JP2003302205A - Shearing interference measuring method and shearing interferometer, method of manufacturing for projection optical system, and projection optical system, and projection exposure device - Google Patents

Shearing interference measuring method and shearing interferometer, method of manufacturing for projection optical system, and projection optical system, and projection exposure device

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JP2003302205A
JP2003302205A JP2002221765A JP2002221765A JP2003302205A JP 2003302205 A JP2003302205 A JP 2003302205A JP 2002221765 A JP2002221765 A JP 2002221765A JP 2002221765 A JP2002221765 A JP 2002221765A JP 2003302205 A JP2003302205 A JP 2003302205A
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light
optical system
shearing interferometer
shearing
light flux
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Shikyo Ryu
志強 劉
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    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
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    • GPHYSICS
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a shearing interference measuring method for measuring without being affected by disturbance or aberration on a light source side. <P>SOLUTION: A measuring light flux (L) emitted from a light source is divided to produce two light fluxes (L1, L2) having their wave fronts deviated from each other, the two light fluxes (L1, L2) are projected with their wave fronts deviated onto an inspection subject (PL), and interference fringes occurring at a position (3) at which the wave fronts of the two light fluxes (L1, L2) passing through the inspection subject (PL) overlap each other, are detected. Noise wave fronts superimposed on the wave fronts of the light flux L1 and the noise wave fronts superimposed on the wave fronts of the light flux L2 overlap exactly each other. However, signal wave fronts superimposed on the light flux L1 and the signal wave fronts superimposed on the light flux L2 deviate from each other. It is, therefore, possible to measure without being affected by the disturbance or the aberration on the light source side. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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、シアリング干渉測
定方法及びシアリング干渉計、投影光学系の製造方法、
投影光学系、及び投影露光装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shearing interferometer measuring method, a shearing interferometer, and a projection optical system manufacturing method.
The present invention relates to a projection optical system and a projection exposure apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】投影レンズなどの高精度な光学系の検査
に、シアリング干渉計を適用することが提案された。図
14は、従来のシアリング干渉計を示す図である。図1
4(a)は、被検物(ここでは、投影光学系PL)の透
過波面を測定するシアリング干渉計を示し、図14
(b)は、被検物からの戻り光の波面(ここでは、被検
面4の反射波面)を測定するシアリング干渉計を示す。
2. Description of the Related Art It has been proposed to apply a shearing interferometer to inspection of a highly accurate optical system such as a projection lens. FIG. 14 is a diagram showing a conventional shearing interferometer. Figure 1
4A shows a shearing interferometer for measuring the transmitted wavefront of the test object (here, the projection optical system PL), and FIG.
(B) shows a shearing interferometer that measures the wavefront of the return light from the test object (here, the reflected wavefront of the test surface 4).

【0003】図14(a)に示すシアリング干渉計は、
被検光学系PLに対し測定光束L(物体面であるレチク
ル面Rの1点から発散する球面波である。)を入射させ
ると共に、被検光学系PLから射出したその測定光束L
を、回折光学素子2によって互いに波面のずれた2つの
光束L1,L2に分割し、それら光束L1,L2による
干渉縞をCCDカメラ3などにより観測するものであ
る。この干渉縞から、被検光学系PLの透過波面の形状
が求められる。
The shearing interferometer shown in FIG.
A measurement light beam L (a spherical wave diverging from one point on the reticle surface R which is the object surface) is incident on the optical system PL to be measured, and the measurement light beam L emitted from the optical system PL to be measured is incident.
Is divided by the diffractive optical element 2 into two light beams L1 and L2 whose wavefronts are deviated from each other, and interference fringes due to the light beams L1 and L2 are observed by the CCD camera 3 or the like. From this interference fringe, the shape of the transmitted wavefront of the optical system PL to be measured can be obtained.

【0004】一方、図14(b)に示すシアリング干渉
計は、被検面4に対し測定光束L(被検面4に略垂直に
入射する光束である。)を入射させると共に、被検面4
において反射した測定光束LをハーフミラーHM2など
により、不図示の互いに波面のずれた2つの光束L1,
L2に分割し、それら光束L1,L2による干渉縞をC
CDカメラ3などにより観測するものである。この干渉
縞から、被検面4の反射波面の形状が求められる。
On the other hand, in the shearing interferometer shown in FIG. 14B, a measurement light beam L (which is a light beam which is incident substantially perpendicularly to the surface 4 to be inspected) is made incident on the surface 4 to be inspected, and Four
The measurement light flux L reflected by the half mirror HM2 or the like is used to generate two light fluxes L1, whose wavefronts are not shown in the drawing, from each other.
It is divided into L2 and the interference fringes due to these light fluxes L1 and L2 are C
It is observed by the CD camera 3 or the like. From this interference fringe, the shape of the reflected wavefront of the surface to be inspected 4 is obtained.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来のシアリング干渉計は、フィゾー型などの他の干渉
計と比較すると、その測定精度が、干渉計の光源側の外
乱や収差に大きく影響されるという原理的な問題があ
る。なぜなら、他の干渉測定では、同一光源から分岐し
た2光束は波面をずらさずに干渉するので、2光束の波
面にそれぞれ重畳された光源側の外乱や収差を示す波面
(以下、「ノイズ波面」という。)同士が丁度重なり、
それら2光束の波面の位相差分布に応じて生じる干渉縞
は、ノイズ波面の影響を受けない。それに対し、シアリ
ング干渉計では、同一光源から分岐した2光束(図14
では、光束L1,L2)は波面をずらして干渉するの
で、2光束のノイズ波面同士がずれて位相差分布を生じ
させ、干渉縞に影響を与える。
However, compared with other interferometers such as the Fizeau type, these conventional shearing interferometers have their measurement accuracy greatly affected by disturbances and aberrations on the light source side of the interferometer. There is a fundamental problem. This is because, in other interferometric measurements, two light fluxes branched from the same light source interfere without shifting the wavefronts, so that the wavefronts indicating disturbances and aberrations on the light source side superimposed on the wavefronts of the two light fluxes (hereinafter referred to as “noise wavefront”). That is, they just overlap,
The interference fringes generated according to the phase difference distribution of the wavefronts of these two light fluxes are not affected by the noise wavefront. On the other hand, in the shearing interferometer, two light beams branched from the same light source (see FIG.
Then, since the light fluxes L1 and L2) interfere by shifting the wavefronts, the noise wavefronts of the two light fluxes are displaced from each other to generate a phase difference distribution, which affects the interference fringes.

【0006】そこで本発明は、光源側の外乱や収差の影
響を受けずに測定することの可能なシアリング干渉測定
方法及びシアリング干渉計を提供することを目的とす
る。また、本発明は、そのシアリング干渉測定方法を適
用することにより高性能な投影光学系の製造方法、高性
能な投影光学系、及び高性能な投影露光装置を提供する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a shearing interferometer and a shearing interferometer which can be measured without being affected by disturbances and aberrations on the light source side. Another object of the present invention is to provide a high-performance projection optical system manufacturing method, a high-performance projection optical system, and a high-performance projection exposure apparatus by applying the shearing interferometry method.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載のシアリ
ング干渉測定方法は、光源から射出した測定光束を分割
して互いに波面のずれた2光束を生成すると共に、それ
ら2光束をその波面のずれた状態で被検物に投光し、前
記被検物を経由した前記2光束の波面が重なり合う位置
に生起する干渉縞を検出することを特徴とする。
A shearing interferometry method according to a first aspect of the present invention divides a measurement light beam emitted from a light source to generate two light beams whose wavefronts are deviated from each other, and these two light beams are separated from each other by It is characterized in that light is projected onto an object to be inspected in a shifted state, and an interference fringe occurring at a position where the wavefronts of the two light fluxes passing through the object to be inspected are detected.

【0008】請求項2に記載のシアリング干渉測定方法
は、請求項1に記載のシアリング干渉測定方法におい
て、前記2光束の位相をシフトさせつつ前記干渉縞を複
数回検出する位相シフト干渉法を適用することを特徴と
する。請求項3に記載のシアリング干渉計は、光源から
射出した測定光束の光路中に配置され、かつその測定光
束を分割して互いに波面のずれた2光束を生成すると共
に、それら2光束をその波面のずれた状態で被検物に投
光する分割光学系と、前記被検物を透過した前記2光束
の波面が重なり合う位置に配置された検出器とを備えた
ことを特徴とする。
A shearing interferometry method according to a second aspect is the shearing interferometry method according to the first aspect, in which a phase shift interferometry method is used in which the phases of the two light beams are shifted and the interference fringes are detected a plurality of times. It is characterized by doing. The shearing interferometer according to claim 3 is arranged in the optical path of a measurement light beam emitted from a light source, divides the measurement light beam to generate two light beams whose wavefronts are deviated from each other, and the two light beams have their wavefronts. And a detector arranged at a position where the wavefronts of the two light beams that have passed through the test object are overlapped with each other.

【0009】請求項4に記載のシアリング干渉計は、請
求項3に記載のシアリング干渉計において、前記検出器
の配置位置は、前記分割光学系の分割面と共役な位置で
あることを特徴とする。請求項5に記載のシアリング干
渉計は、請求項3に記載のシアリング干渉測定方法にお
いて、前記被検物を透過し前記検出器に入射する前記2
光束の光路には、前記2光束を再分割してそれら2光束
の波面を前記検出器上に重ね合わせる分割光学系が配置
されることを特徴とする。
A shearing interferometer according to a fourth aspect is the shearing interferometer according to the third aspect, wherein the detector is arranged at a position conjugate with the division plane of the division optical system. To do. The shearing interferometer according to claim 5 is the shearing interferometer according to claim 3, wherein the shearing interferometer is transmitted through the test object and is incident on the detector.
A splitting optical system is arranged in the optical path of the light flux so as to divide the two light fluxes again and superimpose the wavefronts of the two light fluxes on the detector.

【0010】請求項6に記載のシアリング干渉計は、請
求項5に記載のシアリング干渉計において、前記測定光
束を分割する分割光学系と、前記2光束を再分割する分
割光学系とは、共役関係にあることを特徴とする。請求
項7に記載のシアリング干渉計は、請求項3〜請求項6
の何れか一項に記載のシアリング干渉計において、前記
2光束の光路に、前記検出器上で波面が重なり合う前記
2光束以外の光をカットするマスクが配置されることを
特徴とする。
A shearing interferometer according to a sixth aspect is the shearing interferometer according to the fifth aspect, wherein the splitting optical system for splitting the measurement light beam and the splitting optical system for splitting the two light beams are conjugated. Characterized by being in a relationship. The shearing interferometer according to claim 7 is any one of claims 3 to 6.
In the shearing interferometer according to any one of the above items, a mask for cutting light other than the two light beams whose wave fronts overlap on the detector is arranged in the optical path of the two light beams.

【0011】請求項8に記載のシアリング干渉計は、請
求項3〜請求項7の何れか一項に記載のシアリング干渉
計において、前記分割光学系は、回折光学素子からなる
ことを特徴とする。請求項9に記載のシアリング干渉計
は、光源から射出した測定光束の光路中に配置され、か
つその測定光束を分割して互いに波面のずれた2光束を
生成すると共に、それら2光束をその波面のずれた状態
で被検物に投光する分割光学系と、前記被検物から前記
分割光学系に戻った前記2光束の波面が重なり合う位置
に配置された検出器とを備えたことを特徴とする。
The shearing interferometer according to claim 8 is the shearing interferometer according to any one of claims 3 to 7, characterized in that the splitting optical system comprises a diffractive optical element. . The shearing interferometer according to claim 9 is arranged in the optical path of a measurement light beam emitted from a light source, divides the measurement light beam to generate two light beams whose wavefronts are deviated from each other, and the two light beams have their wavefronts. And a detector arranged at a position where the wavefronts of the two light beams returned from the test object to the split optical system overlap with each other. And

【0012】請求項10に記載のシアリング干渉計は、
請求項9に記載のシアリング干渉計において、前記分割
光学系は、前記測定光束を透過光束と反射光束との2光
束に分割するビームスプリッタと、前記ビームスプリッ
タにて分割された前記2光束を、互いに波面のずれた状
態で被検物に投光する偏向光学系とを備えることを特徴
とする。
The shearing interferometer according to claim 10 is
The shearing interferometer according to claim 9, wherein the splitting optical system splits the measurement light flux into two light fluxes, a transmitted light flux and a reflected light flux, and the two light fluxes split by the beam splitter. And a deflecting optical system for projecting light onto an object to be inspected in a state where their wavefronts are deviated from each other.

【0013】請求項11に記載のシアリング干渉計は、
請求項10に記載のシアリング干渉計において、前記ビ
ームスプリッタには、偏光ビームスプリッタが使用さ
れ、前記分割光学系と前記検出器との間の前記2光束の
光路には、偏光板が配置されることを特徴とする。請求
項12に記載のシアリング干渉計は、請求項9又は請求
項10に記載のシアリング干渉計において、前記検出器
の配置位置は、前記被検物の被検面と共役な位置である
ことを特徴とする。
A shearing interferometer as set forth in claim 11,
The shearing interferometer according to claim 10, wherein a polarizing beam splitter is used as the beam splitter, and a polarizing plate is arranged in the optical path of the two light fluxes between the split optical system and the detector. It is characterized by The shearing interferometer according to claim 12 is the shearing interferometer according to claim 9 or 10, wherein the detector is arranged at a position conjugate with the surface to be inspected of the test object. Characterize.

