(57)【要約】本発明は、波面解析のデバイス及び方法に関する。光学系を通る少なくとも１つの光波の波面を解析するよう設計された波面解析のデバイスは、少なくとも１つの照明マスク（１０５、２０５、３０５、４０５、４０６、４０７）と、少なくとも１つの第１格子（１２０、２２０、３２０、４２０）であり、少なくとも１つの第１格子構造を有し、且つ照明マスクから出て光学系を通る解析対象波面から所定の平面でインターフェログラムを生成する少なくとも１つの第１格子（１２０、２２０、３２０、４２０）と、上記所定の平面に配置された少なくとも１つの第２格子（１３０、２３０、３３０、４３０）であり、少なくとも１つの第２格子構造を有し、且つ第２格子構造と第１格子が生成したインターフェログラムとの重ね合わせによる重畳パターンを生成する少なくとも１つの第２格子（１３０、２３０、３３０、４３０）と、上記重畳パターンを検出する少なくとも１つの検出器（１４０、２４０、３４０、４４０）とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系を通る少なくとも１つの光波の波面を解析するよう設計された波面解析のデバイスであって、
少なくとも１つの照明マスク（１０５、２０５、３０５、４０５、４０６、４０７）と、
少なくとも１つの第１格子（１２０、２２０、３２０、４２０）であり、少なくとも１つの第１格子構造を有し、且つ前記照明マスク（１０５、２０５、３０５、４０５、４０６、４０７）から出て前記光学系を通る解析対象波面から所定の平面でインターフェログラムを生成する少なくとも１つの第１格子（１２０、２２０、３２０、４２０）と、
前記所定の平面に配置された少なくとも１つの第２格子（１３０、２３０、２５０、３３０、４３０）であり、少なくとも１つの第２格子構造を有し、且つ該第２格子構造と前記第１格子（１２０、２２０、３２０、４２０）が生成した前記インターフェログラムとの重ね合わせによる重畳パターンを生成する少なくとも１つの第２格子（１３０、２３０、２５０、３３０、４３０）と、
前記重畳パターンを検出する少なくとも１つの検出器（１４０、２４０、３４０、４４０）と
を備えた波面解析のデバイス。
【請求項２】
請求項１に記載のデバイスにおいて、前記第２格子構造は前記１格子構造とは異なることを特徴とするデバイス。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のデバイスにおいて、前記少なくとも１つの第２格子構造は、前記光学系の通過後の光波の目標波面に関して前記第１格子（１２０、２２０、３２０、４２０）が生成する目標干渉パターンに基づいて構成されることを特徴とするデバイス。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のデバイスにおいて、前記検出器（１４０、２４０、３４０、４４０）は放射線感知センサ（１４２、２４２、２５２、３４２、４４２）を有することを特徴とするデバイス。
【請求項５】
請求項４に記載のデバイスにおいて、前記検出器（１４０）は、前記重畳パターンを前記放射線感知センサ（１４２、３４２、４４２）に結像する結像光学ユニット（１４１、３４１、４４１）を有することを特徴とするデバイス。
【請求項６】
請求項４に記載のデバイスにおいて、前記第２格子（２３０）は前記放射線感知センサ（２４２）に配置されることを特徴とするデバイス。
【請求項７】
請求項４に記載のデバイスにおいて、前記第２格子（２５０）は、前記放射線感知センサ（２５２）への前記重畳パターンの光ファイバ伝送用のフェースプレート（２５１）に配置されることを特徴とするデバイス。
【請求項８】
請求項７に記載のデバイスにおいて、前記放射線感知センサ（２５２）は前記フェースプレート（２５１）の光出射面に配置されることを特徴とするデバイス。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のデバイスにおいて、前記第２格子（１３０、２３０、３３０、４３０）はコヒーレンス破壊基板に配置されることを特徴とするデバイス。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のデバイスにおいて、該デバイスは、前記インターフェログラムを生成する前記第１格子構造を交換するチェンジャを有することを特徴とするデバイス。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載のデバイスにおいて、該デバイスは、前記第１格子（１２０、２２０、３２０、４２０）が生成した前記インターフェログラムと重ね合わせた前記第２格子構造を交換するチェンジャを有することを特徴とするデバイス。