JP2008135745A - Wave front aberration measuring device and projection aligner - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wave front aberration measuring device and so on for measuring a wave front aberration with high accuracy. <P>SOLUTION: The wave front aberration measuring device includes: a first pin hole member which has a plurality of two-dimensionally arranged first pin holes and generates a first ideal spherical wave based on synchrotron radiation from a light source; a second pin hole member having a plurality of second pin holes arranged on positions corresponding to the multiple image forming positions of the plurality of first pin holes formed by an inspected optical system; a diffraction grating which is disposed in an optical path between the first and second pin hole members so as to transmit zero-order diffracted light to the second pin hole member; diffracted light selecting means for selectively passing diffracted light of a predetermined order out of the diffracted light of the diffraction grating; and means for calculating the wave aberration of the inspected optical system based on a second ideal spherical wave generated when the zero-order diffracted light passes through the second pin hole member and based on interference fringes obtained by interference with the diffracted light of the predetermined order which has passed through the diffracted light selecting means. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明はＥＵＶＬと呼ばれる波長１０ｎｍ前後の軟Ｘ線を露光光として用いる露光装置に好適な投影光学系の波面収差を測定する波面収差測定機に関する。   The present invention relates to a wavefront aberration measuring instrument that measures wavefront aberration of a projection optical system suitable for an exposure apparatus called EUVL, which uses soft X-rays with a wavelength of around 10 nm as exposure light.

従来において、半導体素子や液晶表示素子、または薄膜磁気ヘッドなどのデバイスをリソグラフィ工程により製造する際に用いられるリソグラフィー装置では、露光光として１９３ｎｍ以上の光が用いられてきた。このようなリソグラフィー装置における投影光学系に用いられるレンズの面は、通常球面であり、そのレンズ面の形状精度は１〜２ｎｍＲＭＳであった。   Conventionally, light of 193 nm or more has been used as exposure light in a lithography apparatus used when a device such as a semiconductor element, a liquid crystal display element, or a thin film magnetic head is manufactured by a lithography process. The surface of the lens used for the projection optical system in such a lithography apparatus is usually a spherical surface, and the shape accuracy of the lens surface is 1 to 2 nm RMS.

近年においては、半導体回路素子上のパターンの微細化が進み、さらなる微細化を達成するために今まで以上の短い波長を用いた露光装置が求められており、波長１１〜１３ｎｍの軟Ｘ線を用いた投影露光装置の開発製造が求められている。   In recent years, the miniaturization of patterns on semiconductor circuit elements has progressed, and in order to achieve further miniaturization, there has been a demand for an exposure apparatus that uses a shorter wavelength than ever before. Soft X-rays having a wavelength of 11 to 13 nm are required. There is a demand for development and manufacture of the projection exposure apparatus used.

この軟Ｘ線の波長域においては、吸収のためレンズ（屈折光学素子）を用いることはできず、投影光学系として全て反射面からなる反射型投影光学系を用いざるを得ない。また、軟Ｘ線の波長域においては、反射面の反射率も７０％程度しか期待できないため、投影光学系における反射面の数も３〜６面しか用いることができない。   In this soft X-ray wavelength region, a lens (refractive optical element) cannot be used for absorption, and a reflection type projection optical system consisting entirely of a reflective surface must be used as the projection optical system. Further, in the soft X-ray wavelength range, only about 70% of the reflectance of the reflecting surface can be expected, so that only three to six reflecting surfaces in the projection optical system can be used.

従って、投影光学系においては、少ない数の反射面で収差の無い光学系とするために、全ての反射面を非球面形状にする。ここで、４面の反射面を用いた投影光学系の場合では、反射面の形状精度として０．２３ｎｍＲＭＳが要求される。この非球面形状の形成方法としては、干渉計を用いて実際の面形状を測定しつつ、この面形状を所望の形状とするために修正研磨機で形状を作り込んでいくことが考えられる。   Therefore, in the projection optical system, in order to make an optical system free from aberrations with a small number of reflecting surfaces, all the reflecting surfaces are made aspherical. Here, in the case of a projection optical system using four reflecting surfaces, 0.23 nm RMS is required as the shape accuracy of the reflecting surfaces. As a method for forming this aspherical shape, it is conceivable that an actual surface shape is measured using an interferometer, and the shape is made with a correction polishing machine in order to make this surface shape a desired shape.

しかしながら、従来の面形状測定用の干渉計の測定精度は繰り返し再現性で０．３ｎｍＲＭＳ、球面の絶対精度で１ｎｍＲＭＳ、非球面の絶対精度は１０ｎｍＲＭＳ程度であり、到底要求精度を満たすことはできず、結果として所望の性能の投影光学系を製造することができなかった。   However, the measurement accuracy of the conventional interferometer for surface shape measurement is 0.3 nmRMS with repeatability, 1 nmRMS with spherical accuracy, and 10 nmRMS with aspherical accuracy, which cannot satisfy the required accuracy. As a result, a projection optical system with desired performance could not be manufactured.

そこで、本発明は、高精度な波面収差測定を行うことを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to perform highly accurate wavefront aberration measurement.

また、上記第３の目的を達成するために、本発明の１つの態様にかかる波面収差測定機は、被検光学系の波面収差を測定する波面収差測定機であって、例えば図８に示す如く、
所定波長の放射光を供給する光源と；
該光源からの放射光に基づいて第１の理想的球面波を発生させる第１のピンホール部材と；
前記被検光学系による該第１のピンホール部材の結像位置に配置された第２のピンホール部材と；
前記第１及び第２のピンホール部材の間の光路中に配置されて、０次回折光を前記第２のピンホール部材へ到達させるように配置された回折格子と；
前記回折格子による１次又は他の次数の回折光のうち所定次数の回折光を選択的に通過させる回折光選択手段と；
前記０次回折光が前記第２のピンホール部材を経由した際に発生する第２の理想的球面波と、前記回折光選択手段を通過した前記所定次数の回折光との干渉により得られた干渉縞から前記被検光学系の波面収差を算出する手段と；
を有し、
前記第１のピンホール部材は、前記被検光学系の光軸を横切る面に沿って２次元的に配列された複数の第１ピンホールを有し、
前記第２のピンホール部材は、前記被検光学系による前記複数の第１ピンホールの複数の結像位置のそれぞれに対応した位置に配列された複数の第２ピンホールを有し、
前記回折光選択手段は、前記複数の結像位置へ向かう複数の光束が前記回折格子を通過することにより生じる複数の所定次数の回折光のそれぞれを選択的に通過させるための複数の開口部を有するものである。 In order to achieve the third object, a wavefront aberration measuring device according to one aspect of the present invention is a wavefront aberration measuring device that measures the wavefront aberration of a test optical system, and is shown in FIG. 8, for example. as,
A light source for supplying radiation of a predetermined wavelength;
A first pinhole member that generates a first ideal spherical wave based on the emitted light from the light source;
A second pinhole member disposed at an image forming position of the first pinhole member by the test optical system;
A diffraction grating disposed in an optical path between the first and second pinhole members and disposed to allow zero-order diffracted light to reach the second pinhole member;
Diffracted light selecting means for selectively passing a diffracted light of a predetermined order among diffracted lights of the first order or other orders by the diffraction grating;
Interference obtained by interference between the second ideal spherical wave generated when the zero-order diffracted light passes through the second pinhole member and the diffracted light of the predetermined order that has passed through the diffracted light selecting means. Means for calculating the wavefront aberration of the optical system to be tested from the fringes;
Have
The first pinhole member has a plurality of first pinholes arranged two-dimensionally along a plane crossing the optical axis of the test optical system,
The second pinhole member has a plurality of second pinholes arranged at positions corresponding to a plurality of imaging positions of the plurality of first pinholes by the test optical system,
The diffracted light selecting means includes a plurality of openings for selectively allowing each of a plurality of diffracted lights of a predetermined order generated when a plurality of light beams directed to the plurality of imaging positions pass through the diffraction grating. It is what you have.

また、本発明の好ましい態様にかかる波面収差測定機は、上記波面収差測定機において、
前記光源は、シンクロトロン放射光を供給する光源、レーザ光源、及びレーザプラズマＸ線源のうちの１つである。 Moreover, the wavefront aberration measuring device according to a preferred aspect of the present invention is the above-described wavefront aberration measuring device,
The light source is one of a light source that supplies synchrotron radiation, a laser light source, and a laser plasma X-ray source.

また、本発明の好ましい態様にかかる波面収差測定機は、上記波面収差測定機において、
前記光源はレーザプラズマＸ線源であり、
前記複数の第１ピンホールのそれぞれは、複数のピンホールからなるピンホール群で構成されるものである。 Moreover, the wavefront aberration measuring device according to a preferred aspect of the present invention is the above-described wavefront aberration measuring device,
The light source is a laser plasma X-ray source;
Each of the plurality of first pinholes includes a pinhole group including a plurality of pinholes.

また、本発明の好ましい態様にかかる波面収差測定機は、上記波面収差測定機において、
前記ピンホール群を構成する前記複数のピンホールは、所定の１次元方向に沿って配列されるものである。 Moreover, the wavefront aberration measuring device according to a preferred aspect of the present invention is the above-described wavefront aberration measuring device,
The plurality of pinholes constituting the pinhole group are arranged along a predetermined one-dimensional direction.

また、本発明の好ましい態様にかかる波面収差測定機は、上記波面収差測定機において、
前記所定の１次元方向に沿って配列される前記複数のピンホールの配列ピッチは、前記被検光学系の前記第１ピンホール側の開口数により定まるエアリーディスクの半径の１０倍〜２５倍である。 Moreover, the wavefront aberration measuring device according to a preferred aspect of the present invention is the above-described wavefront aberration measuring device,
The arrangement pitch of the plurality of pinholes arranged along the predetermined one-dimensional direction is 10 to 25 times the radius of the Airy disk determined by the numerical aperture of the test optical system on the first pinhole side. is there.

また、本発明の好ましい態様にかかる波面収差測定機は、上記波面収差測定機において、
前記ピンホール群を構成する前記複数のピンホールは、所定の１次元方向に延びたスリット形状の開口部を有するものである。 Moreover, the wavefront aberration measuring device according to a preferred aspect of the present invention is the above-described wavefront aberration measuring device,
The plurality of pinholes constituting the pinhole group have slit-shaped openings extending in a predetermined one-dimensional direction.

また、本発明の好ましい態様にかかる波面収差測定機は、上記波面収差測定機において、
前記第１のピンホール部材の前記複数の第１ピンホールのうちの一部を選択的に照明するための第１の選択照明手段と；
前記第２のピンホール部材の前記複数の第２ピンホールのうちの前記第１ピンホールの一部に対応した一部からの前記第２の理想的球面波と、前記複数の開口部のうちの前記第１ピンホールの一部に対応した一部を通過する前記所定次数の回折光とを選択的に受光する選択受光手段と；
を備えるものである。 Moreover, the wavefront aberration measuring device according to a preferred aspect of the present invention is the above-described wavefront aberration measuring device,
First selective illumination means for selectively illuminating a part of the plurality of first pinholes of the first pinhole member;
Of the plurality of second pinhole members, the second ideal spherical wave from a part of the plurality of second pinholes corresponding to a part of the first pinhole and the plurality of openings Selective light receiving means for selectively receiving the predetermined order of diffracted light passing through a portion corresponding to a portion of the first pinhole;
Is provided.

また、本発明の好ましい態様にかかる波面収差測定機は、上記波面収差測定機において、
前記回折格子を移動させて縞走査を行うためのフリンジスキャン手段をさらに備えるものである。 Moreover, the wavefront aberration measuring device according to a preferred aspect of the present invention is the above-described wavefront aberration measuring device,
The apparatus further includes fringe scanning means for moving the diffraction grating to perform fringe scanning.

また、上記目的を達成するために、本発明の別の１つの態様にかかる波面収差測定機は、被検光学系の波面収差を測定する波面収差測定機であって、例えば図１７に示す如く、
コヒーレント光を供給する光源と；
該光源からのコヒーレント光を第１の光束と第２の光束とに分割するビームスプリッタと；
前記第１の光束に基づいて第１の理想的球面波を発生させる第１のピンホール部材と；
前記被検光学系による前記第１のピンホール部材の理想結像面に２次元的に配列されて前記第２の光束を通過させる複数の開口部と、前記被検光学系からの前記第１の光束を反射させる反射部とを有するピンホールミラーと；
を備え、
前記第２の光束に基づいて前記ピンホールミラーの前記複数の開口部から発生する第２の理想的球面波と、前記反射部にて反射された前記第１の光束との干渉により生じる干渉縞に基づいて前記被検光学系の波面収差を求めるものである。 In order to achieve the above object, a wavefront aberration measuring apparatus according to another aspect of the present invention is a wavefront aberration measuring apparatus for measuring the wavefront aberration of a test optical system, for example, as shown in FIG. ,
A light source for supplying coherent light;
A beam splitter that splits coherent light from the light source into a first light flux and a second light flux;
A first pinhole member that generates a first ideal spherical wave based on the first luminous flux;
A plurality of openings that are two-dimensionally arranged on an ideal imaging plane of the first pinhole member by the test optical system and allow the second light beam to pass therethrough, and the first from the test optical system. A pinhole mirror having a reflecting part for reflecting the luminous flux of;
With
Interference fringes generated by interference between the second ideal spherical wave generated from the plurality of openings of the pinhole mirror based on the second light flux and the first light flux reflected by the reflecting portion. The wavefront aberration of the test optical system is obtained based on the above.

また、本発明の好ましい態様にかかる波面収差測定機は、上記波面収差測定機において、
前記第１の光束の光路長と、前記第２の光束の光路長とのうち、少なくとも一方の光路長を変化させるフリンジスキャン手段をさらに有するものである。 Moreover, the wavefront aberration measuring device according to a preferred aspect of the present invention is the above-described wavefront aberration measuring device,
The apparatus further includes fringe scanning means for changing at least one of the optical path length of the first light flux and the optical path length of the second light flux.

また、上記目的を達成するために、本発明のさらに別の態様にかかる波面収差測定機は、被検光学系の波面収差を測定する波面収差測定機であって、例えば図１２に示す如く、
レーザプラズマＸ線源と；
該レーザプラズマＸ線源からの放射光に基づいて、複数の第１の理想的球面波を発生させる複数の第１ピンホールからなる第１ピンホール群を備える第１のピンホール部材と；
前記被検光学系による該第１のピンホール部材の結像位置に配置された複数の第２ピンホールからなる第２ピンホール群を備える第２のピンホール部材と；
前記第１及び第２のピンホール部材の間の光路中に配置されて、前記第１ピンホール群を経由した光の０次回折光を前記第２ピンホール群へ到達させるように配置された回折格子と；
前記回折格子による１次又は他の次数の回折光のうち所定次数の回折光を選択的に通過させる回折光選択手段と；
前記０次回折光が前記第２ピンホール群を経由した際に発生する第２の理想的球面波と、前記回折光選択手段を通過した前記所定次数の回折光との干渉により得られた干渉縞から前記被検光学系の波面収差を算出する手段と；
を備えるものである。 In order to achieve the above object, a wavefront aberration measuring device according to still another aspect of the present invention is a wavefront aberration measuring device for measuring the wavefront aberration of a test optical system, for example, as shown in FIG.
A laser plasma X-ray source;
A first pinhole member comprising a first pinhole group consisting of a plurality of first pinholes that generate a plurality of first ideal spherical waves based on the radiation from the laser plasma X-ray source;
A second pinhole member comprising a second pinhole group consisting of a plurality of second pinholes arranged at the imaging position of the first pinhole member by the test optical system;
Diffraction arranged in the optical path between the first and second pinhole members and arranged to allow the 0th-order diffracted light of the light passing through the first pinhole group to reach the second pinhole group With a lattice;
Diffracted light selecting means for selectively passing a diffracted light of a predetermined order among diffracted lights of the first order or other orders by the diffraction grating;
Interference fringes obtained by interference between the second ideal spherical wave generated when the zero-order diffracted light passes through the second pinhole group and the diffracted light of the predetermined order that has passed through the diffracted light selecting means Means for calculating the wavefront aberration of the test optical system from:
Is provided.

また、本発明の好ましい態様にかかる波面収差測定機は、上記波面収差測定機において、
前記第１のピンホール部材は、複数の前記第１スリット群を備え、
前記第２のピンホール部材は、前記被検光学系による前記複数の第１ピンホール群の複数の結像位置のそれぞれに対応して配置された複数の前記第２ピンホール群を備え、
前記回折光選択手段は,前記複数の結像位置へ向かう複数の光束が前記回折格子を通過することにより生じる複数の所定次数の回折光のそれぞれを選択的に通過させるための複数の開口部を有するものである。 Moreover, the wavefront aberration measuring device according to a preferred aspect of the present invention is the above-described wavefront aberration measuring device,
The first pinhole member includes a plurality of the first slit groups,
The second pinhole member includes a plurality of second pinhole groups arranged corresponding to each of a plurality of imaging positions of the plurality of first pinhole groups by the test optical system,
The diffracted light selecting means includes a plurality of openings for selectively allowing each of a plurality of diffracted lights of a predetermined order generated when a plurality of light beams directed to the plurality of imaging positions pass through the diffraction grating. It is what you have.

また、本発明の好ましい態様にかかる波面収差測定機は、上記波面収差測定機において、
前記複数の第１ピンホール群のうちの一部の第１ピンホール群を選択的に照明するための第１の選択照明手段と；
前記複数の第２ピンホール群のうちの前記一部の第１ピンホール群に対応した一部の第２ピンホール群を通過する前記第２の理想的球面波と、前記複数の開口部のうちの前記一部の第１ピンホール群に対応した一部の開口部を通過する前記所定次数の回折光とを選択的に受光する選択受光手段と；
を備えるものである。 Moreover, the wavefront aberration measuring device according to a preferred aspect of the present invention is the above-described wavefront aberration measuring device,
First selective illumination means for selectively illuminating a part of the first pinhole groups of the plurality of first pinhole groups;
The second ideal spherical wave passing through a part of the second pinhole group corresponding to the part of the first pinhole group of the plurality of second pinhole groups, and the plurality of openings. Selective light receiving means for selectively receiving the diffracted light of the predetermined order passing through a part of the openings corresponding to the part of the first pinhole groups;
Is provided.

また、本発明の好ましい態様にかかる波面収差測定機は、上記波面収差測定機において、 前記複数の第２ピンホール群のうちの前記一部の第２ピンホール群を選択的に照明する第２の選択照明手段をさらに備えるものである。   A wavefront aberration measuring device according to a preferred aspect of the present invention is the wavefront aberration measuring device, wherein the second wavehole aberration measuring device selectively illuminates the second pinhole group of the plurality of second pinhole groups. The selective illumination means is further provided.

また、上述の目的を達成するために、本発明の他の態様にかかる波面収差測定機は、被検光学系の波面収差を測定する波面収差測定機において、例えば図１２及び図１４に示す如く、
レーザプラズマＸ線源と；
該レーザプラズマＸ線源からの放射光に基づいて、複数の第１の理想的１次元球面波を発生させる複数の第１スリットからなる第１スリット群を備える第１のスリット部材と；
前記被検光学系による該第１のスリット部材の結像位置に配置された複数の第２スリットからなる第２スリット群を備える第２のスリット部材と；
前記第１及び第２のスリット部材の間の光路中に配置されて、前記第１スリット群を経由した光の０次回折光を前記第２スリット群へ到達させるように配置された回折格子と；
前記回折格子による１次又は他の次数の回折光のうち所定次数の回折光を選択的に通過させる回折光選択手段と；
前記０次回折光が前記第２スリット群を経由した際に発生する第２の理想的１次元球面波と、前記回折光選択手段を通過した前記所定次数の回折光との干渉により得られた干渉縞から前記被検光学系の波面収差を算出する手段と；
を備えるものである。 In order to achieve the above object, a wavefront aberration measuring apparatus according to another aspect of the present invention is a wavefront aberration measuring apparatus for measuring the wavefront aberration of a test optical system, for example, as shown in FIGS. ,
A laser plasma X-ray source;
A first slit member comprising a first slit group consisting of a plurality of first slits for generating a plurality of first ideal one-dimensional spherical waves based on the emitted light from the laser plasma X-ray source;
A second slit member comprising a second slit group composed of a plurality of second slits arranged at the imaging position of the first slit member by the test optical system;
A diffraction grating disposed in an optical path between the first and second slit members and disposed so as to allow the 0th-order diffracted light of the light passing through the first slit group to reach the second slit group;
Diffracted light selecting means for selectively passing a diffracted light of a predetermined order among diffracted lights of the first order or other orders by the diffraction grating;
Interference obtained by interference between the second ideal one-dimensional spherical wave generated when the 0th-order diffracted light passes through the second slit group and the predetermined-order diffracted light that has passed through the diffracted light selecting means. Means for calculating the wavefront aberration of the optical system to be tested from the fringes;
Is provided.

