(57)【要約】【課題】波面収差測定系に配置されたマスクにおける漏れ光束の影響を排除する。【解決手段】被検光学系に対し所定の波面形状の測定光束を投光する投光手段と、測定光束の何れかの光路に挿入され、その測定光束を互いに波面のずれた複数の回折光束に分割する回折格子と、被検光学系による複数の回折光束の集光面近傍に挿入され、それら複数の回折光束のうち互いに隣接する１対の回折光束を個別かつ選択的に透過させる１対の開口を有したマスクと、１対の開口を透過した１対の回折光束同士が成す干渉縞の輝度分布を検出する検出手段とを備えた波面収差測定系において、１対の開口の一方のみを閉状態に設定すると共に、そのときに検出手段が検出した輝度分布を補正データとして取り込み（Ｓ２１，２２，・・・）、１対の開口の双方を開状態に設定したときに検出手段が検出した輝度分布である測定データから補正データを減算する（Ｓ３１，３２，・・・）。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検光学系に対し所定の波面形状の測定光束を投光する投光手段と、
前記測定光束の何れかの光路に挿入され、その測定光束を互いに波面のずれた複数の回折光束に分割する回折格子と、
前記被検光学系による前記複数の回折光束の集光面近傍に挿入され、それら複数の回折光束のうち互いに隣接する１対の回折光束を個別かつ選択的に透過させる１対の開口を有したマスクと、
前記１対の開口を透過した前記１対の回折光束同士が成す干渉縞の輝度分布を検出する検出手段と
を備えた波面収差測定系による波面収差測定方法であって、
前記１対の開口の一方のみを閉状態に設定すると共に、そのときに前記検出手段が検出した輝度分布を補正データとして取り込む補正データ取得手順と、
前記１対の開口の双方を開状態に設定すると共に、そのときに前記検出手段が検出した輝度分布を測定データとして取り込む測定データ取得手順と、
前記測定データから前記補正データを減算することで、前記マスクを透過した漏れ光束が原因で前記測定データに重畳された誤差を補正する補正手順と
を含むことを特徴とする波面収差測定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の波面収差測定方法において、
前記１対の開口は、
±１次回折光束の一方を透過させるべき開口と、０次回折光束を透過させるべき開口ととであり、
前記閉状態に設定されるのは、
前記０次回折光束を透過させるべき開口である
ことを特徴とする波面収差測定方法。
【請求項３】
請求項２に記載の波面収差測定方法において、
前記±１次回折光束の一方を透過させるべき前記開口は、
前記±１次回折光束の一方を波面不変のまま透過させる透過窓であり、
前記０次回折光束を透過させるべき前記開口は、
前記０次回折光束を波面不変のまま透過させる透過窓、又は前記０次回折光束の波面を少なくとも１方向に亘り理想球面に変換する微小開口である
ことを特徴とする波面収差測定方法。
【請求項４】
請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の波面収差測定方法において、
少なくとも、前記補正データ取得手順の実行タイミングと前記測定データ取得手順の実行タイミングとの間における前記測定光束の光量変動を監視する監視手順と、
前記光量変動が原因で前記補正データと前記測定データとの間に生じた差異を補正する手順と
をさらに含むことを特徴とする波面収差測定方法。
【請求項５】
被検光学系に対し所定の波面形状の測定光束を投光する投光手段と、
前記測定光束の何れかの光路に挿入され、その測定光束を互いに波面のずれた複数の回折光束に分割する回折格子と、
前記被検光学系による前記複数の回折光束の集光面近傍に挿入され、それら複数の回折光束のうち互いに隣接する１対の回折光束を個別かつ選択的に透過させる１対の開口を有したマスクと、
前記１対の開口を透過した前記１対の回折光束同士が成す干渉縞の輝度分布を検出する検出手段と
を備えた波面収差測定装置であって、
前記マスクの前記１対の開口の一方のみを閉状態に設定することが可能である
ことを特徴とする波面収差測定装置。
【請求項６】
請求項５に記載の波面収差測定装置において、
前記マスクは、
前記１対の開口を並べてなるマスクパターンと、前記１対の開口の一方のみからなるマスクパターンとの２種類のマスクパターンを有し、
前記複数の回折光束の光路に挿入されるマスクパターンが前記２種類のマスクパターンの間で切り替えられるように前記マスクを移動させる移動機構が備えられる
ことを特徴とする波面収差測定装置。
【請求項７】
請求項５に記載の波面収差測定装置において、
前記マスクは、
前記１対の開口を並べてなるマスクパターンを有し、
前記１対の開口の一方を開閉するシャッタ機構が備えられる
ことを特徴とする波面収差測定装置。
【請求項８】
請求項５〜請求項７の何れか一項に記載の波面収差測定装置において、
前記１対の開口は、
±１次回折光束の一方を透過させるべき開口と、０次回折光束を透過させるべき開口ととであり、
前記閉状態に設定されるのは、
前記０次回折光束を透過させるべき開口である
ことを特徴とする波面収差測定装置。
【請求項９】
請求項８に記載の波面収差測定装置において、
前記±１次回折光束の一方を透過させるべき前記開口は、
前記±１次回折光束の一方を波面不変のまま透過させる透過窓であり、
前記０次回折光束を透過させるべき前記開口は、
前記０次回折光束を波面不変のまま透過させる透過窓、又は前記０次回折光束の波面を少なくとも１方向に亘り理想球面に変換する微小開口である
ことを特徴とする波面収差測定装置。
【請求項１０】
請求項５〜請求項９の何れか一項に記載の波面収差測定装置において、
前記測定光束の光量変動を監視する監視手段をさらに備えた
ことを特徴とする波面収差測定装置。
【請求項１１】
レチクルのパターンをウエハに投影するための投影光学系と、
前記レチクルの配置面を照明光束で照明する照明光学系と、
前記レチクルの配置面の近傍に挿入可能であり、挿入時には前記照明光束を所定の波面形状の光束に変換する変換手段と、
前記照明光束の何れかの光路に挿入可能であり、かつ挿入時にはその照明光束を互いに波面のずれた複数の回折光束に分割する回折格子と、
前記ウエハの配置面の近傍に挿入可能であり、前記複数の回折光束のうち互いに隣接する１対の回折光束を個別かつ選択的に透過させる１対の開口を有したマスクと、
前記１対の開口を透過した前記１対の回折光束同士が成す干渉縞の輝度分布を検出する検出手段と
を備えた投影露光装置であって、
前記マスクの前記１対の開口の一方のみを閉状態に設定することが可能である
ことを特徴とする投影露光装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の投影露光装置において、
前記マスクは、
前記１対の開口を並べてなるマスクパターンと、前記１対の開口の一方のみからなるマスクパターンとの２種類のマスクパターンを有し、
前記複数の回折光束の光路に挿入されるマスクパターンが前記２種類のマスクパターンの間で切り替えられるように前記マスクを移動させる移動機構が備えられる
ことを特徴とする投影露光装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の投影露光装置において、
前記マスクは、
前記１対の開口を並べてなるマスクパターンを有し、
前記１対の開口の一方を開閉するシャッタ機構が備えられる
ことを特徴とする投影露光装置。
【請求項１４】
請求項１１〜請求項１３の何れか一項に記載の投影露光装置において、
前記１対の開口は、
±１次回折光束の一方を透過させるべき開口と、０次回折光束を透過させるべき開口ととであり、
前記閉状態に設定されるのは、
前記０次回折光束を透過させるべき開口である
ことを特徴とする投影露光装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の投影露光装置において、
前記±１次回折光束の一方を透過させるべき前記開口は、
前記±１次回折光束の一方を波面不変のまま透過させる透過窓であり、
前記０次回折光束を透過させるべき前記開口は、
前記０次回折光束を波面不変のまま透過させる透過窓、又は前記０次回折光束の波面を少なくとも１方向に亘り理想球面に変換する微小開口である
ことを特徴とする投影露光装置。
【請求項１６】
請求項１１〜請求項１５の何れか一項に記載の投影露光装置において、
前記測定光束の光量変動を監視する監視手段をさらに備えた
ことを特徴とする投影露光装置。
【請求項１７】
請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の波面収差測定方法により投影光学系の波面収差を測定する手順と、
前記測定された波面収差に応じて前記投影光学系を調整する手順と
を含むことを特徴とする投影光学系の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影光学系などの被検光学系の波面収差を測定する波面収差測定方法、及び波面収差測定装置に関する。
