專利名稱：用于偏振特定研究的裝置、光學成像系統和校準方法
技術領域：
本發明涉及用于偏振特定研究光學系統的裝置、涉及帶有這樣裝置的光學成像系統和所屬的校準方法，所述的裝置含有一個檢測器部分，所述檢測器部分具有偏振檢測裝置用于測取從光學系統發出的光線的出射偏振狀態。
特別地這樣裝置可以用于確定光學系統如何影響光線的偏振狀態。為此公知各種裝置類型。在此光學系統的概念理解為透射或者反射入射光線的一或多個光學部件的各種安排，特別還理解為透鏡和由透鏡構成的鏡頭。光線的概念理解為存在任意的電磁波照射，例如可見光或者紫外線，用之照射被研究的光學系統。特別以不同的表現擴展橢球測量方法和橢球測量裝置。為了描述偏振狀態以及其受光學系統的影響或者說改變啟用適當的量值，譬如斯托克斯參數、米勒矩陣、偏振矩陣和瓊斯矩陣。有關細節請參見后附參考文獻。
背景技術：
為了測取高精度成像光學系統的圖像質量可以采用公知的波前傳感器，可以用波前傳感器非常精確地確定圖像一側的波前與理想成像方法的偏差。為此例如采用所謂的錯位干涉儀。一種以此為基礎的波前測量裝置公開于公開文獻DE 101 09 929 A1中。這種裝置還特別適用于確定微光刻照明設備的投影物鏡的成像質量，并且包含用于提供波前源的裝置，例如帶有在被研究的光學成像系統的物平面中的光導和安排在該光導輸出端的孔掩膜，還包含與該物平面共軛的像平面中的衍射光柵。在衍射光柵后接一個位置分辨的光線檢測器，例如以CCD芯片的形式，其中放在中間的光學系統在檢測器的傳感表面上構成由衍射光柵產生的干涉圖像。這樣的波前傳感器裝置可以研究帶有與成像系統在其正常工作中使用的同一光線的成像系統。在此這樣的波前傳感器類型也稱為工作干涉儀(BIF)并且特別可以與成像系統集成為一個結構單元。
在尚未公開的德國專利申請102 17 242.0中說明了一種測量裝置，所述的測量裝置特別可以是這樣一種BIF裝置，并且用作測量法測量用的光學成像系統，所述的光學成像系統用作在像平面中構成一個設在掩膜上的應用圖式，為此所述的掩膜安排在物平面中。申請人提出，用于進行干涉法測量的波前源通過對應用圖式附加地構成在掩膜上的測量圖式實現。
另一個在實踐中采用的高精度成像系統波前測量方法是點衍射干擾測量，其基本原理在有關專業文獻中說明，例如參閱1991年紐約，John Wiley出版社出版的Malacara博士著的“Optical ShopTesting”第3章第7節。特別的實施形式在專利文獻US6.344.898B1和US6.312.373以及公開文獻JP 11-142291和WO 02/42728中給出。其它使用的確定或者校準高精度成像系統的成像誤差的方法例如是Shack-Hartmann方法，和Litel Instrument公司使用的，所謂的Litel方法，后者例如參閱專利文獻US5.392.119、US5.640.233、US5.929.991和US5.978.085。這些干涉測量和非干涉測量的測量方法尤其可以用于微光刻的投影照明設備的光行差測定。
在現代的較高的數值孔徑的高精度成像系統中，譬如其用作微光刻的投影物鏡，幾乎不再能夠忽視成像系統對使用的光線的偏振狀態的影響。從而例如出現通過氟化鈣制造的透鏡的雙折射對成像質量的偏振決定性作用，如同這種透鏡用于短的波長那樣，以及在偏轉鏡上的偏振效應對成像質量的偏振決定性作用。在此，存在盡可能良好地定量確定較高孔徑的光學成像系統的偏振狀態影響的需要，以由此得出對偏振相關的成像質量的推論。
