Absolutverfahren zur Messung rotationssymmetrischer asphärischer Linsen im Durchlicht
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Rahmen dieses Projektes wurde ein Messsystem zur hoch genauen Absolutvermessung rotationssymmetrischer, asphärischer Linsen im Durchlicht vorgestellt und charakterisiert. Hier wurde, anders als bei Auflichtverfahren die gesamte optische Wirkung des Prüflings bezüglich einer Sollwirkung eines Nullelements ermittelt. Dabei wurde ein DOE als diffraktives Nullelement eingesetzt. Da bei Phasenhologrammen ein herstellungsbedingter Fehler im Tastverhältnis zu Wellenfrontaberrationen in der nullten Beugungsordnung führt, wurden für das vorgeschlagene Kalibrierverfahren Amplitudenhologramme verwendet. Um höhere Genauigkeiten zu erzielen, wurden die Fehler des Nullelements und des Interferometers im Rahmen eines Absolutverfahrens von den von der asphärischen Linse eingeführten Aberrationen getrennt und durch Hinzunahme weiterer Messpositionen aus den Messdaten eliminiert. Neben seiner Funktion als Nullelement stellt das diffraktiv optische Element eine weitere, sphärische Wellenfront bereit, mit deren Hilfe die benötigten Messpositionen realisiert wurden. Mit diesen zusätzlichen Messungen ist es möglich, die Einzelbeiträge des Fehlerbudgets - Interferometerfehler ohne Nullelement, Nullelement-Substratfehler, Strukturierungsfehler des Nullelements - getrennt voneinander zu ermitteln. Die Wiederholbarkeit der dazu nötigen Einzelmessungen liegt bei unter λ/200. Im Rahmen eines Konsistenztests wurde die Reproduzierbarkeit der Bestimmung der Abweichung des asphärischen Prüflings zur Sollwellenfront auf unter λ/50 ermittelt. Die Abschätzung der Lagefehler der Einzelflächen des Prüflings zueinander aus der ermittelten Abweichung der optischen Wirkung ist Bestandteil aktueller Untersuchungen. Weiterhin wird untersucht, in wie weit der mit diesem Messverfahren ermittelbare Strukturierungsfehler Rückschlüsse auf den Justagezustand der Lithographieanlage zulässt. Eine Erweiterung des vorgestellten Verfahrens auf nichtrotationssymmetrische Prüflinge ist denkbar. Zusätzlich wird zur Zeit an einer weiteren Steigerung der Genauigkeit des Verfahrens und der Elimination etwaiger Restfehler geforscht.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Absolute testing of aspherics in transmitted light using an amplitude DOE Fringe 2009, the 6th International Workshop on Advanced Optical Metrology ISBN 978-3-642-03050-5, ed: W. Osten and M. Kujawinska, p.364-368 (2009)
A. Berger, K. Mantel, I. Harder, N. Lindlein
- Transmissive absolute testing of aspherics using diffractive nulls DGaO-Proceedings ISSN 1614-8436, p.P33 (2009)
A. Berger, J. Schwider
