JP2001203136A - 光案内装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、光源と光学系との間に配置され、
前記光源側から前記光学系の物体面側に向けて出射され
た光によってその光学系の視野内の各位置を順に照明す
る光案内装置に関し、光路長の変化および振幅の損失を
抑えること、視野が円弧状である場合の干渉計測に好適
な光案内装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 光源と光学系との間に配置され、前記光
源側から前記光学系の物体面側に向けて出射された光に
よってその光学系の視野内の各位置を順に照明する光案
内装置であって、光源側からの入射光を前記視野に導く
単数または複数の反射面と、前記反射面を有し、かつ前
記反射面における前記入射光の入射位置からその入射光
の光路に平行な方向に延ばした直線の周りに回動可能な
回動部材とを備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源と光学系との
間に配置され、前記光源側から前記光学系の物体面側に
向けて出射された光によってその光学系の視野内の各位
置を順に照明する光案内装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】フォトリソグラフィーの技術では、原版
に形成された微細なパターンを正確に基板上に転写する
ことが望まれる。現在、高度な技術の１つに、照明光に
遠紫外領域やＸ線領域の短波長光（波長：１３ｎｍ近
傍）を使用し、投影光学系としてリング視野を有した投
影光学系を使用したものが提案されている。ここで、リ
ング視野を有した投影光学系とは、例えば、特開昭６３
−１６３３１９号公報に記載される光学系のように、そ
の転写領域を、輪帯状の視野（リング視野という。その
サイズは一般に径方向が数ｍｍ、周方向が数１０°であ
る。）とするよう設計された投影光学系である。

【０００３】このように高度な技術に使用される投影光
学系の光学特性は、多くの場合干渉計測によって予め調
べられる。図７（１）（２）に示すように、この干渉計
測では、投影光学系（被検光学系７１）に理想的波面の
光を通過させるために、その物体面７ａに被検光学系７
１の分解能よりも十分に小さいピンホール７２ａ（また
は７３ａ）を有した点像形成用パターン７２（または７
３）を配置して、そのピンホール上に光を照射する。

【０００４】光源側からの入射光がピンホール７２ａ
（または７３ａ）上に集光されると、そのピンホール７
２ａ（または７３ａ）の裏側には、波面がほぼ球面形状
となった回折光が生起する。そして、その回折光が被検
光学系７１を透過して生じた光（被検光）と所定波面形
状の参照光とを不図示の光学系によって干渉させ、それ
ら光の干渉縞パターンから、被検光学系７１の光学特性
を調べる。

【０００５】ここで、干渉計測では、被検光学系７１の
視野７ｂ内の各位置についてこの測定を行うために、光
の照射位置を移動させる必要がある。例えば、視野７ｂ
内に複数のピンホール７２ａを配置した点像形成用パタ
ーン７２を使用する場合（図７（１））には、入射光の
光路を各ピンホールの位置にまで移動させる必要があ
り、また、単一のピンホール７３ａを配置した点像形成
用パターン７３を使用する場合（図７（２））には、そ
の点像形成用パターン７３と共に入射光の光路を別の視
野位置にまで移動させる必要がある。

【０００６】何れの場合にも、光の照射位置を２次元的
に移動させるために、物体面７ａと光源との間には、図
８に示すような光案内装置８０が使用される。この光案
内装置８０には、光源側から順に、２つのミラー８１、
８２が取り付けられている。このうちミラー８１は、光
源からの入射光光路を９０゜変化させる反射面８１ａを
有しており、ミラー８２は、そのミラー８１にて反射し
た光の光路をさらに別の方向へ９０゜変化させて、被検
光学系の物体面７ａに垂直に入射する光路へと光を導く
反射面８２ａを有している。

【０００７】このうち、ミラー８１が取り付けられてい
るのは、光源からの入射光光路と平行な方向に移動可能
な外ステージ８３であり、一方、ミラー８２が取り付け
られているのは、その外ステージ８３と共に移動可能で
ありかつミラー８１、８２間の光路と平行な方向に移動
可能な内ステージ８４である。このような入れ子構造を
した光案内装置８０によれば、２つのステージ８３、８
４それぞれの位置を設定するだけで、その入射角度を保
ったまま、物体面７ａにおける光の照射位置を自在に変
更することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、投
影光学系の光学特性の測定では、露光時と同じ条件を設
定するべく、露光時と同じ波長の光が使用される。した
がって、上記したように短波長光が使用される投影光学
系の測定では、当然に短波長光が使用される。しかしな
がら、上記の光案内装置８０のミラー８１とミラー８２
の反射面に、この短波長光に対する十分な反射率を設定
することは、非常に困難である。

