DE10163027B4

DE10163027B4 - Objektlageermittlungsverfahren und eine dieses Verfahren verwendende Vorrichtung

Info

Publication number: DE10163027B4
Application number: DE10163027A
Authority: DE
Inventors: Zongtao Ge
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2006-05-04
Anticipated expiration: 2021-12-21
Also published as: US20020113973A1; DE10163027A1; US6707559B2; JP3946499B2; JP2002257529A

Abstract

Objektlageermittlungsverfahren, durch welches eine relative Neigung eines Objekts (2) bezogen auf eine Referenz (3) ermittelt wird, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt:
Erlangung von Phaseninformation des Objekts (2) enthaltenden Streifenbilddaten (S1); arithmetische Verarbeitung der gesamten Streifenbilddaten oder Teilen davon unter Verwendung von Fouriertransformation, um so eine Neigungsfrequenz eines von der Neigung des Objekts (2) in den Streifenbilddaten herrührenden Streifenmusteranteils zu bestimmen (S2, S3); und Bestimmung der Neigung des Objekts (2) entsprechend der Neigungsfrequenz (S4).

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Objektlageermittlungsverfahren durch welches eine Neigung des Objekts ermittelt wird und auf eine dieses Verfahren anwendende Vorrichtung. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Objektlageermittlungsverfahren durch welches die Lage (Neigung) des Objekts automatisch erkannt wird, wenn das Objekt (oder ein Bezugsobjekt) mittels eines Antriebselements auf einem automatischen Objekttisch oder einer automatischen Meßvorrichtung, wie einem Interferometer, verschoben wird, und auf eine dieses Verfahren verwendende Vorrichtung.

Als eine Vorrichtung zur Ermittlung einer Lage (Schrägstellen, Rollen oder ähnliches) eines bewegten Objekts ist ein Autokollimator, wie der in 10 gezeigte, herkömmlich bekannt. Dieser Autokollimator funktioniert folgendermaßen: Ein Objekt 203 wird mit einem Laserstrahlungsfluß durch eine PBS 201 (Anmerkung des Übersetzers: Polarisation Beam Splitter: Polarisations-Strahlteiler) und eine λ-Viertel-Platte 202 angestrahlt; eine PSD (positionssensitive Vorrichtung) 205, welche ein analoger Positionssensor ist, wird über die λ-Viertel-Platte 202, den PBS 201 und eine Linse 204 mit dem von dem Objekt 203 reflektierten Strahlungsfluß beleuchtet; und die Lage (Neigung α) des Objekts 203 wird entsprechend dem Abstand d zwischen der Mittelachse der PSD 205 und der mit dem Strahlungsfluß beleuchteten Position bestimmt. Die Neigung α ist in diesem Fall durch die Gleichung d = f·tan2α (wobei f die Brennweite der Linse 204 ist) bestimmt.

Da die Nachweisgenauigkeit des Autokollimators proportional zu der Brennweite f der Linse 204 ist, wie aus der oben erwähnten Gleichung entnommen werden kann, steigt die Brennweite an, wenn die Nachweisgenauigkeit erhöht werden soll, wodurch die Vorrichtung größer wird.

Um eine hochgenaue Bestimmung zu ermöglichen, während eine Vergrößerung der Vorrichtung verhindert wird, ist daher eine Technik bekannt, in welcher, wie in 11 beispielhaft dargestellt, zwei Interferenzverschiebemeßvorrichtungen 211, 212 parallel zueinander an einem Objekt 210 angebracht sind. Die Differenz der jeweiligen Abstände d1 und d2 zwischen den Interferenzverschiebemeßvorrichtungen 211, 212 und einem rechtwinklig zu einem Referenztisch 213 angebrachten Lineal 214 wird bestimmt, und die Lage (Rollwinkel) des Objekts 210 wird aus dieser Differenz berechnet. Insbesondere ist der Rollwinkel gegeben durch: α = tan–1[(d1 – d2)/D]wobei D der Abstand zwischen den zwei Interferenzverschiebemeßvorrichtungen 211, 212 ist. In einer solchen Methode ist es jedoch notwendig, daß die Interferenzverschiebemeßvorrichtungen 211, 212 direkt mit dem Objekt verbunden sind. Da es dieser Methode nicht gelingt einen sogenannten kontaktfreien Typ zu ermöglichen, treten verschiedene Probleme auf. Es ist auch insofern problematisch, als der Aufbau der Vorrichtung zu kompliziert wird. Insbesondere sind zur zweidimensionalen Lagebestimmung mindestens drei Interferenzverschiebemeßvorrichtungen nötig, wodurch ihre wechselseitige Ausrichtung kompliziert wird. Weiterhin ist es notwendig, den oben erwähnten Abstand D genau zu bestimmen, was das System schwierig zu justieren macht.

Zur weiteren Illustration des Standes der Technik kann auf ein in der EP 0 704 685 A1 offenbartes Verfahren zur Objektlageermittlung verwiesen werden, in welchem ein Michelson Interferometer zum Einbau in einem Raumfahrzeug mit einer Einrichtung zum Messen eines Neigungswinkels des beweglichen Umlenkspiegels des Interferometers ausgestattet ist. Zur Messung des Neigungswinkels wird in den Objektstrahl ein zusätzlicher Laserstrahl eingemischt, welcher an zwei unterschiedlichen Punkten des beweglichen Spiegels reflektiert und über zwei zusätzliche Detektoren erfasst wird. Dieses Verfahren verwendet somit eine relativ komplexe Konfiguration.

Ferner offenbart die EP 0 474 487 81 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Positionieren einer Maske über einem Wafer in einer Vorrichtung zur Herstellung von Halbleiterbauteilen. Bei dieser bekannten Vorrichtung weist die Maske eine lichtdurchlässige Justiermarke auf und der Wafer weist eine reflektierende Justiermarke auf. Ein zur Messung der Relativposition schräg auf die Maske einfallender Laserstrahl durchdringt die lichtdurchlässige Justiermarke, wird an der reflektierenden Justiermarke reflektiert, tritt erneut durch die Maske hindurch und wird von einem Detektor erfasst. Der Detektor erfasst elektronisch ein ortsaufgelöstes Intensitätsbild des reflektierten Laserstrahls. Eine Auswertung dieser Intensitätsverteilung liefert Informationen über die Relativposition zwischen Maske und Wafer.

