(57)【要約】【課題】  より少ない数の基準原器を用いて計測誤差を較正し、高精度に被計測面の形状を計測する。【解決手段】  被計測面からの光と参照光との干渉により被計測面形状を以下のように計測する。マークが設けられている基準原器について被計測面形状の回転対称成分データを取得する。基準原器を計測対象として基準原器の光軸回りの回転角度を変えて複数回、基準原器の被計測面を計測する。回転角度毎の計測データを用いて基準原器の被計測面形状の回転非対称成分を算出し、回転対称成分と回転非対称成分とを回転角度毎の計測データから差し引いて計測装置による被計測面の法線方向の計測誤差を算出する。回転角度毎の計測データに含まれる前記マークの位置に関するデータを用いて計測装置による被計測面の接線方向の計測誤差を算出する。被計測物の被計測面を計測する。被計測物の被計測面の計測データを算出された各計測誤差を用いて較正する。【選択図】  図３
2010060366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被計測面からの光と参照面からの光との干渉により前記被計測面の形状を計測する計測装置を用いて、前記被計測面の形状を計測する計測方法において、
マークが設けられている基準原器について、前記基準原器の被計測面形状の回転対称成分のデータを取得するステップと、
前記基準原器を前記計測装置の計測対象として、前記基準原器の光軸回りの回転角度を変えて複数回、前記基準原器の被計測面を計測する基準原器計測ステップと、
前記基準原器計測ステップにおいて得られた前記回転角度毎の計測データを用いて前記基準原器の被計測面形状の回転非対称成分を算出し、前記回転対称成分と前記回転非対称成分とを前記回転角度毎の計測データから差し引いて前記計測装置による前記被計測面の法線方向の計測誤差を算出する算出ステップと、
前記基準原器計測ステップにおいて得られた前記回転角度毎の計測データに含まれる前記マークの位置に関するデータを用いて、前記計測装置による前記被計測面の接線方向の計測誤差を算出する算出ステップと、
被計測物を前記計測装置の計測対象として、前記被計測物の被計測面を計測する被計測物計測ステップと、
前記被計測物計測ステップにおいて得られた前記被計測物の被計測面の計測データを、前記各算出ステップにおいて算出された各計測誤差を用いて較正するステップと
を有することを特徴とする計測方法。
【請求項２】
被計測面からの光と参照面からの光との干渉により前記被計測面の形状を計測する計測装置を用いて、前記被計測面の形状を計測する計測方法において、
マークが設けられている基準原器について、前記基準原器の被計測面形状の回転対称成分のデータを取得するステップと、
前記基準原器を前記計測装置の計測対象として、前記基準原器の光軸回りの回転角度を変えて複数回、前記基準原器の被計測面を計測することで得られる計測データを取得する基準原器データ取得ステップと、
前記基準原器データ取得ステップにおいて得られた前記回転角度毎の計測データを用いて前記基準原器の被計測面形状の回転非対称成分を算出し、前記回転対称成分と前記回転非対称成分とを前記回転角度毎の計測データから差し引いて前記計測装置による前記被計測面の法線方向の計測誤差を算出する算出ステップと、
前記基準原器データ取得ステップにおいて得られた前記回転角度毎の計測データに含まれる前記マークの位置に関するデータを用いて、前記計測装置による前記被計測面の接線方向の計測誤差を算出する算出ステップと、
被計測物を前記計測装置の計測対象として計測された前記被計測物の被計測面の計測データを、前記各算出ステップにおいて算出された各計測誤差を用いて較正するステップと
を有することを特徴とする計測方法。
【請求項３】
前記被計測物の被計測面は、前記被計測物の光軸に対して回転対称な非球面であることを特徴とする請求項１又は２に記載の計測方法。
【請求項４】
光学素子の製造方法において、
請求項１又は２に記載の計測方法を用いて、被計測物としての前記光学素子の被計測面の形状を計測する計測ステップと、
前記基準原器の被計測面を加工した加工手段を用いて、前記計測ステップにおける計測結果に基づき前記光学素子の被計測面を加工する加工ステップと
を有することを特徴とする製造方法。
【請求項５】