各種用于通過光學系統和為此適用的偏振分析器裝置確定偏振狀態影響的裝置，在沒有提前公開的舊德國專利申請103 04 822.7中說明，其內容全部引入本文作為參考。用該文說明的裝置和該文說明的方法例如可以光分辨地確定各種光學成像系統，特別還有高孔徑的微光刻的投影物鏡的相位降低或者全部的瓊斯矩陣。在此，安排在各種光學成像系統的像一側的檢測器部件的偏振檢測器裝置，具有一種補償器-起偏振鏡單元，典型地是λ/4板的形式，帶有后接的偏振分析器元件，典型地以偏振光分光元件的形式，并且具有前接的準直光學系統，以把從各種光學成像系統發出的孔徑光線束變形成為偏振分析器元件所需要的平行光線。這樣的一種準直光學系統決定相應的檢測器部分的結構高度。變通地指出的偏振檢測器裝置包含折射或者衍射小透鏡，帶有后接的微型化偏振分光反射鏡。然而這樣微型化的光學部件制造卻相對地高費用。
在J.S.Van Delden的期刊論文，“Ortho-Babinet；polarizationinterrigating filteran interferometric approach topolarization measurement，Optics Letters，第28卷2003年7月第14、15期，1173頁說明了使用OBPI濾光器的斯托克斯偏振測量技術，帶有全部四個斯托克斯參數的準平行入射的成像光線，并且可以用之通過離開圖像的位置分辨地確定光線的偏振狀態，而沒有運動部件。在用這樣的OBPI方法只需要一次攝像，這也稱作快照(“snap-shot”)。所述的OBPI濾光器含有兩個延遲元件，所述的延遲元件各含有一對單軸線的，線性雙折射準直元件，并且以相互扭轉90度的楔形角前后連接，以及一個后接的起偏振器。這兩個雙折射的楔板延遲器產生一個在二維空間中直線上升的透射光線的延遲變化。后接的線性起偏振器把這樣的延遲變化轉變成空間的振蕩亮度分布。對于可預定的、入射光線的純偏振狀態出現了不同的強度分布周期性結構圖式，用作基準或者說參照圖式。借助于所述的參照圖式可以確定未知的低孔徑成像的圖像的偏振狀態，其中通過適當的分析方法從測量的結構圖式可以重建各種不同參照圖式的組分。如果實驗地測量出參照圖式，所述的參照圖式也總是含有儀器決定的、非理想的影響，從而由此給出內部校準。

發明內容
本發明作為技術問題提供一種前序部分所述種類的裝置，用所述的裝置能夠偏振特定研究光學系統，特別是在確定通過被研究的光學系統所采用的光線的偏振狀態影響方面，并且所述的裝置可以以很低的結構高度實現，并且例如可以用于光瞳分辨地測量高孔徑的微光刻投影物鏡的中對成像質量的偏振決定性影響。本發明的其它目標是提供這樣的裝置的校準方法和一種光學成像系統，所述的成像系統可以依賴這樣的裝置的測量結果工作。
本發明通過提供具有權利要求1或5的特征的裝置、帶有權利要求9的特征的光學成像系統和帶有權利要求10的特征的校準方法解決所述的技術問題。
在本發明的第一方面，偏振特定的研究裝置包含帶有偏振化的光柵結構的偏振檢測器裝置。在此“偏振化的光柵結構”的概念指的是一種周期性的結構，所述的周期性結構的周期長度達到約所采用的顯示偏振化的光線的波長的數量級。如果光柵結構的周期小于光線波長，這樣的偏振化光柵結構還稱為亞λ光柵。關于偏振化光柵結構的其它細節參閱有關專業文獻，例如參閱L.H.Cescato等著的“Holographic quarterwave plates”，Applied Optics 29(1990)，3286頁；M.Totzeck等著“Inspection of subwavelength structures andzero-order gratings using polairzation-interometry”，Proceedings forinterferometry XITechniques and Analysis，SPIE 4777-39(2002)；M.Gruntman著“Transmission grating filtering of 54-140nmradiation，Applied Optics 36(1997)，2203頁；B.Schnabel等著“Study on polarizing visible light by subwavelength-period metalstripe gratings”Opt.Eng.38(1999)，第220頁和M.Honkanen，“Inverse metal-stripe polarizers”，Appl.Phys.68卷(1999)，第81頁。