また、本発明は、投影光学系の波面収差を自己測定することの可能な投影露光装置に関する。
また、本発明は、投影露光装置に搭載される投影光学系の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体回路素子のパターンの微細化が進み、その製造装置である投影露光装置の露光波長には従来以上に短いものが要求されるようになった。
そこで開発されたのが、露光波長が１３ｎｍに抑えられたＥＵＶＬ（極端紫外線露光技術，Extreme Ultra Violet Lithography）である。
このＥＵＶＬ用の投影光学系は、高い性能が必要とされるので、その波面収差の許容範囲は０．５ｎｍＲＭＳ程度とされる。それに伴い、その波面収差の測定への要求精度も、０．１ｎｍＲＭＳ以下と厳しくなる。
【０００３】
但し、使用波長の短い投影光学系の測定には、短波長光を吸収し易い屈折レンズを用いることができないので、反射面や回折面を組み合わせた波面収差測定系が適用される。このような測定系の１つに、特許文献１や特許文献２などに開示された波面収差測定系がある。
この波面収差測定系には、被検光学系に投光された測定光束を複数の回折光束に分割する回折格子と、複数の回折光束のうち特定の１対の回折光束のみを選択的に透過する１対の開口を有したマスクと、それら１対の開口を透過した１対の回折光束同士が成す干渉縞の輝度分布を検出する撮像素子とが備えられる。この干渉縞の輝度分布から、被検光学系の波面収差の情報が得られる。マスクは、この撮像素子に対し不要な回折光束が混入するのを防ぐために備えられる。
【特許文献１】特開２００３−８６５０１号公報
【特許文献２】特開２００３−２５４７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、実際には、マスクによって防ぎきれなかった光も存在していると考えられる。例えば、１次回折光束のみが通過すべき開口に、光量の高い０次回折光束の１部が漏れ込んでいる可能性がある（本明細書では、このようにしてマスクを透過した不要な光を「漏れ光束」という。）。このような漏れ光束が発生すると、必要な干渉縞の輝度分布を正確に検出できない。
【０００５】
本発明の目的は、不要な回折光束をカットするためのマスクにおける漏れ光束の影響を受けずに、必要な干渉縞の情報を取得することのできる波面収差測定方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、その波面収差測定方法に好適な波面収差測定装置を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の目的は、投影光学系の波面収差を高精度に自己測定することのできる投影露光装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、高性能な投影光学系を製造することのできる投影光学系の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の波面収差測定方法は、被検光学系に対し所定の波面形状の測定光束を投光する投光手段と、前記測定光束の何れかの光路に挿入され、その測定光束を互いに波面のずれた複数の回折光束に分割する回折格子と、前記被検光学系による前記複数の回折光束の集光面近傍に挿入され、それら複数の回折光束のうち互いに隣接する１対の回折光束を個別かつ選択的に透過させる１対の開口を有したマスクと、前記１対の開口を透過した前記１対の回折光束同士が成す干渉縞の輝度分布を検出する検出手段とを備えた波面収差測定系による波面収差測定方法であって、前記１対の開口の一方のみを閉状態に設定すると共に、そのときに前記検出手段が検出した輝度分布を補正データとして取り込む補正データ取得手順と、前記１対の開口の双方を開状態に設定すると共に、そのときに前記検出手段が検出した輝度分布を測定データとして取り込む測定データ取得手順と、前記測定データから前記補正データを減算することで、前記マスクを透過した漏れ光束が原因で前記測定データに重畳された誤差を補正する補正手順とを含むことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の波面収差測定方法は、請求項１に記載の波面収差測定方法において、前記１対の開口は、±１次回折光束の一方を透過させるべき開口と、０次回折光束を透過させるべき開口とであり、前記閉状態に設定されるのは、前記０次回折光束を透過させるべき開口であることを特徴とする。
請求項３に記載の請求項２に記載の波面収差測定方法において、前記±１次回折光束の一方を透過させるべき前記開口は、前記±１次回折光束の一方を波面不変のまま透過させる透過窓であり、前記０次回折光束を透過させるべき前記開口は、前記０次回折光束を波面不変のまま透過させる透過窓、又は前記０次回折光束の波面を少なくとも１方向に亘り理想球面に変換する微小開口であることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の波面収差測定方法は、請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の波面収差測定方法において、少なくとも、前記補正データ取得手順の実行タイミングと前記測定データ取得手順の実行タイミングとの間における前記測定光束の光量変動を監視する監視手順と、前記光量変動が原因で前記補正データと前記測定データとの間に生じた差異を補正する手順とをさらに含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の波面収差測定装置は、被検光学系に対し所定の波面形状の測定光束を投光する投光手段と、前記測定光束の何れかの光路に挿入され、その測定光束を互いに波面のずれた複数の回折光束に分割する回折格子と、前記被検光学系による前記複数の回折光束の集光面近傍に挿入され、それら複数の回折光束のうち互いに隣接する１対の回折光束を個別かつ選択的に透過させる１対の開口を有したマスクと、前記１対の開口を透過した前記１対の回折光束同士が成す干渉縞の輝度分布を検出する検出手段とを備えた波面収差測定装置であって、前記マスクの前記１対の開口の一方のみを閉状態に設定することが可能であることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の波面収差測定装置は、請求項５に記載の波面収差測定装置において、前記マスクは、前記１対の開口を並べてなるマスクパターンと、前記１対の開口の一方のみからなるマスクパターンとの２種類のマスクパターンを有し、前記複数の回折光束の光路に挿入されるマスクパターンが前記２種類のマスクパターンの間で切り替えられるように前記マスクを移動させる移動機構が備えられることを特徴とする。
【００１２】
請求項７に記載の波面収差測定装置は、請求項５に記載の波面収差測定装置において、前記マスクは、前記１対の開口を並べてなるマスクパターンを有し、前記１対の開口の一方を開閉するシャッタ機構が備えられることを特徴とする。
請求項８に記載の波面収差測定装置は、請求項５〜請求項７の何れか一項に記載の波面収差測定装置において、前記１対の開口は、±１次回折光束の一方を透過させるべき開口と、０次回折光束を透過させるべき開口とであり、前記閉状態に設定されるのは、前記０次回折光束を透過させるべき開口であることを特徴とする。
【００１３】
請求項９に記載の波面収差測定装置は、請求項８に記載の波面収差測定装置において、前記±１次回折光束の一方を透過させるべき前記開口は、前記±１次回折光束の一方を波面不変のまま透過させる透過窓であり、前記０次回折光束を透過させるべき前記開口は、前記０次回折光束を波面不変のまま透過させる透過窓、又は前記０次回折光束の波面を少なくとも１方向に亘り理想球面に変換する微小開口であることを特徴とする。
【００１４】
請求項１０に記載の波面収差測定装置は、請求項５〜請求項９の何れか一項に記載の波面収差測定装置において、前記測定光束の光量変動を監視する監視手段をさらに備えたことを特徴とする。
請求項１１に記載の投影露光装置は、レチクルのパターンをウエハに投影するための投影光学系と、前記レチクルの配置面を照明光束で照明する照明光学系と、前記レチクルの配置面の近傍に挿入可能であり、挿入時には前記照明光束を所定の波面形状の光束に変換する変換手段と、前記照明光束の何れかの光路に挿入可能であり、かつ挿入時にはその照明光束を互いに波面のずれた複数の回折光束に分割する回折格子と、前記ウエハの配置面の近傍に挿入可能であり、前記複数の回折光束のうち互いに隣接する１対の回折光束を個別かつ選択的に透過させる１対の開口を有したマスクと、前記１対の開口を透過した前記１対の回折光束同士が成す干渉縞の輝度分布を検出する検出手段とを備えた投影露光装置であって、前記マスクの前記１対の開口の一方のみを閉状態に設定することが可能であることを特徴とする。
【００１５】
請求項１２に記載の投影露光装置は、請求項１１に記載の投影露光装置において、前記マスクは、前記１対の開口を並べてなるマスクパターンと、前記１対の開口の一方のみからなるマスクパターンとの２種類のマスクパターンを有し、前記複数の回折光束の光路に挿入されるマスクパターンが前記２種類のマスクパターンの間で切り替えられるように前記マスクを移動させる移動機構が備えられることを特徴とする。
