JPH10160582A - 透過波面測定用干渉計 - Google Patents

透過波面測定用干渉計

Info

Publication number
JPH10160582A
JPH10160582A JP8334402A JP33440296A JPH10160582A JP H10160582 A JPH10160582 A JP H10160582A JP 8334402 A JP8334402 A JP 8334402A JP 33440296 A JP33440296 A JP 33440296A JP H10160582 A JPH10160582 A JP H10160582A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
test
interferometer
wavefront
optical system
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP8334402A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Genma
隆志 玄間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP8334402A priority Critical patent/JPH10160582A/ja
Publication of JPH10160582A publication Critical patent/JPH10160582A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学系において発生する収差を取り除くこと
により、高精度な波面収差測定を行う。 【解決手段】 被検光学系LTESTを透過したのち第
1の反射面R1で反射し再び被検光学系LTESTを透
過した被検波面と基準波面とを干渉させて得られた干渉
縞を解析することにより被検光学系LTESTの透過波
面収差を測定する干渉計において、基準波面を発生する
第2の反射面FPが被検波面の第1の反射面R1と共役
な配置になっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レンズ系等の光学
系の透過波面の波面収差を測定するための干渉計に関す
る。
【0002】
【従来の技術】干渉計を用いて光学系の透過波面を測定
する技術は従来よく知られている。しかし、基準面(参
照面)の配置については光路長を調節することは考慮さ
れていたが、基準面における波面の位相まで考慮した配
置には十分注意が払われていなかった。
【0003】フィゾー干渉計は、被検レンズ(光学系)
を透過する測定光(被検波面)とフィゾー面で反射した
基準光とが同じ光路を通る共通光路干渉計である。共通
光路で発生した収差は、測定光と基準光との間でお互い
にキャンセルし、測定結果には影響しないとみなされて
いる。
【0004】しかし、厳密に言うと、共通光路(特にフ
ィゾー面)で波面収差が発生すると、フィゾー面で反射
される基準光(参照光)の光路とフィゾー面を透過する
測定光の光路が異なるので、かかる波面収差は各々の光
路により異なる影響を受ける。このため、共通光路にお
いても、フィゾー面で発生した収差は基準光と測定光と
の間で互いにキャンセルしないこととなる。半導体露光
装置用結像レンズなどのように極めて高い測定精度が要
求されるレンズの測定において、共通光路でキャンセル
されなかった収差は、無視できない測定誤差となるので
問題である。
【0005】トワイマン・グリーン干渉計を用いた場合
には、測定光の光路と基準光(参照光)の光路が異なる
ため、共通でない光路で各々収差が発生し、フィゾー干
渉計よりも更に測定精度は低下するという問題がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明のうち請
求項1ないし2記載の発明は、たとえばフィゾー干渉計
などのような干渉計において、共通光路で発生する収差
を取り除くことができ、高精度な波面収差測定が可能な
透過波面測定用干渉計を提供することを目的としてい
る。
【0007】さらに請求項3ないし5記載の発明は、請
求項1ないし2記載の発明の目的に加えて、トワイマン
・グリーン干渉計等の共通光路を有さない干渉計の場合
あるいはフィゾー干渉計等でもフィゾー面を被検波面の
反射面と共役な位置に配置できない場合において、干渉
計で発生する収差を除去することができる透過波面測定
用干渉計を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のうち請求項1ないし2記載の透過波面測定用
干渉計は、被検光学系を透過したのち第1の反射面で反