【0014】請求項13に記載のシアリング干渉計は、
請求項12に記載のシアリング干渉計において、前記2
光束の光路に、記検出器上で波面が重なり合う前記2光
束以外の光をカットするマスクが配置されることを特徴
とする。請求項14に記載の投影光学系の製造方法は、
請求項1又は請求項2に記載のシアリング干渉測定方法
により投影光学系の一部又は全部を検査する手順を含む
ことを特徴とする。
The shearing interferometer according to claim 13 is
The shearing interferometer according to claim 12, wherein the 2
A mask for cutting light other than the two light beams whose wavefronts overlap on the detector is arranged in the optical path of the light beam. A method of manufacturing a projection optical system according to claim 14,
A method of inspecting a part or all of the projection optical system by the shearing interferometry method according to claim 1 or 2 is included.

【0015】請求項15に記載の投影光学系は、請求項
14に記載の投影光学系の製造方法により製造されたこ
とを特徴とする。請求項16に記載の投影露光装置は、
請求項15に記載の投影光学系を含むことを特徴とす
る。
The projection optical system according to a fifteenth aspect is manufactured by the method for manufacturing a projection optical system according to the fourteenth aspect. The projection exposure apparatus according to claim 16,
A projection optical system according to claim 15 is included.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0017】[第1実施形態]図1に基づいて本発明の
第1実施形態について説明する。本実施形態では、被検
物の透過波面を測定するタイプの本発明のシアリング干
渉計、及びそのシアリング干渉方法を説明する。図1
(a)は、本実施形態のシアリング干渉計の構成図であ
る。
[First Embodiment] A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, a shearing interferometer of the present invention of a type that measures a transmitted wavefront of a test object and a shearing interference method thereof will be described. Figure 1
(A) is a block diagram of the shearing interferometer of this embodiment.

【0018】なお、ここでは、被検物が投影露光装置の
投影光学系PL(例えば、EUVL)であるとの前提で
説明するが、本発明は他の被検物にも適用できる。シア
リング干渉計において、投影光学系PLには、レチクル
面R側から測定光束L(以下、そのレチクル面Rの一点
から発散する球面波とする。)が入射される。また、投
影光学系PLのウエハ面W側に、CCDカメラ3などの
検出器が配置される。
Although it is assumed here that the object to be inspected is the projection optical system PL (for example, EUVL) of the projection exposure apparatus, the present invention can be applied to other objects to be inspected. In the shearing interferometer, a measurement light beam L (hereinafter, a spherical wave diverging from one point of the reticle surface R) is incident on the projection optical system PL from the reticle surface R side. Further, a detector such as the CCD camera 3 is arranged on the wafer surface W side of the projection optical system PL.

【0019】なお、測定光束Lは、不図示の光源から出
射された光束を、レチクル面R上に集光させることなど
で生成される。ここで、本実施形態のシアリング干渉計
においては、レチクル面R側の測定光束L中に分割光学
素子(例えば、回折光学素子G11である。以下、回折
光学素子G11とする。)が挿入される。
The measuring light beam L is generated by condensing the light beam emitted from a light source (not shown) on the reticle surface R. Here, in the shearing interferometer of the present embodiment, a splitting optical element (for example, a diffractive optical element G11. Hereinafter referred to as a diffractive optical element G11) is inserted in the measurement light beam L on the reticle surface R side. .

【0020】なお、ここでは、回折光学素子G11の挿
入位置を、測定光束Lの集束位置(レチクル面R)より
も光源側とする。この回折光学素子G11は、測定光束
Lを分割して互いに波面のずれた2つの光束L1,光束
L2を生成する。例えば、回折光学素子G11において
生起する0次回折光及び1次回折光が、それぞれ光束L
1及び光束L2として使用される。
Here, the insertion position of the diffractive optical element G11 is on the light source side with respect to the focusing position (reticle surface R) of the measurement light beam L. The diffractive optical element G11 divides the measurement light beam L into two light beams L1 and L2 whose wavefronts are deviated from each other. For example, the 0th-order diffracted light and the 1st-order diffracted light generated in the diffractive optical element G11 are respectively the light flux L.
1 and the light flux L2.

【0021】なお、図1(a)では、光束L1の波面と
光束L2の波面とが横方向(物体高方向)にずれてお
り、両光束の集光位置がレチクル面R上の互いにずれた
位置となった様子を示した。ここで、回折光学素子G1
1においては、光束L1,L2以外の余分な光も発生し
ている。そこで、本実施形態では、回折光学素子G11
の射出側にその余分な光をカットするマスクM11が配
置されることが好ましい。因みに、最も効率良くカット
できるのは、集光点の近傍(ここでは、レチクル面Rの
近傍)に配置された場合である。
In FIG. 1 (a), the wavefront of the light beam L1 and the wavefront of the light beam L2 are laterally displaced (in the object height direction), and the condensing positions of both light beams are displaced from each other on the reticle surface R. The position was shown. Here, the diffractive optical element G1
In No. 1, extra light other than the light fluxes L1 and L2 is also generated. Therefore, in this embodiment, the diffractive optical element G11 is used.
It is preferable that a mask M11 that cuts off the excessive light is arranged on the exit side of the. By the way, the most efficient cut can be made in the case of being arranged in the vicinity of the converging point (here, in the vicinity of the reticle surface R).

【0022】図1(a)の下部に示すように、このマス
クM11は、光束L1の集光点と光束L2の集光点とに
それぞれ開口部を有し、それ以外の部分が遮光部となっ
たマスクである。マスクM11を透過し、その後投影光
学系PLを透過した光束L1と光束L2とは、何れもウ
エハ面W上(の互いにずれた位置)に集光する。また、
図1(a)に示すように、本実施形態のCCDカメラ3
の撮像面は、投影光学系PLに関し回折光学素子G11
(の回折面)と共役な位置に配置される。
As shown in the lower part of FIG. 1 (a), the mask M11 has openings at the focal point of the light beam L1 and the focal point of the light beam L2, and the other portions serve as the light shielding portions. It is a mask. Both the light flux L1 and the light flux L2 that have passed through the mask M11 and then passed through the projection optical system PL are focused on the wafer surface W (at mutually displaced positions). Also,
As shown in FIG. 1A, the CCD camera 3 of this embodiment
Of the diffractive optical element G11 with respect to the projection optical system PL.
It is arranged at a position conjugate with (diffraction surface).

【0023】本実施形態のシアリング干渉測定では、こ
のCCDカメラ3の出力と、測定光束Lから光束L1,
L2へのシア方向及びシア量とに基づいて、投影光学系
PLの収差に相当する透過波面を算出する。なお、シア
量及びシア方向は、シアリング干渉計の設計データや、
シアリング干渉計から実測されたデータから求まる。さ
て、以上の構成のシアリング干渉計においても、測定光
束Lの波面には、光源側の外乱や収差によるノイズ波面
が重畳されている。よって、この測定光束Lを分割して
なる光束L1の波面と光束L2の波面とにも、それぞれ
同じノイズ波面が重畳される。
In the shearing interferometry of this embodiment, the output of the CCD camera 3 and the measurement light beam L to the light beam L1,
The transmitted wavefront corresponding to the aberration of the projection optical system PL is calculated based on the shear direction and the shear amount toward L2. The shear amount and the shear direction are the design data of the shearing interferometer,
It can be obtained from the data measured by the shearing interferometer. Even in the shearing interferometer having the above configuration, the noise wavefront due to the disturbance or aberration on the light source side is superimposed on the wavefront of the measurement light beam L. Therefore, the same noise wavefront is also superposed on the wavefront of the light flux L1 and the wavefront of the light flux L2 obtained by dividing the measurement light flux L.

【0024】しかし、このシアリング干渉計において、
投影光学系PLに関して回折光学素子G11と共役な位
置(ここではCCDカメラ3の撮像面)では、光束L1
の波面に重畳されているノイズ波面と、光束L2の波面
に重畳されているノイズ波面とが丁度重なり合い、ノイ
ズ波面同士の位相差はほぼ0となる。その一方で、光束
L1と光束L2とは、互いに波面のずれた状態で投影光
学系PLに入射するので、光束L1に重畳されている、
投影光学系PLの収差情報に相当する透過波面(信号波
面)と、光束L2に重畳されているその信号波面とは、
その位置では互いにずれて位相差分布が生じる。
However, in this shearing interferometer,
At a position conjugate with the diffractive optical element G11 with respect to the projection optical system PL (here, the imaging surface of the CCD camera 3), the light flux L1
The noise wavefront superposed on the wavefront of 1 and the noise wavefront superposed on the wavefront of the light flux L2 just overlap, and the phase difference between the noise wavefronts becomes almost zero. On the other hand, the light flux L1 and the light flux L2 are incident on the projection optical system PL in a state where their wavefronts are deviated from each other, and thus are superimposed on the light flux L1.
The transmitted wavefront (signal wavefront) corresponding to the aberration information of the projection optical system PL and the signal wavefront superimposed on the light flux L2 are
At that position, a phase difference distribution is generated with a shift from each other.

【0025】その結果、その位置に配置されたCCDカ
メラ3の撮像面上に光束L1と光束L2とが成す干渉縞
は、投影光学系PLの収差に相当する透過波面(信号波
面)の影響を受ける一方で、ノイズ波面の影響を受けな
い。よって、そのCCDカメラ3の出力に基づけば、光
源側の外乱や収差の影響を受けない測定が可能となる。
次に、本実施形態において、回折光学素子G11とCC
Dカメラ3との間の共役関係を確保するためのアライメ
ント方法について説明する。
As a result, the interference fringes formed by the light beams L1 and L2 on the image pickup surface of the CCD camera 3 arranged at that position are affected by the transmitted wavefront (signal wavefront) corresponding to the aberration of the projection optical system PL. While being affected, it is not affected by the noise wavefront. Therefore, based on the output of the CCD camera 3, it is possible to perform the measurement that is not affected by the disturbance or aberration on the light source side.
Next, in the present embodiment, the diffractive optical element G11 and CC
An alignment method for ensuring a conjugate relationship with the D camera 3 will be described.

【0026】図1(b)は、本実施形態のシアリング干
渉計のアライメント方法を説明する図である。このアラ
イメントでは、共役関係が設定されているか否かを、光
束L1と光束L2とがCCDカメラ3の撮像面上でほぼ
重なっているか否かにより検知する。
FIG. 1B is a diagram for explaining the alignment method of the shearing interferometer of this embodiment. In this alignment, whether or not the conjugate relationship is set is detected by whether or not the light flux L1 and the light flux L2 substantially overlap on the imaging surface of the CCD camera 3.

【0027】アライメント時には、先ず、回折光学素子
G11に入射する測定光束L中に、その測定光束Lを部
分的に遮るターゲットTを配置すると共に、光束L1,
光束L2の一方を遮光するべくマスクM11の開口部の
一方を遮光する。なお、このターゲットTの配置箇所
は、回折光学素子G11になるべく近接した箇所である
ことが好ましい。
At the time of alignment, first, in the measurement light beam L incident on the diffractive optical element G11, a target T which partially blocks the measurement light beam L is arranged, and the light beams L1,
One of the openings of the mask M11 is shielded to shield one of the light flux L2. The target T is preferably arranged at a position as close to the diffractive optical element G11 as possible.

【0028】また、光束L1と光束L2の一方を遮光す
るために、光束L1と光束L2との一方の集光点にのみ
マスクM11の開口部が配置され、かつ他方の集光点に
はマスクM11の遮光部が配置されるよう、マスクM1
1をレチクル面R面内でずらしてもよい。この状態で
は、CCDカメラ3の撮像面には、光束L1,光束L2
のうち一方のみによるターゲットTの像が形成されてい
る。
Further, in order to shield one of the light flux L1 and the light flux L2, the opening portion of the mask M11 is arranged only at one light focus point of the light flux L1 and the light flux L2, and the mask is provided at the other light focus point. The mask M1 is arranged so that the light shielding part of M11 is arranged.
1 may be shifted within the reticle plane R. In this state, the light flux L1 and the light flux L2 are on the imaging surface of the CCD camera 3.
An image of the target T is formed by only one of them.

【0029】このときのCCDカメラ3の出力から、撮
像面におけるターゲットTの像の形成位置を記憶する。
さらに、ターゲットTを同じ位置に配置したまま、光束
L1,光束L2のうち他方を遮光した状態でCCDカメ
ラ3の出力を参照し、撮像面におけるターゲットTの形
成位置が前記記憶した形成位置と同じになるよう、回折
光学素子G11やCCDカメラ3の位置を調整する。
From the output of the CCD camera 3 at this time, the formation position of the image of the target T on the image pickup surface is stored.
Further, while the target T is arranged at the same position, the output of the CCD camera 3 is referred to while the other of the light flux L1 and the light flux L2 is shielded, and the formation position of the target T on the imaging surface is the same as the stored formation position. The positions of the diffractive optical element G11 and the CCD camera 3 are adjusted so that

【0030】このようにすれば、簡単にアライメントを
することができる。 (第1実施形態の変形例)図2は、第1実施形態のシア
リング干渉計の変形例を示す図である。上記説明では、
回折光学素子G11の配置される位置を、レチクル面R
よりも光源側としたが(図1参照)、この変形例では、
図2に示すように、回折光学素子の位置をレチクル面R
よりも投影光学系PL側とする。図2中符号G11’で
示すのが、本変形例の回折光学素子である。
By doing so, alignment can be easily performed. (Modification of First Embodiment) FIG. 2 is a view showing a modification of the shearing interferometer of the first embodiment. In the above description,
At the position where the diffractive optical element G11 is arranged, the reticle surface R
Although it is on the light source side (see FIG. 1), in this modification,
As shown in FIG. 2, the position of the diffractive optical element is changed to the reticle surface R.
It is on the projection optical system PL side. Reference numeral G11 ′ in FIG. 2 denotes the diffractive optical element of this modification.