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載のデバイスにおいて、前記光学系は光学系軸を有し、前記第１格子及び／又は前記第２格子は前記光学系軸に沿って可動であることを特徴とするデバイス。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載のデバイスにおいて、前記第２格子（５３０、６３０）は、それぞれに位置する前記第２格子構造に関して相互に異なる複数のセグメント（５３１、５３２、５３３、５３４、５３５、６３１、６３２、６３３）を有することを特徴とするデバイス。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載のデバイスにおいて、該デバイスは複数の測定チャネルを有し、該測定チャネルのそれぞれに、光源（４０１、４０２、４０３）、照明マスク（４０５、４０６、４０７）、第１格子構造（４２１、４２２、４２３）、及び第２格子構造（４３１、４３２、４３３）がそれぞれ割り当てられることを特徴とするデバイス。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載のデバイスにおいて、前記光学系は、マイクロリソグラフィ用の光学系、特にマイクロリソグラフィ投影露光装置の光学系であることを特徴とするデバイス。
【請求項１６】
光学系を通る少なくとも１つの光波の波面を解析する、波面解析の方法であって、
少なくとも１つの第１格子構造を有する少なくとも１つの第１格子（１２０、２２０、３２０、４２０）が、解析対象波面から所定の平面でインターフェログラムを生成し、
前記所定の平面に配置され少なくとも１つの第２格子構造を有する少なくとも１つの第２格子（１３０、２３０、２５０、３３０、４３０）が、第２格子構造と前記第１格子（１２０、２２０、３２０、４２０）が生成した前記インターフェログラムとの重ね合わせによる重畳パターンを生成し、且つ
前記重畳パターンが少なくとも１つの検出器（１４０、２４０、３４０、４４０）により検出される、
波面解析の方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法において、前記少なくとも１つの第２格子構造は、前記光学系の通過後の光波の目標波面に関して前記第１格子（１２０、２２０、３２０、４２０）が生成する目標干渉パターンに基づいて構成されることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１６又は１７に記載の方法において、前記光学系は光学系軸を有し、波面の種々の部分領域を解析する前記方法は、
前記光学系軸に沿って前記第１格子（１２０、２２０、３２０、４２０）を可変位置決めするステップ、
前記第１格子（１２０、２２０、３２０、４２０）の各有効格子構造を変えるステップ、
前記光学系軸に沿って前記検出器（１４０、２４０、３４０、４４０）を含めて前記第２格子（１３０、２３０、２５０、３３０、４３０）を可変位置決めするステップ、及び
前記第２格子（１３０、２３０、２５０、３３０、４３０）の各有効格子構造を変えるステップ
の少なくとも１つを含むことを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法において、ここで検出された部分波面を波面全体の解析中に合成することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波面解析のデバイス及び方法に関する。
【０００２】
［関連出願の相互参照］
本願は、２０１５年１２月２２日付けで出願された独国特許出願第１０  ２０１５  ２２６  ５７１．４号の優先権を主張する。上記出願の内容を参照により本明細書に援用する。
【背景技術】
【０００３】
マイクロリソグラフィは、例えば集積回路又はＬＣＤ等の微細構造コンポーネントの製造に用いられる。マイクロリソグラフィプロセスは、照明デバイス及び投影レンズを有するいわゆる投影露光装置で実行される。この場合、照明デバイスにより照明されたマスク（レチクル）の像を、投影レンズにより、感光層（フォトレジスト）で被覆されて投影レンズの像平面に配置された基板（例えばシリコンウェーハ）に投影することで、マスク構造を基板の感光コーティングに転写するようにする。
【０００４】