根據本發明在偏振檢測裝置中采用偏振化光柵結構使得能夠較緊湊和簡單地實現偏振特定地研究光學系統的裝置的檢測器部分。特別是可以由此取消前置的準直光學系統，并且還不必要求小透鏡和微型化偏振光線分光元件。然而該裝置還特別地適用于光瞳分辨地確定通過較高孔徑的微光刻投影物鏡的光線偏振狀態影響，還可以用于紫外線范圍，其中緊湊地構成的檢測器部分可以毫無問題地原位安置在相應的微光刻投影照明設備中。所有的孔徑光線可以在變化的入射條件下分析成偏振化的光柵結構，本身不需要準直光學系統。此外用于所述目的的裝置可以用常規的方式構成，以通過相應的技術測量物鏡，例如通過光行差干涉測量(Scherinterferometrie)、點衍射干涉測量、按照Shack-Hartmann方法或者Litel方法測量物鏡。
特別是，為此，在本發明的擴展中所述裝置的檢測器部分可以包含相應的周期性衍射結構用于提供相應的衍射效果。所述的衍射結構例如可以通過衍射光柵實現，所述衍射光柵的光柵周期性明顯地大于所采用的光線的波長，并且從而盡管是衍射但卻沒有明顯的偏振化作用。在被研究的光學成像系統的情況下所述周期的衍射結構可以實質上安排在像平面本身中和/或偏振化光柵結構的像平面附近。
所述周期的衍射結構和偏振化光柵結構可以視需要安排在本身的載體上可以安排在公共的載體上，在后一種情況下，例如，一個結構在該公共的載體的正面，而另一個結構在該公共的載體的背面。
在本發明的有利的擴展中，建立光行差干涉測量、點衍射干涉測量、Litel或者Shack-Hartmann類型的裝置和/或用于確定通過微光刻投影物鏡的光線的偏振狀態影響的裝置。
在另一個方面，本發明含有一種裝置用于偏振特定地研究光學系統，特別是高孔徑的光學成像系統，帶有偏振檢測裝置，所述的偏振檢測裝置含有雙折射元件，用于依賴光線角度地延遲改變從光學系統發出的光線，并且還帶有一個后置的起偏振器元件，所述的起偏振器元件適用于還充分地偏振化非準平行地入射在雙折射元件上和從該雙折射元件發出的光線。在此“非準平行”的概念指入射角典型地高于5度特別是達約60度及以上，例如從高孔徑成像系統發出的光線。名稱“充分地偏振化”指的是，起偏振器元件用一種分辨率偏振化從雙折射元件發來的光線，所述的分辨率在得足以能夠以所要求的、預定的精確度從由起偏振器元件提供的光線確定入射光線的偏振狀態。這種裝置特別有利地適用于在高孔徑的成像系統上，例如在微光刻投影物鏡上，進行光瞳分辨的快照偏振測量，不需要運動的部分，特別地還適用在由紫外線光線工作的高孔徑的系統。
在這種裝置的一個擴展中雙折射元件后接的起偏振器元件是一種偏振化的光柵。所述的偏振化光柵能夠以足夠的分辨率偏振化還帶有很不平行的入射角的紫外線光線，特別是高孔徑的成像系統發出的紫外線光線。
所有上述兩個方面中，本發明使得還能夠偏振特定地研究用波長低于約400nm，特別是在約140nm至200nm或者140nm以下的紫外線范圍的光線工作的光學系統。在此，為了偏振特定地研究高孔徑的成像系統，特別適宜地把偏振化光柵用作起偏振器元件。
在另一個方面本發明提供一種光學成像系統，特別是用于微光刻投影照明設備，對所述的微光刻投影照明設備安排一個裝置用于進行偏振特定研究作為控制環路的一部分，用之依據偏振研究裝置的測量結果調節所述成像系統的至少一個光學元件。這使之可能在成像系統運行中響應于測量出的成像工作用的光線的偏振狀態的影響微調成像系統。