射し再び被検光学系を透過した被検波面とフィゾー面な
どの基準反射面(参照面)で反射する基準波面とを干渉
させて得られた干渉縞を解析することにより、被検光学
系の透過波面収差を測定する干渉計において、基準波面
を発生する第2の反射面(基準反射面)が被検波面の第
1の反射面と被検光学系について共役な配置になってい
ることを特徴とする。
【0009】かかる構成により基準反射面と被検波面の
反射面とが被検光学系により結像関係にあるので、基準
反射面における波面の位相が被検波面の反射面において
もそのまま保たれることとなる。すなわち、フィゾー面
などの基準反射面で波面収差(位相の乱れ)が発生した
場合、その波面収差の位相関係は被検波面の反射面にお
いても保持される。したがって、フィゾー面などの基準
反射面で発生した波面収差は、測定光と基準光との間で
等しくなるので、共通光路においてかかる波面収差はキ
ャンセルされることとなる。このように、フィゾー干渉
計の基準面(フィゾー面)と被検レンズ透過光の反射面
を共役な配置にすることによって、干渉計の収差が測定
結果に与える影響を除去することができる。なお、基準
面と被検波面の反射面を共役な位置に配置できる干渉計
であれば本発明はフィゾー干渉計に限られるものではな
い。
【0010】さらに上記目的を達成するために本発明の
うち請求項3ないし5記載の透過波面測定用干渉計は、
被検光学系を透過したのち第1の反射面で反射し再び被
検光学系を透過した波面と基準波面を干渉させることに
より得られた干渉縞を解析することにより、上記被検光
学系の透過波面収差を測定する干渉計において、被検光
学系が存在しない状態で、被検波面を反射する第1の反
射面が被検光学系が存在したときに結像する位置に置か
れた第2の反射面からの反射光と基準波面との第1の干
渉縞を測定し、次に被検光学系を透過したのち第1の反
射面で反射し再び被検光学系を透過した波面と基準波面
を干渉させることにより得られた第2の干渉縞を測定
し、第2の干渉縞の測定結果から第1の干渉縞の測定結
果を減算処理する構成である。
【0011】かかる構成の干渉計では、まず最初に被検
レンズが存在しない状態で、被検レンズ透過光の反射面
が被検光学系が存在する場合に結像する位置に配置した
高精度な反射面からの反射光と基準光との第1の干渉縞
を測定しておく。次に、被検光学系を置いた状態で通常
の透過波面測定を行い第2の干渉縞を測定する。そして
第2回目の測定結果から第1回目の測定結果を減算す
る。第1の測定では干渉計自身の有する収差を測定して
いることとなるので、この減算処理により干渉計の有す
る収差を取り除き、被検光学系の波面収差を正確に測定
することが可能となる。かかる減算を行う場合に、1回
目に被検レンズの波面収差を測定しておき、2回目に被
検レンズが存在しない状態で高精度な反射面を用いて測
定して、各々の測定結果を減算してもよいことは言うま
でもない。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の実施例をトワイマン・グ
リーン干渉計の場合について図1に基づいて説明する。
レーザ光源(不図示)からの光は所望の光束径の平行光
とされ、ビームスプリッタBSに入射する。ビームスプ
リッタBSの反射光は、集光レンズL1により被検レン
ズLTESTの物側焦点面に集光される。この光は被検
レンズLTESTを透過後、像側焦点面に集光した後、
集光点に曲率中心を持つ高精度な球面反射面(反射鏡)
R1により反射され、再び、被検レンズLTEST、集
光レンズL1を経てビームスプリッタBSに至る。
【0013】他方、ビームスプリッタBSを透過した光
は、基準(参照)光路の反射面(反射鏡)R2で反射さ
れビームスプリッタBSに戻る。そして、被検レンズを
透過してきた光束と反射面R2から来る光束が重ね合わ
されて結像レンズILを透過した後撮像素子IE上で干
渉縞が観察される。レーザ光源がエキシマレーザの様な
空間コヒーレンスの悪い光の場合には、被検光路と結像
関係を合わせるため、ビームエキスパンダBEなどのア
フォーカル光学系が必要になる。
【0014】測定光路と基準光路で発生する波面収差に
ついて以下説明する。被検波面は次式(1)のように表
すことができる。 Wo=Wtest+Wr1+Wcon+Wbs1 (1) ここでWoは被検波面、Wtestは被検レンズLTE
STの収差、Wr1は反射面R1の収差、Wconは集
光レンズL1の収差、Wbs1はビームスプリッタBS
の収差である。
【0015】参照波面についても同様に次式(2)で表
すことが出来る。 Wr=Wbex+Wr2+Wbs2 (2) ここで、Wrは参照波面、Wbexはビームエキスパン
ダBEの収差、Wr2は反射面R2の収差、Wbs2ビ
ームスプリッタBSの収差である。