また、本発明の好ましい態様にかかる波面収差測定機は、上記波面収差測定機において、
前記第１のスリット部材は、複数の前記第１スリット群を備え、
前記第２のスリット部材は、前記被検光学系による前記複数の第１スリット群の複数の結像位置のそれぞれに対応して配置された複数の前記第２スリット群を備え、
前記回折光選択手段は,前記複数の結像位置へ向かう複数の光束が前記回折格子を通過することにより生じる複数の所定次数の回折光のそれぞれを選択的に通過させるための複数の開口部を有するものである。 Moreover, the wavefront aberration measuring device according to a preferred aspect of the present invention is the above-described wavefront aberration measuring device,
The first slit member includes a plurality of the first slit groups,
The second slit member includes a plurality of second slit groups arranged corresponding to each of a plurality of imaging positions of the plurality of first slit groups by the test optical system,
The diffracted light selecting means includes a plurality of openings for selectively allowing each of a plurality of diffracted lights of a predetermined order generated when a plurality of light beams directed to the plurality of imaging positions pass through the diffraction grating. It is what you have.

また、本発明の好ましい態様にかかる波面収差測定機は、上記波面収差測定機において、
前記複数の第１スリット群のうちの一部の第１スリット群を選択的に照明するための第１の選択照明手段と；
前記複数の第２スリット群のうちの前記一部の第１スリット群に対応した一部の第２スリット群を通過する前記第２の理想的１次元球面波と、前記複数の開口部のうちの前記一部の第１スリット群に対応した一部の開口部を通過する前記所定次数の回折光とを選択的に受光する選択受光手段と；
を備えるものである。 Moreover, the wavefront aberration measuring device according to a preferred aspect of the present invention is the above-described wavefront aberration measuring device,
First selective illumination means for selectively illuminating a part of the first slit groups of the plurality of first slit groups;
Among the plurality of openings, the second ideal one-dimensional spherical wave passing through a part of the second slit group corresponding to the part of the first slit group of the plurality of second slit groups, and the plurality of openings. Selective light receiving means for selectively receiving the diffracted light of the predetermined order passing through a part of the opening corresponding to the part of the first slit group;
Is provided.

また、本発明の好ましい態様にかかる波面収差測定機は、上記波面収差測定機において、
前記複数の第２スリット群のうちの前記一部の第２スリット群を選択的に照明する第２の選択照明手段をさらに備えるものである。 Moreover, the wavefront aberration measuring device according to a preferred aspect of the present invention is the above-described wavefront aberration measuring device,
The apparatus further comprises second selective illumination means for selectively illuminating the part of the plurality of second slit groups.

また、上述の目的を達成するために、本発明のさらに他の態様にかかる波面収差測定機は、被検光学系の波面収差を測定する波面収差測定機であって、
レーザプラズマＸ線源と；
該レーザプラズマＸ線源からの放射光に基づいて、複数の理想的１次元球面波を発生させる複数のスリットからなるスリット群を備えるのスリット部材と；
前記スリット部材と前記被検光学系による前記スリット部材の結像位置との間に配置されて、前記スリット部材を経た光に基づいて回折光を発生させる回折格子と；
該回折格子による前記回折光のうち、所定次数の回折光と、該所定次数の回折光とは異なる次数の回折光とを選択的に通過させる回折光選択手段と；
該回折光選択手段を介した少なくとも２つの回折光を重ね合わせて干渉縞を形成するための重ね合わせ手段と；
前記干渉縞形成位置に配置された検出器と；
を備え、前記干渉縞から前記被検光学系の波面収差を算出するものである。 In order to achieve the above-mentioned object, a wavefront aberration measuring device according to still another aspect of the present invention is a wavefront aberration measuring device that measures the wavefront aberration of a test optical system,
A laser plasma X-ray source;
A slit member comprising a slit group consisting of a plurality of slits for generating a plurality of ideal one-dimensional spherical waves based on the radiation light from the laser plasma X-ray source;
A diffraction grating disposed between the slit member and an imaging position of the slit member by the test optical system, and generating diffracted light based on light passing through the slit member;
Diffracted light selecting means for selectively passing, among the diffracted light by the diffraction grating, diffracted light of a predetermined order and diffracted light of a different order from the diffracted light of the predetermined order;
Superimposing means for superposing at least two diffracted lights via the diffracted light selecting means to form interference fringes;
A detector disposed at the interference fringe forming position;
The wavefront aberration of the optical system to be measured is calculated from the interference fringes.

また、本発明の好ましい態様にかかる波面収差測定機は、上記波面収差測定機において、
前記スリット部材は、複数の前記スリット群を備えるものである。 Moreover, the wavefront aberration measuring device according to a preferred aspect of the present invention is the above-described wavefront aberration measuring device,
The slit member includes a plurality of the slit groups.

また、本発明の好ましい態様にかかる波面収差測定機は、上記波面収差測定機において、
前記複数のスリット群のうちの一部のスリット群を選択的に照明するための第１の選択照明手段と；
前記一部のスリット群を経由した光に基づく干渉縞を検出するために前記検出器の検出位置を変更する検出位置変更手段と；
を備えるものである。 Moreover, the wavefront aberration measuring device according to a preferred aspect of the present invention is the above-described wavefront aberration measuring device,
First selective illumination means for selectively illuminating a part of the plurality of slit groups;
Detection position changing means for changing the detection position of the detector in order to detect interference fringes based on light that has passed through the partial slit group;
Is provided.

また、上記目的を達成するために、本発明の外の態様にかかる波面収差測定機は、例えば図１１に示す如く、
５０ｎｍ以下の放射光を供給する光源と；
該光源からの放射光に基づいて、複数の理想的１次元球面波を発生させる複数のスリットからなるスリット群を備えるのスリット部材と；
前記スリット部材と前記被検光学系による前記スリット部材の結像位置との間に配置されて、複数の開口部を有するハルトマンプレートと；
前記結像位置を挟んで前記被検光学系とは逆側に配置されて、前記春と万プレートの前記複数の開口部を通過する光線群の位置を検出する撮像素子と；
を備え、前記撮像素子上に到達する前記光線群の位置に基づいて前記被検光学系の波面収差を求めるものである。 In order to achieve the above object, a wavefront aberration measuring device according to an aspect of the present invention is, for example, as shown in FIG.
A light source for supplying synchrotron radiation of 50 nm or less;
A slit member comprising a slit group consisting of a plurality of slits for generating a plurality of ideal one-dimensional spherical waves based on the radiated light from the light source;
A Hartmann plate disposed between the slit member and an imaging position of the slit member by the test optical system and having a plurality of openings;
An image sensor that is disposed on the opposite side of the optical system to be tested across the imaging position and detects the positions of light beams that pass through the plurality of openings of the spring and the 10,000 plate;
The wavefront aberration of the optical system to be measured is obtained based on the position of the light ray group that reaches the image sensor.

また、本発明の好ましい態様にかかる波面収差測定機は、上記波面収差測定機において、
前記スリット部材は、複数の前記スリット群を備え、
前記複数のスリット群のうちの一部のスリット群を選択的に照明するための第１の選択照明手段と；
前記一部のスリット群を経由した光に基づく前記光線群を検出するために前記撮像素子の検出位置を変更する検出位置変更手段と；
を備えるものである。 Moreover, the wavefront aberration measuring device according to a preferred aspect of the present invention is the above-described wavefront aberration measuring device,
The slit member includes a plurality of the slit groups,
First selective illumination means for selectively illuminating a part of the plurality of slit groups;
Detection position changing means for changing the detection position of the image sensor in order to detect the light beam group based on the light passing through the partial slit group;
Is provided.

本発明によれば、高精度な波面収差測定を達成することができ、また、非球面干渉計における面精度測定の絶対精度を向上させることができる。また、優れた性能の投影光学系を製造することもできる。   According to the present invention, highly accurate wavefront aberration measurement can be achieved, and the absolute accuracy of surface accuracy measurement in an aspherical interferometer can be improved. It is also possible to produce a projection optical system with excellent performance.

発明の実施の形態BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

以下、図面を参照して本発明にかかる実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態にかかる干渉計を示す図であり、図２は、図１の干渉計の要部を示す図である。図１に示す第１の実施形態の干渉計は、非球面形状を計測するための干渉計である。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing an interferometer according to the first embodiment, and FIG. 2 is a diagram showing a main part of the interferometer of FIG. The interferometer of the first embodiment shown in FIG. 1 is an interferometer for measuring an aspherical shape.

図１において、レーザ１からのレーザ光は、レンズ系を介して所望の径の平行光となりヌル(Null)素子２へ入射する。このヌル素子２は、被検面形状とほぼ等しい形状の波面を射出するものであって、所定の非球面形状に変換された波面は、非球面参照面３と非球面形状の被検面４とに垂直に入射する。ここで、非球面参照面３は、非球面形状の被検面と実質的に同一形状（凹凸は逆）を有し、その面上において入射光を振幅分割して、一方の波面を被検面４へ向かわせ、他方の波面を参照波面として元の光路へ戻すものである。   In FIG. 1, laser light from a laser 1 becomes parallel light having a desired diameter via a lens system and enters a null element 2. The null element 2 emits a wavefront having a shape substantially equal to the shape of the test surface, and the wavefront converted into a predetermined aspheric shape has an aspheric reference surface 3 and an aspheric test surface 4. Perpendicularly incident on Here, the aspherical reference surface 3 has substantially the same shape as the aspherical test surface (the concavities and convexities are reversed), and the incident light is amplitude-divided on the surface to detect one wavefront. The light wave is directed to the surface 4 and the other wavefront is returned to the original optical path as a reference wavefront.

この非球面参照面３は、被検面４に対して近接して配置され、このとき、非球面参照面３と被検面４とは、互いに相補的な形状となる。これらの非球面参照面３と被検面４とは、ホルダ６により一体的に支持される。   The aspherical reference surface 3 is disposed close to the test surface 4, and at this time, the aspherical reference surface 3 and the test surface 4 have complementary shapes. The aspherical reference surface 3 and the test surface 4 are integrally supported by a holder 6.

さて、非球面参照面３からの光は、被検面４にて反射されて、計測波面として再び非球面参照面３へ入射する。   Now, the light from the aspherical reference surface 3 is reflected by the test surface 4 and enters the aspherical reference surface 3 again as a measurement wavefront.

上述の参照波面とこの計測波面とは、非球面参照面３を有する光学素子から射出された後、ヌル素子２に入射し、ビームスプリッタにて反射された後、ＣＣＤなどの撮像素子からなる検出器５の検出面上に干渉縞を形成する。この干渉縞をコンピュータで処理することによって被検面の形状誤差を測定できる。   The reference wavefront and the measurement wavefront described above are detected from an imaging element such as a CCD after being emitted from an optical element having an aspherical reference surface 3, incident on a null element 2 and reflected by a beam splitter. Interference fringes are formed on the detection surface of the device 5. By processing the interference fringes with a computer, the shape error of the test surface can be measured.

図１の干渉計においては、光源１からヌル素子２までを収納する本体部と、ホルダ６とは空間的に分離された状態となるように別部材で支持されている。   In the interferometer of FIG. 1, the main body that houses from the light source 1 to the null element 2 and the holder 6 are supported by separate members so as to be spatially separated.

この図１の干渉計は、基本的にはフィゾー型干渉計であり、この利点を説明するために比較例として従来のフィゾー型干渉計について以下に説明する。   The interferometer of FIG. 1 is basically a Fizeau interferometer, and a conventional Fizeau interferometer will be described below as a comparative example in order to explain this advantage.

［比較例］
図２０は、従来のフィゾー型干渉計の一例を示す図である。図２０において、レーザ１からののレーザ光は、レンズ系を通過して所定の径の平行光に変換された後、フィゾープレート７に入射する。フィゾープレート７の裏面は高精度な平面に研磨されており、入射光の一部はこの裏面で反射されて平面波を有する参照光となる。フィゾープレート７を透過した光は、平面波を所望の非球面形状の波面に変換するヌル(Null)素子８を経由した後、非球面形状の被検面４に対して垂直に入射する。被検面４で反射された光は元来た光路を戻り、参照光と重なりＣＣＤ５上に干渉縞を形成する。この干渉縞をコンピュータで処理することによって形状誤差を測定できる。 [Comparative example]
FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a conventional Fizeau interferometer. In FIG. 20, the laser light from the laser 1 passes through the lens system and is converted into parallel light having a predetermined diameter, and then enters the Fizeau plate 7. The back surface of the Fizeau plate 7 is polished to a highly accurate plane, and a part of the incident light is reflected by this back surface to become reference light having a plane wave. The light that has passed through the Fizeau plate 7 passes through a null element 8 that converts a plane wave into a desired aspherical wavefront, and then enters the aspherical test surface 4 perpendicularly. The light reflected by the test surface 4 returns to the original optical path, overlaps with the reference light, and forms interference fringes on the CCD 5. The shape error can be measured by processing the interference fringes with a computer.

比較例として示した干渉計の第１の問題点は、絶対精度がヌル素子８によって悪化することである。ヌル素子８としては、通常数枚の高精度なレンズを組み合わせたヌルレンズ(Null Lens)やＣＧＨ(Computor genarated Hologram)等が用いられるが製造誤差により１０ｎｍＲＭＳ程度の誤差が生じる。 また、比較例の干渉計では、参照面（フィゾープレート７の裏面）と被検面４とが離れているため振動・空気の揺らぎ等の影響を受け易いため、繰り返し再現性も０．３ｎｍＲＭＳと低い。さらに非球面計測を行う場合では、ヌル素子８と被検面４とのアライメントが重要となるため、アライメント精度が悪いと測定再現性が数ｎｍ悪化する。   The first problem of the interferometer shown as a comparative example is that the absolute accuracy is deteriorated by the null element 8. As the null element 8, a null lens (Computer genarated Hologram) or a combination of several high-precision lenses is usually used, but an error of about 10 nm RMS occurs due to a manufacturing error. Further, in the interferometer of the comparative example, since the reference surface (the back surface of the Fizeau plate 7) and the test surface 4 are separated from each other, the reproducibility is 0.3 nm RMS because it is easily affected by vibration and air fluctuation. Low. Further, when performing aspherical measurement, alignment between the null element 8 and the test surface 4 is important. Therefore, if the alignment accuracy is poor, the measurement reproducibility deteriorates by several nm.

干渉計の測定再現性を悪くしている原因は空気の揺らぎ、振動、音、気圧変動、温度変動、検出器のノイズ、縞走査の非線型誤差と走査振幅誤差、試料の位置再現性、試料ホルダーによる試料の歪みの再現性、光学系の収差等がある。これらのうち、空気の揺らぎ、振動、音、気圧変動、温度変動、及び光学系の収差は、図１の実施形態のように被検面と参照面を近接させ且つ一体化することにより大幅に低減できる。   The causes of poor interferometer measurement reproducibility are air fluctuation, vibration, sound, air pressure fluctuation, temperature fluctuation, detector noise, fringe scanning nonlinearity error and scanning amplitude error, sample position repeatability, sample There are reproducibility of distortion of the sample by the holder, aberration of the optical system, and the like. Among these, air fluctuation, vibration, sound, atmospheric pressure fluctuation, temperature fluctuation, and aberration of the optical system are greatly increased by bringing the test surface and the reference surface close together and integrated as in the embodiment of FIG. Can be reduced.

特に図１の実施形態の場合、ヌル素子２を用いていながら、ヌル素子２の精度にもヌル素子２と被検面４との位置合わせ(アライメント)精度にも測定精度が影響されないという特徴がある。これは、図１の実施形態では、ヌル素子２は、非球面参照面３に対してその非球面形状とほぼ同一形状の非球面形状の波面を与える機能を有し、被検面４に対して直接的に非球面形状の波面を与える機能を有していないからである。従って、図１の実施形態では、このヌル素子２は必須の構成ではないが、より測定精度を高めるためにはヌル素子２を用いることが好ましい。   In particular, in the case of the embodiment of FIG. 1, the measurement accuracy is not affected by the accuracy of the null device 2 or the alignment accuracy of the null device 2 and the test surface 4 while using the null device 2. is there. In the embodiment of FIG. 1, the null element 2 has a function of giving the aspherical reference surface 3 a wavefront having an aspherical shape that is substantially the same as the aspherical shape. This is because it does not have a function of directly giving an aspherical wavefront. Therefore, in the embodiment of FIG. 1, the null element 2 is not an essential configuration, but it is preferable to use the null element 2 in order to further improve the measurement accuracy.

また、図１の実施形態では、試料の位置再現性は、被検物の周りに配置した図示無き位置センサ(電子マイクロメータ等)で保証し、試料ホルダーによる試料の歪みの再現性はホルダーを３点または多点支持の構造とすることによって向上させている。   In the embodiment of FIG. 1, the position reproducibility of the sample is assured by a position sensor (such as an electronic micrometer) (not shown) arranged around the object to be tested. It is improved by adopting a three-point or multi-point support structure.

また、被検面と参照面とを近接することでアライメント誤差の検出も容易となり高精度なアライメントが可能となる。検出器のノイズは検出器を冷却し克つデータを積算することで十分小さくできる。縞走査（フリンジスキャン）の非線型誤差と振幅誤差はデジタルピエゾを用い、更に縞走査のバケット数を増やし信号処理することによって除くことができる。図１の実施形態に上記の構成を取り入れることによって、繰り返し再現性は０．０５ｎｍＲＭＳ以下、アライメント誤差や経時変化等を含んだ測定再現性も０．１ｎｍＲＭＳ以下にすることができる。   Further, since the test surface and the reference surface are brought close to each other, it is easy to detect an alignment error, and high-precision alignment is possible. Detector noise can be reduced sufficiently by cooling the detector and accumulating data that overcomes it. The non-linear error and amplitude error of fringe scanning (fringe scanning) can be eliminated by using a digital piezo and further increasing the number of buckets of fringe scanning and performing signal processing. By adopting the above-described configuration in the embodiment of FIG. 1, it is possible to reduce the repeatability to 0.05 nm RMS or less and the measurement repeatability including alignment error and change with time to 0.1 nm RMS or less.

この干渉計の残った問題点は絶対精度であり、これは参照用の非球面の面精度に依存する。この誤差がこの干渉計のシステマティック(系統)誤差である。これの補正(校正)については後述する。   The remaining problem with this interferometer is the absolute accuracy, which depends on the surface accuracy of the reference aspheric surface. This error is the systematic error of this interferometer. This correction (calibration) will be described later.

このように、図１の実施形態の干渉計は、基本的にはフィゾー型干渉計であるが従来のフィゾー型干渉計とは以下の点で異なっている。フィゾー面は非球面であり、形状は被検面と凹凸が逆であり被検面はフィゾー面に近接して配置される。フィゾー面のついたレンズはこの光学系からは分離した構造となっており、被検物と一体となった構造になっている。この構成により、比較例のような従来の干渉計よりも、繰り返し再現性や測定再現性を大幅に向上することができる。   As described above, the interferometer of the embodiment of FIG. 1 is basically a Fizeau interferometer, but differs from the conventional Fizeau interferometer in the following points. The Fizeau surface is an aspherical surface, and the shape is reverse to the test surface, and the test surface is arranged close to the Fizeau surface. The lens with the Fizeau surface has a structure separated from this optical system, and has a structure integrated with the test object. With this configuration, repeatability and measurement reproducibility can be significantly improved over conventional interferometers such as the comparative example.

図２は、図１の干渉計におけるホルダ６の構成の一例を示す図であり、図２（Ａ）は被検面４と非球面参照面３との間隔を可変に構成した例、図２（Ｂ）は間隔を固定にした例を示している。   2 is a diagram showing an example of the configuration of the holder 6 in the interferometer of FIG. 1, and FIG. 2 (A) is an example in which the distance between the test surface 4 and the aspherical reference surface 3 is configured to be variable, FIG. (B) shows an example in which the interval is fixed.

図２（Ａ）において、非球面参照面３を有する参照素子は、干渉計本体とは別置きのホルダ４３により保持されている。このホルダ４３上にはピエゾ素子４１が設けられており、このピエゾ素子４１を介して、被検面４を保持する被検面ホルダ４３がホルダ４３に載置されている。このピエゾ素子４１を駆動することにより、非球面参照面３と被検面４との間隔調整を行うことができる。さらに、干渉縞解析の常套手段でもある縞走査（フリンジスキャン）にも用いることができる。   In FIG. 2A, the reference element having the aspherical reference surface 3 is held by a holder 43 separately from the interferometer body. A piezo element 41 is provided on the holder 43, and a test surface holder 43 that holds the test surface 4 is placed on the holder 43 via the piezo element 41. By driving the piezo element 41, the distance between the aspherical reference surface 3 and the test surface 4 can be adjusted. Furthermore, it can also be used for fringe scanning, which is a conventional means of interference fringe analysis.