投影レンズ及び照明デバイスの両方で、動作中に各光学系を伝播する波面を解析する必要があるが、これは例えば、関連する光学系の個々の光学コンポーネントの実際に達成された光学効果及びそれらの相互に関するアライメントに関する情報を得るためである。この点で、特にシアリング干渉法の原理が知られており、これは、回折格子を用いて、測定対象波面の同一コピーを種々の回折次数に従って生成して重ね合わせるものである。上記回折格子は、概して焦点又は焦点近傍に位置決めされる。回折格子を各焦点位置の外側に位置決めすることで、重畳パターン、いわゆるマルチストライプ干渉パターンをもたらす。純粋なデフォーカスの場合、すなわち回折格子が焦点外に位置し且つ波面が少なくともほぼ理想的な球面波である場合、規則的な、場合によっては湾曲した縞パターンが生じる。理想的な球面波面からの局所偏差（局所勾配）の場合、縞の（局所）周波数及び位相角が変わる。
【０００５】
ここで実際には、例えば縞濃度が高すぎるか又は空間周波数が高すぎることにより、関連する干渉パターンを利用可能なカメラ系で分解できなくなるという問題が起こり得る。これは例えば、関連する光学系内で、著しい非球面の目標（set-point）波面がある、又は広い空間周波数スペクトル及び場合によっては高い縞濃度を有する特に曲線状の干渉縞が生じ得る、異なる位置又は視野点で各波面解析を実行しようとする場合に当てはまり得る。
【０００６】
従来技術に関しては、単なる例として特許文献１及び特許文献２を参照されたい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】独国特許出願第１０１  ０９  ９２９号明細書
【特許文献２】国際公開第０１／６３２３３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記背景に対して、本発明の目的は、光学系内の任意の位置又は視野点で、特に非球面性の高い波面の場合にさえ精密な波面解析を可能にする、波面解析のデバイス及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、独立請求項１の特徴に従ったデバイス及び独立請求項１６の特徴に従った方法により達成される。
【００１０】
光学系を通る少なくとも１つの光波の波面を解析するよう設計された波面解析のデバイスは、
少なくとも１つの照明マスクと、
少なくとも１つの第１格子であり、少なくとも１つの第１格子構造を有し、且つ照明マスクから出て光学系を通る解析対象波面から所定の平面でインターフェログラムを生成する少なくとも１つの第１格子と、
上記所定の平面に配置された少なくとも１つの第２格子であり、少なくとも１つの第２格子構造を有し、且つ第２格子構造と第１格子が生成したインターフェログラムとの重ね合わせによる重畳パターンを生成する少なくとも１つの第２格子と、
上記重畳パターンを検出する少なくとも１つの検出器と
を備える。
【００１１】
本発明は、特に導入部分に記載した課題、すなわちシアリング干渉に基づいて生成され得る干渉パターンの縞濃度又は空間周波数が高く、その結果として当該干渉パターンのカメラベースの分解が困難であるという課題を、例えば関連する干渉パターン自体がその場でカメラベース検出器により検出及び解析されるのではなく、上記干渉パターンに対応するか又はこれをそのまま表す格子構造が関連する平面に位置決めされることにより考慮するという概念に基づく。結果として、本発明に従って付加的に用いられる格子構造と上記干渉パターンとの重ね合わせが、既知のモアレ効果に類似して起こり、ここで生じる重畳パターンは、モアレ効果に対応して、各重畳構造と比べて（すなわち、用いる第２格子構造と比べて又は干渉縞に対しても）比較的「粗く」且つ低い周波数を有する（すなわち、比較的低い空間周波数を有する）構造を有し、したがって、利用可能なカメラベース検出器で容易に解析することができる。
【００１２】
換言すれば、本発明は、特定の回折格子でシアリング干渉により生成された干渉パターンを直接測定する代わりに、最初に光学系及び干渉測定機構の具体的特性（特に、第１格子の波長及び格子定数）の知識を用いて関連する波面について理論上期待される干渉パターンを計算し、続いて上記干渉パターンの直接測定の代わりに、最初にそれに対応する第２格子を製造して検出器の代わりにそれを関連する平面に位置決めするという概念を含む。
【００１３】
本発明によれば、特製の第２格子と干渉パターンとの重ね合わせから得られる重畳パターンが続いて測定され、この目的で用いられる検出器は、上記重ね合わせの結果として生じた重畳パターンの空間周波数が著しく低いことにより、対応して低い要件を満たせばよく、したがって重畳パターンの計測学的解析（metrological resolution）が実現可能となる。
【００１４】
