JP2002296005A - Aligning method, point diffraction interference measuring instrument, and high-accuracy projection lens manufacturing method using the same instrument - Google Patents

Aligning method, point diffraction interference measuring instrument, and high-accuracy projection lens manufacturing method using the same instrument

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JP2002296005A
JP2002296005A JP2001096995A JP2001096995A JP2002296005A JP 2002296005 A JP2002296005 A JP 2002296005A JP 2001096995 A JP2001096995 A JP 2001096995A JP 2001096995 A JP2001096995 A JP 2001096995A JP 2002296005 A JP2002296005 A JP 2002296005A
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JP
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light
point
test object
transmitting portion
reflection
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JP2001096995A
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Japanese (ja)
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Mikihiko Ishii
幹彦 石井
Jun Suzuki
順 鈴木
Ryosuke Inoue
良介 井上
Ryoji Nakamura
良次 中村
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a PDI(point diffraction interferometry)-type interference measuring instrument etc., allowing the alignment of a tested surface with the interference measuring instrument by using a simple procedure. SOLUTION: This aligning method is used in a measuring method for measuring the optical characteristics of a tested object 104 by causing measuring light to interfere with reference light and detecting a phase difference. The measuring light is one of two light beams into which light generated from point light source generating means 101, 102, and 103 is separated after it is passed through the tested object 104. The reference light is a spherical wave generated by passing the other beam through a minute transmission part 106a. This aligning method is used to align the other beam with the transmission part 106a and has a process for disposing a first reflection member 112 (215) in the proximity of a condensing point CP conjugated with the transmission part 106a and formed by the light transmitted by the tested object 104, and a process for detecting vertex reflected light from the reflection member 112 to adjust the position of the reflection member 112 in the optical axis direction based on reflected light information.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、干渉計測装置、特
にPoint Diffraction Interferometry(以下「PDI」
という。)型干渉計測装置と、そのアライメント方法、
及び該装置用いた高精度投影レンズの製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an interferometer and, more particularly, to Point Diffraction Interferometry (hereinafter "PDI").
That. ) Type interferometer and its alignment method,
And a method for manufacturing a high-precision projection lens using the apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子を製造するために、半導体製
造装置が用いられている。例えば、代表的な半導体製造
装置として、縮小投影型逐次露光装置(以下「ステッパ
ー」という。)が挙げられる。ステッパーは、高精度な
投影レンズを備えている。そして、この高精度投影レン
ズの精度を保証するため、実際の露光波長領域におい
て、投影レンズ全体、及び投影レンズを構成する個々の
光学素子の透過波面収差、又は反射波面収差を測定する
必要がある。
2. Description of the Related Art Semiconductor manufacturing apparatuses are used to manufacture semiconductor devices. For example, as a typical semiconductor manufacturing apparatus, there is a reduction projection type sequential exposure apparatus (hereinafter, referred to as “stepper”). The stepper has a high-precision projection lens. In order to guarantee the accuracy of the high-precision projection lens, it is necessary to measure the transmitted wavefront aberration or the reflected wavefront aberration of the entire projection lens and the individual optical elements constituting the projection lens in the actual exposure wavelength region. .

【0003】このため、露光波長領域と同一、又は露光
波長領域にほぼ等しい波長の光を発振する可干渉性の高
い光源を用いた種々の干渉計が考案されている。
For this reason, various interferometers using a highly coherent light source that oscillates light having a wavelength equal to or substantially equal to the exposure wavelength region have been devised.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】近年、半導体素子の高
集積化が進んでいる。この高集積化に対応するために、
ステッパーの露光波長は短波長化している。例えば、光
源として高圧水銀ランプを用いたg線(λ=436n
m)からi線(λ=365nm)へ短波長化している。
更には、KrFエキシマレーザ(λ=248nm)から
ArFエキシマレーザ(λ=193nm)へと短波長化
している。
In recent years, high integration of semiconductor devices has been advanced. In order to cope with this high integration,
The exposure wavelength of the stepper has been shortened. For example, g-line (λ = 436n) using a high-pressure mercury lamp as a light source
m) to i-line (λ = 365 nm).
Further, the wavelength is shortened from a KrF excimer laser (λ = 248 nm) to an ArF excimer laser (λ = 193 nm).

【0005】この結果、露光波長付近の発振波長を持つ
可干渉性の高い光源を手に入れることは非常に困難とな
ってきている。
As a result, it has become very difficult to obtain a highly coherent light source having an oscillation wavelength near the exposure wavelength.

【0006】そのため、可干渉性の比較的低い光源でも
高精度な干渉計測が行えるPDI型干渉計を用いて高精
度投影レンズ等を計測することが提案されている。
Therefore, it has been proposed to measure a high-precision projection lens or the like using a PDI-type interferometer capable of performing high-precision interference measurement even with a light source having relatively low coherence.

【0007】図4は、従来技術のPDI型干渉計の概略
構成を示す図である。光源であるレーザ1は光源光を射
出する。集光レンズ2は、光源光をピンホール3の位置
に集光する。ピンホール3を射出した光は、ほぼ理想的
な球面波と見なすことができる。ピンホール3からの球
面波は被検物4へ入射する。被検物4を透過した光は射
出側より射出する。そして、被検物4を射出した光は、
グレーティング5に入射する。
FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional PDI interferometer. The laser 1 as a light source emits light from the light source. The condenser lens 2 condenses the light from the light source at the position of the pinhole 3. The light emitted from the pinhole 3 can be regarded as an almost ideal spherical wave. The spherical wave from the pinhole 3 enters the test object 4. Light transmitted through the test object 4 is emitted from the emission side. Then, the light emitted from the subject 4 is
The light enters the grating 5.

【0008】グレーティング5は、入射光を参照波生成
用の光束と被検光と分離してマスク6側へ射出する。参
照波生成用の光束は、マスク6に形成されたピンホール
6aへ入射する。ピンホール6aを透過した光束はほぼ
理想的な球面波とみなすことができるのでこれが参照光
となる。
The grating 5 separates the incident light into a light beam for generating a reference wave and the test light and emits the separated light to the mask 6 side. The light beam for generating the reference wave enters a pinhole 6 a formed in the mask 6. The luminous flux transmitted through the pinhole 6a can be regarded as an almost ideal spherical wave, and this is the reference light.

【0009】一方、被検光は、マスク6に形成された開
口部(被検光が素通しされる程度の大きさ)6bへ入射
する。そして、参照光と被検光とによって受光素子7の
受光面に干渉縞が形成される。受光素子7からの干渉縞
信号は、不図示の演算処理装置により解析される。この
結果、被検物4の波面収差が求められる。
On the other hand, the test light is incident on an opening 6b (sized to allow the test light to pass through) 6b formed in the mask 6. Then, interference fringes are formed on the light receiving surface of the light receiving element 7 by the reference light and the test light. The interference fringe signal from the light receiving element 7 is analyzed by an arithmetic processing unit (not shown). As a result, the wavefront aberration of the test object 4 is obtained.

【0010】かかる従来技術のPDI型干渉計測装置に
おいては、被検物4を交換する毎に、干渉計測装置と被
検物との間のアライメントを行う必要がある。ここで、
被検物4は、発生する収差量が異なる種々多様な光学部
材である。そして、この種々多様な被検物を透過、又は
反射してきた光束を、微小なピンホール6aの位置ヘ精
度良く導く必要がある。このためには、例えばピンホー
ル6aの位置を3次元的にアライメントしなければなら
ない。このアライメントを正確かつ迅速に行うことは非
常に困難である。
In such a conventional PDI-type interferometer, it is necessary to perform alignment between the interferometer and the test object every time the test object 4 is replaced. here,
The test object 4 is a variety of optical members that generate different amounts of aberration. Then, it is necessary to accurately guide the light flux transmitted or reflected by the various test objects to the position of the minute pinhole 6a. For this purpose, for example, the position of the pinhole 6a must be three-dimensionally aligned. It is very difficult to perform this alignment accurately and quickly.

