WO2010094658A1

WO2010094658A1 - Monitoring von kippbaren spiegeln

Info

Publication number: WO2010094658A1
Application number: PCT/EP2010/051876
Authority: WO
Inventors: Jan Horn; András G. MAJOR; Christian Kempter; Ulrich Bihr
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2009-02-18
Filing date: 2010-02-15
Publication date: 2010-08-26
Anticipated expiration: 2011-08-18
Also published as: DE102009009372A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein entsprechendes Verfahren zur Überwachung der Orientierung mindestens eines Spiegels (4), insbesondere einer Vielzahl von Spiegeln in einem Spiegelfeld, wie es beispielsweise in einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithografie eingesetzt werden kann. Gemäß der Erfindung wird eine Erfassungseinrichtung (1) zur Erfassung des von dem Spiegel reflektierten Lichts vorgesehen, wobei eine Musterquelle (2) angeordnet ist, die ein Muster (3) mit räumlicher und/oder zeitlich variablen Lichtquellen bereitstellt, welches von dem mindestens einen Spiegel auf die Erfassungseinrichtung gespiegelt wird. Aus dem von der Erfassungseinrichtung erfassten Spiegelbild kann die Orientierung des Spiegels ermittelt werden.

Description

MONITORING VON KIPPBAREN SPIEGELN

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegend Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung bzw. Ermittlung der Orientierung oder Positionierung mindestens eines Spiegels, insbesondere einer Vielzahl von Spiegeln mit einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung des von dem oder den Spiegeln reflektierten Lichts sowie eine Projektionsbelichtungsanlage, in der eine derartige Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren eingesetzt werden.

STAND DER TECHNIK

Bei Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithografie werden aufgrund der geforderten Auflösung immer kleinerer Strukturen zunehmend Systeme entwickelt, die Lichtwellenlängen im Vakuum-Ultraviolett-Bereich (VUV) oder im Bereich von extrem ultraviolettem Licht (EUV) einsetzen. Bei diesen Systemen wird die Verwendung von sogenannten Micro Mirror Arrays MMA 's (Mikrospiegelfelder) mit einer Vielzahl von kleinen kippbaren Spiegeln mit einer Anzahl von bis zu einigen Millionen Spiegeln zur Einstellung einer flexiblen Beleuchtung in Betracht gezogen. Aber auch in Projektionsbelichtungsanlagen, die andere Lichtwellenlängen verwenden, kommen bereits mikromechanische oder mikroelektromechanische Einheiten mit verstellbaren Spiegeln zum Einsatz.

Diese verstellbaren, meist um eine oder zwei z. B. senkrecht zueinander orientierte Achsen kippbaren Spiegel müssen definiert in ihrer Orientierung eingestellt werden, so dass eine entsprechende Überwachung der Orientierung bzw. eine Regelung der Ausrichtung der Spiegel, bei der die tatsächliche Positionierung als Eingangsparameter in die Regelung eingeht, nötig sind.

Entsprechend gibt es bereits Überlegungen, wie das Monitoring von entsprechenden Spiegeln realisiert werden kann. So ist beispielsweise vorgeschlagen worden, durch eine Beleuchtung der Spiegel mit einer separaten Messstrahlung zusätzlich zum Arbeitslicht der Projektionsbelichtungsanlage und entsprechende Erfassung des reflektierten Lichts die Orientierung der Spiegel zu bestimmen. Beispiele hierfür sind in der deutschen Patentanmeldung DE 10 2007 005 875 Al bzw. der WO 2008/09695 A2 beschrieben. Allerdings erfordert eine entsprechende Vorrichtung eine aufwändige Optik und Sensorik, um die Orientierung der Spiegel bestimmen zu können.

Neben dem apparativen Aufwand spielt für eine effektive Überwachung der Spiegelpositionen auch die erforderliche Messzeit eine wesentliche Rolle, um schnell schaltbare und dynamische Systeme bilden zu können.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

AUFGABE DER ERFINDUNG

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung der Orientierung bzw. Positionierung mindestens eines Spiegels, vorzugsweise einer Vielzahl von Spiegel in einem Spiegelfeld bereitzustellen, bei welchem die Position der Spiegel schnell und effektiv erfasst werden kann und wobei die entsprechende Vorrichtung einfach herstellbar und einfach betreibbar sein soll. Darüber hinaus soll die Vorrichtung und das entsprechende Verfahren eine ausreichende Genauigkeit der Positionserfassung gewährleisten.

TECHNISCHE LÖSUNG

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein entsprechendes Verfahren, wie nachfolgend beschrieben. Gegenstand ist weiterhin eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithografie, in welcher das entsprechende Verfahren und die Vorrichtung eingesetzt werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und/oder der abhängigen Ansprüche.

Die vorliegende Erfindung geht anders als die bisherigen Ansätze, die allein eine Analyse und Auswertung des reflektierten Lichts zur Bestimmung der Position der Spiegel durchführen, dahin, bereits auf der Beleuchtungsseite keine homogene Beleuchtung des oder der Spiegel vorzusehen, sondern ein Muster bereitzustellen, welches durch den oder die Spiegel in eine entsprechende Erfassungseinrichtung abgebildet wird. Das Muster kann hierbei räumlich und / oder zeitlich veränderliche Lichtquellen aufweisen, so dass insbesondere bei Kenntnis des ursprünglichen Musters ein Vergleich des gespiegelten Lichts mit dem ursprünglichen Muster und/oder die Erfassung und Auswertung des an dem oder den Spiegeln reflektierten Lichts der Muster Rückschlüsse auf die Orientierung des Spiegels erlaubt.

Die Musterquelle, die das entsprechende Muster bereitstellt, kann in unterschiedlicher Art und Weise realisiert werden. Beispielsweise ist vorstellbar, dass das Muster auf einem Blatt Papier oder einem sonstigen Träger, wie einer Leinwand, gedruckt ist oder auf einem Bildschirm oder Monitor, wie zum Beispiel einem TFT-Bildschirm oder dergleichen, dargestellt wird. Außerdem kann eine Vielzahl einzelner separater Leuchtmittel in einer entsprechenden Anordnung ein Muster erzeugen. Hier sind beispielsweise Leuchtdiodenfelder (LED-Arrays) oder andere Strukturen mit entsprechenden Leuchtmitteln vorstellbar. Entsprechend kann also das Muster durch aktive Lichtquellen und/oder durch passive Lichtquellen gebildet sein, bei denen Beleuchtungslicht lediglich entsprechend reflektiert wird. Somit wird für die vorliegende Anmeldung unter dem Begriff Lichtquelle jeder einzelne Punkt eines sich über eine Fläche erstreckenden Musters gesehen, welcher Licht ausstrahlt, um auf dem oder den zu überwachenden Spiegeln reflektiert zu werden. Dabei kann die ausgestrahlte Lichtintensität natürlich im Extremfall auch auf oder zumindest in die Nähe eines Nullwerts abfallen, so dass also kein Licht reflektiert wird.

Der Begriff des Lichts wird ganz allgemein als Begriff für elektromagnetische Strahlung verwendet.

Die bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Muster weisen über die Musterfläche unterschiedliche Lichtquellen auf, so dass sich entsprechend räumlich variable bzw. unterschiedliche Lichtquellen ergeben, die letztendlich das entsprechende Muster erzeugen.

Neben einer räumlichen Verteilung unterschiedlicher Lichtquellen zur Erzeugung eines Musters kann auch eine zeitliche Variabilität der Lichtquellen bzw. Veränderung der Lichtquellen vorgesehen sein, so dass sich das Muster mit der Zeit ändert. Dies ist insbesondere bei der Darstellung der Muster durch Bildschirme oder aktive Lichtquellen und dergleichen möglich.

Das Grundprinzip der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass aufgrund des vorgegebenen Musters entsprechend der Spiegelstellung unterschiedliche, gespiegelte Abbildungen bzw. Lichtintensitäten des gespiegelten Musters in einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung des vom Spiegel reflektierten Lichts feststellbar sind. Durch die Abhängigkeit des erfassten, vom Spiegel reflektierten Lichts von der Spiegelstellung, kann insbesondere bei Kenntnis des Ausgangsmusters auf die Spiegelstellung zurückgeschlossen werden. Alternativ gibt ein entsprechendes Muster auch die Möglichkeit anhand Veränderungen des erfassten Lichts Spiegelbewegungen zu überwachen und aus der Verfolgung der Spiegelbewegung auf die Position und/oder Ausrichtung des Spiegels zu schließen. Durch die Spiegelung eines Musters wird im Vergleich zu Verfahren mit homogener Beleuchtung die Auswertung des gespiegelten Lichts einfacher bzw. effektiver und die Position und/oder Ausrichtung des Spiegels kann exakter bestimmt werden. Hierbei werden die Begriffe Position, Orientierung und Ausrichtung synonym verwendet und definieren allgemein, dass die eindeutige dreidimensionale Bestimmtheit der Anordnung bei maximal 6 Bewegungsfreiheitsgraden gemeint ist. Bei geringerer Anzahl von Bewegungsfreiheitsgraden, z.B. Möglichkeit der Verkippung lediglich um eine Achse, wird entsprechend nur der Verkippwinkel gemeint, so dass auch dieser synonym für Position und Ausrichtung verwendet wird.

Insbesondere kann für die Analyse bzw. Auswertung des gespiegelten Lichts eine entsprechende Auswerteeinheit, insbesondere mehrere, automatisierte Auswerteeinheiten, vorzugsweise auf Basis einer elektronischen Datenverarbeitung vorgesehen werden, die aus der Information über das zu spiegelnde Ursprungsmuster und/oder der Information des von der Erfassung seinrichtung erfassten, reflektierten Lichts eine absolute oder relative Position des oder der Spiegel bestimmen kann.

Die Erfassungseinrichtung kann hierbei durch verschiedene Einrichtungen gebildet sein oder diese umfassen, wie beispielsweise eine oder mehrere Schwarzweißkameras mit oder ohne Farbfilter, eine oder mehrere Farbkameras bzw. diesen digitalen Kameras zugrunde liegenden Sensoren, wie Charge coupled device CCD (ladungsgekoppelte Bauelement)-Sensoren, CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)-Sensoren (komplementäre Metalloxyd- Halbleiter-Sensoren) oder allgemein Fotodioden. Die Auswahl einer entsprechenden Erfassungseinrichtung hängt von der genauen Ausgestaltung der entsprechenden Messvorrichtung und des Messverfahrens ab.

So kann beispielsweise das musterbasierte Monitoringverfahren bzw. -System nach einer ersten Ausführungsvariante so ausgestaltet werden, dass lediglich die Lichtintensitäten verschie- dener Lichtquellen des Musters im Bezug auf einen oder mehrere bestimmte Spiegel ausgewertet werden, um eine absolute Position des oder der Spiegel zu ermitteln. Bei einer derartigen Ausführungsvariante kann die Erfassungseinrichtung, zum Beispiel in Form einer Kamera eine Optik aufweisen, die so hergerichtet ist, dass der oder die zu überwachenden Spiegel scharf in den Bildbereich der Erfassungseinrichtung abgebildet werden, d. h. die Kamera auf die Spiegel fokussiert wird. Entsprechend wird die definierte Abbildung von Spiegel auf Erfassung seinrichtung insbesondere durch die Fokussierung einer Kamera auf die Spiegel erreicht, so dass der oder die Spiegel eindeutig in der Erfassungseinrichtung abgebildet werden. Dadurch ist gewährleistet, dass jedem Spiegel ein definierter Bildbereich der Kamera zugeordnet ist. Dies bedeutet, dass ein oder mehrere Pixel eines entsprechenden Bildsensors definiert einem Spiegel von beispielsweise mehreren Spiegeln eines Spiegelfeldes zugeordnet sind. Durch die Ermittlung von Messwerten für die erfassten Lichtintensitäten im Bildbereich von räumlich unterschiedlichen Lichtquellen des Musters kann die entsprechende absolute Position des Spiegels ermittelt werden. Beispielsweise können mehrere Lichtquellen eines Musterbereichs, welcher durch einen Spiegel auf einen definierten Bildbereich der Erfassungseinrichtung gespiegelt wird, nacheinander leuchten. Dies bedeutet, dass die räumlich unterschiedlichen Lichtquellen des Musters bei konstanter Spiegelorientierung in dem vorgegebenen Bildbereich der Erfassungseinrichtung auf Grund der verschiedenen geometrischen Verhältnisse unterschiedliche Lichtintensitäten erzeugen, auch wenn die räumlich unterschiedlichen Lichtquellen gleiche Lichtintensitäten aufweisen. Aus diesen Messwerten lässt sich dann die Orientierung des Spiegels zumindest bezüglich der Verkippung um zwei Drehachsen ermitteln.

Für eine derartige Vorgehensweise kann anstelle räumlich unterschiedlicher Lichtquellen mit gleicher Lichtwellenlänge bzw. gleichen Lichtwellenlängenbereichen und gleicher oder unterschiedlicher Strahlungsintensität, die lediglich nacheinander geschaltet werden, auch ein Muster Verwendung finden, bei welchem als räumlich unterschiedliche Lichtquellen solche mit unterschiedlichen Lichtwellenlängen bzw. Lichtwellenlängenbereichen eingesetzt werden. Beispielsweise können Leuchtdioden in einem Leuchtdiodenfeld eingesetzt werden, die im grünen Lichtwellenlängenbereich, im blauen Lichtwellenlängenbereich und im roten Lichtwellenlängenbereich Licht abstrahlen. Bei Verwendung einer Farbkamera bzw. mehrerer Schwarzweißkameras mit entsprechenden Farbfiltern können für die verschieden farbigen Lichtquellen die entsprechenden Intensitäten in der Erfassungseinrichtung ermittelt werden, so dass wiederum unterscheidbare Messwerte vorliegen. Entsprechend lassen sich wiederum für die örtlich unterschiedlichen Lichtquellen die von der Erfassungseinrichtung erfassten Daten für das reflektierte Licht bestimmen und somit die Spiegelstellung berechnen.

Nach einer zweiten Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung kann anstelle von Berechnungen auf Basis der ermittelten Lichtintensitäten auch ein direkter Musterabgleich erfolgen. Dies bedeutet, dass eine Zuordnung des gespiegelten Musters oder der gespiegelten Muster , d. h. dem Bild oder den Bildern in der Erfassungseinrichtung, zu dem ursprünglichen Muster erfolgt, wobei durch die entsprechende Zuordnung die Feststellung der Orientierung bzw. Positionierung des Spiegels möglich ist. Bei dieser zweiten Ausführungsvariante kommt es also insbesondere auch darauf an, dass das Muster im Bild der Erfassungseinrichtung erkennbar ist. Entsprechend kann eine Erfassungseinrichtung, wie eine Kamera, mit der entsprechenden Optik so eingestellt werden, dass das Muster scharf abgebildet werden kann. Folglich kann nach dieser Variante auf das zu spiegelnde Muster fokussiert werden oder die Optik wird so eingestellt, dass sowohl der oder die Spiegel als auch das zu spiegelnde Muster scharf abgebildet werden. Entsprechend kann auch auf einen Zwischenbereich fokussiert werden. Um eine scharfe Abbildung von sowohl gespiegeltem Muster als auch Spiegeln in der Erfassungseinrichtung zu ermöglichen, kann eine ausreichend hohe Schärfentiefe zur scharfen Abbildung des Objektraums, also von Spiegel und zu spiegelndem Muster, bei der Optik der Erfassungseinrichtung vorgesehen sein.

Nach beiden Ausführungsvarianten kann die Erfassungseinrichtung so ausgebildet sein, dass lediglich ein Erfassungspunkt der Erfassungseinrichtung, also beispielsweise ein Pixel der Kamera, einem Spiegel zugeordnet ist, so dass der Erfassungspunkt für den betreffenden Spiegel das reflektierte Licht detektiert. Somit ist das vorgestellte Monitoringsystem gut für die Überwachung einer Vielzahl von Spiegeln geeignet, da die Anzahl der zu überwachenden Spiegel nur durch die Pixelzahl der Erfassungseinrichtung beschränkt ist bzw. in einfacher Weise eine hohe Zahl von Spiegeln überwacht werden kann.