【０００９】なぜなら、先ず、２つのミラー８１、８２
の反射面８１ａ、８２ａには、何れも入射角４５゜の光
を反射するために多層膜コーティングが施される。この
多層膜コーティングは本来的に、入射光の振動方向がそ
の反射面の垂直方向に近いほど光の振幅損失を大きく
し、入射光の振動方向がその反射面の水平方向に近いほ
ど光の振幅損失を小さくするという性質を有する。

【００１０】そして、この光案内装置８０では、光の偏
光角が２つのミラー８１、８２の間で９０゜回転する。
この結果、仮に入射光の偏光方向を調整して一方のミラ
ーについて高い反射率を維持できたとしても、その場合
には必ず他方のミラーでの反射率は十分に得られないこ
ととなる。このような振幅の損失は、適正な測定を行う
ためには解決すべき問題である。

【００１１】また、この光案内装置８０では、２つのス
テージ８３、８４の移動方向と光路との関係から、物体
面７ａにおける照明位置を変更する際に、光路長の変化
を伴う。このため、照明位置を変更する毎に、焦点調節
（適正な波面の回折光を得るべく光源からの光を物体面
７ａ上に集光させる動作）が必要となるので、各回の干
渉計測の処理が煩雑化する。

【００１２】本発明は、このような従来の問題に鑑みて
なされたもので、光学系の視野内の各位置を光源からの
光によって順に照明する場合に生じる光路長の変化およ
び振幅の損失を抑えることのできる光案内装置を提供す
ることを目的とする。本発明はまた、光学系がリング視
野を有している場合など、その視野が円弧状である場合
の干渉計測に好適な光案内装置を提供することを目的と
する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の光案内
装置は、光源と光学系との間に配置され、前記光源側か
ら前記光学系の物体面側に向けて出射された光によって
その光学系の視野内の各位置を順に照明する光案内装置
であって、光源側からの入射光を前記視野に導く単数ま
たは複数の反射面と、前記反射面を有し、かつ前記反射
面における前記入射光の入射位置からその入射光の光路
に平行な方向に延ばした直線の周りに回動可能な回動部
材とを備えたことを特徴とする。

【００１４】このように回動部材に配置された反射面
は、その回動部材の回動と共に入射光光路の周りに回動
する。したがってこの反射面における入射光の入反射角
は一定に保たれ、反射面から視野に向かう光路は、前記
直線からの傾斜角を一定に保ったままその直線の周りを
回動する。したがって、光学系の視野の周方向各位置を
照明することができる。

【００１５】しかも、この構成では、回動部材における
反射面の配置箇所およびその配置角度などによって光の
反射角を比較的自由に選択できるので、反射角を適切に
設定して光の振幅損失を抑えることも可能である。請求
項２に記載の光案内装置は、請求項１に記載の光案内装
置において、前記光学系は、前記物体面が前記直線と垂
直に交わるよう配置されていることを特徴とする。

【００１６】この場合、前記回動によって物体面と光路
との位置関係は変化しないので、視野の周方向各位置を
照明する際にも、その視野における光の入射角度と光路
長とは、一定に保たれる。請求項３に記載の光案内装置
は、請求項２に記載の光案内装置において、前記反射面
は、前記入射光を反射させることによりその光路を傾斜
させる第１反射面と、その第１反射面にて反射した反射
光を前記視野の方向へ反射させる第２反射面とを有し、
前記第１反射面または前記第２反射面は、そこへ入射す
る光の光路と平行な方向へ移動可能な状態で前記回動部
材に固定されていることを特徴とする。

【００１７】このようにして第１反射面または第２反射
面がその角度を保ったまま入射光路に平行な方向に移動
すると、第２反射面光から出射される光の光路は、前記
直線からの傾斜角を一定に保ったまま、その直線からの
距離を変化させる。しかもこの方向の移動によれば、全
体の光路長は一定に保たれる。したがって、視野におけ
る光の入射角度と光路長とを変化させることなく、その
視野の径方向各位置を照明することができる。