被計測面からの光と参照面からの光との干渉により前記被計測面の形状を計測する計測装置の計測データの較正に用いられる基準原器において、
前記基準原器の被計測面に少なくとも１つの凸部マークおよび少なくとも１つの凹部マークが形成され、
前記基準原器の光軸上の点を中心とした前記被計測面上の円を仮定した場合、前記基準原器の被計測面の法線方向における前記凸部マークの寸法を前記円の周上について積算した積算値と、前記基準原器の被計測面の法線方向における前記凹部マークの寸法を前記円の周上について積算した積算値とが等しくなるように、前記凸部マークおよび前記凹部マークが形成されていることを特徴とする基準原器。
【請求項６】
被計測面からの光と参照面からの光との干渉により前記被計測面の形状を計測する計測装置において、
前記計測装置の計測データの較正に用いられ、被計測面にマークが設けられている基準原器について、前記基準原器の光軸上の点を中心とした前記被計測面上の円を仮定した場合、前記基準原器の被計測面の法線方向における前記マークの寸法を前記円の周上について積算した積算値を記憶する記憶手段を有することを特徴とする計測装置。
【請求項７】
被計測面からの光と参照面からの光との干渉により前記被計測面の形状を計測する計測装置において、
マークが設けられている基準原器について、前記基準原器の被計測面形状の回転対称成分のデータを記憶する記憶手段と、
前記基準原器を前記計測装置の計測対象として、前記基準原器の光軸回りの回転角度を変えて複数回、前記基準原器の被計測面を計測し、かつ、被計測物を前記計測装置の計測対象として前記被計測物の被計測面を計測する計測手段と、
前記計測手段によって得られた前記回転角度毎の計測データを用いて前記基準原器の被計測面の回転非対称成分を算出し、前記回転非対称成分と前記回転対称成分とを前記回転角度毎の計測データから差し引いて前記計測装置による前記被計測面の法線方向の計測誤差を算出し、かつ、前記回転角度毎の計測データに含まれる前記マークの位置に関するデータを用いて前記計測装置による前記被計測面の接線方向の計測誤差を算出する算出手段と、
前記被計測物の被計測面の計測データを、前記算出手段により算出された各計測誤差を用いて較正する較正手段と
を有することを特徴とする計測装置。
【請求項８】
前記被計測物の被計測面は、前記被計測物の光軸に対して回転対称な非球面であることを特徴とする請求項７に記載の計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測方法、光学素子の製造方法、基準原器及び計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズやミラーなどの光学素子の表面形状を計測するために干渉計測器が使用されている。干渉計測器は、光学素子（被計測物）の被計測面と参照面とに測定光を照射して、両者の位置関係の差分を干渉縞として計測することによって、被計測面の形状のデータを取得する。干渉計測器は光を利用するため、その他の計測方式、例えば接触式よりも計測精度が高い。
【０００３】
干渉計測器による計測結果には、被計測面の形状データに加えて、干渉計測器自体の計測誤差が含まれている。そのため、干渉計測器の計測データを当該計測誤差で較正することにより、被計測面の形状データを取得することができる。ここで、計測誤差は、被計測面の法線方向の計測誤差（システムエラー）と、被計測面の接線方向の計測誤差（ディストーション）とに分類される。被計測面の法線方向は、被計測面の各点における法線の方向を意味し、被計測面が曲面である場合は曲面上の各点に対応してそれぞれ法線方向が定まる。被計測面の接線方向も同様であり、被計測面の各点における接線の方向を意味する。
【０００４】
従来、システムエラーの較正方法として、被計測面と略同一の形状の基準原器を回転させて複数の計測データを取得して、それらのデータを用いて演算処理を行うことが知られている（特許文献１）。特許文献１に記載の発明では、後述するように、システムエラーは、基準原器の形状データの回転非対称成分と回転対称成分とを、計測データから引くことによって求められる。したがって、計測器による計測データをシステムエラーで較正することによって、被計測面の形状データを取得することができる。しかし、上記の方法では、被計測面の法線方向の計測誤差のみが求められ、被計測面の接線方向の計測誤差（ディストーション）は求められない。