【0016】したがって被検レンズを測定した場合の干
渉縞Bの位相Ibは Ib=Wo−Wr =Wtest+Wr1+Wcon+Wbs1−Wbex−Wr2−Wbs2 .....(3) となる。反射面R1,R2が十分高精度であり、Wr1
=Wr2=0とみなすことができたとしても Ib=Wtest+Wcon+Wbs1−Wbex−Wbs2 (4) となり、集光レンズ、ビームエキスパンダ、ビームスプ
リッタの誤差は除くことはできずに残ってしまう。
【0017】次に第2回目の測定を行う。被検レンズL
TESTを取り除き、十分に高精度な反射面R3をその
曲率中心が集光レンズL1の集光点に一致する位置に置
く場合を考えると、 Wo’=Wr3+Wcon’+Wbs1 (5) ここで、Wo’は被検波面、Wr3は反射面R3の収
差、Wcon’は集光レンズL1の収差、Wbs1はビ
ームスプリッタBSの収差である。
【0018】観測される干渉縞Aの位相Iaは式(5)
と式(2)との差として表すことができるので、 Ia=Wo’−Wr =Wr3+Wcon’+Wbs1−Wbex−Wr2−Wbs2 .....(6) となる。干渉縞Bの位相Ibから干渉縞Aの位相Iaを
減算すると、 ΔI=Ib−Ia =(Wtest+Wr1+Wcon+Wbs1−Wbex−Wr2 −Wbs2)−(Wr3+Wcon’+Wbs1−Wbex−Wr2−W bs2) =Wtest+Wr1+Wcon−Wr3−Wcon’ (7) となり、参照基準光路で発生する収差はキャンセルされ
ることがわかる。
【0019】更に、反射面R1、R3が十分高精度だと
すると、式(7)においてWr1=Wr3=0とおくこ
とができるので、 ΔI=Wtest+Wcon−Wcon’ (8) となる。
【0020】式(8)のΔWcon=Wcon−Wco
n’は、集光レンズ自体が同じものであっても、結像関
係が変化するために変化する成分(波面が進行するに従
って形を変えるため)を表している。
【0021】反射面R3を反射面R1の被検レンズによ
る像の位置、すなわち共役な位置に一致させたときに
は、位相関係も反射面R1と反射面R3との間で保たれ
Wcon=Wcon’となるので、式(8)は ΔI=Wtest となり、被検レンズの収差だけを取り出すことが出来
る。
【0022】フィゾー干渉計の場合にも同様の方法を用
いることが出来るのは明らかである。時間コヒーレンス
の良い光源を用いることが出来る場合には、外乱の影響
を受けにくいフィゾー干渉計を用いる方が望ましい。
【0023】図1、図2において、破線は干渉計の結像
関係を表している。図1では、反射鏡R1とR2は、結
像レンズILによって撮像素子IEの撮像面上に結像し
ている。被検レンズLTESTの波面収差とは、正確に
は被検レンズの瞳面上での波面収差のことであり、被検
レンズの瞳面を撮像面上に結像すべきであるが、被検レ
ンズを光が往復する光学系では、往路の瞳面と復路の瞳
面の両方に焦点を合わせることは不可能であるため、そ
の間に位置する反射鏡R1を撮像素子上に結像してい
る。
【0024】本発明の他の実施例を図2に示す。図2は
偏光を利用したフィゾー干渉計であり、干渉縞が形成さ
れる過程は従来知られているものと同様である。フィゾ
ー干渉計を用いる場合には、基準(参照)波面を反射す
る基準面FP(フィゾー面)を、被検波面を反射する面
R1と共役な位置に配置することにより、干渉縞Aの測
定を行わず、干渉縞Bの測定だけで、干渉計光学系で発
生する収差の影響を受けずに、被検レンズの波面収差だ
けを測定することが出来る。
【0025】
【発明の効果】本発明の透過波面測定用干渉計によれ
ば、基準反射面を被検波面の反射面と共役な位置に置く
ことにより、干渉計で発生する収差が測定結果に与える
影響を除去することが可能となり高精度な波面収差測定
が出来る。
【0026】さらに、本発明では、フィゾー干渉計等に
おいて基準反射面を被検波面の反射面と共役な位置に置
くことができない場合あるいはトワイマン・グリーン干
渉計などの場合でも、基準面の位置を考慮したうえで、
被検光学系の波面収差と被検光学系を除いた状態の干渉
計自身の収差を測定し、減算処理を行うことで、干渉計
で発生する収差が測定結果に与える影響を除去すること
が可能となり高精度な波面収差測定が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】トワイマン・グリーン干渉計の実施例を示す図
である。
【図2】フィゾー干渉計である他の実施例を示す図であ
る。
【符号の説明】
LTEST 被検光学系 R1 反射面1 R2 反射面2 R3 反射面3 L1 集光レンズ BS ビームスプリッタ BE ビームエキスパンダ FP フィゾー面(基準面) FL フィゾーレンズ IL 結像レンズ IE 撮像素子 WP1 λ/2板 WP2 λ/4板