【００１８】請求項４に記載の光案内装置は、請求項２
に記載の光案内装置において、前記反射面は、前記入射
光を反射させることによりその光路を傾斜させる第１反
射面と、その第１反射面にて反射した反射光を前記視野
の方向へ反射させる第２反射面とを有し、前記第１反射
面と前記第２反射面の双方は、そこへ入射する光の入反
射角の大きさを変化させる方向に回動可能な状態で前記
回動部材に固定されていることを特徴とする。

【００１９】このようにして第１反射面と第２反射面と
を共に傾斜させると、第２反射面から出射される光の光
路について、前記直線からの傾斜角を一定に保ったま
ま、その直線からの距離を変化させることができる。し
かもこの方向の傾斜によれば、全体の光路長を一定に保
つこともできる。したがって、視野における光の入射角
度と光路長とを変化させることなく、その視野の径方向
各位置を照明することができる。

【００２０】請求項５に記載の光案内装置は、請求項２
〜請求項４の何れか１項に記載の光案内装置において、
前記物体面には、前記視野内において前記回動部材の回
動の径方向に並ぶ複数のピンホールを有した点像形成用
パターンが配置され、前記点像形成用パターンは、前記
回動部材に固定されていることを特徴とする。この点像
形成用パターンは回動部材と共に回動可能であるので、
光路の移動に応じて径方向に並ぶピンホール配列を周方
向に適宜移動させることができる。したがって、照明位
置とピンホール位置とを一致させて、光学系の視野の径
方向だけでなく周方向の各位置に回折光を発生させるこ
とができる。

【００２１】ここで、このようにピンホールを一列に並
べただけの点像形成用パターンは、ピンホールを視野内
全面に並べた点像形成用パターンよりも小型化され、し
かもその形成が容易である。すなわち、単純化された点
像形成用パターンを用いるにも拘わらず、その専用の移
動ステージも設けることなく光学系の視野の各位置に回
折光を発生させることができる。

【００２２】請求項６に記載の光案内装置は、請求項２
〜請求項４の何れか１項に記載の光案内装置において、
前記物体面には、前記視野内に単数のピンホールを有し
た点像形成用パターンが配置され、前記点像形成用パタ
ーンは、前記物体面内を移動可能に形成されていること
を特徴とする。この場合、点像形成用パターンを移動さ
せて単一ピンホールを光学系の視野の各位置に移動させ
ることができる。この際、前記回動量や移動量や傾斜量
と、その点像形成用パターンの移動量とを対応させてピ
ンホール位置と光の照明位置とを一致させれば、光学系
の視野の各位置に回折光を発生せることができる。

【００２３】請求項７に記載の光案内装置は、請求項２
〜請求項６に記載の光案内装置において、前記光学系
は、被検光学系であって、前記視野がリング視野となっ
た光学系であり、かつそのリング視野の曲率中心が前記
直線上に位置するよう配置されていることを特徴とす
る。このように視野がリング視野である場合にその曲率
中心と回動中心とが一致していれば、回動部材の回動に
よって、その視野内の周方向の全ての位置を確実に照明
できる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る実施形態を説明する。 ＜第１実施形態＞先ず、本発明に係る第１実施形態を、
図１に基づいて説明する。本第１実施形態は、請求項
１、請求項２、請求項３、請求項７に対応する。

【００２５】図１は、第１実施形態における光案内装置
を示す図である。図１に示す光案内装置１０は、図８に
示す従来の光案内装置８０と同様に、光源と被検光学系
の物体面７ａとの間に配置され、光源から出射された光
によってその被検光学系の視野７ｂを走査するものであ
る。

【００２６】但し、本実施形態では、光源から光案内装
置１０に入射する入射光光路Ｐ０と、被検光学系（不図
示）との位置関係については、その入射光光路Ｐ０が被
検光学系の物体面７ａに垂直な直線Ｌ上にあり、しかも
被検光学系の視野７ｂがリング視野である場合には、そ
の曲率中心Ｏがその直線Ｌ上にあるような位置関係とす
る。以下では、視野７ｂがリング視野であるとして説明
する。