Im Folgenden wird für einen entsprechenden Erfassungspunkt der Erfassungseinrichtung synonym der Begriff Pixel verwendet.

Darüber hinaus ist es auch möglich, dass jedem Spiegel mehrere Pixel der Erfassungseinrichtung zugeordnet sind, beispielsweise mindestens 9 Pixel, vorzugsweise mindestens 16 Pixel oder höchst vorzugsweise 25 Pixel. Damit kann die entsprechende Auflösung erhöht werden oder bestimmte Muster oder Musterabgleichsverfahren verwendet werden.

Die Muster, die von der Musterquelle bereitgestellt werden, und die entsprechenden Musterabgleichsverfahren können von unterschiedlicher Art sein. Neben Mustern mit aktiven und/oder passiven Lichtquellen, wie bereits vorher angesprochen, können die Muster Lichtquellen mit Licht unterschiedlicher Wellenlänge bzw. Wellenlängenbereichen oder Lichtquellen mit Licht der gleichen Lichtwellenlängen aufweisen. Bei Lichtquellen mit Licht unterschiedlicher Wellenlänge können die entsprechenden Lichtquellen bestimmten Positionen im Muster zugeordnet sein oder gleichmäßig über das Muster verteilt sein. Insbesondere kann die Strahlungsintensität der Lichtquellen über das Muster variieren, wobei eine kontinuierliche oder schrittweise Variation der Intensität möglich ist. Insbesondere können die Lichtquellen auch zu entsprechenden Gruppen zusammen gefas st sein und hierbei sektoral in dem Muster angeordnet sein. Daneben ist auch eine periodische, gitterartige Anordnung denkbar. Bei periodischer Anordnung der Lichtquellen kann eine Anordnung gemäß einer Sinus-Welle vorgesehen sein.

Die entsprechende Gestaltung des Musters hinsichtlich der Lichtintensität kann Lichtquellen mit Licht einer einzigen Lichtwellenlänge oder eines Lichtwellenlängenbereichs (weißes Licht) betreffen oder jeweils für Lichtquellen unterschiedlicher Lichtwellenlängen oder Lichtwellenlängenbereiche vorgesehen sein. Hierbei können insbesondere die Veränderungen des Musters entlang den x- und y-Richtungen der Musterfläche für jeweils eine Lichtwellenlänge bzw. einen Lichtwellenlängenbereich vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Lichtintensität einer ersten Wellenlänge, beispielsweise im rotem Frequenzbereich, kontinuierlich oder schrittweise in der x-Richtung des Flächenmusters verändert werden, während in der y- Richtung die Lichtintensität eines zweiten Wellenlängenbereichs, beispielsweise von grünem Licht, verändert wird. Die Veränderung kann hierbei entweder eine kontinuierliche oder schrittweise Zu- oder Abnahme der Lichtintensität oder eine periodische Veränderung, wie beispielsweise entsprechend einer stehenden Sinus-Welle vorliegen. Neben einer stehenden Sinus-Welle oder anderen periodischen Veränderungen können bei zeitlich veränderlichen Mustern auch entsprechende über das Muster laufende Wellen realisiert werden.

Insbesondere kann neben einem direkten Mustervergleich zwischen bereitgestelltem Muster und reflektiertem Muster sowie der Nutzung des Einflusses der Reflexionsbedingungen auf die Veränderung des reflektierten Musters zum bereitgestellten Muster zur Bestimmung der Verkippung eines Spiegels auch die phasenmessende Deflektometrie eingesetzt werden, bei welcher die Phase eines periodischen Musters, beispielsweise eines sinus- oder kosinusförmi- gen Intensitäts- oder Helligkeits Verlaufs, im Zusammenhang mit der örtlichen und/oder zeitlichen Veränderung des Musters verwendet wird, um auf den Reflexionswinkel und somit die Orientierung und Ausrichtung eines Spiegels zu schließen, der zur Spiegelung des Musters verwendet wird. Das Prinzip beruht hierbei darauf, dass je nach Kippwinkel des Spiegels ein anderer Reflexionswinkel vorliegt, unter welchem ein Bereich des Musters in einer Erfassungseinrichtung, z.B. einer Kamera, abgebildet wird. Bei einer zeitlichen und/oder örtlichen Veränderung des Musters bzw. der Erfassungseinrichtung kann bei mehreren Messwerten (Erfassungen) oder Bildern, in denen das reflektierte Muster erfasst wird, zurück gerechnet werden, welche Kipporientierung des Spiegels vorliegt. Hierzu genügt im einfachsten Falle ein eindimensionaler periodischer Graustufenverlauf, beispielsweise in einer Sinus- bzw. Kosinusform. Dieser kann im Muster, beispielsweise durch einen TFT-Bildschirm, zunächst als in X-Richtung laufende Welle erzeugt werden, um eine Orientierung bzw. Verkippung des Spiegels in X-Richtung zu ermitteln, und anschließend kann das periodische Muster in Y- Richtung dargestellt werden, um eine Verkippung in Y-Richtung zu ermitteln.

Anstelle der eindimensionalen Form des periodischen Musters, welches zeitlich veränderlich in Art einer Welle über einen Bildschirm laufen kann, auf dem das Muster angezeigt wird, kann auch eine zweidimensionale phasenmessende Deflektometrie angewandt werden, bei welcher beispielsweise ein Graustufenverlauf vorliegt, bei dem jeweils ein Sinus- bzw. Kosinus-Muster in X- und Y-Richtung miteinander überlagert sind.

Neben dem zweidimensionalen Graustufenmuster mit Periode in zwei unabhängigen Raumrichtungen, also X- und Y-Richtung, mit Helligkeits- oder Intensitätsunterschieden können die periodischen Muster, wie beispielsweise Sinus und Kosinusverläufe, auch mit unterschiedlichen Lichtwellenlängen erzeugt werden, so dass beispielsweise in X-Richtung ein periodisches Muster mit grünem Licht und in Y-Richtung ein periodisches Muster mit rotem Licht erzeugt wird. Durch eine zweidimensionale, phasenmessende Deflektometrie aufgrund eines zweidimensionalen Graustufernverlaufs oder einer entsprechenden zweidimensionalen Farbcodierung kann die Messzeit durch gleichzeitige Vermessung der X- und Y- Verkippung deutlich reduziert werden. Für die Auswertung bei der phasenmessenden Deflektometrie muss ein Gleichungs System mit mehreren Unbekannten gelöst werden. Voraussetzung hierfür ist, dass mehrere Erfassungen, also Bilder des reflektierten Musters aufgenommen werden, um aus diesen erfassten Intensitätsverläufen auf die Kippwinkel des Spiegels zurückzurechnen. Für eine zweidimensionale phasenmessende Deflektometrie mit Kosinusverläufen in den unabhängigen Raumrichtungen x und y benötigt man beispielsweise fünf Bilder (Erfassungen), um die Ausrichtung und Position des Spiegels bestimmen zu können. Neben diesem ersten Parameter, der sowohl für die Anzahl der erforderlichen Bilder (Erfassungen) als auch für die unterschiedlichen Phasen in einer ersten Richtung, bzw. der x-Richtung steht, kann ein zweiter Parameter gewählt werden, der die unterschiedlichen Phasen in der zweiten Raumrichtung, nämlich der y-Richtung repräsentiert.

Um eine gewünschte Auswertung vornehmen zu können ist es vorteilhaft die Parameter in geeigneter Weise zu wählen. Beispielsweise ist es vorteilhaft die Anzahl der Bilder (Erfassungen) höher zu wählen als den Mindestwert, um bei den Messungen eingebrachte Abweichungen auf Grund von Ungenauigkeiten des Musters beziehungsweise der Erfassungseinrichtung auszugleichen. So ist es vorteilhaft ein Vielfaches der Mindestanzahl der notwendigen Bilder (Erfassungen) zu wählen, wobei das Vielfache in einem kleinen einstelligen Bereich für einen Multiplikator liegt, also insbesondere im Bereich kleiner oder gleich 10 oder kleiner oder gleich 3. Für ein eindimensionales phasenmessendes Deflektometrieverfahren, bei welchem das theoretische Minimum der Erfassungen drei Bilder beträgt, könnten beispielsweise 4, 6, 8 oder 12 Bilder gewählt werden. Bei einem zweidimensionalen Verfahren, bei dem die Mindestanzahl der Bilder (Erfassungen) 5 ist, könnte entsprechend eine größere Anzahl von Bildern wie beispielsweise 8, 10, 16 oder dergleichen gewählt werden.

Der zweite Parameter kann dann als Bruchteil des ersten Parameters gewählt werden, wobei im Zähler der Wert des ersten Parameters vorliegt und im Nenner eine entsprechende ganze Zahl.

Bei der phasenmessenden Deflektometrie kann auch die sogenannte Phasenentfaltung eingesetzt werden, bei der mehrere periodische Muster, beispielsweise Kosinusmuster überlagert sind. Die phasenmessende Deflektometrie kann auch eingesetzt werden, wenn das Muster zeitlich unveränderlich ist, also keine entsprechende Welle über die Musterfläche läuft. Anstelle des zeitlich veränderlichen Musters kann ein zeitlich unveränderliches Muster eingesetzt werden, welches wiederum ein eindimensionales oder zweidimensionales periodisches Muster, diesmal jedoch feststehend, aufweist. Anstelle der Veränderung des Musters mit der Zeit werden bei dieser Ausführungsform mehrere, örtlich unterschiedlich angeordnete Erfassungseinrichtungen eingesetzt, so dass mit den unterschiedlichen Erfassungseinrichtungen die verschiedenen Phasen in verschiedenen Bereichen des periodischen Musters entsprechend der Orientierung des Spiegels erfasst werden können.

Hierzu können mehrere Erfassungseinrichtungen nebeneinander angeordnet sein.

Anstelle mehrerer Erfassungseinrichtungen kann jedoch auch nur eine einzige Erfassungseinrichtung mit mehreren Erfassungsbereichen vorgesehen sein.

Die Erzeugung entsprechend phasenschiebender Muster kann auch durch die nacheinander geschaltete und/oder überlagerte Darstellung von Mustern erfolgen.

Beispielsweise können überlagerte Muster, die zeitlich selbst nicht veränderlich sind, z.B. geeignete Überlagerungen von Diaprojektionen oder dergleichen, dazu genutzt werden, dass entsprechende phasenschiebende Muster erzeugt werden. Neben der Überlagerung von Diaprojektionen oder Beamern und dergleichen können die entsprechenden Muster auch beispielsweise mit unterschiedlichen Farben fest auf einem Untergrund abgebildet sein und durch Anstrahlung mit speziellem Licht, wie beispielsweise Komplementärfarben, polarisiertem Licht oder dergleichen entsprechend geschaltet werden.

Darüber hinaus ist es möglich mit entsprechenden Leuchtmittelfeldern, also einer Anzahl von Lampen, insbesondere LEDs oder dergleichen, entsprechende Muster zu erzeugen, die durch geeignete Schaltung von entsprechenden Gruppen der Leuchtmittel einen Phasenverlauf erzeugen können.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin ein Gitter bzw. eine Lochplatte oder Maske mit mehreren Lichtquellen zu beleuchten, sodass auf einer vor der Lochplatte bzw. dem Gitter oder Maske angeordneten Streuscheibe ein entsprechendes Muster entsteht. Durch entsprechendes Schalten der unterschiedlichen Lichtquellen kann dann auf der Streuscheibe wiederum ein phasenschiebendes Muster erzeugt werden.

Bei Verwendung einer Farbkamera und unterschiedlichen Farbfiltern in den einzelnen Löchern der Lochplatte lässt sich das Verfahren noch entsprechend verfeinern, sodass über den Farbcode die Mehrdeutigkeit einer Phasenbestimmung aufgelöst werden kann und beispielsweise für die Grobbestimmung der Positionierung des Spiegels eingesetzt werden kann.

Weiterhin kann eine Mustererzeugungseinrichtung mehrere Lichtquellen mit jeweils einer Lichtquelle zugeordneten Masken aufweisen, wobei die Masken entsprechende Muster aufweisen, die durch die Lichtquellen und eine eventuelle Optik auf einen Projektionsschirm oder Leuchtschirm abgebildet werden. Durch die Überlagerung und/oder aufeinander folgende Schaltung der verschiedenen Muster können auf dem Projektions- oder Leuchtschirm entsprechend zeitlich veränderliche Muster erzeugt werden. Eine derartige Anordnung kann insbesondere bei Projektionsbelichtungsanlagen vorteilhaft sein, bei der das Muster in einer Vakuumkammer angeordnet sein sollte, da die Erzeugung des Musters im Vakuum unter Umständen problematisch sein könnte und die Spiegelung eines extern angebrachten Muster durch Vakuumtrennwände hindurch schwierig realisierbar ist. Bei einer entsprechenden Mustererzeugeinrichtungen mit mehreren Lichtquellen, Masken und Optiken zur Abbildung der Muster der Masken auf dem Projektions- oder Leuchtschirm können die Optiken oder Teile davon in der Vakuumkammertrennwand vorgesehen werden, so dass das Muster an sich mit dem Projektionsschirm einfach in der Vakuumkammer vorgesehen werden kann und auch Spiegelelemente in Vakuumkammern entsprechend vermessen werden können.

In diesem Zusammenhang können auch binäre Masken im Zusammenhang mit defokussierten Abbildungsoptiken eingesetzt werden, um Muster mit beispielsweise sinus- oder kosinusartigen Verläufen zu erzeugen.

Eine weitere Möglichkeit der Bestimmung der Position und/oder Ausrichtung der Spiegel unter Verwendung von periodischen Mustern, insbesondere Mustern mit Kosinus-förmigen Intensitäts- oder Farbverläufen besteht in der Anwendung optischer Inkremental verfahren. Bei diesen wird die Position des Spiegels durch Überwachung der Veränderung der Spiegelposition ermittelt, in dem in der Erfassungseinrichtung die mit der Spiegelverkippung einhergehende Verschiebung des periodischen Musters anhand der durchlaufenden Perioden ermit- telt wird. Unter Verwendung eines Indexsignals, welches in dem Muster vorgesehen sein kann und welches eine vorgegebene Position angibt, können auch die absoluten Positionen durch derartige Verfahren bestimmt werden.

Das Muster kann insbesondere für die zweite Ausführungsvariante mit einer Muster- bzw. Bilderkennung auch ein beliebiges Rauschmuster oder ein durch Zufall erzeugtes Muster sein, wie beispielsweise Oberflächenbereiche von Komponenten in der Nähe der zu überwachenden Spiegel, z.B. lackierte oder strukturierte Oberflächen des Gehäuses einer Projektionsbe- lichtungsanlage oder dergleichen.

Für den Fall, dass aktive Lichtquellen des Musters in Gruppen geschaltet werden, können benachbarte Gruppen so geschaltet werden, dass sie nicht gleichzeitig geschaltet werden, um eine gegenseitige Störung oder Beeinflussung zu vermeiden.

Für passive Lichtquellen, also z.B. gedruckte Muster oder Oberflächenstrukturierungen, kann eine zusätzliche Beleuchtung, insbesondere auch nur eine zeitweilige Beleuchtung für den Zeitpunkt der Messwerterfassung, z.B. durch Blitzlichter oder dergleichen vorgesehen sein.

Die Muster können auch durch Abbildung seinrichtungen in die Nähe der zu überwachenden Spiegel abgebildet werden, wenn dies beispielsweise mangelnder Bauraum erforderlich macht.

Für den Mustervergleich, d. h. den Vergleich des in der Erfassungseinrichtung abgebildeten Musters mit dem ursprünglichen Muster können unterschiedliche Verfahren der Bild- oder Mustererkennung oder vergleichbarer Verfahren, insbesondere korrelative Verfahren eingesetzt werden.