【0011】また、上記アライメントのために、測定用
光路とは別にアライメント用光路を設ける構成も考えら
れる。この構成では、測定用光路から分岐した光路にア
ライメント用の受光素子を配置する。そして、分岐する
ことにより減少した測定用の光量は、光源の出力自体を
大きくして補う。
Further, for the above-mentioned alignment, a configuration in which an alignment optical path is provided separately from the measurement optical path may be considered. In this configuration, a light receiving element for alignment is arranged in an optical path branched from the optical path for measurement. Then, the light quantity for measurement, which is reduced by branching, is compensated by increasing the output itself of the light source.

【0012】しかし、上述したKrFエキシマレーザ又
はArFエキシマレーザはパルス発振レーザである。こ
のため、これらエキシマレーザを光源として用いたPD
I型干渉計測装置においては、レンズ材料、コーティン
グ層及びピンホールパターン等へのレーザ照射によるダ
メージが予想される。このため、アライメント用の光路
を別途設け、かつ光源出力を大きくすると、レーザ照射
によるダメージはさらに大きくなってしまう。この結
果、アライメント用光路を別途設ける構成は採用するこ
とは困難である。
However, the above-mentioned KrF excimer laser or ArF excimer laser is a pulse oscillation laser. Therefore, PDs using these excimer lasers as light sources
In an I-type interferometer, damage to a lens material, a coating layer, a pinhole pattern, and the like due to laser irradiation is expected. For this reason, if an optical path for alignment is separately provided and the output of the light source is increased, the damage due to laser irradiation is further increased. As a result, it is difficult to adopt a configuration in which an alignment optical path is separately provided.

【0013】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であり、簡便な手順で、被検物の光学特性を測定する測
定方法に用いられる参照光のアライメントを行うことが
できるPDI型干渉計測装置、及びそのアライメント方
法、該装置を用いて製造された高精度投影レンズの製造
方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and has a PDI-type interferometer capable of performing alignment of a reference beam used in a measuring method for measuring optical characteristics of a test object by a simple procedure. It is an object of the present invention to provide an apparatus, an alignment method thereof, and a method of manufacturing a high-precision projection lens manufactured using the apparatus.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段を、実施の形態を示す添付図面に対応づけて説明
すると、請求項1に記載の発明は、点光源生成手段10
1,102,103から生じた光であって、被検物10
4を経由した後に分離された2つの光束のうちの一方の
光である測定光と、他方の光であって、微小透過部10
6aを通過させることにより生じた球面波である参照光
とを互いに干渉させ、該干渉による位相差を検出するこ
とにより、前記被検物104の光学特性を計測する計測
方法に用いられる前記他方の光の前記微小透過部106
aに対するアライメント方法であって、前記微小透過部
106aと共役であるとともに、前記被検物104を透
過した光によって形成される集光点CP近傍に第1の反
射部材112(215)を配置する工程と、前記第1の
反射部材112(215)からの頂点反射光を検出する
とともに、前記反射光情報に基づいて前記第1の反射部
材112(215)の光軸方向の位置を調整する工程
と、を備えたアライメント方法を提供する。ここで、被
検面の光学特性とは、透過波面収差、反射波面収差、面
形状等をいう。
Means for solving the above problems will be described with reference to the accompanying drawings showing an embodiment.
1, 102, and 103, and the
The measurement light, which is one light of the two light beams separated after passing through the light source 4, and the other light,
The reference light, which is a spherical wave generated by passing through the reference beam 6a, interferes with each other, and detects the phase difference due to the interference, thereby using the other of the other methods used in the measurement method for measuring the optical characteristics of the test object 104. The minute transmission part 106 of light
This is an alignment method for a, wherein the first reflection member 112 (215) is conjugate with the micro-transmission portion 106a and is located near a converging point CP formed by light transmitted through the test object 104. Detecting the vertex reflected light from the first reflecting member 112 (215), and adjusting the position of the first reflecting member 112 (215) in the optical axis direction based on the reflected light information. And an alignment method comprising: Here, the optical characteristics of the surface to be measured refer to transmitted wavefront aberration, reflected wavefront aberration, surface shape, and the like.

【0015】また、請求項2に記載の発明は、点光源生
成手段101,102,103から生じた光であって、
被検物316の被検面からの反射光が分離された2つの
光束のうちの一方の光である測定光と、他方の光であっ
て、微小透過部106aを通過させることにより生じた
球面波である参照光とを互いに干渉させ、該干渉による
位相差を検出することにより、前記被検物316の光学
特性を計測する計測方法に用いられる前記他方の光の前
記微小透過部106aに対するアライメント方法であっ
て、前記微小透過部106aと共役であるとともに、前
記点光源生成手段101,102,103と前記被検物
316の間の光路中に配置された集光光学系110の集
光位置CPに第1の反射部材215を配置する工程と、
前記第1の反射部材215からの頂点反射光を検出する
とともに、前記反射光情報に基づいて前記第1の反射部
材215の光軸方向の位置を調整する工程と、を備えた
アライメント方法を提供する。
According to a second aspect of the present invention, the light generated by the point light source generating means 101, 102, 103 is:
The measurement light which is one of the two light beams obtained by separating the reflected light from the test surface of the test object 316 and the other light which is the spherical surface generated by passing through the minute transmitting portion 106a. The other light, which is used in a measurement method for measuring the optical characteristics of the test object 316, by causing the reference light, which is a wave, to interfere with each other, and detecting a phase difference due to the interference, with respect to the minute transmitting portion 106a. A light condensing position of a light condensing optical system 110 that is conjugate with the minute transmitting portion 106a and is disposed in an optical path between the point light source generating means 101, 102, 103 and the test object 316. Arranging the first reflecting member 215 on the CP;
Detecting the vertex reflected light from the first reflecting member 215 and adjusting the position of the first reflecting member 215 in the optical axis direction based on the reflected light information. I do.

【0016】また、請求項3に記載のアライメント方法
は、前記第1の反射部材215に所定のパターン215
aが形成され、前記第1の反射部材215の前記所定の
パターン215aからの頂点反射光を検出するととも
に、前記反射光情報に基づいて、前記第1の反射部材2
15の光軸に対して直交する平面内の位置を調整する工
程と、を備えたことを特徴とする。
In the alignment method according to the third aspect, the first reflection member 215 may be provided with a predetermined pattern 215.
a is formed, and the vertex reflected light from the predetermined pattern 215a of the first reflecting member 215 is detected, and the first reflecting member 2 is formed based on the reflected light information.
Adjusting a position in a plane orthogonal to the 15 optical axes.

【0017】また、請求項4に記載のアライメント方法
は、前記第1の反射部材112の位置に基づいて、前記
被検物104を透過した光を折り返す第2の反射部材1
11の位置を調整する工程を備えたことを特徴とする。
Further, in the alignment method according to the fourth aspect, based on the position of the first reflecting member 112, the second reflecting member 1 that folds the light transmitted through the test object 104.
The method further comprises a step of adjusting the position of the eleventh position.

【0018】また、請求項5に記載のアライメント方法
は、前記反射光を検出する際に、前記反射光を検出面に
集光させることを特徴とする。
In the alignment method according to a fifth aspect, when detecting the reflected light, the reflected light is focused on a detection surface.

【0019】また、請求項6に記載のアライメント方法
は、前記反射光情報が前記反射光により形成される干渉
縞の情報であることを特徴とする。ここで、干渉縞の情
報とは、干渉縞のコントラスト等をいう。
Further, in the alignment method according to the present invention, the reflected light information is information on interference fringes formed by the reflected light. Here, the information on the interference fringes refers to the contrast and the like of the interference fringes.