図２（Ｂ）の例では、非球面参照面３を有する参照素子をホルダ４３により保持するのは図２（Ａ）の例と同様であるが、非球面参照面３上の３箇所にスペーサ４２が直接的に蒸着されている点が異なる。これらのスペーサ４２の厚みは、１〜３μｍであり、３箇所とも等しい厚さである。なお、このスペーサ４２は、図２（Ｂ）において紙面上下方向を軸とした円周を３等分するように設けられている。そして、被検面４は３つのスペーサ４２上に載置されており、これにより非球面参照面３と被検面４との間隔を一定に維持できると共に、重力による被検面４の歪みも常に一定にできる。この図２（Ｂ）の場合には、干渉縞解析のための縞走査は、レーザの波長を可変とすることにより達成でき、この場合干渉計へは何ら機械的振動等の影響を及ぼす恐れはなくなる。   In the example of FIG. 2B, the reference element having the aspheric reference surface 3 is held by the holder 43 in the same manner as in the example of FIG. The difference is that 42 is directly deposited. The thickness of these spacers 42 is 1 to 3 μm, and the thickness is the same at all three locations. In addition, the spacer 42 is provided so as to divide the circumference around the vertical direction in the drawing in FIG. 2B into three equal parts. The test surface 4 is placed on the three spacers 42, whereby the distance between the aspherical reference surface 3 and the test surface 4 can be kept constant, and distortion of the test surface 4 due to gravity is also caused. Can always be constant. In the case of FIG. 2B, fringe scanning for interference fringe analysis can be achieved by making the wavelength of the laser variable. In this case, the interferometer may not be affected by mechanical vibrations. Disappear.

なお、被検面４の保持方法としては、この被検面４を有する光学素子から構成される光学系における保持方法と同じであることが好ましく、また当該光学系における被検面の重力に対する姿勢と同じ姿勢で保持されることが好ましい。これにより、実際に光学系へ組込んだ際の被検面の歪みによる面形状変化が生じたもとで測定を行うことが可能となる。   The holding method of the test surface 4 is preferably the same as the holding method in the optical system composed of the optical element having the test surface 4, and the posture of the test surface in the optical system with respect to gravity. Is preferably held in the same posture. As a result, it is possible to perform measurement in the presence of a change in the surface shape due to distortion of the test surface when it is actually incorporated into the optical system.

また、非球面参照面３と被検面との間隔は１ｍｍ以下であることが好ましい。もし、この間隔が１ｍｍを超える場合には、空気の揺らぎ、振動、音、気圧変動、温度変動、及び光学系の収差の影響が大きくなり、測定精度の悪化を招く。さらに測定精度を向上させるためには、非球面参照面３と被検面との間隔を１００μｍ以下に設定することが好ましい。   Further, the distance between the aspherical reference surface 3 and the test surface is preferably 1 mm or less. If this interval exceeds 1 mm, the influence of air fluctuation, vibration, sound, atmospheric pressure fluctuation, temperature fluctuation, and aberration of the optical system becomes large, resulting in deterioration of measurement accuracy. In order to further improve the measurement accuracy, it is preferable to set the distance between the aspherical reference surface 3 and the test surface to 100 μm or less.

また、図２（Ｂ）のように非球面参照面３と被検面４との間隔を固定する場合には、非球面参照面３と被検面４との間隔は１０μｍ以下に設定することが好ましい。   2B, when the distance between the aspherical reference surface 3 and the test surface 4 is fixed, the distance between the aspherical reference surface 3 and the test surface 4 should be set to 10 μm or less. Is preferred.

［第１の実施形態の変形例］
さて、上述の図２（Ａ）の例において、被検面４と非球面参照面３との間隔について、以下の手法で検出しても良い。 [Modification of First Embodiment]
In the example of FIG. 2A described above, the interval between the test surface 4 and the aspherical reference surface 3 may be detected by the following method.

図３は、第１の実施形態の変形例を示す図である。図３において、図１の例と同様の機能を有する部材には同じ符号を付してある。なお、以下においては、説明を簡略化するために図１と共通部分の説明は行わない。   FIG. 3 is a diagram illustrating a modification of the first embodiment. In FIG. 3, members having the same functions as those in the example of FIG. In the following description, in order to simplify the description, the portions common to FIG. 1 will not be described.

図３において、図１の例と異なる部分は、被検面４の裏側（非球面参照面３と反対側）にシアリング干渉計５０〜５４を設けた点である。このシアリング干渉計は、白色光源５０からの光をビームスプリッタ５１を介して被検面４及び非球面参照面３へ導き、被検面４で反射された光と、参照面３で反射された光とをビームスプリッタ５１を通過させた後、ウォラストンプリズムなどの複屈折部材５２により横ずらしさせ、検光子５３を通過させてＣＣＤ５４上に干渉パターンを形成するものである。ここで、ＣＣＤ５４上の干渉パターンの変化をモニタすることにより、被検面４と非球面参照面３との間隔を検知することができる。なお、図３の変形例においては、被検面４を有する光学素子を光透過性の材料、例えば石英、ゼロデュアなどとすることは言うまでもない。   3 is different from the example of FIG. 1 in that shearing interferometers 50 to 54 are provided on the back side of the test surface 4 (the side opposite to the aspherical reference surface 3). This shearing interferometer guides the light from the white light source 50 to the test surface 4 and the aspherical reference surface 3 via the beam splitter 51, and reflects the light reflected by the test surface 4 and the reference surface 3. After passing the light through the beam splitter 51, the light is shifted laterally by a birefringent member 52 such as a Wollaston prism and passed through the analyzer 53 to form an interference pattern on the CCD 54. Here, by monitoring the change in the interference pattern on the CCD 54, the distance between the test surface 4 and the aspherical reference surface 3 can be detected. In the modified example of FIG. 3, it goes without saying that the optical element having the test surface 4 is made of a light-transmitting material, such as quartz or zero-dur.

［第１の実施形態の干渉計の校正方法］
以下、図４を参照して、第１の実施形態の干渉計の校正方法について説明する。図４は、校正方法を説明するためのフローチャート図である。 [Interferometer Calibration Method of First Embodiment]
The interferometer calibration method according to the first embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart for explaining the calibration method.

図４のステップＳ１を実行する前に、まず周知の技術により面精度１０ｎｍＲＭＳ程度で非球面加工を行う。   Before executing step S1 in FIG. 4, first, aspheric processing is performed with a surface accuracy of about 10 nm RMS by a known technique.

＜ステップＳ１＞
ステップＳ１では、第１の実施形態の干渉計を用いて上記非球面の面形状の測定を行う。なお、第１の実施形態の干渉計は上記の非球面加工時から用いても良い。この測定時には、被検面を参照面に対して光軸の周りに少しずつ回転させるか、参照面を被検面に対して光軸の周りに少しずつ回転させながらデータを取り、このデータを平均化して非対称なシステマチックな誤差（参照面の誤差）を最小化することが好ましい。 <Step S1>
In step S1, the surface shape of the aspherical surface is measured using the interferometer of the first embodiment. Note that the interferometer of the first embodiment may be used from the time of the above aspherical surface processing. At the time of this measurement, the test surface is rotated little by little around the optical axis with respect to the reference surface, or data is taken while rotating the reference surface little by little around the optical axis with respect to the test surface. It is preferred to average to minimize asymmetric systematic errors (reference plane errors).

＜ステップＳ２＞
ステップＳ２では、ステップＳ１の測定データを用いて、非球面形状が設計データとなるように非球面形状の修正研磨を行う。この修正研磨を行うためのスモールツール研磨装置を図５に示す。図５において、スモールツール研磨装置は、回転するポリッシャ６１とこのポリッシャ６１を所定圧力で押圧するコイルばね６２とを備えた研磨ヘッド６３を有し、被検面４を有する光学素子を回転させて、被検面表面に垂直な方向から一定荷重をかけて研磨する。研磨量はポリッシャ６１の滞留時間（ポリッシャ６１が所定位置に留って研磨する時間）に比例する。ここで、ステップＳ１と同様に図１の干渉計を用いて被検面表面の形状測定を行い、その結果、測定された非球面形状が設計データのそれとは異なる場合には、サイドスモールツール研磨装置で被検面４の表面形状を修正する。この測定・修正工程を繰り返すことにより、測定される非球面形状と設計上の非球面形状とを一致させることができる。 <Step S2>
In step S2, correction polishing of the aspherical shape is performed using the measurement data of step S1 so that the aspherical shape becomes the design data. A small tool polishing apparatus for performing this correction polishing is shown in FIG. In FIG. 5, the small tool polishing apparatus has a polishing head 63 having a rotating polisher 61 and a coil spring 62 that presses the polisher 61 with a predetermined pressure, and rotates an optical element having a test surface 4. Polishing is performed by applying a constant load from a direction perpendicular to the surface of the test surface. The polishing amount is proportional to the residence time of the polisher 61 (the time for the polisher 61 to remain at a predetermined position for polishing). Here, as in step S1, the shape of the surface to be measured is measured using the interferometer of FIG. 1, and as a result, if the measured aspherical shape is different from that of the design data, side small tool polishing is performed. The surface shape of the test surface 4 is corrected by the apparatus. By repeating this measurement / correction process, the measured aspheric shape can be matched with the designed aspheric shape.

＜ステップＳ３＞
ステップＳ３では、ステップＳ２により得られた被検面４を持つ光学素子を光学系中へ組み込む。 <Step S3>
In step S3, the optical element having the test surface 4 obtained in step S2 is incorporated into the optical system.

＜ステップＳ４＞
ステップＳ４では、ステップＳ３において組み立てられた光学系の波面収差を測定する。この波面収差測定にあたっては、ＳＯＲ(シンクロトロン放射光:Synchrotron Orbital Radiation)のアンジュレータ(undulator)を光源としたＰＤＩ(Point Diffraction Interferometer）を用いる。この干渉計は測定波長が１３ｎｍと短いため０．１３ｎｍＲＭＳ以下の高い精度で光学系の波面収差の測定が可能である。なお、この干渉計の構成については、後述の図６〜図１８に示す実施形態において説明する。 <Step S4>
In step S4, the wavefront aberration of the optical system assembled in step S3 is measured. In measuring the wavefront aberration, a PDI (Point Diffraction Interferometer) using an undulator of SOR (Synchrotron Orbital Radiation) as a light source is used. Since this interferometer has a short measurement wavelength of 13 nm, it can measure the wavefront aberration of the optical system with a high accuracy of 0.13 nm RMS or less. The configuration of this interferometer will be described in the embodiments shown in FIGS.

＜ステップＳ５＞
ステップＳ５では、ステップＳ４にて測定された波面収差の発生原因を(各非球面の)アライメント誤差と各面の形状誤差に分解する。 <Step S5>
In step S5, the cause of the wavefront aberration measured in step S4 is decomposed into an alignment error (for each aspheric surface) and a shape error for each surface.

具体的には、例えば既存の光学系の自動修正プログラムを用いて、コンピュータ上で被検面の位置（間隔、傾き、シフト）と、被検面の形状とを変数とし、波面収差の測定値を初期値として、波面収差がゼロに近づくように最適化を行う。最適化された際の被検面の位置及び形状と、最適化する前の被検面の位置及び形状との差が、それぞれアライメント誤差（位置誤差）、形状誤差に対応している。   Specifically, for example, by using an automatic correction program for an existing optical system, the position of the surface to be tested (spacing, inclination, shift) and the shape of the surface to be measured are variables on the computer, and the measured value of the wavefront aberration As an initial value, optimization is performed so that the wavefront aberration approaches zero. The difference between the position and shape of the test surface when optimized and the position and shape of the test surface before optimization correspond to alignment error (position error) and shape error, respectively.

＜ステップＳ６＞
ステップＳ６では、ステップＳ５にて求められたアライメント誤差が十分に小さい量であるか否かを判断し、十分に小さい量でなければステップＳ７へ、十分に小さい量であればステップＳ８へ移行する。 <Step S6>
In step S6, it is determined whether or not the alignment error obtained in step S5 is a sufficiently small amount. If it is not a sufficiently small amount, the process proceeds to step S7, and if it is a sufficiently small amount, the process proceeds to step S8. .

＜ステップＳ７＞
ステップＳ７では、ステップＳ５にて求められたアライメント誤差に基づいて、光学系中の光学素子の調整を行い、ステップＳ４へ移行する。 <Step S7>
In step S7, the optical elements in the optical system are adjusted based on the alignment error obtained in step S5, and the process proceeds to step S4.

ここで、ステップＳ５において求められるアライメント誤差が十分に小さくなるまで、ステップＳ４〜Ｓ７が繰り返されることになる。   Here, steps S4 to S7 are repeated until the alignment error obtained in step S5 becomes sufficiently small.

＜ステップＳ８＞
上記ステップＳ６においてアライメント誤差が十分に小さいと判断されると、当ステップＳ８へ移行される。このステップＳ８では、最終的な波面収差（最近回のステップＳ４で求められた波面収差）中の形状誤差（最近回のステップＳ５で分解された形状誤差）と、ステップＳ２において最終的に測定された非球面形状データとの差を求める。この差が第１の実施形態の干渉計が有しているシステマチックな誤差に対応する。この誤差は非球面（フィゾー型）干渉計における参照面(フィゾー面)の形状誤差に相当する。 <Step S8>
If it is determined in step S6 that the alignment error is sufficiently small, the process proceeds to step S8. In step S8, the shape error (the shape error resolved in the latest step S5) in the final wavefront aberration (the wavefront aberration obtained in the latest step S4) and the final measurement in step S2 are performed. Find the difference from the aspherical shape data. This difference corresponds to the systematic error that the interferometer of the first embodiment has. This error corresponds to the shape error of the reference surface (Fizeau surface) in an aspheric (Fizeau type) interferometer.

＜ステップＳ９＞
ステップＳ８では、ステップＳ２において最終的に測定された非球面形状データを、上記ステップＳ８で求められたシステマチックな誤差の分だけ補正して、この補正された非球面形状データに基づいて、スモールツール研磨装置を用いて被検面４の再加工を行う。このとき、光学系から被検面４を持つ光学素子を取り外しておくことは言うまでもない。 <Step S9>
In step S8, the aspherical shape data finally measured in step S2 is corrected by the systematic error obtained in step S8, and the small aspherical shape data is corrected based on the corrected aspherical shape data. The test surface 4 is reprocessed using a tool polishing apparatus. At this time, it goes without saying that the optical element having the test surface 4 is removed from the optical system.

＜ステップＳ１０＞
以上のステップＳ１〜Ｓ９までを実行した後に、光学系を再組立てし波面収差を測定する。その測定値を再度アライメント誤差と各面の形状誤差に分解して、形状誤差が小さくなっていることを確認する。 <Step S10>
After executing the above steps S1 to S9, the optical system is reassembled and the wavefront aberration is measured. The measurement value is again decomposed into an alignment error and a shape error of each surface, and it is confirmed that the shape error is small.

以上において説明したような非球面加工、光学系組立て、波面収差測定、非球面干渉計システマチック誤差決定の一連の作業を何度も繰り返し行い、非球面干渉計のシステマチック誤差を追い込んでいく。なお、この誤差が大きい場合（例えば２ｎｍＲＭＳ以上の場合）には、非球面干渉計の修正(非球面参照面の面形状の修正)も必要である。   As described above, the series of operations of aspherical surface processing, optical system assembly, wavefront aberration measurement, and aspherical interferometer systematic error determination are repeated many times to drive the systematic error of the aspherical interferometer. If this error is large (for example, 2 nm RMS or more), correction of the aspherical interferometer (correction of the surface shape of the aspherical reference surface) is also necessary.

この手順により求められた干渉計のシステマチック誤差を、その後の測定加工において測定値から常に補正し修正研磨機のデータとすれば、精度の良い非球面加工が可能となる。   If the systematic error of the interferometer obtained by this procedure is always corrected from the measured value in the subsequent measurement processing and used as the data of the modified polishing machine, highly accurate aspherical processing is possible.

上記第１の実施形態にかかる干渉計では、干渉計の測定精度、特に再現性が優れているため、上述の校正手法が極めて有効である。   In the interferometer according to the first embodiment, since the measurement accuracy of the interferometer, particularly reproducibility, is excellent, the above-described calibration method is extremely effective.

なお、その後の量産時の露光波長による波面収差測定等の計測でシステマチックな誤差が確認された場合には、その都度システマチック誤差を修正し、常に真値に近付くようにする。   If a systematic error is confirmed in subsequent measurements such as wavefront aberration measurement using the exposure wavelength during mass production, the systematic error is corrected each time so that it always approaches the true value.

また本発明による加工計測では非球面加工後、光学系を組み立て波面収差を計測する前に各面に反射膜を付けなくてはならない。反射膜を付けたり(修正研磨のために)剥がしたりする場合膜の応力で面の形状が変化する場合がある。この変化の再現性は０．１ｎｍＲＭＳ以下である必要があるがそれは不可能である。しかしながら、面変化は大部分２次と４次の成分（パワー成分、３次球面収差成分）であり、高次の成分は小さい。２次及び４次の成分の面変化に関しては、ある程度の大きさであれば面の間隔を調節することによって補償できる。すなわち高次成分のみに関する面変化の再現性を０．１ｎｍＲＭＳ以下に押さえればよい。これは膜の応力を十分小さくすることによって押さえることができる。   In the processing measurement according to the present invention, after the aspherical surface processing, a reflection film must be attached to each surface before assembling the optical system and measuring the wavefront aberration. When a reflective film is attached or peeled off (for correction polishing), the shape of the surface may change due to the stress of the film. The reproducibility of this change needs to be 0.1 nm RMS or less, but this is not possible. However, surface changes are mostly second-order and fourth-order components (power component, third-order spherical aberration component), and high-order components are small. Regarding the change in the surface of the second-order and fourth-order components, it can be compensated by adjusting the space between the surfaces if the size is a certain size. In other words, the reproducibility of the surface change related to only the higher order component may be suppressed to 0.1 nm RMS or less. This can be suppressed by sufficiently reducing the stress of the film.

［第２の実施形態］
次に、図６〜図１０を参照して、本発明の第２の実施形態にかかる波面収差測定機を説明する。第２の実施形態の波面収差測定機は、軟Ｘ線の露光波長を用いて投影光学系の波面収差を測定するものである。ここで、図６及び図７は、第２の実施形態の波面収差測定機の原理を説明するための図である。 [Second Embodiment]
Next, a wavefront aberration measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The wavefront aberration measuring apparatus of the second embodiment measures the wavefront aberration of the projection optical system using the exposure wavelength of soft X-rays. Here, FIGS. 6 and 7 are diagrams for explaining the principle of the wavefront aberration measuring machine of the second embodiment.

図６（Ａ）において、ＳＯＲ（Synchrotron Orbital Radiation：シンクロトロン放射光）のアンデュレータ(undulator)からの光は、不図示の分光機を通過して１３ｎｍ前後の波長を持つ準単色光１１となり、集光ミラーで集光された後、ピンホール１２に入射する。このピンホール１２は、被検光学系１３の入射側（ピンホール１２側）の開口数から決まるエアリーディスクのサイズよりも十分に小さい大きさの開口を有している。なお、エアリーディスクのサイズは、被検光学系１３の入射側開口数をＮＡとし、準単色光１１の波長をλとするとき、０．６λ／ＮＡで与えられる。   In FIG. 6A, light from an undulator of SOR (Synchrotron Orbital Radiation) passes through a spectroscope (not shown) to become quasi-monochromatic light 11 having a wavelength of about 13 nm. After being condensed by the condenser mirror, it enters the pinhole 12. The pinhole 12 has an opening sufficiently smaller than the size of the Airy disk determined from the numerical aperture on the incident side (pinhole 12 side) of the optical system 13 to be tested. The size of the Airy disk is given by 0.6λ / NA, where NA is the incident-side numerical aperture of the optical system 13 to be tested and λ is the wavelength of the quasi-monochromatic light 11.

従って、ピンホール１２からは、理想的球面波と見なせる波面を有する光が射出される。このピンホール１２からの光は、被検光学系１３へ入射し、その結像位置に配置されたピンホール付半透膜１４に達する。このとき、ピンホール１２とピンホール付半透膜１４とは、被検光学系１３に関して互いに共役な配置であり、かつ被検光学系１３が実際に使用される際の物点及び像点の位置に配置される。   Accordingly, light having a wavefront that can be regarded as an ideal spherical wave is emitted from the pinhole 12. The light from the pinhole 12 enters the optical system 13 to be tested and reaches the semipermeable membrane 14 with a pinhole disposed at the image forming position. At this time, the pinhole 12 and the semipermeable membrane 14 with a pinhole are conjugated with each other with respect to the test optical system 13, and object points and image points when the test optical system 13 is actually used. Placed in position.

