Eigenschaften des Referenzelements 14, wie beispielsweise lokale Brechzahlinhomogenitäten 76 oder andere Materialinhomogenitäten bestimmt werden. Mittels der Auswerteeinrichtung 50 wird somit eine Korrektur für die Rückseite 62 des Referenzelements 14 zur Kompensation der optischen Inhomogenitäten 76 bestimmt und an die Bearbeitungsvorrichtung 52 übergeben. Because of the differences between the two beam paths 67 and 73, in particular since the first measuring wave 64, in contrast to the third measuring wave 72, has passed through the reference element 14 twice, the second interferogram can be used to determine in particular optical properties of the reference element 14, such as local refractive index inhomogeneities 76 or others Material inhomogeneities can be determined. By means of the evaluation device 50, a correction for the back side 62 of the reference element 14 to compensate for the optical inhomogeneities 76 is thus determined and transferred to the processing device 52.
Schließlich erfolgt ein Bearbeiten 78 der Referenzfläche 14 bzw. ersten Oberfläche und ein Bearbeiten 80 der Rückseite 62 bzw. weiteren Oberfläche des Referenzelements 14 mit Hilfe der Bearbeitungsvorrichtung 52. Dabei erfolgt die Bearbeitung 78 der Referenzfläche 14 auf Grundlage der mittels des ersten Interferogramms bestimmten Korrektur zur Anpassung an die Sollfläche bzw. Oberfläche 36 des Normprüflings. Die Bearbeitung 80 der Rückseite 62 wird gemäß der mittels des zweiten Interferogramms bestimmten Korrektur zur Kompensation von Inhomogenitäten 76 im Material des Referenzelements 14 durchgeführt. Diese Nachbearbeitung von optischen Flächen wird auch als ICA (engl. intrinsic corrected asphere) bezeichnet. Finally, the reference surface 14 or first surface is processed 78 and the back side 62 or further surface of the reference element 14 is processed 80 with the aid of the processing device 52. The reference surface 14 is processed 78 on the basis of the correction determined by means of the first interferogram Adaptation to the target area or surface 36 of the standard test specimen. The processing 80 of the back side 62 is carried out according to the correction determined by means of the second interferogram to compensate for inhomogeneities 76 in the material of the reference element 14. This post-processing of optical surfaces is also known as ICA (intrinsically corrected asphere).
Die Erzeugung 60, 70 und Auswertung 68, 74 der beiden Interferogramme und die Bearbeitung 78, 80 der Oberflächen 16, 62 des Referenzelements 14 kann gemäß eines Ausführungsbeispiels iterativ mehrfach nacheinander ausgeführt werden. Auch kann nach einer abschließenden Bearbeitung 78, 80 der Oberflächen 16, 62 eine erneute Erzeugung 60, 70 und Auswertung 68, 74 von Inter- ferogrammen erfolgen, um eine Kalibrierabweichung für nachfolgende Vermessungen von Prüflingen mit einer Verwendung des Referenzelements 14 zu erhalten. Die Kalibrierabweichung kann beispielsweise bei der Auswertung von Messungen an Prüflingen berücksichtigt werden. According to one exemplary embodiment, the generation 60, 70 and evaluation 68, 74 of the two interferograms and the processing 78, 80 of the surfaces 16, 62 of the reference element 14 can be carried out iteratively several times one after the other. After a final processing 78, 80 of the surfaces 16, 62, a new generation 60, 70 and evaluation 68, 74 of interferograms can also take place in order to create a calibration deviation for subsequent measurements of test specimens using the reference element 14 receive. The calibration deviation can, for example, be taken into account when evaluating measurements on test specimens.
Mit den vorgenommenen Korrekturen kann das Referenzelement 14 nun trotz der Materialinhomogenitäten 76 als optische Matrize zur sehr genauen Vermessung von Prüflingen, z.B. von EUV-Spiegel, in einem Interferometer verwendet werden. Die Vorrichtung 12 lässt sich mit dem korrigierten Referenzelement 14 ebenfalls als ein solches Interferometer nutzen. Dazu muss das Verschlusselement 48 geschlossen sein und der Normprüfling 32 wird durch einen Prüfling 82 ersetzt, wie in Fig. 3 veranschaulicht. Analog zum ersten Interferogramm lässt sich aus dem nun erfassten Interferogramm sehr genau eine Abweichung der Oberfläche 84 des Prüflings 82 von der Referenzfläche 16 des Referenzelements 14 ermitteln. With the corrections made, the reference element 14 can now be used as an optical matrix for very precise measurement of test objects, for example EUV mirrors, in an interferometer despite the material inhomogeneities 76. The device 12 can also be used as such an interferometer with the corrected reference element 14. For this purpose, the closure element 48 must be closed and the standard test specimen 32 is replaced by a test specimen 82, as illustrated in FIG. 3. Analogous to the first interferogram, a deviation of the surface 84 of the test object 82 from the reference surface 16 of the reference element 14 can be determined very precisely from the interferogram now recorded.