【0020】また、請求項7に記載のアライメント方法
は、前記微小透過部106aがピンホールであることを
特徴とする。
Further, in the alignment method according to the present invention, the minute transmitting portion 106a is a pinhole.

【0021】また、請求項8に記載の発明は、点光源生
成手段101,102,103と、被検物104を経由
した光を2つの光束に分離する光学素子105と、前記
光学素子105により分離された一方の光を通過させる
微小透過部106aを備えた部材106と、他方の光で
ある測定光と前記微小透過部106aを通過することに
より生じた球面波である参照光とを互いに干渉させ、該
干渉による位相差を検出する検出器107と、を備えた
点回折干渉計測装置において、前記微小透過部106a
と共役であるとともに前記被検物104によって形成さ
れる像点CP近傍に第1の反射部材112を備えたこと
を特徴とする点回折干渉計測装置を提供する。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a point light source generating means 101, 102, 103, an optical element 105 for separating light passing through a test object 104 into two light beams, and the optical element 105. The member 106 provided with the minute transmitting portion 106a for passing one of the separated lights, and the measuring light as the other light and the reference light as the spherical wave generated by passing through the minute transmitting portion 106a interfere with each other. And a detector 107 for detecting a phase difference due to the interference.
And a point diffraction interferometer provided with a first reflection member 112 in the vicinity of an image point CP formed by the test object 104.

【0022】また、請求項9に記載の点回折干渉計測装
置は、さらに、前記被検物104を透過した光を折り返
して再び前記被検物104に導く第2の反射部材111
を備えたことを特徴とする。
Further, in the point diffraction interference measuring apparatus according to the ninth aspect, the second reflection member 111 may return the light transmitted through the test object 104 and guide the light to the test object 104 again.
It is characterized by having.

【0023】また、請求項10に記載の点回折干渉計測
装置は、前記第1の反射部材112と前記第2の反射部
材111とは、一体的に位置調整可能であることを特徴
とする。
Further, the point diffraction interference measuring apparatus according to the tenth aspect is characterized in that the first reflecting member 112 and the second reflecting member 111 can be integrally adjusted in position.

【0024】また、請求項11に記載の発明は、点光源
生成手段101,102,103と、被検物316を経
由した光を2つの光束に分離する光学素子105と、前
記光学素子105により分離された一方の光を通過させ
る微小透過部106aを備えた部材106と、他方の光
である測定光と前記微小透過部106aを通過すること
により生じた球面波である参照光とを互いに干渉させ、
該干渉による位相差を検出する検出器107と、を備え
た点回折干渉装置において、前記点光源生成手段10
1,102,103と前記被検物316との間の光路中
に集光光学系110を備え、前記微小透過部106aと
共役であるとともに前記集光光学系110の集光点CP
近傍に第1の反射部材215を備えたことを特徴とする
点回折干渉計測装置を提供する。
According to the eleventh aspect of the present invention, the point light source generating means 101, 102, and 103, the optical element 105 for separating the light passing through the test object 316 into two light beams, and the optical element 105 The member 106 provided with the minute transmitting portion 106a for passing one of the separated lights, and the measuring light as the other light and the reference light as the spherical wave generated by passing through the minute transmitting portion 106a interfere with each other. Let
And a detector 107 for detecting a phase difference due to the interference.
A condensing optical system 110 is provided in an optical path between the light-receiving optical system 110 and the test object 316, and is conjugated with the minute transmitting portion 106 a and has a converging point CP of the condensing optical system 110.
A point diffraction interferometer provided with a first reflection member 215 in the vicinity is provided.

【0025】また、請求項12に記載の点回折干渉計測
装置は、前記第1の反射部材112(215)は、挿脱
可能な機構MTを備えていることを特徴とする。
A point diffraction interference measuring apparatus according to a twelfth aspect is characterized in that the first reflecting member 112 (215) includes a mechanism MT which can be inserted and removed.

【0026】また、請求項13に記載の点回折干渉計測
装置は、前記第1の反射部材215は、所定のパターン
215aを備えていることを特徴とする。
The point diffraction interference measuring apparatus according to claim 13 is characterized in that the first reflecting member 215 has a predetermined pattern 215a.

【0027】また、請求項14に記載の点回折干渉計測
装置は、前記第1の反射部材215は、開口部C2を備
えていること特徴とする。
The point diffraction interference measuring apparatus according to claim 14 is characterized in that the first reflecting member 215 has an opening C2.

【0028】また、請求項15に記載の点回折干渉計測
装置は、前記微小透過部106aを備えた部材106と
前記検出器107の間の光路中に、前記参照光を前記検
出器107の検出面に集光させる補助光学系114を備
えていることを特徴とする。
In the point diffraction interference measuring apparatus according to the present invention, the detector 107 detects the reference light in an optical path between the member 106 provided with the minute transmitting portion 106a and the detector 107. An auxiliary optical system 114 for focusing light on a surface is provided.

【0029】また、請求項16に記載の点回折干渉計測
装置は、前記補助光学系114は、挿脱可能な機構を備
えていることを特徴とする。
The point diffraction interference measuring apparatus according to claim 16 is characterized in that the auxiliary optical system 114 has a mechanism that can be inserted and removed.

【0030】また、請求項17に記載の点回折干渉計測
装置は、前記光学素子105が回折光学素子であること
を特徴とする。
The point diffraction interference measuring apparatus according to claim 17 is characterized in that the optical element 105 is a diffractive optical element.

【0031】また、請求項18に記載の点回折干渉計測
装置は、前記微小透過部106aを備えた部材106
は、前記測定光を素通し可能な大きさの透過部106b
を備えていることを特徴とする。
In the point diffraction interference measuring apparatus according to the eighteenth aspect, the member 106 provided with the minute transmitting portion 106a is provided.
Is a transmitting portion 106b having a size that allows the measurement light to pass therethrough.
It is characterized by having.

【0032】また、請求項19に記載の発明は、請求項
8から請求項18のいずれか一項に記載の点回折干渉計
測装置を用いて製造される高精度投影レンズの製造方法
を提供する。
According to a nineteenth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a high-precision projection lens manufactured by using the point diffraction interferometer according to any one of the eighth to eighteenth aspects. .

【0033】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が実施の形態に限定されるものではない。
In the section of the means for solving the above-mentioned problems, which explains the configuration of the present invention, the drawings of the embodiments of the present invention are used for easy understanding of the present invention. However, the present invention is not limited to this.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の実施の形態を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0035】(第1実施形態)図1は第1実施形態にか
かる干渉計測装置の概略構成を示す図である。初めに被
検物104を測定する基本的構成を説明し、次にこの測
定のためのアライメントの手順を説明する。ここでは、
被検物104は複数のレンズから構成される投影レンズ
をいう。但し、これに限らず単体レンズ、複数のミラー
から構成される光学系にも適用される。
(First Embodiment) FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an interference measuring apparatus according to a first embodiment. First, a basic configuration for measuring the test object 104 will be described, and then an alignment procedure for this measurement will be described. here,
The test object 104 is a projection lens composed of a plurality of lenses. However, the present invention is not limited to this, and is also applicable to an optical system including a single lens and a plurality of mirrors.