図６（Ｂ）に示すように、ピンホール付半透膜１４は、準単色光１１の波長の放射光に対して光透過性を有する基板１４ｃ上に設けられた半透膜１４ｂと、半透膜１４ｂが設けられていない開口部１４ａとからなる。従って、ピンホール付半透膜１４に入射する波面の一部は、波面形状を崩さずに通過するが、別の一部は、開口部１４ａにおいて回折される。ここで、開口部１４ａの大きさが十分に小さければ、開口部１４ａからの回折光を理想的球面波と見なすことができる。   As shown in FIG. 6 (B), the semipermeable membrane 14 with pinholes includes a semipermeable membrane 14b provided on a substrate 14c having optical transparency with respect to the radiant light having the wavelength of the quasi-monochromatic light 11, and a semipermeable membrane 14b. It consists of the opening part 14a in which the permeable film 14b is not provided. Therefore, a part of the wavefront incident on the semipermeable membrane with pinhole 14 passes through without breaking the wavefront shape, but another part is diffracted at the opening 14a. Here, if the size of the opening 14a is sufficiently small, the diffracted light from the opening 14a can be regarded as an ideal spherical wave.

図６（Ａ）に戻って、ピンホール付半透膜１４の射出側（被検光学系１３と逆側）にはＣＣＤ１５が配置されており、ＣＣＤ１５の撮像面上には、開口部１４ａからの理想的球面波と、半透膜１４ｂからの透過波面とが干渉することによる干渉縞が形成される。このとき、半透膜１４ｂからの透過波面は被検光学系１３の波面収差に応じた形状の波面であり、ＣＣＤ１５上の干渉縞は、この透過波面の理想的球面波（開口部１４ａからの波面）からのずれに応じた形状となる。従って、この干渉縞を解析することにより被検光学系１３の波面収差を求めることができる。   Returning to FIG. 6A, a CCD 15 is disposed on the exit side (opposite side of the optical system 13 to be tested) of the semipermeable membrane 14 with a pinhole, and on the imaging surface of the CCD 15 from the opening 14a. Interference fringes are formed by the interference between the ideal spherical wave and the transmitted wavefront from the semipermeable membrane 14b. At this time, the transmitted wavefront from the semipermeable membrane 14b is a wavefront having a shape corresponding to the wavefront aberration of the optical system 13 to be tested, and the interference fringes on the CCD 15 are ideal spherical waves (from the opening 14a) of the transmitted wavefront. The shape is in accordance with the deviation from the wavefront. Therefore, by analyzing the interference fringes, the wavefront aberration of the test optical system 13 can be obtained.

図７（Ａ）〜（Ｃ）は、図６（Ａ），（Ｂ）に示した計測手法をより高精度化したものである。なお、図７（Ａ）〜（Ｃ）では図６（Ａ），（Ｂ）と同様の機能を有する部材には同じ符号を付してある。図７（Ａ）において、図６（Ａ）に示した波面収差測定機とは異なる点は、ピンホール付半透膜１４に代えて、ピンホール板１７を配置し、ピンホール１２とピンホール板１７との間に回折格子１６を挿入した点である。   7 (A) to 7 (C) are the measurement techniques shown in FIGS. 6 (A) and 6 (B) with higher accuracy. 7A to 7C, members having functions similar to those in FIGS. 6A and 6B are denoted by the same reference numerals. 7A is different from the wavefront aberration measuring device shown in FIG. 6A in that a pinhole plate 17 is disposed instead of the semipermeable membrane 14 with pinholes, and the pinholes 12 and the pinholes are arranged. The diffraction grating 16 is inserted between the plate 17 and the plate 17.

図７（Ｃ）はピンホール板１７の構成を示す図であり、図７（Ｂ）は回折格子１６とピンホール板１７の機能を説明するための図である。図７（Ｂ）において、ピンホール板１７は、ピンホールとして機能する微小開口部１７ａと、この微小開口部よりも大きな開口部１７ｂとを有する。このとき、図７（Ｃ）に示すように、微小開口部１７ａと開口部１７ｂとは、ピンホール板１７が被検光学系１３の結像位置にある場合に、回折格子１６を経た０次回折光の光路に微小開口部１７ａが位置し、かつ回折格子１６を経た１次回折光の光路に開口部１７ｂが位置するように形成されている。   FIG. 7C is a diagram showing the configuration of the pinhole plate 17, and FIG. 7B is a diagram for explaining the functions of the diffraction grating 16 and the pinhole plate 17. In FIG. 7B, the pinhole plate 17 has a minute opening 17a functioning as a pinhole and an opening 17b larger than the minute opening. At this time, as shown in FIG. 7C, the minute opening 17a and the opening 17b are transmitted through the diffraction grating 16 when the pinhole plate 17 is at the imaging position of the optical system 13 to be tested. The minute opening 17 a is positioned in the optical path of the folded light, and the opening 17 b is positioned in the optical path of the first-order diffracted light that has passed through the diffraction grating 16.

従って、微小開口部１７ａを通過する回折格子１６からの０次回折光は、ピンホールとしての微小開口部１７ａにおいて回折され、理想的球面波に変換されてＣＣＤ１５へ向かう。また、開口部１７ｂへ向かう回折格子１６からの１次回折光は、被検光学系１３の波面収差を有する測定光であり、この波面を維持しつつ開口部１７ｂを通過し、ＣＣＤ１５へ向かう。ここで、回折格子１６からの０次回折光及び１次回折光は、被検光学系１３の波面収差に応じた波面を有する。ピンホールとしての微小開口部１７ａを経る方の光は、波面が理想的球面波に変換されるが、開口部１７ｂを経る方の光は、開口部１７ｂにおける回折の影響を受けずに、波面収差に応じた形状の波面が維持される。従って、ＣＣＤ１５の撮像面上には、微小開口部１７ａからの理想的球面波と、開口部１７ｂからの測定波面とが干渉することによる干渉縞が形成される。ここで、ＣＣＤ１５の撮像面上の干渉縞は、測定波面の理想的球面波からのずれに応じた形状となり、図６（Ａ），（Ｂ）と同様に、この干渉縞を解析することにより被検光学系１３の波面収差を求めることができる。なお、図７において、高精度測定のための縞走査（フリンジスキャン）は、回折格子１６を移動させることにより行うことができる。また、図７の例では、回折格子１６が被検光学系１３と開口部付ピンホール板１７との間の光路中に配置されているが、回折格子１６はピンホール板１２と開口部付ピンホール板１７との間の光路中に配置されていれば良く、例えばピンホール板１２と被検光学系１３との間に配置されていても良い。また、図７の例では、回折格子１６による０次回折光と１次回折光との２つの回折光を用いているが、この回折光は２つには限られず、また０次と１次との組み合わせにも限られない。   Accordingly, the 0th-order diffracted light from the diffraction grating 16 passing through the minute opening 17a is diffracted by the minute opening 17a as a pinhole, converted into an ideal spherical wave, and travels toward the CCD 15. The first-order diffracted light from the diffraction grating 16 toward the opening 17b is measurement light having wavefront aberration of the optical system 13 to be tested, passes through the opening 17b while maintaining this wavefront, and travels toward the CCD 15. Here, the 0th-order diffracted light and the 1st-order diffracted light from the diffraction grating 16 have wavefronts corresponding to the wavefront aberration of the optical system 13 to be tested. The light passing through the minute opening 17a serving as a pinhole is converted into an ideal spherical wave, but the light passing through the opening 17b is not affected by diffraction at the opening 17b, and the wavefront A wavefront having a shape corresponding to the aberration is maintained. Accordingly, an interference fringe is formed on the imaging surface of the CCD 15 due to interference between the ideal spherical wave from the minute opening 17a and the measurement wavefront from the opening 17b. Here, the interference fringes on the imaging surface of the CCD 15 have a shape corresponding to the deviation of the measurement wavefront from the ideal spherical wave, and the interference fringes are analyzed by analyzing the interference fringes as in FIGS. The wavefront aberration of the test optical system 13 can be obtained. In FIG. 7, fringe scanning for high-precision measurement can be performed by moving the diffraction grating 16. In the example of FIG. 7, the diffraction grating 16 is disposed in the optical path between the optical system 13 to be tested and the pinhole plate 17 with an opening, but the diffraction grating 16 has the pinhole plate 12 and the opening. It may be arranged in the optical path between the pinhole plate 17 and may be arranged, for example, between the pinhole plate 12 and the test optical system 13. In the example of FIG. 7, two diffracted lights of the 0th-order diffracted light and the 1st-order diffracted light by the diffraction grating 16 are used. However, this diffracted light is not limited to two. It is not limited to combinations.

第２の実施形態の干渉計では、以上において説明した原理のもとで被検光学系の波面収差の測定を行うものであり、その構成を図８に示す。なお、図８においては、図６及び図７と同じ機能を有する部材には同じ符号を付してある。   The interferometer of the second embodiment measures the wavefront aberration of the optical system under test based on the principle described above, and its configuration is shown in FIG. In FIG. 8, members having the same functions as those in FIGS. 6 and 7 are given the same reference numerals.

上記図６及び図７に示した干渉計では、被検光学系１３像面上のある1点の収差のみしか測れない。光学系の収差を正確に知るには複数の像点での計測が必要である。図６及び図７において、複数の像点での計測をするためには、ピンホール１２と、ピンホール付半透膜１４またはピンホール板１７とを所定の位置まで移動させて計測を行うことが考えられる。この場合、ピンホールが非常に小さいため、ピンホールを移動させる移動機構が振動の影響を受け、特に結像面側のピンホールにおいて安定して光を通過させることができない恐れがあり、測定が非常に困難になる恐れがある。また、ピンホールを移動させた場合には、ピンホールの開口部の位置を精度良く計測することが困難になり、特に結像点の位置の収差、すなわちディストーション計測の精度が十分でなくなる恐れがある。   The interferometer shown in FIGS. 6 and 7 can measure only one aberration on the image plane of the optical system 13 to be tested. Measurement at a plurality of image points is necessary to accurately know the aberration of the optical system. 6 and 7, in order to perform measurement at a plurality of image points, measurement is performed by moving the pinhole 12, the semipermeable membrane with pinhole 14 or the pinhole plate 17 to a predetermined position. Can be considered. In this case, since the pinhole is very small, the moving mechanism that moves the pinhole is affected by vibration, and in particular, there is a possibility that light cannot be stably passed through the pinhole on the imaging surface side. It can be very difficult. In addition, when the pinhole is moved, it is difficult to accurately measure the position of the opening of the pinhole, and in particular, the aberration at the position of the imaging point, that is, the accuracy of distortion measurement may not be sufficient. is there.

そこで、図８に示す第２の実施形態では、ピンホールを２次元的に配列してなるピンホールアレイ板２５を用いた。   Therefore, in the second embodiment shown in FIG. 8, a pinhole array plate 25 in which pinholes are two-dimensionally arranged is used.

図８において、ＳＯＲ（Synchrotron Orbital Radiation：シンクロトロン放射光）のアンデュレータ(undulator)からの光は、不図示の分光機を通過して１３ｎｍ前後の波長を持つ準単色光１１となり、集光ミラー３５で集光された後、ピンホールアレイ板２５に入射する。なお、図８の例では、図６及び図７に示した波面収差測定機とは異なり、被検光学系１３の像面側から光を入射させる構成としているが、その理由については後述する。   In FIG. 8, light from an undulator of SOR (Synchrotron Orbital Radiation) passes through a spectroscope (not shown) to become quasi-monochromatic light 11 having a wavelength of about 13 nm, and is a condensing mirror. After being condensed at 35, it is incident on the pinhole array plate 25. In the example of FIG. 8, unlike the wavefront aberration measuring machine shown in FIGS. 6 and 7, the light is incident from the image plane side of the optical system 13 to be tested. The reason will be described later.

ピンホールアレイ板２５は、図９（Ａ）に示す通り、被検光学系１３の入射側開口数（像側開口数）ＮＡから決まるエアリーディスクのサイズ（０．６λ／ＮＡ，λ：準単色光１１の波長）よりも十分に小さい大きさの開口からなるピンホール２５ａをマトリックス状に配列してなる。このピンホール２５ａの位置が、測定したい被検光学系１３の像点位置に対応している。   As shown in FIG. 9A, the pinhole array plate 25 has an Airy disk size (0.6λ / NA, λ: quasi-monochromatic) determined from the incident-side numerical aperture (image-side numerical aperture) NA of the optical system 13 to be tested. Pinholes 25a each having an opening sufficiently smaller than the wavelength of the light 11 are arranged in a matrix. The position of the pinhole 25a corresponds to the image point position of the optical system 13 to be measured.

そして、図８に戻って、集光ミラー３５は、被検光学系１３の像面内方向に沿って移動可能なステージ３３上に設けられており、ステージ３３を移動させることにより、ピンホールアレイ板２５上の複数のピンホール２５ａのうちの一つを選択的に照明することができる。この照明されたピンホール２５ａが測定点に対応する。なお、ステージ３３の移動に伴い、準単色光１１の集光ミラー２５への入射位置を変更しておくことは言うまでもない。また、複数のピンホール２５ａのうちの一つではなく、複数個をまとめて照明しても良い。   Returning to FIG. 8, the condensing mirror 35 is provided on a stage 33 that can move along the in-image direction of the optical system 13 to be tested. By moving the stage 33, a pinhole array is provided. One of the plurality of pinholes 25a on the plate 25 can be selectively illuminated. This illuminated pinhole 25a corresponds to a measurement point. Needless to say, the incident position of the quasi-monochromatic light 11 on the condenser mirror 25 is changed as the stage 33 moves. Further, instead of one of the plurality of pinholes 25a, a plurality may be illuminated together.

さて、ピンホールアレイ板２５の被検光学系１３による結像位置には、図９（Ｂ）に示すような開口部付ピンホールアレイ板２６が配置されている。この開口部付ピンホールアレイ板２６は、ピンホールアレイ板２５の複数のピンホール２５ａのそれぞれの結像位置にマトリックス状に設けられた複数のピンホール２６ａと、この複数のピンホール２６ａから所定の間隔で隔てられてマトリックス状に設けられた複数の開口部２６ｂとを有する。ここで、複数のピンホール２６ａのそれぞれは、図７のピンホール１７ａと同様の機能を有しており、複数の開口部のそれぞれは、図７の開口部１７ｂと同様の機能を有している。   Now, a pinhole array plate 26 with an opening as shown in FIG. 9B is arranged at an image forming position of the pinhole array plate 25 by the optical system 13 to be tested. The pinhole array plate 26 with openings has a plurality of pinholes 26a provided in a matrix at the respective image forming positions of the plurality of pinholes 25a of the pinhole array plate 25, and a predetermined number of pinholes 26a. And a plurality of openings 26b provided in a matrix at intervals of. Here, each of the plurality of pinholes 26a has the same function as the pinhole 17a of FIG. 7, and each of the plurality of openings has the same function as the opening 17b of FIG. Yes.

照明されたピンホール２５ａからは、理想的球面波と見なせる波面を有する光が射出されて、被検光学系１３へ入射する。被検光学系１３からの光は、回折格子１６により回折され、０次回折光が開口部付ピンホールアレイ板２６の複数のピンホール２６ａのうち、照明されたピンホール２５ａに対応するピンホール２６ａに達し、１次回折光が開口部付ピンホールアレイ板２６の複数のピンホール２６ａのうち、照明されたピンホール２５ａに対応する開口部２６ｂに達する。そして、ピンホール２６ａを介した光と開口部２６ｂを介した光とは互いに干渉を起こす。   Light having a wavefront that can be regarded as an ideal spherical wave is emitted from the illuminated pinhole 25a and enters the optical system 13 to be tested. The light from the test optical system 13 is diffracted by the diffraction grating 16, and the 0th-order diffracted light is a pinhole 26a corresponding to the illuminated pinhole 25a among the plurality of pinholes 26a of the pinhole array plate 26 with openings. The first-order diffracted light reaches the opening 26b corresponding to the illuminated pinhole 25a among the plurality of pinholes 26a of the pinhole array plate 26 with the opening. The light passing through the pinhole 26a and the light passing through the opening 26b cause interference with each other.

さて、開口部付ピンホール板２６の射出側には、被検光学系１３の物体面内方向に沿って移動可能なステージ３４上に取り付けられたＣＣＤ１５が配置されている。このステージ３４は、上述のステージ３３と連動して移動するように構成されており、ＣＣＤ１５では、照明されたピンホール２５ａに対応するピンホール２６ａ及び開口部２６ｂのみを見込むことになる。従って、ＣＣＤ１５上には、照明されたピンホール２５ａに対応するピンホール２６ａ及び開口部２６ｂのみからの光による干渉縞が形成され、この干渉縞を解析することにより、照明されたピンホール２５ａの像面上位置における波面収差を求めることができる。   Now, on the exit side of the pinhole plate 26 with an opening, a CCD 15 mounted on a stage 34 that is movable along the in-plane direction of the optical system 13 to be tested is disposed. The stage 34 is configured to move in conjunction with the stage 33 described above, and the CCD 15 expects only the pinhole 26a and the opening 26b corresponding to the illuminated pinhole 25a. Therefore, an interference fringe is formed on the CCD 15 by light from only the pinhole 26a and the opening 26b corresponding to the illuminated pinhole 25a, and the interference fringe is analyzed to analyze the illumination of the illuminated pinhole 25a. The wavefront aberration at the position on the image plane can be obtained.

図８の実施形態では、第１のピンホール部材としてのピンホールアレイ板２５と、第２のピンホール部材としての開口部付ピンホールアレイ板２６とが被検光学系１３に対して固定された状態となっているため、測定の際にはステージ３３，３４の移動に起因する振動の影響を受けることがなく、安定した測定が可能となる。   In the embodiment of FIG. 8, a pinhole array plate 25 as a first pinhole member and a pinhole array plate 26 with an opening as a second pinhole member are fixed to the optical system 13 to be tested. Therefore, the measurement is not affected by vibration caused by the movement of the stages 33 and 34, and stable measurement is possible.

さて、ピンホールアレイ板２５は、ピンホールアレイ板２５を被検光学系１３の光軸方向に沿って微動可能にする垂直ステージ３６上に載置されており、ステージ３６は被検光学系１３を支持する架台に固定されている。また、開口部付ピンホールアレイ板２６は、被検光学系１３の物体面内方向に沿って微動可能なＸＹステージ３７上に載置されている。このＸＹステージ３７は、ピエゾを介して上記架台に取り付けられている。ここで、垂直ステージ３６によるピンホールアレイ板２５の移動によりフォーカス調整が達成でき、ＸＹステージ３７を移動させることにより、被検光学系にディストーションがある場合にピンホール２６ａの位置を合わせこむことができる。ここで、ＸＹステージ３７には測長干渉計などの微小変位センサが設けられており、この微小変位センサからの出力により被検光学系１３のディストーションを計測することが可能となる。なお、本例では、ピンホールアレイ板２５の複数のピンホール２５ａと開口部付ピンホールアレイ板２６の複数のピンホール２６ａとの位置は、予め座標測定機を用いて正確に測定している。   The pinhole array plate 25 is placed on a vertical stage 36 that allows the pinhole array plate 25 to be finely moved along the optical axis direction of the test optical system 13. It is fixed to the stand that supports The pinhole array plate 26 with an opening is placed on an XY stage 37 that can be finely moved along the object plane direction of the optical system 13 to be tested. The XY stage 37 is attached to the gantry via a piezo. Here, focus adjustment can be achieved by moving the pinhole array plate 25 by the vertical stage 36, and by moving the XY stage 37, the position of the pinhole 26a can be adjusted when there is distortion in the optical system under test. it can. Here, the XY stage 37 is provided with a minute displacement sensor such as a length measuring interferometer, and the distortion of the optical system 13 to be measured can be measured by the output from the minute displacement sensor. In this example, the positions of the plurality of pinholes 25a of the pinhole array plate 25 and the plurality of pinholes 26a of the pinhole array plate 26 with openings are accurately measured in advance using a coordinate measuring machine. .

また、図８の例では、ピンホール２６ａの位置を移動させているが、この移動ストロークは微小量であるため、精度良くピンホール２６ａの位置決めが可能である。さらに、図８の例では、被検光学系１３の物体面側においてピンホール２６ａを移動させる構成としているので、被検光学系１３が縮小倍率−１／βを有する場合には、被検光学系１３の像面側のピンホール２５ａを移動させる場合に比べて、｜−１／β｜倍だけピンホール２６ａ位置決め精度をゆるくすることができる。   In the example of FIG. 8, the position of the pinhole 26a is moved. However, since this moving stroke is a minute amount, the pinhole 26a can be positioned with high accuracy. Further, in the example of FIG. 8, since the pinhole 26a is moved on the object plane side of the test optical system 13, when the test optical system 13 has a reduction magnification of -1 / β, the test optical Compared with the case where the pinhole 25a on the image plane side of the system 13 is moved, the positioning accuracy of the pinhole 26a can be loosened by | −1 / β | times.