【0031】この回折光学素子G11’において発生し
た余分な光をカットするためのマスクM11’について
は、図2に示すようにウエハ面Wの近傍に配置すればよ
い。なお、この場合も、CCDカメラ3は、投影光学系
PLに関し回折光学素子G11’(の回折面)と共役な
位置に配置される。 [第2実施形態]図3に基づいて本発明の第2実施形態
について説明する。
The mask M11 'for cutting off the extra light generated in the diffractive optical element G11' may be arranged near the wafer surface W as shown in FIG. In this case as well, the CCD camera 3 is arranged at a position conjugate with (the diffraction surface of) the diffractive optical element G11 'with respect to the projection optical system PL. [Second Embodiment] A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0032】本実施形態においても、第1実施形態と同
様、被検物の透過波面を測定するタイプの本発明のシア
リング干渉計、及びそのシアリング干渉方法を説明す
る。なお、ここでは、第1実施形態との相違点について
のみ説明し、その他の部分については説明を省略する。
図3(a)は、本実施形態のシアリング干渉計の構成図
である。
Also in this embodiment, as in the first embodiment, a shearing interferometer of the present invention of a type for measuring a transmitted wavefront of a test object and a shearing interference method thereof will be described. It should be noted that here, only the differences from the first embodiment will be described, and description of the other parts will be omitted.
FIG. 3A is a configuration diagram of the shearing interferometer of the present embodiment.

【0033】図1に示す第1実施形態のシアリング干渉
計との構成の相違点は、分割光学素子としての回折光学
素子が、投影光学系PLのレチクル面R側だけでなく、
ウエハ面W側にも配置される点にある。これは、図14
(a)に示した従来のシアリング干渉計の構成におい
て、分割光学素子としての回折光学素子を投影光学系P
Lのレチクル面R側に追加配置した構成でもある。
The difference from the shearing interferometer of the first embodiment shown in FIG. 1 is that the diffractive optical element as the splitting optical element is not limited to the reticle surface R side of the projection optical system PL,
It is also arranged on the wafer surface W side. This is shown in FIG.
In the configuration of the conventional shearing interferometer shown in (a), a diffractive optical element as a split optical element is used as a projection optical system P.
It is also a configuration in which it is additionally arranged on the reticle surface R side of L.

【0034】すなわち、本実施形態のシアリング干渉計
には、レチクル面R側、ウエハ面W側にそれぞれ回折光
学素子G21、G22が配置される。回折光学素子G2
1は、第1実施形態の回折光学素子G11と同様、互い
に波面のずれた2つの光束L1,光束L2を生成する。
例えば、回折光学素子G21において生起する0次回折
光及び1次回折光が、それぞれ光束L1,光束L2とし
て使用される。
That is, in the shearing interferometer of this embodiment, diffractive optical elements G21 and G22 are arranged on the reticle surface R side and the wafer surface W side, respectively. Diffractive optical element G2
Similarly to the diffractive optical element G11 of the first embodiment, 1 produces two light beams L1 and L2 whose wavefronts are deviated from each other.
For example, the 0th-order diffracted light and the 1st-order diffracted light generated in the diffractive optical element G21 are used as the light flux L1 and the light flux L2, respectively.

【0035】一方、回折光学素子G22は、投影光学系
PLから射出する2つの光束L1,光束L2を、回折光
学素子G21と等価なずれ量で統合し、1つの光束にす
る(逆シアする)ものである。このような回折光学素子
G22は、回折光学素子G11の回折パターン、投影光
学系PLの倍率、使用波長などに応じて予め設計され
る。
On the other hand, the diffractive optical element G22 integrates the two light fluxes L1 and L2 emitted from the projection optical system PL with a shift amount equivalent to that of the diffractive optical element G21 to form one light flux (reverse shear). It is a thing. Such a diffractive optical element G22 is designed in advance according to the diffraction pattern of the diffractive optical element G11, the magnification of the projection optical system PL, the wavelength used, and the like.

【0036】このシアリング干渉計においては、回折光
学素子G21、投影光学系PL、及び回折光学素子G2
2の相互作用により、光束L1の波面に重畳されている
ノイズ波面と、光束L2の波面に重畳されているノイズ
波面とが丁度重なり合い、ノイズ波面同士の位相差はほ
ぼ0となる。よって、その位置に光束L1と光束L2と
が成す干渉縞は、投影光学系PLの収差に相当する透過
波面(信号波面)の影響を受ける一方で、ノイズ波面の
影響を受けない。
In this shearing interferometer, the diffractive optical element G21, the projection optical system PL, and the diffractive optical element G2.
Due to the interaction of 2, the noise wavefront superposed on the wavefront of the light flux L1 and the noise wavefront superposed on the wavefront of the light flux L2 just overlap, and the phase difference between the noise wavefronts becomes almost zero. Therefore, the interference fringes formed by the light beams L1 and L2 at that position are affected by the transmitted wavefront (signal wavefront) corresponding to the aberration of the projection optical system PL, but are not affected by the noise wavefront.

【0037】さらに、本実施形態のシアリング干渉計に
おいては、回折光学素子G22(の回折面)を、投影光
学系PLに関し回折光学素子G21(の回折面)と共役
な位置に配置すれば、光束L1の集光点と光束L2の集
光点とがウエハ面W上で一致し、それら光束L1の波面
と光束L2の波面とを同方向に進行させることができる
ので、干渉縞を略ワンカラーにすることができる。な
お、一般にワンカラーに近くなる、すなわち干渉縞の縞
間隔が大きくなるほど、CCDカメラ3による縞の検出
精度は高くなるので、測定精度が向上する。
Further, in the shearing interferometer of this embodiment, if the diffractive optical element G22 (diffractive surface thereof) is arranged at a position conjugate with the diffractive optical element G21 (diffractive surface) of the projection optical system PL, the luminous flux The converging point of L1 and the converging point of the light beam L2 coincide with each other on the wafer surface W, and the wavefront of the light beam L1 and the wavefront of the light beam L2 can travel in the same direction. Can be Generally, the closer to one color, that is, the larger the fringe spacing of the interference fringes, the higher the fringe detection accuracy of the CCD camera 3, and thus the higher the measurement accuracy.

【0038】また、このとき、回折光学素子G22を射
出後の光束L1の波面と光束L2の波面とは常に重なり
ながら進行するので、CCDカメラ3の光軸方向の位置
に自由度が与えられる。よって、CCDカメラ3の撮像
面を例えば投影光学系PLの瞳と共役な位置に配置して
おき、観測された干渉縞に基づく投影光学系PLの評価
を容易にすることもできる。
At this time, since the wavefront of the light beam L1 and the wavefront of the light beam L2 after exiting the diffractive optical element G22 always proceed while overlapping, the degree of freedom is given to the position of the CCD camera 3 in the optical axis direction. Therefore, the image pickup surface of the CCD camera 3 can be arranged, for example, at a position conjugate with the pupil of the projection optical system PL to facilitate the evaluation of the projection optical system PL based on the observed interference fringes.

【0039】なお、本実施形態においても、余分な光を
カットするために、マスクを使用することが好ましい。
本実施形態では、回折光学素子が2つ使用されるので、
マスクも2つ使用されることが好ましい。すなわち、図
3(a)に示すように、回折光学素子G21で発生する
余分な光については、レチクル面R面に配置されたマス
クM21がカットし、回折光学素子G22で発生する余
分な光については、ウエハ面W面に配置されたマスクM
22がカットする。なお、上記した回折光学素子G22
から射出する光束L1及び光束L2は同一の点に集光す
るので、マスクM22の開口部は、1つでよい。
Also in this embodiment, it is preferable to use a mask in order to cut off excess light.
In this embodiment, since two diffractive optical elements are used,
It is preferable that two masks are also used. That is, as shown in FIG. 3A, regarding the extra light generated by the diffractive optical element G21, the mask M21 arranged on the reticle surface R cuts the extra light generated by the diffractive optical element G22. Is a mask M arranged on the wafer surface W.
22 cuts. The diffractive optical element G22 described above is used.
Since the light flux L1 and the light flux L2 emitted from the light are focused on the same point, only one opening is required for the mask M22.

【0040】次に、本実施形態において、上記した(回
折光学素子G21と回折光学素子G22との)共役関係
を確保するためのアライメント方法を説明する。図3
(b)は、本実施形態のシアリング干渉計のアライメン
ト方法を説明する図である。このアライメント方法も、
位置調整の対象が回折光学素子G21や回折光学素子G
22となるだけで、第1実施形態のシアリング干渉計の
アライメント方法と同じである。
Next, in the present embodiment, an alignment method for ensuring the above-described conjugate relationship (diffractive optical element G21 and diffractive optical element G22) will be described. Figure 3
(B) is a figure explaining the alignment method of the shearing interferometer of this embodiment. This alignment method also
The position adjustment target is the diffractive optical element G21 or the diffractive optical element G.
Only 22 is the same as the alignment method of the shearing interferometer of the first embodiment.

【0041】すなわち、本実施形態のアライメントで
も、先ず、回折光学素子G21に入射する測定光束L中
にその測定光束Lを部分的に遮るターゲットTを配置す
ると共に、光束L1,光束L2の一方を遮光するべくマ
スクM21の開口部の一方を遮光する。なお、このター
ゲットTの配置箇所は、回折光学素子G21になるべく
近接した箇所であることが好ましい。
That is, also in the alignment of this embodiment, first, in the measurement light beam L incident on the diffractive optical element G21, the target T which partially blocks the measurement light beam L is arranged, and one of the light beams L1 and L2 is arranged. To shield the light, one of the openings of the mask M21 is shielded. The target T is preferably arranged at a position as close to the diffractive optical element G21 as possible.

【0042】また、光束L1と光束L2の一方を遮光す
るために、光束L1と光束L2との一方の集光点にのみ
マスクM21の開口部が配置され、かつ他方の集光点に
はマスクM21の遮光部が配置されるよう、マスクM2
1をレチクル面R面内でずらしてもよい。この状態で
は、CCDカメラ3の撮像面には、光束L1,光束L2
のうち一方のみによるターゲットTの像が形成されてい
る。
Further, in order to shield one of the light flux L1 and the light flux L2, the opening portion of the mask M21 is arranged only at one focus point of the light flux L1 and the light flux L2, and the mask is provided at the other focus point. The mask M2 is arranged so that the light shielding part of M21 is arranged.
1 may be shifted within the reticle plane R. In this state, the light flux L1 and the light flux L2 are on the imaging surface of the CCD camera 3.
An image of the target T is formed by only one of them.

【0043】よって、このときのCCDカメラ3の出力
から、撮像面におけるターゲットTの像の形成位置を記
憶する。さらに、ターゲットTを同じ位置に配置したま
ま、光束L1,光束L2のうち他方を遮光した状態で、
CCDカメラ3の出力を参照し、撮像面におけるターゲ
ットTの形成位置が前記記憶した形成位置と同じになる
よう、回折光学素子G21や回折光学素子G22の位置
を調整する。
Therefore, from the output of the CCD camera 3 at this time, the formation position of the image of the target T on the imaging surface is stored. Further, while the target T is arranged at the same position, the other of the light flux L1 and the light flux L2 is shielded,
By referring to the output of the CCD camera 3, the positions of the diffractive optical element G21 and the diffractive optical element G22 are adjusted so that the formation position of the target T on the imaging surface becomes the same as the stored formation position.

【0044】なお、図4は、本実施形態のシアリング干
渉計において、回折光学素子G21と回折光学素子G2
2とは非共役であり、その代わりに、CCDカメラ3の
撮像面と回折光学素子G21(の回折面)とを共役関係
に設定した場合を示す図である。回折光学素子G21と
回折光学素子G22とが共役関係に設定されなくとも、
このようにCCDカメラ3の撮像面と回折光学素子G2
1(の回折面)とが共役関係に設定されれば、光束L1
の波面に重畳されるノイズ波面と、光束L2の波面に重
畳されるノイズ波面とがCCDカメラ3の撮像面上で重
なる。よって、第1実施形態と同様の効果が得られる。
FIG. 4 shows a diffractive optical element G21 and a diffractive optical element G2 in the shearing interferometer of this embodiment.
2 is a diagram showing a case where the image pickup surface of the CCD camera 3 and the diffractive optical element G21 (diffraction surface thereof) are set in a conjugate relationship instead of being non-conjugated. Even if the diffractive optical element G21 and the diffractive optical element G22 are not set in a conjugate relationship,
In this way, the imaging surface of the CCD camera 3 and the diffractive optical element G2
1 (diffraction surface) is set in a conjugate relationship with the light flux L1
On the imaging surface of the CCD camera 3 and the noise wavefront superimposed on the wavefront of the light flux L2. Therefore, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

【0045】また、このときのアライメントは、上記ア
ライメント方法(図3(b)参照)において位置調整の
対象を回折光学素子G21やCCDカメラ3とすればよ
い。 (第2実施形態の変形例)図5は、第2実施形態のシア
リング干渉計の変形例を示す図である。なお、ここで
は、第2実施形態のシアリング干渉計との相違点につい
てのみ説明し、その他の部分については説明を省略す
る。また、以下に説明する変形例と同様に、第1実施形
態のシアリング干渉計を変形することも可能である。
In the alignment at this time, the diffractive optical element G21 or the CCD camera 3 may be the object of position adjustment in the above-mentioned alignment method (see FIG. 3B). (Modification of Second Embodiment) FIG. 5 is a view showing a modification of the shearing interferometer of the second embodiment. It should be noted that here, only differences from the shearing interferometer of the second embodiment will be described, and description of other parts will be omitted. Further, it is possible to modify the shearing interferometer of the first embodiment as in the modification described below.