【００２７】このような光源と被検光学系との間に配置
される光案内装置１０は、光源側から順に、第１ミラー
１１、第２ミラー１２を配置している。なお、これらミ
ラーの反射面１１ａ、１２ａ（第１反射面、第２反射面
に対応する）の形状は、必要に応じて曲面であっても平
面であってもよい。また、所謂ミラーと同等の機能を付
加することができるのであれば如何なる部材を用いても
よい。

【００２８】第１ミラー１１は、直線Ｌ上に配置され、
その角度は、その反射面１１ａにおける反射光の光路Ｐ
１が直線Ｌから所定角だけ傾くように予め調整されてい
る。第２ミラー１２は、その反射光を再び反射させるべ
く光路Ｐ１上に配置され、その角度は、その反射面１２
ａから射出した光の光路Ｐ２がリング視野７ｂ内に向か
うよう予め調整されている（実際の計測時には、リング
視野７ｂ内に配置されるピンホール（例えば、図７
（１）符号７ａ）の位置に向かうよう調整される。）。

【００２９】なお、図１では、光路Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２
は、何れも直線Ｌを含む同一の平面内にある。また、光
路Ｐ２が物体面７ａに垂直であるか否かは問われない。
そして、これらの第１ミラー１１および第２ミラー１２
は、前記直線Ｌの周りに回動可能なシリンダ１３（回動
部材に対応する）にアーム１７等を介して固定されてい
る。

【００３０】このシリンダ１３は、例えば次のような回
動機構によって回動する。すなわち、図１に示すよう
に、シリンダ１３を前記直線Ｌの周りに回動可能な状態
で支持すると共に光源および被検光学系と同一のベース
（不図示）に固定されている支持部１５ａと、回転体１
５ｂを介してシリンダ１３に直線Ｌ周りの回転力を与え
るモータ１５ｃと、シリンダ１３の回動角度を（ロータ
リーエンコーダ１５ｄ等により）監視しつつモータ１５
ｃを駆動する制御部１５ｅ等を備えた移動機構１６であ
る。

【００３１】さらに、第１実施形態では、第２ミラー１
２は、例えば次のような移動機構によって光路Ｐ１に平
行な方向に移動可能である。すなわち、図１に示すよう
に、第２ミラー１２とシリンダ１３との間に介設され、
かつ光路Ｐ１に平行な方向に伸縮可能なアクチュエータ
１６ａと、そのアクチュエータ１６ａを駆動制御する制
御部１６ｅとを備えた移動機構１６である。

【００３２】以上の構成の光案内装置１０では、回動機
構１５が動作すると、シリンダ１３が図中符号１８Ａで
示す矢印の方向に回動し、これに伴い第１ミラー１１お
よび第２ミラー１２が回動する。このとき、光路Ｐ０の
周りに回動する反射面１１ａでは、入射光の入射角が何
ら変化しない。したがって、光路Ｐ１は、直線Ｌからの
傾斜角を一定に保ったまま、その直線Ｌの周りを回動す
る。

【００３３】また、このとき第１ミラー１１の反射面１
１ａと第２ミラー１２の反射面１２ａとの位置関係は変
化しないので、このように光路Ｐ１が回転しようとも、
その光路Ｐ１を通過した光は確実に反射面１２ａの同じ
位置に同じ角度で入射する。このとき、第２ミラーの反
射面１２ａにて反射した光の光路Ｐ２は、直線Ｌからの
傾斜角を一定に保ったまま、その直線Ｌの周りを回動す
る。

【００３４】したがって、リング視野７ｂの周方向各位
置（図中符号１８Ｂ）は、入射角一定の光によって照明
される。一方、以上の構成の光案内装置１０では、移動
機構１６が動作すると、第２ミラー１２がその角度を保
ったまま光路Ｐ１に平行な方向（図中符号１９Ａで示す
方向）に移動するので、反射面１２ａにおける光の入射
角度は変化せず、その反射位置のみが１９Ａの方向に移
動する。

【００３５】このとき、光路Ｐ２は、直線Ｌからの傾斜
角を一定に保ったまま、直線Ｌからの距離を変化させ
る。したがって、リング視野７ｂの径方向各位置（図中
符号１９Ｂ）は、入射角一定の光によって照明される。
以上説明したように、光案内装置１０によれば、従来の
光案内装置８０とは異なる構成であるにも拘わらず、リ
ング視野７ｂ内の各位置を適切に照明することができ
る。