【００１６】
請求項１３に記載の投影露光装置は、請求項１１に記載の投影露光装置において、前記マスクは、前記１対の開口を並べてなるマスクパターンを有し、前記１対の開口の一方を開閉するシャッタ機構が備えられることを特徴とする。
請求項１４に記載の投影露光装置は、請求項１１〜請求項１３の何れか一項に記載の投影露光装置において、前記１対の開口は、±１次回折光束の一方を透過させるべき開口と、０次回折光束を透過させるべき開口とであり、前記閉状態に設定されるのは、前記０次回折光束を透過させるべき開口であることを特徴とする。
【００１７】
請求項１５に記載の投影露光装置は、請求項１４に記載の投影露光装置において、前記±１次回折光束の一方を透過させるべき前記開口は、前記±１次回折光束の一方を波面不変のまま透過させる透過窓であり、前記０次回折光束を透過させるべき前記開口は、前記０次回折光束を波面不変のまま透過させる透過窓、又は前記０次回折光束の波面を少なくとも１方向に亘り理想球面に変換する微小開口であることを特徴とする。
【００１８】
請求項１６に記載の投影露光装置は、請求項１１〜請求項１５の何れか一項に記載の投影露光装置において、前記測定光束の光量変動を監視する監視手段をさらに備えたことを特徴とする。
請求項１７に記載の投影光学系の製造方法は、請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の波面収差測定方法により投影光学系の波面収差を測定する手順と、前記測定された波面収差に応じて前記投影光学系を調整する手順とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、不要な回折光束をカットするためのマスクにおける漏れ光束の影響を受けずに、必要な干渉縞の情報を取得することのできる波面収差測定方法が実現する。
また、本発明によれば、その波面収差測定方法に好適な波面収差測定装置が実現する。
また、本発明によれば、投影光学系の波面収差を高精度に自己測定することのできる投影露光装置が実現する。
【００２０】
また、本発明のによれば、高性能な投影光学系を製造することのできる投影光学系の製造方法が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
［第１実施形態］
図１、図２、図３、図４、図５、図６に基づき本発明の第１実施形態を説明する。
本実施形態は、波面収差測定方法の実施形態である。本測定方法は、被検光学系の波面収差の情報を持った光束を、理想球面波と干渉させる手法（ＰＤＩ測定という。ＰＤＩとは、Point Diffraction Interferometryの略である。)を基礎としている。
【００２２】
先ず、本測定方法に用いられる波面収差測定装置を説明する。
図１は、本測定装置の構成図である。
被検光学系ＰＬは、ＥＵＶＬ用の投影光学系である。これに伴い、照明光学系１１の光源には、ＥＵＶ（極端紫外光）を射出する光源、例えば、シンクロトロン放射光源、レーザプラズマ光源、放電プラズマ光源などが用いられる。
【００２３】
測定装置には、この照明光学系１１から順に、ピンホールミラー１２、被検光学系ＰＬ、透過型の回折格子１３、マスク１５、撮像素子１７が配置される。ピンホールミラー１２の配置箇所は被検光学系ＰＬの測定対象物点であり、マスク１５の配置面は被検光学系ＰＬの像面の近傍である。
このうち、回折格子１３及びマスク１５は、格子ステージ１４及びマスクステージ１６によってそれぞれ支持される。格子ステージ１４及びマスクステージ１６は、駆動回路１４ｃ，１６ｃによりそれぞれ駆動される。駆動回路１４ｃ，１６ｃは、コンピュータ３０に接続された制御部１９によって制御される。照明光学系１１、撮像素子１７などもその制御部１９によって制御される。
【００２４】
次に、本測定装置の基本動作を説明する。
照明光学系１１はコヒーレントなＥＵＶ光束を射出する。この光束は、ピンホールミラー１２にて制限されて発散光束となる。この発散光束の波面は、理想球面となっている。この発散光束が、測定光束として被検光学系ＰＬに入射する。
この測定光束は、被検光学系ＰＬ内の各光学面を経由し、被検光学系ＰＬの波面収差の情報を重畳させた状態で、被検光学系ＰＬの像面に集光する集光光束となって回折格子１３に入射する。
【００２５】
回折格子１３は、図１中左下の円枠内に示すとおり、測定光束を０次，１次，・・・の各次数の回折光束に分割する（０次回折光束は、回折せずに回折格子１３を透過した光束のことである。）。各回折光束は、像面上の互いに異なる点に集光する。
なお、図１では、回折格子１３の刻線方向が、被検光学系ＰＬの像面内の所定のＹ方向に一致しており、回折格子１３による波面分割方向（集光点の並び方向）がＸ方向となったときの様子を示している。因みに、この回折格子１３に代えて、刻線方向がＸ方向に一致した回折格子を用いれば、波面分割方向がＹ方向になる。
【００２６】
このような回折光束のうち特定の１対の回折光束のみが、マスク１５によって選択的に透過され、他の回折光束はマスク１５によってカットされる。マスク１５を通過した１対の回折光束は、撮像素子１７の撮像面に干渉縞を形成する。撮像素子１７は、その干渉縞の輝度分布の画像データを取得し、制御部１９に送出する。制御部１９は、その画像データをコンピュータ３０に送出する。
【００２７】
コンピュータ３０は、予めインストールされたプログラムに従って、その画像データを干渉縞の位相分布のデータ（位相データ）θに変換したり、その位相データθから被検光学系ＰＬの波面収差の情報を抽出するなどの各種の演算を行う。この演算には、後述する測定方法において必要となる各演算も含まれる。また、コンピュータ３０は、抽出した波面収差の情報を、画像情報や文字情報として不図示のディスプレイに表示することもできる。
【００２８】
なお、本測定装置においては、刻線方向の直交する２つの回折格子１３を共通の格子ステージ１４で移動可能に支持し、その格子ステージ１４の移動により、測定光束に挿入される回折格子を、それら２つの回折格子の間で変更すれば、波面分割方向をＸ方向とＹ方向との間で変更することができる（これは、１つの回折格子１３の配置方向を９０°回転させることでも実現できるが、ここでは２つの回折格子を使用することとする。）
また、本測定装置には、波面収差の測定を高精度化するための公知の位相シフト干渉法が適用される。干渉縞の位相シフト（すなわち、１対の回折光束の位相差のシフト）を行うために、本測定装置は、回折格子１３の位置を、波面分割方向へ微小量ずつ変化させることが可能である。
【００２９】
また、波面収差の測定対象物点を変更するために、本測定装置では、ピンホールミラー１２と被検光学系ＰＬとの相対位置を変更することも可能である。
以上の各動作は、必要な要素を制御部１９が必要なだけ制御することによって実現する。制御部１９には、コンピュータ３０経由でオペレータから指示が与えられる。
また、本測定装置にはピンホールミラー１２が用いられたが、透過型のピンホールが用いられてもよい。また、本測定装置では、透過型の回折格子１３が用いられたが、反射型の回折格子が用いられてもよい。何れにせよ、本測定装置には、ＥＵＶ光を光量ロス少なく導光することのできる光学部材が使用される。
【００３０】
次に、マスク１５を説明する。
マスク１５には、ＰＤＩ測定のために、図２（ａ）に示すように、マスクパターン１５−１Ｘ，１５−１Ｙが形成される。また、マスク１５には、後述する補正データを取得するために、マスクパターン１５−０Ｘ，１５−０Ｙも形成されている。また、マスクス１５には、アライメントマーク１５Ｍも一緒に形成されている。
【００３１】
このうち、マスクパターン１５−１Ｘ，１５−１Ｙのそれぞれは、ピンホールＰ及び透過窓Ｈからなる開口対を有しており、マスクパターン１５−０Ｘ、１５−０Ｙは、透過窓Ｈを１つずつ有している。ピンホールＰは、入射した回折光束を回折して理想球面波を生成するものであり、透過窓Ｈは、入射した回折光束を波面不変のまま透過するものである。
【００３２】
マスクパターン１５−０Ｘ，１５−１Ｘは、波面分割方向がＸ方向であるときに用いられ、マスクパターン１５−０Ｙ，１５−１Ｙは、波面分割方向がＹ方向であるときに用いられる。
波面分割方向がＸ方向であるときにマスクパターン１５−１Ｘが測定光束の光路に挿入（セット）されると、図２（ｂ）に示すように、±１次回折光束の一方（以下、＋１次回折光束とする。）及び０次回折光束のみを選択的に透過させることができる。
【００３３】
波面分割方向がＸ方向であるときにマスクパターン１５−０Ｘが測定光束の光路にセットされると、図２（ｃ）に示すように、＋１次回折光束のみを選択的に透過させることができる。
同様に、波面分割方向がＹ方向であるときにマスクパターン１５−１Ｙが測定光束の光路にセットされると、＋１次回折光束及び０次回折光束のみを選択的に透過させることができる。
【００３４】