Fig. 3 zeigt eine Teildarstellung der zur Oberflächenvermessung des Prüflings 82 verwendeten Vorrichtung 12 gemäß Fig. 1 , in der lediglich der das Referenzelement 14 sowie der anstelle des Normprüflings 32 angeordnete Prüfling 82 gezeigt ist. Fig. 3 dient der Veranschaulichung des Effekts der unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen Bearbeitung des Referenzelements 14 auf Strahlengänge, die bei der Vermessung der Oberfläche 84 des Prüflings 82 relevant sind. Die auf Grundlage des in Fig. 1 beschriebenen Messverfahrens erfolgte Bearbeitung der Rückseite 62 sowie der Referenzfläche 16 des Referenzelements 14 wird auch als erste Ausführungsform der Bearbeitung des Referenzelements 14 bezeichnet. 3 shows a partial representation of the device 12 according to FIG. 3 serves to illustrate the effect of the processing of the reference element 14 described with reference to FIG. 1 on beam paths that are relevant when measuring the surface 84 of the test specimen 82. The processing of the back 62 and the reference surface 16 of the reference element 14 based on the measuring method described in FIG. 1 is also referred to as the first embodiment of the processing of the reference element 14.
Bei der Vermessung der Oberfläche 84 wird ein Teil der eingestrahlten Prüfwelle 34 an der Referenzfläche 16 des Referenzelements 14 als Referenzwelle 86 reflektiert. Der Teil der Strahlung der Prüfwelle 34, der das Referenzelement 14 durchläuft, wird an der Oberfläche 84 des Prüflings als Prüflingswelle 88 reflektiert. Die in Fig. 3 im Bereich des Referenzelements 14 sowie einem Zwischenraum zwischen dem Referenzelement 14 sowie dem Prüfling 82 mit durchgezogenen Linien dargestellten Strahlen 34k, 86k und 88k zeigen den jeweiligen (korrigierten) optischen Strahlverlauf für das Referenzelement 14 nach Bearbeitung des Referenzelements 14 in der ersten Ausführungsform. When measuring the surface 84, part of the irradiated test wave 34 is reflected on the reference surface 16 of the reference element 14 as a reference wave 86. The part of the radiation of the test wave 34 that passes through the reference element 14 is reflected on the surface 84 of the test object as a test object wave 88. The rays 34k, 86k and 88k shown with solid lines in FIG. 3 in the area of the reference element 14 and a space between the reference element 14 and the test specimen 82 show the respective (corrected) optical beam path for the reference element 14 after processing the reference element 14 in the first embodiment.
Der Zwischenraum zwischen dem Referenzelement 14 und dem Prüfling 82 wird auch als Interferometerkavität 90 bezeichnet. Unter der Interferometerkavität 90 ist derjenige Bereich des Interferometers zu verstehen, in dem die Prüflingswelle 88 und die Referenzwelle 86 nicht im gleichen Strahlengang verlaufen. The space between the reference element 14 and the test specimen 82 is also referred to as the interferometer cavity 90. The interferometer cavity 90 is to be understood as meaning that area of the interferometer in which the test object wave 88 and the reference wave 86 do not run in the same beam path.
Die gepunkteten Strahlen 34i stellen den Verlauf der Prüfwelle 34 für den Fall dar, in dem das optische Material des Referenzelements 14 vollständig homogen ist, d.h. keine Inhomogenitäten aufweist, und dementsprechend auch keine Korrektur der Rückseite 62 des Referenzelements 14 vorgenommen wurde. In diesem idealen Fall treffen die Strahlen 34i der Prüfwelle 34 senkrecht auf die Referenzfläche 16 sowie die Oberfläche 84 des Prüflings 82 bei Nichtberücksichtigung von dessen Abweichungen von seiner Sollform auf. Die in diesem Fall erzeugte Referenzwelle sowie Prüflingswelle würden im Strahlengang der gepunkteten Strahlen 34i zurücklaufen. The dotted rays 34i represent the course of the test wave 34 in the case in which the optical material of the reference element 14 is completely homogeneous, i.e. has no inhomogeneities, and accordingly no correction of the back 62 of the reference element 14 was made. In this ideal case, the rays 34i of the test shaft 34 strike the reference surface 16 and the surface 84 of the test object 82 perpendicularly, without taking into account its deviations from its target shape. The reference wave and test object wave generated in this case would travel back in the beam path of the dotted beams 34i.