【００３６】しかも、上記構成では、従来の光案内装置
８０と異なり光路の傾斜角に対する自由度が高いので、
第１ミラー１１および第２ミラーの反射角を４５°以外
の値に設定することによって光の振幅損失を抑えること
ができる。例えば、この値を約８７°に設定して光路Ｐ
１の傾斜角を十分に小さくすれば、上述した振幅損失は
確実に抑えられる。

【００３７】また、上記構成における各ミラー１１、１
２の移動方向と各光路の方向との関係によれば、上記の
動作中に光路長Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２の合計は変化しない。
以上の結果、第１実施形態では、被検光学系のリング視
野の各位置を照明する際に、光路長の変化および振幅損
失を共に抑えることができる。 ＜第２実施形態＞次に、本発明に係る第２実施形態を、
図２に基づいて説明する。本第２実施形態は、請求項
１、請求項２、請求項３、請求項７に対応する。

【００３８】図２は、第２実施形態における光案内装置
を示す図である。図２において、図１に示すものと同じ
ものについては同一の符号を付して示し、ここではその
説明を省略する。

【００３９】図２に示す光案内装置２０は、第１実施形
態の光案内装置１０において、第２ミラー１２を移動さ
せる移動機構１６に代えて、第１ミラー１１を光路Ｐ０
に平行な方向に移動させる移動機構が備えられたものに
等しい。この移動機構は、例えば、図２に示すように、
第１ミラー１１とシリンダ１３との間に介設され、かつ
光路Ｐ０に平行な方向に伸縮可能なアクチュエータ２６
ａと、そのアクチュエータ２６ａを駆動制御する制御部
２６ｅとを備えた移動機構２６である。

【００４０】光案内装置２０では、この移動機構２６が
動作すると、第１ミラー１１がその角度を保ったまま光
路Ｐ０に平行な方向（図中符号２９Ａで示す方向）に移
動するので、反射面１１ａにおける光の入射角度は変化
せず、光の反射位置のみが２９Ａの方向に移動する。こ
のとき、光路Ｐ１は、直線Ｌからの傾斜角を一定に保っ
たまま２９Ａの方向に平行移動するので、反射面１２ａ
における光の入射角度についても変化が生じることな
く、その反射位置のみが２９Ａの方向に移動する。した
がって、光路Ｐ２は、直線Ｌからの傾斜角を一定に保っ
たまま、直線Ｌからの距離を変化させる。

【００４１】したがって、リング視野７ｂの径方向各位
置（図中符号１９Ｂ）は、入射角一定の光によって照明
される。しかも、上記構成では、第１実施形態と同様に
第１ミラー１１および第２ミラーの反射角を４５°以外
の値に設定することによって光の振幅損失を抑えること
ができると共に、光路長Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２の合計を不変
とすることができる。

【００４２】したがって、第２実施形態では、リング視
野の径方向各位置を照明するための手段が異なるもの
の、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。な
お、本第２実施形態においては、第２ミラー１２の反射
面１２ａは、少なくとも、第１ミラー１１の移動距離が
リング視野７ｂの径方向の長さに対応する範囲内である
ときには、反射面１１ａにて反射した光を確実に反射で
きるような大きさに設計される。

【００４３】＜第３実施形態＞次に、本発明に係る第３
実施形態を、図３に基づいて説明する。本第３実施形態
は、請求項１、請求項２、請求項４、請求項７に対応す
る。図３は、第３実施形態における光案内装置を示す図
である。図３において、図１や図２に示すものと同じも
のについては同一の符号を付して示し、ここではその説
明を省略する。