【0046】上記第2実施形態では、光束L1の波面と
光束L2の波面とのずれ方向が「横方向」(物体高方
向)とされているが、本変形例では、図5内に太い矢印
で示すように、「波面方向」(波面に沿う方向)とす
る。そのため、回折光学素子G21とレチクル面Rとの
間、回折光学素子G22とウエハ面Wとの間のそれぞれ
に回折光学素子G21’、及び回折光学素子G22’が
挿入される。
In the second embodiment described above, the direction of deviation between the wavefront of the light beam L1 and the wavefront of the light beam L2 is the "lateral direction" (object height direction), but in the present modification, the thick arrow in FIG. As shown in, the “wavefront direction” (direction along the wavefront). Therefore, the diffractive optical element G21 ′ and the diffractive optical element G22 ′ are inserted between the diffractive optical element G21 and the reticle surface R, and between the diffractive optical element G22 and the wafer surface W, respectively.

【0047】回折光学素子G21’は、回折光学素子G
21から射出した光束L1及び光束L2の集光点を一致
させるよう予め設計されている。回折光学素子G22’
は、回折光学素子G22から射出した光束L1及び光束
L2の集光点を一致させるよう予め設計されている。な
お、集光点が一致するので、本実施形態のシアリング干
渉計でレチクル面Rに配置されるマスク31の開口部
は、図5にも示すように1つでよい。
The diffractive optical element G21 'is a diffractive optical element G
It is designed in advance so that the light-converging points of the light flux L1 and the light flux L2 emitted from the light source 21 coincide with each other. Diffractive optical element G22 '
Is designed in advance so that the focal points of the light flux L1 and the light flux L2 emitted from the diffractive optical element G22 coincide with each other. Since the light converging points are the same, the masking 31 in the shearing interferometer according to the present embodiment may have only one opening as shown in FIG.

【0048】[第1実施形態及び第2実施形態の補足]
なお、上記各実施形態においては、波面の分割方向と同
方向に、回折光学素子の少なくとも1つをシフトさせつ
つ前記干渉縞の検出を行えば(すなわち、位相シフト干
渉法を適用すれば)、測定精度をさらに高めることがで
きる。また、例えばEUVLのように特殊な波長(短波
長)を使用する被検物の検査では、シアリング干渉計の
光学素子として屈折部材を使用することは難しいので
(なぜなら特殊な波長を透過させる屈折部材の入手は困
難だから。)、上記各実施形態では分割光学素子として
回折光学素子を使用したが、屈折部材を使用できるよう
な被検物については、分割光学素子の一部又は全部にレ
ンズを使用してもよい。
[Supplement to First and Second Embodiments]
In each of the above embodiments, if the interference fringes are detected while shifting at least one of the diffractive optical elements in the same direction as the wavefront division direction (that is, if the phase shift interference method is applied), The measurement accuracy can be further improved. Further, for example, in the inspection of an object using a special wavelength (short wavelength) such as EUVL, it is difficult to use a refraction member as an optical element of a shearing interferometer (because a refraction member that transmits a special wavelength is used). Is difficult to obtain.), The diffractive optical element is used as the splitting optical element in each of the above-described embodiments, but for an object that can use a refracting member, a lens is used as part or all of the splitting optical element. You may.

【0049】また、上記各実施形態では、光束L1,L
2の分割の方向を「横方向」又は「波面方向」とした
が、光軸方向(縦方向)とすることもできる。 [第3実施形態]図6、図7、図8に基づいて本発明の
第3実施形態について説明する。本実施形態は、被検物
からの戻り光の波面(被検面4の反射波面)を測定する
タイプの本発明のシアリング干渉計、及びそのシアリン
グ干渉方法を説明する。
In each of the above embodiments, the light fluxes L1 and L
Although the direction of the division of 2 is the “lateral direction” or the “wavefront direction”, it may be the optical axis direction (longitudinal direction). [Third Embodiment] A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6, 7, and 8. In this embodiment, a shearing interferometer of the present invention of a type that measures a wavefront of reflected light from a test object (a reflected wavefront of the test surface 4) and a shearing interfering method thereof will be described.

【0050】図6(a)は、本実施形態のシアリング干
渉計の構成図である。図6(b)は、このシアリング干
渉計の光束L1,L2の光路R1,R2を示す図であ
る。このシアリング干渉計には、被検面4に入射させる
べき測定光束Lを出射するレーザなどの光源5、その測
定光束Lを被検面4に入射する前に分割して波面のずれ
た2光束L1,L2を生成すると共にそれらを波面のず
れた状態で被検面4に投光する分割光学系34、被検面
4にて反射した後に分割光学系34に戻った光束L1,
L2による干渉縞を検出するCCDカメラ3などが備え
られる。
FIG. 6A is a block diagram of the shearing interferometer of this embodiment. FIG. 6B is a diagram showing the optical paths R1 and R2 of the light fluxes L1 and L2 of the shearing interferometer. The shearing interferometer includes a light source 5 such as a laser for emitting a measurement light beam L to be incident on the surface 4 to be inspected, and two light beams whose wavefronts are deviated by dividing the measurement light beam L before entering the surface to be inspected 4. A splitting optical system 34 for generating L1 and L2 and projecting them onto the surface 4 to be inspected with their wavefronts displaced, and a light beam L1 returning to the splitting optical system 34 after being reflected by the surface 4 to be inspected.
A CCD camera 3 for detecting an interference fringe due to L2 is provided.

【0051】なお、符号6は、光源5を射出した測定光
束Lを平行光束に変換するビームエキスパンダ、符号H
M33は、分割光学系34を往復した光束L1,L2を
CCDカメラ3の方向へ導くハーフミラー、符号7は、
CCDカメラ3に入射する光束(光束L1,L2)を結
像する結像光学系を示す。ここで、被検面4とCCDカ
メラ3の撮像面とは、分割光学系34、ハーフミラーH
M33、結像光学系7を介して共役関係にある。なお、
後述する他の実施形態においても、被検面4とCCDカ
メラ3の撮像面とは、その間に配置された光学系を介し
て共役関係にある。
Reference numeral 6 is a beam expander for converting the measurement light beam L emitted from the light source 5 into a parallel light beam, and reference numeral H.
M33 is a half mirror that guides the light beams L1 and L2 that have reciprocated through the splitting optical system 34 toward the CCD camera 3, and reference numeral 7 is
1 shows an image forming optical system for forming an image of a light beam (light beams L1 and L2) incident on a CCD camera 3. Here, the surface to be inspected 4 and the imaging surface of the CCD camera 3 are the split optical system 34 and the half mirror H.
There is a conjugate relationship via the M33 and the imaging optical system 7. In addition,
Also in other embodiments described later, the surface to be inspected 4 and the imaging surface of the CCD camera 3 are in a conjugate relationship with each other via an optical system arranged therebetween.

【0052】先ず、分割光学系34は、2つのビームス
プリッタP34−1、P34−2、及びミラーM34−
1,34−2からなる。測定光束Lは、ビームスプリッ
タP34−2にて透過光束と反射光束と(以下、透過光
束を光束L1,反射光束を光束L2とする。)に分割さ
れる。光束L1は、ミラーM34−1により反射してビ
ームスプリッタP34−1に入射し、光束L2は、ミラ
ーM34−2により反射してビームスプリッタP34−
1に入射する。
First, the splitting optical system 34 includes two beam splitters P34-1, P34-2 and a mirror M34-.
It consists of 1, 34-2. The measurement light beam L is split by the beam splitter P34-2 into a transmitted light beam and a reflected light beam (hereinafter, the transmitted light beam is referred to as a light beam L1 and the reflected light beam is referred to as a light beam L2). The light flux L1 is reflected by the mirror M34-1 and is incident on the beam splitter P34-1, and the light flux L2 is reflected by the mirror M34-2 and is beam splitter P34-.
Incident on 1.

【0053】ビームスプリッタP34−1は、光束L1
を透過して被検面4に投光すると共に、光束L2を反射
して被検面4に投光する。また、ミラーM34−2やビ
ームスプリッタP34−1の位置は、これら光束L1と
光束L2とが互いに波面のずれた状態で(光軸をシフト
させた状態で)被検面4に入射するよう調整されてい
る。
The beam splitter P34-1 receives the light beam L1.
And transmits the light beam to the surface 4 to be inspected, and reflects the light beam L2 to project it on the surface 4 to be inspected. Further, the positions of the mirror M34-2 and the beam splitter P34-1 are adjusted so that the light flux L1 and the light flux L2 are incident on the surface 4 to be inspected in a state where their wavefronts are deviated from each other (in a state where the optical axis is shifted). Has been done.

【0054】さらに、分割光学系34から被検面4へ投
光され、かつ被検面4において反射した光束L1,L2
は、分割光学系34を逆方向に進行した後、ハーフミラ
ーHM33においてCCDカメラ3の方向に偏向し、C
CDカメラ3の撮像面上に干渉縞を形成する。
Further, light beams L1 and L2 projected from the splitting optical system 34 to the surface 4 to be inspected and reflected on the surface 4 to be inspected.
Travels in the opposite direction through the splitting optical system 34, and then is deflected in the direction of the CCD camera 3 by the half mirror HM33, and C
Interference fringes are formed on the image pickup surface of the CD camera 3.

【0055】本実施形態のシアリング干渉測定では、こ
のCCDカメラ3の出力と、測定光束Lから光束L1,
L2へのシア方向及びシア量とに基づいて、被検面4の
凹凸に相当する反射波面を算出する。なお、シア量及び
シア方向は、シアリング干渉計の設計データや、シアリ
ング干渉計から実測されたデータから求まる。ここで、
以上の構成のシアリング干渉計においても、測定光束L
の波面には、光源側(ビームエキスパンダ6、光源5)
の外乱や収差によるノイズ波面が重畳されている。よっ
て、この測定光束Lを分割してなる光束L1の波面と光
束L2の波面とにも、それぞれ同じノイズ波面が重畳さ
れる。
In the shearing interferometry of this embodiment, the output of the CCD camera 3 and the measured light beam L to the light beam L1,
The reflected wavefront corresponding to the unevenness of the surface 4 to be inspected is calculated based on the shearing direction to L2 and the shearing amount. The shear amount and the shear direction can be obtained from the design data of the shearing interferometer and the data actually measured by the shearing interferometer. here,
Also in the shearing interferometer having the above configuration, the measurement light flux L
On the wavefront of the light source side (beam expander 6, light source 5)
The noise wavefront due to the disturbance or the aberration is superimposed. Therefore, the same noise wavefront is also superposed on the wavefront of the light flux L1 and the wavefront of the light flux L2 obtained by dividing the measurement light flux L.

【0056】しかし、図6(b)に示した光路R1を辿
る光束L1と、光路R2を辿る光束L2とは、分割光学
系34内の特定の光路を往復するので、互いの波面のず
れ(光軸のシフト)が吸収され、往復後には波面は重な
り合う(なお、光路R1は、ハーフミラーHM33→ビ
ームスプリッタP34−2→ミラーM34−1→ビーム
スプリッタP34−1→被検面4→ビームスプリッタP
34−1→ミラーM34−1→ビームスプリッタP34
−2→ハーフミラーHM33の光路であり、光路R2
は、ハーフミラーHM33→ビームスプリッタP34−
2→ミラーM34−2→ビームスプリッタP34−1→
被検面4→ビームスプリッタP34−1→ミラーM34
−2→ビームスプリッタP34−2→ハーフミラーHM
33の光路である。)。
However, since the light flux L1 following the optical path R1 and the light flux L2 following the optical path R2 shown in FIG. 6B reciprocate in a specific optical path in the split optical system 34, the deviation of their wavefronts ( (Shift of the optical axis) is absorbed, and the wavefronts overlap after the round trip (the optical path R1 includes the half mirror HM33 → beam splitter P34-2 → mirror M34-1 → beam splitter P34-1 → test surface 4 → beam splitter). P
34-1 → mirror M34-1 → beam splitter P34
-2 → the optical path of the half mirror HM33, and the optical path R2
Is a half mirror HM33 → beam splitter P34-
2 → mirror M34-2 → beam splitter P34-1 →
Surface 4 to be inspected → beam splitter P34-1 → mirror M34
-2-> beam splitter P34-2-> half mirror HM
33 optical paths. ).