Die strichlierten Strahlen 34r, 86r und 88r stellen ein Beispiel realer Strahlengänge bei fehlender Bearbeitung des Referenzelements 14 dar. Im dargestellten Fall handelt es sich um die Strahlengänge, welche sich beim Vorliegen von Inhomogenitäten 76 in der Brechzahl des optischen Materials des Referenzelements 14, für die eingehende Prüfwelle 34, die Referenzwelle 86 sowie die Prüflingswelle 88 ohne Korrektur der Rückseite 62 des Referenzelements 14 ergeben. Die Strahlen 34r der eingehenden Prüfwelle 34 knicken im Bereich der Inhomogenitäten 76 jeweils nach rechts ab und treffen damit nicht mehr senkrecht auf die Referenzfläche 16 auf. Dies hat zur Folge, dass die Strahlen 86r der Referenzwelle 86 nicht im Strahlengang 34r der eingehenden Prüfwelle 34 zurücklaufen, sondern verkippt dazu. The dashed rays 34r, 86r and 88r represent an example of real beam paths when the reference element 14 is not processed. In the case shown, these are the beam paths which are in the presence of inhomogeneities 76 in the refractive index of the optical material of the reference element 14, for which incoming test wave 34, the reference wave 86 and the test specimen wave 88 result without correction of the back 62 of the reference element 14. The rays 34r of the incoming test wave 34 bend to the right in the area of the inhomogeneities 76 and therefore no longer strike the reference surface 16 perpendicularly. This has the result that the beams 86r of the reference wave 86 do not travel back in the beam path 34r of the incoming test wave 34, but are tilted towards it.
Weiterhin treffen die Strahlen 34r der die Referenzfläche 16 durchlaufenden Prüfwelle 34 ebenfalls nicht senkrecht auf die Oberfläche 84 des Prüflings 82 auf. Damit laufen auch die Strahlen 88r der Prüflingswelle 88 verkippt zum Strahlengang 34r der eingehenden Prüfwelle 34 zurück. Im vorliegenden Fall verlaufen die Strahlen 86r und 88r parallel, aber versetzt zueinander. Dadurch werden Fehler im Messergebnis der Oberflächenform des Prüflings 82 bedingt. Furthermore, the rays 34r of the test wave 34 passing through the reference surface 16 also do not strike the surface 84 of the test object 82 perpendicularly. This means that the beams 88r of the test specimen wave 88 also run back tilted towards the beam path 34r of the incoming test wave 34. In the present case, the beams 86r and 88r are parallel but offset from one another. This causes errors in the measurement result of the surface shape of the test object 82.
Durch den Strahlversatz ist insbesondere das vorteilhafte Common-Path-Prinzip verletzt. In einem auf dem Common-Path-Prinzip beruhenden Interferometer führen Fehler außerhalb der Interferometerkavität 90 (z.B. im Strahlenteiler 26 oder im Kollimator 42 des Erfassungsmoduls 38) nicht zu einem Messfehler, da Prüflingswelle 88 und Referenzwelle 86 gleichermaßen beeinflusst werden. Aufgrund der Verletzung des Common-Path-Prinzips im durch die strichlierten Strahlen dargestellten Strahlengang führen Fehler außerhalb der Interferometerkavität 90 jedoch zu Fehlern im Messergebnis der Oberflächenform des Prüflings 82. The beam offset in particular violates the advantageous common path principle. In an interferometer based on the common path principle, errors outside the interferometer cavity 90 (e.g. in the beam splitter 26 or in the collimator 42 of the detection module 38) do not lead to a measurement error, since the test object wave 88 and reference wave 86 are influenced equally. However, due to the violation of the common path principle in the beam path represented by the dashed rays, errors outside the interferometer cavity 90 lead to errors in the measurement result of the surface shape of the test specimen 82.
Bei der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform der Bearbeitung des Referenzelements 14 wird die Rückseite 62 des Referenzelements 14 derart in ihrer Form korrigiert, dass die Strahlen 34k der Prüfwelle 34 den mit den durchgezogenen Linien dargestellten Verlauf im Referenzelement 14 nehmen. Dieser Verlauf ist derart konfiguriert, dass die Strahlen 34k der Prüfwelle 34 jeweils senkrecht auf die Referenzfläche 16 des Referenzelements 14 sowie die Oberfläche 84 des Prüflings 82 auftreffen. Dies hat zur Folge, dass die Strahlen 86k bzw. 88k der Referenzwelle 86 sowie der Prüflingswelle 88 jeweils im Strahlengang der eingehenden Prüfwelle zurücklaufen und damit aufeinander liegen, wodurch die zuvor erwähnten Fehler im Messergebnis der Oberflächenform des Prüflings 82 vermieden werden. In the first embodiment of the processing of the reference element 14 described above, the shape of the back side 62 of the reference element 14 is corrected in such a way that the rays 34k of the test shaft 34 take the course in the reference element 14 shown with the solid lines. This course is configured in such a way that the rays 34k of the test wave 34 each strike the reference surface 16 of the reference element 14 and the surface 84 of the test object 82 perpendicularly. The result of this is that the beams 86k and 88k of the reference wave 86 and the test object wave 88 each travel back in the beam path of the incoming test wave and thus lie on top of each other, whereby the previously mentioned errors in the measurement result of the surface shape of the test object 82 are avoided.