【００４４】図２に示す光案内装置３０は、第１実施形
態の光案内装置１０において、移動機構１６に代えて、
シリンダ１３に対する第１ミラー１１および第２ミラー
１２の角度を傾斜させる傾斜機構が備えられたものに等
しい。この傾斜機構は、例えば、図３に示すように、第
１ミラー１１を、反射面１１ａにおける光の入射位置か
ら光路Ｐ０および光路Ｐ１を含む平面の垂直方向に延ば
した直線の周りに回動可能に支持する回転軸３６ｂと、
その回転軸３６ｂとシリンダ１３との間に介設されその
回転軸３６ｂを介して第１ミラー１１に前記直線周りの
回転力を与えるモータ３６ａと、第２ミラー１２を、反
射面１２ａにおける光の入射位置から光路Ｐ１および光
路Ｐ２を含む平面の垂直方向に延ばした直線の周りに回
動可能に支持する回転軸３７ｂと、その回転軸３７ｂと
シリンダ１３との間に介設されその回転軸３７ｂを介し
て第２ミラー１２に前記直線周りの回転力を与えるモー
タ３７ａと、モータ３６ａおよびモータ３７ａを駆動制
御する制御部３６ｅとを備えた傾斜機構３６である。

【００４５】このうち、制御部３６ｅは、第１ミラー１
１および第２ミラー１２の角度変化によって生じる、光
路Ｐ２の傾斜角度（直線Ｌを基準とする傾斜角度）の変
化を抑える制御も行う。この制御は、例えば、物体面７
ａにおける光の入射角度を直接監視することによって
も、第１ミラー１１の角度変化量とそれに適した第２ミ
ラー１２の角度変化量とを対応づけて記憶しておくこと
によっても実現可能である。

【００４６】光案内装置３０では、この傾斜機構３６が
動作すると、第１ミラー１１の角度が図中符号３９Ａで
示す方向に変化するので、光路Ｐ１の傾斜角度は変化す
る。このとき、第２ミラー１２の角度も図中符号３９
Ａ’で示す方向に変化しているが、制御部３６ｅによる
上記制御の結果、光路Ｐ２は、直線Ｌからの傾斜角を一
定に保ったまま、直線Ｌからの距離を変化させることと
なる。

【００４７】したがって、リング視野７ｂの径方向各位
置（図中符号１９Ｂ）は、入射角一定の光によって照明
される。しかも、上記構成では、第１実施形態と同様に
第１ミラー１１および第２ミラーの反射角を４５°以外
の値に設定することによって光の振幅損失を抑えること
ができると共に、光路長Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２の合計を不変
とすることができる。

【００４８】したがって、第３実施形態では、径方向に
光走査するための手段が異なるものの、第１実施形態や
第２実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、
本第３実施形態においては、第２ミラー１２の反射面１
２ａは、少なくとも、第１ミラー１１の角度変化がリン
グ視野７ｂの径方向の長さに対応する範囲内であるとき
には、反射面１１ａにて反射した光を確実に反射できる
ような大きさに設計される。

【００４９】＜第４実施形態＞次に、本発明に係る第４
実施形態を、図４に基づいて説明する。本第４実施形態
は、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項
６、請求項７に対応する。図４は、第４実施形態を説明
する図である。

【００５０】図４において、図１、図２、図３に示すも
のと同じものについては同一の符号を付して示し、ここ
ではその説明を省略する。第４実施形態は、上記説明し
た光案内装置１０、２０、３０の干渉計測への適用例で
ある（なお、図４において、各光案内装置１０、２０、
３０の構成の細部は省略してある）。

【００５１】図４に示すように、被検光学系の物体面７
ａには、単一のピンホール４１ａを有した点像形成用パ
ターン４１が配置される。そして、その点像形成用パタ
ーン４１はピンホールステージ４２に載置される。ま
た、ピンホールステージ４２は、物体面７ａに平行な面
内にあり互いに直交する２軸方向（例えば図中符号４２
Ａで示す方向）に移動可能なステージである。

【００５２】上記したように光案内装置１０、２０、３
０は、光源からの光によって被検光学系のリング視野の
各位置を照明することができる。本実施形態において
は、ピンホールステージ４２を駆動してピンホール４１
ａについても被検光学系の視野の各位置に移動させる。
この際、光案内装置１０、２０、３０内の制御部とピン
ホールステージ４２の制御部（不図示）とを連動させる
などして、ピンホール４１ａ位置と光の照明位置とを一
致させる。

【００５３】この結果、被検光学系の視野の各位置に、
理想的波面の光を生じさせることができる。したがっ
て、本実施形態によれば、各光案内装置１０、２０、３
０を、単一ピンホールの点像形成用パターン４１を用い
る干渉計測に、確実に適用することができる。