ある意味では、本発明に従ってここで付加的に用いられる第２格子を、目標又は期待値に対応する本発明に従って最初に予測された干渉パターンを復調する「復調器」とみなすこともでき、これは、第２格子と関連する平面で実際に生じた干渉パターンとの重ね合わせの結果として生じた比較的低い周波数の重畳パターンを測定することにより、結果として上記目標又は期待値からの偏差、ひいては起こり得る波面収差を求めるために用いられる。
【００１５】
本願の意味の範囲内で、用語「格子」は、少なくとも一方向に周期的に配置された構造を包含するものと理解されることが好ましい。
【００１６】
一実施形態によれば、第２格子構造は第１格子構造とは異なる。
【００１７】
一実施形態によれば、少なくとも１つの第２格子構造は、光学系の通過後の光波の目標波面に関して第１格子が生成する目標干渉パターンに基づいて構成される。
【００１８】
一実施形態によれば、検出器は放射線感知（radiation-sensitive）センサを有する。
【００１９】
一実施形態によれば、検出器は、重畳パターンを放射線感知センサに結像する結像光学ユニットを有する。
【００２０】
一実施形態によれば、第２格子は放射線感知センサに配置される。結果として、捕捉平面で生成された重畳パターンをより遠隔の放射線感知センサに結像する結像光学ユニットを省くことができ、より小型の測定構成を達成できる。
【００２１】
一実施形態によれば、第２格子は、放射線感知センサへの重畳パターンの光ファイバ伝送用のフェースプレートに配置される。このような光ファイバ伝送は、例えば、第２格子を担持するフェースプレートの前面が位置し得る真空領域の外側に、放射線感知センサ及び場合によっては評価用のさらに他の電子コンポーネントを配置することを可能にする。
【００２２】
一実施形態によれば、放射線感知センサはフェースプレートの光出射面に配置される。
【００２３】
一実施形態によれば、第２格子はコヒーレンス破壊（coherence-destroying）基板に配置される。結果として、光伝播方向に関して第２格子の下流でも原理上は通常起こり得る望ましくないさらなる干渉現象を回避することが可能である。この目的で、関連する基板は、例えば周波数変換層として具現され得るか、又は粗面若しくは光散乱内部構造により光散乱素子として具現され得る。
【００２４】
一実施形態によれば、本デバイスは、インターフェログラムを生成する第１格子構造を交換するチェンジャ及び／又は上記インターフェログラムと重ね合わせた第２格子構造を交換するチェンジャを有する。第１格子及び／又は第２格子の領域でそれぞれ有効な格子構造を変えることで、波面毎に（例えば、各光学系の位置又は視野点毎に）第１格子及び第２格子上でそれぞれ適切な格子構造対を選択すること、すなわち各場合の解析対象の波面又は波面収差に応じて第１格子上の場所及び第２格子上の場所の種々の割り当て又は置換を選択することが可能となる。
【００２５】
一実施形態によれば、第２格子は、それぞれに位置する第２格子構造に関して相互に異なる複数のセグメントを有する。
【００２６】
一実施形態によれば、光学系は光学系軸を有し、第１格子及び／又は第２格子は上記光学系軸に沿って可動である。
【００２７】
本発明の実施形態では、解析対象波面の種々の領域を、光伝播方向（ｚ方向）に沿った第１格子の異なる位置決め又は相互に異なる焦点設定を用いて測定することも可能であり、関連する部分波面を続いて合成することができる。この場合、光伝播方向（ｚ方向）に沿った第１格子の位置決めにより調整可能なデフォーカス、ひいては第１格子が生成した干渉パターンの縞濃度を、解析対象波面において適切な形で変えることができる。
【００２８】
一実施形態によれば、本デバイスは複数の測定チャネルを有し、当該測定チャネルのそれぞれに、光源、照明マスク、第１格子構造、及び第２格子構造がそれぞれ割り当てられる。結果として、測定速度の向上に加えて精度の向上も達成できる。さらに、種々の波長を用いることにより、光学系又は光学系内の光学コンポーネントに関する（例えば、発生する分散又は層特性に関する）さらなる情報を得ることも可能である。
【００２９】
一実施形態によれば、光学系は、マイクロリソグラフィ用の光学系、特にマイクロリソグラフィ投影露光装置の光学系である。この場合、光学系は、特に照明デバイス又は投影レンズのサブシステムであり得る。
【００３０】
本発明はさらに、光学系を通る少なくとも１つの光波の波面を解析する、波面解析の方法であって、
少なくとも１つの第１格子構造を有する少なくとも１つの第１格子が、解析対象波面から所定の平面でインターフェログラムを生成し、