Zusammenfassung der Erfindung

Um die oben erwähnten Probleme zu lösen, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Objektlageermittlungsverfahren vorzusehen, mittels dem die Lage eines Objekts, insbesondere eine zweidimensionale Lage, durch eine hochgenaue, sehr schnelle, kontaktfreie und einfache Systemkonfiguration und eine dieses Verfahren benutzende Vorrichtung bestimmt werden kann. Die vorliegende Erfindung sieht ein Objektlageermittlungsverfahren vor, durch das eine relative Neigung des Objekts bezogen auf eine Referenz ermittelt wird, wobei das Verfahren die Schritte enthält:
Erlangung von Phaseninformation des Objekts enthaltenden Streifenbilddaten;
Unterwerfung der gesamten oder Teile der Streifenbilddaten arithmetischer Verarbeitung unter Verwendung von Fouriertransformation, um so die Neigungsfrequenz eines von der Neigung des Objekts in den Streifenbilddaten herrührenden Streifenmusteranteils zu bestimmen; und
Bestimmung der Neigung des Objekts entsprechend der Neigungsfrequenz.

Die Neigungsfrequenz kann bestimmt werden, indem Positionskoordinaten eines vorbestimmten Peaks unter durch Fouriertransformation erhaltenen Peaks in einem Frequenzkoordinatensystem bestimmt werden und eine arithmetische Operation zur Berechnung der Neigungsfrequenz aus den Positionskoordinaten ausgeführt wird.

Die vorliegende Erfindung sieht eine Objektlageermittlungsvorrichtung vor, welche Phaseninformation des Objekts und eine relative Neigung des Objekts relativ zu einer Referenz bestimmt und, wobei die Vorrichtung enthält:
Streifenbilddatenerlangungsvorrichtung zur Erlangung von Phaseninformation enthaltenden Streifenbilddaten des Objekts;
Fouriertransformationberechnungsvorrichtung zur Unterziehung der gesamten oder Teile der Streifenbilddaten arithmetischen Prozessen unter Verwendung von Fouriertransformation;
Neigungsfrequenzbestimmungsvorrichtung zur Bestimmung einer Neigungsfrequenz von der Neigung des Objekts in besagten Streifenbilddaten entsprechenden Streifenmusteranteilen; und
Objektneigungsbestimmungsvorrichtung zur Bestimmung einer Neigung des Objekts entsprechend der Neigungsfrequenz.

Die vorliegende Erfindung sieht ein Objektlageermittlungsverfahren vor, durch welches die Neigung eines Objekts relativ zu einer Referenz ermittelt wird, wobei das Verfahren folgende Schritte enthält:
Erlangung von Phaseninformation des Objekts enthaltenden Streifenbilddaten;
Unterziehen der gesamten oder Teile der Streifenbilddaten arithmetischen Prozessen unter Verwendung von Fouriertransformation, um so Phaseninformation zu bestimmen, welche eine Neigung des Objekts enthält; und
Unterziehung der so erhaltenen Phaseninformation des Objekts einer vorbestimmten arithmetischen Operation, um so die Neigung des Objekts zu erhalten.

Die Phaseninformation des Objekts kann bestimmt werden, indem eine vorbestimmte Spektralverteilung von der Neigung des Objekts entsprechenden Streifen in durch die Fouriertransformation erhaltenen Spektralverteilungen in einem Frequenzkoordinatensystem bestimmt wird und eine arithmetische Operation zur Berechnung der Phaseninformation entsprechend der vorbestimmten Spektralverteilung durchgeführt wird.

Vorzugsweise ist diese vorbestimmte arithmetische Operation eine arithmetische Operation zur Bestimmung einer an die Phaseninformation des Objekts angefitteten Ausgleichsebene mittels der Methode der kleinsten Quadrate.

Die vorliegende Erfindung sieht eine Objektlageermittlungsvorrichtung vor, welche Phaseninformation des Objekts und eine Neigung des Objekts relativ zu einer Referenz bestimmt, wobei die Vorrichtung enthält:
Streifenbilddatenerlangungsvorrichtung zur Erlangung von Phaseninformation enthaltenden Streifenbilddaten des Objekts;
Fouriertransformationberechnungsvorrichtung zur Unterziehung der gesamten oder Teile der Streifenbilddaten arithmetischen Prozessen unter Verwendung von Fouriertransformation;
Objektphaseninformationberechnungsvorrichtung zur Bestimmung einer eine Neigung des Objekts einschließende Phaseninformation entsprechend der Fouriertransformation unterworfenen besagten Streifenbilddaten; und
Objektneigungsbestimmungsvorrichtung zur Bestimmung der Neigung des Objekts entsprechend der Phaseninformation des Objekts.

Das Objektlageermittlungsverfahren und die Objektlageermittlungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung sind besonders effektiv, wenn das Objekt oder ein die Referenz bereitstellender Referenzkörper ein mittels eines Antriebselements bewegbares Bewegungselement ist.

Das Antriebselement kann eine piezoelektrische Vorrichtung sein.

Die vorliegende Erfindung sieht ein Objektlageermittlungsverfahren vor, mittels welchem eine Änderung der Neigung des Objekts zwischen dem Zustand vor und nach einer Bewegung von ihm bestimmt wird, wobei das Verfahren umfaßt:
einen ersten Schritt der Erlangung von Phaseninformation des Objekts enthaltenden ersten Streifenbilddaten vor der Bewegung;
Unterziehen der gesamten oder Teile der ersten Streifenbilddaten arithmetischen Prozessen unter Verwendung von Fouriertransformation, um so die Neigungsfrequenz von einem der Neigung des Objekts vor der Bewegung in den ersten Streifenbilddaten entsprechenden Streifenmusteranteils zu bestimmen; und
Bestimmung von Neigungsinformation des Objekts vor der Bewegung entsprechend der Neigungsfrequenz;
einen zweiten Schritt der Erlangung von Phaseninformation des Objekts enthaltenden zweiten Streifenbilddaten nach der Bewegung;
Unterziehen der gesamten oder Teile der zweiten Streifenbilddaten arithmetischen Prozessen unter Verwendung von Fouriertransformation, um so die Neigungsfrequenz von einem der Neigung des Objekts nach der Bewegung in den zweiten Streifenbilddaten entsprechenden Streifenmusteranteils zu bestimmen; und
Bestimmung von Neigungsinformation des Objekts nach der Bewegung entsprechend der Neigungsfrequenz; und
einen dritten Schritt der Bestimmung der Differenz der Neigungsinformation des Objekts zwischen dem Zustand vor und nach der Bewegung, welche im ersten und zweiten Schritt bestimmt wurden, und Bestimmung einer Änderung der Neigung des Objekts zwischen dem Zustand vor und nach der Bewegung.