【0057】よって、CCDカメラ3の撮像面上では、
光束L1の波面に重畳されているノイズ波面と、光束L
2の波面に重畳されているノイズ波面とは、重なり合
い、干渉縞を生起させることはない。その一方で、光路
R1を辿る光束L1と、光路R2を辿る光束L2とは、
被検面4に入射する時点では互いの波面をずらしている
ので、光束L1の波面に重畳される、被検面4の凹凸に
相当する反射波面(信号波面)と、光束L2の波面に重
畳されるその信号波面とは、光束L1の波面と光束L2
の波面とが重なったときには互いにずれる。
Therefore, on the image pickup surface of the CCD camera 3,
A noise wavefront superimposed on the wavefront of the light flux L1 and the light flux L
The noise wavefront superposed on the wavefront of No. 2 overlaps with each other and does not cause interference fringes. On the other hand, the light flux L1 following the optical path R1 and the light flux L2 following the optical path R2 are
Since the wavefronts are shifted from each other at the time of incidence on the surface to be inspected 4, the reflected wavefront (signal wavefront) corresponding to the unevenness of the surface to be inspected 4 and the wavefront of the light beam L2 are superimposed on the wavefront of the light beam L1. The signal wavefront that is generated is the wavefront of the light beam L1 and the light beam L2.
When they overlap with the wave front of, they shift from each other.

【0058】よって、CCDカメラ3の撮像面上では、
光束L1の波面に重畳されている、被検面4の凹凸に相
当する反射波面(信号波面)と、光束L2の波面に重畳
されているその信号波面とは、重なり合わず、干渉縞を
生起させる。その結果、CCDカメラ3の撮像面上に前
記光束L1と光束L2とが成す干渉縞は、被検面4の凹
凸に相当する反射波面(信号波面)の影響を受ける一方
で、ノイズ波面の影響を受けない。よって、CCDカメ
ラ3の出力に基づけば、光源側の外乱や収差の影響を受
けない測定が可能である。
Therefore, on the image pickup surface of the CCD camera 3,
The reflected wavefront (signal wavefront), which is superimposed on the wavefront of the light beam L1 and corresponds to the unevenness of the surface to be inspected 4, and the signal wavefront which is superimposed on the wavefront of the light beam L2, do not overlap with each other and cause interference fringes. Let As a result, the interference fringes formed by the light flux L1 and the light flux L2 on the imaging surface of the CCD camera 3 are affected by the reflected wavefront (signal wavefront) corresponding to the unevenness of the surface to be inspected 4, while the noise wavefront is affected. Do not receive Therefore, based on the output of the CCD camera 3, it is possible to perform the measurement without being affected by the disturbance or aberration on the light source side.

【0059】なお、本実施形態では、光路R1を経由す
る光束L1,光路R2を経由する光束L2の光量を上げ
て干渉縞の検出精度を高めるために、ビームスプリッタ
P34−1又はビームスプリッタP34−2に偏光ビー
ムスプリッタを使用し、かつ、CCDカメラ3の前段
(例えば、結像光学系7とハーフミラーHM33との
間)に偏光板35を挿入する。
In the present embodiment, the beam splitter P34-1 or the beam splitter P34- is used in order to increase the light amount of the light beam L1 passing through the optical path R1 and the light beam L2 passing through the optical path R2 to improve the detection accuracy of the interference fringes. A polarizing beam splitter is used for 2, and a polarizing plate 35 is inserted in front of the CCD camera 3 (for example, between the imaging optical system 7 and the half mirror HM33).

【0060】例えば、ビームスプリッタP34−1とし
て偏光ビームスプリッタを使用すると、ビームスプリッ
タP34−2を透過した光束L1のうちP偏光の光は、
被検面4における反射後に光路R1の方向に確実に戻
り、ビームスプリッタP34−2を反射した光束L2の
S偏光の光は、被検面4における反射後に光路R2の方
向に確実に戻る。
For example, when a polarized beam splitter is used as the beam splitter P34-1, the P-polarized light in the light beam L1 transmitted through the beam splitter P34-2 is
The S-polarized light of the light beam L2 reflected by the beam splitter P34-2 is reliably returned in the direction of the optical path R2 after being reflected by the surface to be inspected 4, and is reliably returned in the direction of the optical path R2 after being reflected by the surface to be inspected 4.

【0061】また、さらに検出精度を高めるために、ビ
ームスプリッタP34−1とビームスプリッタP34−
2との双方に偏光ビームスプリッタが使用されることが
好ましい。このようにすれば、測定光束LのうちP偏光
の成分を、確実に光路R1を経由する光束L1とし、測
定光束LのうちS偏光の成分を、確実に光路R2を経由
する光束L2とすることができるので、光量の損失が抑
えられる。また、2つの偏光ビームスプリッタを併用す
れば、各偏光ビームスプリッタの消光比の悪化分は、互
いに補われる。
In order to further improve the detection accuracy, the beam splitter P34-1 and the beam splitter P34-
It is preferred that polarization beam splitters are used for both. By doing so, the P-polarized component of the measurement light beam L is surely set as the light beam L1 passing through the optical path R1, and the S-polarized component of the measurement light beam L is surely set as the light beam L2 passing through the optical path R2. Therefore, the loss of light amount can be suppressed. If two polarization beam splitters are used together, the deterioration of the extinction ratio of each polarization beam splitter will be compensated for each other.

【0062】さらに、以上のシアリング干渉測定に、公
知の位相シフト干渉法を適用すれば、測定精度をさらに
高めることができる。図6(a)に示すこのシアリング
干渉計において位相シフトを行うには、例えば、ミラー
M34−1、ミラーM34−2の一方又は双方を微小移
動させればよい。移動方向は、光束L1,光束L2の光
路長R1,R2の差が変化する方向(例えば、図6
(a)中矢印で示す方向)である。この位相シフト中
に、CCDカメラ3の出力データ(干渉縞の輝度分布デ
ータ)を複数回サンプリングする。計算方法は、例え
ば、次のとおりである。
Further, by applying a known phase shift interferometry method to the above shearing interference measurement, the measurement accuracy can be further improved. To perform the phase shift in this shearing interferometer shown in FIG. 6A, for example, one or both of the mirror M34-1 and the mirror M34-2 may be slightly moved. The moving direction is a direction in which the difference between the optical path lengths R1 and R2 of the light flux L1 and the light flux L2 changes (for example, FIG.
(A) The direction indicated by the middle arrow). During this phase shift, the output data of the CCD camera 3 (brightness distribution data of interference fringes) is sampled multiple times. The calculation method is, for example, as follows.

【0063】撮像面上に生起する干渉縞の輝度分布I
は、 I=I0+Acos[T−T(s)+2δ]+ΣBicos(N
i+δ) で表される。但し、I0は干渉縞の輝度分布の直流成
分、Aは光束L1,L2の振幅、Biは諸ノイズの振
幅、iは諸ノイズによる各干渉縞の番号、Niは各ノイ
ズによる干渉縞の位相分布、δは各干渉縞の位相シフト
による位相変調、Tは被検面4の凹凸に相当する反射波
面(信号波面)の形状(単位:位相)、T(s)は測定
光束Lから光束L1又は光束L2にシアされたことによ
る波面の形状変化(単位:位相)である。Σf(i)
は、fの各iについての和である。
Luminance distribution I of interference fringes occurring on the imaging surface
Is I = I 0 + A cos [T−T (s) + 2δ] + ΣB i cos (N
i + δ). However, I 0 is a DC component of the luminance distribution of the interference fringes, A is the amplitude of the light beams L1 and L2, B i is the amplitude of various noises, i is the number of each interference fringe due to various noises, and N i is the interference fringe due to each noise. , Δ is the phase modulation by the phase shift of each interference fringe, T is the shape (unit: phase) of the reflected wavefront (signal wavefront) corresponding to the unevenness of the surface 4 to be measured, and T (s) is from the measurement light beam L. This is a change in the shape of the wavefront (unit: phase) due to shearing by the light flux L1 or the light flux L2. Σf (i)
Is the sum of f for each i.

【0064】例えば、位相シフトとして位相をπ/2ず
つ徐々にずらしつつ8つの輝度分布データI1,・・・
8をサンプリングしたとき、各輝度分布データI1,・
・・I8は、次のように表される。 I1=I0+Acos[T−T(s)]+ΣBicos(Ni) I2=I0+Acos[T−T(s)+π/2]+ΣBicos
(Ni+π/4) I3=I0+Acos[T−T(s)+π]+ΣBicos(Ni
+π/2) I4=I0+Acos[T−T(s)+3π/2]+ΣBico
s(Ni+3π/4) I5=I0+Acos[T−T(s)+2π]+ΣBicos
(Ni+π) I6=I0+Acos[T−T(s)+π/2]+ΣBicos
(Ni+5π/4) I7=I0+Acos[T−T(s)+π]+ΣBicos(Ni
+3π/2) I8=I0+Acos[T−T(s)+3π/2]+ΣBico
s(Ni+7π/4) よって例えば、 I1+I5=2I0+2Acos[T−T(s)] I2+I6=2I0+2Acos[T−T(s)+π/2] I3+I7=2I0+2Acos[T−T(s)+π] I4+I8=2I0+2Acos[T−T(s)+3π/2] のように輝度分布データI1,・・・I8を加減演算すれ
ば、諸ノイズの影響をキャンセルして、上記した光束L
1,L2による干渉縞の位相分布(T−T(s))を正
確に求めることができる。
For example, as the phase shift, the eight brightness distribution data I 1 , ... While gradually shifting the phase by π / 2.
When I 8 is sampled, each luminance distribution data I 1 , ...
..I 8 is expressed as follows. I 1 = I 0 + Acos [T−T (s)] + ΣB i cos (N i ) I 2 = I 0 + Acos [T−T (s) + π / 2] + ΣB i cos
(N i + π / 4) I 3 = I 0 + A cos [T−T (s) + π] + ΣB i cos (N i
+ Π / 2) I 4 = I 0 + Acos [TT (s) + 3π / 2] + ΣB i co
s (N i + 3π / 4) I 5 = I 0 + A cos [T−T (s) + 2π] + ΣB i cos
(N i + π) I 6 = I 0 + A cos [TT (s) + π / 2] + ΣB i cos
(N i + 5π / 4) I 7 = I 0 + A cos [T−T (s) + π] + ΣB i cos (N i
+ 3π / 2) I 8 = I 0 + Acos [TT (s) + 3π / 2] + ΣB i co
s (N i + 7π / 4) Therefore, for example, I 1 + I 5 = 2I 0 + 2Acos [T−T (s)] I 2 + I 6 = 2I 0 + 2Acos [T−T (s) + π / 2] I 3 + I 7 = 2I 0 + 2Acos [T- T (s) + π] I 4 + I 8 = 2I 0 + 2Acos luminance distribution data I 1 as [T-T (s) + 3π / 2], by subtraction calculation of · · · I 8 For example, canceling the influence of various noises,
The phase distribution (TT (s)) of the interference fringes due to 1 and L2 can be accurately obtained.

【0065】そして、T(s)の値をシアリング干渉計
から求めれば、被検面4の凹凸に相当する反射波面(信
号波面)の形状Tのみを取得することができる。 (第3実施形態の応用例及び変形例)図7は、本実施形
態のシアリング干渉計の応用例を示す図である。図6に
示すシアリング干渉計では測定対象が平面の被検面4と
なっているが、図7中Aに示すように波面変換素子38
を用いれば、曲面の被検面4’を測定することもでき
る。また、図7中Bに示すように折り返し反射面39を
用いれば、被検面4の反射波面だけでなく、被検物(投
影光学系PLなど)4”の透過波面を測定することもで
きる。
Then, if the value of T (s) is obtained from the shearing interferometer, it is possible to obtain only the shape T of the reflected wavefront (signal wavefront) corresponding to the unevenness of the surface to be inspected 4. (Application Example and Modification Example of Third Embodiment) FIG. 7 is a diagram showing an application example of the shearing interferometer of the present embodiment. In the shearing interferometer shown in FIG. 6, the object to be measured is the flat test surface 4, but as shown by A in FIG.
Can be used to measure the curved test surface 4 ′. Further, by using the folded reflection surface 39 as shown by B in FIG. 7, not only the reflected wavefront of the surface to be inspected 4 but also the transmitted wavefront of the object to be inspected (projection optical system PL or the like) 4 ″ can be measured. .

【0066】図8は、本実施形態のシアリング干渉計の
変形例を示す図である。図6に示したシアリング干渉計
において、ビームスプリッタP34−2として、ハーフ
ミラーを使用する場合には、図8に示すように変形でき
る。図8に示す構成では、分割光学系34’は一方のビ
ームスプリッタP34−2の代わりにハーフミラーHM
33を使用している。
FIG. 8 is a diagram showing a modification of the shearing interferometer of this embodiment. In the shearing interferometer shown in FIG. 6, when a half mirror is used as the beam splitter P34-2, it can be modified as shown in FIG. In the configuration shown in FIG. 8, the splitting optical system 34 ′ is a half mirror HM instead of the one beam splitter P 34-2.
I am using 33.

【0067】この場合、偏光ビームスプリッタを使用し
た場合よりも測定精度は低下するが、ハーフミラーHM
33を兼用できるので、シアリング干渉計の部品点数が
抑えられる。
In this case, the measurement accuracy is lower than in the case of using the polarization beam splitter, but the half mirror HM
Since 33 can also be used, the number of parts of the shearing interferometer can be suppressed.