Befindet sich die Position des Spiegels bereits in der Nähe eines gewünschten Zielwerts, kann auch eine gradientenbasierte Bewegungsabschätzung zur Messung, d.h. zum Abgleich von abgebildetem und ursprünglichem Muster, eingesetzt werden, z. B. bei Verwendung von Rauschmustern. Gradientenbasierte Bewegungsschätzung ist neben korrelativen Verfahren z.B. in Jahne: Digitale Bildverarbeitung, 4. Auflage, Kapitel 13, Springer Verlag beschrieben. Bei der zweiten Ausführungsvariante mit dem Mustervergleich kann eine translatorische Bewegung oder ein Versatz der Spiegel zu einem Messfehler führen, der durch eine zweite Kamera kompensiert werden kann. Bei gekrümmten Spiegeln kann auch die Krümmung der Spiegel zur Kompensation derartiger translatorischer Bewegungen eingesetzt werden. Hintergrund ist, dass durch die Spiegelkrümmung mit nur einer Kamera quasi zwei oder mehr Ansichten über das selbe Objekt (hier Spiegel bzw. gespiegelter Musterausschnitt) vorliegen. Einfaches Gedankenmodell ist z.B. die Modellierung eines gekrümmten Spiegels als zwei in festem Winkel zueinander stehende Planspiegel. Für beide Planspiegel können nun jeweils bis auf eine translatorische Mehrdeutigkeit die Kippwinkel bestimmt werden. Die feste und bekannte Lage der beiden Spiegel zueinander kann z.B. genutzt werden, um die translatorischen Mehrdeutigkeiten aufzulösen. Erweitern lässt sich dieses Gedankenmodell, wenn ein gekrümmter Spiegel als Verkettung vieler zueinander verkippter Planspiegel modelliert wird.

Bei der Verwendung in einer Projektionsbelichtungsanlage, insbesondere einem Beleuchtungssystem für eine EUV- bzw. VUV-Projektionsbelichtungsanlage kann die Anordnung nach der ersten Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines inversen Strahlengangs vorgesehen werden, so dass eine translatorische Bewegung oder ein Versatz der Spiegel insbesondere senkrecht zur Spiegelfläche (z- Versatz) automatisch kompensiert wird.

Beispielsweise kann das Verfahren und die Vorrichtung zur Überwachung bzw. zum Monitoring einer ersten Mehrfachspiegelanordnung eingesetzt werden, die in einer Feldebene eines Beleuchtungs Systems als Feldfacetten angeordnet sind. Diese lenken das Licht auf eine zweite Mehrfachspiegelanordnung in einer Pupillenebene, die sogenannten Pupillenfacetten bzw. ein Feld definierendes Element (field defining element FDE). Wird nunmehr die Überwachungseinrichtung mit dem Muster anstelle der Pupillenfacetten und die Erfassungseinrichtung, beispielsweise in Form der Kamera, anstelle der virtuellen Lichtquelle angeordnet, so werden entsprechende translatorische Bewegungen der ersten Mehrfachspiegelanordnung (Feldfacetten) automatisch kompensiert. Die Vorrichtung zur Überwachung der Spiegel wird hierbei selbstverständlich nicht in der gleichen Ebene des Strahlengangs, wie das Arbeitslicht angeordnet, sondern verkippt um die optische Achse, insbesondere um 90°, so dass keine Störung des Arbeitslichtstrahlengangs stattfindet. Entsprechend kann bei dieser Ausgestaltung das zu spiegelnde Muster auch eine Struktur aufweisen, die der Struktur der Pupillenfacetten entspricht, z.B. hinsichtlich der Anordnung der Lichtquellen.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen deutlich. Die Zeichnungen zeigen hierbei in rein schematischer Weise in

Figur 1 eine perspektivische Darstellung eines Aufbaus einer Vorrichtung zum erfindungsgemäßen Monitoring kippbarer Spiegel;

Figur 2 eine Draufsicht einer erfindungs gemäßen Anordnung zum Monitoring von kippbaren Spiegeln, die in einer Projektionsbelichtungsanlage eingesetzt werden können;

Figur 3 einen Teil eines Beleuchtungssystems einer Projektionsbelichtungsanlage;

Figur 4 eine Darstellung einer Projektionsbelichtungsanlage, bei welcher ein entsprechendes Monitoring-System Verwendung findet;

Figur 5 die Darstellung eines Musters zur Verwendung beim erfindungs gemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Figur 6 eine Darstellung eines weiteren Musters zur Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Figur 7 eine Darstellung des an Spiegeln gespiegelten Musters aus Figur 6; Figur 8 eine Detaildarstellung des gespiegelten Bildes aus Figur 7 für den grünen Kanal;

Figur 9 eine Detaildarstellung des gespiegelten Bildes aus Figur 7 für den roten Kanal;

Figur 10 ein weiteres Beispiel eines Musters zur Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungs gemäßen Vorrichtung;

Figur 11 eine Darstellung des gespiegelten Musters aus Figur 10; Figur 12 eine Darstellung eines zeitlich veränderlichen Musters mit vier aufeinanderfolgenden Teilbildern für die Vermessung der Verkippung eines Spiegels in x- Richtung;

Figur 13 eine Darstellung eines zeitlich veränderlichen Musters gemäß Figur 12 für die Messung der Verkippung in y-Richtung; Figur 14 eine Darstellung der Wirkungsweise einer Spiegel verkippung auf den erfassten Abbildungsbereich des Musters;

Figur 15 eine weitere Darstellung eines zeitlich veränderlichen Musters mit einem si- nus- bzw. kosinus-förmigen Muster in x-Richtung zu drei aufeinander folgenden Zeitpunkten;

Figur 16 eine Darstellung einer Anordnung zur phasenmessenden Deflektometrie mit einem zeitlich unveränderlichen, zweidimensional periodischen, insbesondere sinus- oder kosinus-förmigen Muster mit mehreren Erfassungseinrichtungen (Kameras);

Figur 17 die Darstellung des Musters aus Figur 16 mit den Erfassungsbereichen der einzelnen Kameras;

Figur 18 eine alternative Ausführungsform zur Anordnung aus Fig. 16 mit nur einer Erfassungseinrichtung und mehreren Erfassungsbereichen der Erfassungseinrichtung;

Figur 19 eine Anordnung zur Erzeugung eines Musters auf einem Projektionsschirm unter Verwendung von mehreren Durchstrahlungsmasken;

Figur 20 eine Darstellung der Ansteuerung der einzelnen Lichtquellen in der Anordnung aus Fig. 19 zur Erzeugung eines aus den Teilmustern der einzelnen Masken überlagerten Musters;

Figur 21 eine Darstellung zur Wirkungsweise von binären Masken; Figur 22 eine Darstellung einer Lampenanordnung zur Erzeugung eines zweidimensionalen Musters mit 17 Lampen für 5 Auswerte-Bilder im Teilbild a) und 29 Lampen für 8 Auswerte-Bilder im Teilbild b);

Figur 23 eine Darstellung einer weiteren Mustererzeugungseinrichtung.

AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung zum Monitoring von kippbaren Spiegeln.

Die Anordnung umfasst eine Kamera 1, die einen Bildausschnitt 5 eines Musters 3 erfasst, welcher über einen oder mehrere Spiegel 4 eines sogenannten Spiegelarrays (Spiegelfeld) abgebildet wird. Das Muster 3 kann auf unterschiedliche Art und Weise realisiert sein, wie nachfolgend noch näher beschrieben wird.

Das Muster 3 kann auf einer beliebigen Leinwand 2, ausgedruckt auf Papier, auf einem Monitor, einem umgebenden Gehäuse oder in sonstiger Weise dargestellt sein. Es kommt lediglich darauf an, dass die gemäß dem Koordinatensystem x_sund y_s aufgespannte Fläche des Musters 3 eine Vielzahl von Lichtquellen darstellt, die dazu führt, dass über die Spiegel 4 zumindest ein Bildausschnitt 5 in Richtung der Erfassungseinrichtung (Kamera 1) reflektiert wird, so dass die Kamera 1 das Licht der Vielzahl von Lichtquellen des Musters 3 erfassen kann.

Bei der Kamera 1 kann es sich um eine digitale Kamera gemäß CCD- oder CMOS-Technik handeln, die in der Lage ist, in einer bestimmten Frequenz entsprechende Aufnahmen zu machen, wobei die Bildrate die zeitliche Abtastrate der Messung mit bestimmt.

Die mit der Kamera 1 ermittelten Bild- bzw. Sensordaten werden über eine entsprechende Datenleitung 8 an eine Auswerteeinheit 7 übergeben, die durch einen Vergleich des mit der Kamera 1 ermittelten Bildes auf Grund der Kenntnis des Musters 3 eine Bestimmung der Ausrichtung der Spiegel 4 des Spiegelarrays 6 durchführen kann.

Hierzu kann die Auswerteeinheit 7 eine Bilderkennung durch entsprechenden Mustervergleich durchführen, so dass durch Auffinden des in der Kamera 1 für den Spiegel 4 aufgenommenen Bildausschnitts 5 des Musters 3 die Ausrichtung und Orientierung eines entsprechenden Spiegels 4 ermittelt werden kann.

Bei mehreren Spiegeln 4 eines Spiegelarrays muss neben der Mustererkennung, also der Bestimmung des einem Spiegel zugeordneten Bildausschnitts 5 des Musters 3, auch die entsprechende Zuordnung des abgebildeten Musters zu dem einzelnen Spiegel erfolgen. Dies könnte beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Kamera 1 lediglich immer nur einen einzigen Spiegel 4 erfasst und nacheinander sämtliche Spiegel 4 des Spiegelarrays 6 erfasst.

Dies könnte jedoch bei einer großen Anzahl von Spiegeln 4 im Spiegelarray 6 zu sehr hohen Messzeiten führen, so dass eine gleichzeitige Erfassung mehrerer Spiegel oder aller Spiegel 4 durch die Kamera 1 wünschenswert ist. Für diesen Fall kann die Kameraoptik der Kamera 1 so gewählt werden, dass eine entsprechende Schärfentiefe erreicht werden kann, bei der sowohl das gespiegelte Muster 3 als auch die Spiegel scharf erfasst werden. Damit ist in der Abbildung der Kamera 1 jedem Spiegel ein definierter Bereich zugeordnet, wobei allerdings je nach Kippausrichtung des entsprechenden Spiegels in dem zugeordneten Bildbereich unterschiedliche Bildausschnitte des gespiegelten Musters 3 vorhanden sind. Für die sowohl scharfe Abbildung der Spiegel 4 als auch des Musters 3 im Objektraum der Kamera 1 kann somit eine entsprechende Optik der Kamera 1 mit hoher Schärfentiefe vorgesehen sein. Entsprechend kann in diesem Fall die Optik der Kamera 1 auch auf einen Bereich zwischen dem Muster 3 bzw. dem Schirm 2 und den Spiegeln 4 fokussiert werden. Wird jeder einzelne Spiegel 4 einzeln von der Kamera 1 erfasst, so kann auf das Muster 3 bzw. den Schirm 2 fokussiert werden, um somit eine gute Auflösung für die Mustererkennung, also für den Vergleich zwischen dem von der Kamera 1 aufgenommenen Muster und dem Schirm 2 original erzeugten Muster 3 zu erhalten, welcher in der Auswerteeinheit 7 vorgenommen wird.

Wird bei der gewählten Monitoring-Anordnung, wie sie in Figur 1 dargestellt ist, der Kippwinkel eines Spiegels 4, z. B. durch Drehung um die x- und/oder y- Achse des xyz- Koordinatensystems des Spiegelarrays 6 gedreht, so ändert sich die Koordinate x_{m s}; y_{m s} des Mittelpunkts des betrachteten Bildausschnitts 5, wobei durch eine entsprechende Zuordnung des gespiegelten Musters 3 zu dem erfassten Bild der Kamera 1 eine Bestimmung der Verkippung des Spiegels 4 ermöglicht wird. Diese Variante des Monitorings ist durch die Möglichkeit der Verwendung eines beliebigen Musters vorteilhaft, wobei lediglich sichergestellt werden muss, dass das Muster sich nicht periodisch wiederholt, so dass Mehrdeutigkeiten entstehen, oder dass diese bei der Auswertung berücksichtigt werden.

Eine Fokussierung der Kamera 1 auf das Muster 3, d. h. eine scharfe Abbildung des Spiegelbilds des Musters in der Bildregion der Erfassungseinrichtung, kann auch dann vorgenommen werden, wenn die Spiegel 4 einen ausreichenden Abstand aufweisen bzw. es nicht zu einer Überlappung der entsprechenden Bildbereiche für die einzelnen Spiegel im Kamerabild kommt.

Eine andere Ausführungsform einer Anordnung, bei der ebenfalls ein Muster über Spiegel zur Aufnahme in eine Kamera gespiegelt wird, ist in Figur 2 dargestellt. Bei dieser Anordnung wird das Muster 30 durch eine Vielzahl von Lichtquellen, z. B. durch ein LED-Array (ein Feld Licht emittierender Dioden) 20 oder eine entsprechende Darstellung auf einem Monitor oder dergleichen erzeugt. Das Muster 30 wird über ein Spiegelarray 60 mit Einzelspiegeln 40 in Richtung einer Kamera 10 reflektiert, wobei die Kamera 10 im vorliegenden Fall auf sämtliche der Spiegel 40 des Spiegelarrays 60 fokussiert ist, so dass jedem Spiegel 40 des Spie- gelarrays 60 ein Bildbereich im von der Kamera 10 aufgenommenen Bild zugeordnet ist. Bei einer Vielzahl von Mikro spiegeln kann im Extremfall jeweils ein Pixel des entsprechenden Sensors der Kamera 10 einem Spiegel 40 des Spiegelarrays zugeordnet sein.

Durch eine zeitliche Veränderung des Musters 30 kann aus verschiedenen Messungen die Orientierung des jeweiligen Spiegels 40 aus den durch die Kamera 10 gemessenen Lichtintensitäten ermittelt werden. Werden beispielsweise die das Muster 30 bildenden LED- Lichtquellen 31 einzeln oder in Gruppen nacheinander aktiviert, also angeschaltet, so dass an verschiedenen Orten des Musters 30 Lichtstrahlung erzeugt wird, die über einen gemeinsamen Spiegel in die Erfassungseinrichtung gespiegelt wird, so kann aus mindestens drei Messungen pro Spiegel die absolute Orientierung des Spiegels bestimmt werden. Durch die zeitlich und örtlich variable Lichtintensität des Musters 30, d. h. mit unterschiedlich angeschalteten LED-Lichtquellen zu unterschiedlichen Messzeiten, kann die Orientierung des entsprechenden Spiegels 40 ermittelt werden.

Beispielsweise kann das Leuchtdiodenfeld 20 so gestaltet sein, dass eine Vielzahl von Gruppen von LEDs in Reihen und Spalten nebeneinander angeordnet sind, wobei jede Gruppe von LEDs für die Abbildung durch einen einzelnen Spiegel in einem Quadrat angeordnet sind, die nacheinander geschaltet werden.

Hierfür können LEDs Verwendung finden, die Licht mit gleicher Wellenlänge oder einem gleichen Wellenlängenbereich ausstrahlen, und als Kamera 10 kann eine Schwarzweißkamera dienen.

Eine Beschleunigung der Messung kann durch Verwendung von Leuchtdioden erzielt werden, die Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen aussenden. Bei Verwendung verschiedenfarbiger LEDs in dem Leuchtdiodenarray 20 und Verwendung einer Farbkamera kann bereits mit einer Messung pro Spiegel das reflektierte Licht der unterschiedlich farbigen und örtlich verteilten LEDs 31 aus dem Leuchtdiodenarray 20 von der Kamera separiert werden und entsprechend den unterschiedlichen Spiegelbedingungen des Lichts mit unterschiedlicher Wellenlänge die Orientierung des entsprechenden Spiegels bestimmt werden. Je nach Aufbau und Anordnung der Spiegel im Spiegelarray 60 sowie der Leuchtdioden 31 im Leuchtdiodenfeld 20 kann es zu einer Überlappung von mehreren Leuchtdioden für einen bestimmten Spiegel kommen, d. h. es wird das Licht mehrerer benachbarter Gruppen von Leuchtdioden von einem Spiegel reflektiert. Um die damit verbundenen Anforderungen bei der Auswertung zu vermeiden bzw. zu verringern, können die Gruppen ebenfalls separat betrieben werden, beispielsweise in Art eines Schachbrettmusters, so dass keine benachbarten Gruppen gleichzeitig betrieben werden und sich gegenseitig stören.