Die vorliegende Erfindung sieht ein Objektlageermittlungsverfahren vor, mittels welchem eine Änderung der Neigung des Objekts zwischen dem Zustand vor und nach einer Bewegung bestimmt wird, wobei das Verfahren umfaßt:
einen ersten Schritt der Erlangung von Phaseninformation des Objekts enthaltenden ersten Streifenbilddaten vor der Bewegung;
Unterziehen der gesamten oder Teile der ersten Streifenbilddaten arithmetischen Prozessen unter Verwendung von Fouriertransformation, um so die Neigungsfrequenz von einem der Neigung des Objekts vor der Bewegung in ersten Streifenbilddaten entsprechenden Streifenmusteranteils zu bestimmen;
einen zweiten Schritt der Erlangung von Phaseninformation des Objekts enthaltenden zweiten Streifenbilddaten nach der Bewegung;
Unterziehen der gesamten oder Teile der zweiten Streifenbilddaten arithmetischen Prozessen unter Verwendung von Fouriertransformation, um so die Neigungsfrequenz von einem der Neigung des Objekts nach der Bewegung in den zweiten Streifenbilddaten entsprechenden Streifenmusteranteils zu bestimmen; und
einen dritten Schritt der Bestimmung der Differenz zwischen den im ersten und zweiten Schritt bestimmten Neigungsfrequenzen der den Neigungen des Objekts vor und nach der Bewegung entsprechenden Streifen, und Bestimmung einer Änderung der Neigung des Objekts zwischen dem Zustand vor und nach der Bewegung entsprechend der so bestimmten Differenz.

In dem Objektlageermittlungsverfahren und der Objektlageermittlungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung kann die Phaseninformation Interferenzstreifeninformation sein.

In der vorliegenden Erfindung kann die Vorrichtung ein Michelsoninterferometer sein. Das Objekt kann eine rauhe Oberfläche aufweisen.

In der vorliegenden Erfindung bezieht sich die relative Neigung des Objekts bezogen auf eine Referenz auf den relativen Winkel zwischen der Referenz (z.B. einer horizontalen Ebene, einer Referenzfläche in einem Interferometer, etc.) zur Bestimmung der Neigung und einer Oberfläche (Lagereferenzfläche), welche die Referenz zur Bestimmung der Lage des Objekts ist. Als Lagereferenzfläche des Objekts kann zum Beispiel eine in einem Lichtwelleninterferometer auszumessende Front (Oberfläche), eine mit dem Objekttisch in Kontakt stehende Fläche und ähnliches wie erfordert verwendet werden.

Als Hintergrund zur vorliegenden Erfindung ist zum Beispiel die Veröffentlichung in der folgenden Publikation bekannt:

M. Takeda, H. Ina und S. Kobayashi: Fourier transforms method of fringe-pattern analysis for computer-based topography and interferometry, J. Opt. Soc. Am. 72 (1982), S.156

Die oben erwähnte Publikation veröffentlicht, daß eine Mehrzahl an Fourierspektrumpeaks einschließlich eines einem Trägerstreifenmusters entsprechenden Peaks erhalten werden kann, wenn das Trägerstreifenmuster einem Streifenbild überlagert wird und die sich ergebenden Daten einer Fouriertransformation unterzogen werden. Dies ist im Sinne der Idee und des Zwecks grundlegend verschieden von der vorliegenden Erfindung, welche die Bedeutung der individuellen Peaks und Spektrumverteilungen eines Fourierspektrums in Betracht zieht und die Position eines Objekts entsprechend einem vorbestimmten isolierten Peak oder einer Spektrumverteilung bestimmt.

Insbesondere führt die in der oben erwähnten Publikation veröffentlichte Fouriertransformation-Streifenmuster-Analysemethode künstlich eine relative Neigung zwischen einem Objekt und einer Referenz ein, um so die im Objekt enthaltene Phaseninformation, wie eine Oberflächenform davon, zu analysieren, und überlagert dadurch ein Trägerstreifenmuster auf ein Streifenbild. In einem durch Fouriertransformation erhaltenem Frequenzraum ist die Information des künstlich überlagerten Streifenmusters von der Phaseninformation des Objekts isoliert als eine dem Trägerstreifenmuster entsprechende Frequenz (Trägerfrequenz).

Im Unterschied dazu nimmt die vorliegende Erfindung die Neigung des geneigten Objekts als im Objekt enthaltene Phaseninformation auf ohne künstlich ein Trägerstreifenmuster zu überlagern. Wenn die die Neigung enthaltende Phaseninformation einer Fouriertransformation unterzogen wird, kann die der Neigung des Objekts im Frequenzraum entsprechende Frequenz genauso wie mit der oben erwähnten überlagerten Trägerfrequenz isoliert werden.

In der vorliegenden Erläuterung wird die der Neigung des Objekts im Frequenzraum entsprechende Frequenz als "Neigungsfrequenz" bezeichnet, um so klarzustellen, daß sie unterschiedlich zu der künstlich überlagerten Trägerfrequenz ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Objektlageermittlungsverfahrens entsprechend Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine schematische Ansicht von Streifenbilddaten welche in dem Verfahren entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung benutzt werden;