【００５４】なお、ここで使用されるピンホールステー
ジ４２は、試料や基板などを２次元移動させる際に一般
に用いられているものである。 ＜第５実施形態＞次に、本発明に係る第５実施形態を、
図５に基づいて説明する。本第５実施形態は、請求項
１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項
７に対応する。

【００５５】図５は、第５実施形態を説明する図であ
る。図５において、図１、図２、図３、図４に示すもの
と同じものについては同一の符号を付して示し、ここで
はその説明を省略する。第５実施形態は、上記説明した
光案内装置１０、２０、３０の干渉計測への適用例であ
る（なお、図５において、各光案内装置１０、２０、３
０の構成の細部は省略してある）。

【００５６】図５に示すように、被検光学系の物体面７
ａには、複数のピンホール５１ａを一列に配置した点像
形成用パターン５１が置かれる。そして、その点像形成
用パターン５１はシリンダ１３に固定される。また、こ
の点像形成用パターン５１の固定位置は、光案内装置１
０、２０、３０のミラー１２にて反射した光の光路Ｐ２
上とされ、複数のピンホール５１ａの配置方向は、光案
内装置１０、２０、３０の回動の径方向（すなわちリン
グ視野の径方向）に一致しているとする。

【００５７】ここで、この点像形成用パターン５１はそ
のピンホール５１ａをリング視野の一部にしか有してい
ない。しかも、リング視野の全体に対向させるべく専用
の移動ステージに載置されてもいない。しかし、上記構
成では、点像形成用パターン５１はシリンダ１３と共に
回動可能であるので、径方向に並ぶピンホール５１ａの
配列をリング視野の周方向に適宜移動させることができ
る。すなわち、照明位置とピンホール位置とを一致させ
て、被検光学系のリング視野の各位置に理想的波面の光
を生じさせることができる。

【００５８】そして、このようにピンホール５１ａを一
列に並べただけの点像形成用パターン５１は、ピンホー
ル５１ａをリング視野内全面に並べた点像形成用パター
ンよりも小型化され、しかもその形成が容易である。し
たがって、本実施形態によれば、従来と異なる構成の各
光案内装置１０、２０、３０を確実に干渉計測に適用す
ることができると共に、単純化された点像形成用パター
ン５１を用いるにも拘わらず、その専用の移動ステージ
も設けることなく干渉計測を実現させることができる。

【００５９】＜その他＞なお、上記各実施形態では、第
１ミラー１１および第２ミラー１２の角度が４５°以外
の値に設定されているが、使用される光の種類などによ
ってその反射角に対する制約がない場合には、４５°に
設定してもよいことはいうまでもない。また、物体面７
ａへの入射角度が変化することを許容する場合には、図
３に示す光案内装置３０において、反射面１１ａ、１２
ａの一方のみを傾斜可能とした光案内装置を使用でき
る。

【００６０】また、光の照射位置の移動方向が、前記し
た周方向（図１〜図３中符号１８Ｂ）のみに限定される
場合には、図５において、点像形成用パターン５１に代
えて単一ピンホールの点像形成用パターン４１をシリン
ダ１３に固定してもよい。また、上記各実施形態におけ
る光案内装置１０、２０、３０では、図６（１）に示す
ように反射面の数が２つ（反射面１１ａおよび反射面１
２ａ）とされているが、各反射面が同一の回動部材（例
えば上記シリンダ１３）に固定されているのであれば、
図６（２）や（３）に示すように反射面の数は３つ以上
の複数としても単数としてもよい。何れの場合も、それ
ら各反射面の位置関係は一定に保たれるので、リング視
野７ｂの周方向各位置を、入射角が一定の光によって照
明することができる。

【００６１】また、図１、図２、図３、図４、図５で
は、回動部材として円筒状のシリンダ１３を示したが、
回動部材の形状については、各ミラーを上記した所定の
状態で支持しつつ所定の方向に回動させることが可能で
あれば、如何なる形状であってもよい。また、本発明
は、光の反射角に対する制約が厳しいフォトリソグラフ
ィー用の投影光学系、特にリング視野を有した投影光学
系の干渉計測に最適であるが、計測の対象を視野内の輪
帯状の領域（中心対称性のある領域）とするのであれ
ば、如何なる視野形状の光学系の干渉計測にも好適であ
る。その他、照明位置を円弧状に移動させる必要のある
計測であれば、光学系の干渉計測以外の如何なる計測に
も本発明は有効である。