【0068】[第4実施形態]図9、図10に基づいて
本発明の第4実施形態について説明する。本実施形態
は、被検物からの戻り光の波面(被検面4の反射波面)
を測定するタイプの本発明のシアリング干渉計を説明す
る。なお、ここでは、第3実施形態のシアリング干渉計
との相違点についてのみ説明し、その他の部分について
は説明を省略する。
[Fourth Embodiment] A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the wavefront of the return light from the test object (the reflected wavefront of the test surface 4)
The shearing interferometer of the present invention of the type that measures In addition, here, only differences from the shearing interferometer of the third embodiment will be described, and description of other parts will be omitted.

【0069】図9(a)は、本実施形態のシアリング干
渉計の構成図である。図9(b)はこのシアリング干渉
計の光束L1,L2の光路R1,R2を示す図である。
このシアリング干渉計の分割光学系44は、単一のビー
ムスプリッタP44、及び単一のミラーM44からな
る。ミラーM44の反射面は、このビームスプリッタP
44の反射/透過面に平行に配置される。
FIG. 9A is a block diagram of the shearing interferometer of this embodiment. FIG. 9B is a diagram showing the optical paths R1 and R2 of the light fluxes L1 and L2 of the shearing interferometer.
The splitting optical system 44 of this shearing interferometer is composed of a single beam splitter P44 and a single mirror M44. The reflecting surface of the mirror M44 is the beam splitter P.
It is arranged parallel to the reflective / transmissive surface of 44.

【0070】測定光束Lは、ビームスプリッタP44に
て透過光束と反射光束と(以下、透過光束を光束L1,
反射光束をL2とする。)に分割される。光束L2は、
そのまま被検面4に投光される。光束L1は、ミラーM
44により反射した後に再びビームスプリッタP44に
入射し、そのビームスプリッタP44を透過して被検面
4に投光される。
The measurement light flux L is transmitted through the beam splitter P44 and reflected light flux (hereinafter, the transmitted light flux L1,
The reflected light flux is L2. ) Is divided into. The light flux L2 is
The light is projected onto the surface to be inspected 4 as it is. The light flux L1 is reflected by the mirror M
After being reflected by 44, it again enters the beam splitter P44, passes through the beam splitter P44, and is projected onto the surface 4 to be inspected.

【0071】また、ミラーM44及びビームスプリッタ
P44の位置は、これら光束L1とL2とが互いに波面
のずれた状態で(光軸をシフトさせた状態で)被検面4
に入射するよう調整されている。また、分割光学系44
から被検面4へ投光され、かつ被検面4において反射し
た光束L1,L2は、分割光学系44を逆方向に進行し
た後、ハーフミラーHM33においてCCDカメラ3の
方向に偏向し、CCDカメラ3の撮像面上に干渉縞を形
成する。
Further, the positions of the mirror M44 and the beam splitter P44 are such that the light beams L1 and L2 have wavefronts displaced from each other (in a state where the optical axis is shifted).
Is adjusted to be incident on. In addition, the splitting optical system 44
The light beams L1 and L2 projected from the test surface 4 to the test surface 4 and reflected on the test surface 4 travel in the opposite direction through the splitting optical system 44, and then are deflected in the direction of the CCD camera 3 by the half mirror HM33, and the CCD Interference fringes are formed on the imaging surface of the camera 3.

【0072】このシアリング干渉計においても、図9
(b)に示した光路R1を辿る光束L1と、光路R2を
辿る光束L2とは、分割光学系34内の特定の光路を往
復するので、互いの波面のずれ(光軸のシフト)が吸収
され、往復後には互いの波面は重なり合う(なお、光路
R1は、ビームスプリッタP44→ミラーM44→ビー
ムスプリッタP44→被検面4→ビームスプリッタP4
4→ミラーM44→ビームスプリッタP44→ハーフミ
ラーHM33の光路であり、光路R2は、ビームスプリ
ッタP44→被検面4→ビームスプリッタP44→ハー
フミラーHM33の光路である。)。
Also in this shearing interferometer, FIG.
Since the light flux L1 following the optical path R1 and the light flux L2 following the optical path R2 shown in (b) reciprocate in a specific optical path in the split optical system 34, the mutual wavefront deviation (shift of the optical axis) is absorbed. After the round trip, the wavefronts overlap each other (the optical path R1 has a beam splitter P44 → mirror M44 → beam splitter P44 → inspected surface 4 → beam splitter P4).
4 → mirror M44 → beam splitter P44 → half mirror HM33, and optical path R2 is an optical path of beam splitter P44 → inspected surface 4 → beam splitter P44 → half mirror HM33. ).

【0073】その結果、第3実施形態において述べたの
と同じ理由で、CCDカメラ3の撮像面上に上記光束L
1と光束L2とが成す干渉縞は、被検面4の凹凸に相当
する反射波面(信号波面)の影響を受ける一方で、光源
側(ビームエキスパンダ6、光源5)の外乱や収差によ
るノイズ波面の影響を受けることが無い。よって、CC
Dカメラ3の出力に基づけば、光源側の外乱や収差の影
響を受けない測定が可能となる。
As a result, for the same reason as described in the third embodiment, the light flux L is formed on the image pickup surface of the CCD camera 3.
The interference fringes formed by 1 and the light flux L2 are affected by the reflected wavefront (signal wavefront) corresponding to the unevenness of the surface to be inspected 4, while noise caused by disturbance or aberration on the light source side (beam expander 6, light source 5). Not affected by wavefront. Therefore, CC
Based on the output of the D camera 3, it is possible to perform the measurement without being affected by the disturbance or aberration on the light source side.

【0074】なお、本実施形態でも、光路R1を経由す
る光束L1,光路R2を経由する光束L2の光量を上げ
て干渉縞の検出精度を高めるために、ビームスプリッタ
P44として偏光ビームスプリッタを使用し、かつ、C
CDカメラ3の前段(例えば、結像光学系7とハーフミ
ラーHM33との間)に偏光板35を挿入する。このよ
うにすれば、測定光束LのうちP偏光の成分を、確実に
光路R1を経由する光束L1とし、測定光束LのうちS
偏光の成分を、確実に光路R2を経由する光束L2とす
ることができるので、光量の損失が抑えられる。
Also in this embodiment, a polarization beam splitter is used as the beam splitter P44 in order to increase the light amount of the light flux L1 passing through the optical path R1 and the light flux L2 passing through the optical path R2 to improve the detection accuracy of interference fringes. , And C
The polarizing plate 35 is inserted in the front stage of the CD camera 3 (for example, between the imaging optical system 7 and the half mirror HM33). By doing so, the P-polarized component of the measurement light beam L is surely made into the light beam L1 that passes through the optical path R1, and S of the measurement light beam L is S.
Since the polarized light component can be reliably the light flux L2 passing through the optical path R2, the loss of the light amount can be suppressed.

【0075】さらに、本実施形態のシアリング干渉測定
に、公知の位相シフト干渉法(例えば、第3実施形態に
おいて説明した方法など。)を適用すれば、測定精度を
さらに高めることができる。図9(a)に示すこのシア
リング干渉計において位相シフトを行うには、例えば、
ミラーM44、ビームスプリッタP44の一方又は双方
を微小移動させればよい。移動方向は、光束L1,L2
の光路長R1,R2の差が変化する方向である。
Furthermore, if a known phase shift interferometry method (for example, the method described in the third embodiment) is applied to the shearing interference measurement of this embodiment, the measurement accuracy can be further improved. To perform a phase shift in this shearing interferometer shown in FIG. 9A, for example,
One or both of the mirror M44 and the beam splitter P44 may be slightly moved. The moving directions are the luminous fluxes L1 and L2.
This is the direction in which the difference between the optical path lengths R1 and R2 of is changed.

【0076】(第4実施形態の変形例及び応用例)ま
た、ビームスプリッタP44が偏光ビームスプリッタで
あるときには、図9に示したシアリング干渉計を、図1
0のように変形した上で、別の方法で位相シフトを行っ
てもよい(なお、以下に説明する位相シフト方法は、第
3実施形態、第5実施形態、第6実施形態にも同様にし
て適用できる。)。
(Modification and Application of Fourth Embodiment) When the beam splitter P44 is a polarization beam splitter, the shearing interferometer shown in FIG.
Alternatively, the phase shift may be performed by another method after being modified to 0 (the phase shift method described below is the same for the third embodiment, the fifth embodiment, and the sixth embodiment. Applicable.).

【0077】図10に示すシアリング干渉計は、偏光板
35の入射側に1/4波長板45を挿入し、かつ、偏光
板35を光軸の回りに回動可能にしたものである。ま
た、その1/4波長板45の主軸は、光束L1,L2の
P又はSの偏光方向と45°となるよう設定される。こ
の1/4波長板45に入射した光束L1(Pの直線偏
光),光束L2(Sの直線偏光)は、互いにその方向が
反対の円偏光に変換される。
In the shearing interferometer shown in FIG. 10, a quarter-wave plate 45 is inserted on the incident side of the polarizing plate 35, and the polarizing plate 35 is rotatable about the optical axis. The principal axis of the quarter-wave plate 45 is set to be 45 ° with respect to the P or S polarization direction of the light fluxes L1 and L2. The light beam L1 (P linearly polarized light) and the light beam L2 (S linearly polarized light) incident on the quarter-wave plate 45 are converted into circularly polarized light whose directions are opposite to each other.

【0078】このとき、偏光板35を回動させれば、光
束L1と光束L2との位相が変化する。よって、このシ
アリング干渉計によれば、位相シフトを、この偏光板3
5の回動により行うことができる。また、この位相シフ
トを適用する場合、分割光学系44のミラーM44とビ
ームスプリッタP44とを相対移動させる必要が無くな
るので、図10中点線で示すようにミラーM44とビー
ムスプリッタP44とを固定してなる単一の分割光学素
子44’を、分割光学系44の代わりに使用することも
できる。
At this time, if the polarizing plate 35 is rotated, the phases of the light flux L1 and the light flux L2 change. Therefore, according to this shearing interferometer, the phase shift is caused by the polarization plate 3
This can be done by turning 5 Further, when this phase shift is applied, it is not necessary to move the mirror M44 and the beam splitter P44 of the split optical system 44 relative to each other, so that the mirror M44 and the beam splitter P44 are fixed as shown by the dotted line in FIG. A single split optical element 44 ′ may be used instead of split optical system 44.

【0079】なお、図9又は図10に示すシアリング干
渉計も、図7中Aに示したように波面変換素子38を用
いれば曲面の被検面4’を測定することもできる。ま
た、図7中Bに示したように折り返し反射面39を用い
れば、被検面4の反射波面だけでなく、被検物(投影光
学系PLなど)4”の透過波面を測定することもでき
る。 [第5実施形態]図11に基づいて本発明の第5実施形
態について説明する。
The shearing interferometer shown in FIG. 9 or 10 can also measure the curved surface 4'to be measured by using the wavefront conversion element 38 as shown by A in FIG. Further, if the folded reflection surface 39 is used as shown by B in FIG. 7, not only the reflected wavefront of the surface to be inspected 4 but also the transmitted wavefront of the object to be inspected (projection optical system PL or the like) 4 ″ can be measured. [Fifth Embodiment] A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0080】第3実施形態のシアリング干渉計、第4実
施形態のシアリング干渉計は、シア方向が横方向である
タイプであったが、本実施形態では、シア方向が径方向
であるものを説明する。なお、ここでは、図8に示した
シアリング干渉計との相違点についてのみ説明し、その
他の部分については説明を省略する。
The shearing interferometer of the third embodiment and the shearing interferometer of the fourth embodiment are of a type in which the shear direction is the lateral direction, but in this embodiment, the shear direction is the radial direction will be described. To do. It should be noted that here, only the differences from the shearing interferometer shown in FIG. 8 will be described, and description of the other parts will be omitted.

【0081】図11は、本実施形態のシアリング干渉計
の構成図である。このシアリング干渉計の分割光学系5
4は、ビームスプリッタP34−1、ビームスプリッタ
(ここでは、ハーフミラー)HM33、ミラーM34−
1、ミラーM34−2、及び、互いに倍率の異なるビー
ムエキスパンダR54−1,R54−2からなる。
FIG. 11 is a block diagram of the shearing interferometer of this embodiment. Splitting optical system 5 of this shearing interferometer
Reference numeral 4 denotes a beam splitter P34-1, a beam splitter (half mirror in this case) HM33, and a mirror M34-.
1, a mirror M34-2, and beam expanders R54-1 and R54-2 having different magnifications.

【0082】測定光束Lは、ハーフミラーHM33にて
透過光束と反射光束と(以下、透過光束を光束L1,反
射光束を光束L2とする。)に分割される。光束L1
は、ミラーM34−1により反射した後、ビームエキス
パンダR54−1を介してビームスプリッタP34−1
に入射し、光束L2は、ハーフミラーHM33において
反射した後、ビームエキスパンダR54−2を介してミ
ラーM34−2に入射し、そのミラーM34−2にて反
射してビームスプリッタP34−1に入射する。
The measurement light beam L is split by the half mirror HM33 into a transmitted light beam and a reflected light beam (hereinafter, the transmitted light beam is referred to as a light beam L1 and the reflected light beam is referred to as a light beam L2). Luminous flux L1
Is reflected by the mirror M34-1 and then, via the beam expander R54-1, a beam splitter P34-1.
And is reflected by the half mirror HM33, then enters the mirror M34-2 via the beam expander R54-2, is reflected by the mirror M34-2, and enters the beam splitter P34-1. To do.