【0036】光源であるレーザ101は光源光を射出す
る。集光レンズ102は、光源光をピンホール103の
位置に集光する。ピンホール103を射出した光は、ほ
ぼ理想的な球面波と見なすことができる。レーザ101
と集光レンズ102とピンホール103により点光源生
成手段を形成する。ピンホール103からの球面波はコ
リメータレンズ108へ入射する。コリメータレンズ1
08は、ピンホール103からの光を略平行光束へ変換
する。コリメータレンズ108からの略平行光束は、ハ
ーフミラー109に入射する。ハーフミラー109は、
この略平行光束を対物レンズ110側へ反射する。対物
レンズ110は、略平行光束を一度位置P1に集光させ
た後、被検物104側へ発散させる。この発散光は被検
物104の104a側から入射する。
A laser 101 serving as a light source emits light from the light source. The condenser lens 102 condenses the light from the light source at the position of the pinhole 103. The light emitted from the pinhole 103 can be regarded as an almost ideal spherical wave. Laser 101
, The condenser lens 102 and the pinhole 103 form a point light source generating means. The spherical wave from the pinhole 103 enters the collimator lens 108. Collimator lens 1
08 converts the light from the pinhole 103 into a substantially parallel light beam. The substantially parallel light beam from the collimator lens 108 enters the half mirror 109. The half mirror 109 is
This substantially parallel light beam is reflected to the objective lens 110 side. The objective lens 110 converges the substantially parallel light beam once to the position P1, and then diverges the light toward the test object 104. This divergent light enters the object 104 from the side 104a.

【0037】被検物104を透過した光は、104bか
ら射出して頂点反射位置(キャッツアイ・ポイント)C
Pに集光される。頂点反射位置CPに集光された光は、
発散光となって折り返し用の球面反射ミラー111に入
射する。
The light transmitted through the test object 104 is emitted from 104b and is reflected at the vertex reflection position (cat's eye point) C
It is focused on P. The light collected at the vertex reflection position CP is
The light becomes divergent light and enters the turning spherical reflection mirror 111.

【0038】折り返し用の球面反射ミラー111は、後
述するアライメント手順により良好なコントラストの干
渉縞が形成される位置へ調整されている。
The turning spherical reflection mirror 111 is adjusted to a position where interference fringes with good contrast are formed by an alignment procedure described later.

【0039】球面反射ミラー111からの反射光は、往
路と同様の光路を通過し、被検物104と対物レンズ1
10とを透過してハーフミラー109に再び入射する。
The reflected light from the spherical reflecting mirror 111 passes through the same optical path as the outward path, and the test object 104 and the objective lens 1
10 and re-enters the half mirror 109.

【0040】被検物104からの光は、今度はハーフミ
ラー109を透過する。ハーフミラー109を透過した
光は、集光レンズ113に入射する。集光レンズ113
は、入射光を集光位置P2へ集光するようにグレーティ
ング105側へ射出する。グレーティング105は、回
折作用により、入射光を参照光と被検光とに分離する。
分離された参照光は、マスク106に形成されているピ
ンホール106aを通過する。これにより、参照光は、
理想的な球面波に変換される。また、分離された被検光
は、マスク106に形成されている開口部106bを通
過する。
The light from the test object 104 passes through the half mirror 109 this time. The light transmitted through the half mirror 109 enters the condenser lens 113. Condensing lens 113
Emits the incident light to the grating 105 side so as to condense it to the condensing position P2. The grating 105 separates incident light into reference light and test light by a diffraction effect.
The separated reference light passes through a pinhole 106a formed in the mask 106. Thereby, the reference light is
It is converted to an ideal spherical wave. The separated test light passes through an opening 106b formed in the mask 106.

【0041】そして、参照光と被検光との干渉による干
渉縞が受光素子107の受光面に形成される。モニタM
Nは、この干渉縞を表示する。また、演算処理装置PC
は、受光素子107からの干渉縞の位相差信号に基づい
て被検物104の透過波面収差(デフォーカス項、チル
ト項を含む)を算出する。
Then, interference fringes due to interference between the reference light and the test light are formed on the light receiving surface of the light receiving element 107. Monitor M
N indicates this interference fringe. In addition, the arithmetic processing unit PC
Calculates the transmitted wavefront aberration (including the defocus term and the tilt term) of the test object 104 based on the phase difference signal of the interference fringe from the light receiving element 107.

【0042】(アライメント手順)次に、上記干渉計測
を行うための前段階として行うアライメント手順につい
て説明する。上記構成により良好なコントラストの干渉
縞が受光素子107の受光面上に形成されるためには、
被検光が集光レンズ113により集光された位置P2と
ピンホール106aの位置とが正確に一致していること
が必要である。
(Alignment Procedure) Next, an alignment procedure performed as a pre-stage for performing the interference measurement will be described. In order for the interference fringes having a good contrast to be formed on the light receiving surface of the light receiving element 107 by the above configuration,
It is necessary that the position P2 where the test light is condensed by the condenser lens 113 and the position of the pinhole 106a exactly match.

【0043】被検物104を他の被検物に代えると、そ
の被検物の位置及び被検物が有する収差特性により、集
光レンズ113による集光位置P2は、ピンホール10
6aの位置に対してデフォーカス等してしまう。ここ
で、上述したように、ピンホール106aの位置調整を
3次元的に正確かつ迅速に行うことは非常に困難であ
る。
When the test object 104 is replaced with another test object, the condensing position P2 of the condensing lens 113 is shifted by the pinhole 10 due to the position of the test object and the aberration characteristics of the test object.
Defocusing or the like occurs at the position 6a. Here, as described above, it is very difficult to accurately and quickly adjust the position of the pinhole 106a three-dimensionally.

【0044】さらに、干渉計測装置はその装置のキャリ
ブレーション(装置較正)を行っている。そして、各種
被検物104に対するキャリブレーションの同一性を維
持するために、キャリブレーション後に干渉計測装置の
内部の構成部品(例えば、ピンホール106a)の位置
等を調整しないことが望ましい。そこで以下に述べるア
ライメント手順を行う。
Further, the interference measurement device performs calibration (device calibration) of the device. Then, in order to maintain the sameness of the calibration for the various test objects 104, it is desirable not to adjust the position or the like of a component (for example, the pinhole 106a) inside the interference measurement apparatus after the calibration. Therefore, the alignment procedure described below is performed.

【0045】(1)高精度投影レンズ等の被検物104
を干渉計測装置の所定位置へ配置する。
(1) Test object 104 such as a high-precision projection lens
At a predetermined position of the interference measurement device.

【0046】(2)頂点反射用の平面反射ミラー112
を、被検物104の104b側の集光位置(頂点反射位
置)CP近傍の点線で示す位置へ挿入する。この状態で
は、集光レンズ113による集光位置P2は、ピンホー
ル106aの位置に対してデフォーカス(z方向)及び
シフト(x,y方向)しているため一致していない。
(2) Plane reflection mirror 112 for vertex reflection
Is inserted into the position shown by the dotted line near the light condensing position (vertex reflection position) CP on the 104b side of the test object 104. In this state, the light condensing position P2 by the light condensing lens 113 does not match because the position of the pinhole 106a is defocused (z direction) and shifted (x, y directions).

【0047】(3)マスク106と受光素子107との
間の点線で示す位置へ補助レンズ114を挿入する。補
助レンズ114は、ピンホール106aの位置と受光素
子107の受光面とを共役にする。即ち、補助レンズ1
14は、ピンホール106aからの光を位置P3へ集光
する。この構成により、受光面における光量検出感度を
向上させることができる。
(3) Insert the auxiliary lens 114 at the position shown by the dotted line between the mask 106 and the light receiving element 107. The auxiliary lens 114 conjugates the position of the pinhole 106a with the light receiving surface of the light receiving element 107. That is, the auxiliary lens 1
14 condenses the light from the pinhole 106a to the position P3. With this configuration, the light amount detection sensitivity on the light receiving surface can be improved.