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検光学系を透過したのち第1の反射面
    で反射し再び前記被検光学系を透過した被検波面と基準
    波面とを干渉させて得られた干渉縞を解析することによ
    り、前記被検光学系の透過波面収差を測定する干渉計に
    おいて、前記基準波面を発生する第2の反射面が前記被
    検波面の前記第1の反射面と共役な配置であることを特
    徴とする透過波面測定用干渉計。
  2. 【請求項2】 干渉計がフィゾー干渉計であることを特
    徴とする請求項1記載の透過波面測定用干渉計。
  3. 【請求項3】 被検光学系を透過したのち第1の反射面
    で反射し再び前記被検光学系を透過した被検波面と基準
    波面を干渉させることにより得られた干渉縞を解析する
    ことにより、前記被検光学系の透過波面収差を測定する
    干渉計において、前記被検光学系が存在しない状態で、
    前記被検波面を反射する前記第1の反射面と共役な位置
    に置かれた第2の反射面からの反射光と基準波面とを干
    渉させて得られる第1の干渉縞を測定し、次に被検光学
    系が存在する状態で前記被検光学系を透過したのち前記
    第1の反射面で反射し再び前記被検光学系を透過した前
    記被検波面と前記基準波面とを干渉させて得られる第2
    の干渉縞を測定し、前記第2の干渉縞の測定結果から前
    記第1の干渉縞の測定結果を減算処理して前記被検波面
    の波面収差を求めることを特徴とする透過波面測定用干
    渉計。
  4. 【請求項4】 干渉計がフィゾー干渉計であることを特
    徴とする請求項3項記載の透過波面測定用干渉計。
  5. 【請求項5】 干渉計がトワイマン・グリーン干渉計で
    あることを特徴とする請求項3項記載の透過波面測定用
    干渉計。
JP8334402A 1996-12-02 1996-12-02 透過波面測定用干渉計 Withdrawn JPH10160582A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8334402A JPH10160582A (ja) 1996-12-02 1996-12-02 透過波面測定用干渉計