また、波面分割方向がＹ方向であるときにマスクパターン１５−０Ｙが測定光束の光路にセットされると、＋１次回折光束のみを選択的に透過させることができる。
これらのマスクパターン１５−０Ｘ，１５−１Ｘ，１５−０Ｙ，１５−１Ｙのうち特定の１つを測定光束の光路に選択的にセットするため、本測定装置の制御部１９には、予め各マスクパターン１５−０Ｘ，１５−１Ｘ，１５−０Ｙ，１５−１Ｙそれぞれのアライメントマーク１５Ｍを基準とした位置座標の情報が記憶されている。
【００３５】
特定のマスクパターンをセットするのに先立ち、制御部１９は、駆動回路１６ｃに指示を出してマスクステージ１６を像面と平行な方向に移動させつつ撮像素子１７を駆動して、測定光束とアライメントマーク１５Ｍとが所定の位置関係となる状態を撮像素子１７の出力から検知し、その状態におけるマスクステージ１６の座標（基準座標）を記憶する。
そして、その基準座標と予め記憶した位置座標の情報とに基づき、制御部１９は、特定のマスクパターンをセットするのに必要なマスクステージ１６の位置座標を求め、その位置座標を示す信号を駆動回路１６ｃに与える。駆動回路１６ｃは、マスクステージ１６をその位置座標に配置するのに必要な距離だけマスクステージ１６を移動させる。
【００３６】
このような制御により、本測定装置では、測定光束の光路にセットされるマスクパターンを、マスクパターン１５−０Ｘ，１５−１Ｘ，１５−０Ｙ，１５−１Ｙの間で自在に変更することができる。
特に、測定光束の光路にセットされるマスクパターンを、マスクパターン１５−１Ｘとマスクパターン１５−０Ｘとの間で変更すると、他の条件を保ったままピンホールＰを開閉させたのと同じ効果が得られる。同様に、セットされるマスクパターンを、マスクパターン１５−１Ｙとマスクパターン１５−０Ｙとの間で変更すると、他の条件を保ったままピンホールＰを開閉させたのと同じ効果が得られる。
【００３７】
次に、本測定方法の手順を説明する。波面分割方向をＸ方向とした波面収差測定と、波面分割方向をＹ方向とした波面収差測定とでは、測定光束の光路にセットされるマスクパターンの種類が異なるだけなので、ここでは、波面分割方向をＸ方向にした波面収差測定のみ説明する。
図３は、本測定方法の手順を示すフローチャートである。
【００３８】
ステップＳ１１では、マスクパターン１５−１ＸをセットしたＰＤＩ測定により画像データを取得する。この画像データを測定データＴ1とおく。
ステップＳ２１では、回折格子１３の位置を変化させずに（つまり０次回折光束と＋１次回折光束との位相差を保ったまま）、マスクパターン１５−１Ｘをマスクパターン１５−０Ｘに変更して画像データを取得する。この画像データを補正データＴｒ1とおく。
【００３９】
ステップＳ１２では、回折格子１３を移動させて０次回折光束と＋１次回折光束との位相差をπ／２だけシフトさせると共に、マスクパターン１５−０Ｘをマスクパターン１５−１Ｘに変更してＰＤＩ測定により画像データを取得する。この画像データを測定データＴ2とおく。
ステップＳ２２では、回折格子１３の位置を変化させずに（つまり０次回折光束と＋１次回折光束との位相差を保ったまま）、マスクパターン１５−１Ｘをマスクパターン１５−０Ｘに変更して画像データを取得する。この画像データを補正データＴｒ2とおく。
【００４０】
さらに、ステップＳ１２，Ｓ２２と同様に、ステップＳ１３，Ｓ２３，Ｓ１４，Ｓ２４，Ｓ１５，Ｓ２５を実行して、測定データＴ3，補正データＴｒ3，測定データＴ4，補正データＴｒ4，測定データＴ5，補正データＴｒ5を取得する。
ステップＳ３１では、測定データＴ1から補正データデータＴｒ1を減算することによって測定データＴ1を補正する。その補正後のデータをデータＩ1とおく。
【００４１】
同様に、ステップＳ３２，Ｓ３３，Ｓ３４，Ｓ３５でも、測定データＴi（ｉ＝２，３，４，５）から補正データＴｒi（ｉ＝２，３，４，５）を個別に減算することによって測定データＴi（ｉ＝２，３，４，５）をそれぞれ補正する。それら補正後の測定データを、データＩ2，Ｉ3，Ｉ4，Ｉ5とおく。
ステップＳ３６では、データＩ1，Ｉ2，Ｉ3，Ｉ4，Ｉ5を所定の式に代入して位相データθを取得する。因みに、これらのデータＩ1，Ｉ2，Ｉ3，Ｉ4，Ｉ5は、０次回折光束と＋１次回折光束との位相差をπ／２ずつシフトさせながら順に得られた５つのデータなので、所定の式は、式（１）で表される公知の５バケット法の式である。
【００４２】
θ＝ｔａｎ-1［（Ｉ4−Ｉ2）／（Ｉ1＋Ｉ5−２Ｉ3）］  ・・・（１）
この位相データθを、本測定方法では被検光学系ＰＬの波面収差の情報とみなす。
次に、本測定方法の効果を説明する。
図４（ａ）は、ステップＳ１１による測定データＴ1（ＰＤＩ測定による）の取得時におけるマスクパターン１５−１Ｘの近傍の様子を概念的に示したものである。マスク１５の入射側に示した山型の点線は、０次回折光束の集光点の広がり（強度分布）を表している。
【００４３】
図４（ａ）に示すように、測定データＴ1の取得時には、＋１次回折光束に対する開口は透過窓Ｈであり、０次回折光束に対する開口はピンホールＰであった。
このときにマスクパターン１５−１Ｘを透過して干渉縞に寄与したのは、以下の４光束とみなせる。
・Ａe0＝ａe・ｅｘｐ［−ｉｋｅ0］：０次回折光束からなる理想球面波である。「ａe」はその振幅であり、「ｅ0」はその波面（位相）であり、「ｋ」は測定光束の波数である。
【００４４】
・Ａ1＝ａ1・ｅｘｐ［−ｉｋ（Ｗ1＋Ｇ1）］：被検光学系ＰＬの波面収差の情報を含んだ＋１次回折光束である。「ａ1」はその振幅であり、「Ｗ1＋Ｇ1」はその波面（位相）である。「Ｗ1」は被検光学系ＰＬの波面収差成分、「Ｇ1」は回折格子１３の固有誤差成分である。但し、本測定では、回折格子１３の固有誤差を無視し、Ｇ1＝０とする。
・Ａg0＝ａg・ｅｘｐ［−ｉｋｇ0］：０次回折光束からなる透過窓Ｈへの漏れ光束である。「ａg」はその振幅であり、「ｇ0」はその波面（位相）である。
【００４５】
・Ａd0＝ａd・ｅｘｐ［−ｉｋｄ0］：マスクパターン１５−１Ｘから回折することなく浸み出した０次回折光束からなる漏れ光束である。「ａd」はその振幅であり、「ｄ0」はその波面（位相）である。
なお、マスクパターン１５−１Ｘでは＋１次回折光束からなる漏れ光束も発生しているが、０次回折光束と比較すると＋１次回折光束は光量が少ないので、無視した。
【００４６】
したがって、測定データＴ1は、以上の４光束の干渉強度で表され、次式（２）のとおりになる。
Ｔ1＝（Ａ1＋Ａd0＋Ａg0＋Ａe0）（Ａ1*＋Ａd0*＋Ａg0*＋Ａe0*）
＝ａ12＋ａd2＋ａg2＋ａe2＋２ａ1ａgｃｏｓ（ｋＷ1−ｋｇ0）
＋２ａ1ａdｃｏｓ（ｋＷ1−ｋｄ0）
＋２ａdａgｃｏｓ（ｋｄ0−ｋｇ0）
＋２ａ1ａeｃｏｓ（ｋＷ1−ｋｅ0）
＋２ａeａgｃｏｓ（ｋｅ0−ｋｇ0）
＋２ａeａdｃｏｓ（ｋｅ0−ｋｄ0）  ・・・（２）
図４（ｂ）は、ステップＳ２１の補正データＴｒ1の取得時におけるマスクパターン１５−０Ｘの近傍の様子を概念的に示したものである。
【００４７】
図４（ｂ）に示すように、補正データＴｒ1の取得時には、＋１次回折光束に対する開口は透過窓Ｈであり、０次回折光束に対する開口は閉状態であった。
このときにマスクパターン１５−０Ｘを透過して干渉縞に寄与したのは、以下の３光束とみなせる。
・Ａ1＝ａ1・ｅｘｐ［−ｉｋＷ1］：被検光学系ＰＬの波面収差の情報を含んだ＋１次回折光束である。
【００４８】
・Ａg0＝ａg・ｅｘｐ［−ｉｋｇ0］：０次回折光束からなる透過窓Ｈへ漏れ光束である。
・Ａd0＝ａd・ｅｘｐ［−ｉｋｄ0］：マスクパターン１５−０Ｘから回折することなく浸み出した０次回折光束からなる漏れ光束である。
なお、マスクパターン１５−０Ｘでは＋１次回折光束からなる漏れ光束も発生しているが、０次回折光束と比較すると＋１次回折光束は光量が少ないので、無視した。
【００４９】
したがって、補正データＴｒ1は、以上３光束の干渉強度で表され、次式（３）のとおりになる。
Ｔｒ1＝（Ａ1＋Ａd0＋Ａg0）（Ａ1*＋Ａd0*＋Ａg0*）
＝ａ12＋ａd2＋ａg2＋２ａ1ａgｃｏｓ（ｋＷ1−ｋｇ0）
＋２ａ1ａdｃｏｓ（ｋＷ1−ｋｄ0）
＋２ａdａgｃｏｓ（ｋｄ0−ｋｇ0）  ・・・（３）
そして、ステップＳ３１で測定データＴ1から補正データＴｒ1を減算して得られた補正後のデータＩ1は、式（２），（３）より、式（４）のとおり表される。
【００５０】
Ｉ1＝ａe2＋２ａ1ａeｃｏｓ（ｋＷ1−ｋｅ0）
＋２ａeａgｃｏｓ（ｋｅ0−ｋｇ0）
＋２ａeａdｃｏｓ（ｋｅ0−ｋｄ0）  ・・・（４）
ここで、式（４）の右辺の第３項及び第４項は、漏れ光束の波面ｇ0と理想球面ｅ0との位相差、漏れ光束の波面ｄ0と理想球面ｅ0との位相差にそれぞれ関係するが、その位相差は、０次回折光束の波面同士の位相差なので、位相シフトによって何ら変化しない。
【００５１】
したがって、位相シフトにより取得した５つのデータＩ1，Ｉ2，Ｉ3，Ｉ4，Ｉ5の間では、第３項及び第４項は共通成分となる。
よって、ステップＳ３６においてデータＩ1，Ｉ2，Ｉ3，Ｉ4，Ｉ5を式（１）に代入すると、第３項及び第４項は消去される。