上記所定の平面に配置され少なくとも１つの第２格子構造を有する少なくとも１つの第２格子が、第２格子構造と第１格子が生成したインターフェログラムとの重ね合わせによる重畳パターンを生成し、且つ
上記重畳パターンが少なくとも１つの検出器により検出される、
波面解析の方法に関する。
【００３１】
一実施形態によれば、少なくとも１つの第２格子構造は、光学系の通過後の光波の目標波面に関して第１格子が生成する目標干渉パターンに基づいて構成される。
【００３２】
一実施形態によれば、光学系は光学系軸を有し、波面の種々の部分領域を解析する方法は、
光学系軸に沿って第１格子を可変位置決めするステップ、
第１格子の各有効格子構造を変えるステップ、
光学系軸に沿って検出器を含めて第２格子構造を可変位置決めするステップ、及び
第２格子の各有効格子構造を変えるステップ
の少なくとも１つを含む。
【００３３】
この場合、ここで検出された部分波面を波面全体の解析で合成することができる。すなわち、波面の種々の部分領域に関して得られた諸情報を、波面全体の解析で合成することができる。
【００３４】
これが有利なのは、例えば、第１格子及び／又は第２格子の単一格子構造の使用が、特定の波面の解析に、又はそれぞれ生成された干渉パターンの空間周波数にあるダイナミックレンジの検出に不十分な場合である。この場合、（デフォーカスを変えるための）光伝播方向又は光学系軸に沿った第１格子の可変位置決め、（干渉パターン、例えば縞濃度を変えるための）第１格子の各有効格子構造の変化、光伝播方向及び／又は光学系軸に沿った検出器を含めた第２格子の可変位置決め、及び／又は第２格子の有効第２を各有効格子構造の変化が実施され得る。この場合、例えば、適切な場合には特定の区域又は部分波面のみをいずれの場合も検出及び解析するために第１及び／又は第２格子のセグメント化構成を用いることができ、得られた諸情報又は関連する部分波面を続いて合成することができる。
【００３５】
本発明のさらに他の構成は、説明及び従属請求項から得ることができる。添付図面に示す例示的な実施形態に基づいて、本発明を以下でより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】波面検出のための本発明によるデバイスの可能な一構成の概略図を示す。
【図２】本発明によるデバイスのさらに別の実施形態を説明する概略図を示す。
【図３】本発明によるデバイスのさらに別の実施形態を説明する概略図を示す。
【図４】本発明によるデバイスのさらに別の実施形態を説明する概略図を示す。
【図５】本発明によるデバイスで用いることができる格子の例示的な実施形態を説明する概略図を示す。
【図６】本発明によるデバイスで用いることができる格子の例示的な実施形態を説明する概略図を示す。
【図７】本発明によるデバイスで用いることができる格子の例示的な実施形態を説明する概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
最初に、図１は、波面検出のための本発明によるデバイスの可能な構成を概略図で示す。
【００３８】
図１において、波面効果に関して試験対象となる結像光学ユニットを「１１０」で示すが、これは特に、マイクロリソグラフィ投影露光装置の照明デバイス又は投影レンズの任意のサブシステムでもあり得る。上記結像光学ユニット１１０の波面効果を調べるために、又は上記結像光学ユニット１１０を通る光波の波面を解析するために、図１による機構は、孔あきマスクの形態の照明マスク１０５を有し、これを通して光源（図示せず）からの光が結像光学ユニット１１０に入り、光伝播方向（図示の座標系でｚ方向）で結像光学系１１０の下流に配置された第１格子１２０に入射する。
【００３９】
上記第１格子１２０は、少なくとも１つの第１格子構造を有し、作動波長を有する光に対して十分に透明な「１２０ａ」で示す基板に施される。第１格子１２０で異なる回折次数（例えば、０、＋１、及び−１の回折次数）に回折した光は、光伝播方向に関して第１格子の下流に配置された（捕捉）平面で干渉パターンを発生させ、原理はカメラベースセンサによる解析の場合のこの干渉パターンの評価により、波面解析が可能となり、ひいては結像光学ユニット１１０の光学効果又は波面効果に関して結論を導き出すこと、及び例えば結像光学ユニット１１０に位置する光学コンポーネントの相互に対するアライメントが可能となる。
【００４０】
しかしながら、結像光学ユニット１１０の構成に応じて、結像光学ユニット１１０の波面効果は、結像光学ユニット１１０の出口にある波面の非球面性が高くなるように構成され得る。さらに、上記捕捉平面において第１格子１２０が生成した上述の干渉パターンは、例えば顕著な非球面波面に起因して、非常に高い周波数又は非常に高い空間周波数を有し得るので、上記干渉パターンのカメラベースの分解が不可能であるか又は多大な労力を伴ってしか可能でない。