本發明還包含一種適用于根據本發明的偏振研究裝置的校準方法，在所述根據本發明的偏振研究裝置中偏振檢測器裝置包含雙折射元件和后接的起偏振器元件，特別適于在研究高孔徑成像系統。為此在準平行的校準光線中先后設定不同定義的偏振狀態，并且通過高孔徑的光學系統變形校準光線。對于每個設定的偏振狀態測定由此得出的結構模式圖像，從而使這樣測量的結構圖式圖像可以用作分析借用于偏振研究裝置為未知的光線偏振狀態測量的結構圖式圖像的參照，所述未知光線例如由高孔徑的微光刻投影物鏡發出。該校準方法可以實驗地實施或者通過模擬實施。


本發明的有利的實施形式在附圖中示出并且在下面說明。在附圖中圖1是側視示意圖，示出采用帶有周期性衍射結構和在一個本身的結構載體上的偏振化光柵結構的檢測器部分偏振特定地研究光學系統的裝置，圖2是相應于圖1的圖示，示出帶有周期性衍射結構和偏振化光柵結構的公共載體的變例，圖3是相應于圖1的圖示，示出使之能夠進行快照偏振測量并且包含雙折射元件以及偏振化光柵結構的變例。
圖4是側視示意圖，示出用于校準圖3的裝置的安排。
具體實施例方式
圖1示出用于偏振特定地研究光學系統的裝置的特別受關注的部分，其中特別可以把所述的裝置設計得用于光瞳分辨地確定通過較高孔徑的微光刻投影物鏡的光線的偏振狀態影響。確切地說，圖1示出在研究光學成像系統的情況下在像一側本身安排的裝置部分，所述的裝置部分帶有包含特定的偏振檢測裝置。
細節上，圖1中示出的裝置部分含有帶有安排在其正面的衍射光柵結構2的第一光柵載體1、帶有安排在其背面的偏振化光柵結構4的第二光柵載體3，和檢測器元件5，所述的檢測器元件5例如可以由攝像機的CCD芯片構成。帶有衍射光柵結構2的第一載體1、帶有偏振化光柵結構4的第二載體3和檢測器元件5先后地安排在從待研究的光學系統發出的要分析的光線6的光路中。
在一個優選實施例中如圖1所示的裝置用作借助于光行差干涉測量光瞳分辨地測量微光刻投影物鏡，就是說用作BIF，測量采用如同其在所述的投影照明設備中正常工作時、例如照明晶片時采用的相同波長的光線。為了清楚起見，在圖1中沒有示出投影物鏡和測量裝置處在其物一側的部分，其中物一側的裝置部分具有一個常規的、依賴于選擇的測量方法的結構，因此不需要詳細的說明。在此例如可以參閱所述的舊的德國專利申請103 04 822.7。
在所述的通過光行差干涉測量進行物鏡測量的應用情況下，衍射光柵2起用作所屬的光行差干涉測量衍射結構，為此衍射光柵2優選地具有比所采用的光線6的波長大得多的光柵周期性，如本領域內普通技術人員所公知。與此相區別，偏振化光柵4具有采用的光線波長的量級中最大的光柵周期。這樣的偏振化光柵結構在實踐中也可以實現為高分辨率微光刻投影照明設備的典型的紫外線光線波長，例如140nm至200nm范圍，例如通過在薄石英載體上的、厚約90nm至100nm、光柵周期同樣也是90nm至100nm的金制光柵實現，或者通過鎳金屬條的厚度和周期各為約100nm的無載體鎳光柵實現，厚度和周期各為約100nm意味著約50nm的結構寬度。
如圖1中借助于光線6的中間光線和第二邊緣光線所示，光行差干涉測量衍射結構2優選地安排在被研究的物鏡的像平面，而偏振化光柵結構4以與之很小的間距置于衍射光柵2和檢測器元件5之間。視需要和應用情況而異，可以有兩個周期性結構2和4的其它定位，其中偏振化光柵結構4可以不如圖所示地安排后方，而在安排在衍射結構2的前面。
如從圖1可以看出，所示的裝置在檢測器部分中，除了偏振化光柵結構4以外，在衍射結構2和檢測器元件5之間不需要其它的光學部件，尤其是不需要任何準直光學部件。這使之可能有很小的結構高度的緊湊的檢測器部分結構，從而可以無結構空間問題地在被研究的物鏡的像一側放置檢測器部分，特別是還可以放置在所屬投影照明設備中的投影物鏡的位置上。孔徑角達60度或以上的、典型地具有相對高的數值孔徑的投影物鏡的所有孔徑光線可以在變化的入射條件下由后接的檢測器元件5在偏振化光柵4上測量，并且由所屬的、常規的、圖中未示出的分析單元光瞳分辨地分析。