このように、図８の例では、ピンホール２５ａを移動させる構成ではなく、ピンホール２６ａの移動量も位置決め精度を保つことができる範囲であるので、安定した測定が達成でき、さらに結像点の位置の収差、すなわちディストーション計測の精度が十分とすることができる。   As described above, in the example of FIG. 8, the pinhole 25a is not configured to move, and the amount of movement of the pinhole 26a is within a range in which the positioning accuracy can be maintained. The accuracy of the aberration measurement, that is, distortion measurement can be sufficient.

なお、上記の例では、被検光学系１３の波面収差の測定点位置に対応する複数のピンホール２５ａをマトリックス状に配置したが、このピンホールの配置はマトリックス状には限られない。例えば、図１０に示すように被検光学系１３の視野（露光領域）１３Ａが円弧形状である場合には、被検光学系１３における同じ高さの物体高（像高）に沿って所定の間隔でピンホール２５０ａを配置し、さらに別の物体高（像高）に沿って所定の間隔でピンホール２５０ａを配置したピンホールアレイ板２５０を用いても良い。この場合、開口部付ピンホールアレイ板におけるピンホール及び開口部の配置も、ピンホール２５０ａに合わせておくことは言うまでもない。   In the above example, the plurality of pinholes 25a corresponding to the wavefront aberration measurement point positions of the test optical system 13 are arranged in a matrix. However, the arrangement of the pinholes is not limited to the matrix. For example, when the visual field (exposure area) 13A of the test optical system 13 has an arc shape as shown in FIG. 10, a predetermined height along the object height (image height) in the test optical system 13 is set. A pinhole array plate 250 may be used in which the pinholes 250a are arranged at intervals and the pinholes 250a are arranged at a predetermined interval along another object height (image height). In this case, it goes without saying that the arrangement of the pinholes and openings in the pinhole array plate with openings is also matched to the pinhole 250a.

また、図８の例では、回折格子１６が被検光学系１３と開口部付ピンホールアレイ板２６との間の光路中に配置されているが、回折格子１６はピンホールアレイ板１２と開口部付ピンホールアレイ板２６との間の光路中に配置されていれば良く、例えばピンホールアレイ板２５と被検光学系１３との間に配置されていても良い。また、図８の例では、回折格子１６による０次回折光と１次回折光との２つの回折光を用いているが、この回折光は２つには限られず、また０次と１次との組み合わせにも限られない。   In the example of FIG. 8, the diffraction grating 16 is disposed in the optical path between the optical system 13 to be tested and the pinhole array plate 26 with an opening, but the diffraction grating 16 has an opening with the pinhole array plate 12. It may be arranged in the optical path between the parted pinhole array plate 26 and may be arranged, for example, between the pinhole array plate 25 and the test optical system 13. In the example of FIG. 8, two diffracted lights of the 0th-order diffracted light and the 1st-order diffracted light by the diffraction grating 16 are used. However, this diffracted light is not limited to two. It is not limited to combinations.

［第３の実施形態］
次に、図１１を参照して、本発明の第３の実施形態にかかる波面収差測定機を説明する。第３の実施形態の波面収差測定機は、軟Ｘ線の露光波長を用いて投影光学系の波面収差を測定するものである。図１１においては、図６〜図１０に示した部材と同様の機能を有する部材には、同じ符号を付してある。 [Third Embodiment]
Next, a wavefront aberration measuring apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The wavefront aberration measuring machine of the third embodiment measures the wavefront aberration of the projection optical system using the exposure wavelength of soft X-rays. In FIG. 11, members having the same functions as those shown in FIGS. 6 to 10 are denoted by the same reference numerals.

図１１（Ａ）において、ＳＯＲ（Synchrotron Orbital Radiation：シンクロトロン放射光）のアンデュレータ(undulator)からの光は、不図示の分光機を通過して１３ｎｍ前後の波長を持つ準単色光１１となり、集光ミラーで集光された後、ピンホール１２に入射する。このピンホール１２は、被検光学系１３の入射側（ピンホール１２側）の開口数ＮＡから決まるエアリーディスクのサイズ（０．６λ／ＮＡ、λ：準単色光１１の波長）よりも十分に小さい大きさの開口を有している。従って、ピンホール１２からは、理想的球面波と見なせる波面を有する光が射出される。   In FIG. 11 (A), the light from the undulator of SOR (Synchrotron Orbital Radiation) becomes quasi-monochromatic light 11 having a wavelength of about 13 nm through a spectroscope (not shown). After being condensed by the condenser mirror, it enters the pinhole 12. The pinhole 12 is sufficiently larger than the size of the Airy disc (0.6λ / NA, λ: wavelength of the quasi-monochromatic light 11) determined from the numerical aperture NA on the incident side (pinhole 12 side) of the optical system 13 to be tested. It has a small opening. Accordingly, light having a wavefront that can be regarded as an ideal spherical wave is emitted from the pinhole 12.

第３の実施形態では、被検光学系１３の結像位置（被検光学系１３によってピンホール１２と共役になる位置）と被検光学系１３との間には、図１１（Ｂ）に示す如く複数の開口部２３ａを有するハルトマンプレート２３が配置されている。   In the third embodiment, between the image forming position of the test optical system 13 (a position conjugate with the pinhole 12 by the test optical system 13) and the test optical system 13, FIG. As shown, a Hartmann plate 23 having a plurality of openings 23a is arranged.

図１１（Ａ）に戻って、被検光学系１３から射出されるピンホール１２からの光束は、ハルトマンプレート２３の複数の開口部２３ａにより、この開口部２３ａの数と同数の光線群となり、結像位置へ向かう。この光線群は結像位置で一度集光された後、広がった状態でＣＣＤ１５に達する。このハルトマンプレート２３中の複数の開口部２３ａを介した光線群は、被検光学系１３の瞳面を複数の区画に分割した際の各区画を通過する光線に対応するため、ＣＣＤ１５上において各光線（光線群）の到達する位置を検出すれば、被検光学系１３の横収差を求めることができ、この横収差より被検光学系１３の波面収差を算出できる。   Returning to FIG. 11 (A), the light flux from the pinhole 12 emitted from the optical system 13 to be tested becomes a light beam group having the same number as the number of the openings 23a by the plurality of openings 23a of the Hartmann plate 23. Head to the imaging position. This light beam is once condensed at the image forming position and then reaches the CCD 15 in a spread state. A group of light rays through the plurality of openings 23a in the Hartmann plate 23 corresponds to light rays that pass through each section when the pupil plane of the test optical system 13 is divided into a plurality of sections. If the position where the light beam (light beam group) reaches is detected, the lateral aberration of the test optical system 13 can be obtained, and the wavefront aberration of the test optical system 13 can be calculated from this lateral aberration.

なお、ハルトマンプレート２３上に設けられる複数の開口部２３ａの配置は、図１１（Ｂ）の例ではマトリックス状としているが、この配置には限られない。また、図１１の例では、ハルトマンプレート２３を被検光学系１３と、被検光学系１３の結像位置との間に配置しているが、このハルトマンプレート２３の位置は、ピンホール板１２と被検光学系１３による結像位置との間であれば良く、例えばピンホール板１２と被検光学系１３との間の光路中であっても良い。   In addition, although the arrangement | positioning of the several opening part 23a provided on the Hartmann plate 23 is made into the matrix form in the example of FIG. 11 (B), it is not restricted to this arrangement | positioning. In the example of FIG. 11, the Hartmann plate 23 is arranged between the test optical system 13 and the imaging position of the test optical system 13. The position of the Hartmann plate 23 is the pinhole plate 12. Between the pinhole plate 12 and the test optical system 13, for example.

［第４の実施形態］
次に、図１２を参照して、本発明の第４の実施形態にかかる波面収差測定機を説明する。上述の第２及び第３の実施形態では、ＳＯＲのアンデュレータ(undulator)を光源とする波面収差測定機であったが、ＳＯＲのアンデュレータを光源とすると精度は極めて高くできるが、装置自体の大きさが巨大となり過ぎ、一般の工場で利用することが非常に困難になる。以下の第４の実施形態では、ＳＯＲのアンデュレータに代えて、レーザプラズマＸ線源（ＬＰＸ）を光源として用いる。レーザプラズマＸ線源（ＬＰＸ）とは、ターゲットに強力なパルスレーザを集光したときに、ターゲットから高温度のプラズマが発生し、このプラズマに含まれるＸ線を利用するものである。本実施形態では、このレーザプラズマＸ線源からの放射光を分光器で分光して所定波長（例えば１３ｎｍ）の光のみを取りだし、これを波面収差測定機の光源として用いている。 [Fourth Embodiment]
Next, a wavefront aberration measuring machine according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the second and third embodiments described above, the wavefront aberration measuring machine uses a SOR undulator as a light source. However, if the SOR undulator is used as a light source, the accuracy can be extremely high. The size becomes too large, making it very difficult to use in ordinary factories. In the following fourth embodiment, a laser plasma X-ray source (LPX) is used as a light source instead of the SOR undulator. A laser plasma X-ray source (LPX) generates high-temperature plasma from a target when a powerful pulse laser is focused on the target, and uses X-rays contained in the plasma. In the present embodiment, the radiated light from the laser plasma X-ray source is dispersed with a spectroscope to extract only light having a predetermined wavelength (for example, 13 nm), and this is used as the light source of the wavefront aberration measuring machine.

このレーザプラズマＸ線源（ＬＰＸ）の輝度は、ＳＯＲのアンデュレータ(undulator)と比較して桁違いに小さいため、第４の実施形態では、上記第２及び第３実施例における１つの開口部からなるピンホールを、複数の開口部が微小領域に集積されたピンホール群に置き換えている。   Since the luminance of the laser plasma X-ray source (LPX) is orders of magnitude smaller than that of the SOR undulator, the fourth embodiment has one aperture in the second and third examples. The pinhole made of is replaced with a pinhole group in which a plurality of openings are integrated in a minute region.

図１２（Ａ）において、レーザ光源１８は、赤外域〜可視域の波長のパルスレーザ光を供給し、例えば半導体レーザ励起によるＹＡＧレーザやエキシマレーザなどを適用できる。このレーザ光は集光光学系によりターゲット１９上で集光する。このターゲット１９は、高照度のレーザ光を受けて高温になりプラズマ状態に励起され、低ポテンシャル状態へ遷移する際にＸ線２０を放出する。このＸ線２０が図示無き分光器を通過することにより、１３ｎｍの準単色光のみが取り出され、集光ミラーを介して、ピンホール部材２１上のピンホール群を照射する。   In FIG. 12A, a laser light source 18 supplies pulse laser light having a wavelength in the infrared region to the visible region, and for example, a YAG laser or an excimer laser by semiconductor laser excitation can be applied. This laser beam is condensed on the target 19 by a condensing optical system. The target 19 receives a high-intensity laser beam, becomes high temperature, is excited into a plasma state, and emits X-rays 20 when transitioning to a low potential state. When the X-ray 20 passes through a spectroscope (not shown), only 13 nm quasi-monochromatic light is extracted and irradiates a pinhole group on the pinhole member 21 through a condenser mirror.

ここで、ピンホール部材２１は、図１２（Ｂ）に示すように、被検光学系１３の測定点位置の微小領域に複数の微小開口部からなるピンホール群２１ａを有している。図１２（Ｂ）ではピンホール群２１ａとして４つの微小開口部のみを有するものを図示しているが、実際のピンホール群２１ａは、１００個以上の微小開口部から構成される。これらの微小開口部の大きさは、被検光学系１３の入射側（ピンホール部材２１側）の開口数ＮＡから決まるエアリーディスクのサイズ（０．６λ／ＮＡ、λ：準単色光１１の波長）よりも十分に小さい大きさとなっている。また、図１２（Ｂ）の例では、複数のピンホール群２１ａがピンホール部材２１上に形成されているが、このピンホール群２１ａの形成される位置は、被検光学系の測定したい物体上の位置に応じて決定すれば良い。   Here, as shown in FIG. 12B, the pinhole member 21 has a pinhole group 21a composed of a plurality of minute openings in a minute region at the measurement point position of the optical system 13 to be measured. Although FIG. 12B illustrates the pinhole group 21a having only four minute openings, the actual pinhole group 21a includes 100 or more minute openings. The size of these minute openings is the size of the Airy disk (0.6λ / NA, λ: wavelength of the quasi-monochromatic light 11) determined by the numerical aperture NA on the incident side (pinhole member 21 side) of the optical system 13 to be tested. ) Is sufficiently smaller than. In the example of FIG. 12B, a plurality of pinhole groups 21a are formed on the pinhole member 21, and the positions where the pinhole groups 21a are formed are objects to be measured by the optical system to be measured. What is necessary is just to determine according to an upper position.

図１２（Ａ）に戻って、ピンホール部材２１上の一つのピンホール群２１ａの領域全体が準単色光により照明される。この照明されたピンホール群２１ａの多数の微小開口部からは、複数の理想的球面波が発生する。これら複数の理想的球面波は、被検光学系１３を通過した後、被検光学系１３に関するピンホール部材２１と共役な位置である結像位置へ向かって集光する。   Returning to FIG. 12A, the entire region of one pinhole group 21a on the pinhole member 21 is illuminated with quasi-monochromatic light. A plurality of ideal spherical waves are generated from a large number of minute openings of the illuminated pinhole group 21a. The plurality of ideal spherical waves pass through the test optical system 13 and then converge toward an imaging position that is a position conjugate with the pinhole member 21 related to the test optical system 13.

なお、図１２では不図示ではあるが、本実施形態では、上述の第２の実施形態と同様に、ピンホール部材２１上の複数のピンホール群２１ａのうちの１つが選択的に照明される。   Although not shown in FIG. 12, in the present embodiment, one of the plurality of pinhole groups 21a on the pinhole member 21 is selectively illuminated as in the second embodiment described above. .

さて、図１２の例では、被検光学系１３と結像位置との間に回折格子１６が配置されており、被検光学系１３から射出されて回折格子１６を通過する光は、この回折格子１６により回折されて、ピンホール部材２２へ向かう。   In the example of FIG. 12, a diffraction grating 16 is arranged between the test optical system 13 and the imaging position, and light emitted from the test optical system 13 and passing through the diffraction grating 16 is diffracted by this diffraction grating 16. It is diffracted by the grating 16 and travels toward the pinhole member 22.

図１２（Ｃ）はピンホール部材２２の構成を示す図であり、ピンホール部材２２は、ピンホール部材２１上の複数のピンホール群２１ａのそれぞれが有する微小開口部に一対一対応で設けられた複数の微小開口部からなるピンホール群２２ａと、複数のピンホール群２１ａに対して一対一対応で設けられた複数の開口部２２ｂとを有している。すなわち、複数の微小開口部からなる１つのピンホール群２１ａに対して１つの開口部２２ｂが対応している。   FIG. 12C is a diagram showing the configuration of the pinhole member 22, and the pinhole member 22 is provided in a one-to-one correspondence with the minute openings of each of the plurality of pinhole groups 21 a on the pinhole member 21. In addition, a pinhole group 22a composed of a plurality of minute openings and a plurality of openings 22b provided in a one-to-one correspondence with the plurality of pinhole groups 21a. That is, one opening 22b corresponds to one pinhole group 21a composed of a plurality of minute openings.

このとき、複数のピンホール群２１ａと複数の開口部２２ｂとは、ピンホール部材２２が被検光学系１３の結像位置に配置されている場合に、回折格子１６を経た０次回折光の光路にピンホール群２２ａが位置し、かつ回折格子１６を経た１次回折光の光路に開口部２２ｂが位置するような位置関係となっている。   At this time, the plurality of pinhole groups 21 a and the plurality of openings 22 b are configured such that the optical path of the 0th-order diffracted light that has passed through the diffraction grating 16 when the pinhole member 22 is disposed at the imaging position of the optical system 13 to be tested. The pinhole group 22a is located at the same position, and the opening 22b is located in the optical path of the first-order diffracted light that has passed through the diffraction grating 16.

従って、複数のピンホール群２１ａのうちの照明されたピンホール群２１ａからの理想的球面波群は、被検光学系１３を経た後、回折格子１６にて回折される。この回折光のうち、０次回折光は、ピンホール部材２２上の複数のピンホール群２２ａのうち、照明されたピンホール群２１ａに対応するピンホール２２ａに達する。また、１次回折光は、ピンホール部材２２上の複数の開口部２２ｂのうち、照明されたピンホール群２１ａに対応する開口部２２ｂに達する。これらの０次及び１次回折光は、被検光学系１３の波面収差に応じた形状の波面を有するが、ピンホール群２２ａを通過する０次回折光は、このピンホール群２２ａにて回折されて第２の理想的球面波群に変換される。また、開口部２２ｂを通過する１次回折光は、開口部２２ｂによる回折の影響を受けることなしに開口部２２ｂから射出される。これらの第２の理想的球面波群と開口部２２ｂからの光とは互いに干渉を起こす。   Therefore, an ideal spherical wave group from the illuminated pinhole group 21a among the plurality of pinhole groups 21a is diffracted by the diffraction grating 16 after passing through the test optical system 13. Of this diffracted light, the 0th-order diffracted light reaches the pinhole 22 a corresponding to the illuminated pinhole group 21 a among the plurality of pinhole groups 22 a on the pinhole member 22. The first-order diffracted light reaches the opening 22b corresponding to the illuminated pinhole group 21a among the plurality of openings 22b on the pinhole member 22. These 0th-order and 1st-order diffracted lights have a wavefront having a shape corresponding to the wavefront aberration of the optical system 13 under test. The 0th-order diffracted light passing through the pinhole group 22a is diffracted by the pinhole group 22a. The second ideal spherical wave group is converted. In addition, the first-order diffracted light that passes through the opening 22b is emitted from the opening 22b without being affected by diffraction by the opening 22b. These second ideal spherical wave group and the light from the opening 22b interfere with each other.

従って、ピンホール部材２２の射出側（被検光学系１３と反対側）に配置されているＣＣＤ１５の撮像面上には、ピンホール群２２ａからの理想的球面波群と、開口部２２ｂからの波面とが干渉することによる干渉縞が形成される。ここで、ＣＣＤ１５の撮像面上の干渉縞は、被検光学系１３を経た波面の理想的球面波からのずれに応じた形状となり、前述の例と同様に、この干渉縞を解析することにより被検光学系１３の波面収差を求めることができる。   Therefore, an ideal spherical wave group from the pinhole group 22a and an opening 22b are formed on the imaging surface of the CCD 15 arranged on the exit side of the pinhole member 22 (on the side opposite to the optical system 13 to be tested). Interference fringes due to interference with the wavefront are formed. Here, the interference fringes on the imaging surface of the CCD 15 have a shape corresponding to the deviation of the wavefront passing through the test optical system 13 from the ideal spherical wave, and by analyzing the interference fringes in the same manner as in the above example. The wavefront aberration of the test optical system 13 can be obtained.

なお、図１２（Ａ）では不図示ではあるが、上述の第２の実施形態と同様に、選択的に照明されたピンホール群２１ａに対応しているピンホール群２２ａ及び開口部２２ｂからの光を受光できるように、ＣＣＤ１５は、被検光学系１３の像面内方向に沿って移動可能に構成されている。これにより、被検光学系の物体面（像面）内の複数の測定点における波面収差を測定することができる。   Although not shown in FIG. 12A, as in the second embodiment described above, from the pinhole group 22a and the opening 22b corresponding to the selectively illuminated pinhole group 21a. The CCD 15 is configured to be movable along the image plane direction of the test optical system 13 so that light can be received. Thereby, it is possible to measure wavefront aberrations at a plurality of measurement points in the object plane (image plane) of the test optical system.

以上の通り、第４の実施形態によれば、一般の工場でも使える波面収差測定機を提供することができる。   As described above, according to the fourth embodiment, it is possible to provide a wavefront aberration measuring machine that can be used in general factories.

なお、図１２の例では、回折格子１６が被検光学系１３とピンホール部材２２との間の光路中に配置されているが、回折格子１６はピンホール部材２１とピンホール部材２２との間の光路中に配置されていれば良く、例えばピンホール部材２１と被検光学系１３との間に配置されていても良い。また、図１２の例では、回折格子１６による０次回折光と１次回折光との２つの回折光を用いているが、この回折光は２つには限られず、また０次と１次との組み合わせにも限られない。   In the example of FIG. 12, the diffraction grating 16 is disposed in the optical path between the optical system 13 to be tested and the pinhole member 22, but the diffraction grating 16 is formed between the pinhole member 21 and the pinhole member 22. For example, it may be disposed between the pinhole member 21 and the test optical system 13. In the example of FIG. 12, two diffracted lights of the 0th-order diffracted light and the 1st-order diffracted light by the diffraction grating 16 are used, but this diffracted light is not limited to two, and the 0th-order and 1st-order diffracted lights It is not limited to combinations.