【００４１】
そこで、この問題を克服するために、第２格子１３０を本発明に従って用いるが、上記第２格子は、関連する捕捉平面に位置決めされ、図１によれば同じく基板１３０ａ上に具現される。上記第２格子１３０は、光透過領域及び光不透過領域の順序が、結像光学ユニット１１０の通過後の目標波面に関して捕捉平面で第１格子１２０が生成するであろう干渉パターンに対応するように、本発明に従って正確に構成される。
【００４２】
上記第２格子１３０の格子構造は、捕捉平面で第１格子１２０が実際に生成したインターフェログラムと重ね合わせられて、モアレ効果に類似した比較的低い周波数の重畳パターンを形成し、ここで、上記比較的低い周波数の重畳パターンは、第１結像格子１２０が生成した上記インターフェログラムとは異なり、カメラベースの分解に利用可能である。
【００４３】
図１によれば、対応するカメラベースの測定は、光伝播方向で第２格子１３０の下流に配置された検出器１４０により実行され、当該検出器は、結像光学ユニット１４１及び放射線感知センサ１４２を有する。
【００４４】
第２格子１３０と第１格子１２０が生成した干渉パターンとの重ね合わせの結果として生じた重畳パターンの測定はさらに、結像光学ユニット１１０の波面効果に関する、又は結像光学ユニット１１０の出口に実際にある波面の目標波面からの偏差、ひいては存在する波面収差に関する解析を可能にする。
【００４５】
目標又は期待値に対応する干渉パターンの計算は、第２格子１３０の正確な設計のために実行されるものであるが、結像光学ユニット１１０で従来の光学フォワードシミュレーションを実行することにより行うことができる。第２格子１３０は、一連の光透過領域及び光不透過領域を有する振幅又は透過型格子として実現することができる。さらに他の実施形態では、第２格子１３０は、（例えば「ＬＣＤ格子」として）電子駆動可能な透過機能を有することもできる。
【００４６】
図２ａは、さらに別の実施形態を説明する概略図を示し、図１と類似の又は実質的に機能的に同一のコンポーネントを「１００」を足した参照符号で示す。
【００４７】
図２ａに示す実施形態が図１からのものと異なるのは、第２格子２３０が放射線感知センサ２４２に配置され、上述の捕捉平面で生成された重畳パターンをより遠隔の放射線感知センサに結像する結像光学ユニットが省かれる点である。それにより、より小型の測定構成が結果として達成される。
【００４８】
図２ｂによれば、第２格子（「２５０」で示す）は、フェースプレート２５１に配置することもでき、フェースプレート２５１は、フェースプレート２５１の光出射面に位置する放射線感知センサ（「２５２」で示す）への上記重畳パターンの光ファイバ伝送用である。
【００４９】
図３は、さらに別の実施形態を説明する役割を果たし、図１と類似の又は実質的に機能的に同一のコンポーネントを「２００」を足した参照符号で示す。
【００５０】
図３によれば、第１格子３２０及び第２格子３３０の両方に、マニピュレータ３６０及び３７０がそれぞれ割り当てられ、マニピュレータは、それぞれ現在有効な格子構造を位置操作により（例えば、ｚ軸若しくは光伝播方向に関する回転により）、又は光伝播方向若しくはｚ軸に関して横方向の変位により変えることを可能にする。この目的で、それぞれ異なる格子構造を第１格子３２０及び第２格子３３０に設けることができ、図５又は図６に示すように複数のセグメントを有する格子５３０又は６３０を用いることもでき、上記セグメントは、それぞれの格子構造に関して互いに異なる。図３に横両矢印で示すように、第１格子３２０及び第２格子３３０は、ｚ方向にまとめて変位可能又はｚ方向に個別に変位可能であり得る。
【００５１】
第１格子又は第２格子の領域でそれぞれ有効な格子構造の上述の変更は、波面毎に（例えば、各光学系の位置又は視野点毎に）第１格子及び第２格子上でそれぞれ適切な格子構造対を選択すること、すなわちそれぞれ試験対象の波面収差に応じて第１格子上の場所及び第２格子上の場所の種々の割り当て又は置換を選択することが可能となる。この点で、単なる例として図５に概略的に示す第２格子５３０の場合に関して、例えばこの領域で解析対象の干渉パターンが十分に低い周波数であることにより、上記干渉パターンと第２格子とを重ね合わせるという本発明による概念を用いなくてもカメラベースの分解を行うことができる場合、格子構造のない中央領域５３１を設けることができる。さらに、それぞれ生成された高い周波数の干渉パターンに従った図５にそれぞれ「５３２」、「５３３」、「５３４」、及び「５３５」で示す他のセグメントが、より大きな異なる格子定数を有する格子構造を有することができる。