Ein derartiger Aufbau eines entsprechenden Monitoring-Systems, wie er in Figur 2 gezeigt ist kann insbesondere so gestaltet sein, dass er einen invertierten Strahlengang eines Strahlengangs eines Beleuchtungssystems in einer Projektionsbelichtungsanlage, insbesondere eines EUV-Beleuchtungssystems einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage darstellt.

In Figur 3 ist beispielsweise ein Teil eines EUV-Beleuchtungssystems gezeigt, bei dem das Licht einer Lichtquelle 100 an einer Spiegelanordnung 110 in einer Feldebene, d. h. an sogenannten Feldfacetten, auf eine Mehrfachspiegelanordnung 120 in einer Pupillenebene, den sogenannten Pupillenfacetten, gelenkt wird. Anstelle der diskreten Pupillenfacetten der Mehrfachspiegelanordnung 120, wie sie bei einem EUV-Beleuchtungssystem zum Einsatz kommen können, kann auch eine kontinuierliche Fläche eines sogenannten Field Defining Elements FDE (Feldformungselement) vorgesehen sein. Die Spiegelanordnung 110 wird nun gemäß der Erfindung überwacht oder vermessen, so dass die Spiegelanordnung 110 der Spiegelanordnung 60 aus Fig. 2 entspricht.

Wie sich aus der Figur 2 ergibt, werden durch eine inverse Nachbildung des Strahlengangs der Figur 3 bei der Anordnung der Figur 2, also Vertauschung von Lichtquelle und Kamera bzw. Detektor identische oder zumindest ähnliche geometrische Verhältnisse realisiert, so dass bei einer Messung der Intensitäten des an den Spiegeln 40 reflektierten Lichts die relative Intensität wiedergegeben wird, mit der das Arbeitslicht des EUV-Strahlengangs der Figur 3 auf den entsprechenden Teil der Pupillenfacette 120 gelenkt wird. Damit können eventuelle Fehler durch translatorischen Versatz der Spiegel 40 bzw. 140 eliminiert werden. Auf diese Weise ist die erfindungsgemäße Anordnung unempfindlich gegenüber translatorischen Verschiebungen der Feldfacetten in der Mehrfachspiegelanordnung 110, insbesondere einen entsprechenden z-Versatz, also einem Versatz im Wesentlichen quer zur Spiegelfläche.

Bei einem EUV-Beleuchtungssystem können die Leuchtdioden 31 des Leuchtdiodenfeldes 20 entsprechend der Anordnung der Pupillenfacetten 120 verteilt bzw. gruppiert sein. Durch eine Erhöhung der Anzahl der Leuchtdioden pro Gruppe kann die Messgenauigkeit erhöht werden, wobei jedoch bei Verwendung von Leuchtdioden gleicher Wellenlänge durch das Nacheinan- derbetätigen der einzelnen Leuchtdioden die Messzeit verlängert wird.

Statt einer Gruppierung der Leuchtdioden 31 des Leuchtdiodenfeldes 20 entsprechend den Pupillenfacetten der Mehrfachspiegelanordnung 120 kann auch eine periodische Anordnung, z. B. einem quadratischen oder hexagonalen Gitter vorgesehen werden.

Figur 4 zeigt, wie entsprechende erfindungsgemäße Anordnungen zum Monitoring von kippbaren Spiegeln, wie sie in den Figuren 1 und 2 dargestellt sind, in einer Projektionsbelich- tungsanlage eingesetzt werden können.

Die Projektionsbelichtungsanlage 150 in der Ausgestaltung einer EUV- Projektionsbelichtungsanlage umfasst eine Lichtformungseinheit 151, ein Beleuchtungssystem 152 und ein Projektionsobjektiv 154. Das Licht aus der Lichtformungseinheit 151, welches teilweise schematisch in der Figur 4 als Strahlengang dargestellt ist, wird beispielsweise im Beleuchtungssystem 152 auf Feldfacetten einer Mehrfachspiegelanordnung 110 gelenkt, die das Licht auf Pupillenfacetten einer Mehrfachspiegelanordnung 120 reflektieren. Am Ende des Beleuchtungs Systems 152 wird ein Retikel 153 beleuchtet und das reflektierte Licht wird im Projektionsobjektiv 154 auf das Substrat 155 gelenkt, so dass die in dem Retikel 153 enthaltene Struktur verkleinert auf dem Substrat 155 abgebildet wird.

Mit 2 bzw. 20 ist schematisch der Schirm bzw. das Leuchtdiodenfeld einer Musterquelle benachbart zu der zu überwachenden Mehrfachspiegelanordnung 110 dargestellt, wobei der Strahlengang des Monitoring-Systems senkrecht zur Bildebene verläuft, während der Strahlengang des Arbeitslichts des Beleuchtungssystems 152 im Wesentlichen in der Bildebene verläuft, so dass die beiden Strahlengänge um ca. 90° zueinander gekippt sind und somit keine gegenseitige Beeinträchtigung erfolgt. Durch eine entsprechende Anordnung des Monito- ring-Systems außerhalb des Strahlengangs des Arbeitslichts des Beleuchtungssystems 152 wird gewährleistet, dass durch das Monitoring-System keine Störung der Projektionsbelich- tungsanlage 150 erfolgt.

Während es für die zweite Ausführungsvariante der Anordnung gemäß Figur 2 ausreichend ist ein Muster bereitzustellen, welches Lichtintensitäten ausgehend von örtlich verschiedenen Lichtquellen bereitstellt, kommt es bei der Anordnung der Figur 1 und der entsprechend dort verwendeten ersten Ausführungs Variante darauf an, dass ein eindeutig identifizierbares Muster gegeben ist, welches bei der Mustererkennung bzw. Bilderkennung dem durch die Erfassungseinrichtung bzw. Kamera 1 erfassten Bild zugeordnet werden kann.

Hierfür können verschiedene Muster Verwendung finden, die zeitlich und/oder örtlich und im Hinblick auf das abgestrahlte Licht unterscheidbar sind. Insgesamt sind für die vorliegende Erfindung viele Arten von Mustern einsetzbar, die in Abhängigkeit des gewählten Auswerteverfahrens und sonstiger Randbedingungen ausgewählt werden können.

Die Figur 5 zeigt eine erste Ausführungsform eines Musters, bei welcher eine quadratische Fläche so gestaltet ist, dass in einem kartesischen Koordinatensystem in der x-Richtung die Intensität des Lichts einer ersten Wellenlänge, beispielsweise Licht im roten Wellenlängenbereich ansteigt, während entlang der zweiten Koordinatenachse des kartesischen Koordinatensystems, also der y-Richtung die Intensität des Lichts einer zweiten Wellenlänge, also beispielsweise Licht im grünen Wellenlängenbereich zunimmt. Entsprechend ergibt sich für die x-y-Fläche des Musters für jeden Punkt eine unterschiedliche Lichtquelle, die sich in ihrem Rot- bzw.- Grünanteil unterscheidet. So liegt beispielsweise in einem Eck der Fläche sowohl eine starke Rot- Intensität als auch eine starke Grün-Intensität vor, während im diagonal gegenüberliegenden Eck lediglich eine geringe Grün-Intensität und eine geringe Rot- Intensität zu beobachten sind. In den anderen Ecken der quadratischen Fläche des Musters sind dann entsprechend hohe Grünanteile bei niedrigem Rotanteil oder hohe Rotanteile bei niedrigem Grünanteil zu beobachten. Insgesamt ergibt sich ein eindeutiges Flächenmuster, bei dem kein Punkt des Musters, also keine Lichtquelle, zu einem anderen Punkt bzw. Lichtquelle identisch ist.

Wird dieses Muster nunmehr mit dem Spiegelarray 6 der Anordnung aus Figur 1 in die Kamera 1 gespiegelt, so kann das in der Auswerteeinheit 7 abgespeicherte Muster der Figur 5 mit dem von dem jeweiligen Spiegel 4 abgebildeten Bildausschnitt 5 verglichen werden und eine eindeutige Zuordnung des Bildausschnitts 5, das von einem entsprechenden Spiegel 4 in das Bild der Kamera 1 gespiegelt ist, vorgenommen werden.

Aus dieser Information, welcher Bildausschnitt 5 des Rot-Grün-Musters aus Figur 5 mit welchen (x,y)-Koordinaten an einem bestimmten Spiegel 4 abgebildet worden ist, kann die Orientierung und Ausrichtung des entsprechenden Spiegels bezüglich der Verkippung um eine x- und y- Achse ermittelt werden.

Das Rot-Grün-Muster kann zusätzlich als RGB-Muster mit einem Blauanteil ausgestaltet sein, wobei der Blauanteil homogen gleichmäßig über der Fläche verteilt ist, um mit dieser Blau- Komponente als dritte Farbkomponente durch eine entsprechende Normierung Beleuchtungsinhomogenitäten feststellen und entsprechend berücksichtigen zu können.

Bei der gewählten Ausführungsform ist es beispielsweise ausreichend, in der Kamera einen einzigen Pixel pro Spiegel vorzusehen, wobei der Pixel in der Lage ist die Rot-Grün- Anteile des am Spiegel reflektierten Lichts zu ermitteln. Entsprechend wird hierzu eine Farbkamera eingesetzt. Statt einer Farbkamera kann jedoch auch die Verwendung von zwei oder drei Schwarzweißkameras mit entsprechenden Farbfiltern je nach Anzahl der verwendeten Farben in Betracht gezogen werden.

Sofern für jeden Spiegel mehrere Pixel zur Erfassung des am Spiegel reflektierten Lichts zur Verfügung stehen, kann für die entsprechenden Pixel eine Mittelung vorgenommen werden. Außerdem kann durch die Verwendung mehrerer Pixel für einen Spiegel die Auflösung der Kipp-Messwerte erhöht und die Zuordnung des in der Kamera abgebildeten Bildbereichs auf das vorgegebene Muster somit verbessert werden. Entsprechend kann mit der dargestellten Ausführungsform in einfacher Weise ein Monitoring einer Vielzahl von kippbaren Spiegeln in einem Spiegelfeld, beispielsweise in einem Mikrospiegelarray (Micro Mirror Array MMA) durchgeführt werden, die beispielsweise für die Beleuchtungseinstellung bei Projektionsbe- lichtungsanlagen für die Mikrolithografie Verwendung finden können.

Die Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Musters, welches mit der Anordnung der Figur 1 verwendet werden kann. Bei diesem Muster handelt es sich um eine periodische Darstellung von Lichtquellen mit unterschiedlichen Wellenlängen, beispielsweise einer WeI- lenlänge im roten Wellenlängenbereich und einer Wellenlänge im grünen Wellenlängenbereich, wobei die Periodizität die Strahlungsleistung der Lichtquellen bzw. die Intensität der Lichtstrahlung in der bestimmten Wellenlänge betrifft. Beispielsweise kann, wie in Figur 6 dargestellt, die Intensität der Lichtstrahlung über den von der x-y-Fläche des Musters vorgegebenen Bereich jeweils in x- und y-Richtung einen sinusförmigen Verlauf aufweisen. Dabei kann der Sinusverlauf für den roten Wellenlängenbereich in Richtung der x-Achse angeordnet sein, während der sinusförmige Verlauf der Intensität im grünen Wellenlängenbereich sich entlang der y- Achse erstreckt. Dadurch ergibt sich ein schachbrettartiges Muster mit Intensi- tätsmaxima mit hoher Lichtintensität der grünen und roten Lichtstrahlung sowie Intensitäts- minima mit niedriger roter und grüner Lichtintensität.

Auch hier kann entsprechend die Erfassungseinrichtung durch eine Farbkamera gebildet sein, so dass der entsprechende Sensor die Farbanteile des reflektierten Musters ermitteln kann oder es können zwei Schwarzweißkameras mit entsprechenden Farbfiltern, also im gewählten Beispiel einem Rotfilter und einem Grünfilter eingesetzt werden, um die entsprechenden Farbanteile zu messen.

Wird im Kamerabild ein Bildausschnitt betrachtet, der einem Spiegel zugeordnet ist, lässt sich durch eine Phasenbestimmung jeweils im ersten Farbkanal der Kippwinkel um die erste Kippachse bestimmen. Durch eine Phasenbestimmung im zweiten Farbkanal lässt sich der zweite Kippwinkel bestimmen. Hintergrund ist, dass sich durch eine Verkippung um eine erste Kippachse das Streifen- bzw. Sinusmuster im ersten Farbkanal des Kamerabildes verschiebt (Phasenänderung). Durch eine Verkippung um die zweite Kippachse verschiebt sich das Streifen- bzw. Sinusmuster im zweiten Farbkanal. Um durch eine Phasenmessung eine Positionsbestimmung des Spiegels bezüglich einer Verkippung um die x- und y- Achse vornehmen zu können, sind entsprechend mindestens neun Pixel, also Erfassungspunkte pro Spiegel erforderlich. Vorteilhaft sind mehr Pixel bzw. Erfassungspunkte pro Spiegel, beispielsweise 16 oder 25.

Die Phasenmessung kann mehrdeutig sein, d.h. es ist direkt keine Erfassung der absoluten Spiegelposition bzw. des Spiegelkipps durchzuführen, sondern lediglich eine Erfassung der relativen Position- bzw- des relativen Kipps. Durch ein Nachverfolgen der Spiegelbewegung (Tracking) lässt sich dennoch ein Messsystem realisieren, was den Spiegelkipp bzw. die Spiegelposition liefert. Voraussetzung für die Anwendbarkeit eines Trackings ist oftmals, dass die Bildrate der Kamera (hier gleich Abtastrate der Messung) hoch im Vergleich zu den Zeitkonstanten der Spiegeldynamik ist. D.h. der Spiegel bewegt sich im Vergleich zur zeitlichen Abtastrate langsam.

Die Figuren 7 bis 9 zeigen ein Beispiel für ein entsprechendes Bild, das durch einen Spiegel von dem Muster der Figur 6 in der Kamera 1 erzeugt wird. In der Figur 7 sind Teilbilder für drei nebeneinander angeordnete Spiegel 50, 51, 52 gezeigt, bei denen gemäß den Figuren 8 und 9 in dem zugeordneten Pixelbereich der Kamera die Bilder des roten Kanals und des grünen Kanals vorgesehen sind. Das Rechteck, das in Figur 7 jeweils für die Spiegel 50, 51, 52 dargestellt ist, entspricht den linken Teilbildern der Figuren 8 und 9, wobei in den Figuren 8 und 9 jeweils das grüne und rote Teilbild bzw. die entsprechend abgebildeten Sinus-Muster gezeigt sind.

Für den grünen Kanal, also das Sinusmuster mit Wellenlängen im Bereich des grünen Lichts ist ein Ausschnitt von etwas mehr als einer Periode gegeben, während für den roten Kanal, also das Licht im Wellenlängenbereich des roten Lichts etwas mehr als zwei Perioden des Sinusmusters erfasst sind (siehe rechte Teilbilder der Fig. 8 und 9). Kommt es zu einer Verkippung des entsprechenden Spiegels um die x- bzw.y-Achse, so verändert sich die erfasste Sinuskurve des grünen bzw. roten Lichts und die Veränderung des Kippwinkels ist durch die Veränderung der Phase des Sinusverlaufs feststellbar. Sobald der Kippwinkel jedoch zu einer Verschiebung des Sinus signals um mehr als eine Periode führt muss eine Nach Verfolgung (Tracking) der Bewegung des Spiegels durchgeführt werden (siehe auch nachfolgend inkre- mentelle Messung), um eine absolute Lokalisierung im periodischen Muster weiterhin aufrecht zu erhalten.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Musters ist in der Figur 10 gegeben. Bei diesem Muster handelt es sich um ein Zufallssignal bzw. um ein Rauschmuster, bei dem davon ausgegangen wird, dass die Wahrscheinlichkeit, dass sich wiederholende Musterbereiche in dem Flächenbereich der x-y-Fläche des Musters finden, äußerst gering ist.