研究表明，用這樣的帶有偏振化的、在高的入射角工作的，在檢測器部分中的光柵4，使得可以以足夠的精確度，為對微光刻特別關切的約140nm于200nm之間的紫外線波長，測量瓊斯矩陣。
圖2示出圖1所示裝置的一個變例，其與之區別之處是，衍射結構2和偏振化光柵結構4安排在公共的載體1a上，其中對于功能上等效的元件選擇相同的標號，并且盡可能地參照以上對圖1的說明。
在圖2所示的實施例中，衍射結構2處在公共的載體1a的正面，而偏振化光柵4處在公共的載體1a的背側。對于制造，例如可以首先在載體1a的正面產生衍射結構2，并且接著，例如通過粘著，在載體1a的背面固定偏振化光柵4。
其余方面，圖2中所示的裝置表面與以上對圖1所述的明顯地同樣的特性、應用可能性和優點，可以參閱對圖1的說明。
示范性地以上說明了使用本發明所述的裝置偏振特定地、光瞳分辨地光行差干涉測量法測量高孔徑的微光刻投影物鏡。然而應當理解，本發明所述的裝置用相應的設計還適用于各種其它偏振特定地研究物鏡和其它的光學系統。特別地，帶有用偏振化光柵的緊湊地構成的檢測器部分還可以設計用于，采用點衍射干涉測量方法、Shack-Hartmann方法或者Litel方法在成像誤差方面測量或者校準微光刻投影物鏡或者其它的光學成像系統。
圖3示出另一個用于偏振特定地研究光學系統的裝置，所述的光學系統適用于無運動部分地進行快照偏振測量。圖3所示的裝置在其結構，其功能和與之相關的優點一定的程度上與圖1所示的裝置相應，從而只要可以參照以上的說明，就不再另作說明。
與圖1所示的裝置不同，圖3所示的裝置具有一個簡單的雙折射元件7取代衍射光柵結構2，所述的雙折射元件7例如是雙折射平板。這種雙折射元件7引起從在此圖上示出的、高孔徑的成像系統8發出的光線6的延遲的二維變化。成像系統8還是可以特別地涉及高孔徑的微光刻投影物鏡。后接于雙折射元件7圖3所示的裝置如同圖1所示的裝置包含在光柵載體上的偏振化光柵結構4和檢測器元件5。
圖3的裝置的功能，和無運動部分地通過單次攝像借快照偏振測量、由所述裝置進行的分析相應于OBPI方法的功能和分析方法，如同在上述的JS.VAN Delden著的期刊論文，及該文引述文獻中所述，細節可以參閱這些文獻，并且為此該文的全部內容合并在本文中作為交叉參引。然而與該文不同的是，圖3所示的裝置還適用于和設計用于確定明顯地有非平行入射角的光線的偏振狀態，所述非平行入射角的光線譬如是從高孔徑的成像系統8發出的，產生圖像的光束6。在此理解為至少約5度并且典型地是達60度或以上的入射角，在高孔徑的微光刻投影物鏡的情況那樣。圖3所示的裝置特別還適用于紫外線波長范圍的光線，例如在約140nm至200nm或者在140nm以下的波長，譬如在微光刻投影設備中越來越多地用作照明光地那樣。
由高孔徑的成像系統8產生的點狀的像的光束6穿過強雙折射的元件7。通過所述雙折射元件7光線6受到其延遲的變化，因為各種光線關于雙折射元件的主軸線的光路和取向依據光線角改變。通過后接的光柵元件3、4形式的偏振化元件，如同在常規的OBPI方法中那樣把延遲變化轉變成亮度調制，從而在像平面上出現取決于偏振狀態的結構圖式，所述的結構圖式用檢測器元件攝像。起偏振器元件3、4設計得，使它還用足夠分辨率偏振化在此處出現的、有比較高入射角的光線。特別地在紫外線波長范圍內為此偏振化光柵結構4能夠勝任，而晶體光學部件典型地只能夠以足夠分辨率偏振化最大5度的入射角。然后分析由檢測元件5攝像的結構圖同常規的OBPI方法那樣進行，可以參閱有關文獻，在此不必詳細說明。因為在雙折射元件7上的入射角的改變在光線中間遠小于地在光線邊緣，所以與OBPI方法不同在像平面上出現顯著地非均勻的結構圖式。如果需要可以，例如用領域內普通技術人員所熟悉的糾正算法通過計算機糾正進行校正。