3 ist eine schematische Ansicht, welche ein in einem Frequenzkoordinatensystem aufgetragenes Fourierspektrum zeigt;
4 ist ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Objektlageermittlungsverfahrens entsprechend Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung;
5 ist ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Objektlageermittlungsverfahrens entsprechend Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung;
6 ist ein Blockdiagramm, welches einen Teil einer Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens entsprechend Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 ist ein Blockdiagramm, welches einen Teil einer Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens entsprechend Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung zeigt;
8 ist ein Blockdiagramm, welches eine schematische Anordnung einer Vorrichtung zur Ausführung der Verfahren entsprechend den Beispielen 1 bis 3 der vorliegenden Erfindung zeigt;
9A und 9B sind schematische Ansichten, welche einen Teil von 8 gesondert darstellen;
10 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung des Standes der Technik; und
11 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung des Standes der Technik.
Detaillierte Beschreibung der vorliegenden Ausführungsform
Im folgenden wird das Objektlageermittlungsverfahren in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erklärt.
In diesem Verfahren werden, wenn eine Neigung eines Objekts ermittelt wird, Phaseninformationen des Objekts enthaltende Überlagerungs-Streifenbilddaten erfaßt. Dann werden alle oder Teile der jeweiligen Überlagerungs-Streifenbilddaten/Streifenbilddaten einer Fouriertransformation unterzogen, um so eine Neigungsfrequenz einer der Neigung des Objekts in den Überlagerungs-Streifenbilddaten entsprechenden Überlagerungs-Streifenkomponente, oder Phaseninformation des Objekts in den Überlagerungs-Streifenbildinformationen, zu erhalten. Die Neigung des Objekts wird entsprechend der so erhaltenen Neigungsfrequenz im ersteren und der so erhaltenen Phaseninformation im letzteren bestimmt.
Im folgenden wird das Objektlageermittlungsverfahren in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Beispiel 1 für ersteres und Beispiel 2 für letzteres detailliert erklärt.
In den folgenden Beispielen, in denen ein Interferenzstreifenbild als Beispiel für ein Streifenbild dient, wird ein Fall erklärt, in dem die relative Lage eines Objekts in Bezug auf eine Referenzfläche durch eine Bewegung des Objekts (oder der Referenzfläche) geneigt wird.
Des weiteren wird in den folgenden Beispielen 1 und 2 eine im wesentlichen glatte Meßfront (Oberfläche) als Lagereferenzfläche des Objekts festgesetzt, während die Referenzfläche eines Interferometers als Referenz zur Bestimmung der Neigung des Objekts festgesetzt wird. Die in dieser Ausführungsform bestimmte Neigung des Objekts bezieht sich auf den relativen Winkel zwischen der Referenzfläche und der Objektfläche (um exakt zu sein: der Differenz zwischen dem Winkel zwischen der Referenzfläche und der optischen Achse und dem Winkel zwischen der Objektfläche und der optischen Achse) nach der Bewegung.
Wenn die Oberfläche des Objekts und ihre (dem Aufspanntisch zugewandte) Rückseite beide als glatt und parallel zueinander angenommen werden, kann die ermittelte Neigung des Objekts als im wesentlichen identisch zu dem relativen Winkel zwischen der Referenzfläche und dem Aufspanntisch betrachtet werden, wodurch in diesem Fall die relative Neigung des Aufspanntisches ermittelt werden kann.
Beispiel 1
Das Objektlageermittlungsverfahren in Übereinstimmung mit Beispiel 1 wird unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm in 1 erklärt.
Zuerst wird ein Phaseninformation (hier wie im folgenden genauso Forminformation) eines Objekts enthaltendes Interferenzstreifenbild (siehe 2) durch eine CCD Bildaufnahme Kamera erlangt (S1). Anschließend werden die so erhaltenen Interferenzstreifenbilddaten einer Fouriertransformation unterworfen (S2), eine Neigungsfrequenz (f_x, f_y) einer der Neigung des Objekts entsprechenden Streifenkomponente wird durch Filtern extrahiert (S3) und die Neigung des Objekts wird entsprechend der Neigungsfrequenz bestimmt (S4).
Wenn das Objekt geneigt ist, tritt ein Zustand auf, der ähnlich dem Fall ist, in dem eine Trägerfrequenz (relative Neigung zwischen der Objektoberfläche und der Referenzoberfläche) künstlich in einem gewöhnlichen Fouriertransformationsstreifenanalyseverfahren eingeführt wird, wodurch die Phase und die Neigung des Objekts aus einem einzigen Überlagerungsstreifenbild bestimmt werden können. Die die Neigungsfrequenz (f_x, f_y) einer der Neigung des Objekts entsprechenden Streifenkomponente enthaltende Interferenzstreifenintensität wird durch den folgenden Ausdruck dargestellt: i(x,y) = a(x,y) + b(x,y)cos[2πfxx + 2πfyy + ϕ(x,y)] (1)wobei