Ähnlich wie bei den vorangegangenen Mustern der Figuren 5 und 6 kann auch das Muster der Figur 10 als Ausdruck oder als Darstellung auf einem Bildschirm, beispielsweise einem TFT- Monitor vorliegen. Bei der Darstellung in einem Monitor kann ein entsprechendes Rauschsignal zur Darstellung verwendet werden. Alternativ kann ein entsprechendes Muster durch eine lackierte oder durch sonstige Oberflächenbearbeitung strukturierte Oberfläche innerhalb der Projektionsbelichtungsanlage, beispielsweise einer entsprechenden Gehäusewand gegeben sein. Die Zuordnung des ermittelten Spiegelbilds, welches beispielsweise wiederum für drei nebeneinander angeordnete Spiegel 50, 51, 52 in Figur 11 dargestellt ist, erfolgt beispielsweise über korrelative Verfahren, die eine Zuordnung von Bild und Muster ermöglichen.

Eine weitere Möglichkeit besteht hierbei darin bei bereits grob bekannter Orientierung des Spiegels gradientenbasierte Bewegungs Schätzungen zur Messung einzusetzen (siehe [Jahne: Digitale Bildverarbeitung, 4. Auflage, Kapitel 13, Springer Verlag]).

Weitere Alternativen zur Verwendung von Mustern in dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungs gemäßen Anordnung sind in den Figuren 12 und 13 dargestellt. Die Figuren 12 und 13 zeigen jeweils vier Teilbilder, die zeitlich nacheinander von dem Muster aufgenommen worden sind. Hierbei ist zu erkennen, dass ein zeitlich veränderliches Muster vorliegt, bei dem beispielsweise eine Sinuswelle die Musterfläche durchläuft, und zwar sowohl in x-Richtung als auch in y- Richtung zur Messung des x- Verkipp winkeis und des y- Verkipp winkeis. Entgegen dem Muster aus Figur 6 handelt es sich hierbei also nicht um eine stehende Sinuswelle, sondern um eine zeitlich durchlaufende Sinuswelle, so dass an allen Orten des Musters im Verlauf der Zeit eine periodische Veränderung der Abstrahlung der Lichtquellen erfolgt.

Durch die Messung von mehreren Messwerten für eine Spiegelposition, d. h. die Aufnahme von mindestens drei, vorzugsweise vier, acht oder mehr Bildern pro Spiegelposition kann die Phase des Zeitsignals ermittelt werden, welche ein Maß für die Verkippung eines Spiegels in die x- bzw. y- Achse ist. Ein derartiges Phasenschiebverfahren, wie es beispielsweise für die Defektdetektion von lackierten Teilen in der Automobiltechnik eingesetzt wird, kann somit auch für die Bestimmung der Orientierung eines Spiegels und insbesondere mehrerer Spiegel in einem Spiegelarray Verwendung finden.

Um für sich bewegende Spiegel eine entsprechend hohe Messrate zu erzielen, kann die Rate des Musterwechsels im MHz-Bereich gewählt werden, wobei insbesondere Leuchtdiodenar- rays eingesetzt werden können, die sehr schnell geschaltet werden können. Auch hier kann wiederum die Verwendung von Leuchtdioden mit zwei unterschiedlichen Wellenlängenbereichen des Lichts realisiert werden, wobei durch schnelles Schalten der entsprechenden Leucht- dioden eines ersten Wellenlängenbereichs, beispielsweise in roter Farbe die durchlaufende Sinuswelle in x-Richtung und durch Schalten der Leuchtdioden mit dem zweiten Wellenlängenbereich die Erzeugung der durchlaufenden Sinuswelle in y-Richtung erzeugt werden kann. Zusätzlich kann ein Filter vorgesehen sein, um z.B. einen optischen Tiefpassfilter beispielsweise in Form eines Milchglases zu realisieren.

Das entsprechend gespiegelte Muster wird mit mindestens drei Bildern pro Spiegelposition bzw. Spiegelkipp von einer Farbkamera oder zwei Schwarzweißkameras mit Farbfilter mit ebenfalls hoher Bildrate aufgenommen, so dass durch eine entsprechende Auswertung die Kippwinkel des Spiegels ermittelbar sind. Statt einer Kamera ist auch die direkte Verwendung eines Fotodiodenarrays zur Detektion denkbar. Bei einer derartigen Vorgehensweise ist es prinzipiell auch möglich, dass nur ein Pixel bzw. ein Erfassungspunkt, beispielweise eine Fotodiode pro Spiegel, vorgesehen wird.

Die Figur 14 zeigt noch einmal in einer schematischen Darstellung Details der Reflexionsbedingungen zwischen dem Muster 302, welches in dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch ein TFT-Display bereitgestellt wird, dem zu vermessenden Spiegel 304, dessen Stellung ermittelt werden soll, und der Kamera bzw. Erfassungseinrichtung 301. Wie sich durch die strichlinierte Darstellung des kippbaren Spiegels 304 deutlich ergibt, wird bei einer unterschiedlichen Kippstellung des Spiegels 304 ein anderer Bereich des Musters 302 von der Erfassung seinrichtung 301 in Form der Kamera erfasst. Dies stellt die Grundlage für die phasenmessende Deflektometrie dar, die bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Die Figur 15 zeigt drei Momentaufnahmen eines zeitlich und örtlich veränderbaren Musters, wie es auf dem TFT-Display 302 zu unterschiedlichen Zeitpunkten dargestellt wird. Das TFT-Display 302 erzeugt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Figur 15 in x-Richtung eine Sinus- bzw. Kosinuswelle, die durch das Bild läuft, und somit eine sinusförmige Licht- bzw. Graustufenverteilung entlang der x-Richtung bereitstellt. Entlang der x- Richtung kann damit aus der Kenntnis der zeitlichen Veränderung des Musters bei konstantem Kippwinkeln ermittelt werden, von welchem Ort des TFT-Displays 302 der in der Erfassung seinrichtung bzw. Kamera 301 erfasste Lichtstrahl stammt. Das gleiche kann in gleicher Art und Weise auch für die y-Richtung durchgeführt werden, wobei die Orientierungsbestimmung in x- und y-Richtung beispielsweise zeitlich nacheinander durchgeführt werden kann, um die Verkippung des Spiegels 304 in x- und y-Richtung zu ermitteln. Für die Intensität des TFT-Bildschirms 302 in x-Richtung gilt:

Wird beispielsweise für die Anzahl der Bilder n=3 gewählt, so kann mit den Bildern für verschiedene Phasen des Musters ein Bild des vom TFT-Display 302 stammenden und von einem Spiegel reflektierten Lichts aufgenommen werden, also beispielsweise Bilder des Musters wie es in Figur 15 gezeigt ist. Da für die Bestimmung der Spiegel verkippung ein Pixel pro Spiegel genügt, kann mit einer Kamera mit einer Vielzahl von Pixeln die Verkippung einer Vielzahl von Spiegeln, beispielsweise in einem multi-mirror-array (Vielfach-Spiegelfeld) bestimmt werden.

Für die gemessenen Intensitäten (Helligkeiten) der Pixel kann man folgenden Ansatz wählen:

Für die Lösung dieses linearen Gleichungs Systems braucht man somit mindestens drei gemessene Intensitäten. Wählt man n>3 erhält man eine lineare Ausgleichsaufgabe mit der allgemeinen Lösung.

Anstelle der zeitlich getrennten Bestimmung der Verkippung in x- und y-Richtung kann die Verkippung in x- und y-Richtung, also in unabhängigen Raumrichtungen gleichzeitig folgen, wobei entweder für x- und y-Richtung Licht unterschiedlicher Wellenlänge verwendet wird, beispielsweise für x-Richtung grün und für die y-Richtung rot, oder ein entsprechend überlagerter Grauverlauf durch Sinus- bzw. Kosinusverläufe in x- und y-Richtung.

Für einen kosinusförmigen Intensitätsverlauf sowohl in x- als auch in y-Richtung ergibt sich:

Für gemessene Pixelintensitäten setzt man analog Gleichung (2) an:

Die Anwendung der Additionstheoreme ergibt:

Dasselbe in Matrixschreibweise

Man erhält somit ein Gleichungssystem für fünf Unbekannte. Damit dieses Gleichungs System eindeutig lösbar ist (Rang (H)=5), benötigt man fünf Bilder (n=5). Für mehr als fünf Bilder erhält man wiederum eine lineare Ausgleichsaufgabe es gilt:

Zur Erzielung einer exakten Bestimmung der Winkelposition der entsprechenden Spiegel können die Parameter n und m in geeigneter Weise gewählt werden. Während der Parameter n, der die Anzahl der Bilder angibt, die für die Auswertung verwendet werden und somit die

Phasenmessung in einer ersten Richtung repräsentiert, ganzzahlig sein muss, kann für den Parameter m, der die Phasenmessung in einer zweiten Richtung repräsentiert, auch ein nicht ganzzahligen Wert gewählt werden. Wird als Wert für den Parameter m ein Bruchteil des Wertes des Parameters n gewählt, beispielsweise bei fünf Bildern (Messwerterfassungen) (n=5) als Wert für m = 5/2 bzw. 5/3, so ergeben sich für die fünf Bilder (Messwerterfassungen) auch in y- Richtung fünf verschiedene Phasen, die entsprechend gleich verteilt sind.

Um Störungen der Auswertung, zum Beispiel durch Nichtlinearitäten in den entsprechenden Mustern, zu verringern, können die Parameter n und m in geeigneter Weise gewählt werden. Insbesondere kann der Parameter n, also die Anzahl der für die Auswertung zu verwendenden Bilder (Messwerterfassungen) im Bereich zwischen drei und zwölf Bildern, insbesondere vier bis zwölf Bilder, vorzugsweise sechs bis zwölf Bilder liegen. Der Parameter m wird dann als Bruchteil des Parameters n gewählt, wobei der Nenner wiederum in der Größenordung von drei bis acht liegt, insbesondere im Bereich von drei bis fünf. Entsprechend ergäbe sich beispielsweise für n=8 der Parameter m zu 8/3 und für n=12 der Parameter m=12/5. Allerdings sind natürlich auch andere Werte denkbar.

Darüber hinaus kann die Genauigkeit der phasenmessenden Deflektometrie erhöht werden, wenn ein mehrstufiges Verfahren eingesetzt wird. Beispielsweise kann das Muster für die erste Stufe des Verfahrens eine Kosinus-Periode umfassen, um die Positionierung und Ausrichtung des Spiegels grob zu bestimmen. Für die zweite Stufe können mehrere Perioden des Kosinus-Signals (Musters) überlagert sein, um die Feinpositionierung vorzunehmen. Aufgrund der Überlagerung mehrerer Kosinus-Signale kann bei einer Mehrdeutigkeit derjenige Kippwinkel beziehungsweise diejenige Positionierung gewählt werden, die der Grobpositionierung aus der ersten Stufe am nächsten kommt. Ein derartiges Verfahren mit überlagerten Mustern wird auch als Phasenentfaltung bezeichnet.

Entsprechend kann auch eine phasenmessende Deflektometrie mit Phasenentfaltung mit überlagerten Bildern zur Positionsbestimmung von Spiegeln und insbesondere zur Bestimmung der Kippwinkel um eine x- und eine y- Achse eingesetzt werden. Das Verfahren der Phasenentfaltung kann neben einem mehrstufigen Verfahren mit getrennten Bildern in den unterschiedlichen Stufen zur Bestimmung der Fein- und Grobpositionierung in einem einzigen Schritt verwirklicht werden, wenn sämtliche Kosinus-Signale zur Erzeugung des Musters additiv überlagert werden. Die Intensität ergibt sich somit zu:

Entsprechend setzt man für die gemessene Intensität an:

Mit Anwendung der Additionstheoreme und Umformung in Matrixschreibweise ergibt sich wiederum ein lineares Gleichungs System

(15)

Bei diesem Gleichungs System ergibt sich, dass für die Auswertung beziehungsweise Einstellung des Musters die Parameter λ, m, n, o und p gewählt werden können. Die Anzahl der Bilder (Erfassungen) m kann minimal neun sein, um das Gleichungssystem für die neun Unbekannten lösen zu können. Je nachdem, welche Genauigkeit für die Positionsbestimmung des Spiegels gefordert ist und wie exakt die Intensitätsverteilung der verwendeten Muster ist (Problem der Nichtlinearität der Musterintensitäten), können entsprechend geeignete Parameter eingesetzt werden. Beispielsweise kann die Bilderzahl m mit 16 gewählt werden, wobei die Parameter n, o, p wiederum Bruchteile des Wertes des Parameters m sind, beispielsweise n=16/7, o=16/5 und p=16/3. Für λ, welche die Anzahl der Perioden für die Feinmessung angibt, kann beispielsweise ein Wert gleich 31 gewählt werden, wobei hierbei darauf geachtet werden muss, dass die Grobmessung und Feinmessung aufeinander angepasst sind, sodass nicht falsche Messungen einander zugeordnet werden.

Statt eines zeitlich veränderlichen Musters kann auch ein zeitlich unveränderliches Muster verwendet werden, wobei in diesem Fall zur Verwendung der phasenmessenden Deflekto- metrie mehrere Erfassungseinrichtungen (Kameras) eingesetzt werden. Dies ist in der schematischen Darstellung der Figur 16 gezeigt. Das Muster 402 weist beispielsweise in x- und y- Richtung einen sinusförmigen Hell-Dunkel- Verlauf (Grauschattierung) auf, der periodisch fortgesetzt wird und in Figur 17 dargestellt ist.

Die Figur 17 zeigt weiterhin mit den eingezeichneten Rechtecken die Bereiche Sl bis S5, die die Kameras 401a, 401b, 401c, 401d und 401e (Erfassungseinrichtungen) von dem Muster 402 erfassen können.

Anstelle der Veränderung des Musters 402 wird durch die Veränderung der Position der Kameras 401a bis 40 Ie eine unterschiedliche räumliche Phase des zeitlich unveränderlichen Musters 402 erfasst, so dass wiederum die Verkippung des Spiegels 404 bestimmbar ist. Die in der Figur 17 eingezeichneten Erfassungsbereiche Sl bis S5 zeigen, dass bei einer Auflösung von einem Pixel für einen Spiegel eine Vielzahl von Spiegeln in einem Spiegelfeld gleichzeitig vermessen werden können.

Zudem weist dieses Vorgehen den Vorteil auf, dass die verschiedenen Erfassungseinrichtungen 401a bis 40 Ie exakt zum selben Zeitpunkt eine Aufnahme machen können, wenn sie beispielsweise über eine Triggerleitung miteinander verbunden sind. Dies hat den Vorteil, dass die Spiegel während der Aufnahme nicht zwangsläufig konstant stehen müssen.