例如在圖1所示的裝置中，攝像機的CCD元件適用作檢測器元件5。作為可選擇的替代方案，可以使用感光膠片，對所述的感光膠片，然后適當地分析在其上產生的結構圖式圖像。在圖3所示的裝置中，由于根據快照偏振測量技術只需要進行單次攝像而方便中了該變例的應用。視所采用的光線的波長范圍不同，還可以采用適用于即使有明顯非平行入射角也足以偏振化從雙折射元件發出的光線的、其它起偏振器元件取代偏振化光柵結構4。
從而，圖3所示的裝置使之可能，用非常簡單的攝像過程、用特別緊湊的結構、通過高孔徑成像系統的公共光瞳進行像平面上光瞳分辨的斯托克斯偏振測量，不必要運動部件或者顯微光學系統或者對一個光線，例如軸線光線的附加的橢球測量法測量。所屬分析算法的實施可以無問題地用典型地可得到的計算機能力進行，在所述的計算機上設計有相應的控制/分析單元9。
此外在圖3中示出在成像系統8的控制回路中采用偏振狀態研究裝置。所述的控制回路含有控制/分析單元9，向所述的控制/分析單元9傳送檢測器元件5的檢測信號，并且所述的控制/分析單元9以所述的方式分析該信號。依據由此測量的由于成像系統8光線6的偏振狀態影響，控制/分析單元9控制成像系統8的操縱器單元10。所述的操縱器單元10含有一或多個操縱器用于調節成像系統8的可調節部件8a。如果在微光刻投影物鏡8的情況下，這可以是一或多個xy操縱器和/或z操縱器用于沿平行于光軸線的z方向，以及與之垂直的xy橫截面調節物鏡8的透鏡片。以此方式可以在其成像工作狀態過程，按需要，在考慮其對成像用光線6的偏振狀態的影響的條件下，微調成像系統8。可以理解，按需要還可以以此方式在成像系統8的控制回路中整合圖1所示的裝置，取代圖3所示的裝置。
圖4示出圖3所示的裝置的校準技術。如圖4所示，在此通過適當的、常規的折射系統11提供一種準平行的光線12a，其波長相應于待校準的偏振研究裝置或者由之測量的成像系統8的工作波長。
通過偏振狀態發生器13調節任意的、以光線12a確定的偏振狀態。為此偏振狀態發生器13例如包含一個常規技術的或轉動的偏振光濾光器13a和可轉動的延遲板13b。接著借助于適當的高孔徑光學系統14，例如顯微鏡物鏡，把這樣地在其偏振狀態中確定的準平行光線變形成相應的會聚光線12b。后者被耦連進偏振研究裝置中，就是就照射進雙折射元件7中，以接著穿過偏振化的光柵3、4并且入射在檢測器元件5上。然后由檢測器元件5攝取的結構圖式用作屬于調節偏振狀態的參照圖式。
校準過程對用偏振狀態發生器13調節的不同確定的偏振狀態重復，從而在校準過程結束以后存在一組屬于不同預定的偏振狀態的參照圖式。在分析由圖3所示的裝置在檢測工作中由檢測器元件5攝取的結構圖式時，也就是說在重建所研究的、由成像系統8造成偏振狀態影響時，調用這些參照圖式，與常規的OBPI方法中的分析方法相應。
如果充分地了解裝置中采用的光學部件的偏振光學特性，還可以通過計算機模擬確定分析一定的偏振狀態的所要求的結構圖式圖像，以取代實驗校準方法。
在需要時可以通過整理在校準時消除由于微物鏡14產生的、可能存在的、非旋轉對稱的偏振影響。為此對各次設定的偏振狀態進行多次微物鏡14對于其光軸的不同旋轉位置時的校準測量，并且平均這些測量過程的結果。
權利要求
1.一種裝置，用于偏振特定地研究光學系統，特別是用于確定通過光學成像系統的光線的偏振狀態影響，帶有-檢測器部分，所述的檢測器部分帶有偏振檢測器裝置(4、5)，用于測量從光學系統發出的光線(6)的出射偏振狀態，其特征在于，-所述的偏振檢測器裝置含有偏振化光柵結構(4)。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述檢測器部分包含相應的周期性衍射結構(2)，其中，周期性光柵結構(4)在所述周期性衍射結構(2)的前或后被安排在光路中。