【００５２】
第１格子及び／又は第２格子は、ｚ軸に関する回転だけで種々のセグメントを各ビーム経路に導入できるように設けることもできる。
【００５３】
図６ａは、格子構造に相互に異なる空間周波数を有するセグメント６３１、６３２、及び６３３を有する第２格子６３０の可能な一構成を概略的に示す。セグメント６３１、６３２、及び６３３は、空間周波数を単一波面のセグメントに適合させるように具現され得る。この場合、セグメント６３１、６３２、及び６３３を順次用いることもでき、それぞれ得られた諸情報を順次合成することができる。
【００５４】
図６ａからの第２格子６３０のサイズに対して、測定対象波面がセグメント６３１、６３２、及び６３３のそれぞれに「収まる」図６ｂに示す外周６４０を有する場合、本発明によれば、適切な場合、完全な瞳若しくは波面又はこうして生じる重畳パターンを関連するセグメントで「復調」することができる。これに対して、図６ａからの第２格子６３０のサイズに対して、測定対象波面が図６ｃに示す外周６５０を有し、またさらにセグメント６３１、６３２、及び６３３が格子構造の各空間周波数に関して目標波面に正確に一致するように構成される場合、適宜セグメント化された格子６３０で波面の全区域の同時測定を実行することもできる。
【００５５】
図７は、曲線格子構造を有する格子７３０を単なる例として示す。
【００５６】
図４は、さらに別の可能な実施形態を説明する役割を果たし、図１と比べて類似の又は実質的に機能的に同一のコンポーネントを「３００」を足した参照符号で示す。
【００５７】
図４に示す配置は、マルチチャネル構成という点で図１からのものと異なり、複数の測定チャネルのそれぞれに、光源４０１、４０２、又は４０３、照明マスク４０５、４０６、又は４０７、第１格子構造４２１、４２２、又は４２３、及び第２格子構造４３１、４３２、又は４３３がそれぞれ割り当てられる。したがって、照明マスク及び各格子の変位によるシリアル走査の必要なく、比較的大きな視野領域でも同時に測定できる。結果として、測定速度の向上に加えて精度の向上も達成される。測定チャネルの相互に対する位置の知識に基づいて、また各照明マスク及び第１格子がいずれの場合も「キャリア」又は基板の物体側及び像側に施されるので、これらのチャネル位置は、ｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向の実質基準（material measure）を表す。測定チャネルが行列状配置の場合、個々のチャネルの相互に対する相対誤差（測定誤差）を、例えばｘ方向及び／又はｙ方向に１つのチャネル位置だけ横方向変位することにより検出及び較正することができる。測定ユニットのその場の較正が結果として可能である。複数の測定チャネルを備えた上述の構成のさらに他の構成及び利点に関しては、特許文献２を参照されたい。
【００５８】
図４に示すように、個々の光源４０１、４０２、及び４０３は異なる波長を有することもできる（例えば、１つの測定チャネルでＥＵＶ光、別の測定チャネルで可視域の波長を有する光を用いて、波面解析を実行できる）。このように、例えば、解析対象の結像光学ユニットにある光学コンポーネントに関して、層特性に関する結論を導き出すことができるか、又はアポダイゼーション極小（apodization minima）を波長依存的又は空間分解的に求めることができる。
【００５９】
実施形態において、光伝播方向に関して第２格子１３０の下流でも原理上は通常起こり得る望ましくないさらなる干渉現象を回避するために、第２格子が配置される基板１３０ａは、コヒーレンス破壊特性も有し得る。この目的で、関連する基板１３０ａは、例えば周波数変換層として具現され得るか、又は粗面若しくは光散乱内部構造により光散乱素子として具現され得る。
【００６０】
本発明を特定の実施形態に基づいて説明してきたが、例えば個々の実施形態の特徴の組み合わせ及び／又は交換により多数の変形形態及び代替的な実施形態が当業者には明らかである。したがって、当業者には言うまでもなく、かかる変形形態及び代替的な実施形態は本発明により付随的に包含され、本発明の範囲は、添付の特許請求項及びその等価物の意味の範囲内でのみ制限される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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