［第５の実施形態］
以上説明した第４の実施形態では、ピンホール群２１ａ，２２ａとして、所定の微小領域内に多数の微小開口を設けたものを用いたが、その代わりに、例えば図１３（Ａ）に示すように、多数の微小開口を所定の１次元方向に配列してなるピンホール群２１０ａを用いても良い。この場合、被検光学系１３の物体面（像面）内の複数の測定点に対応するため、ピンホール部材２１０はマトリックス状に配列された複数のピンホール群２１０ａを備える。図１３（Ａ）ではピンホール群２１０ａとして４つの微小開口部のみを有するものを図示しているが、実際のピンホール群２１０ａは、１００個以上の微小開口部から構成される。これらの微小開口部の大きさは、被検光学系１３の入射側（ピンホール部材２１０側）の開口数ＮＡから決まるエアリーディスクのサイズ（０．６λ／ＮＡ、λ：準単色光１１の波長）よりも十分に小さい大きさとなっている。 [Fifth Embodiment]
In the fourth embodiment described above, the pinhole groups 21a and 22a are provided with a large number of minute openings in a predetermined minute region. Instead, for example, as shown in FIG. In addition, a pinhole group 210a in which a large number of minute openings are arranged in a predetermined one-dimensional direction may be used. In this case, in order to correspond to a plurality of measurement points in the object plane (image plane) of the test optical system 13, the pinhole member 210 includes a plurality of pinhole groups 210a arranged in a matrix. Although FIG. 13A illustrates the pinhole group 210a having only four minute openings, the actual pinhole group 210a includes 100 or more minute openings. The size of these minute apertures is the size of the Airy disk (0.6λ / NA, λ: wavelength of the quasi-monochromatic light 11) determined by the numerical aperture NA on the incident side (pinhole member 210 side) of the optical system 13 to be tested. ) Is sufficiently smaller than.

このピンホール部材２１０をピンホール部材２１の代わりに用いる場合には、ピンホール部材２２の代わりに、図１３（Ｂ）に示すピンホール部材２２０を用いる。このピンホール部材２２０は、ピンホール部材２１０上の複数のピンホール群２１０ａのそれぞれが有する微小開口部に一対一対応で設けられた複数の微小開口部からなるピンホール２２０ａと、複数のピンホール群２１０ａに対して一対一対応で設けられた複数の開口部２２０ｂとを有している。ここで、複数のピンホール群２２０ａのそれぞれは、所定の１次元方向に沿って配列された多数の微小開口からなる。また、複数の微小開口部からなる１つのピンホール群２１ａに対して１つの開口部２２ｂが対応している。   When this pinhole member 210 is used instead of the pinhole member 21, a pinhole member 220 shown in FIG. 13B is used instead of the pinhole member 22. This pinhole member 220 includes a plurality of pinholes 220a each having a plurality of minute openings provided in a one-to-one correspondence with the minute openings included in each of the plurality of pinhole groups 210a on the pinhole member 210, and a plurality of pinholes. And a plurality of openings 220b provided in one-to-one correspondence with the group 210a. Here, each of the plurality of pinhole groups 220a includes a large number of minute openings arranged along a predetermined one-dimensional direction. Further, one opening 22b corresponds to one pinhole group 21a composed of a plurality of minute openings.

このように、ピンホール群を所定の１次元方向に沿って配列した複数の微小開口から構成すると、これら複数の微小開口の間で光が混入することに起因するノイズを減らすことが可能であり、さらなる測定精度の向上を図ることができる。   As described above, when the pinhole group is composed of a plurality of minute openings arranged along a predetermined one-dimensional direction, it is possible to reduce noise caused by light mixing between the plurality of minute openings. Further improvement in measurement accuracy can be achieved.

なお、所定の１次元方向に沿って配列した複数の微小開口の配列ピッチは、被検光学系１３のピンホール部材２１０側の開口数により定まるエアリーディスクの半径の１０倍〜２５倍とすることが好ましく、１６倍〜２０倍程度であることがさらに好ましい。   The arrangement pitch of the plurality of minute openings arranged along a predetermined one-dimensional direction is 10 to 25 times the radius of the Airy disk determined by the numerical aperture on the pinhole member 210 side of the optical system 13 to be tested. It is more preferable that it is about 16 to 20 times.

［第６の実施形態］
上述の第４の実施形態におけるピンホール群２１ａ，２２ａの代わりに、スリット形状の開口部を用いることが可能である。図１４（Ａ），（Ｂ）は、複数のスリット形状の開口部を備えたスリット部材を示す図である。 [Sixth Embodiment]
Instead of the pinhole groups 21a and 22a in the fourth embodiment described above, slit-shaped openings can be used. 14A and 14B are views showing a slit member provided with a plurality of slit-shaped openings.

図１４（Ａ）において、スリット部材２１１は、被検光学系１３の物体面（像面）内の複数の測定点に対応するため、マトリックス状に配列された複数のスリット形状の開口部２１１ａを備えている。ここで、本実施形態でいうスリット形状とは、所定の１次元方向に延びた形状を指し、全体の形は矩形状には限られない。また、スリット形状の開口部２１１ａの短手方向の幅は、被検光学系１３の入射側（ピンホール部材２１０側）の開口数ＮＡから決まるエアリーディスクのサイズ（０．６λ／ＮＡ、λ：準単色光１１の波長）よりも十分に小さい大きさとなっている。従って、スリット形状の開口部２１１ａが照明されると、ここからは短手方向に沿った断面方向では理想的な球面波（理想的１次元球面波）が射出されることになる。   In FIG. 14A, the slit member 211 has a plurality of slit-shaped openings 211a arranged in a matrix so as to correspond to a plurality of measurement points in the object plane (image plane) of the optical system 13 to be tested. I have. Here, the slit shape in the present embodiment refers to a shape extending in a predetermined one-dimensional direction, and the overall shape is not limited to a rectangular shape. The width in the short direction of the slit-shaped opening 211a is the size of the Airy disc (0.6λ / NA, λ: determined by the numerical aperture NA on the incident side (pinhole member 210 side) of the optical system 13 to be measured. The wavelength is sufficiently smaller than the wavelength of the quasi-monochromatic light 11. Therefore, when the slit-shaped opening 211a is illuminated, an ideal spherical wave (ideal one-dimensional spherical wave) is emitted from the cross-sectional direction along the short direction.

このスリット部材２１１をピンホール部材２１の代わりに用いる場合には、ピンホール部材２２の代わりに、図１４（Ｂ）に示すスリット部材２２１を用いる。このスリット部材２２１は、スリット部材２１１上の複数のスリット形状の開口部２１１ａに一対一対応で設けられた複数のスリット形状の開口部２２１ａと、スリット部材２１１上の複数のスリット形状の開口部２１１ａに一対一対応で設けられた複数の開口部２２１ｂとから構成される。   When this slit member 211 is used instead of the pinhole member 21, a slit member 221 shown in FIG. 14B is used instead of the pinhole member 22. The slit member 221 includes a plurality of slit-shaped openings 221 a provided in a one-to-one correspondence with the plurality of slit-shaped openings 211 a on the slit member 211, and a plurality of slit-shaped openings 211 a on the slit member 211. And a plurality of openings 221b provided in a one-to-one correspondence.

これらのスリット部材２１１，２２１を、図１２の第４の実施形態の波面収差測定機に組み込んだ場合の動作につき以下に説明する。   The operation when these slit members 211 and 221 are incorporated in the wavefront aberration measuring machine of the fourth embodiment shown in FIG. 12 will be described below.

まず、レーザプラズマＸ線源からの光により複数のスリット形状の開口部２１１ａのうち、所望の測定点に対応する１つのスリット形状の開口部２１１ａを照明する。この照明されたスリット形状の開口部２１１ａからは、スリット短手方向において理想的１次元球面波が発生する。この理想的１次元球面波は被検光学系１３を通過して、回折格子１６にて回折され、０次回折光がスリット部材２２１のスリット形状の開口部２２１ａへ達し、１次回折光がスリット部材２２１の開口部２２１ｂへ達する。   First, among the plurality of slit-shaped openings 211a, one slit-shaped opening 211a corresponding to a desired measurement point is illuminated by light from the laser plasma X-ray source. From the illuminated slit-shaped opening 211a, an ideal one-dimensional spherical wave is generated in the slit short direction. The ideal one-dimensional spherical wave passes through the test optical system 13 and is diffracted by the diffraction grating 16, so that the zero-order diffracted light reaches the slit-shaped opening 221 a of the slit member 221, and the first-order diffracted light is slit member 221. To the opening 221b.

ここで、スリット形状の開口部２２１ａからは、スリット短手方向において理想的１次元球面波が生じ、開口部２２１ｂを被検光学系１３の波面収差に応じた形状の波面が通過する。これらの理想的１次元球面波と開口部からの波面とが互いに干渉してＣＣＤ１５上に干渉縞を形成する。この干渉縞を解析することにより被検光学系１３の波面収差を測定することができる。なお、この第６の実施形態においては、スリット長手方向に沿った測定精度が落ちる可能性があるが、この場合にはスリット部材２１１、２２１と被検光学系１３とを相対的に回転可能であるように設けるか、長手方向が互いに異なる複数のスリット形状の開口部を、図１４のスリット形状の開口部２１１ａ，２２１ａの代わりに設ければ良い。   Here, an ideal one-dimensional spherical wave is generated from the slit-shaped opening 221a in the slit short direction, and a wavefront having a shape corresponding to the wavefront aberration of the optical system 13 to be tested passes through the opening 221b. These ideal one-dimensional spherical waves and the wavefront from the opening interfere with each other to form interference fringes on the CCD 15. By analyzing the interference fringes, the wavefront aberration of the test optical system 13 can be measured. In the sixth embodiment, the measurement accuracy along the longitudinal direction of the slit may be reduced. In this case, the slit members 211 and 221 and the test optical system 13 can be relatively rotated. A plurality of slit-shaped openings having different longitudinal directions may be provided instead of the slit-shaped openings 211a and 221a in FIG.

このように、スリット形状の開口部を用いることにより、１つの微小開口を持つピンホールや複数の微小開口からなるピンホール群を用いる場合よりも、さらに光量を向上させることが可能となる。この構成は、シアリング干渉計に相当する。   As described above, by using the slit-shaped opening, the amount of light can be further improved as compared with the case of using a pinhole having one minute opening or a pinhole group including a plurality of minute openings. This configuration corresponds to a shearing interferometer.

ここで、図１４のスリット部材２２１は、回折格子１６による回折光のうち、０次回折光と１次回折光との２つの回折光を用いているが、０次と１次との組み合わせには限られない。   Here, the slit member 221 in FIG. 14 uses two diffracted lights of the 0th-order diffracted light and the 1st-order diffracted light among the diffracted lights by the diffraction grating 16, but is limited to the combination of the 0th-order and the first-order. I can't.

［第７の実施形態］
図１５に示す第７の実施形態にかかる波面収差測定機は、上述の図１１の第３の実施形態の光源を、ＳＯＲ（Synchrotron Orbital Radiation：シンクロトロン放射光）のアンデュレータ(undulator)に代えて、レーザプラズマＸ線源を用いた変形例である。 [Seventh Embodiment]
In the wavefront aberration measuring apparatus according to the seventh embodiment shown in FIG. 15, the light source of the third embodiment shown in FIG. 11 is replaced with an SOR (Synchrotron Orbital Radiation) undulator. This is a modification using a laser plasma X-ray source.

図１５において、レーザ光源１８は、赤外域〜可視域の波長のパルスレーザ光を供給し、例えば半導体レーザ励起によるＹＡＧレーザやエキシマレーザなどを適用できる。このレーザ光は集光光学系によりターゲット１９上で集光する。このターゲット１９は、高照度のレーザ光を受けて高温になりプラズマ状態に励起され、低ポテンシャル状態へ遷移する際にＸ線２０を放出する。このＸ線２０が図示無き分光器を通過することにより、１３ｎｍの準単色光のみが取り出され、集光ミラーを介して、ピンホール部材２４を照射する。   In FIG. 15, a laser light source 18 supplies pulsed laser light having a wavelength in the infrared region to the visible region, and for example, a YAG laser or excimer laser by semiconductor laser excitation can be applied. This laser beam is condensed on the target 19 by a condensing optical system. The target 19 receives a high-intensity laser beam, becomes high temperature, is excited into a plasma state, and emits X-rays 20 when transitioning to a low potential state. When the X-ray 20 passes through a spectroscope (not shown), only 13 nm quasi-monochromatic light is extracted, and irradiates the pinhole member 24 via a condenser mirror.

このピンホール部材２４は、被検光学系１３の入射側（ピンホール部材２４側）の開口数ＮＡから決まるエアリーディスクの直径（０．６λ／ＮＡ、λ：準単色光の波長）よりも十分に大きい（１０倍以上）開口を有している。ここで、ピンホール部材２４の開口を、被検光学系１３の物体面内方向において均一な光量で、かつピンホール部材２４の開口へ入射する光束の光束断面方向内において均一な光量で照明することができれば、前述の実施形態のように開口の大きさをエアリーディスクよりも十分に小さくする必要はない。   This pinhole member 24 is sufficiently larger than the diameter (0.6λ / NA, λ: wavelength of quasi-monochromatic light) of the Airy disk determined from the numerical aperture NA on the incident side (pinhole member 24 side) of the optical system 13 to be tested. Have a large (more than 10 times) opening. Here, the opening of the pinhole member 24 is illuminated with a uniform amount of light in the object plane direction of the test optical system 13 and with a uniform amount of light within the cross-sectional direction of the light beam incident on the opening of the pinhole member 24. If possible, it is not necessary to make the size of the opening sufficiently smaller than the Airy disk as in the above-described embodiment.

本実施形態では、被検光学系１３の物体面内方向において均一な光量で、かつピンホール部材２４の開口へ入射する光束の断面方向内において均一な光量で照明しているため、このような大きな開口のピンホールを用いることができる。   In the present embodiment, the illumination is performed with a uniform light amount in the in-object direction of the optical system 13 to be measured and with a uniform light amount in the cross-sectional direction of the light beam incident on the opening of the pinhole member 24. A large opening pinhole can be used.

この第７の実施形態においてもピンホール部材２４の開口からは、理想的球面波と見なせる波面を有する光が射出される。   Also in the seventh embodiment, light having a wavefront that can be regarded as an ideal spherical wave is emitted from the opening of the pinhole member 24.

第７の実施形態では、前述の第３の実施形態と同様に、被検光学系１３の結像位置（被検光学系１３によってピンホール１２と共役になる位置）と被検光学系１３との間には、複数の開口部を有するハルトマンプレート２３が配置されている。   In the seventh embodiment, as in the third embodiment described above, the imaging position of the test optical system 13 (the position conjugate with the pinhole 12 by the test optical system 13), the test optical system 13, and A Hartmann plate 23 having a plurality of openings is disposed between the two.

被検光学系１３から射出されるピンホール部材２４の開口からの光束は、ハルトマンプレート２３の複数の開口部により、この開口部の数と同数の光線群となり、結像位置へ向かう。この光線群は結像位置で一度集光された後、広がった状態でＣＣＤ１５に達する。このハルトマンプレート２３中の複数の開口部を介した光線群は、被検光学系１３の瞳面を複数の区画に分割した際の各区画を通過する光線に対応するため、ＣＣＤ１５上において各光線（光線群）の到達する位置を検出すれば、被検光学系１３の横収差を求めることができ、この横収差より被検光学系１３の波面収差を算出できる。   The light beam emitted from the opening of the pinhole member 24 emitted from the test optical system 13 becomes a light beam group having the same number as the number of openings by the plurality of openings of the Hartmann plate 23 and travels toward the imaging position. This light beam is once condensed at the image forming position and then reaches the CCD 15 in a spread state. A group of light rays through the plurality of openings in the Hartmann plate 23 corresponds to light rays that pass through each section when the pupil plane of the test optical system 13 is divided into a plurality of sections. If the position where the (ray group) reaches is detected, the lateral aberration of the test optical system 13 can be obtained, and the wavefront aberration of the test optical system 13 can be calculated from this lateral aberration.

［第８の実施形態］
以上説明した実施の形態では、光源として軟Ｘ線の波長域を供給するものを用いたが、通常の工場での光学系の組み立て調整の際には、Ｘ線源では無く通常のレーザ光源を用いるのが便利である。 [Eighth Embodiment]
In the above-described embodiment, a light source that supplies a soft X-ray wavelength region is used as a light source. However, when adjusting and assembling an optical system in a normal factory, a normal laser light source is used instead of an X-ray source. It is convenient to use.

以下、第８の実施形態として、レーザ光源を用いた波面収差測定機について図１６〜図１９を参照して説明する。ここで、図１６は、第８の実施形態の原理を説明するための図である。   Hereinafter, as an eighth embodiment, a wavefront aberration measuring machine using a laser light source will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 16 is a diagram for explaining the principle of the eighth embodiment.

図１６（Ａ）において、レーザ光源１８は所定波長のレーザ光を供給する。このレーザ光は、ビームスプリッタＢＳにより分割されて、分割された一方の光束は、折り曲げミラー及び集光レンズを介して、微小開口を有する第１のピンホール１２へ導かれる。この第１のピンホール１２は被検光学系１３の像面位置に配置されており、その微小開口の大きさは、被検光学系１３の射出側（ピンホール１２側）の開口数ＮＡから決まるエアリーディスクの直径（０．６λ／ＮＡ、λ：レーザ光の波長）よりも十分に小さい大きさである。従って、第１のピンホール１２の微小開口からは第１の理想的球面波が発生する。   In FIG. 16A, a laser light source 18 supplies laser light having a predetermined wavelength. This laser light is divided by the beam splitter BS, and one of the divided light beams is guided to the first pinhole 12 having a minute aperture through the bending mirror and the condenser lens. The first pinhole 12 is disposed at the image plane position of the test optical system 13, and the size of the minute aperture is determined from the numerical aperture NA on the exit side (pinhole 12 side) of the test optical system 13. The size is sufficiently smaller than the determined Airy disk diameter (0.6λ / NA, λ: wavelength of laser light). Accordingly, the first ideal spherical wave is generated from the minute opening of the first pinhole 12.

第１のピンホール１２からの第１の理想的球面波は、被検光学系１３を通過して、被検光学系１３に関して第１のピンホールと共役な位置に配置されたピンホールミラー３０へ導かれる。   The first ideal spherical wave from the first pinhole 12 passes through the test optical system 13 and is a pinhole mirror 30 disposed at a position conjugate with the first pinhole with respect to the test optical system 13. Led to.

ピンホールミラー３０は、図１６（Ｂ）に示す如く、光透過性の基板３０ｃと、この基板３０ｃ上に設けられた反射面３０ｂと、この反射面３０ｂが設けられない領域である開口部３０ａとからなる。なお、ピンホールミラー３０の開口部３０ａの大きさも、被検光学系１３の射出側（ピンホールミラー３０側）の開口数ＮＡから決まるエアリーディスクの直径（０．６λ／ＮＡ、λ：レーザ光の波長）よりも十分に小さい大きさである。   As shown in FIG. 16B, the pinhole mirror 30 includes a light-transmitting substrate 30c, a reflecting surface 30b provided on the substrate 30c, and an opening 30a that is a region where the reflecting surface 30b is not provided. It consists of. The size of the opening 30a of the pinhole mirror 30 is also the diameter of the Airy disk (0.6λ / NA, λ: laser beam) determined from the numerical aperture NA on the exit side (pinhole mirror 30 side) of the optical system 13 to be tested. The wavelength is sufficiently smaller than the wavelength.

さて、図１６（Ａ）に戻って、ビームスプリッタＢＳにて分割された光束のうち、他方の光束は集光レンズ２８を介した後、被検光学系１３の物体面に配置されたピンホールミラー３０の裏面（反射面３０ｂと逆側）へ集光状態で導かれる。   Now, referring back to FIG. 16A, of the light beams split by the beam splitter BS, the other light beam passes through the condensing lens 28 and is then a pinhole disposed on the object plane of the test optical system 13. The light is guided to the back surface of the mirror 30 (the side opposite to the reflecting surface 30b) in a condensed state.

従って、ピンホールミラー３０では、ピンホールミラー３０の裏面からの光束が開口部３０ａを通過する際に、第２の理想的球面波が生じる。また、被検光学系１３を通過した光束がピンホールミラー３０の反射面３０ｂで反射されると、この反射光は、被検光学系１３の波面収差に応じた形状の波面を有する。   Therefore, in the pinhole mirror 30, when the light beam from the back surface of the pinhole mirror 30 passes through the opening 30a, a second ideal spherical wave is generated. When the light beam that has passed through the test optical system 13 is reflected by the reflection surface 30 b of the pinhole mirror 30, the reflected light has a wavefront having a shape corresponding to the wavefront aberration of the test optical system 13.