Das Common-Path-Prinzip bleibt damit erhalten und Fehler außerhalb der Interferometerkavität 90 führen nicht zu Fehlern im Messergebnis der Oberflächenform des Prüflings 82. Ein Vorteil der bei der ersten Ausführungsform der Bearbeitung des Referenzelements 14 erfolgenden Korrektur liegt insbesondere im Einhalten des Common-Path-Prinzips und führt damit zu einer starken Reduzierung der Fehlereinflüsse durch Interferometerkomponenten außerhalb der Interferometerkavität 90. Dazu zählen Partikel, hochfrequente Oberflächendefekte der Optiken und auch die Inhomogenität des Matrizenmaterials des Referenzelements 14. Diese Effekte werden auch als Retracefehler bezeichnet. The common path principle is thus retained and errors outside the interferometer cavity 90 do not lead to errors in the measurement result of the surface shape of the test object 82. An advantage of the correction carried out in the first embodiment of the processing of the reference element 14 lies in particular in maintaining the common path. Principle and thus leads to a strong reduction Error influences caused by interferometer components outside the interferometer cavity 90. These include particles, high-frequency surface defects of the optics and also the inhomogeneity of the matrix material of the reference element 14. These effects are also referred to as retrace errors.
Der Einfluss der Retracefehler auf das Messergebnis nimmt mit dem Abstand zwischen dem Referenzelement 14 und dem Prüfling 82, d.h. der Länge der Interferometerkavität 90, zu, insbesondere skaliert er linear mit dem Abstand. Daher ist die mittels der ersten Ausführungsform der Bearbeitung des Referenzelements 14 erfolgende Korrektur bei großen Abständen zwischen dem Referenzelement 14 und dem Prüfling 82, etwa bei Abständen > 1 mm, insbesondere >10 mm, besonders vorteilhaft. The influence of the retrace errors on the measurement result increases with the distance between the reference element 14 and the test object 82, i.e. the length of the interferometer cavity 90, in particular it scales linearly with the distance. Therefore, the correction carried out by means of the first embodiment of the processing of the reference element 14 is particularly advantageous at large distances between the reference element 14 and the test specimen 82, for example at distances > 1 mm, in particular > 10 mm.
In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Verfahrens sowie einer Vorrichtung 10 zum Bearbeiten eines Referenzelements 14 gezeigt. Dieses Verfahren unterscheidet sich von dem in Fig. 1 gezeigten Verfahren lediglich bei der im unteren Abschnitt der Figuren dargestellten Erzeugung 170 des zweiten Inter- ferogramms. Dies erfolgt analog zur Erzeugung 60 des ersten Interferogramms mit dem Unterschied, dass hierbei der Normprüfling 32 gegenüber der bei der Erzeugung 60 des ersten Interferogramms eingenommenen Stellung verkippt wird. 2 shows a second exemplary embodiment of a method and a device 10 for processing a reference element 14. This method differs from the method shown in FIG. 1 only in the generation 170 of the second interferogram shown in the lower section of the figures. This is done analogously to the generation 60 of the first interferogram, with the difference that the standard test specimen 32 is tilted relative to the position assumed during the generation 60 of the first interferogram.
In dieser Kippstellung 171 wird die dritte Messwelle 172 erzeugt, welche zur Erzeugung des zweiten Interferogramms mit der ersten durch Refelexion an der Referenzfläche 16 erzeugten Messwelle 64 überlagert wird. Die Bearbeitung der Rückseite 62 des Referenzelements 14 erfolgt auf Grundlage einer durch Auswertung 74 des zweiten Interferogramms bestimmten Korrektur zur Kompensation der Inhomogenitäten. In this tilt position 171, the third measurement wave 172 is generated, which is superimposed on the first measurement wave 64 generated by reflection on the reference surface 16 to generate the second interferogram. The back side 62 of the reference element 14 is processed on the basis of a correction determined by evaluation 74 of the second interferogram to compensate for the inhomogeneities.