3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，建立用于偏振特定地研究光學成像系統的裝置，并且所述的周期性衍射結構(2)實質上安排在成像系統的像平面和/或偏振化光柵結構(4)像平面附近。
4.如權利要求2或3所述的裝置，其特征在于，偏振化的光柵結構(4)和周期性衍射結構(2)被安排在公共的載體(1a)上，其中，兩個結構(2、4)中的一個被安排在載體的正面，而另一個安排在載體的背面。
5.如權利要求1至4之一所述的裝置，其特征在于，建立光行差干涉測量、點衍射干涉測量、Litel或者Shack-Hartmann類型的裝置和/或用于光瞳分辨地確定通過微光刻投影物鏡的光線的偏振狀態影響的裝置。
6.一種裝置，用于偏振特定地研究光學系統，特別是用于確定通過高孔徑的光學成像系統的光線的偏振狀態影響，帶有-檢測器部分，所述檢測器部分帶有偏振檢測裝置(4、5、7)，用于測量從光學系統發出的光線(6)的出射偏振狀態，其特征在于，所述的偏振檢測裝置含有雙折射元件(7)，用于光線角度依賴性地延遲改變從光學系統發出的光線，并且還帶有一個后置的起偏振器元件(4)，所述的起偏振器元件適用于充分地偏振化，即使是非準平行的，從雙折射元件以非平行的入射角發來的光線。
7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，起偏振器元件包含一種偏振化光柵(4)。
8.如權利要求1至7之一所述的裝置，其特征在于，光線(6)的波長在低于約400nm的范圍，特別是在約140nm至200nm或者140nm以下的范圍。
9.一種光學成像系統，特別是用于微光刻投影照明設備，帶有-一或多個光學元件(8a)，其中至少一個是可以可變調節的，-一個如權利要求1至8之一所述的裝置用于偏振特定地研究成像系統，和一個控制環路(9、10)用之依據偏振特定地研究成像系統的裝置的測量結果調節所述至少一個可調節的光學元件(8a)。
10.一種方法，用于校準帶有權利要求6或7的特征裝置，具有以下的步驟a)提供一種帶有設定的偏振狀態的準平行的校準光束(12a)，b)把所述準平行的校準光束(12a)變形成會聚光束(12b)，所述會聚光束(12b)通過高孔徑的光學系統(14)被耦連進偏振研究裝置中，c)測量對于設定的偏振狀態通過偏振研究裝置產生的結構圖式，把所述的結構圖式用作校準的參照圖式，d)對于每次不同設定的偏振狀態一或多次地重復步驟a至c。
全文摘要
本發明涉及一種裝置，涉及帶有這樣裝置的光學成像系統和所屬的校準方法，用于偏振特定地研究光學系統，特別是通過光學成像系統的光線的偏振狀態影響，所述裝置帶有檢測器部分，所述的檢測器部分具有偏振檢測器裝置，用于測量從光學系統發出的光線(6)的出射偏振狀態。一種根據本發明的裝置含有偏振檢測器裝置，所述的偏振檢測器裝置含有偏振化光柵結構(4)。所述的偏振檢測裝置含有雙折射元件(7)，用于光線角度依賴性地延遲改變從光學系統發出的光線，并且還帶有一個后置的起偏振器元件(4)。作為可替代的選擇，還提出一種用于快照偏振測量的裝置，設有雙折射元件和后置的起偏振器元件，這適用于充分地偏振化，即使是非準平行的，以非平行的入射角從雙折射元件發來的光線。應用例如是確定通過顯微照像投影物鏡的紫外線光線的偏振狀態影響。
文檔編號G01M11/00GK1584536SQ20041006345
公開日2005年2月23日 申請日期2004年7月5日 優先權日2003年7月5日
發明者U·維格曼恩, M·門格爾 申請人:卡爾蔡司Smt股份公司