【０００５】
一方、特許文献２には、ディストーションの較正方法が開示されている。具体的には、基準原器の光学有効領域上の特定の座標に遮光部としてのマークを形成することが記載されている。そして、計測された該マークの座標と該マークの座標の真値とから、計測器のディストーションが求められ、較正がなされる。
【特許文献１】特開２００２−２１３９３０号公報（米国特許出願公開第２００４／３６８９０号明細書）
【特許文献２】特開２００２−３３３３０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、従来、マークを有する基準原器はディストーションの較正のみに用いられている。したがって、システムエラーを較正するためには別途、マークのない基準原器を用意する必要があり、製造コストが増加してしまう。また、干渉計測器のシステムエラーの較正とディストーションの較正を別々の工程で行う必要があるため、計測シーケンスのタクトタイムが増加するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで本発明は、より少ない数の基準原器を用いて計測誤差を較正し、高精度に被計測面の形状を計測することができる計測方法と計測装置、該較正に用いられる基準原器、及び、該計測に基づいた光学素子の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明の第１の側面としての計測方法は、被計測面からの光と参照面からの光との干渉のより前記被計測面の形状を計測する計測装置を用いて、前記被計測面の形状を計測する計測方法において、マークが設けられている基準原器について、前記基準原器の被計測面形状の回転対称成分のデータを取得するステップと、前記基準原器を前記計測装置の計測対象として、前記基準原器の光軸回りの回転角度を変えて複数回、前記基準原器の被計測面を計測する基準原器計測ステップと、前記基準原器計測ステップにおいて得られた前記回転角度毎の計測データを用いて前記基準原器の被計測面形状の回転非対称成分を算出し、前記回転対称成分と前記回転非対称成分とを前記回転角度毎の計測データから差し引いて前記計測装置による前記被計測面の法線方向の計測誤差を算出する算出ステップと、前記基準原器計測ステップにおいて得られた前記回転角度毎の計測データに含まれる前記マークの位置に関するデータを用いて、前記計測装置による前記被計測面の接線方向の計測誤差を算出する算出ステップと、被計測物を前記計測装置の計測対象として、前記被計測物の被計測面を計測する被計測物計測ステップと、前記被計測物計測ステップにおいて得られた前記被計測物の被計測面の計測データを、前記各算出ステップにおいて算出された各計測誤差を用いて較正するステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、より少ない数の基準原器を用いて計測誤差を較正し、高精度に被計測面の形状を計測することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（実施例１）
本発明の第１の実施例を説明する。図１に、被計測物の面形状を計測する計測装置としてのフィゾー干渉計１の概略図を示した。光源１１から光は測定光Ｌとして、ファイバ１２に入射する。そして、光学系１３により所望の平行光束となった測定光Ｌは、ハーフミラー１４により反射され、フィゾー面（参照面）を有するフィゾーレンズ（参照レンズ）１５に入射する。測定光Ｌは参照面で反射光ＬＲと透過光ＬＴとに分離される。透過光ＬＴは、光学素子１５の参照面に対してフィゾーギャップＧの間隔で配置されている、被計測物としての被計測素子１６ａにより反射される。そして、反射光ＬＲおよび透過光ＬＴは同一の光路を戻り、ハーフミラー１４を透過し、光学系１７を介してＣＣＤ１８の撮像面に干渉縞を形成する。ＣＣＤはその干渉縞の光量分布を計測する。
【００１１】
光源１１は、例えばアルゴンイオンレーザ等の単波長レーザであってもよいし、多波長レーザでもよい。多波長レーザの場合、多波長レーザの偏光状態を波長ごとに変化させる構成を有していることが望ましい。光学系１７を、多波長レーザを偏光状態ごとに分離する構成、例えばビームスプリッタで構成し、ＣＣＤ１８が多波長を分離して計測できる構成を有していることが望ましい。