a(x,y): der Hintergrund der Interferenzstreifen ist;
b(x,y): die Sichtbarkeit der Überlagerungsstreifen ist;
φ(x,y): die Phase des Objekts ist; und
f_x und f_y: die Neigungsfrequenzen sind.

Der oben erwähnte Ausdruck (1) kann in den folgenden Ausdruck (2) überführt werden: i(x,y) = a(x,y) + c(x,y)exp[i(2πfxx + 2πfyy)] + c*(x,y)exp[–i(2πfx + 2πfy)] (2) wobei
Die Fouriertransformierte des Ausdrucks (2) ergibt den folgenden Ausdruck (4): I(η,ζ) = A(η,ζ) + C(η – fx,ζ – fy) + C*(η + fx,ζ + fy) (4)wobei

A(η,ζ): die Fouriertransformierte von a(x, y) ist;
C(η – f_x,,ζ – f_y): eine Fouriertransformierte von c(x,y)exp[i(2πf_x + 2πf_y)] ist; und
C*(η – f_x,,ζ – f_y): eine Fouriertransformierte von c*(x,y)exp[–i(2πf_x + 2πf_y)] ist.

Währenddessen ist wie oben erwähnt (f_x, f_y) die Neigungsfrequenz und wird durch die folgenden Ausdrücke (5) dargestellt:
Die Neigungsfrequenz (f_x, f_y) entspricht also auch dem relativen optischen Winkel (relative Lage) zwischen der Objektoberfläche und der Referenzoberfläche. Daher kann der relative optische Winkel (relative Lage) zwischen der Objektoberfläche und der Referenzoberfläche bestimmt werden, wenn die Neigungsfrequenz (f_x, f_y) bestimmt ist.
Folglich wird aus den Ergebnissen der oben erwähnten Fouriertransformation die Position eines Peaks in einem Neigungswinkelspektrum in einem Frequenzkoordinatensystem, wie in 3 gezeigt, bestimmt. Insbesondere wird die Peakposition von C(η – f_x,ζ – f_y) bestimmt, woraus sich (f_x, f_y) ergibt. Dann können entsprechend dem oben erwähnten Ausdruck (5) q_x und q_y, welche die jeweiligen Neigungen (Lagen) der Meßoberfläche in x- und y-Richtung sind, bestimmt werden.
Dadurch kann die Neigung des Objekts entsprechend der durch Fouriertransformation der Überlagerungsbilddaten ermittelten Neigungsfrequenz (f_x, f_y) einfach bestimmt werden.
Beispiel 2
Das Objektlageermittlungsverfahren in Übereinstimmung mit Beispiel 2 wird nun unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm aus 4 erklärt.
Zuerst wird ein Phaseninformation eines Objekts enthaltendes Interferenzstreifenbild (siehe 2) durch eine CCD Bildaufnahme-Kamera aufgenommen (S11). Anschließend werden die so erhaltenen Interferenzstreifenbilddaten einer Fouriertransformation unterworfen (S12) und C(η – f_x,_{_}ζ – f_y) welches eine Spektralverteilung (Nebenbuckel, engl: side lobe) der Neigungsfrequenz ist, wird durch Filtern extrahiert (S13).
Dann wird diese Verteilung C(η – f_x,ζ – f_y) einer inversen Fouriertransformation unterzogen, um so c(x,y) zu erhalten und auf diese Weise eine periodische Phase (engl: wrapped phase) zu erhalten (S14). Danach wird ein Rückführungsprozeß (engl: unwrapping) ausgeführt, um so die Phase p(x,y) des Objekts entsprechend der Forminformation des Objekts zu bestimmen (S15). Dann wird eine Ausgleichsebene der Phase p(x,y) unter Benutzung der Methode der kleinsten Quadrate bestimmt (S16). Schließlich wird die Neigung des Objekts in Übereinstimmung mit den differentiellen Koordinaten der Ausgleichsebene bestimmt (S17).
In konventionellen Fourier-Streifenanalyseverfahren, wie in der oben erwähnten Methode von M. Takeda et al., wird zum Beispiel C(η – f_x,ζ – f_y), welches eine Spektralverteilung (Nebenbuckel, engl: side lobe) der Neigungsfrequenz ist, extrahiert, ein Peak davon wird von seiner Position (f_x, f_y) an den Koordinatenursprung verschoben, um so die Trägerfrequenz zu eliminieren, und danach wird eine inverse Fouriertransformation ausgeführt, um die Phase (Form) des Objekts zu bestimmen.
In diesem Beispiel wird die Neigung des Objekts dagegen als Teil der Form betrachtet, und die Spektralverteilung (Nebenbuckel, engl: side lobe) der Neigungsfrequenz in dem oben erwähnten Ausdruck (4) wird einer inversen Fouriertransformation unterworfen, ohne daß ihr Peak verschoben wird, das heißt, ohne die Neigungsfrequenz zu eliminieren. Als Ergebnis enthält die schließlich erlangte Phase p(x,y) des Objekts eine Neigungskomponente.
Insbesondere wird die oben erwähnte Phase p(x,y) in dem folgenden Ausdruck (6) dargestellt: p(x,y) = 2πfxx + 2fπyy + ϕ(x,y) = ax + by + ϕ(x,y) = tan(θx)x + tan(θy)y + ϕ(x,y) (6) wobei