【0048】(4)頂点反射用の平面反射ミラー112
を光軸であるz軸方向に沿って微少量ずつ移動(スキャ
ン)する。そして、平面反射ミラー112の移動に伴う
受光素子107の光量変動を検出する。
(4) Plane reflecting mirror 112 for vertex reflection
Is moved (scanned) in small amounts along the z-axis direction, which is the optical axis. Then, the light amount fluctuation of the light receiving element 107 due to the movement of the plane reflection mirror 112 is detected.

【0049】(5)受光素子107で検出された光量が
最も大きくなった状態で平面反射ミラー112を停止す
る。この状態で平面反射ミラー112の反射面と頂点反
射位置CPとは一致している。
(5) The plane reflecting mirror 112 is stopped when the light amount detected by the light receiving element 107 is maximized. In this state, the reflection surface of the plane reflection mirror 112 coincides with the vertex reflection position CP.

【0050】(6)曲率半径が既知の球面反射ミラー1
11と平面反射ミラー112との相対的位置関係は予め
求められている。よって、平面反射ミラー112の光軸
z方向の位置が決まると、球面反射ミラー111を配置
する光軸z方向の位置が定まる。また、x,y方向の位
置決めは他の方法でアライメントする。
(6) Spherical reflective mirror 1 having a known radius of curvature
The relative positional relationship between the mirror 11 and the plane reflection mirror 112 is determined in advance. Therefore, when the position of the plane reflection mirror 112 in the optical axis z direction is determined, the position of the spherical reflection mirror 111 in the optical axis z direction is determined. The positioning in the x and y directions is performed by another method.

【0051】(7)補助レンズ114を光路外へ退避す
る。
(7) The auxiliary lens 114 is retracted outside the optical path.

【0052】(8)受光素子107の受光面に形成され
た干渉縞により干渉計測を行う。
(8) Interference measurement is performed using the interference fringes formed on the light receiving surface of the light receiving element 107.

【0053】上記アライメント手順においては、頂点反
射を利用している。頂点反射においては、平面反射ミラ
ー112の光軸z方向と垂直な方向(x,y方向)への
シフトは影響しない。このため、平面反射ミラー112
の光軸z方向の位置のみ考慮すれば良い。従って、平面
反射ミラー112の光軸z方向と垂直な方向(x,y方
向)の位置は厳密なアライメントは不要である。そし
て、この状態のまま、平面反射ミラー112を光軸z方
向に走査移動する。これにより、参照光の集光位置P2
とピンホール106aとの光軸z方向のアライメントを
行うことができる。
In the above alignment procedure, vertex reflection is used. In the vertex reflection, the shift of the plane reflection mirror 112 in the direction (x, y directions) perpendicular to the optical axis z direction has no effect. For this reason, the plane reflection mirror 112
Only the position in the optical axis z direction needs to be considered. Therefore, strict alignment is not required for the position of the plane reflection mirror 112 in the direction (x, y directions) perpendicular to the optical axis z direction. Then, in this state, the plane reflecting mirror 112 is scanned and moved in the optical axis z direction. Thereby, the condensing position P2 of the reference light
And the pinhole 106a can be aligned in the optical axis z direction.

【0054】さらに、参照光又は被検光の光量変化をモ
ニタMNに表示することで、光軸z方向のアライメント
状態を観察することができる また、上記(1)から(8)まで述べたアライメント手
順では、受光素子107で検出されるピンホール106
aを通過してきた光量の変化を検出している。しかし、
アライメントは光量変化に基づくものに限られるもので
はない。例えば干渉縞のコントラスト等の干渉縞の情報
を検出することでもアライメントできる。以下、干渉縞
のコントラストに基づくアライメント手順を述べる。な
お、上記手順と重複する手順の説明は省略する。
Further, by displaying the change in the light amount of the reference light or the test light on the monitor MN, the alignment state in the optical axis z direction can be observed. In addition, the alignment described in the above (1) to (8) In the procedure, the pinhole 106 detected by the light receiving element 107 is
A change in the amount of light that has passed through a is detected. But,
The alignment is not limited to the one based on the change in light amount. For example, alignment can be performed by detecting information on interference fringes such as the contrast of interference fringes. Hereinafter, an alignment procedure based on the interference fringe contrast will be described. The description of the procedure that is the same as the above procedure is omitted.

【0055】平面反射ミラー112を光路中へ挿入した
状態で、ピンホール103を調整することでx,y方向
のアライメントを行うことができる。x,y方向のアラ
イメントが行われると、補助レンズ114を光路中へ挿
入しない場合でも、受光素子107の受光面上で干渉縞
が形成される。次に、平面反射ミラー112を光軸z方
向に走査移動する。受光素子107は、この走査移動に
伴う干渉縞のコントラストの変化を検出する。次に、干
渉縞のコントラストが最も大きくなる平面反射ミラー1
12の位置を求める。次に、平面反射ミラー112に対
して相対的位置が既知の球面反射ミラー111の位置を
定める。そして、平面反射ミラー112を光路から退避
する。最後に、被検物104の干渉計測を行う。
By adjusting the pinhole 103 with the plane reflecting mirror 112 inserted in the optical path, alignment in the x and y directions can be performed. When the alignment in the x and y directions is performed, interference fringes are formed on the light receiving surface of the light receiving element 107 even when the auxiliary lens 114 is not inserted into the optical path. Next, the plane reflection mirror 112 is scanned and moved in the optical axis z direction. The light receiving element 107 detects a change in contrast of the interference fringe due to the scanning movement. Next, the plane reflection mirror 1 in which the contrast of the interference fringe is maximized
Find the position of twelve. Next, the position of the spherical reflection mirror 111 whose position relative to the plane reflection mirror 112 is known is determined. Then, the plane reflecting mirror 112 is retracted from the optical path. Finally, interference measurement of the test object 104 is performed.

【0056】また、演算処理装置PCで干渉縞を解析す
れば、干渉縞の情報から被検波のフォーカス成分やチル
ト成分を含む波面収差を算出することができる。このた
め、参照波生成用の光束の集光位置P2とピンホール1
06aとのアライメントをさらに精度良く行うことがで
きる。
When the interference fringes are analyzed by the arithmetic processing unit PC, the wavefront aberration including the focus component and the tilt component of the test wave can be calculated from the information of the interference fringes. For this reason, the focus position P2 of the light beam for generating the reference wave and the pinhole 1
06a can be performed with higher accuracy.

【0057】なお、好ましくは、受光素子107の受光
面において、参照光と被検光とを干渉させるときに、参
照光と被検光とをそれぞれ平行光束にした状態で干渉さ
せることが望ましい。平行光束の状態で干渉させると、
被検物104である高精度投影レンズ内の絞りSと受光
素子107の受光面とを共役にできる。この結果、絞り
Sのエッジ部分eの回折の影響を低減できる。
Preferably, when causing the reference light and the test light to interfere with each other on the light receiving surface of the light receiving element 107, it is desirable that the reference light and the test light interfere with each other in a state of being made into a parallel light flux. If you make interference in the state of a parallel beam,
The stop S in the high-precision projection lens as the test object 104 and the light receiving surface of the light receiving element 107 can be conjugated. As a result, the effect of diffraction at the edge portion e of the stop S can be reduced.

【0058】(第2実施形態)図2(A)は、第2実施
形態にかかる干渉計測装置の概略構成を示す図である。
本実施形態では、平面反射ミラー215の構成が上記第
1実施形態と異なる。その他の構成は上記第1実施形態
と同一であり、同一部分には同様の符号を用い、重複す
る説明は省略する。
(Second Embodiment) FIG. 2A is a view showing a schematic configuration of an interference measuring apparatus according to a second embodiment.
In the present embodiment, the configuration of the plane reflection mirror 215 is different from that of the first embodiment. Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same reference numerals are used for the same portions, and duplicate descriptions are omitted.