その結果、位相データθは、第３項及び第４項の影響を受けることなく、第２項の位相（Ｗ1−ｅ0）のみを表すことになる。
【００５２】
したがって、本測定方法によれば、漏れ光束の影響を何ら受けることなく、理想球面ｅ0を基準とした被検光学系ＰＬの波面収差成分Ｗ1を求めることができる。
なお、本測定方法は、波面分割方向をＸ方向とした波面収差測定方法であるが、マスクパターン１５−１Ｙ，１５−０Ｙを使用すれば、波面分割方向をＹ方向とした波面収差測定をすることもできる。
【００５３】
また、図２のマスク１５には、波面分割方向をＸ方向とした測定で用いられるマスクパターン１５−０Ｘ，１５−１Ｘと、波面分割方向をＹ方向とした測定で用いられるマスクパターン１５−０Ｙ，１５−１Ｙとの双方が形成されているが、一方の測定しか行わない場合には、一方のマスクパターンを省略してもよいことは言うまでもない。なお、一方のマスクパターンを省略したとしても、マスク１５の配置方向を９０°回転すれば、双方の測定を行うことが可能である。
【００５４】
因みに、本測定装置においてマスク１５を９０°回転させる場合には、その方式として円形ターレット方式、スライド型ターレット方式、軸回転方式などの各方式の何れかを採用し、マスク１５の回転を容易にすることもできる。
また、本測定方法には、１ステップにつきπ／２だけ位相シフトしながら測定データＴi及び補正データＴｒiを５つずつ取得し、かつ位相データθの取得に式（１）を使用する５バケット法が適用されたが、取得されるデータの数、及び使用される式の異なる公知の７バケット法や９バケット法などを同様に適用することもできる。
【００５５】
また、本測定方法では、単一の測定対象点に関する波面収差を測定したが、複数の各測定対象点に関する波面収差をそれぞれ同様に測定してもよい。
また、本測定方法において、位相データθの取得や補正のための演算は、全ての画像データの取得が終了してからまとめて行う方が、測定効率が高まるので望ましい。
また、本測定方法では、位相シフト量を保った状態でマスクパターンを変更して測定データＴiと補正データＴｒiとを続けて取得したが、マスクパターン１５−１Ｘをセットした状態で位相シフトを行いつつ測定データＴ1，Ｔ2，Ｔ3，Ｔ4，Ｔ5を続けて取得し、マスクパターン１５−０Ｘをセットし状態で位相シフトを行いつつ補正データＴｒ1，Ｔｒ2，Ｔｒ3，Ｔｒ4，Ｔｒ5を続けて取得してもよい。
【００５６】
但し、その場合、補正の精度を確保するため、マスクパターン１５−１Ｘをセットした状態での位相シフトのパターンと、マスクパターン１５−０Ｘをセットした状態での位相シフトのパターンとをなるべく正確に一致させる必要がある。
また、本測定装置においては、回折格子１３の挿入位置が、被検光学系ＰＬの像側とされたが、被検光学系ＰＬの物体側であってもよい（図１中※で示す位置）。
【００５７】
また、本測定装置においては、マスクパターン１５−１ＸのピンホールＰを開閉するためにマスクパターン１５−０Ｘを用いたが、そのマスクパターン１５−０Ｘの代わりに、図５に示すように、ピンホールＰを開閉するシャッタ機構２５と、それを駆動する駆動回路２５ｃとを用いてもよい。駆動回路２５ｃは、他の駆動回路と同様に、制御部１９によって制御される。シャッタ機構２５の挿入箇所は、例えば、マスク１５の入射側であり、マスクパターン１５−１Ｘの透過窓Ｈを開放したままピンホールＰのみを開閉する。
【００５８】
同様に、マスクパターン１５−１ＹのピンホールＰを開閉するために、シャッタ機構及びそれを駆動する駆動回路を用いてもよい。また、その場合、マスクパターン１５−１ＸのピンホールＰを開閉するシャッタ機構と、マスクパターン１５−１ＹのピンホールＰを開閉するシャッタ機構とを共通化してもよい。
また、本測定方法では、補正データＴｒiの取得時の装置環境と、測定データＴiの取得時の装置環境とはなるべく同じに保たれた方が、上述した補正の精度が高まるので望ましい。さらには、測定データＴ1，Ｔ2，Ｔ3，Ｔ4，Ｔ5，補正データＴｒ1，Ｔｒ2，Ｔｒ3，Ｔｒ4，Ｔｒ5の取得時の装置環境もなるべく同じに保たれた方が、上述した位相データθの算出精度が高まるので望ましい。
【００５９】
特に、測定光束の光量は、光源の温度変化の影響を受けやすいので、例えば、次のような工夫を測定装置に施すとよい。
すなわち、図１中に※※で示す位置（ピンホールミラー１２へ入射する光束の光路の周辺部）に、フォトダイオードなどからなる光量検出器を設け、測定光束の光量の変動をモニタする。その変動に応じて、撮像素子１７の出力（画像データ）を補正する。このような補正によれば、測定データＴ1，Ｔ2，Ｔ3，Ｔ4，Ｔ5，補正データＴｒ1，Ｔｒ2，Ｔｒ3，Ｔｒ4，Ｔｒ5の取得時に測定光束の光量が変動したとしても、位相データθを高精度に取得することができる。また、その光量の変動をより高精度に検出するために、図６に示すように、光束Ｌの周辺の複数箇所（例えば４箇所）のそれぞれに光量検出器ＰＤを設置してもよい。なお、図６は、光束Ｌを光軸方向から見た断面図であり、実線で示すのは、ピンホールミラー１２によって制限され後に測定光束となって被検光学系ＰＬに入射する部分であり、点線で示すのは、ピンホールミラー１２によって制限される前の光束である。
【００６０】
［第２実施形態］
図７、図８、図９に基づき本発明の第２実施形態を説明する。
本実施形態は、波面収差測定方法の実施形態である。ここでは、第１実施形態との相違点のみ説明する。本測定方法では、回折格子１３の固有誤差の影響を排除することを試みる。
【００６１】
そのために、本測定方法で用いられるマスク１５には、図７（ａ）に示すように、後述する補正用の位相データ取得用のマスクパターン１５−２Ｘ，１５−２Ｙが加えて形成される。マスクパターン１５−２Ｘ，１５−２Ｙのそれぞれは、透過窓Ｈを１対ずつ有している。
マスクパターン１５−２Ｘは、波面分割方向がＸ方向であるときに用いられ、マスクパターン１５−２Ｙは、波面分割方向がＹ方向であるときに用いられる。
【００６２】
波面分割方向がＸ方向であるときにマスクパターン１５−２Ｘが測定光束の光路にセットされると、図７（ｂ）に示すように、＋１次回折光束及び０次回折光束のみを選択的に透過させることができる。
同様に、波面分割方向がＹ方向であるときにマスクパターン１５−２Ｙが測定光束の光路にセットされると、＋１次回折光束及び０次回折光束のみを選択的に透過させることができる。
【００６３】
次に、本測定方法の手順を説明する。波面分割方向をＸ方向とした波面収差測定と、波面分割方向をＹ方向とした波面収差測定とでは、測定光束の光路にセットされるマスクパターンの種類が異なるだけなので、ここでは、波面分割方向をＸ方向にした波面収差測定のみ説明する。
図８は、本測定方法の手順を示すフローチャートである。
【００６４】
図８のステップＳ１では、図３に示した第１実施形態と同様にして位相データθを取得する。すなわち、図８のステップＳ１には、以下の各ステップが含まれる。
・マスクパターン１５−１ＸをセットしたＰＤＩ測定によりπ／２ずつ位相のずれた測定データＴ1，Ｔ2，Ｔ3，Ｔ4，Ｔ5を取得するステップ（図３ステップＳ１１，・・・，Ｓ１５参照）。
【００６５】
・マスクパターン１５−０Ｘによりπ／２ずつ位相のずれた補正データＴｒ1，Ｔｒ2，Ｔｒ3，Ｔｒ4，Ｔｒ5を取得するステップ（図３ステップＳ２１，・・・，Ｓ２５参照）。
・測定データＴ1，Ｔ2，Ｔ3，Ｔ4，Ｔ5から補正データＴｒ1，Ｔｒ2，Ｔｒ3，Ｔｒ4，Ｔｒ5を個別に減算してデータＩ1，Ｉ2，Ｉ3，Ｉ4，Ｉ5を取得するステップ（図３ステップＳ３１，・・・，Ｓ３５参照）。
【００６６】
・データＩ1，Ｉ2，Ｉ3，Ｉ4，Ｉ5を式（１）に代入して位相データθを取得するステップ（図３ステップＳ３６参照）。
図８のステップＳ２では、マスクパターン１５−１Ｘに代えてマスクパターン１５−２Ｘを用いて、ステップＳ１と同様の処理をする。すなわち、図８のステップＳ２には、以下の各ステップが含まれる。
【００６７】
・マスクパターン１５−２Ｘによりπ／２ずつ位相のずれた測定データＴ1’，Ｔ2’，Ｔ3’，Ｔ4’，Ｔ5’を取得するステップ（図８ステップＳ１１’，・・・，Ｓ１５’）。
・マスクパターン１５−０Ｘによりπ／２ずつ位相のずれた補正データＴｒ1，Ｔｒ2，Ｔｒ3，Ｔｒ4，Ｔｒ5を取得するステップ（図８ステップＳ２１，・・・，Ｓ２５）。なお、これらの補正データＴｒ1，Ｔｒ2，Ｔｒ3，Ｔｒ4，Ｔｒ5は、ステップＳ１にて取得したものと同じなので、新たに取得せずに同じデータを用いてもよい。
【００６８】
・測定データＴ1’，Ｔ2’，Ｔ3’，Ｔ4’，Ｔ5’から補正データＴｒ1，Ｔｒ2，Ｔｒ3，Ｔｒ4，Ｔｒ5を個別に減算してデータＩ1’，Ｉ2’，Ｉ3’，Ｉ4’，Ｉ5’を取得するステップ（図８ステップＳ３１’，・・・，Ｓ３５’）。
・データＩ1’，Ｉ2’，Ｉ3’，Ｉ4’，Ｉ5’を式（１）と同様の５バケット法の式に代入して位相データθを取得するステップ（図８ステップＳ３６’）。この位相データθを、補正用位相データθ’とおく。
【００６９】
図８のステップＳ３７では、ステップＳ１で取得した位相データθから、ステップＳ２で取得した補正用位相データθ’を減算する（式（５））。
＜θ＞＝θ−θ’  ・・・（５）