Fig. 4 zeigt analog zu Fig. 3 die Teildarstellung der zur Oberflächenvermessung des Prüflings 81 verwendeten Vorrichtung 12 gemäß der oberen Darstellung von Fig. 1 zur Veranschaulichung des Effekts der unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschriebenen Bearbeitung des Referenzelements 14. Die auf Grundlage des in Fig. 2 beschriebenen Messverfahrens erfolgte Bearbeitung der Rückseite 62 sowie der Referenzfläche 16 des Referenzelements 14 wird auch als zweite Ausführungsform der Bearbeitung des Referenzelements 14 bezeichnet. 4 shows, analogously to FIG. 3, the partial representation of the device 12 used for surface measurement of the test specimen 81 according to the upper representation of 1 to illustrate the effect of the processing of the reference element 14 described with reference to FIG Reference element 14 referred to.
Die in Fig. 4 mit gepunkteten Linien 34i dargestellte Strahlengang der Prüfwelle 34 im Idealfall, sowie die als strichlierte Linien dargestellten Strahlen 34r, 86r und 88r im realen Fall entsprechen den entsprechenden Linien in Fig. 3. Die sich nach Bearbeitung der Rückseite 62 im zweiten Ausführungsbeispiel ergebenen Strahlverläufe sind in durchgezogenen Linen dargestellt. Durch die korrigierte Rückseite 62 ist der Strahlengang der Prüfwelle 34 im Referenzelement 14 derart angepasst, dass die Strahlen 34k der Prüfwelle 34 nach dem Durchlaufen der Referenzfläche 16 am jeweils gleichen Punkt auf der Oberfläche 84 des Prüflings 82 auftreffen wie Strahlen der Prüfwelle 34i im Idealfall. Mit anderen Worten treffen jeweils vom gleichen Strahl der Prüfwelle 34 ausgehende Strahlen 34k und 34i am selben Punkt der Oberfläche 84 auf. Im Gegensatz zum in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist jedoch der Eintreffwinkel nicht identisch, weshalb hier trotzdem ein Strahlversatz zwischen der Prüflingswelle 88k und der Referenzwelle 86k auftritt. The beam path of the test shaft 34 shown in FIG. 4 with dotted lines 34i in the ideal case, as well as the beams 34r, 86r and 88r shown as dashed lines in the real case correspond to the corresponding lines in FIG The beam paths resulting from the exemplary embodiment are shown in solid lines. Due to the corrected back 62, the beam path of the test wave 34 in the reference element 14 is adapted in such a way that the rays 34k of the test wave 34, after passing through the reference surface 16, strike the same point on the surface 84 of the test object 82 as rays of the test wave 34i in the ideal case. In other words, rays 34k and 34i emanating from the same beam of the test wave 34 strike the same point on the surface 84. In contrast to the exemplary embodiment shown in FIG. 3, however, the angle of incidence is not identical, which is why a beam offset still occurs between the test object wave 88k and the reference wave 86k.
Die in in Fig. 4 veranschaulichte zweite Ausführungsform der Bearbeitung des Referenzelements 14 behebt jedoch den Fehler, dass infolge der Inhomogenität des optischen Materials des Referenzelements 14 der jeweilige Auftreffpunkt der einzelnen Strahlen der Prüfwelle 34 auf die Oberfläche 84 des Prüflings 82 nicht mehr exakt bekannt ist. However, the second embodiment of the processing of the reference element 14 illustrated in FIG .
Dies verursacht zwei Folgefehler: Zum einen, dass die anschließende Bearbeitung der Oberfläche 84 des Prüflings 82 im Herstellungsprozess an einer leicht fehlerhaften Position erfolgt. Damit ist die Konvergenz der Bearbeitung reduziert, wodurch ein größerer Herstellungsaufwand für den Prüfling resultiert. Zum anderen erfolgt, für den Fall, dass der Prüfling 82 während der Messung leicht verkippt ist und diese Verkippung rechnerisch korrigiert werden soll, infolge des unbekannten Auftreffpunkts eine falsche Verrechnung. Damit ist die Messgenauigkeit reduziert, wodurch auch hier ein größerer Herstellungsaufwand für den Prüfling 82 folgt. Diese Fehlerquellen können durch die Bearbeitung des Referenzelements 14 in der zweiten Ausführungsform vermieden werden. This causes two subsequent errors: Firstly, the subsequent processing of the surface 84 of the test specimen 82 in the manufacturing process takes place at a slightly incorrect position. This reduces the convergence of the processing, which results in greater manufacturing effort for the test specimen. On the other hand, in the event that the test specimen 82 during the measurement is slightly tilted and this tilting should be corrected mathematically, an incorrect calculation due to the unknown point of impact. This reduces the measurement accuracy, which also results in greater manufacturing effort for the test specimen 82. These sources of error can be avoided by processing the reference element 14 in the second embodiment.