【００１２】
光学素子１５の参照面は、被計測素子１６ａの被計測面に対して、全面にわたってギャップＧが略等しくなるように配置されていることが望ましい。また、参照面は、ギャップＧを通過した透過光ＬＴが被計測素子１６ａの被計測面に略垂直に入射し、略同一の光路を戻るよう設計されていることが望ましい。
【００１３】
被計測素子１６ａの被計測面は、本実施例では光軸に対して回転対称な非球面とするが、これに限定されない。
【００１４】
被計測素子１６ａの表面形状を計測する前に、フィゾー干渉計１のシステムエラーおよびディストーションを較正する必要がある。そのために、被計測素子１６ａと切り換えて、基準原器１６ｂを計測対象として計測位置に配置する。なお、被計測素子１６ａを計測位置に配置して計測する場合と、基準原器１６ｂを計測位置に配置して計測する場合とで、被計測素子１６ａと基準原器１６ｂ以外のフィゾー干渉計１の構成に変更はない。
【００１５】
次に、基準原器１６ｂの構成を説明する。図２に基準原器１６ｂの構成図を示す。基準原器１６ａの被計測面の計測領域内には、三次元形状と被計測面内の座標とが予め特定されているマークＭが、少なくとも１つ形成されている。ここで、三次元形状は、被計測面の法線方向における形状と接線方向（面内方向）における形状とを含む。
【００１６】
図２（ａ）は、測定光の入射方向から見て、円形状の複数のマークが配置されている基準原器を示す。図２（ｂ）は、測定光の入射方向から見て、方形状の複数のマークが配置されている基準原器を示す。図２（ｃ）は、測定光の入射方向から見て、同心円状に形成されたマークを有する基準原器を示す。図２（ｃ）は、測定光の入射方向から見て、放射線およびその他の直線で構成されるマークを有する基準原器を示す。このように、マークＭの被計測面内の形状は、その形状が計測データ上で確認できる限り任意の形状でよく、例えば、円形状、方形状、直線または曲線によって構成される形状でもよい。また、基準原器の被計測面上に、形状が互いに異なる複数種類のマークが形成されていてもよい。
【００１７】
マークＭは、研磨機による研磨加工や、集束イオンビームによる除去・堆積加工などで形成される。マークＭは、エッジが立っていてもよいし、マークＭの形状および座標が計測データ上で確認できる限り、エッジがふちだれしていてもよい。
【００１８】
次に、基準原器１６ｂを用いた計測誤差の較正について述べる。図３は、計測誤差の較正の流れを示すフローチャートである。
【００１９】
まず、基準原器１６ｂを、参照面を有する光学素子１５に対して、基準原器１６ｂ（干渉計）の光軸回りの所定の角度ｉ１に配置して計測を行う（Ｓ１０１（基準原器計測））。得られた計測データＭＤｉ１には、該光軸回りに回転対称な成分ＭＤｉ１Ｓと、回転非対称な成分ＭＤｉ１Ａが含まれる。つまり、基準原器１６ｂの形状データＧｉ１は、該光軸回りに回転対称な成分ＧＲＳと回転非対称な成分ＧＲＡｉ１に分かれる、また、システムエラーＳも、該光軸回りに回転対称な成分ＳＲＳと回転非対称な成分ＳＲＡに分かれる。以上より、基準原器１６ｂを角度ｉ１で配置した場合の計測データＭＤｉ１は下記のように表される。
ＭＤｉ１＝Ｇｉ１＋Ｓ＝ＧＲＳ＋ＧＲＡｉ１＋ＳＲＳ＋ＳＲＡ
次に、基準原器１６ｂを光学素子１５に対して、基準原器１６ｂ（干渉計）の光軸回りの角度ｉ２（≠ｉ１）に配置して計測を行う（Ｓ１０２（基準原器計測））。得られた計測データＭＤｉ２は、データＭＤｉ１と同様にして下記のように表される。
ＭＤｉ２＝Ｇｉ２＋Ｓ＝ＧＲＳ＋ＧＲＡｉ２＋ＳＲＳ＋ＳＲＡ
ただし、Ｇｉ２は基準原器１６ｂを角度ｉ２で配置した場合の基準原器１６ｂの形状データ、ＧＲＡｉ２は、その形状データにおける該光軸回りに回転非対称な成分である。
【００２０】