本測定方法では、減算後の位相データ＜θ＞を、被検光学系ＰＬの波面収差の情報とみなす。
【００７０】
次に、本測定方法の効果を説明する。
図９（ａ）は、ステップＳ１の測定データＴ1（ＰＤＩ測定による）の取得時におけるマスクパターン１５−１Ｘの近傍の様子を概念的に示したものである。マスク１５の入射側に示した山型の点線は、０次回折光束の集光点の広がり（強度分布）を表している。
図９（ａ）に示すように、測定データＴ1の取得時には、＋１次回折光束に対する開口は透過窓Ｈであり、０次回折光束に対する開口はピンホールＰであった。
【００７１】
このときにマスクパターン１５−１Ｘを透過して干渉縞に寄与したのは、以下の３光束とみなせる。
・Ａe0＝ａe・ｅｘｐ［−ｉｋｅ0］：０次回折光束からなる理想球面波である。
・Ａ1＝ａ1・ｅｘｐ［−ｉｋ（Ｗ1＋Ｇ1）］：被検光学系ＰＬの波面収差の情報を含んだ＋１次回折光束である。
【００７２】
・Ａg0＝ａg・ｅｘｐ［−ｉｋｇ0］：０次回折光束からなる透過窓Ｈへの漏れ光束である。
なお、マスクパターン１５−１Ｘでは＋１次回折光束からなる漏れ光束も発生しているが、０次回折光束と比較すると＋１次回折光束は光量が少ないので、無視した。
また、本測定では、スクパターン１５−１Ｘの非開口部から浸み出した０次回折光束からなる漏れ光束を無視した。
【００７３】
したがって、測定データＴ1は、以上の３光束の干渉強度で表され、次式（６）のとおりになる。
Ｔ1＝（Ａ1＋Ａg0＋Ａe0）（Ａ1*＋Ａg0*＋Ａe0*）
＝ａ12＋ａg2＋ａe2＋２ａ1ａgｃｏｓ（ｋＷ1＋ｋＧ1−ｋｇ0）
＋２ａ1ａeｃｏｓ（ｋＷ1＋ｋＧ1−ｋｅ0）
＋２ａeａgｃｏｓ（ｋｇ0−ｋｅ0）  ・・・（６）
図９（ｂ）は、ステップＳ１の補正データＴｒ1の取得時におけるマスクパターン１５−０Ｘの近傍の様子を概念的に示したものである。
【００７４】
図９（ｂ）に示すように、補正データＴｒ1の取得時には、＋１次回折光束に対する開口は透過窓Ｈであり、０次回折光束に対する開口は閉状態であった。
このときにマスクパターン１５−０Ｘを透過して干渉縞に寄与したのは、以下の２光束とみなせる。
・Ａ1＝ａ1・ｅｘｐ［−ｉｋ（Ｗ1＋Ｇ1）］：被検光学系ＰＬの波面収差の情報を含んだ＋１次回折光束である。
【００７５】
・Ａg0＝ａg・ｅｘｐ［−ｉｋｇ0］：０次回折光束からなる透過窓Ｈへの漏れ光束である。
なお、マスクパターン１５−０Ｘでは＋１次回折光束からなる漏れ光束も発生しているが、０次回折光束と比較すると＋１次回折光束は光量が少ないので、無視した。
また、本測定では、スクパターン１５−０Ｘの非開口部から浸み出した０次回折光束からなる漏れ光束を無視した。
【００７６】
したがって、補正データＴｒ1は、以上の２光束の干渉強度で表され、次式（７）のとおになる。
Ｔｒ1＝（Ａ1＋Ａg0）（Ａ1*＋Ａg0*）
＝ａ12＋ａg2＋２ａ1ａgｃｏｓ（ｋＷ1＋ｋＧ1−ｋｇ0）  ・・・（７）
そして、ステップＳ１で測定データＴ1から補正データＴｒ1を減算して得られた補正後のデータＩ1は、式（６），（７）より、式（８）のとおり表される。
【００７７】
Ｉ1＝ａe2＋２ａ1ａeｃｏｓ（ｋＷ1＋ｋＧ1−ｋｅ0）
＋２ａgａeｃｏｓ（ｋｇ0−ｋｅ0）  ・・・（８）
ここで、式（８）の右辺の第３項は、漏れ光束の波面ｇ0と理想球面ｅ0との位相差に関係するが、その位相差は０次回折光束の波面同士の位相差なので、位相シフトによって何ら変化しない。
【００７８】
したがって、位相シフトにより取得した５つのデータＩ1，Ｉ2，Ｉ3，Ｉ4，Ｉ5の間では、第３項は共通成分となる。
よって、ステップＳ１で取得された位相データθは、第３項の影響を受けることなく、第２項の位相（Ｗ1＋Ｇ1−ｅ0）のみを表すことになる（式（９））。
θ＝Ｗ1＋Ｇ1−ｅ0  ・・・（９）
図９（ａ’）は、ステップＳ２の測定データＴ1’の取得時におけるマスクパターン１５−２Ｘの近傍の様子を概念的に示したものである。マスク１５の入射側に示した山型の点線は、０次回折光束の集光点の広がり（強度分布）を表している。
【００７９】
図９（ａ’）に示すように、測定データＴ1’の取得時には、＋１次回折光束に対する開口は透過窓Ｈであり、０次回折光束に対する開口も透過窓Ｈであった。
このときにマスクパターン１５−２Ｘを透過して干渉縞に寄与したのは、以下の３光束とみなせる。
・Ａ0＝ａ0・ｅｘｐ［−ｉｋＷ0］：被検光学系ＰＬの波面収差の情報を含んだ０次回折光束である。「ａ0」はその振幅であり、「Ｗ0」はその波面（位相）である。「Ｗ0」は被検光学系ＰＬの波面収差成分である。
【００８０】
・Ａ1＝ａ1・ｅｘｐ［−ｉｋ（Ｗ1＋Ｇ1）］：被検光学系ＰＬの波面収差の情報を含んだ＋１次回折光束である。
・Ａg0＝ａg・ｅｘｐ［−ｉｋｇ0］：０次回折光束からなる透過窓Ｈへの漏れ光束（＋１次回折光束用の透過窓Ｈへの漏れ光束）である。
なお、マスクパターン１５−２Ｘでは＋１次回折光束からなる漏れ光束も発生しているが、０次回折光束と比較すると＋１次回折光束は光量が少ないので、無視した。
【００８１】
また、本測定では、スクパターン１５−２Ｘの非開口部から浸み出した０次回折光束からなる漏れ光束を無視した。
したがって、測定データＴ1’は、以上の３光束の干渉強度で表され、次式（１０）のとおりになる。
Ｔ1’＝（Ａ1＋Ａ0＋Ａg0）（Ａ1*＋Ａ0*＋Ａg0*）
＝ａ12＋ａ02＋ａg2＋２ａ1ａgｃｏｓ（ｋＷ1＋ｋＧ1−ｋｇ0）
＋２ａ1ａ0ｃｏｓ（ｋＷ1＋ｋＧ1−ｋＷ0）
＋２ａgａ0ｃｏｓ（ｋｇ0−ｋＷ0）  ・・・（１０）
また、ステップＳ２１で取得した補正データＴｒ1は、ステップＳ１で取得した補正データＴｒ1と同様、式（７）であらわされる。
【００８２】
そして、ステップＳ３１’で測定データＴ1’から補正データＴｒ1を減算して得られた補正後のデータＩ1’は、式（７），（１０）より、式（１１）のとおり表される。
Ｉ1’＝ａ02＋２ａ1ａ0ｃｏｓ（ｋＷ1＋ｋＧ1−ｋＷ0）
＋２ａgａ0ｃｏｓ（ｋｇ0−ｋＷ0）  ・・・（１１）
ここで、式（１１）の右辺の第３項は、漏れ光束の波面ｇ0と被検光学系ＰＬの波面収差成分Ｗ0との位相差に関係するが、その位相差は０次回折光束の波面同士の位相差なので、位相シフトによって何ら変化しない。
【００８３】
したがって、位相シフトにより取得した５つのデータＩ1’，Ｉ2’，Ｉ3’，Ｉ4’，Ｉ5’の間では、第３項は共通成分となる。
よって、ステップＳ３６’で取得された補正用位相データθ’は、第３項の影響を受けることなく、第２項の位相（Ｗ1＋Ｇ1−Ｗ0）のみを表すことになる（式（１２））。
θ’＝Ｗ1＋Ｇ1−Ｗ0  ・・・（１２）
したがって、ステップＳ３７で求めた補正後の位相データ＜θ＞は、式（５），式（９），（１２）により、式（１３）で表される。
【００８４】
＜θ＞＝θ−θ’
＝（Ｗ1＋Ｇ1−ｅ0）−（Ｗ1＋Ｇ1−Ｗ0）
＝Ｗ0−ｅ0  ・・・（１３）
したがって、本測定方法によれば、漏れ光束の波面ｇ0及び回折格子１３の固有誤差成分Ｇ1の影響を何ら受けることなく、理想球面ｅ0を基準とした被検光学系ＰＬの波面収差成分Ｗ0を求めることができる。
【００８５】
なお、本測定方法は、波面分割方向をＸ方向とした波面収差測定方法であるが、マスクパターン１５−１Ｙ，１５−０Ｙ，１５−２Ｙを使用すれば、波面分割方向をＹ方向とした波面収差測定をすることもできる。
また、図７のマスク１５には、波面分割方向をＸ方向とした測定で用いられるマスクパターン１５−０Ｘ，１５−１Ｘ，１５−２Ｘと、波面分割方向をＹ方向とした測定で用いられるマスクパターン１５−０Ｙ，１５−１Ｙ，１５−２Ｙとの双方が形成されているが、一方の測定しか行わない場合には、一方のマスクパターンを省略してもよいことは言うまでもない。なお、一方のマスクパターンを省略したとしても、マスク１５の配置方向を９０°回転すれば、双方の測定を行うことが可能である。
【００８６】
［第３実施形態］
図１０、図１１、図１２に基づき本発明の第３実施形態を説明する。
本実施形態は、波面収差測定方法の実施形態である。ここでは、第２実施形態との相違点のみ説明する。本測定方法が基礎とするのは、被検光学系の波面収差の情報を持った光束同士を干渉させる手法（ＬＳＩ測定という。ＬＳＩとは、lateral sharing Interferometryの略である。）である。
【００８７】
ＬＳＩ測定のために、本測定方法で用いられるマスク１５には、図１０（ａ）に示すように、ＬＳＩ測定用のマスクパターン１５−３Ｘ，１５−３Ｙが形成される。マスクパターン１５−３Ｘ，１５−３Ｙのそれぞれは、透過窓Ｈを１対ずつ有している。１対の透過窓Ｈの間隔は、マスクパターン１５−２Ｘ，１５−２Ｙのそれよりも広く設定されている。
【００８８】
波面分割方向がＸ方向であるときにマスクパターン１５−３Ｘが測定光束の光路にセットされると、図１０（ｂ）に示すように、＋１次回折光束及び−１次回折光束のみを選択的に透過させることができる。
同様に、波面分割方向がＹ方向であるときにマスクパターン１５−３Ｙが測定光束の光路にセットされると、＋１次回折光束及び−１次回折光束のみを選択的に透過させることができる。