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8334402A JPH10160582A (ja) 1996-12-02 1996-12-02 透過波面測定用干渉計

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10160582A true JPH10160582A (ja) 1998-06-19

Family

ID=18276973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8334402A Withdrawn JPH10160582A (ja) 1996-12-02 1996-12-02 透過波面測定用干渉計

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10160582A (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003028073A1 (fr) * 2001-09-26 2003-04-03 Nikon Corporation Dispositif et procede de mesure d'aberration, procede de regulation de systeme optique, et systeme d'exposition muni d'un systeme optique regule par ce procede de regulation
US6597442B2 (en) * 2000-03-31 2003-07-22 Pioneer Corporation Apparatus for measuring aberration of a lens and an apparatus for adjusting a position of the lens
WO2007076746A1 (de) * 2005-12-22 2007-07-12 Jenoptik Laser, Optik, Systeme Gmbh Optisches abbildungssystem zur wellenfrontprüfung
US8941810B2 (en) 2005-12-30 2015-01-27 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US9740107B2 (en) 2002-11-12 2017-08-22 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
EP3346485A1 (en) 2003-07-25 2018-07-11 Nikon Corporation Projection optical system inspecting method and inspection apparatus, and a projection optical system manufacturing method
US10180629B2 (en) 2003-06-09 2019-01-15 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US10261428B2 (en) 2002-11-12 2019-04-16 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US10503084B2 (en) 2002-11-12 2019-12-10 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6597442B2 (en) * 2000-03-31 2003-07-22 Pioneer Corporation Apparatus for measuring aberration of a lens and an apparatus for adjusting a position of the lens
WO2003028073A1 (fr) * 2001-09-26 2003-04-03 Nikon Corporation Dispositif et procede de mesure d'aberration, procede de regulation de systeme optique, et systeme d'exposition muni d'un systeme optique regule par ce procede de regulation
US10962891B2 (en) 2002-11-12 2021-03-30 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US10788755B2 (en) 2002-11-12 2020-09-29 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US10503084B2 (en) 2002-11-12 2019-12-10 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US9740107B2 (en) 2002-11-12 2017-08-22 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US10261428B2 (en) 2002-11-12 2019-04-16 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US10191389B2 (en) 2002-11-12 2019-01-29 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US10180629B2 (en) 2003-06-09 2019-01-15 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US10678139B2 (en) 2003-06-09 2020-06-09 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
EP3346485A1 (en) 2003-07-25 2018-07-11 Nikon Corporation Projection optical system inspecting method and inspection apparatus, and a projection optical system manufacturing method
WO2007076746A1 (de) * 2005-12-22 2007-07-12 Jenoptik Laser, Optik, Systeme Gmbh Optisches abbildungssystem zur wellenfrontprüfung
US10222711B2 (en) 2005-12-30 2019-03-05 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US9851644B2 (en) 2005-12-30 2017-12-26 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US8947631B2 (en) 2005-12-30 2015-02-03 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US10761433B2 (en) 2005-12-30 2020-09-01 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US8941810B2 (en) 2005-12-30 2015-01-27 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US11275316B2 (en) 2005-12-30 2022-03-15 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US11669021B2 (en) 2005-12-30 2023-06-06 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7286245B2 (en) Method and apparatus for determining the influencing of the state of polarization by an optical system; and an analyser
JP3237309B2 (ja) システムエラー測定方法及びそれを用いた形状測定装置
JPH08297009A (ja) マイクロミラーを有している干渉計
JPH0712535A (ja) 干渉計
JP2000097616A (ja) 干渉計
JP5483993B2 (ja) 干渉計
JP2009162539A (ja) 光波干渉測定装置
JP2003042731A (ja) 形状計測装置および形状計測方法
JPH10160582A (ja) 透過波面測定用干渉計
US6704112B1 (en) Application of the phase shifting diffraction interferometer for measuring convex mirrors and negative lenses
JP4667965B2 (ja) 光ビーム測定装置
WO2003067182A1 (fr) Procede de mesure d'interference differentielle et interferometre differentiel, procede de production d'un systeme optique de projection, systeme optique de projection, et systeme d'exposition par projection
JP2005201703A (ja) 干渉測定方法及び干渉測定システム
JP2009210359A (ja) 評価方法、評価装置および露光装置
JP2000097622A (ja) 干渉計
JPH116784A (ja) 非球面形状測定装置および測定方法
JPH11325848A (ja) 非球面形状測定装置
JPS5890110A (ja) 干渉装置
JP2006284233A (ja) システム誤差計測装置およびこれを備えた波面測定用干渉計装置
JP2000088513A (ja) 非球面波発生レンズ系組立調整装置
JP3061653B2 (ja) 非球面の測定方法および測定装置
JP2000097617A (ja) 干渉計
JP2890639B2 (ja) 真球度の絶対測定方法及び装置
JPH0540025A (ja) 形状測定装置
JP2004077207A (ja) 波面測定装置及びそれを搭載した半導体露光装置

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20040203