【００６２】また、上記移動機構１６、２６、および傾
斜機構３６によれば、光案内装置の部品配置などを含む
機械的制約が許す限りは、リング視野７ｂ内のみならず
物体面７ａの如何なる位置をも照明することができる。
したがって、本発明は、２次元的に照明位置を移動させ
る必要のある計測であれば、如何なる計測にも適用可能
である。また、フォトリソグラフィー等の照明装置とし
ても適用可能である。

【００６３】

【発明の効果】上述したように本発明では、光学系の視
野内の各位置を光源からの光によって順に照明する場合
に生じる光路長の変化および振幅の損失を抑えることが
できる。また、光学系がリング視野を有している場合な
ど、その視野が円弧状である場合の干渉計測に好適な光
案内装置が実現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態における光案内装置を示す図であ
る。

【図２】第２実施形態における光案内装置を示す図であ
る。

【図３】第３実施形態における光案内装置を示す図であ
る。

【図４】第４実施形態を説明する図である。

【図５】第５実施形態を説明する図である。

【図６】本発明に係るその他の光案内装置を説明する図
である。

【図７】干渉計測を説明する図である。

【図８】従来の光案内装置を示す図である。

【符号の説明】

１０，２０，３０ 光案内装置 １１ 第１ミラー １２ 第２ミラー １１ａ，１２ａ 反射面 １３ シリンダ １５ 回動機構 １６，２６ 移動機構 １７ アーム ３６ 傾斜機構 ４１，５１，７２，７３ 点像形成用パターン ４１ａ，５１ａ，７２ａ，７３ａ ピンホール ４２ ピンホールステージ ７１ 被検光学系

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と光学系との間に配置され、前記光
   源側から前記光学系の物体面側に向けて出射された光に
   よってその光学系の視野内の各位置を順に照明する光案
   内装置であって、 前記光源側からの入射光を前記視野に導く単数または複
   数の反射面と、 前記反射面を有し、かつ前記反射面における前記入射光
   の入射位置からその入射光の光路に平行な方向に延ばし
   た直線の周りに回動可能な回動部材とを備えたことを特
   徴とする光案内装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光案内装置において、 前記光学系は、 前記物体面が前記直線と垂直に交わるよう配置されてい
   ることを特徴とする光案内装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の光案内装置において、 前記反射面は、 前記入射光を反射させることによりその光路を傾斜させ
   る第１反射面と、その第１反射面にて反射した反射光を
   前記視野の方向へ反射させる第２反射面とを有し、 前記第１反射面または前記第２反射面は、 そこへ入射する光の光路と平行な方向へ移動可能な状態
   で前記回動部材に固定されていることを特徴とする光案
   内装置。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の光案内装置において、 前記反射面は、 前記入射光を反射させることによりその光路を傾斜させ
   る第１反射面と、その第１反射面にて反射した反射光を
   前記視野の方向へ反射させる第２反射面とを有し、 前記第１反射面と前記第２反射面の双方は、 そこへ入射する光の入反射角の大きさを変化させる方向
   に回動可能な状態で前記回動部材に固定されていること
   を特徴とする光案内装置。
5. 【請求項５】 請求項２〜請求項４の何れか１項に記載
   の光案内装置において、 前記物体面には、 前記視野内において前記回動部材の回動の径方向に並ぶ
   複数のピンホールを有した点像形成用パターンが配置さ
   れ、 前記点像形成用パターンは、前記回動部材に固定されて
   いることを特徴とする光案内装置。
6. 【請求項６】 請求項２〜請求項４の何れか１項に記載
   の光案内装置において、 前記物体面には、 前記視野内に単数のピンホールを有した点像形成用パタ
   ーンが配置され、 前記点像形成用パターンは、前記物体面内を移動可能に
   形成されていることを特徴とする光案内装置。
7. 【請求項７】 請求項２〜請求項６の何れか１項に記載
   の光案内装置において、 前記光学系は、 前記視野がリング視野となった光学系であり、かつその
   リング視野の曲率中心が前記直線上に位置するよう配置
   されていることを特徴とする光案内装置。