【0059】図2(B)に示す本実施形態の平面反射ミ
ラー215は、その反射面に幅10μm程度の反射率が
低い、又は反射率が略ゼロのリング状パターン215a
を有している。平面反射ミラー215の光軸z方向の位
置決め手順は上記第1実施形態と同様である重複する手
順の説明は省略する。本実施形態では、リング状パター
ン215aを用いて、さらに平面反射ミラー215と頂
点反射位置CPとのx,y方向の位置決めを行うことが
できる。
The plane reflecting mirror 215 of this embodiment shown in FIG. 2B has a ring-shaped pattern 215a having a low reflectance of about 10 μm or a reflectance of substantially zero on its reflection surface.
have. The procedure for positioning the plane reflecting mirror 215 in the optical axis z direction is the same as that in the first embodiment, and a description of the overlapping procedure will be omitted. In the present embodiment, it is possible to further position the plane reflection mirror 215 and the vertex reflection position CP in the x and y directions using the ring-shaped pattern 215a.

【0060】まず、平面反射ミラー215の光軸z方向
のアライメントを上記第1実施形態で述べた手順で行
う。次に、モータMTは、平面反射ミラー215をxy
面内で走査移動する。頂点反射位置CPをリング状パタ
ーン215aが横切ると、該パターンからの反射光量が
減少する。このため、受光素子107の受光量が大きく
減少する。この時の、平面反射ミラー215の位置を第
1位置座標として演算処理装置内の記憶部(不図示)に
記憶する。
First, the alignment of the plane reflecting mirror 215 in the optical axis z direction is performed in the procedure described in the first embodiment. Next, the motor MT sets the plane reflection mirror 215 to xy.
Scan and move in the plane. When the ring-shaped pattern 215a crosses the vertex reflection position CP, the amount of light reflected from the pattern decreases. Therefore, the amount of light received by the light receiving element 107 is greatly reduced. At this time, the position of the plane reflection mirror 215 is stored as a first position coordinate in a storage unit (not shown) in the arithmetic processing unit.

【0061】さらに、モータMTを駆動して、平面反射
ミラー215のxy面内での走査移動を続ける。そし
て、受光素子107の受光量が大きく減少するときの平
面反射ミラー215の第2位置座標、第3位置座標を検
出する。演算処理装置内の記憶部(不図示)は、第2位
置座標、第3位置座標を記憶する。そして、演算処理装
置PCは、第1〜第3位置座標の3つのデータに基づい
て、リング状パターン215aの中心位置Cと頂点反射
位置CPとを一致させるアライメントを行うことができ
る。
Further, the motor MT is driven to continue the scanning movement of the plane reflecting mirror 215 in the xy plane. Then, the second position coordinates and the third position coordinates of the plane reflecting mirror 215 when the light receiving amount of the light receiving element 107 is greatly reduced are detected. A storage unit (not shown) in the arithmetic processing device stores the second position coordinates and the third position coordinates. Then, the arithmetic processing device PC can perform alignment for matching the center position C of the ring-shaped pattern 215a with the vertex reflection position CP based on the three data of the first to third position coordinates.

【0062】そして、上記第1実施形態と同様に、平面
反射ミラー215と球面反射ミラー111との相対的位
置関係は既知である。よって、平面反射ミラー215の
xyz座標における位置が決まると、球面反射ミラー1
11の位置を定めることができる。この結果、良好なコ
ントラストの干渉縞を得ることができる。
As in the first embodiment, the relative positional relationship between the plane reflecting mirror 215 and the spherical reflecting mirror 111 is known. Therefore, when the position of the plane reflecting mirror 215 in the xyz coordinates is determined, the spherical reflecting mirror 1
Eleven positions can be defined. As a result, interference fringes with good contrast can be obtained.

【0063】また、本実施形態の変形例として、図2
(C)に示す構成の平面反射ミラー215を用いること
もできる。平面反射ミラー215は、球面反射ミラー1
11と一体的に使用することができる。本変形例では、
幅10μm程度の低反射率のリング状パターン215a
の構成は第2実施形態と同様である。そして、中心に直
径が約数mmの円形開口C2を有している点が異なる。
As a modification of this embodiment, FIG.
A plane reflection mirror 215 having the configuration shown in FIG. The plane reflecting mirror 215 is a spherical reflecting mirror 1
11 can be used integrally. In this modification,
Low reflectance ring-shaped pattern 215a having a width of about 10 μm
Is similar to that of the second embodiment. The difference is that a circular opening C2 having a diameter of about several mm is provided at the center.

【0064】上記第1実施形態と同様に、光軸z方向の
頂点反射位置CPと平面反射鏡215とのアライメント
を行う。ここで、平面反射鏡215の中心近傍へ入射し
た光は、円形開口C2を通過する。通過した光は、平面
反射鏡215と一体的に移動する球面反射ミラー111
に入射し、反射する。そして、この光は、再度平面反射
ミラー215の中心開口C2から射出する。ここで、球
面反射ミラー111の曲率半径中心位置と平面反射ミラ
ー215の中心開口C2の中心とが一致するように一体
的に移動する。かかる構成により、頂点反射位置CPと
平面反射ミラー215との光軸z方向のアライメントを
行うことができる。
As in the first embodiment, alignment between the vertex reflection position CP in the optical axis z direction and the plane reflecting mirror 215 is performed. Here, the light that has entered the vicinity of the center of the plane reflecting mirror 215 passes through the circular opening C2. The transmitted light is reflected by the spherical reflecting mirror 111 moving integrally with the plane reflecting mirror 215.
And is reflected. Then, this light exits again from the central opening C2 of the plane reflection mirror 215. Here, the center position of the radius of curvature of the spherical reflection mirror 111 and the center of the center opening C2 of the plane reflection mirror 215 are integrally moved so as to coincide with each other. With such a configuration, alignment of the vertex reflection position CP and the plane reflection mirror 215 in the optical axis z direction can be performed.

【0065】次に、平面反射ミラー215を頂点反射位
置CPに対してx,y方向にアライメントする。このア
ライメントは、まず上記第2実施形態で述べたのと同様
に、平面反射ミラー215をxy面内で走査移動して、
リング状パターン215aを頂点反射位置CPが横切る
少なくとも3箇所の位置座標を求める。この際、中心開
口C2が頂点反射位置CPを横切る場合も受光素子10
7における光量が減少する。しかし、リング状パターン
215a(幅約10μm)と中心開口C2(直径数m
m)とでは、その大きさが全く異なる。このため、光量
が減少している時間が異なる。従って,頂点反射位置C
Pが、リング状パターンを横切っている場合か、又は中
心開口C2を横切っている場合かは容易に識別できる。
よって、平面反射ミラー215のx,y方向のアライメ
ントも行うことができる。
Next, the plane reflection mirror 215 is aligned in the x and y directions with respect to the vertex reflection position CP. This alignment is performed by first scanning and moving the plane reflecting mirror 215 in the xy plane in the same manner as described in the second embodiment.
At least three position coordinates where the vertex reflection position CP crosses the ring pattern 215a are obtained. At this time, even when the center opening C2 crosses the vertex reflection position CP, the light receiving element 10
The light quantity at 7 decreases. However, the ring-shaped pattern 215a (about 10 μm in width) and the center opening C2 (several m in diameter)
m) is completely different in size. For this reason, the time during which the amount of light decreases is different. Therefore, the vertex reflection position C
Whether P crosses the ring-shaped pattern or the center opening C2 can be easily identified.
Therefore, alignment of the plane reflection mirror 215 in the x and y directions can be performed.

【0066】本変形例では、上述のように平面反射ミラ
ー215と球面反射ミラー111とが一体的に構成され
ている。このため、平面反射ミラー215のx,y,z方
向のアライメントが終了した時点で、すぐに干渉計測を
行うことができる。
In this modification, the plane reflection mirror 215 and the spherical reflection mirror 111 are integrally formed as described above. Therefore, the interference measurement can be performed immediately after the alignment of the plane reflection mirror 215 in the x, y, and z directions is completed.