a: der differentielle Koeffizient der Ausgleichsebene in x-Richtung ist; und
b: der differentielle Koeffizient der Ausgleichsebene in y-Richtung ist.

Dieses Verfahren benutzt also die Methode der kleinsten Quadrate um so eine Ausgleichsebene der ohne die Neigungsfrequenz zu eliminieren bestimmten Form des Objekts zu bestimmen (das heißt, eine Ebene, welche man durch das Fitten der Form mittels der Methode der kleinsten Quadrate erhält), es bestimmt differentielle Koeffizienten in x- und y-Richtung der Ausgleichsebene und erlangt die Neigungen q_x und q_y des Objekts mittels der Verwendung des oben erwähnten Ausdrucks (6). Dadurch ist das Verfahren in der Lage, die Neigung des Objekts leicht festzustellen.
In Beispiel 2 können andere Methoden der Ausgleichsrechnung außer der Fehlerquadratmethode bei der Bestimmung einer die Form des Objekts verkörpernden Ebene angewandt werden, wodurch auch eine wünschenswerte Ebene, welche an eine gekrümmte Fläche angepaßt ist, bestimmt werden kann.
Das Objektlageermittlungsverfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann so gestaltet werden, daß eine Neigung des Objekts auch zu einem Zeitpunkt vor seiner Bewegung mittels einer der oben beschriebenen gleichenden Methode bestimmt wird, um als eine Referenzlage des Objekts definiert zu werden, und der Winkel zu diesem Zeitpunkt wird von dem Winkel des Objekts, welcher nach dem Bewegen des Objekts wie oben erwähnt bestimmt wird, abgezogen, um so die Veränderung der Lage des Objekts zu bestimmen.
Beispiel 3
Das Objektlageermittlungsverfahren in Übereinstimmung mit Beispiel 3, in welchem die Lageveränderung des Objekts aus den jeweiligen Streifenbildern vor und nach einer Bewegung des Objekts bestimmt wird, wird nun unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm aus 5 erklärt.
Zuerst wird ein Phaseninformation eines Objekts vor einer Bewegung enthaltendes Interferenzstreifenbild (siehe 2) mit einer CCD Bildaufnahme Kamera aufgenommen (S21). Anschließend werden die so erhaltenen Interferenzstreifenbilddaten einer Fouriertransformation unterworfen (S22), eine Neigungsfrequenz (f_x, f_y) einer der Neigung des Objekts vor der Bewegung entsprechenden Streifenkomponente wird durch Filtern extrahiert (S23) und die Neigung des Objekts vor der Bewegung wird entsprechend dieser Neigungsfrequenz bestimmt (S24).
Dann wird ein Phaseninformation eines Objekts nach einer Bewegung enthaltendes Interferenzstreifenbild mit einer CCD Bildaufnahme Kamera aufgenommen (S25). Die so erhaltenen Interferenzstreifenbilddaten nach der Bewegung werden einer Fouriertransformation unterworfen (S26), eine Neigungsfrequenz (f'_x, f'_y) einer der Neigung des Objekts nach der Bewegung entsprechenden Streifenkomponente wird durch Filtern extrahiert (S27) und die Neigung des Objekts nach der Bewegung wird entsprechend dieser Neigungsfrequenz bestimmt (S28). Aus der Differenz der so erhaltenen Neigungen des Objekts vor und nach der Bewegung wird die Änderung der Neigung des Objekts durch die Bewegung bestimmt (S29).
Obwohl in diesem Beispiel die jeweiligen Neigungen vor und nach der Bewegung bestimmt werden und die Neigungsänderung des Objekts zwischen dem Zustand vor und nach der Bewegung entsprechend ihrer Differenz bestimmt wird, kann die Neigungsänderung des Objekts zwischen dem Zustand vor und nach der Bewegung durch die Differenz der Neigungsfrequenzen der Streifenbilder vor und nach der Bewegung bestimmt werden.
Des weiteren kann die Methode des oben genannten Beispiels 2 auf die jeweiligen Streifenbilder vor und nach der Bewegung angewandt werden, und die Änderung der Neigung des Objekts zwischen dem Zustand vor und nach der Bewegung kann aus der Differenz der so bestimmten Neigungen des Objekts vor und nach der Bewegung bestimmt werden.
In diesem Fall können die jeweiligen Ausgleichsebenen der Form des Objekts vor und nach der Bewegung bestimmt werden, um so die Neigungsänderung des Objekts zwischen dem Zustand vor und nach der Bewegung aus der Differenz zwischen den jeweiligen Neigungen der zwei Ausgleichsebenen vor und nach der Bewegung zu bestimmen. Alternativ können die jeweiligen Formen des Objekts vor und nach der Bewegung bestimmt werden, um so die jeweiligen differentiellen Koeffizienten in x- und y-Richtung der der Differenz zwischen den zwei Formen vor und nach der Bewegung entsprechenden Ausgleichsebenen hervorzubringen und dadurch die Neigungsänderung des Objekts zwischen dem Zustand vor und nach der Bewegung zu erhalten.
In dem Objektlageermittlungsverfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist es nicht notwendig das gesamte Streifenbild bei der Ausführung der Fouriertransformation zu benutzen. Ausreichend günstige Ergebnisse können sogar auch erzielt werden, wenn nur ein Teil des Streifenbilds der Fourieranalyse unterzogen wird. Weiterhin ist es nicht notwendig, daß das Objekt eine Oberfläche mit einer hohen Reflektivität besitzt. Günstige Ergebnisse können sogar auch erzielt werden, wenn das Objekt eine rauhe Oberfläche aufweist.
Objektlageermittlungsvorrichtung
Nun wird eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der oben erwähnten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 6 bis 8 erklärt. Die folgende Erklärung wird als Beispiel einen Fall erläutern, in dem die vorliegende Erfindung auf eine Interferometervorrichtung angewandt wird.
Wie in 8 gezeigt, werden in einem Interferometer des Michelsontyps 1 aus dem jeweiligen reflektierten Strahlungsfluß einer Objektoberfläche 2 und einer Referenzoberfläche 3 gebildete Interferenzstreifen auf der Bildaufnahmeoberfläche einer CCD 5 einer Bildaufnahmekamera 4 aufgenommen und in einen mit einer CPU und einem Bildverarbeitungsspeicher in Form einer Bildeingangskarte 6 ausgestatteten Computer 7 eingelesen. Diese Eingangsinterferenzbilddaten werden verschiedenen arithmetischen Operationen mittels einer Rechenvorrichtung, wie die in 6 und 7 gezeigten, unterworfen und die Ergebnisse dieser Operationen werden auf einem Überwachungsbildschirm 7A angezeigt. Die von der Bildaufnahmekamera 4 ausgegebenen Interferenzstreifenbilddaten werden hier auf eine CPU-Operation hin vorübergehend im Speicher gespeichert.
In dieser Vorrichtung führt eine PZT (piezoelektrische) Bewegungsvorrichtung 10 eine relative Translationsverschiebung zwischen der Objektoberfläche 2 und der Referenzoberfläche 3 durch, das heißt eine Bewegung eines Elements mittels einer D/A-Wandlerkarte und einem piezoelektrischen Treiber 9 entsprechend den Anweisungen des Computers 7.
Da diese Vorrichtung so konfiguriert ist, daß ein bewegliches Element von der PZT (piezoelektrische) Bewegungsvorrichtung 10 angetrieben wird, kann eine Veränderung in der relativen Neigung zwischen der Objektoberfläche 2 und der Referenzoberfläche 3 während des Vorgangs des Antreibens des beweglichen Elements stattfinden. Diese Vorrichtung kann eine solche Veränderung der relativen Neigung selbst genau nachweisen.
In dem Fall, daß eine Lageüberwachung wie die oben erwähnte nicht durchgeführt wird, kann die Referenzoberfläche 3 (oder die Objektoberfläche 2) mittels der PZT (piezoelektrische) Bewegungsvorrichtung 10 in Richtung der optischen Achse vor und zurück vibriert werden, um so einen Überlagerungsstreifenabtastvorgang auszuführen. In diesem Fall wird ein solcher Vorgang ausgeführt, nachdem die relative Neigung zwischen den zwei oben erwähnten Oberflächen 2 und 3 korrigiert wurde.
Im folgenden werden zwei Arten der PZT (piezoelektrische) Bewegungsvorrichtung 10 unter Bezugnahme auf 9A und 9B erläutert.
Wie in 9A dargestellt, ist die erste Art so aufgebaut, daß drei piezoelektrische Vorrichtungen 121, 122, 123 zur Unterstützung der Rückseite der Referenzoberfläche (Referenzspiegel) 3 vorgesehen sind, und zwei Linien Lx, Ly welche die auch als Hebeldrehpunkt wirkende piezoelektrische Vorrichtung 121 mit den jeweiligen piezoelektrischen Vorrichtungen 122, 123 auf dem die Referenzoberfläche 3 ausmachenden Referenzspiegel verbinden, orthogonal zueinander sind.
Wenn die drei piezoelektrischen Vorrichtungen 121, 122, 123 um den gleichen Betrag expandieren oder sich zusammenziehen, wird die Referenzoberfläche 3 des Referenzspiegels entlang der z-Achse verschoben. Wenn nur die piezoelektrische Vorrichtung 122 expandiert oder sich zusammenzieht, neigt sich die Referenzoberfläche 3 des Referenzspiegels in Richtung der x-Achse, so daß sie um die y-Achse rotiert. Wenn nur die piezoelektrische Vorrichtung 123 expandiert oder sich zusammenzieht, neigt sich die Referenzoberfläche 3 des Referenzspiegels in Richtung der y-Achse, so daß sie um die x-Achse rotiert. Die Beziehung zwischen der Neigungsfrequenz und der Neigung wird in den folgenden Ausdrücken (7) dargestellt:
wobei