【0083】ビームスプリッタP34−1は、光束L1
を透過して被検面4に投光すると共に、光束L2を反射
して被検面4に投光する。この分割光学系54におい
て、被検面4に入射する光束L1と光束L2とは、互い
の光軸が一致しているが、ビームエキスパンダR54−
1,R54−2の倍率が異なるので、その光束径がずれ
ている。
The beam splitter P34-1 receives the light beam L1.
And transmits the light beam to the surface 4 to be inspected, and reflects the light beam L2 to project it on the surface 4 to be inspected. In the split optical system 54, the optical axes of the light beam L1 and the light beam L2 incident on the surface 4 to be inspected coincide with each other, but the beam expander R54-
Since the magnifications of 1 and R54-2 are different, the light flux diameters are deviated.

【0084】ビームエキスパンダR54−1を往復する
光束L1と、ビームエキスパンダR54−2を往復する
光束L2とは、その往復により互いの波面のずれ(光束
径のずれ)が吸収され、その往復後には。互いの波面は
重なり合う。その結果、第3実施形態において述べたの
と同じ理由で、CCDカメラ3の撮像面上に上記光束L
1と光束L2とが成す干渉縞は、被検面4の凹凸に相当
する反射波面(信号波面)の影響を受ける一方で、光源
側(ビームエキスパンダ6、光源5)の外乱や収差によ
るノイズ波面の影響を受けることが無い。よって、CC
Dカメラ3の出力に基づけば、光源側の外乱や収差の影
響を受けない測定が可能となる。
The light flux L1 that reciprocates through the beam expander R54-1 and the light flux L2 that reciprocates through the beam expander R54-2 absorb the mutual deviation of the wavefronts (deviation of the luminous flux diameter), and the reciprocation thereof is performed. Later. The wavefronts of each overlap. As a result, for the same reason as described in the third embodiment, the light flux L is formed on the image pickup surface of the CCD camera 3.
The interference fringes formed by 1 and the light flux L2 are affected by the reflected wavefront (signal wavefront) corresponding to the unevenness of the surface to be inspected 4, while noise caused by disturbance or aberration on the light source side (beam expander 6, light source 5). Not affected by wavefront. Therefore, CC
Based on the output of the D camera 3, it is possible to perform the measurement without being affected by the disturbance or aberration on the light source side.

【0085】[第6実施形態]図12に基づいて本発明
の第6実施形態について説明する。第3実施形態のシア
リング干渉計、第4実施形態のシアリング干渉計は、シ
アのさせ方が光軸をシフトさせるものであったが、光軸
を傾斜させるタイプのシアリング干渉計を説明する。
[Sixth Embodiment] A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the shearing interferometer of the third embodiment and the shearing interferometer of the fourth embodiment, the method of shearing shifts the optical axis, but a shearing interferometer of the type that tilts the optical axis will be described.

【0086】なお、ここでは、図8に示したシアリング
干渉計との相違点についてのみ説明し、その他の部分に
ついては説明を省略する。図12は、本実施形態のシア
リング干渉計の構成図である。このシアリング干渉計の
分割光学系64は、図8に示した分割光学系34’と同
様、ビームスプリッタ(ここでは、ハーフミラー)HM
64、ビームスプリッタ(ここでは、ハーフミラー)H
M33、ミラーM34−1、ミラーM34−2を配置し
ている。
Here, only differences from the shearing interferometer shown in FIG. 8 will be described, and description of other parts will be omitted. FIG. 12 is a configuration diagram of the shearing interferometer of the present embodiment. The splitting optical system 64 of this shearing interferometer is similar to the splitting optical system 34 'shown in FIG. 8 in that it is a beam splitter (here, a half mirror) HM.
64, beam splitter (here, half mirror) H
An M33, a mirror M34-1, and a mirror M34-2 are arranged.

【0087】但し、ミラーM34−2やハーフミラーH
M64の姿勢は、これら光束L1と光束L2とが互いの
光軸をθだけ傾斜させた状態で被検面4に入射するよう
調整されている。また、本実施形態では、ハーフミラー
HM64の位置に偏光ビームスプリッタを使用する必要
は無い(なお、図8のシアリング干渉計の場合、光束L
1と光束L2とを分離するために偏光ビームスプリッタ
を使用した。)。これに伴い、図8に示した偏光板35
は不要である。
However, the mirror M34-2 and the half mirror H
The posture of M64 is adjusted so that the light flux L1 and the light flux L2 are incident on the surface 4 to be inspected with their optical axes inclined by θ. Further, in the present embodiment, it is not necessary to use the polarization beam splitter at the position of the half mirror HM64 (note that in the case of the shearing interferometer of FIG.
A polarization beam splitter was used to separate 1 and the light flux L2. ). Along with this, the polarizing plate 35 shown in FIG.
Is unnecessary.

【0088】被検面4に入射した光束L1と光束L2と
は、光軸を傾斜させたまま分割光学系64内の別の光路
をそれぞれ戻り、結像光学系7、CCDカメラ3に順に
入射する。本実施形態のシアリング干渉計においては、
被検面4に入射する時点における光束L1と光束L2と
の光軸の傾斜は分割光学系64を往復しても吸収されな
いが、撮像面上では、光束L1の波面に重畳されている
ノイズ波面と光束L2の波面に重畳されているノイズ波
面とが丁度重なり合い、光束L1に重畳されている、被
検面4の凹凸に相当する反射波面(信号波面)と、光束
L2に重畳されているその信号波面とは互いにずれる。
The light beam L1 and the light beam L2 that have entered the surface 4 to be inspected respectively return through different optical paths in the split optical system 64 while keeping their optical axes inclined, and enter the imaging optical system 7 and the CCD camera 3 in order. To do. In the shearing interferometer of this embodiment,
The inclinations of the optical axes of the light beams L1 and L2 at the time of incidence on the surface to be inspected 4 are not absorbed even if they reciprocate through the split optical system 64, but on the imaging surface, the noise wavefront superimposed on the wavefront of the light beam L1. And the noise wavefront superposed on the wavefront of the light flux L2 just overlap, and the reflected wavefront (signal wavefront) corresponding to the unevenness of the surface to be inspected 4 superposed on the light flux L1 and the superposed on the light flux L2. It deviates from the signal wavefront.

【0089】したがって、その撮像面上にそれら光束L
1と光束L2とが成す干渉縞は、被検面4の凹凸に相当
する反射波面(信号波面)の影響を受ける一方でノイズ
波面の影響を受けることが無い。よって、CCDカメラ
3の出力に基づけば、光源側の外乱や収差の影響を受け
ない測定が可能となる。また、このシアリング干渉計で
は、その結像光学系7の焦点面にマスクM61が配置さ
れることが望ましい。
Therefore, these light fluxes L are formed on the image pickup surface.
The interference fringe formed by 1 and the light flux L2 is affected by the reflected wavefront (signal wavefront) corresponding to the unevenness of the surface 4 to be detected, but is not affected by the noise wavefront. Therefore, based on the output of the CCD camera 3, it is possible to perform the measurement that is not affected by the disturbance or aberration on the light source side. Further, in this shearing interferometer, it is desirable that the mask M61 be arranged on the focal plane of the imaging optical system 7.

【0090】マスクM61には、2つの開口が設けら
れ、2つの開口の間隔dは、d=2fθに設定される
(fは、結像光学系7の焦点距離)。また、2つの開口
の並ぶ方向は、前記した光軸の傾斜方向に対応するよう
設定される。このようにすれば、前記した光束L1,光
束L2は、2つの開口の一方及び他方を個別に透過して
CCDカメラ3の撮像面上に干渉縞を形成する。よっ
て、光束L1と光束L2とによる干渉縞は、他の光の影
響を受けることなく高精度に検出される。
The mask M61 is provided with two openings, and the distance d between the two openings is set to d = 2fθ (f is the focal length of the imaging optical system 7). Further, the direction in which the two openings are arranged is set so as to correspond to the above-described inclination direction of the optical axis. In this way, the light flux L1 and the light flux L2 described above individually pass through one and the other of the two openings to form interference fringes on the imaging surface of the CCD camera 3. Therefore, the interference fringes formed by the light flux L1 and the light flux L2 are detected with high accuracy without being affected by other light.

【0091】[各実施形態の補足]上記各実施形態にお
いて、投影光学系PL又は被検面4を正確に評価するた
めには、干渉縞の検出が、波面分割の方向を変更した上
で少なくとももう1回行われる必要がある。なお、第1
実施形態又は第2実施形態において分割の方向を変更す
るには、分割光学素子(回折光学素子)とマスク(開口
部を2つ有している方のマスク)とをそれぞれ光軸の回
りに等角度だけ回転させればよい。
[Supplement of Each Embodiment] In each of the above embodiments, in order to accurately evaluate the projection optical system PL or the surface 4 to be inspected, the interference fringes are detected at least after changing the direction of wavefront division. It needs to be done once again. The first
In the embodiment or the second embodiment, in order to change the division direction, the division optical element (diffractive optical element) and the mask (mask having two openings) are arranged around the optical axis, respectively. It only has to be rotated by an angle.

【0092】[第7実施形態]図13に基づいて本発明
の第7実施形態について説明する。本実施形態では、上
記各実施形態を利用して製造された投影露光装置につい
て説明する。図13は、本実施形態の投影露光装置の概
略構成図である。
[Seventh Embodiment] A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, a projection exposure apparatus manufactured using each of the above embodiments will be described. FIG. 13 is a schematic configuration diagram of the projection exposure apparatus of this embodiment.

【0093】この投影露光装置に搭載された投影光学系
PLの全部又は一部の光学系は、その製造時、上記各実
施形態の何れかの干渉測定によって検査されている。そ
して、投影光学系PLの少なくとも何れかの面、及び/
又は投影露光装置の何れかの箇所は、その測定結果に応
じて調整されたとする。上記各実施形態によれば、測定
が高精度で行われるので、前記調整の方法がたとえ従来
と同じであったとしても、投影レンズ及び/又は投影露
光装置は高性能になる。
All or a part of the optical system PL of the projection optical system PL mounted in this projection exposure apparatus is inspected by the interferometric measurement of any of the above-described embodiments at the time of manufacturing. Then, at least one surface of the projection optical system PL, and / or
Alternatively, it is assumed that any part of the projection exposure apparatus is adjusted according to the measurement result. According to each of the above-described embodiments, since the measurement is performed with high accuracy, the projection lens and / or the projection exposure apparatus have high performance even if the adjustment method is the same as the conventional method.

【0094】なお、投影露光装置は、少なくともウェハ
ステージ108と、光を供給するための光源部101
と、投影光学系PLとを含む。ここで、ウェハステージ
108は、感光剤を塗布したウエハwを表面108a上
に置くことができる。また、ステージ制御系107は、
ウェハステージ108の位置を制御する。また投影光学
系PLの物体面P1、及び像面P2に、それぞれレチク
ルr、ウエハwが配置される。さらに投影光学系PL
は、スキャンタイプの投影露光装置に応用されるアライ
メント光学系を有する。さらに照明光学系102は、レ
チクルrとウエハwとの間の相対位置を調節するための
アライメント光学系103を含む。レチクルrは、該レ
チクルrのパターンのイメージをウエハw上に投影する
ためのものであり、ウェハステージ108の表面108
aに対して平行移動が可能であるレチクルステージ10
5上に配置される。そしてレチクル交換系104は、レ
チクルステージ105上にセットされたレチクルrを交
換し運搬する。またレチクル交換系104は、ウェハス
テージ108の表面108aに対し、レチクルステージ
105を平行移動させるためのステージドライバー(不
図示)を含む。また、主制御部109は位置合わせから
露光までの一連の処理に関する制御を行う。
The projection exposure apparatus includes at least the wafer stage 108 and the light source section 101 for supplying light.
And a projection optical system PL. Here, the wafer stage 108 can place the wafer w coated with the photosensitive agent on the surface 108a. In addition, the stage control system 107
The position of the wafer stage 108 is controlled. Further, the reticle r and the wafer w are arranged on the object plane P1 and the image plane P2 of the projection optical system PL, respectively. Furthermore, the projection optical system PL
Has an alignment optical system applied to a scan type projection exposure apparatus. Further, the illumination optical system 102 includes an alignment optical system 103 for adjusting the relative position between the reticle r and the wafer w. The reticle r is for projecting an image of the pattern of the reticle r onto the wafer w, and the surface 108 of the wafer stage 108.
Reticle stage 10 capable of translational movement relative to a
Placed on the 5th. Then, the reticle exchange system 104 exchanges and carries the reticle r set on the reticle stage 105. The reticle exchange system 104 also includes a stage driver (not shown) for moving the reticle stage 105 in parallel with the surface 108a of the wafer stage 108. In addition, the main control unit 109 controls the series of processes from alignment to exposure.