この際、基準原器１６ｂが回転しても、システムエラーＳと、基準原器１６ｂの形状データの回転対称成分ＧＲＳは変化しない。そのため、計測データＭＤｉ１とＭＤｉ２との差分は、基準原器１６ｂの被計測面形状データの回転非対称成分ＧＲＡが変化した分である。したがって、上記の特許文献１に記載のように、この計測（基準原器データ取得）を、回転角度を変えて、所定の角度で複数回行い、回転角度毎の計測データの差分からＧＲＡのみを算出することができる（Ｓ１０３）。一方、基準原器１６ｂの被計測面形状の回転対称成分ＧＲＳのデータは、別途、接触式の計測器や干渉計により計測することで取得できる（Ｓ１０４）。また、特許文献１に記載されているようにゾーンプレートなどの光学素子を用いて計測してもよい。なお、Ｓ１０４は、下記のＳ１０５の前に実行されていればよく、予め計測されて記憶手段に記憶されたデータを読み出すことによって基準原器１６ｂの形状の回転対称成分データを取得してもよい。
【００２１】
このようにして得られた基準原器１６ｂの形状データの回転非対称成分ＧＲＡと回転対称成分ＧＲＳとを計測データから引くことによって、システムエラーＳが求められる（Ｓ１０５）。
【００２２】
特許文献１に記載のように、被計測面と略同一の形状の（マークのない）従来の基準原器では、被計測面の法線方向の計測誤差（システムエラー）のみが求められ、被計測面の接線方向の計測誤差（ディストーション）は求められなかった。
【００２３】
しかし、本実施例では、図２に示すようにマークＭが形成された基準原器１６ｂを用いることにより、マークＭの位置データからディストーションを求める（Ｓ１０６）。ディストーションを求めるために、Ｓ１０１又はＳ１０２で得られた計測データを用いる。図４は、フィゾー干渉計のディストーションを説明する図である。Ｓ１０１又はＳ１０２の計測では、基準原器１６ｂのマークは、干渉計のディストーションにより、基準原器１６ｂの予め特定された真のマーク座標ＭＲからずれた位置ＭＤに計測される。この座標の差分がディストーション量Ｄである。基準原器１６ｂのマークの座標（位置）の算出は、計測データから各マークＭ１、Ｍ２、Ｍ３の重心を算出することによって求めてもよい。なお、マークの形状自体もディストーションにより変形して計測される可能性があるため、計測データ上のマークの形状とマークの真の形状とを予めフィッティングしておいてもよい。例えば、計測データ上のマークの形状を、ディストーションによる計測誤差データを用いて補正してから、マーク座標を算出してもよい。
【００２４】
次に、被計測素子１６ａの被計測面を計測して（Ｓ１０７（被計測物計測））得られた面形状計測データを、Ｓ１０５及びＳ１０６で求めたシステムエラーＳとディストーションＤで較正する（Ｓ１０８）。このようにして、被計測素子１６ａの被計測面の表面形状データを取得することができる。なお、ディストーションの較正方法として、ディストーション量Ｄを被計測面上の座標の関数として、これに１次元ないし２次元フィッティングを行い、被計測面全面にわたってディストーションを較正してもよい。また、Ｓ１０７はＳ１０８の前に実行されていればよい。
【００２５】
基準原器において、被計測面の法線方向のマークＭの形状（法線方向形状）は、被計測面の全体の大きさに対して大きすぎると、Ｓ１０１及びＳ１０２のそれぞれにおいて、回転対称成分ＧＲＳが変化してしまう。そのため、Ｓ１０３において回転非対称成分ＧＲＡの算出誤差が生じる。このため、マークＭの三次元形状は、基準原器の回転対称成分ＧＲＳを大きく劣化させないような形状とする必要がある。
【００２６】
マークＭの法線方向形状は、干渉計測においては位相情報として計測されるため、位相が測定光波長の±１／２より大きくなると、法線方向形状を一意に決定することが困難になる。測定光の光路は基準参照面と被計測面の距離の２倍分長いため、マークＭの法線方向形状は、基準原器の被計測面の設計形状に対して、測定光波長の±１／４より小さい寸法で形成されていることが望ましい。一例として、測定光波長を４８８ｎｍとした場合、マークＭの法線方向の寸法は±１２２ｎｍ以下であることが望ましい。
【００２７】
基準原器において、被計測面の面内方向のマークＭの形状（面内方向形状）は、計測データ上で識別できるよう、データ中の１画素の大きさより十分大きい必要がある。１画素より小さい場合には、被計測面と撮像手段（ＣＣＤ等）の位置関係により、計測データ上で正確な形状として認識されないおそれがある。確実に１画素として確認したい場合には、面内方向のマークＭの寸法を１．５画素以上の大きさとすることが望ましい。被計測面の直径をＤｉａｍ、撮像手段の構成画素数ＮＰとすれば、１画素あたりの長さＰＲは、ＰＲ＝Ｄｉａｍ／ＮＰ、のように求められる。１画素のあたりの長さＰＲは、被計測面の直径が大きくなるほど大きくなり、また画素数ＮＰが減少するほど大きくなる。