【0067】(第3実施形態)図3(A)は、第3実施
形態にかかる干渉計測装置の概略構成を示す図である。
基本的な構成は上記第1実施形態及び第2実施形態と同
一であり、同一部分には同様の符号を用い、重複する説
明は省略する。
(Third Embodiment) FIG. 3A is a diagram showing a schematic configuration of an interference measuring apparatus according to a third embodiment.
The basic configuration is the same as the above-described first and second embodiments, and the same portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0068】上記第1実施形態及び第2実施形態では、
被検物104が高精度投影レンズであり、透過波面を計
測しているのに対し、本実施形態では被検物104が球
面ミラー316単体であり、反射波面を計測している点
が異なる。
In the first and second embodiments,
The test object 104 is a high-precision projection lens and measures a transmitted wavefront, whereas the present embodiment differs from the first embodiment in that the test object 104 is a single spherical mirror 316 and measures a reflected wavefront.

【0069】反射型の被検物の場合は、図3(B)にそ
の構成を示す平面反射ミラー215を対物レンズ110
の集光位置(頂点反射位置)CPに配置する。そして、
上記第2実施形態で述べたのと同様の手順でx,y,z方
向のアライメントを行う。その後、平面反射ミラー21
5との相対的位置関係が予め求められている反射型の球
面ミラー316を配置する。これにより、球面ミラー3
16からの反射波面の波面収差を簡便に干渉計測でき
る。
In the case of a reflection type test object, a flat reflection mirror 215 whose configuration is shown in FIG.
At the light condensing position (vertex reflection position) CP. And
The alignment in the x, y, and z directions is performed in the same procedure as described in the second embodiment. Then, the plane reflection mirror 21
A reflective spherical mirror 316 whose relative position with respect to 5 is determined in advance is arranged. Thereby, the spherical mirror 3
The interference of the wavefront aberration of the reflected wavefront from 16 can be easily measured.

【0070】また、上記各実施形態で述べた干渉計測装
置を用いることで、投影レンズの波面収差を簡便に干渉
計測できる。このため、高精度な投影レンズを製造する
ことができる。
Further, by using the interference measuring apparatus described in each of the above embodiments, the wavefront aberration of the projection lens can be easily measured. Therefore, a highly accurate projection lens can be manufactured.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上説明したように、簡便な手順で、被
検面と干渉計測装置とのアライメントを行うことできる
PDI型干渉計測装置、及びそのアライメント方法、該
装置を用いて製造された高精度投影レンズ系の製造方法
を提供できる。
As described above, a PDI-type interferometer capable of performing alignment between a surface to be measured and an interferometer by a simple procedure, an alignment method thereof, and a high-frequency device manufactured using the apparatus. A method for manufacturing a precision projection lens system can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態にかかるPDI型干渉測
定装置を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a PDI-type interference measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】(A),(B),(C)は、本発明の第2実施形
態にかかるPDI型干渉測定装置を示す概略構成図であ
る。
FIGS. 2A, 2B, and 2C are schematic configuration diagrams illustrating a PDI-type interference measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図3】(A),(B)は、本発明の第3実施形態にか
かるPDI型干渉測定装置を示す概略構成図である。
FIGS. 3A and 3B are schematic configuration diagrams illustrating a PDI interference measuring apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図4】従来のPDI型干渉計測装置の例を示す概略構
成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a conventional PDI-type interferometer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101,1 レーザ光源 102,2 集光レンズ 103,3 ピンホール 104,4 被検物 105,5 グレーティング 106,6 マスク 106a,6a ピンホール 106b,6b 開口部 107,7 受光素子 108 コリメータレンズ 109 ハーフミラー 110 対物レンズ 111 折り返し反射球面ミラー 112,215 頂点反射用の平面反射ミラー 113 集光レンズ 114 補助レンズ 215a アライメントパターン 316 反射型被検物 PC 演算処理装置 101,1 laser light source 102,2 condenser lens 103,3 pinhole 104,4 test object 105,5 grating 106,6 mask 106a, 6a pinhole 106b, 6b opening 107,7 light receiving element 108 collimator lens 109 half Mirror 110 Objective lens 111 Folded reflective spherical mirror 112, 215 Planar reflective mirror for apex reflection 113 Condensing lens 114 Auxiliary lens 215a Alignment pattern 316 Reflective test object PC Computer processing unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 良介 東京都千代田区丸の内3丁目2番3号 株 式会社ニコン内 (72)発明者 中村 良次 東京都千代田区丸の内3丁目2番3号 株 式会社ニコン内 Fターム(参考) 2F064 AA06 BB04 FF01 GG00 GG12 GG15 GG22 GG58 JJ01 2F065 AA02 AA03 AA04 AA20 BB05 BB22 CC22 EE00 FF52 GG04 GG12 HH13 HH15 JJ08 LL00 LL04 LL12 LL19 LL30 LL42 TT02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Ryosuke Inoue 3-2-2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nikon Corporation (72) Inventor Ryoji Nakamura 3-2-2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term (reference) in Nikon Corporation 2F064 AA06 BB04 FF01 GG00 GG12 GG15 GG22 GG58 JJ01 2F065 AA02 AA03 AA04 AA20 BB05 BB22 CC22 EE00 FF52 GG04 GG12 HH13 HH15 JJ08 LL19 LL19 LL04 LL04 LL04