Je größer die Verkippung des Prüflings 82 während der Vermessung ist, umso größer sind die mittels mittels der in Fig. 4 veranschaulichten Korrektur behobenen Fehler. Daher ist die auf der zweiten Ausführungsform der Bearbeitung des Referenzelements 14 erfolgende Korrektur bei großen Verkippungen des Prüflings 82 während der Vermessung, etwa bei Verkippungen > 10 prad, insbesondere > 100 prad, besonders vorteilhaft. The greater the tilting of the test specimen 82 during the measurement, the greater the errors corrected by means of the correction illustrated in FIG. 4. Therefore, the correction carried out in the second embodiment of the processing of the reference element 14 is particularly advantageous in the case of large tilts of the test object 82 during the measurement, for example in the case of tilts > 10 prad, in particular > 100 prad.
Die vorstehende Beschreibung beispielhafter Ausführungsbeispiele, Ausführungsformen bzw. Ausführungsvarianten ist exemplarisch zu verstehen. Die damit erfolgte Offenbarung ermöglicht es dem Fachmann einerseits, die vorliegende Erfindung und die damit verbundenen Vorteile zu verstehen, und umfasst andererseits im Verständnis des Fachmanns auch offensichtliche Abänderungen und Modifikationen der beschriebenen Strukturen und Verfahren. Daher sollen alle derartigen Abänderungen und Modifikationen, insoweit sie in den Rahmen der Erfindung gemäß der Definition in den beigefügten Ansprüchen fallen, sowie Äquivalente vom Schutz der Ansprüche abgedeckt sein. The above description of exemplary embodiments, embodiments or embodiment variants is to be understood as an example. The resulting disclosure enables the person skilled in the art, on the one hand, to understand the present invention and the advantages associated therewith, and, on the other hand, also includes, in the understanding of the person skilled in the art, obvious changes and modifications to the structures and methods described. Therefore, all such alterations and modifications to the extent that they come within the scope of the invention as defined in the appended claims, and equivalents, are intended to be covered by the protection of the claims.
Bezugszeichenliste Reference symbol list
10 Verfahren zur Bearbeitung eines Referenzelements10 methods for editing a reference element
12 Vorrichtung zur Bearbeitung eines Referenzelements12 Device for processing a reference element
14 Referenzelement 14 reference element
16 Referenzfläche, erste Oberfläche des Referenzelements16 reference surface, first surface of the reference element
18 Beleuchtungsmodul 18 lighting module
20 Strahlenquelle 20 radiation source
22 Wellenleiter 22 waveguides
24 Messstrahlung 24 measuring radiation
26 Strahlenteiler 26 beam splitters
28 Umlenkspiegel 28 deflection mirrors
30 diffraktives optisches Element 30 diffractive optical element
32 Normprüfling 32 standard test specimen
34 Prüfwelle 34 test wave
34i Strahlen der Prüfwelle im Idealfall 34i beams of the test wave ideally
34k Strahlen der Prüfwelle im korrigierten Fall 34k rays of the test wave in the corrected case
34r Strahlen der Prüfwelle im realen Fall 34r beams of the test wave in the real case
36 Oberfläche des Normprüflings 36 Surface of the standard test specimen
38 Erfassungsmodul 38 acquisition module
40 Streulichtblende 40 lens hood
42 Kollimator 42 collimator
44 Detektor 44 detector
46 Kalibrierelement 46 calibration element
48 Verschlusseinrichtung 48 locking device
50 Auswerteeinrichtung 50 evaluation device
52 Bearbeitungsvorrichtung 52 processing device
60 Erzeugen 1 . Interferogramm 60 Create 1 . Interferogram
62 Rückseite, weitere Oberfläche des Referenzelements62 Back, further surface of the reference element
64 erste Messwelle 64 first measurement wave
66 zweite Messwelle 66 second measurement wave
68 Auswerten 1 . Interferogramm Erzeugen 2. Interferogramm dritte Messwelle Auswerten 2. Interferogramm Inhomogenitäten Bearbeitung Referenzfläche Bearbeitung Rückseite Prüfling Oberfläche Referenzwelle i Strahlen der Referenzwelle im Idealfall k Strahlen der Referenzwelle im korrigierten Fallr Strahlen der Referenzwelle im realen Fall Prüflingswelle i Strahlen der Prüflingswelle im Idealfall k Strahlen der Prüflingswelle im korrigierten Fallr Strahlen der Prüflingswelle im realen Fall Interferometerkavität 0 Erzeugen 2. Interferogramm 1 Kippstellung 2 dritte Messwelle 68 Evaluate 1 . Interferogram Generate 2nd interferogram third measurement wave Evaluate 2nd interferogram Inhomogeneities Processing Reference surface Processing Back of test object Surface Reference wave i Rays of the reference wave in the ideal case k Rays of the reference wave in the corrected caser Rays of the reference wave in the real case Test wave i Rays of the test sample wave in the ideal case k Rays of the test wave in the corrected case Fallr rays of the test object wave in the real case Interferometer cavity 0 Generate 2nd interferogram 1 Tilt position 2 third measuring wave

Claims

Ansprüche Expectations