ピンホールミラー３０の開口部３０ａからの第２の理想的球面波と、ピンホールミラー３０の反射面３０ｂでの反射光とは、レンズを介してＣＣＤ２９上に達し、このＣＣＤ２９の撮像面上において干渉縞を形成する。   The second ideal spherical wave from the opening 30 a of the pinhole mirror 30 and the reflected light from the reflection surface 30 b of the pinhole mirror 30 reach the CCD 29 via the lens, and on the imaging surface of the CCD 29. Interference fringes are formed.

ＣＣＤ２９の撮像面上の干渉縞は、被検光学系１３を通過した波面の理想的球面波からのずれに応じた形状となり、この干渉縞を解析することにより被検光学系１３の波面収差を求めることができる。   The interference fringes on the imaging surface of the CCD 29 have a shape corresponding to the deviation of the wavefront that has passed through the test optical system 13 from the ideal spherical wave. By analyzing the interference fringes, the wavefront aberration of the test optical system 13 is reduced. Can be sought.

図１６に示した第８の実施形態の原理図では、被検光学系１３の物体面（像面）上における所定の一点を測定点としたが、複数の測定点を測定する場合には、図１６のピンホール１２に代えて、複数の開口部が所定の配列に沿って並んだピンホールアレイ板３１を用い、図１７のピンホールミラー３０の代わりに複数の開口部と反射面とを有するピンホールミラーアレイ３２を用いれば良い。   In the principle diagram of the eighth embodiment shown in FIG. 16, a predetermined point on the object plane (image plane) of the optical system 13 to be measured is set as a measurement point. However, when measuring a plurality of measurement points, In place of the pinhole 12 of FIG. 16, a pinhole array plate 31 in which a plurality of openings are arranged in a predetermined arrangement is used, and a plurality of openings and reflecting surfaces are used instead of the pinhole mirror 30 of FIG. What is necessary is just to use the pinhole mirror array 32 which has.

以下、図１７を参照して、複数の測定点において被検光学系１３の波面収差を測定することができる第８の実施形態について説明する。なお、図１７において、図１７に示した部材と同様の機能を有する部材には同じ符号を付してある。   Hereinafter, an eighth embodiment in which the wavefront aberration of the optical system 13 to be measured can be measured at a plurality of measurement points will be described with reference to FIG. In FIG. 17, members having the same functions as those shown in FIG.

図１７において、レーザ光源２７からの所定波長のレーザ光は、ビームスプリッタＢＳにより分割される。ビームスプリッタＢＳにより分割された一方の光束は、被検光学系１３の像面内方向に沿って移動可能なステージ３３内に設けられた折り曲げミラー及び集光レンズを順に介してピンホールアレイ３１に達する。   In FIG. 17, a laser beam having a predetermined wavelength from the laser light source 27 is split by a beam splitter BS. One light beam split by the beam splitter BS passes through a bending mirror and a condenser lens provided in a stage 33 movable in the image plane direction of the test optical system 13 to the pinhole array 31 in order. Reach.

図１８（Ａ）に示す通り、ピンホールアレイ３１は、マトリックス状に配列された複数の開口部３１ａを有する。この複数の開口部３１ａの位置が被検光学系１３の測定点の位置に対応する。ここで、複数の開口部３１ａのそれぞれは、被検光学系１３の射出側（ピンホールアレイ３１側）の開口数ＮＡから決まるエアリーディスクの直径（０．６λ／ＮＡ、λ：レーザ光の波長）よりも十分に小さい大きさである。従って、ピンホールアレイ３１の開口部３１ａからは理想的球面波が発生する。   As shown in FIG. 18A, the pinhole array 31 has a plurality of openings 31a arranged in a matrix. The positions of the plurality of openings 31a correspond to the positions of the measurement points of the optical system 13 to be measured. Here, each of the plurality of openings 31a has an Airy disk diameter (0.6λ / NA, λ: wavelength of the laser beam) determined from the numerical aperture NA on the exit side (pinhole array 31 side) of the optical system 13 to be tested. ) Is sufficiently smaller than. Accordingly, an ideal spherical wave is generated from the opening 31 a of the pinhole array 31.

図１７に戻って、ステージ３３を移動させることにより、ピンホールアレイ３１上の複数の開口部３１ａのうちの１つが選択的に照明される。なお、ステージ３３の移動に伴い、レーザ光の折り曲げミラーへの入射位置を変更することは言うまでもない。また、複数の開口部３１ａのうちの一つではなく、複数個をまとめて照明しても良い。   Returning to FIG. 17, by moving the stage 33, one of the plurality of openings 31 a on the pinhole array 31 is selectively illuminated. Needless to say, the incident position of the laser beam on the bending mirror is changed as the stage 33 moves. Further, instead of one of the plurality of openings 31a, a plurality may be illuminated together.

さて、ピンホールアレイ３１からの理想的球面波は、被検光学系１３を通過した後、被検光学系１３に関してピンホールアレイ３１と共役な位置のピンホールミラーアレイ３２へ導かれる。   Now, the ideal spherical wave from the pinhole array 31 passes through the test optical system 13 and is then guided to the pinhole mirror array 32 at a position conjugate with the pinhole array 31 with respect to the test optical system 13.

ピンホールミラーアレイ３２は、図１８（Ｂ）に示すように、複数の開口部３２ａがマトリックス状に並ぶように反射面３０ｂを設けたものであり、開口部３２ａには反射面３０ｂは設けられない。ここで、ピンホールミラーアレイ３２の複数の開口部３２ａのそれぞれの大きさは、被検光学系１３の射出側（ピンホールミラーアレイ３２側）の開口数ＮＡから決まるエアリーディスクの直径（０．６λ／ＮＡ、λ：レーザ光の波長）よりも十分に小さい大きさである。   As shown in FIG. 18B, the pinhole mirror array 32 is provided with a reflective surface 30b so that a plurality of openings 32a are arranged in a matrix, and the reflective surface 30b is provided in the openings 32a. Absent. Here, the size of each of the plurality of openings 32a of the pinhole mirror array 32 is the diameter (0...) Of the Airy disk determined from the numerical aperture NA on the emission side (pinhole mirror array 32 side) of the optical system 13 to be tested. 6λ / NA, where λ is the wavelength of the laser beam).

さて、図１７に戻って、ビームスプリッタＢＳにて分割された光束のうち、他方の光束は折り曲げミラー３８及び集光レンズ２８を順に介した後、被検光学系１３の物体面に配置されたピンホールミラーアレイ３２の裏面（反射面３２ｂと逆側）へ集光状態で導かれる。   Now, referring back to FIG. 17, among the light beams divided by the beam splitter BS, the other light beam passes through the bending mirror 38 and the condensing lens 28 in order, and is then disposed on the object plane of the optical system 13 to be tested. The light is guided to the back surface of the pinhole mirror array 32 (on the side opposite to the reflection surface 32b) in a condensed state.

従って、ピンホールミラーアレイ３２では、ピンホールミラーアレイ３２の裏面からの光束が開口部３２ａを通過する際に、理想的球面波が生じる。また、被検光学系１３を通過した光束がピンホールミラーアレイ３２の反射面３２ｂで反射されると、この反射光は、被検光学系１３の波面収差に応じた形状の波面を有する。   Therefore, in the pinhole mirror array 32, an ideal spherical wave is generated when the light beam from the back surface of the pinhole mirror array 32 passes through the opening 32a. When the light beam that has passed through the test optical system 13 is reflected by the reflection surface 32 b of the pinhole mirror array 32, the reflected light has a wavefront having a shape corresponding to the wavefront aberration of the test optical system 13.

ピンホールミラーアレイ３２の開口部３２ａからの理想的球面波と、ピンホールミラー３２の反射面３２ｂでの反射光とは、折り曲げミラー及びレンズを介してＣＣＤ２９上に達し、このＣＣＤ２９の撮像面上において干渉縞を形成する。 ＣＣＤ２９の撮像面上の干渉縞は、被検光学系１３を通過した波面の理想的球面波からのずれに応じた形状となり、この干渉縞を解析することにより被検光学系１３の波面収差を求めることができる。   The ideal spherical wave from the opening 32 a of the pinhole mirror array 32 and the reflected light from the reflection surface 32 b of the pinhole mirror 32 reach the CCD 29 via the bending mirror and lens, and on the imaging surface of the CCD 29. Interference fringes are formed at. The interference fringes on the imaging surface of the CCD 29 have a shape corresponding to the deviation of the wavefront that has passed through the test optical system 13 from the ideal spherical wave. By analyzing the interference fringes, the wavefront aberration of the test optical system 13 is reduced. Can be sought.

さて、図１７に示す第８の実施形態では、ＣＣＤ２９は、ピンホールミラーアレイ３２からＣＣＤ２９へ光を導く光学系、及び集光レンズ２８と共に、被検光学系１３の物体面内方向に沿って移動可能なステージ３４上に取り付けられている。このステージ３４は、上述のステージ３３と連動して移動するように構成されており、ＣＣＤ２９では、照明された開口部３１ａに対応する開口部３２ｂのみを見込むことになる。従って、ＣＣＤ２９上には、照明された開口部３１ａから生じて被検光学系１３を通過する光と、照明された開口部３１ａに対応するピンホールミラーアレイ３２上の開口部３２ａからの回折光との干渉による干渉縞が形成される。従って、この干渉縞を解析することにより、照明された開口部３１ａが位置する測定点での波面収差を求めることができる。   In the eighth embodiment shown in FIG. 17, the CCD 29 is arranged along the in-plane direction of the test optical system 13 together with the optical system for guiding light from the pinhole mirror array 32 to the CCD 29 and the condenser lens 28. It is mounted on a movable stage 34. The stage 34 is configured to move in conjunction with the stage 33 described above, and the CCD 29 expects only the opening 32b corresponding to the illuminated opening 31a. Therefore, on the CCD 29, light generated from the illuminated opening 31a and passing through the test optical system 13 and diffracted light from the opening 32a on the pinhole mirror array 32 corresponding to the illuminated opening 31a. Interference fringes are formed due to interference. Therefore, by analyzing the interference fringes, the wavefront aberration at the measurement point where the illuminated opening 31a is located can be obtained.

このように、第８の実施形態においても、測定の際においてステージ３３，３４の移動に起因する振動の影響を受けることがなく、安定した測定が可能となる。   As described above, also in the eighth embodiment, stable measurement can be performed without being affected by the vibration caused by the movement of the stages 33 and 34 during the measurement.

さて、ピンホールアレイ３１は、ピンホールアレイ３１を被検光学系１３の光軸方向に沿って微動可能にする垂直ステージ３６上に載置されており、ステージ３６は被検光学系１３を支持する架台に固定されている。また、ピンホールミラーアレイ３２は、被検光学系１３の物体面内方向に沿って微動可能なＸＹステージ３７上に載置されている。このＸＹステージ３７は、ピエゾを介して上記架台に取り付けられている。ここで、垂直ステージ３６によるピンホールアレイ３１の移動によりフォーカス調整が達成でき、ＸＹステージ３７を移動させることにより被検光学系にディストーションがある場合において開口部３２ａの位置を合わせこむことができる。   The pinhole array 31 is placed on a vertical stage 36 that allows the pinhole array 31 to be finely moved along the optical axis direction of the test optical system 13. The stage 36 supports the test optical system 13. It is fixed to the mount. The pinhole mirror array 32 is placed on an XY stage 37 that can be finely moved along the object plane direction of the optical system 13 to be tested. The XY stage 37 is attached to the gantry via a piezo. Here, the focus adjustment can be achieved by the movement of the pinhole array 31 by the vertical stage 36, and the position of the opening 32a can be adjusted by moving the XY stage 37 when there is distortion in the test optical system.

ここで、ＸＹステージ３７には測長干渉計などの微小変位センサが設けられており、この微小変位センサからの出力により被検光学系１３のディストーションを計測することが可能となる。なお、本例においても、ピンホールアレイ３１の複数の開口部３１ａとピンホールミラーアレイ３２の複数の開口部３２ａとの位置は、予め座標測定機を用いて正確に測定している。   Here, the XY stage 37 is provided with a minute displacement sensor such as a length measuring interferometer, and the distortion of the optical system 13 to be measured can be measured by the output from the minute displacement sensor. Also in this example, the positions of the plurality of openings 31a of the pinhole array 31 and the plurality of openings 32a of the pinhole mirror array 32 are accurately measured in advance using a coordinate measuring machine.

また、第８の実施形態においては、折り曲げミラー３８は振動可能に構成されており、この振動により、ビームスプリッタＢＳにより２つに分割された光路間の光路長が変化する。これにより、高精度測定を行う際の縞走査（フリンジスキャン）を実行することができる。   In the eighth embodiment, the bending mirror 38 is configured to be able to vibrate, and due to this vibration, the optical path length between the optical paths divided into two by the beam splitter BS changes. Thereby, fringe scanning (fringe scanning) when performing high-accuracy measurement can be performed.

［比較例］
図１９は、第８の実施形態の比較例の構成を示す図である。この図１９に示す比較例では、図６に示した波面収差測定機の光源を紫外線レーザとしたものである。前述のように、波面収差測定機の光源の波長を短くすればするほど測定精度は高まるのだが、紫外線レーザでは、被検光学系１３の使用波長よりも２０倍程度波長が異なるため、この比較例では図６のものよりも２０倍だけ精度が悪くなる。 [Comparative example]
FIG. 19 is a diagram illustrating a configuration of a comparative example of the eighth embodiment. In the comparative example shown in FIG. 19, the light source of the wavefront aberration measuring machine shown in FIG. 6 is an ultraviolet laser. As described above, the shorter the wavelength of the light source of the wavefront aberration measuring instrument, the higher the measurement accuracy. However, in the ultraviolet laser, the wavelength differs by about 20 times from the wavelength used by the optical system 13 to be tested. In the example, the accuracy is 20 times worse than that of FIG.

それに対して第８の実施形態の波面収差測定機では、参照波面を測定波面とは別の光路を経由させているため、図１９の比較例よりも高い精度での測定が可能となる。このように、第８の実施形態では、Ｘ線源を用いなくとも高い精度で波面収差を測定可能となる。   On the other hand, in the wavefront aberration measuring instrument of the eighth embodiment, since the reference wavefront is routed through a different optical path from the measurement wavefront, measurement with higher accuracy than the comparative example of FIG. 19 is possible. Thus, in the eighth embodiment, it is possible to measure wavefront aberration with high accuracy without using an X-ray source.

なお、上述の第２〜第８の実施形態の波面収差測定機を、露光装置へ組み込むことも可能である。特に、第２及び第３の実施形態の波面収差測定機では、露光光としてＳＯＲのアンデュレータを用いる場合に光源部を露光光源と共用できるため好適であり、第４〜第７の実施形態では、露光波長としてレーザプラズマＸ線源を用いる場合に光源部を露光光源と共用できるため好適である。また、第８の実施形態の波面収差測定装置では、露光光源とは別にレーザ光源を用意する必要があるが、このレーザ光源として、露光装置におけるアライメント系の光源或いはオートフォーカス系の光源と共用することも可能である。また、各実施形態の波面収差測定機において、露光装置内の光源と共用する場合には、検出器としてのＣＣＤが収められているユニットを露光装置から取り外し可能に設けることも可能である。この場合、メンテナンス時等の必要時にユニットを露光装置に取り付ければ投影光学系の波面収差を測定することが可能であるので、露光装置１台毎に波面収差測定機を設ける必要がなくなり、露光装置のコストダウンを測ることができる。   Note that the wavefront aberration measuring machines of the second to eighth embodiments described above can be incorporated into an exposure apparatus. In particular, the wavefront aberration measuring machines of the second and third embodiments are suitable when the SOR undulator is used as the exposure light because the light source unit can be shared with the exposure light source. In the fourth to seventh embodiments, When a laser plasma X-ray source is used as the exposure wavelength, it is preferable because the light source unit can be shared with the exposure light source. In the wavefront aberration measuring apparatus according to the eighth embodiment, it is necessary to prepare a laser light source separately from the exposure light source, and this laser light source is shared with an alignment system light source or an autofocus light source in the exposure apparatus. It is also possible. In addition, in the wavefront aberration measuring apparatus of each embodiment, when shared with the light source in the exposure apparatus, a unit in which a CCD as a detector is housed can be provided detachably from the exposure apparatus. In this case, it is possible to measure the wavefront aberration of the projection optical system if the unit is attached to the exposure apparatus at the time of maintenance or the like, so that it is not necessary to provide a wavefront aberration measuring device for each exposure apparatus. The cost reduction can be measured.

また、上述の第２〜第７の実施形態では、検出器としてＣＣＤを適用しているが、この代わりに、軟Ｘ線領域の放射光を可視光に変換する機能を持つ部材（例えば蛍光板）を検出器の位置に設け、この部材からの可視光をＣＣＤ等の検出器で検出しても良い。   In the second to seventh embodiments described above, a CCD is applied as a detector. Instead, a member (for example, a fluorescent plate) having a function of converting emitted light in a soft X-ray region into visible light. May be provided at the position of the detector, and visible light from this member may be detected by a detector such as a CCD.

なお、上述の実施形態では、波長１０ｎｍ前後の軟Ｘ線を露光光として用いる露光装置中の投影光学系の製造方法、この投影光学系の波面収差測定に好適な波面収差測定機、この投影光学系中の反射面の面形状を測定するのに好適な面形状測定用干渉計、及びこの干渉計の校正方法について説明したが、本発明は、この軟Ｘ線の波長に限定されるものではない。例えば軟Ｘ線よりも短い波長の硬Ｘ線用の投影光学系や波面収差測定機、硬Ｘ線用投影光学系の光学素子の面形状を測定する面形状計測用干渉計に適用できるばかりか、軟Ｘ線よりも長い波長の真空紫外域（１００ｎｍ〜２００ｎｍｎ）でも適用できる。ここで、真空紫外域用の投影光学系や波面収差測定機、真空紫外域用投影光学系の光学素子の面形状測定に適用すれば、従来のものよりも極めて高い精度での測定・製造が可能となる。   In the above-described embodiment, a method of manufacturing a projection optical system in an exposure apparatus that uses soft X-rays having a wavelength of around 10 nm as exposure light, a wavefront aberration measuring machine suitable for measuring the wavefront aberration of the projection optical system, and the projection optical system Although a surface shape measuring interferometer suitable for measuring the surface shape of the reflecting surface in the system and a calibration method of the interferometer have been described, the present invention is not limited to the wavelength of this soft X-ray. Absent. For example, it can be applied not only to a projection optical system for hard X-rays having a wavelength shorter than that of soft X-rays, a wavefront aberration measuring machine, and an interferometer for measuring the surface shape of an optical element of a projection optical system for hard X-rays. The present invention can also be applied in a vacuum ultraviolet region (100 nm to 200 nm) having a wavelength longer than that of soft X-rays. Here, if applied to the surface shape measurement of the optical elements of the vacuum ultraviolet projection optical system, wavefront aberration measuring machine, and vacuum ultraviolet projection optical system, measurement and manufacture with extremely higher accuracy than conventional ones can be achieved. It becomes possible.

このように本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成をとり得る。   As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can take various configurations without departing from the gist of the present invention.