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】点光源生成手段から生じた光であって、被
検物を経由した後に分離された2つの光束のうちの一方
の光である測定光と、 他方の光であって、微小透過部を通過させることにより
生じた球面波である参照光とを互いに干渉させ、該干渉
による位相差を検出することにより、前記被検物の光学
特性を計測する計測方法に用いられる前記他方の光の前
記微小透過部に対するアライメント方法であって、 前記微小透過部と共役であるとともに、前記被検物を透
過した光によって形成される集光点近傍に第1の反射部
材を配置する工程と、 前記第1の反射部材からの頂点反射光を検出するととも
に、前記反射光情報に基づいて前記第1の反射部材の光
軸方向の位置を調整する工程と、を備えたアライメント
方法。
1. A measuring light, which is one of two light beams separated from a point light source generated by a point light source generating unit after passing through a test object, and a measuring light, which is another light, The other light used in the measurement method for measuring the optical characteristics of the test object by causing the reference light, which is a spherical wave generated by passing through the transmitting portion, to interfere with each other, and detecting a phase difference due to the interference. A method of aligning the light with respect to the minute transmitting portion, wherein the first reflecting member is conjugated to the minute transmitting portion and arranged near a focal point formed by light transmitted through the test object; Detecting the vertex reflected light from the first reflecting member and adjusting the position of the first reflecting member in the optical axis direction based on the reflected light information.
【請求項2】点光源生成手段から生じた光であって、被
検物の被検面からの反射光が分離された2つの光束のう
ちの一方の光である測定光と、 他方の光であって、微小透過部を通過させることにより
生じた球面波である参照光とを互いに干渉させ、該干渉
による位相差を検出することにより、前記被検物の光学
特性を計測する計測方法に用いられる前記他方の光の前
記微小透過部に対するアライメント方法であって、 前記微小透過部と共役であるとともに、前記点光源生成
手段と前記被検物の間の光路中に配置された集光光学系
の集光位置に第1の反射部材を配置する工程と、 前記第1の反射部材からの頂点反射光を検出するととも
に、前記反射光情報に基づいて前記第1の反射部材の光
軸方向の位置を調整する工程と、を備えたアライメント
方法。
2. A measuring light, which is one of two light beams, which are light beams generated by a point light source generating means, wherein the reflected light from the surface of the test object is separated, and the other light beam. In the measurement method for causing the reference light, which is a spherical wave generated by passing through the minute transmission portion, to interfere with each other, and detecting a phase difference due to the interference, the optical characteristic of the test object is measured. A method of aligning the other light to be used with respect to the minute transmitting portion, wherein the focusing optics are conjugate with the minute transmitting portion and arranged in an optical path between the point light source generating unit and the test object. Arranging a first reflecting member at a light condensing position of the system; detecting vertex reflected light from the first reflecting member; and an optical axis direction of the first reflecting member based on the reflected light information. Adjusting the position of the Door way.
【請求項3】前記第1の反射部材に所定のパターンが形
成され、前記第1の反射部材の前記所定のパターンから
の頂点反射光を検出するとともに、前記反射光情報に基
づいて、前記第1の反射部材の光軸に対して直交する平
面内の位置を調整する工程と、を備えた請求項1又は請
求項2に記載のアライメント方法。
3. A predetermined pattern is formed on the first reflection member, and a vertex reflection light from the predetermined pattern of the first reflection member is detected, and the first reflection member detects the vertex reflection light based on the reflection light information. 3. The alignment method according to claim 1, further comprising: adjusting a position in a plane orthogonal to the optical axis of the one reflecting member.
【請求項4】前記第1の反射部材の位置に基づいて、前
記被検物を透過した光を折り返す第2の反射部材の位置
を調整する工程を備えた請求項1又は請求項3に記載の
アライメント方法。
4. The method according to claim 1, further comprising the step of adjusting the position of a second reflecting member that folds light transmitted through the test object based on the position of the first reflecting member. Alignment method.
【請求項5】前記反射光を検出する際に、前記反射光を
検出面に集光させることを特徴とする請求項1から請求
項4のいずれか一項に記載のアライメント方法。
5. The alignment method according to claim 1, wherein when detecting the reflected light, the reflected light is focused on a detection surface.
【請求項6】前記反射光情報が前記反射光により形成さ
れる干渉縞の情報であることを特徴とする請求項1から
請求項4のいずれか一項に記載のアライメント方法。
6. The alignment method according to claim 1, wherein the reflected light information is information on interference fringes formed by the reflected light.
【請求項7】前記微小透過部がピンホールであることを
特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載
のアライメント方法。
7. The alignment method according to claim 1, wherein the minute transmitting portion is a pinhole.
【請求項8】点光源生成手段と、 被検物を経由した光を2つの光束に分離する光学素子
と、 前記光学素子により分離された一方の光を通過させる微
小透過部を備えた部材と、 他方の光である測定光と前記微小透過部を通過すること
により生じた球面波である参照光とを互いに干渉させ、
該干渉による位相差を検出する検出器と、を備えた点回
折干渉計測装置において、 前記微小透過部と共役であるとともに前記被検物によっ
て形成される像点近傍に第1の反射部材を備えたことを
特徴とする点回折干渉計測装置。
8. A member comprising: a point light source generating means; an optical element for separating light passing through the test object into two light beams; and a member having a small transmitting portion for passing one of the lights separated by the optical element. The other light, the measurement light, and the reference light, which is a spherical wave generated by passing through the minute transmitting portion, interfere with each other,
A detector for detecting a phase difference due to the interference, comprising: a first reflection member near the image point formed by the test object while being conjugate to the minute transmission portion. A point diffraction interference measurement apparatus, characterized in that:
【請求項9】さらに、前記被検物を透過した光を折り返
して再び前記被検物に導く第2の反射部材を備えたこと
を特徴とする請求項8に記載の点回折干渉計測装置。
9. The point diffraction interference measuring apparatus according to claim 8, further comprising a second reflection member that folds light transmitted through the test object and guides the light back to the test object.
【請求項10】前記第1の反射部材と前記第2の反射部
材とは、一体的に位置調整可能であることを特徴とする
請求項8又は請求項9に記載の点回折干渉計測装置。
10. The point diffraction interference measuring apparatus according to claim 8, wherein the first reflection member and the second reflection member can be integrally adjusted in position.
【請求項11】点光源生成手段と、 被検物を経由した光を2つの光束に分離する光学素子
と、 前記光学素子により分離された一方の光を通過させる微
小透過部を備えた部材と、 他方の光である測定光と前記微小透過部を通過すること
により生じた球面波である参照光とを互いに干渉させ、
該干渉による位相差を検出する検出器と、を備えた点回
折干渉計測装置において、 前記点光源生成手段と前記被検物との間の光路中に集光
光学系を備え、 前記微小透過部と共役であるとともに前記集光光学系の
集光点近傍に第1の反射部材を備えたことを特徴とする
点回折干渉計測装置。
11. A member comprising: a point light source generating means; an optical element for separating light passing through a test object into two light fluxes; and a member having a minute transmitting portion for passing one of the lights separated by the optical element. The other light, the measurement light, and the reference light, which is a spherical wave generated by passing through the minute transmitting portion, interfere with each other,
A detector for detecting a phase difference due to the interference, comprising: a light condensing optical system in an optical path between the point light source generating means and the test object; A point diffraction interference measurement device, which is conjugated with the first and second light sources and is provided with a first reflecting member near a light converging point of the light converging optical system.
【請求項12】前記第1の反射部材は、挿脱可能な機構
を備えていることを特徴とする請求項7から請求項11
のいずれか一項に記載の点回折干渉計測装置。
12. The apparatus according to claim 7, wherein said first reflection member has a mechanism which can be inserted and removed.
The point diffraction interference measurement apparatus according to any one of the above.
【請求項13】前記第1の反射部材は、所定のパターン
を備えていることを特徴とする請求項8から請求項12
のいずれか一項に記載の点回折干渉計測装置。
13. The apparatus according to claim 8, wherein said first reflection member has a predetermined pattern.
The point diffraction interference measurement apparatus according to any one of the above.
【請求項14】前記第1の反射部材は、開口部を備えて
いること特徴とする請求項8から請求項13のいずれか
一項に記載の点回折干渉計測装置。
14. The point diffraction interference measurement apparatus according to claim 8, wherein the first reflection member has an opening.
【請求項15】前記微小透過部を備えた部材と前記検出
器の間の光路中に、 前記参照光を前記検出器の検出面に集光させる補助光学
系を備えていることを特徴とする請求項8から請求項1
4のいずれか一項に記載の点回折干渉計測装置。
15. An auxiliary optical system for converging the reference light on a detection surface of the detector, in an optical path between the member having the minute transmitting portion and the detector. Claim 8 to Claim 1
5. The point diffraction interference measurement apparatus according to any one of 4.
【請求項16】前記補助光学系は、挿脱可能な機構を備
えていることを特徴とする請求項15に記載の点回折干
渉計測装置。
16. The point diffraction interference measurement apparatus according to claim 15, wherein said auxiliary optical system has a mechanism capable of being inserted and removed.
【請求項17】前記光学素子が回折光学素子であること
を特徴とする請求項8から請求項16のいずれか一項に
記載の点回折干渉計測装置。
17. The point diffraction interference measurement apparatus according to claim 8, wherein the optical element is a diffractive optical element.
【請求項18】前記微小透過部を備えた部材は、前記測
定光を素通し可能な大きさの透過部を備えていることを
特徴とする請求項8から請求項17のいずれか一項に記
載の点回折干渉計測装置。
18. A member according to claim 8, wherein said member provided with said minute transmitting portion includes a transmitting portion having a size through which said measuring light can pass. Point diffraction interferometer.
【請求項19】請求項8から請求項18のいずれか一項
に記載の点回折干渉計測装置を用いて製造される高精度
投影レンズの製造方法。
19. A method for manufacturing a high-precision projection lens manufactured by using the point diffraction interference measuring apparatus according to claim 8. Description:
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