【００８９】
その他のマスクパターン１５−０Ｘ，１５−１Ｘ，１５−２Ｘ，１５−０Ｙ，１５−１Ｙ，１５−２Ｙは、本測定方法では、測定装置の校正のためだけに用いられる。
次に、本測定方法の手順を説明する。波面分割方向をＸ方向とした波面収差測定と、波面分割方向をＹとした波面収差測定とでは、測定光束の光路にセットされるマスクパターンの種類が異なるだけなので、ここでは、波面分割方向をＸ方向にした波面収差測定のみ説明する。
【００９０】
図１１は、本測定方法の校正手順を示すフローチャートである。
図１１のステップＳ３では、第２実施形態と同様にして位相データ＜θ＞を取得する（図８参照）。なお、第２実施形態では、５バケット法が採用されたが、ステップＳ３では、９バケット法を適用してもよい。９バケット法において取得したπ／２ずつ位相のずれた９つのデータを順にＩ1，Ｉ2，・・・，Ｉ9とおくと、位相データθを算出するための９バケット法の式は、次式（１４）で表される。
【００９１】
θ＝ｔａｎ-1［｛２（Ｉ2＋Ｉ6）−２（Ｉ4＋Ｉ8）｝／｛２（Ｉ3＋Ｉ7）−（Ｉ1＋Ｉ9）−２Ｉ5｝］  ・・・（１４）
図１１のステップＳ４２では、この位相データ＜θ＞を式（１５）に代入して、ＬＳＩ測定に適した位相データΦｒに変換する。なお、「ＬＳＩ測定に適した位相データ」とは、±１次回折光束同士の差分波面の位相データ、つまり「シア波面」のデータを指す。
【００９２】
Φｒ＝＜θ＞0->1−＜θ＞1->0  ・・・（１５）
この式（１５）において＜θ＞0->1は、位相データ＜θ＞の全体を、撮像素子１７の撮像面上の０次回折光束から＋１次回折光束へのずれの分だけＸ方向にシフト（横ずらし）させたものである。また、＜θ＞1->0は、位相データ＜θ＞の全体を、撮像面上の０次回折光束から−１次回折光束へのずれの分だけＸ方向にシフト（横ずらし）させたものである。このシフト量は、ＬＳＩ測定におけるシア量の半分に相当し、測定装置の設計データ又は実測データから予め求められる。
【００９３】
図１１のステップＳ４１では、マスクパターン１５−３ＸをセットしたＬＳＩ測定により画像データを取得し、その画像データから位相データΦを取得する。このステップＳ４１においても、５バケット法や９バケット法などの公知の位相シフト干渉法を適用するとよい。
図１１のステップＳ４３では、ステップＳ４１で取得した位相データΦから、ステップＳ４２で取得した位相データΦｒを式（１６）のとおり減算し、校正データΦｃを取得する。
【００９４】
Φｃ＝Φ−Φｒ  ・・・（１６）
この校正データΦｃは、本測定装置に固有の校正データとして記録される。校正データΦｃは、上述した被検光学系ＰＬの測定だけでなく、他の任意の被検光学系ＰＬの各測定でも共通して使用可能な校正データである。
図１２は、この校正データΦｃを利用した任意の被検光学系ＰＬの測定手順を示すフローチャートである。
【００９５】
図１２のステップＳ５１では、マスクパターン１５−３Ｘをセットし、その状態でＬＳＩ測定により画像データを取得し、その画像データから位相データΦを取得する。このステップＳ５１においても、５バケット法や９バケット法などの公知の位相シフト干渉法を適用するとよい。
図１２のステップＳ５２では、ステップＳ５１のＬＳＩ測定で取得した位相データΦから、予め記録された校正データΦｃを減算することにより、その位相データΦを補正する（式（１７））。
【００９６】
＜Φ＞＝Φ−Φｃ  ・・・（１７）
本測定方法では、補正後の位相データ＜Φ＞を、前記任意の被検光学系ＰＬの波面収差の情報とみなす。
次に、本測定方法の効果を説明する。
図１１のステップＳ４１では、図１０（ｂ）に示すようなマスクパターン１５−３Ｘがセットされたので、そこで取得した位相データΦ（ＬＳＩ測定による）は、式（１８）のとおり表される。
【００９７】
Φ＝（Ｗ1＋Ｇ1）−（Ｗ-1＋Ｇ-1）  ・・・（１８）
この式（１８）中の各文字の意味は、以下のとおりである。
Ｗ1：＋１次回折光束の波面に含まれる被検光学系ＰＬの波面収差成分である。
Ｇ1：＋１次回折光束の波面に含まれる回折格子１３の固有誤差成分である。
Ｗ-1：−１次回折光束の波面に含まれる被検光学系ＰＬの波面収差成分である。
【００９８】
Ｇ-1：−１次回折光束の波面に含まれる回折格子１３の固有誤差成分である。
なお、マスクパターン１５−３Ｘにおいては１対の開口Ｈの間隔が十分に広いので、漏れ光束を無視した。
図１１のステップＳ３で取得した位相データ＜θ＞は、第２実施形態で述べたとおり、式(１３）で表される。
【００９９】
よって、図１１のステップＳ４２で取得した位相データΦｒは、式（１３），式（１５）によって、式（１９）のとおり表される。
Φｒ＝＜θ＞0->1−＜θ＞1->0
＝（Ｗ0−ｅ0）0->1−（Ｗ0−ｅ0）1->0
＝（Ｗ1−ｅ1）−（Ｗ-1−ｅ-1）  ・・・（１９）
この式（１９）中の各文字の意味は、以下のとおりである。
【０１００】
ｅ1：＋１次回折光束からなる理想球面波の波面（理想球面）である。
ｅ-1：−１次回折光束からなる理想球面波の波面（理想球面）である。
したがって、図１１のステップＳ４３で取得した校正データΦｃは、式（１８），式（１９）によって式（２０）のとおり表される。
Φｃ＝Φ−Φｒ
＝（Ｗ1＋Ｇ1）−（Ｗ-1＋Ｇ-1）−｛（Ｗ1−ｅ1）−（Ｗ-1−ｅ-1）｝
＝（Ｇ1−Ｇ-1）＋（ｅ1−ｅ-1）  ・・・（２０）
すなわち、校正データΦｃは、漏れ光束の影響を何ら受けることなく、回折格子１３の固有誤差を正確に表す。
【０１０１】
図１２のステップＳ５１で任意の被検光学系ＰＬについて取得した位相データΦは、式（１８）に示したとおり、任意の被検光学系ＰＬの波面収差の情報だけでなく、回折格子１３の固有誤差の情報をも含んでいる。
しかし、図１２のステップＳ５２においてその位相データΦから校正データΦｃを減算て得られた位相データ＜Φ＞は、式（１７），式（１８），式（２０）によって、式（２１）のとおり表される。
【０１０２】
＜Φ＞＝Φ−Φｃ
＝（Ｗ1＋Ｇ1）−（Ｗ-1＋Ｇ-1）−｛（Ｇ1−Ｇ-1）＋（ｅ1−ｅ-1）｝
＝（Ｗ1−Ｗ-1）−（ｅ1−ｅ-1）  ・・・（２１）
すなわち、位相データ＜Φ＞は、回折格子１３の固有誤差の影響を受けることなく、理想球面のシア波面（ｅ1−ｅ-1）を基準とした被検光学系ＰＬの波面収差成分のシア波面（Ｗ1−Ｗ-1）を正確に表す。因みに、理想球面のシア波面（ｅ1−ｅ-1）は、測定装置の設計データ又は実測データから簡単に求めることができるので、この位相データ＜Φ＞に基づけば、被検光学系ＰＬの波面収差成分のシア波面（Ｗ1−Ｗ-1）を簡単に取得することができる。
【０１０３】
なお、本測定方法は、波面分割方向をＸ方向とした波面収差測定方法であるが、マスクパターン１５−１Ｙ，１５−０Ｙ，１５−２Ｙ，１５−３Ｙを使用すれば、波面分割方向をＹ方向とした波面収差測定をすることもできる。
また、波面分割方向をＸ方向とした波面収差測定と、波面分割方向をＹ方向とした波面収差測定とでは、双方の測定で校正データΦｃを個別に取得し、それらを双方の測定の補正で個別に使用することが望ましいが、一方の測定でのみ校正データΦｃを取得し、それを双方の測定の補正に共用してもよい。その場合も、前述した２つの回折格子（波面分割方向をＸ方向にするための回折格子と波面分割方向をＹ方向にするための回折格子）が共通の格子ステージ１４に支持されている限りは、双方の測定における回折格子の姿勢誤差が共通になるので、少なくとも回折格子の姿勢誤差の影響を排除することはできる。
【０１０４】
そして、波面分割方向Ｘ方向とした波面収差測定で取得したシア波面（Ｗ1−Ｗ-1）Xと、波面分割方向をＹ方向とした波面収差測定で取得したシア波面（Ｗ1−Ｗ-1）Yとの双方に基づけば、被検光学系ＰＬの波面収差を復元することができる。
なお、図１０のマスク１５には、波面分割方向をＸ方向とした測定（本実施形態では、図１１の校正と図１２の測定）で用いられるマスクパターン１５−０Ｘ，１５−１Ｘ，１５−２Ｘ，１５−３Ｘと、波面分割方向をＹ方向とした測定（本実施形態では、図１１の校正と図１２の測定）で用いられるマスクパターン１５−０Ｙ，１５−１Ｙ，１５−２Ｙ，１５−３Ｙとの双方が形成されているが、一方のマスクパターンを省略したとしても、マスク１５の配置方向を９０°回転すれば、双方の測定を行うことが可能である。
【０１０５】
[その他]
なお、上述した各実施形態では、ＰＤＩ測定のときに理想球面波を生成するピンホールＰを利用したが、そのピンホールＰに代えて、ピンホールＰの径と同等の幅を持ったスリットを利用してもよい。ピンホールＰが理想球面波を生成するのに対し、スリットは、所定方向に亘って理想球面となった光束を生成する。
【０１０６】
例えば、第１実施形態のＰＤＩ測定においてスリットを利用する場合、図２に代えて図１３に示すようなマスク１５が用いられる。図１３において「Ｓ」で示すのが、スリットである。
但し、スリットＳを利用した場合に取得される位相データは、被検光学系Ｐの特定方向の波面収差しか表さない。よって、その場合に被検光学系ＰＬの全体の波面収差を取得するためには、波面分割方向をＸ方向とした波面収差測定と、波面分割方向をＹ方向とした波面収差測定との双方が必要になる。