Eine weitere Abwandlung einer entsprechenden Anordnung bzw. des entsprechenden Verfahrens ist in Figur 18 gezeigt. Anstelle mehrerer Erfassungseinrichtungen 401a bis 401e, wie in Figur 16, ist bei dieser Anordnung lediglich eine Erfassungseinrichtung (Kamera) 501 vorgesehen, die verschiedene Erfassungsbereiche zur Verfügung stellt, wobei verschiedene Spiegel 505 bis 509 die unterschiedlichen Bereiche des zeitlich unveränderlichen Musters 502 in die verschiedenen Erfassungsbereiche der Erfassungseinrichtung 501 abbilden. Die Aufteilung des Erfassungsbereichs der Kamera 501 kann in beliebiger Art und Weise erfolgen z. B. in 4, 6, 8, 9, 12 oder 16 Bereiche. Wird für die phasenmessende Deflektometrie lediglich die Erfassung von fünf Bereichen benötigt, so kann der überschüssige Erfassungsbereich für eine Bestimmung der Spiegelverkippung über einen absoluten Grauwert oder dergleichen eingesetzt werden, so dass damit Misch- oder Kombinations verfahren realisierbar sind, bei denen beispielsweise die phasenmessende Deflektometrie und andere Verfahren zur Bestimmung der Verkippung eines Spiegels gleichzeitig verwendet werden können. Beispielsweise können für zweistufige Verfahren auch andere Verfahren zur Grob-Bestimmung der Spiegelverkippung eingesetzt werden, um mit der phasenmessenden Deflektometrie die Feinbestimmung vorzunehmen oder umgekehrt bzw. andersartige Kombinationen vorzunehmen.

Darüber hinaus ist es auch möglich die verschiedenen Erfassungsbereiche der Kamera 501 dazu zu nutzen, die zweidimensionale, phasenmessende Deflektometrie zweimal anzuwenden, und zwar z. B. einmal mit 5 Erfassungsbereichen (Bildern) für die Grob-Positionsbestimmung und zum anderen mit 7 Erfassungsbereichen (Bildern) für die Fein-Positionsbestimmung. Hierbei können mehrere Kosinus-Perioden im Muster vorgesehen sein. Aufgrund der höheren Auflösung der ersten zweidimensionalen, phasenmessenden Deflektometrie sind ohne weiteres 20 Kosinus-Perioden im Muster für die zweite phasenmessende Deflektometrie vorstellbar.

Außerdem sind allgemein kombinierte Anwendungen aus eindimensionaler, phasenmessender Deflektometrie, zweidimensionaler, phasenmessender Deflektometrie sowie Absolutwert- Codierungen des Hintergrunds mit Grauwerten und/oder Farbwerten möglich.

Figur 19 zeigt eine Ausführungsform einer Mustererzeugungseinrichtung, bei welcher ein Muster auf einem Projektionsschirm 602 erzeugt wird. Hierzu sind eine Mehrzahl von Lichtquellen 630, 631, 633 vorgesehen, die eine entsprechende Anzahl von Masken 620, 621, 623 in der Richtung des Projektionsschirms 602 durchstrahlen, so dass durch entsprechende Optiken 610, 611, 613 die Muster der Masken 620, 621, 623 auf dem Projektionsschirm abgebildet werden. Durch eine Ansteuerungseinheit 640 ist es möglich die Lichtquellen 630, 631, 633 gezielt nacheinander zu schalten und/oder kontinuierlich in ihrer Intensität zu verändern, so dass durch die aufeinanderfolgende Abbildung der Maskenmuster auf dem Projektionsschirm 602 und/oder deren Überlagerung zu einem entsprechenden Muster auf dem Projektionsschirm 602 führt. Statt der schematisch dargestellten Lichtquellen können Projektionseinrichtungen, wie bzw. Dia- oder oder Beamer oder dergleichen Verwendung finden. Der Vorteil einer derartigen Mustererzeugungseinrichtung liegt vor allem darin, dass der Projektionsschirm relativ einfach in einem unter Vakuum stehenden Raum angeordnet werden kann, während die Lichtquellen mit den Masken und die Ansteuerungseinheit außerhalb des Vakuumraums vorgesehen sein können. Beispielsweise können hier die Optiken 610,611, 613 bzw. Teile davon als Teile der Vakuumtrennwand dienen, so dass eine derartige Mustererzeugungseinrichtung insbesondere in Projektionsbelichtungsanlagen mit Vakuumbereichen eingesetzt werden kann. Betrachtet man im Folgenden den Fall, dass vier Projektionskanäle, also vier Lichtquellen vorliegen und die Masken mit den Lichtquellen, also die Projektionskanäle jeweils ein Sinusmuster mit konstanter Intensität in y-Richtung erzeugen, so sind die Helligkeiten I₁ der Projektionskanäle i=0...3 durch die Ansteuerungseinheit kontinuierlich steuerbar. Die Projektionseinrichtungen mit den Nummern 0 bis 3 erzeugen dann folgendes Bild:

Dabei sind x, y die Ortskoordinaten, und X ist die Periode des Musters.

Weiterhin wird angenommen, dass die Gesamtintensität I (x,y) auf dem Projektionsschirm sich durch eine Addition der Teilintensitäten Ii I_2, 1_3, 1₄ ergibt. Ist dies bei einem konkreten Aufbau nicht der Fall (z. B. nicht-lineare Kennlinie des Projektionsschirms), lässt sich dies durch eine entsprechende Transformation der Ansteuerungsintensitäten i_1; i_2> i₃ und i₄ korrigieren.

Ziel ist die Erzeugung eines Sinusmusters mit Periode X mit stellbarer Phase Φ. Dazu werden die Lichtquellen derart angesteuert, dass i_1; i₂ i₃ und i₄ jeweils um 90° Phasen verschobene Kosinussignale mit additiver Konstante darstellen:

Der Verlauf der Ansteuerungssignale über der einzustellenden Phase Φ ist in Figur 20 dargestellt. Auf dem Projektionsschirm ergibt sich die gesamte Intensität durch Addition der Teilintensitäten:

Mit den obigen Bildsignalen und Verläufen der Ansteuerungssignale ergibt sich eine Gesamtintensität:

Folglich entsteht wie gewünscht auf dem Projektionsschirm ein Kosinussignal mit stellbarer Phase Φ. Die Phase kann wie oben dargestellt, durch eine entsprechende Ansteuerung der Intensitäten der Lichtquellen kontinuierlich (d. h. nicht quantisiert) gestellt werden. Die Phase Φ des Musters kann auch vergleichsweise schnell gestellt werden, so dass schnelle steuerbare Lichtquellen, wie z. B. LEDs, eingesetzt werden können. Damit lässt sich eine hohe zeitliche Abtastrate bei der Messung von Spiegelkippwinkeln erzielen.

Statt die Phase Φ des Musters auf den Projektionsschirm durch kontinuierlich ansteuerbare Lichtquellen kontinuierlich zu stellen, können auch fest definierte Muster nacheinander projiziert werden und jeweils ein Bild mit der Kamera aufgenommen werden, d. h. ein Spiegelbild des jeweiligen Musters. Beispielsweise können vier fest definierte Muster nacheinander projiziert werden, die folgendermaßen definiert werden können:

Durch die Verwendung fest definierter Muster ergibt sich eine vereinfachte Ansteuerung der Lichtquellen, da die Lichtquellen nur ein und ausgeschaltet werden müssen. Selbstverständlich ist auch eine andere Anzahl von festen Mustern als die beispielhaft dargestellte Anzahl von vier Mustern möglich.

Die kontinuierliche Einstellung der Helligkeit der Lichtquellen I₁ kann über Pulsweitenmodulation (PWM) erfolgen. Die Pulsweitenmodulation- Ansteuerung hat den Vorteil, dass keine Digital- Analog-Wandler erforderlich sind und die Lichtquellen lediglich schaltbar sein müssen.

Statt Masken zu verwenden, die näherungsweise ein skaliertes Abbild des Wunschmusters, z.B. eines Sinus- oder Kosinusmusters darstellen, ist es auch möglich einfache sogenannte binäre Masken zu verwenden und gleichzeitig die abbildende Optik 610, 611, 613 (wie in Figur 19 gezeigt) zu defokussieren, so dass auf dem Projektionsschirm 602 eine entsprechende Abbildung des Wunschmusters erfolgt, wie es beispielsweise in Figur 21 dargestellt ist. Grundgedanke ist hierbei, dass die Spektren der Rechteckmuster aus Grundfrequenz plus Oberschwingungen bestehen. Durch die Defokussierung der abbildenden Optik können zumindest näherungsweise alle Spektralanteile bis auf die Grundfrequenz herausgefiltert werden. Vorteil der binären Masken ist, dass diese technologisch vergleichsweise einfach herstellbar sind. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass keine hohen Anforderungen an die abbildende Optik bzw. deren Auflösungsvermögen gestellt werden müssen.

Zur Erzeugung phasenverschiebender Muster (zeitlich veränderliche Muster) können weiterhin verschiedene Verfahren eingesetzt werden. Beispielsweise ist es möglich durch die Überlagerung von drei festen Mustern, also zeitlich unveränderlichen Mustern, einen phasenverschiebenden, kosinus-förmigen Intensitätsverlauf zu erzeugen. Die Überlagerung der einzelnen Muster kann hierbei in Form von überlagerten Diaprojektionen oder dergleichen erfolgen. Es ist auch vorstellbar, dass die Muster fest mit verschiedenen Farben auf einem entsprechenden Untergrund abgebildet sind und mit speziellem Licht, wie beispielsweise Licht von Komplementärfarben, polarisiertem Licht, etc., angestrahlt werden, sodass mit der jeweiligen Farbe beziehungsweise dem Licht bestimmter Polarisation nur das jenige Muster einen Intensitätsbeitrag liefert, welches der entsprechenden Lichtfarbe bzw. Lichtpolarisation zugeordnet ist. Während die Überlagerung von drei Mustern zur Erzeugung eines phasenverschobenen kosinusförmigen Intensitätsverlauf in einer Richtung, also eindimensional ausreichend ist, kann das entsprechende Verfahren zur Erzeugung des phasenverschobenen Intensitätsverlaufs auch für zweidimensionale Muster eingesetzt werden, wobei dann mindestens sechs Muster vorgesehen werden sollten, da der Phasenversatz in den entsprechenden Raumrichtungen, also x- und y-Richtung unterschiedlich groß sein muss.

Für die Erzeugung eines phasenverschobenen kosinusförmigen Intensitätsverlaufs mit drei festen Mustern kann man den Intensitätsverlauf wie folg ansetzen:

Die Anwendung der Additionstheoreme führt zu:

Hieraus erhält man für A, B, C folgendes lineares Gleichungs System:

Mit A, B, C > 0 kann man zeigen, dass x > 2y gelten muss. Will man für I den vollen Dynamikbereich 0 < I < 1 nutzen, folgt daraus, dass x= 2/3 und y = 1/3. Damit erhält man:

Eine weitere Möglichkeit, ein entsprechendes Muster zu erzeugen, besteht darin entsprechend angeordnete Lichtquellen, wie einfache Lampen oder LEDs (Light Emitting Diodes) entsprechend ein und auszuschalten. Dies ist beispielsweise in der Figur 22 gezeigt. Im Teilbild a) der Figur 22 sind an den Stellen, an denen die Ziffern dargestellt sind entsprechende Leuchtmittel, zum Beispiel LEDs, angeordnet. Im Teilbild a) sind dies 17 LEDs, die nacheinander entsprechend der Nummerierung geschaltet werden, sodass sich fünf Musterbilder ergeben. Die Fläche innerhalb des gestrichelten inneren Quadrats stellt die effektiv genutzte Musterfläche dar, während die äußeren Leuchtmittel, die im Zwischenbereich zwischen dem inneren Quadrat und dem äußeren Quadrat angeordnet sind, dazu dienen, den korrekten Intensitätsverlauf im inneren Quadrat bereitzustellen, der durch die entsprechende Intensitätseinstreuung der äußeren Leuchtmittel verwirklicht wird. Würde jede Lampe eine Intensitätsverteilung eines Kosinus-Verlaufs mit der Periodenlänge des inneren Quadrats bereitstellen, so wäre ein ideales phasenverschobenes Kosinus-Muster in zwei Dimensionen gegeben. Allerdings haben die Lampen in der Realität eine Leuchtcharakteristik ähnlich einer Gauß-Glockenkurve. Um die dadurch eingeführten Ungenauigkeiten zu beseitigen, kann eine entsprechende Wahl der Parameter n und m für eine zweidimensionale, phasenmessende Deflektometrie mit zwei überlagerten periodischen Mustern, z.B. einem Kosinus-Muster in x-Richtung und einem Kosinus-Muster in y-Richtung (siehe oben), vorgenommen werden. Entsprechend könnte beispielsweise der Wert für den Parameter n (Anzahl der Bilder) auf acht festgesetzt werden und der Wert für den Parameter m mit 8/3 gewählt werden. Eine entsprechende Anordnung von Leuchtmitteln ist in der Figur 22 im Teilbild b) dargestellt. Die Ziffern geben wieder die Position der Leuchtmittel sowie das entsprechende Anschalten der Lampen zur Erzeugung der verschiedenen Muster an, also die Ziffer 0 die Position des Leuchtmittels 0, das für das Muster 0 angeschaltet wird, die Ziffer 1 die Position für die Leuchtmittel, die beim Muster 1 angeschaltet werden usw.

Die Lichtquellen in Form von Lampen, LEDs oder sogenannten Gauß-Spots können auch vervielfacht werden, beispielsweise durch Spiegelaufbauten, Lichtleiter oder speziell geschliffene Linsenarrays, um die Anzahl der Lampen bzw. LEDs oder dergleichen zu verringern.

Prinzipiell könnte man mit n Leuchtmitteln, also so viel Lampen bzw. Gauß-Spots wie Anzahl der erforderlichen Bilder (Erfassungen), auskommen (siehe innerer quadratischer Bereich in Fig. 22). Für die Messung mit einer Periode empfehlen sich 4*n-3 Leuchtmittel bzw. Spots. Für x Perioden entsprechend n*(x+l)²-3 Leuchtmittel bzw. Spots.

Eine weitere Möglichkeit zur Erzeugung eines Musters und insbesondere eines zeitlich und/oder örtlich veränderlichen, das heißt bewegten Musters, besteht darin eine entsprechende Maske oder eine Lochplatte mit unterschiedlichen Lichtquellen zu beleuchten, sodass auf einer Streuscheibe ein entsprechendes Muster erzeugt wird. Dies ist beispielsweise in der Figur 23 gezeigt bei der drei Lichtquellen, die einzeln schaltbar sind, eine Lochplatte von drei unterschiedlichen Positionen aus beleuchten, sodass auf der Streuscheibe entsprechend unterschiedliche Intensitätsmaxima entstehen und sich somit ein verschiebendes Kosinus-Profil ergibt. Während in der Figur 23 lediglich die Erzeugung eindimensional dargestellt ist, ist selbstverständlich, dass auch senkrecht zur Bildebene entsprechende Lichtquellen vorgesehen sein können, sodass ein zweidimensionales Muster erzeugt werden kann. In der Lochplatte können in den verschiedenen Löchern der Lochplatte entsprechende Farbfilter vorgesehen sein, sodass mit Hilfe von Farbkameras eine entsprechende Auswertung vorgenommen werden kann.

Bei der Mustererzeugung und/oder der Positions- und Orientierungsbestimmung können die verschiedenen vorgestellten Verfahren miteinander kombiniert werden, um beispielsweise unterschiedliche Genauigkeiten der Positionierungsbestimmung zu ermöglichen und diese dann miteinander zu kombinieren. Beispielsweise könnte die Grob-Bestimmung der Positionierung über einen Farbcode erfolgen, während die Fein-Bestimmung der Positionierung über zweidimensionale Lampenanordnungen, sogenannte Gauß-Spots erfolgt.

Darüber hinaus ist es möglich das Prinzip optischer Inkrementalsensoren für die Bestimmung der Spiegelpositionierung einzusetzen. Den optischen Inkrementalsensoren ist, egal ob sie ein interferenzielles Messprinzip oder ein abbildendes Prinzip verfolgen, gemein, dass bei der Bewegung eines Maßstabs zu einem Abtastelement zwei um 90 Grad versetzte Signale entstehen, nämlich ein Kosinus- und ein Sinussignal, sodass an Hand des bei der Messung ermittelten Signalverlaufs die Positionsveränderung und die Positionsrichtung durch einen Vergleich der um 90 Grad zueinander versetzten Signale ermöglicht wird. Zur absoluten Positionsbestimmung wird zusätzlich eine Markierung einer Signalperiode, ein sogenanntes Indexsignal vorgesehen. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass durch ein Abzählen der durchlaufenden Perioden der Signale und ein Vergleich der Signalverläufe der um 90 Grad versetzten Signale zueinander, die Positionsveränderung bestimmt werden kann und durch das Indexsignal die absolute Position definiert ist.