【0095】[0095]

【発明の効果】以上本発明によれば、光源側の外乱や収
差の影響を受けずに測定することの可能なシアリング干
渉測定方法及びシアリング干渉計が実現する。また、本
発明によれば、そのシアリング干渉測定方法を適用する
ことにより高性能な投影光学系の製造方法、高性能な投
影光学系、及び高性能な投影露光装置が実現する。
As described above, according to the present invention, a shearing interferometer and a shearing interferometer capable of performing measurement without being affected by disturbance or aberration on the light source side are realized. Further, according to the present invention, a high-performance projection optical system manufacturing method, a high-performance projection optical system, and a high-performance projection exposure apparatus are realized by applying the shearing interferometry method.

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

【図1】(a)は、第1実施形態のシアリング干渉計の
構成図、(b)は、第1実施形態のシアリング干渉計の
アライメント方法を説明する図である。
FIG. 1A is a configuration diagram of a shearing interferometer of a first embodiment, and FIG. 1B is a diagram illustrating an alignment method of the shearing interferometer of the first embodiment.

【図2】第1実施形態のシアリング干渉計の変形例を示
す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a modified example of the shearing interferometer of the first embodiment.

【図3】(a)は、第2実施形態のシアリング干渉計の
構成図、(b)は、第2実施形態のシアリング干渉計の
アライメント方法を説明する図である。
3A is a configuration diagram of a shearing interferometer of the second embodiment, and FIG. 3B is a diagram illustrating an alignment method of the shearing interferometer of the second embodiment.

【図4】第2実施形態のシアリング干渉計においてCC
Dカメラ3の撮像面と回折光学素子G21とが共役関係
にあるものを示す図である。
FIG. 4 shows a CC in the shearing interferometer of the second embodiment.
It is a figure which shows what the imaging surface of D camera 3 and the diffractive optical element G21 have a conjugate relationship.

【図5】第2実施形態のシアリング干渉計の変形例を示
す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a modified example of the shearing interferometer of the second embodiment.

【図6】(a)は、第3実施形態のシアリング干渉計の
構成図である。(b)は、このシアリング干渉計の光束
L1,L2の光路R1,R2を示す図である。
FIG. 6A is a configuration diagram of a shearing interferometer according to a third embodiment. FIG. 6B is a diagram showing optical paths R1 and R2 of the light fluxes L1 and L2 of the shearing interferometer.

【図7】第3実施形態のシアリング干渉計の応用例を示
す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an application example of the shearing interferometer of the third embodiment.

【図8】第3実施形態のシアリング干渉計の変形例を示
す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a modified example of the shearing interferometer of the third embodiment.

【図9】(a)は、第4実施形態のシアリング干渉計の
構成図である。(b)はこのシアリング干渉計の光束L
1,L2の光路R1,R2を示す図である。
FIG. 9A is a configuration diagram of a shearing interferometer according to a fourth embodiment. (B) is the luminous flux L of this shearing interferometer
It is a figure which shows the optical paths R1 and R2 of 1 and L2.

【図10】第4実施形態のシアリング干渉計の変形例を
示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a modified example of the shearing interferometer of the fourth embodiment.

【図11】第5実施形態のシアリング干渉計の構成図で
ある。
FIG. 11 is a configuration diagram of a shearing interferometer of a fifth embodiment.

【図12】第6実施形態のシアリング干渉計の構成図で
ある。
FIG. 12 is a configuration diagram of a shearing interferometer of a sixth embodiment.

【図13】第7実施形態の投影露光装置の概略構成図で
ある。
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a projection exposure apparatus according to a seventh embodiment.

【図14】図14は、従来のシアリング干渉計を示す図
である。
FIG. 14 is a diagram showing a conventional shearing interferometer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

L 測定光束 L1,L2 光束 G11,G11’,G21,G22,G21’,G2
2’ 回折光学素子 M11,M11’,M21,M22,M31 マスク 2 回折光学素子 3 CCDカメラ 4,,4’,4” 被検面 5 光源 6,R54−1,R54−2 ビームエキスパンダ 7 結像光学系 HM33,HM64 ハーフミラー 34,34’,44,54,64 分割光学系 P34−1,P34−2,P44 ビームスプリッタ M34−1,M34−2,M44 ミラー M61 マスク 35 偏光板 38 波面変換素子 39 折り返し反射面 44’分割光学素子 45 1/4波長板 R レチクル面 W ウエハ面 PL 投影光学系 101 光源部 102 照明光学系 103 アライメント光学系 104 レチクル交換系 105 レチクルステージ 107 ステージ制御系 108 ウェハステージ 109 主制御部 w ウエハ r レチクル
L measurement luminous flux L1, L2 luminous flux G11, G11 ', G21, G22, G21', G2
2 ′ Diffractive optical element M11, M11 ′, M21, M22, M31 Mask 2 Diffractive optical element 3 CCD camera 4, 4, 4 ′, 4 ″ Test surface 5 Light source 6, R54-1, R54-2 Beam expander 7 connection Image optical system HM33, HM64 Half mirror 34, 34 ', 44, 54, 64 Split optical system P34-1, P34-2, P44 Beam splitter M34-1, M34-2, M44 Mirror M61 Mask 35 Polarizing plate 38 Wavefront conversion Element 39 Folding reflection surface 44 'Dividing optical element 45 Quarter wave plate R Reticle surface W Wafer surface PL Projection optical system 101 Light source section 102 Illumination optical system 103 Alignment optical system 104 Reticle exchange system 105 Reticle stage 107 Stage control system 108 Wafer Stage 109 Main controller w Wafer r Reticle

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F064 AA15 CC01 DD08 EE08 GG21 GG22 GG33 GG38 GG49 HH03 HH08 LL13 2G059 BB08 BB10 BB16 DD13 EE02 EE09 FF01 JJ05 JJ11 JJ13 JJ19 JJ20 JJ22 KK04 MM09 NN06 2G086 HH06 5F046 BA04 CB21 DA12    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 2F064 AA15 CC01 DD08 EE08 GG21                       GG22 GG33 GG38 GG49 HH03                       HH08 LL13                 2G059 BB08 BB10 BB16 DD13 EE02                       EE09 FF01 JJ05 JJ11 JJ13                       JJ19 JJ20 JJ22 KK04 MM09                       NN06                 2G086 HH06                 5F046 BA04 CB21 DA12

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源から射出した測定光束を分割して互
いに波面のずれた2光束を生成すると共に、それら2光
束をその波面のずれた状態で被検物に投光し、 前記被検物を経由した前記2光束の波面が重なり合う位
置に生起する干渉縞を検出することを特徴とするシアリ
ング干渉測定方法。
1. A measurement light beam emitted from a light source is divided to generate two light beams whose wavefronts are deviated from each other, and the two light beams are projected onto an object to be inspected with the wavefronts deviated from each other. A method for measuring shearing interference, which comprises detecting an interference fringe that occurs at a position where the wavefronts of the two light fluxes that have passed through are overlapped.
【請求項2】 請求項1に記載のシアリング干渉測定方
法において、 前記2光束の位相をシフトさせつつ前記干渉縞を複数回
検出する位相シフト干渉法を適用することを特徴とする
シアリング干渉測定方法。
2. The shearing interferometry method according to claim 1, wherein a phase shift interferometry method for detecting the interference fringes a plurality of times while shifting the phases of the two light fluxes is applied. .
【請求項3】 光源から射出した測定光束の光路中に配
置され、かつその測定光束を分割して互いに波面のずれ
た2光束を生成すると共に、それら2光束をその波面の
ずれた状態で被検物に投光する分割光学系と、 前記被検物を透過した前記2光束の波面が重なり合う位
置に配置された検出器とを備えたことを特徴とするシア
リング干渉計。
3. A measurement light flux emitted from a light source is disposed in the optical path of the measurement light flux, and the measurement light flux is split to generate two light fluxes whose wavefronts are deviated from each other. A shearing interferometer, comprising: a splitting optical system for projecting light onto an inspection object; and a detector arranged at a position where the wavefronts of the two light beams transmitted through the inspection object overlap each other.
【請求項4】 請求項3に記載のシアリング干渉計にお
いて、 前記検出器の配置位置は、 前記分割光学系の分割面と共役な位置であることを特徴
とするシアリング干渉計。
4. The shearing interferometer according to claim 3, wherein the detector is arranged at a position conjugate with the division plane of the division optical system.
【請求項5】 請求項3に記載のシアリング干渉測定方
法において、 前記被検物を透過し前記検出器に入射する前記2光束の
光路には、 前記2光束を再分割してそれら2光束の波面を前記検出
器上に重ね合わせる分割光学系が配置されることを特徴
とするシアリング干渉計。
5. The shearing interferometry method according to claim 3, wherein in the optical paths of the two light fluxes that pass through the test object and enter the detector, the two light fluxes are re-divided and the two light fluxes are separated. A shearing interferometer characterized in that a splitting optical system for superposing a wave front on the detector is arranged.
【請求項6】 請求項5に記載のシアリング干渉計にお
いて、 前記測定光束を分割する分割光学系と、前記2光束を再
分割する分割光学系とは、共役関係にあることを特徴と
するシアリング干渉計。
6. The shearing interferometer according to claim 5, wherein the splitting optical system that splits the measurement light flux and the splitting optical system that splits the two light fluxes are in a conjugate relationship. Interferometer.
【請求項7】 請求項3〜請求項6の何れか一項に記載
のシアリング干渉計において、 前記2光束の光路に、 前記検出器上で波面が重なり合う前記2光束以外の光を
カットするマスクが配置されることを特徴とするシアリ
ング干渉計。
7. The shearing interferometer according to any one of claims 3 to 6, wherein a mask that cuts light other than the two light beams whose wavefronts overlap on the detector in an optical path of the two light beams. A shearing interferometer characterized in that
【請求項8】 請求項3〜請求項7の何れか一項に記載
のシアリング干渉計において、 前記分割光学系は、 回折光学素子からなることを特徴とするシアリング干渉
計。
8. The shearing interferometer according to claim 3, wherein the splitting optical system includes a diffractive optical element.
【請求項9】 光源から射出した測定光束の光路中に配
置され、かつその測定光束を分割して互いに波面のずれ
た2光束を生成すると共に、それら2光束をその波面の
ずれた状態で被検物に投光する分割光学系と、 前記被検物から前記分割光学系に戻った前記2光束の波
面が重なり合う位置に配置された検出器とを備えたこと
を特徴とするシアリング干渉計。
9. A measurement light flux emitted from a light source is arranged in the optical path of the measurement light flux, and the measurement light flux is split to generate two light fluxes whose wavefronts are deviated from each other. A shearing interferometer, comprising: a splitting optical system for projecting light onto an inspection object; and a detector arranged at a position where the wavefronts of the two light beams returned from the inspection object to the splitting optical system overlap.
【請求項10】 請求項9に記載のシアリング干渉計に
おいて、 前記分割光学系は、 前記測定光束を透過光束と反射光束との2光束に分割す
るビームスプリッタと、 前記ビームスプリッタにて分割された前記2光束を、互
いに波面のずれた状態で被検物に投光する偏向光学系と
を備えることを特徴とするシアリング干渉計。
10. The shearing interferometer according to claim 9, wherein the splitting optical system splits the measurement light flux into two light fluxes, a transmitted light flux and a reflected light flux, and the beam splitter splits the light flux. A shearing interferometer, comprising: a deflection optical system that projects the two light beams onto a test object in a state where their wavefronts are deviated from each other.
【請求項11】 請求項10に記載のシアリング干渉計
において、 前記ビームスプリッタには、 偏光ビームスプリッタが使用され、 前記分割光学系と前記検出器との間の前記2光束の光路
には、 偏光板が配置されることを特徴とするシアリング干渉
計。
11. The shearing interferometer according to claim 10, wherein a polarization beam splitter is used for the beam splitter, and a polarization beam splitter is used for an optical path of the two light fluxes between the split optical system and the detector. A shearing interferometer characterized in that a plate is arranged.
【請求項12】 請求項9又は請求項10に記載のシア
リング干渉計において、 前記検出器の配置位置は、 前記被検物の被検面と共役な位置であることを特徴とす
るシアリング干渉計。
12. The shearing interferometer according to claim 9 or 10, wherein the detector is arranged at a position conjugate with the surface to be inspected of the object to be inspected. .
【請求項13】 請求項12に記載のシアリング干渉計
において、 前記2光束の光路に、 前記検出器上で波面が重なり合う前記2光束以外の光を
カットするマスクが配置されることを特徴とするシアリ
ング干渉計。
13. The shearing interferometer according to claim 12, wherein a mask that cuts light other than the two light beams whose wave fronts overlap on the detector is arranged in the optical path of the two light beams. Shearing interferometer.
【請求項14】 請求項1又は請求項2に記載のシアリ
ング干渉測定方法により投影光学系の一部又は全部を検
査する手順を含むことを特徴とする投影光学系の製造方
法。
14. A method of manufacturing a projection optical system, comprising a step of inspecting a part or the whole of the projection optical system by the shearing interferometry method according to claim 1.
【請求項15】 請求項14に記載の投影光学系の製造
方法により製造されたことを特徴とする投影光学系。
15. A projection optical system manufactured by the method for manufacturing a projection optical system according to claim 14.
【請求項16】 請求項15に記載の投影光学系を含む
ことを特徴とする投影露光装置。
16. A projection exposure apparatus comprising the projection optical system according to claim 15. Description:
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