【０１０７】
また、上述した各実施形態の測定に必要な手順の一部又は全部は、上述した波面収差測定装置（図１）のコンピュータ３０によって自動化されてもよい。その場合、手順の一部又は全部を実施するのに必要なプログラムが、コンピュータ３０に予めインストールされる。
［第４実施形態］
図１４に基づき本発明の第４実施形態を説明する。
【０１０８】
本実施形態は、ＥＵＶＬ用の投影露光装置の実施形態である。
図１４は、本投影露光装置の構成図である。
本投影露光装置には、上述した測定装置（図１）と同じ機能が搭載されている。
本投影露光装置には、投影光学系ＰＬ、照明光学系２１、反射型のレチクルＲ、レチクルステージ２２、レチクルステージ２２の駆動回路２２ｃ、ピンホールミラー１２、透過型の回折格子１３、格子ステージ１４、格子ステージ１４の駆動回路１４ｃ、ウエハＷ、ウエハステージ２６、ウエハステージ２６の駆動回路２６ｃ、撮像素子１７、制御部２９、マスク１５などが配置される。制御部２９は、コンピュータ４０に接続される。
【０１０９】
投影光学系ＰＬは、ＥＵＶＬ用の投影光学系であり、照明光学系２１の光源には、ＥＵＶ（極端紫外光）を射出する光源、例えば、シンクロトロン放射光源、レーザプラズマ光源、放電プラズマ光源などが用いられる。投影光学系ＰＬは、このようなＥＵＶ光を十分な反射率で反射する特性を持った複数の反射面からなる反射型投影光学系である。
照明光学系２１は、レチクルＲのパターンでウエハＷを露光する投影露光と、投影光学系ＰＬの波面収差測定とに兼用される。
【０１１０】
ピンホールミラー１２は、波面収差測定用のピンホールミラーであり、波面収差測定時にのみ、レチクルＲに代わり投影光学系ＰＬの物体面に挿入される。
なお、図１４では、レチクルＲとピンホールミラー１２とが共にレチクルステージ２２によって支持された様子を示した。レチクルステージ２２の移動により、レチクルＲとピンホールミラー１２とが入れ替わる。
【０１１１】
回折格子１３は、波面収差測定用の回折格子であり、波面収差測定時にのみ、投影光学系ＰＬの像側に配置される。
マスク１５は、上述した何れかの実施形態のマスクであり、波面収差測定時にのみ、ウエハＷに代わり投影光学系ＰＬの像面に挿入される。
なお、図１４では、ウエハＷとマスク１５とが共にウエハステージ２６によって支持された様子を示した。ウエハステージ２６の移動により、ウエハＷとマスク１５とが入れ替わる。
【０１１２】
また、撮像素子１７は、マスク１５が挿入されたときに、そのマスク１５の後側に形成される干渉縞を受光できる位置に配置される。
このような本投影露光装置は、オペレータがコンピュータ４０を介して制御部２９に対し適切な指示を与えるだけで、上述した何れかの実施形態と同様の測定方法で、投影光学系ＰＬの波面収差を高精度に自己測定することができる。
【０１１３】
なお、その測定に必要な手順の一部又は全部は、コンピュータ４０によって自動化されてもよい。その場合、手順の一部又は全部を実施するのに必要なプログラムが、コンピュータ４０に予めインストールされる。
また、本投影露光装置には、ピンホールミラー１２が設けられたレチクルＲ（つまり、ピンホールミラー１２とレチクルＲとを一体化したもの）を用いてもよい。このようなレチクルＲは、例えば、レチクルＲの表面に金属膜を蒸着し、その金属膜をエッチングしてピンホールパターンを形成することにより形成される。
【０１１４】
また、本投影露光装置には反射型のレチクルＲとピンホールミラー１２とが用いられたが、それらに代えて、透過型のレチクルＲと透過型のピンホールとが用いられてもよい。また、本投影露光装置では、透過型の回折格子１３が用いられたが、反射型の回折格子が用いられてもよい。何れにせよ、本投影露光装置の各光学部材には、ＥＵＶ光を光量ロス少なく導光することのできる光学部材が使用される。
【０１１５】
また、本投影露光装置においてマスク１５を９０°回転させる場合には、その方式として円形ターレット方式、スライド型ターレット方式、軸回転方式などの各方式の何れかを採用し、マスク１５の回転を容易にすることもできる。
［第５実施形態］
図１５に基づき本発明の第５実施形態を説明する。
【０１１６】
本実施形態は、ＥＵＶＬ用の投影光学系の製造方法の実施形態である。
図８は、投影光学系の製造方法の手順を示すフローチャートである。
投影光学系の光学設計をする（ステップＳ１０１）。ここで設計されるのは、例えば、図１に符号ＰＬで示すような構成の投影光学系である。このステップＳ１０１において、投影光学系内の各光学部材の各面形状が決定される。
【０１１７】
各光学部材が加工される（ステップＳ１０２）。
加工された各光学部材の面形状を測定しつつその面精度誤差が小さくなるまで加工が繰り返される（ステップＳ１０２，Ｓ１０３，Ｓ１０４）。
その後、全ての光学部材の面精度誤差が許容範囲内に収まると（ステップＳ１０４ＯＫ）光学部材を完成させ、それら光学部材によって投影光学系を組み立てる（ステップＳ１０５）。
【０１１８】
組み立て後、投影光学系の波面収差を前述した何れかの実施形態の測定方法で測定し（ステップＳ１０６）、その測定結果に応じて各光学部材の間隔調整や偏心調整などを行い（ステップＳ１０８）、波面収差が許容範囲内に収まった時点（ステップＳ１０７ＯＫ）で投影光学系が完成する（以上、製造方法の手順）。
このように、ステップＳ１０６において前述した何れかの実施形態の測定方法を適用すれば、投影光学系の波面収差を高精度に測定することができる。したがって、ステップＳ１０８における調整方法が従来どおりであったとしても、波面収差を高精度に測定できた分だけ、投影光学系を高性能化することができる。
【０１１９】
したがって、この投影光学系を投影露光装置に搭載すると、その投影露光装置は、レチクルＲのパターンをウエハＷに高精度に転写できる高性能な投影露光装置となる。その投影露光装置によれば、高性能なデバイスを製造することができる。或いは、従来と同等のデバイスを、従来よりも高スループットで製造することができる。
［その他］
なお、以上の各実施形態では、波面収差の測定対象（又は製造対象）がＥＵＶＬ用の投影光学系ＰＬであったが、他の光学系の波面収差測定（又は製造）にも本発明は適用可能である。但し、ＥＵＶＬ用の投影光学系ＰＬは、それに要求される性能が特に高いので、本発明が特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】波面収差測定装置の構成図である。
【図２】第１実施形態のマスク１５を説明する図である。
【図３】第１実施形態の測定方法の手順を示すフローチャートである。
【図４】（ａ）は、マスクパターン１５−１Ｘの近傍の様子の概念図、（ｂ）は、マスクパターン１５−０Ｘの近傍の様子の概念図である。
【図５】ピンホールＰを開閉する他の方法を示す図である。
【図６】光量検出器の配置方法の例を示す図である。
【図７】第２実施形態のマスク１５を説明する図である。
【図８】第２実施形態の測定方法の手順を示すフローチャートである。
【図９】（ａ）は、マスクパターン１５−１Ｘの近傍の様子の概念図、（ｂ）は、マスクパターン１５−０Ｘの近傍の様子の概念図、（ａ’）は、マスクパターン１５−２Ｘの近傍の様子の概念図である。
【図１０】第３実施形態のマスク１５を説明する図である。
【図１１】第３実施形態の測定方法の校正手順を示すフローチャートである。
【図１２】第３実施形態の測定方法の任意の被検光学系ＰＬの測定手順を示すフローチャートである。
【図１３】ＰＤＩ測定においてスリットを利用する場合のマスク１５を示す図である。
【図１４】第４実施形態の投影露光装置の構成図である。
【図１５】第５実施形態の投影光学系の製造方法の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２１】
１１，２１  照明光学系
１２  ピンホールミラー
１３  回折格子
１５  マスク
１４  格子ステージ
１６  マスクステージ
１７  撮像素子
１４ｃ，１６ｃ，２６ｃ，２２ｃ  駆動回路
１９，２９  制御部
３０，４０  コンピュータ
２２  レチクルステージ
２６  ウエハステージ
Ｒ  レチクル
Ｗ  ウエハ
【図１】
2006186027.tif 000003
【図２】
2006186027.tif 000004
【図３】
2006186027.tif 000005
【図４】
2006186027.tif 000006
【図５】
2006186027.tif 000007
【図６】
2006186027.tif 000008
【図７】
2006186027.tif 000009
【図８】
2006186027.tif 000010
【図９】
2006186027.tif 000011
【図１０】
2006186027.tif 000012
【図１１】
2006186027.tif 000013
【図１２】
2006186027.tif 000014
【図１３】
2006186027.tif 000015
【図１４】
2006186027.tif 000016
【図１５】
2006186027.tif 000017