Dieses Prinzip kann allgemein auch bei der Bestimmung der Position eines Spiegels eingesetzt werden, indem beispielsweise ein Muster erzeugt wird, in dem der rote Farbanteil des Musters einen Sinus-Verlauf aufweist, der grüne Farbanteil des Musters einen Kosinus- Verlauf aufweist und ein blaues Indexsignal vorgesehen ist. Mittels einer Farbkamera kann dann das entsprechende Muster, das an den Spiegeln gespiegelt worden ist, erfasst werden, um durch eine entsprechende Auswertung der roten, grünen und blauen Anteile eine Positionsbestimmung vorzunehmen.

Da die reale Erfassung der Farbanteile zu Abweichungen von den theoretisch zu erwartenden Signalverläufen führt, beispielsweise durch Farbverfälschungen des Kamerabildes, gegensei- tiges Übersprechen von Rot- und Grünanteilen usw., kann eine entsprechende Korrektur erforderlich sein, die vorzugsweise entsprechend der Heydemann-Korrektur durchgeführt werden kann.

Die inkrementelle Positionsbestimmung gemäß dem Prinzip optischer Inkrementalsensoren kann nicht nur für die Bestimmung der Verkippung um eine Drehachse eingesetzt werden, sondern auch für die Bestimmung der Verkippwinkel um zwei unabhängige Drehachsen. In diesem Fall sind entsprechend zwei Muster und zwei Kameras vorzusehen.

Prinzipiell genügt es bei diesem Messprinzip, dass pro Spiegel lediglich ein Kamerapixeln ausgewertet wird. Dieses Pixel darf dann lediglich Lichtanteile dieses einen Spiegels beinhalten. Allerdings ist es auch vorstellbar, dass bei dem inkrementellen Messverfahren mehrere Spiegel mit einem Kamerapixeln vermessen werden. Hierbei bietet sich folgende Vorgehensweise an, die auch auf die anderen vorgestellten Verfahren zur Positionsbestimmung übertragen werden kann.

Nach einer ersten Variante wird jeweils nur ein Spiegel aus der Gruppe der Spiegel bewegt, die einem Kamerapixel zugeordnet sind. Da die anderen Spiegel keine Positionsveränderung zeigen, ist die im Kamerapixel erfasste Änderung beispielsweise des Rot- und Grünanteils lediglich auf den einen Spiegel zurückzuführen, sodass dessen Positionsveränderung bestimmt werden kann. Für eine entsprechende Heydemann-Korrektur sollte jedoch um mindestens eine Signalperiode verkippt werden.

Die zweite Möglichkeit, mit einem Kamerapixel mehrere Spiegel zu vermessen, besteht darin, dass bis auf einen Spiegel alle anderen so gestellt werden, dass sie keinen Beitrag zum Kamerapixel liefern, also beispielsweise einen schwarzen Hintergrund oder Randbereich in den Kamerapixel reflektieren. Damit sind die von der Kamera erfassten Lichtintensitäten bzw. allgemein von einer Erfassungseinrichtung erfassten Lichtintensitäten nur auf den verbleibenden Spiegel zurückzuführen und dieser kann exakt in seiner Position bestimmt werden.

Mit den dargestellten Anordnungen bzw. Verfahren ist es somit möglich ohne aufwändige und unter Umständen voluminöse Optiken ein Monitoring von kippbaren Spiegeln, insbesondere für eine große Anzahl von Spiegeln in einem Spiegelfeld, wie einem MMA, zu realisie- ren. Zusätzlich sind die Messkanäle der einzelnen Spiegel weitgehend entkoppelt, d.h. es liegt in den meisten Varianten der dargestellten Messverfahren/ Anordnungen kein Übersprechen zwischen den Messkanälen für einzelne Spiegel vor. Der Messwert eines Spiegels ist dann völlig unabhängig von den Kippwinkeln bzw. Messwerten anderer Spiegel.

Die Erfindung kann somit in verschiedensten Ausführungsformen verwirklicht werden. Die nachfolgende Aufzählung bevorzugter, aber nicht einschränkend zu verstehender Ausführungsformen wird zur Vereinfachung mit den Merkmalen nummeriert:

1. Vorrichtung zur Überwachung der Orientierung mindestens eines Spiegels (4,40) mit einer Erfassungseinrichtung (1,10) zur Erfassung des von dem Spiegel reflektierten Lichts, wobei eine Musterquelle (2,20) vorgesehen ist, die ein Muster (3,30) mit räumlich und zeitlich oder zeitlich variablen Lichtquellen (31) bereit stellt, welches von dem mindestens einen Spiegel auf die Erfassungseinrichtung gespiegelt wird oder dass eine Musterquelle (2,20) vorgesehen ist, die ein Muster (3,30) mit räumlich und/oder zeitlich variablen Lichtquellen (31) bereit stellt, welches von dem mindestens einen Spiegel auf die Erfassungseinrichtung gespiegelt wird, wobei die Erfassungseinrichtung so ausgebildet ist, dass der oder die Spiegel definiert auf die Erfassungseinrichtung abgebildet werden und jedem Spiegel genau ein Erfassungsbereich der Erfassungseinrichtung zugeordnet ist, oder dass eine Musterquelle (2,20) vorgesehen ist, die ein Muster (3,30) mit räumlich und/oder zeitlich variablen Lichtquellen (31) bereit stellt, welches von dem mindestens einen Spiegel auf die Erfassungseinrichtung gespiegelt wird, wobei die Erfassungseinrichtung so ausgebildet ist, dass sie Veränderungen des erfassten Musters im Verlauf der Zeit erfasst.

2. Vorrichtung nach Merkmal 1, wobei die Vorrichtung eine Auswerteeinheit (7) umfasst, die aus dem zu spiegelnden Muster und dem erfassten, reflektierten Licht eine absolute oder relative Position des oder der Spiegel bestimmt.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Merkmale, wobei die Erfassungseinrichtung (1,10) mindestens ein Element der Gruppe umfasst, die Schwarz- Weiß-Kameras, Schwarz -Weiß-Kameras mit Farbfilter, Farbkameras, CCD (charge coupled device (ladungsgekoppeltes Bauelement)) - Sensoren, CMOS (compli- mentary metal oxide semiconductor (komplementäre Metalloxid-Halbleiter)) - Sensoren und Fotodioden aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Merkmale, wobei die Erfassungseinrichtung (1,10) mindestens eine Optik umfasst, die so hergerichtet ist, dass auf das zu spiegelnde Muster und/oder auf den oder die Spiegel und/oder einen Bereich dazwischen fokussiert werden kann.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Optik der Erfassungseinrichtung (1,10) eine ausreichend hohe Schärfentiefe zur Abbildung von Spiegel und zu spiegelndem Muster aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Merkmale, wobei die Erfassungseinrichtung (1,10) mehrere unabhängige Pixel zur örtlich getrennten Lichterfassung aufweist, wobei jedem Spiegel mindestens ein Pixel zugeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei jedem Spiegel (4,40) mindestens 9 Pixel zugeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei jedem Spiegel (4,40) mindestens 16 Pixel zugeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei jedem Spiegel mindestens 25 Pixel zugeordnet sind.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Merkmale, wobei

Erfassungseinrichtung (1,10) und Musterquelle (2,20) so bezüglich des oder der Spiegel (4,40) angeordnet sind, dass sie einen oder mehrere Arbeits Strahlengänge des oder der Spiegel nicht stören. 11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Merkmale, wobei mindestens zwei Erfassungseinrichtungen angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Merkmale, wobei mehrere Erfassungseinrichtungen so nebeneinander angeordnet sind, dass bezüglich eines Spiegels unterschiedliche Reflexionswinkel in Bezug auf ein zeitlich unveränderliches, örtlich periodisches und/oder sinus- oder kosinus-förmiges Muster gegeben sind, so dass unterschiedliche Bereiche des Musters in den verschiedenen Erfassungseinrichtungen er- fasst werden.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei anstelle mehrerer Erfassungseinrichtungen nur eine Erfassungseinrichtung mit mehreren Erfassungsbereichen gegeben ist, die unterschiedlichen Bereichen eines an einem Spiegel reflektierten Musters entsprechen.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Merkmale, wobei die Erfassungseinrichtung so ausgebildet ist, dass über einen Zeitraum kontinuierlich oder intervallartig das von einem Spiegel reflektierte Muster erfasst werden kann.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Merkmale, wobei die Musterquelle (2,20) mindestens ein Element der Gruppe umfasst, die einen Monitor, einen TFT-Bildschirm, ein Leuchtmittelfeld mit und ohne Filter, ein Leuchtdiodenfeld, eine strukturierte Oberfläche, eine lackierte Oberfläche, eine beliebige strukturierte bzw. texturierte Oberfläche und eine Musterabbildung mit und ohne Beleuchtung umfasst.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Merkmale, wobei die Musterquelle (20) derart hergerichtet ist, dass ein Muster erzeugbar ist oder vorliegt, das in mindestens einer Richtung und/oder in unabhängigen Raumrichtungen (x-, y- Richtung) mindestens ein periodisches und/oder Sinus- oder Kosinus-Muster und/oder mehrere überlagerte periodische und/oder Sinus- oder Kosinus-Muster aufweist

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Merkmale, wobei die Musterquelle (2,20) Lichtquellen mit Licht unterschiedlicher Wellenlängen umfasst, wobei das Licht bestimmter Wellenlängen bestimmten Positionen im Muster zugeordnet ist und/oder in der Intensität über dem Muster variiert.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Merkmale, wobei das Muster eine Fläche darstellt, bei der in einer Richtung die Intensität des Lichts einer ersten Wellenlänge kontinuierlich oder schrittweise verändert wird und in einer anderen Richtung die Intensität des Lichts einer zweiten Wellenlänge ebenfalls verändert wird.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Intensität des Lichts einer Wellenlänge in einer Richtung kontinuierlich oder schrittweise zu- oder abnimmt oder eine periodische Veränderung oder eine Sinus-Schwingung aufweist.

20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Merkmale, wobei die Musterquelle (20) zeitlich veränderliche Muster (30) erzeugen kann.

21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Merkmale, wobei die Musterquelle (20) derart hergerichtet ist, dass das Muster (30) derart zeitlich variiert werden kann, dass für jeden Ort des Musters eine periodische Änderung der Lichtintensität gegeben ist.

22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Merkmale, wobei die Musterquelle (20) derart hergerichtet ist, dass die Phase eines periodischen Musters und/oder eines Sinus- bzw. Kosinus - Musters mit der Zeit variiert werden kann.

23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Merkmale, wobei die Musterquelle (20) derart hergerichtet ist, dass das Muster in mindestens einer Richtung und/oder in unabhängigen Raumrichtungen (x-, y- Richtung) zeitlich nacheinander oder gleichzeitig und/oder mit Licht unterschiedlicher Wellenlänge zeitlich variierbare periodische und/oder Sinus- oder Kosinus-Muster aufweisen kann. 24. Vorrichtung nach einem der Merkmale 20 bis 23, wobei die Musterquelle (20) derart hergerichtet ist, dass das zeitlich variierbare Muster durch zeitlich aufeinanderfolgende oder zeitlich variierbare Überlagerung unterschiedlicher, zeitlich unveränderlicher Muster erzeugt wird.

25. Vorrichtung nach einem der Merkmale 1 bis 19, wobei die Musterquelle (20) derart hergerichtet ist, dass das Muster zeitlich unveränderlich ist.

26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Merkmale, wobei das Muster eine Fläche darstellt, bei der ein per Zufall erzeugtes oder ein beliebiges Rauschmuster vorliegt.

27. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Merkmale, wobei das Muster der Musterquelle ein periodisches Gitter oder diskrete Bereiche mit ein oder mehreren Lichtquellen umfasst.

28. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Merkmale, wobei die Musterquelle mindestens eine Lichtquelle, vorzugsweise mehrere Lichtquellen umfasst, deren Strahlungsintensität kontinuierlich oder schrittweise und/oder periodisch, insbesondere durch eine Pulsweiten modulierte Ansteuerung veränderbar ist.

29. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Merkmale, wobei die Musterquelle mehrere Lichtquellen umfasst, die gruppenweise schaltbar sind.

30. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Merkmale, wobei die Musterquelle mindestens eine Maske umfasst, welche ein Muster aufweist und welche durch mindestens eine Lichtquelle im Durchstrahlungsmodus oder im Reflexionsmodus bestrahlt wird.

31. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Merkmale, wobei die Musterquelle mehrere Lichtquellen umfasst, die ein Gitter oder eine Maske aus unter- schiedlichen Positionen gleichzeitig, gruppenweise und/oder nacheinander beleuchten oder wobei jeder Lichtquelle eine Maske zur Erzeugung eines Musters zugeordnet ist, wobei die Muster mehrerer Masken überlagerbar und/oder zeitlich nacheinander erzeugbar sind.

32. Vorrichtung nach Anspruch 30 oder 31, wobei die Musterquelle mindestens eine Maske aus der Gruppe umfasst, die binäre Masken, Graustufenmasken und Farbmasken umfasst.

33. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Merkmale, wobei die Musterquelle mindestens einen Leuchtschirm umfasst, auf welchem das Muster erzeugbar ist.

34. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Merkmale, wobei die Musterquelle mindestens eine Optik umfasst, mit der mindestens ein Muster abbildbar ist.

35. Verfahren zur Positionserfassung mindestens eines Spiegels (4,40), bei welchem von dem Spiegel reflektiertes Licht von einer Erfassungseinrichtung (1,10) erfasst wird, wobei eine Musterquelle (2,20) so angeordnet wird, dass das räumlich und zeitlich oder zeitlich variierende Licht des Musters (3,30) der Musterquelle durch den mindestens einen Spiegel auf die Erfassungseinrichtung gespiegelt wird oder dass eine Musterquelle (2,20) so angeordnet wird, dass ein Muster (3,30) mit räumlich und/oder zeitlich variablen Lichtquellen (31) von dem mindestens einen Spiegel auf die Erfassungseinrichtung gespiegelt wird, wobei die Erfassungseinrichtung so betrieben wird, dass der oder die Spiegel definiert auf die Erfassungseinrichtung abgebildet werden und jedem Spiegel genau ein Erfassungsbereich der Erfassungseinrichtung zugeordnet ist oder dass eine Musterquelle (2,20) so angeordnet wird, dass das räumlich und/oder zeitlich variierende Licht des Musters (3,30) der Musterquelle durch mehrere Spiegel auf die Erfassungseinrichtung gespiegelt wird, wobei mehrere Spiegel einem Erfassungsbereich der Erfassungseinrichtung zugeordnet sind, aber immer nur für einen Spiegel alleine die Position bestimmt wird. 36. Verfahren nach Anspruch 35, wobei die Erfassungseinrichtung (1,10) so angeordnet wird und/oder eine Optik umfasst, so dass die Erfassungseinrichtung auf den oder die Spiegel und/oder auf das bereit gestellte Muster oder auf einen Bereich dazwischen fokussiert wird und/oder der oder die Spiegel und/oder das bereit gestellte Muster oder ein Bereich dazwischen auf die Erfassungseinrichtung abgebildet werden.

37. Verfahren nach Anspruch 35 oder 36, wobei durch Vergleich des von der Musterquelle bereit gestellten Musters mit dem von der Erfassung seinrichtung erfassten Licht die Ausrichtung und/oder Position des Spiegels bestimmt wird.

38. Verfahren nach Anspruch 37, wobei der Vergleich durch eine Auswertung der erfassten Lichtintensitäten von an einem Spiegel reflektierten Lichts örtlich unterschiedlich angeordneter Lichtquellen erfolgt.