θx und θy: die jeweiligen Neigungen einer gemittelten Ebene der Objektoberfläche in x- und y-Richtung sind; und
L_PZT-0, L_PZT-X und L_PZT-Y,: die jeweiligen Beträge der Translationsbewegung der jeweiligen PZT Bewegungsvorrichtungen sind.

Die zweite Art ist andererseits so aufgebaut, daß die Rückseite der Referenzoberfläche (Referenzspiegel) 3 mittig durch ein säulenartiges Rohr 124 unterstützt wird, wie in 9B gezeigt. Die Referenzfläche 3 des Referenzspiegels wird verschoben, wenn das piezoelektrische Rohr 124 ohne Neigung expandiert oder kontrahiert und wird ungehindert in Richtung der x- und y-Achsen geneigt, wenn das piezoelektrische Rohr 124 sich neigend expandiert oder kontrahiert. In der zweiten Art wird die Beziehung zwischen der Neigungsfrequenz und der Neigung durch Ausdrücke ähnlich den oben erwähnten Ausdrücken (7) dargestellt.
In jeder der oben erwähnten Arten können jedoch Fehler in der relativen Neigung zwischen der Objektoberfläche 2 und der Referenzoberfläche 3 wegen der Ausdehnungs/Kontraktionsgenauigkeit der drei piezoelektrischen Vorrichtungen 121, 122, 123 oder des piezoelektrischen Rohrs 124 auftreten. Diese Vorrichtung kann die Neigung in einem solchen Fall vorteilhaft und einfach bestimmen.
Der interne Aufbau des einen wesentlichen Teil der Neigungsbestimmungsfunktion ausmachenden Computers wird nun erläutert.
In einer ersten Art enthält der Computer 7 als Software ein FFT-Rechenelement 11, ein Neigungsfrequenzberechnungselement 12 und ein Objektneigungermittlungselement 13, wie in 6 gezeigt.
Wie oben erwähnt, führt das FFT-Rechenelement 11 die Operation von Schritt 2 (S2) in 1 aus, um die ganzen oder einen Teil der erhaltenen Interferenzbilddaten einer Fouriertransformation zu unterziehen. Das Neigungsfrequenzberechnungselement 12 bestimmt die Neigungsfrequenz entsprechend dem von dem FFT-Rechenelement 11 berechneten Fourierspektrum und führt eine Operation entsprechend Schritt 3 (S3) durch. Das Objektneigungermittlungselement 13 bestimmt die Neigung des Objekts entsprechend der von dem Neigungsfrequenzberechnungselement 12 berechneten Neigungsfrequenz (daher entsprechend S4).
In einer zweiten Art enthält der Computer 7 als Software ein FFT-Rechenelement 21, ein Objektforminformationberechnungselement 22 und ein Objektneigungermittlungselement 23, wie in 7 gezeigt.
Wie oben erwähnt, führt das FFT-Rechenelement 21 die Operation von Schritt 12 (S12) in 4 aus, um die ganzen oder einen Teil der erhaltenen Interferenzbilddaten einer Fouriertransformation zu unterziehen. Das Objektforminformationberechnungselement 22 berechnet die Forminformation des Objekts entsprechend dem von dem FFT-Rechenelement 21 berechneten Fourierspektrum und führt so eine Operation entsprechend den oben erwähnten Schritten 13 bis 15 (S13 bis S15) durch. Entsprechend der von dem Objektforminformationberechnungselement 22 berechneten Forminformation des Objekts bestimmt das Objektneigungermittlungselement 23 eine Ausgleichsebene der Form (eine Ebene, welche erhalten wird, indem die Form mit der Methode der kleinsten Quadrate angepaßt wird) und bestimmt so die Neigung des Objekts (daher entsprechend S16 und S17).
Als Konsequenz kann sogar in einem Zustand, in welchem die Objektoberfläche 2 und die Referenzoberfläche 3 durch eine Relativbewegung eine Neigung mit einem relativen optischen Winkel θ aufweisen (schematisch dargestellt durch einen geneigten Zustand der Objektoberfläche 2a in 8) die Neigung einfach bestimmt werden, wodurch die Lage des Objekts (oder die Lage der Referenzoberfläche 3) immer bestimmt werden kann.
Ohne auf die oben erwähnten Ausführungsformen beschränkt zu sein, können das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung in vielfältiger Weise abgewandelt werden. Zum Beispiel kann das bewegliche Element nicht nur mittels des oben erwähnten PZT sondern auch mittels anderer Stellglieder getrieben werden, welche die Referenzfläche oder die Objektfläche physikalisch bewegen können.
Obwohl die PZT Vorrichtungen in der oben erwähnten Ausführungsform so angeordnet sind, daß sie genau die Schenkel eines rechtwinkligen Dreiecks bilden, können sie selbstverständlich auch so angeordnet sein, daß sie die jeweiligen Schenkel eines gegeben Dreiecks auf dem Referenzspiegel bilden.
Obwohl in der oben erwähnten Ausführungsform die Interferenzbilddaten mittels eines Michelsoninterferometers aufgenommen werden, kann die vorliegende Erfindung selbstverständlich genauso auf Interferenzbilddaten angewandt werden, die mittels anderer Arten von Interferometern wie die des Fizeau Typs aufgenommen wurden.
Die der Neigung des Objekts in der vorliegenden Erfindung entsprechenden Überlagerungsstreifen beinhalten nicht nur Streifen, welche auftreten, wenn ein Element geneigt ist, sondern auch die Überlagerungsstreifen, welche aus der Tatsache resultieren, daß das Element eine sogenannte Keilform aufweist.
Des weiteren ist die vorliegende Erfindung genauso auf verschiedene Arten von Streifenbildern, wie Moiréstreifen, Speckle-Streifen über die Interferenzstreifen hinaus anwendbar.
Im Objektlageermittlungsverfahren und in einem dieses Verfahren verwendende Verfahren (Anm. des Übersetzers: soll heißen "Vorrichtung") entsprechend der vorliegenden Erfindung wird eine einzelne Aufnahme/Fläche von Überlagerungsstreifenbilddaten zur Bestimmung der Wellenfront eines Objekts einer auf einer Fouriertransformation basierenden arithmetischen Operation unterworfen, um so eine Neigungsfrequenz oder Phaseninformation des Objekts zu bestimmen, entsprechend derer die Neigung des Objekts bestimmt wird. Diese Operationen werden von einem Computer mittels Software berechnet. Daher ist es nicht nötig eine neue Lagebestimmungsvorrichtung vorzusehen und die für die Bestimmung benötigte Zeit kann stark verkürzt werden, wodurch die Ergebnisse der Bestimmung sehr genau gemacht werden können. Als Konsequenz daraus kann insbesondere eine zweidimensionale Lage mittels einer Systemkonfiguration ermittelt werden, welch hochgenau, sehr schnell und einfach ist.
Ein Objektlageermittlungsverfahren enthält die Schritte Aufnehmen von Phaseninformation des Objekts enthaltenden Überlagerungsstreifenbilddaten; Unterwerfen der ganzen oder eines Teils der Überlagerungsstreifenbilddaten arithmetischen Prozessen, welche Fouriertranformation benutzen, um so eine Neigungsfrequenz eines der Neigung eines Objekts in den Überlagerungsstreifenbilddaten entsprechenden Überlagerungsstreifen zu bestimmen; und die Bestimmung der Neigung des Objekts entsprechend der Neigungsfrequenz.