1. Verfahren (10) zum Bearbeiten eines Referenzelements (14) für ein zum Vermessen einer Oberflächenform eines Prüflings konfiguriertes Interferometer, wobei das Referenzelement (14) bezüglich einer Messstrahlung des Interferometers durchlässig ist und eine erste Oberfläche (16) aufweist, welche als Referenzfläche für die interferometrische Vermessung des Prüflings dient, mit den Schritten: 1. Method (10) for processing a reference element (14) for an interferometer configured for measuring a surface shape of a test object, wherein the reference element (14) is transparent to a measuring radiation of the interferometer and has a first surface (16), which serves as a reference surface for the interferometric measurement of the test object is used, with the following steps:
- Erzeugen (60) eines ersten Interferogramms durch Überlagerung einer durch Reflexion an der Referenzfläche (16) erzeugten ersten Messwelle (64) mit einer durch Wechselwirkung mit einem Normprüfling (32) erzeugten zweiten Messwelle (66), - Generating (60) a first interferogram by superimposing a first measuring wave (64) generated by reflection on the reference surface (16) with a second measuring wave (66) generated by interaction with a standard test specimen (32),
- Erzeugen (70) eines zweiten Interferogramms durch Überlagerung der durch Reflexion an der Referenzfläche (16) erzeugten ersten Messwelle (64) mit einer dritten Messwelle (72; 172), wobei die dritte Messwelle einen Strahlengang (73; 173) durchläuft, welcher sich von einem von der zweiten Messwelle durchlaufenen Strahlengang (67) unterscheidet, sowie - Generating (70) a second interferogram by superimposing the first measuring wave (64) generated by reflection on the reference surface (16) with a third measuring wave (72; 172), the third measuring wave passing through a beam path (73; 173), which differs from a beam path (67) passed through by the second measuring wave, as well as
- Auswerten (68, 74) der Interferogramme und Bearbeiten (78) der ersten Oberfläche (16) des Referenzelements (14) sowie einer der ersten Oberfläche (16) entgegengesetzten weiteren Oberfläche (62) des Referenzelements (14) auf Grundlage des Auswertungsergebnisses. - Evaluating (68, 74) the interferograms and processing (78) the first surface (16) of the reference element (14) and a further surface (62) of the reference element (14) opposite the first surface (16) based on the evaluation result.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem sowohl die erste Messwelle (64) als auch die zweite Messwelle (66) das Referenzelement (14) durchlaufen und die dritte Messwelle (72) durch Wechselwirkung mit einem Kalibrierelement (46) erzeugt wird, wobei die dritte Messwelle (72) das Referenzelement (14) nicht durchläuft. 2. The method according to claim 1, in which both the first measuring wave (64) and the second measuring wave (66) pass through the reference element (14) and the third measuring wave (72) is generated by interaction with a calibration element (46), the third measuring shaft (72) does not pass through the reference element (14).
3. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem die dritte Messwelle (172) ebenfalls durch Wechselwirkung mit dem Normprüfling (32) erzeugt wird, wobei der Normprüfling bei der Erzeugung der dritten Messwelle eine andere Kippstellung aufweist als bei der Erzeugung der zweiten Messwelle (66). 3. The method according to claim 1, in which the third measuring wave (172) is also generated by interaction with the standard test specimen (32), the standard test specimen in the generation of the The third measuring shaft has a different tilting position than when the second measuring shaft (66) was generated.
4. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem die erste Oberfläche (16) des Referenzelements (14) auf Grundlage eines Auswertungsergebnisses des ersten Interferogramms bearbeitet (78) wird. 4. Method according to one of the preceding claims, in which the first surface (16) of the reference element (14) is processed (78) based on an evaluation result of the first interferogram.
5. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem die weitere Oberfläche (62) des Referenzelements (14) auf Grundlage eines Auswertungsergebnisses des zweiten Interferogramms bearbeitet (80) wird. 5. Method according to one of the preceding claims, in which the further surface (62) of the reference element (14) is processed (80) based on an evaluation result of the second interferogram.
6. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem das Referenzelement (14) ein Material geringer thermischer Ausdehnung mit einem mittleren thermischen Ausdehnungskoeffizienten im Temperaturbereich von 5°C bis 35°C von betragsmäßig höchstens 200x1 O’6 K 1 aufweist. 6. Method according to one of the preceding claims, in which the reference element (14) has a material of low thermal expansion with an average coefficient of thermal expansion in the temperature range from 5°C to 35°C of at most 200x1 O' 6 K 1 .
7. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem die erste Oberfläche (16) des Referenzelements (14) eine nichtsphärische Form aufweist. 7. Method according to one of the preceding claims, in which the first surface (16) of the reference element (14) has a non-spherical shape.
8. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem die erste Messwelle (64) und die zweite Messwelle (66) aus einer Prüfwelle (34) erzeugt werden, deren Wellenfront an eine nicht-sphärische Sollform der Oberfläche (36) des Normprüflings (32) angepasst ist. 8. Method according to one of the preceding claims, in which the first measuring wave (64) and the second measuring wave (66) are generated from a test wave (34), the wave front of which is attached to a non-spherical target shape of the surface (36) of the standard test specimen (32 ) is adapted.
9. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem für ein Erzeugen (70) des zweiten Interferogramms ein Öffnen einer Verschlusseinrichtung (48) für die dritte Messwelle (72) erfolgt. 9. Method according to one of the preceding claims, in which a closure device (48) for the third measuring shaft (72) is opened in order to generate (70) the second interferogram.
10. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem ein abschließendes Erzeugen (60, 70) und Auswerten (68, 74) von Interferogrammen erfolgt, wobei das Ergebnis als Kalibrierabweichung für eine Messung eines Prüflings gespeichert wird. 10. Method according to one of the preceding claims, in which a final generation (60, 70) and evaluation (68, 74) of interferograms takes place, the result being saved as a calibration deviation for a measurement of a test object.
11 . Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem anschließend anstelle des Normprüflings (32) ein Prüfling angeordnet und mittels eines Erzeugens und Auswertens eines Interferogramms eine Abweichung einer Oberfläche des Prüflings von einer Solloberfläche ermittelt wird. 11. Method according to one of the preceding claims, in which a test object is subsequently arranged instead of the standard test object (32) and a deviation of a surface of the test object from a target surface is determined by generating and evaluating an interferogram.
12. Vorrichtung (12) zum Bearbeiten eines Referenzelements (14) für ein zum Vermessen einer Oberflächenform eines Prüflings konfiguriertes Interferometer, wobei das Referenzelement (14) bezüglich einer Messstrahlung des Interferometers durchlässig ist und eine erste Oberfläche (16) aufweist, welche als Referenzfläche für die interferometrische Vermessung des Prüflings dient, umfassend: 12. Device (12) for processing a reference element (14) for an interferometer configured for measuring a surface shape of a test object, wherein the reference element (14) is transparent to a measuring radiation of the interferometer and has a first surface (16), which serves as a reference surface for the interferometric measurement of the test specimen is used, comprising:
- einen Normprüfling (32) mit einer Normoberfläche (36), - a standard test specimen (32) with a standard surface (36),
- ein Erfassungsmodul (38) zum Erfassen eines ersten Interferogramms, welches durch Überlagerung einer durch Reflexion an der Referenzfläche (16) erzeugten ersten Messwelle (64) mit einer durch Wechselwirkung mit der Normoberfläche (36) erzeugten zweiten Messwelle (66) gebildet wird, wobei das Erfassungsmodul (38) weiterhin zum Erfassen eines zweiten Interferogramms konfiguriert ist, welches durch Überlagerung der durch Reflexion an der Referenzfläche (16) erzeugten ersten Messwelle (64) mit einer dritten Messwelle (72) gebildet wird, wobei die dritte Messwelle (72) einen Strahlengang (73) durchläuft, welcher sich von einem von der zweiten Messwelle durchlaufenen Strahlengang (67) unterscheidet, sowie - a detection module (38) for detecting a first interferogram, which is formed by superimposing a first measurement wave (64) generated by reflection on the reference surface (16) with a second measurement wave (66) generated by interaction with the standard surface (36), wherein the detection module (38) is further configured to detect a second interferogram, which is formed by superimposing the first measurement wave (64) generated by reflection on the reference surface (16) with a third measurement wave (72), the third measurement wave (72) being one Beam path (73) passes through, which differs from a beam path (67) passed through by the second measuring wave, and
- eine Auswerteeinrichtung (50) zum Auswerten (68, 74) der Interferogramme, und - an evaluation device (50) for evaluating (68, 74) the interferograms, and
- eine Bearbeitungsvorrichtung (52) zum Bearbeiten (78) mindestens der ersten Oberfläche (16) des Referenzelements auf Grundlage des Auswertungsergebnisses. - a processing device (52) for processing (78) at least the first surface (16) of the reference element based on the evaluation result.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der eine Verschlusseinrichtung (48) im Strahlengang der dritten Messwelle (72) zum Blockieren oder Durchlässen der dritten Messwelle (72) angeordnet ist. 13. The device according to claim 12, in which a closure device (48) is arranged in the beam path of the third measuring shaft (72) for blocking or allowing the third measuring shaft (72) to pass through.
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