【００２８】
一般的に露光装置に用いられる光学素子は、直径１００ｍｍないし３００ｍｍ程度の大きさで設計されている。計測装置の撮像手段として、２０００画素四方のＣＣＤカメラを用いることを考える。このＣＣＤカメラにより被計測面の全面が計測されるとすると、光学素子上での１画素あたりの長さＰＲは、５０〜１５０μｍ程度となる。以上より、マークＭの面内方向の寸法は２２５μｍ以上の大きさが必要である。
【００２９】
前述したように、マークＭの寸法が大きすぎると、基準原器の形状の回転対称成分および回転非対称成分の精度が悪化することになり望ましくない。そこで、マークＭの加工寸法の許容量についてシミュレーションによる検討を行った。なお、被計測面の中心から半径の半分の距離の位置に方形のマークがあると想定し、マークの面積（面内方向寸法）および加工の深さ（法線方向寸法）をパラメータとして、どの程度まで被計測面の形状を悪化させずに加工できるかを検討した。
【００３０】
図５は、被計測面に対するマークの占有面積と、被計測面形状の回転対称成分ＧＲＳの誤差とをグラフに示したものである。このグラフから分かるように、マークの占有面積と回転対称成分の誤差は略線形に変化している。マークの法線方向寸法を１０ｎｍとした場合には、マークの被計測面内における占有面積の合計は６０００画素以下であることが望ましい。これは、１０画素四方のマークであれば面上に６０個配置することが可能であることを意味している。
【００３１】
以上のように、本実施例によれば、同一の基準原器を用いて計測器のシステムエラーとディストーションを算出することが可能となる。さらに、より少ない数の基準原器を用いて干渉計測器の計測誤差（システムエラーとディストーション）を較正し、高精度に被計測面の形状を計測することができる。
【００３２】
（実施例２）
次に、本発明の第２の実施例について説明する。干渉計１の基準原器以外の構成は実施例１と同じである。本実施例における基準原器１６ｃを図６に示す。基準原器１６ｃの被計測面上には、少なくとも２種類のマークＭＭ、ＭＰが形成されている。マークＭＰは、基準原器の被計測面の法線方向であって基準原器から参照面に向かう方向に延びた凸部マークである。マークＭＭは基準原器の被計測面の法線方向であって参照面から基準原器に向かう方向に窪んだ凹部マークである。基準原器１６ｃには、図６に示すように、マークＭＰ及びＭＭがそれぞれ複数個形成されている。ただし、マークＭＰ及びＭＭがそれぞれ少なくとも１つ形成されていればよい。
【００３３】
凸部マークＭＰおよび凹部マークＭＭは、基準原器１６ｂの光軸上の点を中心とする被計測面上の任意の円を仮定した場合、その円の周上に少なくとも１つずつ形成されている。さらに、凸部マークＭＰおよび凹部マークＭＭは、前記円の周上について積算した凸部マークＭＰの高さの積算値と、凹部マークＭＭの深さの積算値とが等しくなるように、寸法及び配置が設計され、形成されている。なお、マークの高さ及び深さは共に、被計測面の法線方向の寸法を表す。
【００３４】
マークＭＰ及びＭＭは、研磨機で加工して形成してもよいし、集束イオンビームによる除去・堆積加工で形成してもよい。特に、凸部マークＭＰの形成は、マーク部分のみを残して被計測面の全面を除去する加工により凸型に形成してもよいし、集束イオンビームによる堆積加工により凸型に形成してもよい。
【００３５】
基準原器１６ｃを用いると、基準原器の被計測面の光軸を中心とした回転を行っても回転平均化により、被計測面形状の回転対称成分の変化はほぼない。すなわち、実施例１のＳ１０１及びＳ１０２において、被計測面形状の回転対称成分のマークＭＰ及びＭＭによる劣化が低減されるため、基準原器に形成されるマークの三次元形状についての設計制約が緩くなる。
【００３６】
ただし、被計測面内における、マークＭＰ及びＭＭの加工誤差により、被計測面形状の回転対称成分の誤差を生じさせるおそれがある。つまり、マークＭＰ及びＭＭの面内方向位置が被計測面の光軸を中心とした回転に対してずれるおそれがある。そこで、マークの加工による面内方向ずれの許容量についてシミュレーションによる検討を行った。
【００３７】