Claims

Objektlageermittlungsverfahren, durch welches eine relative Neigung eines Objekts (2) bezogen auf eine Referenz (3) ermittelt wird, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt: Erlangung von Phaseninformation des Objekts (2) enthaltenden Streifenbilddaten (S1); arithmetische Verarbeitung der gesamten Streifenbilddaten oder Teilen davon unter Verwendung von Fouriertransformation, um so eine Neigungsfrequenz eines von der Neigung des Objekts (2) in den Streifenbilddaten herrührenden Streifenmusteranteils zu bestimmen (S2, S3); und Bestimmung der Neigung des Objekts (2) entsprechend der Neigungsfrequenz (S4).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Phaseninformation Interferenzstreifeninformation ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt (2) eine rauhe Oberfläche besitzt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt (2) oder ein die Referenz bereitstellender Referenzkörper (3) ein mittels eines Antriebselements (9, 10, 121, 122, 123, 124) bewegbares Bewegungselement ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement eine piezoelektrische Vorrichtung (9, 10, 121, 122, 123, 124) umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigungsfrequenz bestimmt wird, indem Positionskoordinaten eines vorbestimmten Peaks unter durch Fouriertransformation erhaltenen Peaks in einem Frequenzkoordinatensystem bestimmt werden und eine arithmetische Operation zur Berechnung der Neigungsfrequenz aus den Positionskoordinaten ausgeführt wird (S2, S3).
Objektlageermittlungsvorrichtung, welche Phaseninformation des Objekts (2) und eine relative Neigung des Objekts (2) bezogen auf eine Referenz (3) bestimmt, wobei die Vorrichtung umfaßt: Streifenbilddatenerlangungsvorrichtung zur Erlangung von diese Phaseninformation enthaltenden Streifenbilddaten des Objekts (2); Fouriertransformationberechnungsvorrichtung (11) zur arithmetische Verarbeitung der gesamten Streifenbilddaten oder Teilen davon unter Verwendung von Fouriertransformation; Neigungsfrequenzbestimmungvorrichtung (12) zur Bestimmung einer Neigungsfrequenz von der Neigung des Objekts (2) in besagten Streifenbilddaten entsprechenden Streifen; und Objektneigungsbestimmungsvorrichtung (13) zur Bestimmung einer Neigung des Objekts (2) entsprechend der Neigungsfrequenz.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Phaseninformation Interferenzstreifeninformation ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein Michelsoninterferometer (1) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt (2) oder der die Referenz bereitstellende Referenzkörper (3) ein mittels eines Antriebselements (9, 10, 121, 122, 123, 124) bewegbares Bewegungselement ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement eine piezoelektrische Vorrichtung (9, 10, 121, 122, 123, 124) umfaßt.
Objektlageermittlungsverfahren, mittels welchem eine relative Neigung des Objekts (2) bezogen auf eine Referenz (3) bestimmt wird, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt: Erlangung von Phaseninformation des Objekts (2) enthaltenden Streifenbilddaten (S11); arithmetische Verarbeitung der gesamten Streifenbilddaten oder Teilen davon unter Verwendung von Fouriertransformation, um so Phaseninformation zu bestimmen, welche eine Neigung des Objekts (2) enthält (S12); und Unterziehung der so erhaltenen Phaseninformation des Objekts (2) einer vorbestimmten arithmetischen Operation, um so die Neigung des Objekts (2) zu erhalten (S13, S14, S15, S16, S17).
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Phaseninformation Interferenzstreifeninformation ist.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt (2) eine rauhe Oberfläche besitzt.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt (2) oder ein die Referenz bereitstellender Referenzkörper (3) ein mittels eines Antriebselements (9, 10, 121, 122, 123, 124) bewegbares Bewegungselement ist.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement eine piezoelektrische Vorrichtung (9, 10, 121, 122, 123, 124) umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Phaseninformation des Objekts (2) bestimmt wird, indem eine vorbestimmte Spektralverteilung von der Neigung des Objekts entsprechenden Streifen in durch die Fouriertransformation erhaltenen Spektralverteilungen in einem Frequenzkoordinatensystem bestimmt wird und eine arithmetische Operation zur Berechnung der Phaseninformation entsprechend der vorbestimmten Spektralverteilung durchgeführt wird (S13, S14, S15).
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte arithmetische Operation eine arithmetische Operation zur Bestimmung einer an die Phaseninformationen des Objekts angepassten Ausgleichsebene der kleinsten Quadrate ist (S16).
Objektlageermittlungsvorrichtung, welche Phaseninformation des Objekts (2) und eine relative Neigung des Objekts bezogen auf eine Referenz (3) bestimmt, wobei die Vorrichtung umfaßt: Streifenbilddatenerlangungsvorrichtung zur Erlangung von Phaseninformation enthaltenden Streifenbilddaten des Objekts; Fouriertransformationberechnungsvorrichtung (21) zur arithmetische Verarbeitung der gesamten Streifenbilddaten oder Teilen davon unter Verwendung von Fouriertransformation; Objektphaseninformationberechnungsvorrichtung (22) zur Bestimmung einer eine Neigung des Objekts einschließende Phaseninformation entsprechend der Fouriertransformation unterworfenen besagten Streifenbilddaten; und Objektneigungsbestimmungsvorrichtung (23) zur Bestimmung der Neigung des Objekts (2) entsprechend der Phaseninformation des Objekts.
Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Phaseninformation Interferenzstreifeninformation ist.
Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein Michelsoninterferometer (1) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt (2) oder der die Referenz bereitstellende Referenzkörper (3) ein mittels eines Antriebselements (9, 10, 121, 122, 123, 124) bewegbares Bewegungselement ist.
Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement eine piezoelektrische Vorrichtung (9, 10, 121, 122, 123, 124) umfaßt.
Objektlageermittlungsverfahren, mittels welchem eine Änderung der Neigung des Objekts (2) zwischen dem Zustand vor und nach einer Bewegung von ihm bestimmt wird, wobei das Verfahren umfaßt: einen ersten Schritt der Erlangung von Phaseninformation des Objekts (2) enthaltenden ersten Streifenbilddaten vor der Bewegung (S21); arithmetische Verarbeitung der gesamten Streifenbilddaten oder Teilen davon unter Verwendung von Fouriertransformation, um so die Neigungsfrequenz von der Neigung des Objekts (2) vor der Bewegung in den ersten Streifenbilddaten entsprechenden Streifen zu bestimmen (S22, S23); und Bestimmung von Neigungsinformation des Objekts (2) vor der Bewegung entsprechend der Neigungsfrequenz (S24); einen zweiten Schritt der Erlangung von Phaseninformation des Objekts (2) enthaltenden zweiten Streifenbilddaten nach der Bewegung (S25); arithmetische Verarbeitung der gesamten Streifenbilddaten oder Teilen davon unter Verwendung von Fouriertransformation, um so die Neigungsfrequenz von der Neigung des Objekts (2) nach der Bewegung in den zweiten Streifenbilddaten entsprechenden Streifen zu bestimmen (S26, S27); und Bestimmung von Neigungsinformation des Objekts (2) nach der Bewegung entsprechend der Neigungsfrequenz (S28); und einen dritten Schritt der Bestimmung der Differenz der Neigungsinformation des Objekts (2) zwischen dem Zustand vor und nach der Bewegung, welche im ersten und zweiten Schritt bestimmt wurden, und Bestimmung einer Änderung der Neigung des Objekts (2) zwischen dem Zustand vor und nach der Bewegung (S29).
Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Phaseninformation Interferenzstreifeninformation ist.
Objektlageermittlungsverfahren, mittels welchem eine Änderung der Neigung des Objekts (2) zwischen dem Zustand vor und nach einer Bewegung bestimmt wird, wobei das Verfahren umfaßt: einen ersten Schritt der Erlangung von Phaseninformation des Objekts (2) enthaltenden ersten Streifenbilddaten vor der Bewegung; arithmetische Verarbeitung der gesamten Streifenbilddaten oder Teilen davon unter Verwendung von Fouriertransformation, um so die Neigungsfrequenz von der Neigung des Objekts (2) vor der Bewegung in ersten Streifenbilddaten entsprechenden Streifen zu bestimmen; einen zweiten Schritt der Erlangung von Phaseninformation des Objekts (2) enthaltenden zweiten Streifenbilddaten nach der Bewegung; arithmetische Verarbeitung der gesamten Streifenbilddaten oder Teilen davon unter Verwendung von Fouriertransformation, um so die Neigungsfrequenz von der Neigung des Objekts (2) nach der Bewegung in den zweiten Streifenbilddaten entsprechenden Streifen zu bestimmen; und einen dritten Schritt der Bestimmung der Differenz zwischen den im ersten und zweiten Schritt bestimmten Neigungsfrequenzen der den Neigungen des Objekts (2) vor und nach der Bewegung entsprechenden Streifen, und Bestimmung einer Änderung der Neigung des Objekts (2) zwischen dem Zustand vor und nach der Bewegung entsprechend der so bestimmten Differenz.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Phaseninformation Interferenzstreifeninformation ist.