本発明の第１の実施形態にかかる干渉計の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the interferometer concerning the 1st Embodiment of this invention. 第１の実施形態の干渉計の要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of the interferometer of 1st Embodiment. 第１の実施形態の干渉計の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the interferometer of 1st Embodiment. 第１の実施形態の干渉計の校正方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the calibration method of the interferometer of 1st Embodiment. 第１の実施形態の干渉計の校正方法において用いられる修正研磨機の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the correction grinding machine used in the calibration method of the interferometer of 1st Embodiment. 第２の実施形態の干渉計の原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the principle of the interferometer of 2nd Embodiment. 第２の実施形態の干渉計の原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the principle of the interferometer of 2nd Embodiment. 第２の実施形態の干渉計の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the interferometer of 2nd Embodiment. 第２の実施形態の干渉計における要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part in the interferometer of 2nd Embodiment. 第２の実施形態の干渉計における要部の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the principal part in the interferometer of 2nd Embodiment. 第３の実施形態の干渉計の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the interferometer of 3rd Embodiment. 第４の実施形態の干渉計の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the interferometer of 4th Embodiment. 第５の実施形態の干渉計における要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part in the interferometer of 5th Embodiment. 第６の実施形態の干渉計における要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part in the interferometer of 6th Embodiment. 第７の実施形態の干渉計の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the interferometer of 7th Embodiment. 第８の実施形態の原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the principle of 8th Embodiment. 第８の実施形態の干渉計の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the interferometer of 8th Embodiment. 第８の実施形態の干渉計における要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part in the interferometer of 8th Embodiment. 比較例の干渉計の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the interferometer of a comparative example. 比較例の干渉計の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the interferometer of a comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

１ ：光源
２ ：ヌル素子
３ ：非球面参照面
４ ：被検面
５ ：ＣＣＤ
1: Light source 2: Null element 3: Aspherical reference surface 4: Test surface 5: CCD

Claims (24)

被検光学系の波面収差を測定する波面収差測定機において、
所定波長の放射光を供給する光源と；
該光源からの放射光に基づいて第１の理想的球面波を発生させる第１のピンホール部材と；
前記被検光学系による該第１のピンホール部材の結像位置に配置された第２のピンホール部材と；
前記第１及び第２のピンホール部材の間の光路中に配置されて、０次回折光を前記第２のピンホール部材へ到達させるように配置された回折格子と；
前記回折格子による１次又は他の次数の回折光のうち所定次数の回折光を選択的に通過させる回折光選択手段と；
前記０次回折光が前記第２のピンホール部材を経由した際に発生する第２の理想的球面波と、前記回折光選択手段を通過した前記所定次数の回折光との干渉により得られた干渉縞から前記被検光学系の波面収差を算出する手段と；
を有し、
前記第１のピンホール部材は、前記被検光学系の光軸を横切る面に沿って２次元的に配列された複数の第１ピンホールを有し、
前記第２のピンホール部材は、前記被検光学系による前記複数の第１ピンホールの複数の結像位置のそれぞれに対応した位置に配列された複数の第２ピンホールを有し、
前記回折光選択手段は、前記複数の結像位置へ向かう複数の光束が前記回折格子を通過することにより生じる複数の所定次数の回折光のそれぞれを選択的に通過させるための複数の開口部を有することを特徴とする波面収差測定機。 In a wavefront aberration measuring machine for measuring wavefront aberration of a test optical system,
A light source for supplying radiation of a predetermined wavelength;
A first pinhole member that generates a first ideal spherical wave based on the emitted light from the light source;
A second pinhole member disposed at an image forming position of the first pinhole member by the test optical system;
A diffraction grating disposed in an optical path between the first and second pinhole members and disposed to allow zero-order diffracted light to reach the second pinhole member;
Diffracted light selecting means for selectively passing a diffracted light of a predetermined order among diffracted lights of the first order or other orders by the diffraction grating;
Interference obtained by interference between the second ideal spherical wave generated when the zero-order diffracted light passes through the second pinhole member and the diffracted light of the predetermined order that has passed through the diffracted light selecting means. Means for calculating the wavefront aberration of the optical system to be tested from the fringes;
Have
The first pinhole member has a plurality of first pinholes arranged two-dimensionally along a plane crossing the optical axis of the test optical system,
The second pinhole member has a plurality of second pinholes arranged at positions corresponding to a plurality of imaging positions of the plurality of first pinholes by the test optical system,
The diffracted light selecting means includes a plurality of openings for selectively allowing each of a plurality of diffracted lights of a predetermined order generated when a plurality of light beams traveling toward the plurality of imaging positions pass through the diffraction grating. A wavefront aberration measuring machine comprising: 前記光源は、シンクロトロン放射光を供給する光源、レーザ光源、及びレーザプラズマＸ線源のうちの１つであることを特徴とする請求項１記載の波面収差測定機。 2. The wavefront aberration measuring device according to claim 1, wherein the light source is one of a light source that supplies synchrotron radiation, a laser light source, and a laser plasma X-ray source. 前記光源はレーザプラズマＸ線源であり、
前記複数の第１ピンホールのそれぞれは、複数のピンホールからなるピンホール群で構成されることを特徴とする請求項２記載の波面収差測定機。 The light source is a laser plasma X-ray source;
3. The wavefront aberration measuring device according to claim 2, wherein each of the plurality of first pinholes includes a pinhole group including a plurality of pinholes. 前記ピンホール群を構成する前記複数のピンホールは、所定の１次元方向に沿って配列されることを特徴とする請求項３記載の波面収差測定機。 4. The wavefront aberration measuring device according to claim 3, wherein the plurality of pinholes constituting the pinhole group are arranged along a predetermined one-dimensional direction. 前記所定の１次元方向に沿って配列される前記複数のピンホールの配列ピッチは、前記被検光学系の前記第１ピンホール側の開口数により定まるエアリーディスクの半径の１０倍〜２５倍であることを特徴とする請求項４記載の波面収差測定機。 The arrangement pitch of the plurality of pinholes arranged along the predetermined one-dimensional direction is 10 to 25 times the radius of the Airy disk determined by the numerical aperture on the first pinhole side of the test optical system. 5. The wavefront aberration measuring device according to claim 4, wherein the wavefront aberration measuring device is provided. 前記ピンホール群を構成する前記複数のピンホールは、所定の１次元方向に延びたスリット形状の開口部を有することを特徴とする請求項１２記載の波面収差測定機。 13. The wavefront aberration measuring machine according to claim 12, wherein the plurality of pinholes constituting the pinhole group have slit-shaped openings extending in a predetermined one-dimensional direction. 前記第１のピンホール部材の前記複数の第１ピンホールのうちの一部を選択的に照明するための第１の選択照明手段と；
前記第２のピンホール部材の前記複数の第２ピンホールのうちの前記第１ピンホールの一部に対応した一部からの前記第２の理想的球面波と、前記複数の開口部のうちの前記第１ピンホールの一部に対応した一部を通過する前記所定次数の回折光とを選択的に受光する選択受光手段と；
を備えることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項記載の波面収差測定機。 First selective illumination means for selectively illuminating a part of the plurality of first pinholes of the first pinhole member;
Of the plurality of second pinhole members, the second ideal spherical wave from a part of the plurality of second pinholes corresponding to a part of the first pinhole and the plurality of openings Selective light receiving means for selectively receiving the predetermined order of diffracted light passing through a portion corresponding to a portion of the first pinhole;
A wavefront aberration measuring machine according to any one of claims 1 to 6, further comprising: 前記回折格子を移動させて縞走査を行うためのフリンジスキャン手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項記載の波面収差測定機。 The wavefront aberration measuring device according to any one of claims 1 to 6, further comprising fringe scanning means for moving the diffraction grating to perform fringe scanning. 被検光学系の波面収差を測定する波面収差測定機において、
コヒーレント光を供給する光源と；
該光源からのコヒーレント光を第１の光束と第２の光束とに分割するビームスプリッタと；
前記第１の光束に基づいて第１の理想的球面波を発生させる第１のピンホール部材と；
前記被検光学系による前記第１のピンホール部材の理想結像面に２次元的に配列されて前記第２の光束を通過させる複数の開口部と、前記被検光学系からの前記第１の光束を反射させる反射部とを有するピンホールミラーと；
を備え、
前記第２の光束に基づいて前記ピンホールミラーの前記複数の開口部から発生する第２の理想的球面波と、前記反射部にて反射された前記第１の光束との干渉により生じる干渉縞に基づいて前記被検光学系の波面収差を求めることを特徴とする波面収差測定機。 In a wavefront aberration measuring machine for measuring wavefront aberration of a test optical system,
A light source for supplying coherent light;
A beam splitter that splits coherent light from the light source into a first light flux and a second light flux;
A first pinhole member that generates a first ideal spherical wave based on the first luminous flux;
A plurality of openings that are two-dimensionally arranged on an ideal imaging plane of the first pinhole member by the test optical system and allow the second light beam to pass therethrough, and the first from the test optical system. A pinhole mirror having a reflecting part for reflecting the luminous flux of;
With
Interference fringes generated by interference between the second ideal spherical wave generated from the plurality of openings of the pinhole mirror based on the second light flux and the first light flux reflected by the reflecting portion. A wavefront aberration measuring machine for obtaining wavefront aberration of the optical system under test based on the above. 前記第１の光束の光路長と、前記第２の光束の光路長とのうち、少なくとも一方の光路長を変化させるフリンジスキャン手段をさらに有することを特徴とする請求項９記載の波面収差測定機。 10. The wavefront aberration measuring device according to claim 9, further comprising fringe scanning means for changing at least one of the optical path length of the first light flux and the optical path length of the second light flux. . 被検光学系の波面収差を測定する波面収差測定機において、
レーザプラズマＸ線源と；
該レーザプラズマＸ線源からの放射光に基づいて、複数の第１の理想的球面波を発生させる複数の第１ピンホールからなる第１ピンホール群を備える第１のピンホール部材と；
前記被検光学系による該第１のピンホール部材の結像位置に配置された複数の第２ピンホールからなる第２ピンホール群を備える第２のピンホール部材と；
前記第１及び第２のピンホール部材の間の光路中に配置されて、前記第１ピンホール群を経由した光の０次回折光を前記第２ピンホール群へ到達させるように配置された回折格子と；
前記回折格子による１次又は他の次数の回折光のうち所定次数の回折光を選択的に通過させる回折光選択手段と；
前記０次回折光が前記第２ピンホール群を経由した際に発生する第２の理想的球面波と、前記回折光選択手段を通過した前記所定次数の回折光との干渉により得られた干渉縞から前記被検光学系の波面収差を算出する手段と；
を備えることを特徴とする波面収差測定機。 In a wavefront aberration measuring machine for measuring wavefront aberration of a test optical system,
A laser plasma X-ray source;
A first pinhole member comprising a first pinhole group consisting of a plurality of first pinholes that generate a plurality of first ideal spherical waves based on the radiation from the laser plasma X-ray source;
A second pinhole member comprising a second pinhole group consisting of a plurality of second pinholes arranged at the imaging position of the first pinhole member by the test optical system;
Diffraction arranged in the optical path between the first and second pinhole members and arranged to allow the 0th-order diffracted light of the light passing through the first pinhole group to reach the second pinhole group With a lattice;
Diffracted light selecting means for selectively passing a diffracted light of a predetermined order among diffracted lights of the first order or other orders by the diffraction grating;
Interference fringes obtained by interference between the second ideal spherical wave generated when the zero-order diffracted light passes through the second pinhole group and the diffracted light of the predetermined order that has passed through the diffracted light selecting means Means for calculating the wavefront aberration of the test optical system from:
A wavefront aberration measuring machine comprising: 前記第１のピンホール部材は、複数の前記第１スリット群を備え、
前記第２のピンホール部材は、前記被検光学系による前記複数の第１ピンホール群の複数の結像位置のそれぞれに対応して配置された複数の前記第２ピンホール群を備え、
前記回折光選択手段は,前記複数の結像位置へ向かう複数の光束が前記回折格子を通過
することにより生じる複数の所定次数の回折光のそれぞれを選択的に通過させるための複数の開口部を有することを特徴とする請求項１１記載の波面収差測定機。 The first pinhole member includes a plurality of the first slit groups,
The second pinhole member includes a plurality of second pinhole groups arranged corresponding to each of a plurality of imaging positions of the plurality of first pinhole groups by the test optical system,
The diffracted light selecting means includes a plurality of openings for selectively allowing each of a plurality of diffracted lights of a predetermined order generated when a plurality of light beams directed to the plurality of imaging positions pass through the diffraction grating. The wavefront aberration measuring machine according to claim 11, comprising: 前記複数の第１ピンホール群のうちの一部の第１ピンホール群を選択的に照明するための第１の選択照明手段と；
前記複数の第２ピンホール群のうちの前記一部の第１ピンホール群に対応した一部の第２ピンホール群を通過する前記第２の理想的球面波と、前記複数の開口部のうちの前記一部の第１ピンホール群に対応した一部の開口部を通過する前記所定次数の回折光とを選択的に受光する選択受光手段と；
を備えることを特徴とする請求項１２記載の波面収差測定機。 First selective illumination means for selectively illuminating a part of the first pinhole groups of the plurality of first pinhole groups;
The second ideal spherical wave passing through a part of the second pinhole group corresponding to the part of the first pinhole group of the plurality of second pinhole groups, and the plurality of openings. Selective light receiving means for selectively receiving the diffracted light of the predetermined order passing through a part of the openings corresponding to the part of the first pinhole groups;
The wavefront aberration measuring machine according to claim 12, comprising: 前記複数の第２ピンホール群のうちの前記一部の第２ピンホール群を選択的に照明する第２の選択照明手段をさらに備えることを特徴とする請求項１３
記載の波面収差測定機。 14. The apparatus according to claim 13, further comprising second selective illumination means for selectively illuminating the partial second pinhole group among the plurality of second pinhole groups.
The wavefront aberration measuring machine described. 被検光学系の波面収差を測定する波面収差測定機において、
レーザプラズマＸ線源と；
該レーザプラズマＸ線源からの放射光に基づいて、複数の第１の理想的１次元球面波を発生させる複数の第１スリットからなる第１スリット群を備える第１のスリット部材と；
前記被検光学系による該第１のスリット部材の結像位置に配置された複数の第２スリットからなる第２スリット群を備える第２のスリット部材と；
前記第１及び第２のスリット部材の間の光路中に配置されて、前記第１スリット群を経由した光の０次回折光を前記第２スリット群へ到達させるように配置された回折格子と；
前記回折格子による１次又は他の次数の回折光のうち所定次数の回折光を選択的に通過させる回折光選択手段と；
前記０次回折光が前記第２スリット群を経由した際に発生する第２の理想的１次元球面波と、前記回折光選択手段を通過した前記所定次数の回折光との干渉により得られた干渉縞から前記被検光学系の波面収差を算出する手段と；
を備えることを特徴とする波面収差測定機。 In a wavefront aberration measuring machine for measuring wavefront aberration of a test optical system,
A laser plasma X-ray source;
A first slit member comprising a first slit group consisting of a plurality of first slits for generating a plurality of first ideal one-dimensional spherical waves based on the emitted light from the laser plasma X-ray source;
A second slit member comprising a second slit group composed of a plurality of second slits arranged at the imaging position of the first slit member by the test optical system;
A diffraction grating disposed in an optical path between the first and second slit members and disposed so as to allow the 0th-order diffracted light of the light passing through the first slit group to reach the second slit group;
Diffracted light selecting means for selectively passing a diffracted light of a predetermined order among diffracted lights of the first order or other orders by the diffraction grating;
Interference obtained by interference between the second ideal one-dimensional spherical wave generated when the zeroth-order diffracted light passes through the second slit group and the predetermined-order diffracted light that has passed through the diffracted light selecting means. Means for calculating the wavefront aberration of the optical system to be tested from the fringes;
A wavefront aberration measuring machine comprising: 前記第１のスリット部材は、複数の前記第１スリット群を備え、
前記第２のスリット部材は、前記被検光学系による前記複数の第１スリット群の複数の結像位置のそれぞれに対応して配置された複数の前記第２スリット群を備え、
前記回折光選択手段は,前記複数の結像位置へ向かう複数の光束が前記回折格子を通過
することにより生じる複数の所定次数の回折光のそれぞれを選択的に通過させるための複数の開口部を有することを特徴とする請求項１５記載の波面収差測定機。 The first slit member includes a plurality of the first slit groups,
The second slit member includes a plurality of second slit groups arranged corresponding to each of a plurality of imaging positions of the plurality of first slit groups by the test optical system,
The diffracted light selecting means includes a plurality of openings for selectively allowing each of a plurality of diffracted lights of a predetermined order generated when a plurality of light beams directed to the plurality of imaging positions pass through the diffraction grating. 16. The wavefront aberration measuring machine according to claim 15, further comprising: 前記複数の第１スリット群のうちの一部の第１スリット群を選択的に照明するための第１の選択照明手段と；
前記複数の第２スリット群のうちの前記一部の第１スリット群に対応した一部の第２スリット群を通過する前記第２の理想的１次元球面波と、前記複数の開口部のうちの前記一部の第１スリット群に対応した一部の開口部を通過する前記所定次数の回折光とを選択的に受光する選択受光手段と；
を備えることを特徴とする請求項１６記載の波面収差測定機。 First selective illumination means for selectively illuminating a part of the first slit groups of the plurality of first slit groups;
Among the plurality of openings, the second ideal one-dimensional spherical wave passing through a part of the second slit group corresponding to the part of the first slit group of the plurality of second slit groups, and the plurality of openings. Selective light receiving means for selectively receiving the diffracted light of the predetermined order passing through a part of the opening corresponding to the part of the first slit group;
17. The wavefront aberration measuring machine according to claim 16, further comprising: 前記複数の第２スリット群のうちの前記一部の第２スリット群を選択的に照明する第２の選択照明手段をさらに備えることを特徴とする請求項１７記載の波面収差測定機。 18. The wavefront aberration measuring device according to claim 17, further comprising second selective illumination means for selectively illuminating the partial second slit group of the plurality of second slit groups. 被検光学系の波面収差を測定する波面収差測定機において、
レーザプラズマＸ線源と；
該レーザプラズマＸ線源からの放射光に基づいて、複数の理想的１次元球面波を発生させる複数のスリットからなるスリット群を備えるのスリット部材と；
前記スリット部材と前記被検光学系による前記スリット部材の結像位置との間に配置されて、前記スリット部材を経た光に基づいて回折光を発生させる回折格子と；
該回折格子による前記回折光のうち、所定次数の回折光と、該所定次数の回折光とは異なる次数の回折光とを選択的に通過させる回折光選択手段と；
該回折光選択手段を介した少なくとも２つの回折光を重ね合わせて干渉縞を形成するための重ね合わせ手段と；
前記干渉縞形成位置に配置された検出器と；
を備え、前記干渉縞から前記被検光学系の波面収差を算出することを特徴とする波面収差測定機。 In a wavefront aberration measuring machine for measuring wavefront aberration of a test optical system,
A laser plasma X-ray source;
A slit member comprising a slit group consisting of a plurality of slits for generating a plurality of ideal one-dimensional spherical waves based on the radiation light from the laser plasma X-ray source;
A diffraction grating disposed between the slit member and an imaging position of the slit member by the test optical system, and generating diffracted light based on light passing through the slit member;
Diffracted light selecting means for selectively passing diffracted light of a predetermined order out of the diffracted light by the diffraction grating and diffracted light of a different order from the diffracted light of the predetermined order;
Superimposing means for superposing at least two diffracted lights via the diffracted light selecting means to form interference fringes;
A detector disposed at the interference fringe forming position;
And calculating a wavefront aberration of the test optical system from the interference fringes. 前記スリット部材は、複数の前記スリット群を備えることを特徴とする請求項１９記載の波面収差測定機。 The wavefront aberration measuring machine according to claim 19, wherein the slit member includes a plurality of the slit groups. 前記複数のスリット群のうちの一部のスリット群を選択的に照明するための第１の選択照明手段と；
前記一部のスリット群を経由した光に基づく干渉縞を検出するために前記検出器の検出位置を変更する検出位置変更手段と；
を備えることを特徴とする請求項２０記載の波面収差測定機。 First selective illumination means for selectively illuminating a part of the plurality of slit groups;
Detection position changing means for changing the detection position of the detector in order to detect interference fringes based on light that has passed through the partial slit group;
21. The wavefront aberration measuring machine according to claim 20, further comprising: ５０ｎｍ以下の放射光を供給する光源と；
該光源からの放射光に基づいて、複数の理想的１次元球面波を発生させる複数のスリットからなるスリット群を備えるのスリット部材と；
前記スリット部材と前記被検光学系による前記スリット部材の結像位置との間に配置されて、複数の開口部を有するハルトマンプレートと；
前記結像位置を挟んで前記被検光学系とは逆側に配置されて、前記春と万プレートの前記複数の開口部を通過する光線群の位置を検出する撮像素子と；
を備え、前記撮像素子上に到達する前記光線群の位置に基づいて前記被検光学系の波面収差を求めることを特徴とする波面収差測定機。 A light source for supplying synchrotron radiation of 50 nm or less;
A slit member comprising a slit group consisting of a plurality of slits for generating a plurality of ideal one-dimensional spherical waves based on the radiated light from the light source;
A Hartmann plate disposed between the slit member and an imaging position of the slit member by the test optical system and having a plurality of openings;
An image sensor that is disposed on the opposite side of the optical system to be tested across the imaging position and detects the positions of light beams that pass through the plurality of openings of the spring and the 10,000 plate;
And a wavefront aberration measuring machine for obtaining a wavefront aberration of the optical system under test based on a position of the light ray group reaching the image pickup device. 前記スリット部材は、複数の前記スリット群を備え、
前記複数のスリット群のうちの一部のスリット群を選択的に照明するための第１の選択照明手段と；
前記一部のスリット群を経由した光に基づく前記光線群を検出するために前記撮像素子の検出位置を変更する検出位置変更手段と；
を備えることを特徴とする請求項２２記載の波面収差測定機。 The slit member includes a plurality of the slit groups,
First selective illumination means for selectively illuminating a part of the plurality of slit groups;
Detection position changing means for changing the detection position of the image sensor in order to detect the light beam group based on the light passing through the partial slit group;
23. The wavefront aberration measuring machine according to claim 22, further comprising: 投影原版上の回路パターンを感光性基板上へ投影する投影光学系と、
前記投影光学系の波面収差を測定するための請求項１乃至２３の何れか一項記載の波面収差測定機と、
を備えることを特徴とする投影露光装置。

A projection optical system for projecting a circuit pattern on the projection master onto a photosensitive substrate;
24. A wavefront aberration measuring machine according to any one of claims 1 to 23 for measuring wavefront aberration of the projection optical system;
A projection exposure apparatus comprising:

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