図７はマークの面内方向の位置ずれ量と被計測面形状の回転対称成分ＧＲＳの誤差をグラフに示したものである。マークの面内方向位置ずれ量と回転対称成分の誤差は略線形に変化している。回転対称成分の誤差の許容量を１ｎｍＲＭＳとすると、マーク面内方向の位置ずれは６０画素程度ずれても問題にならない。
【００３８】
本実施例によれば、上記の基準原器１６ｃを用いることにより、さらに計測器の計測誤差（システムエラーとディストーション）を精度良く算出することが可能となる。
【００３９】
なお、基準原器１６ｃの被計測面に少なくとも１つのマークが設けられ、上述のように仮定された円の周上において積算したマークの被計測面の法線方向の寸法の積算値が既知であれば、同様の効果を奏する。つまり、干渉計１がその積算値を記憶したメモリなどの記憶手段を有し、記憶手段からその積算値のデータを読み出すことによって、干渉計の計測誤差を算出することができる。
【００４０】
（実施例３）
次に、本発明の第３の実施例を説明する。本実施例では、上記の各実施例により計測された光学素子の被計測面形状のデータを用いて、光学素子の被計測面を加工し、光学素子を製造する。図８に被計測面の加工の流れを示す。
【００４１】
まず、基準原器を加工機で加工し、基準原器の被計測面に実施例１または２で説明したマークを形成する（Ｓ２０１）。加工機は、その要求精度および要求サイズに応じて研磨加工機であってもよく、集束イオンビームにより除去・堆積を行う加工機であってもよい。加工機は、基準原器の被計測面上にマークを形成する際の座標基準を加工機内に有している。
【００４２】
次に、図４のＳ１０１及びＳ１０２のように、複数の回転角度で基準原器の被計測面を計測する（Ｓ２０２）。そして、上述のように、計測器のシステムエラーとディストーションを算出する（Ｓ２０３）。次に、被計測素子の面形状を計測し（Ｓ２０４）、Ｓ２０３で算出した計測誤差で、Ｓ２０４で得られた計測データを較正する（Ｓ２０５）。このようにして、被計測素子の面形状データが求められる。
【００４３】
そして、求められた被計測素子の面形状データを用いて、被計測素子の被計測面を面内方向において、加工すべき部分について修正加工する（Ｓ２０６）。被計測素子と基準原器はマークを除いて略同様形状であるため、被計測素子を計測結果に基づいて修正加工する際、修正加工する座標を加工機内の座標を基準に取ることができる。したがって、より高精度な加工を行うことができる。
【００４４】
上述の各実施例では、フィゾー型干渉計測装置を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、公知の他の干渉計測装置に対して適用することを妨げるものではない。
【００４５】
上述の実施例における被計測面の計測方法や加工方法をコンピュータに実行させるためのプログラムも本発明の一側面を構成する。また、当該プログラムは、コンピュータで読取可能な記憶媒体に記憶されうる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】フィゾー干渉計の概略図である。
【図２】実施例１における基準原器を示す図である。
【図３】計測誤差の較正の流れを示すフローチャートである。
【図４】ディストーションを説明するための図である。
【図５】マークの占有面積と回転対称成分の誤差との関係を示す図である。
【図６】実施例２における基準原器を示す図である。
【図７】マークの面内方向の位置ずれ量と回転対称成分の誤差との関係を示す図である。
【図８】実施例３における被計測素子の加工の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
１  フィゾー干渉計
１１  光源
１５  光学素子（参照面）
１６ａ  被計測素子
１６ｂ  基準原器
１６ｃ  基準原器
１８  ＣＣＤ
【図１】
2010060366.tif 000003
【図２】
2010060366.tif 000004
【図３】
2010060366.tif 000005
【図４】
2010060366.tif 000006
【図５】
2010060366.tif 000007
【図６】
2010060366.tif 000008
【図７】
2010060366.tif 000009
【図８】
2010060366.tif 000010