[發明專利]干涉確定光學表面的形狀的測量裝置

有效

• 申請號: 201780054763.6
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN109716056B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: J.赫茨勒
• 申請（專利權）人: 卡爾蔡司SMT有限責任公司
• 主分類號: G01B9/02
• 分類號: G01B9/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王蕊瑞

干涉確定測試件(14)的光學表面(12)的形狀的測量裝置(10)包括：產生照明波(34)的照明模塊(16)，干涉儀(18)，該干涉儀(18)配置為將照明波分裂成參考波(52)和被指引到光學表面上的測試波(50)，兩束波關于彼此傾斜使得當將它們疊加在干涉儀的檢測平面(62)中時產生多個條紋干涉圖案(66)。照明模塊具有在檢測平面的傅里葉平面中布置的光瞳平面(28)，并且照明模塊配置為產生照明波使得光瞳平面中的照明波的強度分布包括一個或多個空間上隔離、連續的表面區域(38)，該表面區域(38)配置為使得具有與表面區域或表面區域的總體配合的最小可能面積的矩形(74)具有至少1.5∶1的縱橫比。

相關申請的交叉引用

本申請要求2016年7月20日的德國專利申請10 2016 213 237.7的優先權。該專利申請的全部公開內容通過引用并入本申請中。

技術領域

本發明涉及由干涉法確定測試物的光學表面的形狀的測量設備以及方法。

背景技術

發明背景

作為示例，在WO 2006/077145 A2中描述了這樣的測量設備。該測量設備包括Fizeau干涉儀，通過其產生具有與光學表面的預期的形狀適配的波前的測量波。出于確定光學表面的實際形狀與其預期形狀的偏離的目的，在光學表面的反射之后由干涉法評估適配的測量波的波前。根據WO 2006/077145 A2的Fizeau干涉儀是所謂的常用的路徑干涉儀，其中干涉部分束的路徑沿著相同光學路徑延伸或者是至少空間上彼此緊密相鄰的。然而，這樣的常用路徑干涉儀受到由測試物的機械振動或由干涉儀腔中的空氣紋影所引起的相位擾動影響?？梢酝ㄟ^使用多條紋干涉儀阻止相位敏感性。在這樣的多條紋或多個條紋干涉儀中，干涉部分束關于彼此傾斜延伸使得多條紋干涉圖案出現。

作為示例，具有光學表面的光學元件是諸如透鏡元件或反射鏡的光學部件。這樣的光學部件用在光學系統中，例如在用于天文學中的望遠鏡中或者如在光刻方法中所使用的成像系統中。這樣的光學系統的成功實質上由精確度確定，以該精確度可以產生其光學部件并且將光學部件各處理成與預期的形式對應的光學部件的表面的效應，所述形式在其設計期間由光學系統的設計者來設定。在這樣的制造的范圍內，必須將處理的光學表面的形式與其預期的形式比較并且確定制造的表面和預期的表面之間的差別或偏離。然后，例如，可以在那樣的區域中處理光學表面，該區域中處理的面和預期的面之間的差別超出預先確定的閾值。

在通過多條紋干涉儀高精度測量光學表面期間，可能被追溯到干涉儀的光學表面上的缺陷的擾動經常發生。在此，可以以盡最大可能使擾動最小化的方式來選擇這些干涉儀中的照明。這可以借助于以下來實現：在照明光瞳中使用擴展的環形光源來代替具有不多于一個艾里半徑的范圍的“點狀”光源。擴展的光源導致缺陷的不銳利成像，并且因此導致測量誤差的顯著降低。然而，它的缺點在于降低了多條紋干涉圖的對比度，導致較差的信噪比。

發明內容

發明目的

本發明的目的為提供設備和方法，通過該設備和方法解決前述問題，并且通過該設備和方法促進特別是通過多條紋干涉儀確定表面形式，該多條紋干涉儀特征在于干涉圖對比度高并且同時對與干涉儀的光學面中的缺陷相關的誤差的敏感性低。

本發明的解決方案

根據本發明，例如通過下文所述的由干涉法確定測試物的光學表面的形狀的測量設備，可以實現上文所述的目的。根據本發明的測量設備包括產生照明波的照明模塊，干涉儀，該干涉儀將照明波分裂成參考波和被指引到光學表面上的測試波，參考波和測試波關于彼此傾斜，使得通過重疊所述波在干涉儀的檢測平面中產生多條紋干涉圖案。在此，照明模塊具有在檢測平面的傅里葉平面中布置的光瞳平面，并且該照明模塊配置為產生照明波使得光瞳平面中的照明波的強度分布包括一個或多個空間上隔離且連續的表面區域，該表面區域配置為使得具有與表面區域或表面區域的總體配合的最小可能面積的矩形具有至少1.5∶1、特別地至少2∶1或至少3∶1的縱橫比。