39. Verfahren nach einem der Merkmale 35 bis 38, wobei für jeden Spiegel das reflektierte Licht von mindestens drei für die Erfassungseinrichtung unterscheidbaren Lichtquellen des Musters ausgewertet wird.

40. Verfahren nach einem der Merkmale 35 bis 39, wobei mindestens drei an einem Spiegel reflektierte Lichtintensitäten verarbeitet werden, wobei die Messungen bei gleicher Lichtwellenlänge nacheinander erfolgen oder für unterschiedliche Lichtwellenlängen gleichzeitig.

41. Verfahren nach einem der Merkmale 37 bis 40, wobei der Vergleich durch eine Auswertung der erfassten Lichtintensitäten von an einem Spiegel reflektierten Lichts mindestens einer sich zeitlich verändernder Lichtquelle erfolgt.

42. Verfahren nach Anspruch 41, wobei mindestens zwei zeitlich aufeinander folgende Messungen durchgeführt werden. 43. Verfahren nach einem der Merkmale 35 bis 42, wobei ein Phasenschiebeverfahren zur Positionsbestimmung des mindestens einen Spiegels eingesetzt wird und/oder dass bei der Auswertung nach dem Prinzip der phasenmessenden Deflektometrie mehrere Erfassungen eines von einem Spiegel reflektierten Musters verwendet werden, wobei eine Mindestzahl von Erfassungen (n) gegeben ist, welche vorzugsweise auf ein Vielfaches mit einem Multiplikator kleiner 10, vorzugsweise kleiner 3 erhöht wird.

44. Verfahren nach Anspruch 43, wobei bei einer zwei-dimensionalen phasenmessenden Deflektometrie für die Auswertung ein Parameterpaar (n,m) gewählt werden kann, welches mit einem ersten Parameter (n) die Anzahl der Erfassungen und entsprechend die unterschiedlichen Phasen in einer Raumrichtung repräsentiert und mit einem zweiten Parameter (m) die unterschiedlichen Phasen in einer anderen Raumrichtung darstellt, wobei der zweite Parameter (m) ein Bruchteil des ersten Parameters (n) mit dem ersten Parameter (n) im Zähler und einem ganzzahligen Nenner ist.

45. Verfahren nach einem der Merkmale 43 bis 44, wobei bei der Messung nach dem Prinzip der phasenmessenden Deflektometrie das Prinzip der Phasenentfaltung angewandt wird.

46. Verfahren nach einem der Merkmale 37 bis 45, wobei der Vergleich durch einen Musterabgleich zwischen dem Muster der Musterquelle und dem durch einen Spiegel auf die Erfassungseinrichtung abgebildeten Muster erfolgt.

47. Verfahren nach Anspruch 46, wobei für den Mustervergleich korrelative Verfahren eingesetzt werden.

48. Verfahren nach Anspruch 46 oder 47, wobei in der Nähe des Zielwerts der Position des Spiegels und / oder bei ungefährer Kenntnis der Position des Spiegels eine gradientenbasierte Bewegungsabschätzung zur Messung eingesetzt wird. 49. Verfahren nach einem der Merkmale 35 bis 48, wobei zur Positionsermittlung eines Spiegels optische Inkrementalverfahren eingesetzt werden, bei denen durch die Positionsveränderung des Spiegels Positionsverlagerungen des durch den Spiegel abgebildeten Musters in der Erfassungseinrichtung erfasst werden.

50. Verfahren nach einem der Merkmale 35 bis 49, wobei bei der Positionsbestimmung eines Spiegels einer Spiegelgruppe die anderen Spiegel der Spiegelgruppe so gestellt werden, dass sie kein Licht auf die Erfassungseinrichtung spiegeln können oder während einer Positionsänderung des zu bestimmenden Spiegels ortsfest gehalten werden.

51. Verfahren nach einem der Merkmale 35 bis 50, wobei das Muster periodisch und/oder sinus- oder kosinus-förmig zeitlich variiert wird, wobei durch zeitlich aufeinander folgende Erfassungen des gespiegelten Musters die Stellung des Spiegels ermittelt wird.

52. Verfahren nach einem der Merkmale 35 bis 51, wobei das Muster in mindestens einer Richtung und/oder in unabhängigen Raumrichtungen (x-, y-Richtung) zeitlich nacheinander oder gleichzeitig und/oder mit Licht unterschiedlicher Wellenlänge entsprechend periodischer und/oder Sinus- oder Kosinus-Muster zeitlich variiert wird.

53. Verfahren nach einem der Merkmale 35 bis 52, wobei mehrere Erfassungseinrichtungen oder eine Erfassungseinrichtung mit mehreren Erfassungsbereichen ein zeitlich unveränderliches periodisches Muster und/oder ein Sinusoder Kosinus-Muster nebeneinander mit unterschiedlichen Reflexionswinkeln zu einem Spiegelelement erfassen, so dass eine phasenmessende Deflektometrie durchgeführt werden kann.

54. Verfahren nach einem der Merkmale 35 bis 53, wobei zur Erzeugung eines Musters mit einer oder mehreren Lichtquellen eine oder mehrere Masken oder Gitter zeitlich nacheinander und/oder zur gegenseitigen Überlagerung beleuchtet oder durchstrahlt werden.

55. Verfahren nach Anspruch 54, wobei die Strahlungsintensität der Lichtquellen kontinuierlich oder schrittweise und/oder periodisch, insbesondere sinus- oder kosinus-förmig, vorzugsweise pulsweiten-moduliert verändert wird.

56. Verfahren nach Anspruch 54 oder 55, wobei bei der Mustererzeugung die durchstrahlte oder beleuchtete Maske durch eine Optik defo- kussiert abgebildet wird.

57. Verfahren nach einem der Merkmale 35 bis 56, wobei die Lichtquellen des Musters in Gruppen geschaltet werden, wobei benachbarte Gruppen nicht gleichzeitig geschaltet werden.

58. Verfahren nach einem der Merkmale 35 bis 57, wobei die Lichtquellen des Musters periodisch geschaltet werden.

59. Verfahren nach einem der Merkmale 35 bis 58, wobei ein mindestens zwei-stufiges Verfahren eingesetzt wird, bei welchem nach einer Grobbestimmung der Position eine Fein-Bestimmung der Position erfolgt, wobei in den verschiedenen Stufen gleiche oder unterschiedliche Verfahren zur Positionsbestimmung eingesetzt werden.

60. Verfahren nach einem der Merkmale 35 bis 59, wobei für den Vergleich des Musters mit dem von der Erfassungseinrichtung erfassten Licht die Form des Spiegels berücksichtigt wird.

61. Verfahren nach einem der Merkmale 35 bis 60, wobei neben der Positionserfassung eine Regelung der Position des oder der Spiegel erfolgt. 62. Verfahren nach einem der Merkmale 35 bis 61, wobei eine Vorrichtung nach einem der Merkmale 1 bis 34 verwendet wird.

63. Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit mindestens einer Vorrichtung nach einem der Merkmale 1 bis 34.

64. Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 63, wobei in einem Beleuchtungssystem (152) in einer Feldebene eine erste Mehrfachspiegelanordnung (110) angeordnet ist, die das Arbeitslicht auf ein felddefinierendes Element (field defining element FDE) oder eine zweite Mehrfachspiegelanordnung (120) in einer Pupillenebene lenkt, wobei zur Überwachung der ersten Mehrfachspiegelanordnung eine Vorrichtung nach einem der Merkmale 1 bis 19 derart angeordnet ist, dass Erfassungseinrichtung und Musterquelle entsprechend einem invertierten Strahlengang des Arbeitslichts von virtueller Lichtquelle zur Pupillenebene des felddefinierenden Elements oder der zweiten Mehrfachspiegelanordnung angeordnet sind.

65. Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 63 oder 64, wobei das Muster der Musterquelle in der Anordnung der Lichtquellen der Struktur der zweiten Mehrfachspiegelanordnung entspricht.

66. Projektionsbelichtungsanlage nach einem der Merkmale 63 bis 65, wobei mindestens ein Teil einer Optik der Musterquelle und/oder einer Optik der Erfassungseinrichtung als Bestandteil einer gasdichten Abtrennung, insbesondere einer Vakuumtrennwand dient.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der beschriebenen Ausführungsformen detailliert beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in Form von unterschiedlichen Kombinationen einzelner Erfindungsmerkmale als auch Weglassen einzelner Erfindungsmerkmale möglich sind, ohne den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche zu verlassen. Insbesondere beansprucht die vorliegende Erfindung die Kombination sämtlicher vorgestellter Einzelmerkmale.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zur Überwachung der Orientierung mehrerer Spiegel (4,40) einer Spiegelanordnung in einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit einer Musterquelle (2,20), und mindestens einer Erfassungseinrichtung (1,10), dadurch gekennzeichnet, dass eine Musterquelle (2,20) ein Muster (3,30) mit räumlich und/oder zeitlich variablen Lichtquellen (31) bereit stellt, welches von einem oder mehreren der Spiegelfi auf die Erfassung seinrichtung gespiegelt wird, wobei

- eine oder mehrere der Erfassungseinrichtungen so ausgebildet sind, dass Veränderungen des erfassten Musters in Abhängigkeit von der Zeit und/oder des Ortes erfasst werden und durch einen Vergleich mit einem weiteren Muster die Orientierung eines oder mehrerer Spiegel bestimmt wird, oder

- wobei die Erfassungseinrichtung so ausgebildet ist, dass der oder die Spiegel definiert auf die Erfassungseinrichtung abgebildet werden und jedem Spiegel genau ein Erfassungsbereich der Erfassungseinrichtung zugeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Auswerteeinheit (7) umfasst, die aus dem zu spiegelnden Muster und dem erfassten, reflektierten Licht eine absolute oder relative Position des oder der Spiegel bestimmt.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (1,10) mindestens ein Element der Gruppe umfasst, die Schwarz- Weiß-Kameras, Schwarz -Weiß-Kameras mit Farbfilter, Farbkameras, CCD (charge coupled device (ladungsgekoppeltes Bauelement)) - Sensoren, CMOS (compli- mentary metal oxide semiconductor (komplementäre Metalloxid-Halbleiter)) - Sensoren und Fotodioden aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (1,10) mindestens eine Optik umfasst, die so hergerichtet ist, dass auf das zu spiegelnde Muster und/oder auf den oder die Spiegel und/oder einen Bereich dazwischen fokussiert werden kann.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Optik der Erfassungseinrichtung (1,10) eine ausreichend hohe Schärfentiefe zur Abbildung von Spiegel und zu spiegelndem Muster aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (1,10) mehrere unabhängige Pixel zur örtlich getrennten Lichterfassung aufweist, wobei jedem Spiegel mindestens eine Anzahl von Pixeln zugeordnet ist, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die einen Pixel, mindestens 9 Pixel, mindestens 16 Pixel und mindestens 25 Pixel umfasst.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

Erfassungseinrichtung (1,10) und Musterquelle (2,20) so bezüglich des oder der Spiegel (4,40) angeordnet sind, dass sie einen oder mehrere Arbeits Strahlengänge des oder der Spiegel nicht stören.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Erfassungseinrichtungen angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Erfassungseinrichtungen so nebeneinander angeordnet sind, dass bezüglich eines Spiegels unterschiedliche Reflexionswinkel in Bezug auf ein zeitlich unveränderliches, örtlich periodisches und/oder sinus- oder kosinus-förmiges Muster gegeben sind, so dass unterschiedliche Bereiche des Musters in den verschiedenen Erfassungseinrichtungen er- fasst werden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle mehrerer Erfassungseinrichtungen nur eine Erfassungseinrichtung mit mehreren Erfassungsbereichen gegeben ist, die unterschiedlichen Bereichen eines an einem Spiegel reflektierten Musters entsprechen.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung so ausgebildet ist, dass über einen Zeitraum kontinuierlich oder intervallartig das von einem Spiegel reflektierte Muster erfasst werden kann.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Musterquelle (2,20) mindestens ein Element der Gruppe umfasst, die einen Monitor, einen TFT-Bildschirm, ein Leuchtmittelfeld mit und ohne Filter, ein Leuchtdiodenfeld, eine strukturierte Oberfläche, eine lackierte Oberfläche, eine beliebige strukturierte bzw. texturierte Oberfläche und eine Musterabbildung mit und ohne Beleuchtung umfasst.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Musterquelle (20) derart hergerichtet ist, dass ein Muster erzeugbar ist oder vorliegt, das in mindestens einer Richtung und/oder in unabhängigen Raumrichtungen (x-, y- Richtung) mindestens ein periodisches und/oder Sinus- oder Kosinus-Muster und/oder mehrere überlagerte periodische und/oder Sinus- oder Kosinus-Muster aufweist und/oder zeitlich nacheinander oder gleichzeitig und/oder mit Licht unterschiedlicher Wellenlänge zeitlich variierbare periodische und/oder Sinus- oder Kosinus-Muster aufweist

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Musterquelle (2,20) Lichtquellen mit Licht unterschiedlicher Wellenlängen umfasst, wobei das Licht bestimmter Wellenlängen bestimmten Positionen im Muster zugeordnet ist und/oder in der Intensität über dem Muster variiert.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Muster eine Fläche darstellt, bei der in einer Richtung die Intensität des Lichts einer ersten Wellenlänge kontinuierlich oder schrittweise verändert wird und in einer anderen Richtung die Intensität des Lichts einer zweiten Wellenlänge ebenfalls verändert wird.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensität des Lichts einer Wellenlänge in einer Richtung kontinuierlich oder schrittweise zu- oder abnimmt oder eine periodische Veränderung oder eine Sinus-Schwingung aufweist.

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Musterquelle (20) zeitlich veränderliche Muster (30) erzeugen kann.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Musterquelle (20) derart hergerichtet ist, dass das Muster (30) derart zeitlich variiert werden kann, dass für jeden Ort des Musters eine periodische Änderung der Lichtintensität gegeben ist.

19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Musterquelle (20) derart hergerichtet ist, dass die Phase eines periodischen Musters und/oder eines Sinus- bzw. Kosinus - Musters mit der Zeit variiert werden kann.

20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Musterquelle (20) derart hergerichtet ist, dass zeitlich variierbare Muster durch zeitlich aufeinanderfolgende oder zeitlich variierbare Überlagerung unterschiedlicher, zeitlich unveränderlicher Muster erzeugt wird.

21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Musterquelle (20) derart hergerichtet ist, dass das Muster zeitlich unveränderlich ist.

22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Muster eine Fläche darstellt, bei der ein per Zufall erzeugtes oder ein beliebiges Rauschmuster vorliegt.

23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Muster der Musterquelle ein periodisches Gitter oder diskrete Bereiche mit ein oder mehreren Lichtquellen umfasst.

24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Musterquelle mindestens eine Lichtquelle, vorzugsweise mehrere Lichtquellen um- fasst, deren Strahlungsintensität kontinuierlich oder schrittweise und/oder periodisch, insbesondere durch eine Pulsweiten modulierte Ansteuerung veränderbar ist.

25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Musterquelle mehrere Lichtquellen umfasst, die gruppenweise schaltbar sind.

26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Musterquelle mindestens eine Maske umfasst, welche ein Muster aufweist und welche durch mindestens eine Lichtquelle im Durchstrahlungsmodus oder im Reflexionsmodus bestrahlt wird.

27. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Musterquelle mehrere Lichtquellen umfasst, die ein Gitter oder eine Maske aus unterschiedlichen Positionen gleichzeitig, gruppenweise und/oder nacheinander beleuchten oder wobei jeder Lichtquelle eine Maske zur Erzeugung eines Musters zugeordnet ist, wobei die Muster mehrerer Masken überlagerbar und/oder zeitlich nacheinander erzeugbar sind.

28. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Musterquelle mindestens eine Maske aus der Gruppe umfasst, die binäre Masken, Graustufenmasken und Farbmasken umfasst.

29. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Musterquelle mindestens einen Leuchtschirm umfasst, auf welchem das Muster erzeugbar ist.

30. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Musterquelle mindestens eine Optik umfasst, mit der mindestens ein Muster abbildbar ist.