(57)【要約】【課題】曲率のある反射鏡や平面反射鏡に施した反射膜のＥＵＶ波長の光に対する位相特性を容易に、しかも高精度に測定することができる位相測定装置を得ること。【解決手段】ＥＵＶ光と２４８ｎｍの波長の光を含む光束を披検面に所定の角度範囲を持って入射させる照明光学系と、前記被検面からの反射光によりＥＵＶ光の干渉縞と２４８ｎｍの波長の光の干渉縞とを検出手段上に形成する検出光学系とを有し、前記検出手段により検出された前記干渉縞を測定することによって、前記被検面がＥＵＶ光に与える位相の、ＥＵＶ光の前記被検面への入射角への依存性を測定する位相測定装置。【選択図】　　　図１
2004045043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１波長の光と第２波長の光を含む光束を披検面に所定の角度範囲を持って入射させる照明光学系と、前記被検面からの反射光により前記第１波長の光の干渉縞と前記第２波長の光の干渉縞とを検出手段上に形成する検出光学系とを有し、前記検出手段により検出された前記干渉縞を測定することによって、前記被検面が前記第１波長の光に与える位相の、前記第１波長の光の前記被検面への入射角への依存性を測定することを特徴とする位相測定装置。
【請求項２】
前記第１波長の光の前記被検面への入射角に対する、前記被検面が前記第１波長の光に与える位相変化と、前記第２波長の光の前記被検面への入射角に対する、前記第２波長の光の位相変化とから、前記被検面が前記第１波長の光に与える位相の、前記第１波長の光の前記被検面への入射角への依存性を測定することを特徴とする請求項１記載の位相測定装置。
【請求項３】
前記被検面からの反射光を横ずらしすることによって、前記第１波長の光の干渉縞及び前記第２波長の光の干渉縞を形成しており、前記横ずらしに起因する位相の変化量を前記第２波長の光の干渉縞から求め、前記第１波長の光の干渉縞と前記横ずらしに起因する位相の変化量から、前記被検面が前記第１波長の光に与える位相の、前記第１波長の光の前記被検面への入射角への依存性を測定することを特徴とする請求項１又は２記載の位相測定装置。
【請求項４】
前記第１波長が前記第２波長よりも短いことを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載の位相測定装置。
【請求項５】
前記第２波長が前記第１波長の１０倍より長いことを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載の位相測定装置。
【請求項６】
前記第１波長は、１０ｎｍ以上１５ｎｍ以下の波長であることを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項記載の位相測定装置。
【請求項７】
前記第１波長は、１３ｎｍ以上１４ｎｍ以下の波長であることを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項記載の位相測定装置。
【請求項８】
前記第２波長は、１５０ｎｍ以上の波長であることを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項記載の位相測定装置。
【請求項９】
前記被検面は、ＭｏとＳｉを用いて形成された反射用多層膜を有することを特徴とする請求項１乃至８いずれか１項記載の位相測定装置。
【請求項１０】
前記被検面からの反射光を複数の光束に分岐する分岐光学素子を有し、前記複数の光束のうち少なくとも２つの光束を干渉させることにより、前記第１波長の光の干渉縞と前記第２波長の光の干渉縞とを検出手段上に形成することを特徴とする請求項１乃至９いずれか１項記載の位相測定装置。
【請求項１１】
前記分岐光学素子が、分岐回折格子であることを特徴とする請求項１０記載の位相測定装置。
【請求項１２】
前記検出光学系が、前記分岐光学素子により分岐された複数の光束のうち２つの光束を選択的に透過する遮光部材を有することを特徴とする請求項１０又は１１記載の位相測定装置。
【請求項１３】
前記２つの光束のうち１つの光束が、前記遮光部材よりも前記検出手段側において、理想的な球面波となるように前記遮光部材を形成していることを特徴とする請求項１２記載の位相測定装置。
【請求項１４】
前記遮光部材が、前記分岐光学素子から出射した光のうち、前記第１波長の光を透過するための第１開口部と、前記第２波長の光を透過するための第２開口部とを有し、前記第１開口部と前記第２開口部とは大きさが異なり、前記第１開口部と前記第２開口部とは少なくとも一部が互いに重なっていることを特徴とする請求項１２又は１３項記載の位相測定装置。
【請求項１５】
前記第１開口部と前記第２開口部とは、互いの中心が略一致していることを特徴とする請求項１４記載の位相測定装置。
【請求項１６】
前記分岐光学素子が分岐回折格子であって、前記第１開口部と前記第２開口部とが重なっている領域を、前記分岐回折格子から出射した０次回折光が透過することを特徴とする請求項１４又は１５記載の位相測定装置。
【請求項１７】
前記第２波長の光が前記被検面に入射する第２入射角に対する、前記検出手段により検出した前記第２波長の光の干渉縞を光電変換して得られる、前記第２波長の光が前記被検面で反射することにより受ける位相の変化量の傾き成分を用いて、
前記第１波長の光が前記被検面に入射する第１入射角度に対する、前記検出手段により検出した前記第１波長の光の干渉縞を光電変換して得られる、前記第１波長の光が前記被検面で反射することにより受ける位相の変化量から、傾き成分を除去することを特徴とする請求項１乃至１６いずれか１項記載の位相測定装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１７いずれか１項に記載の位相測定装置により位相を測定した光学素子。
【請求項１９】
請求項１８記載の光学素子を有することを特徴とする露光装置。
【請求項２０】
請求項１９記載の露光装置を用いて被露光体を露光する工程と、該被露光体を現像する工程とを有することを特徴とするデバイスの製造方法。
【請求項２１】
被検面からの光を複数の光に分割し、該複数の光の波面を互いに横ずらしした状態で干渉させて干渉縞を形成し、該干渉縞から得られる位相分布に基づいて前記被検面からの光の波面の状態を測定する干渉計において、前記光は互いに波長が異なる第１，第２の光を含み、該第１，第２の光毎に前記干渉縞を形成し、前記第１，第２の光のうちの波長が長い第２の光による前記干渉縞から得られる位相分布から位相変化成分を求め、前記第１の光による前記干渉縞から得られる位相分布と該位相変化成分とを用いて、前記第１の光の前記波面の状態を測定することを特徴とする干渉計。
【請求項２２】
前記位相変化成分が前記横ずらしに起因することを特徴とする請求項２１記載の干渉計。
【請求項２３】
前記位相変化成分が前記被検面の表面形状に起因することを特徴とする請求項２１又は２２記載の干渉計。
【請求項２４】
前記第２の光の波長が前記第１の光の波長の１０倍より長いことを特徴とする請求項２１乃至２３いずれか１項記載の干渉計。
【請求項２５】
前記第１の光の波長は、１０ｎｍ以上１５ｎｍ以下の波長であることを特徴とする請求項２１乃至２４いずれか１項記載の干渉計。
【請求項２６】
前記第１波長は、１３ｎｍ以上１４ｎｍ以下の波長であることを特徴とする請求項２１乃至２５いずれか１項記載の干渉計。
【請求項２７】
前記第２波長は、１５０ｎｍ以上の波長であることを特徴とする請求項２１乃至２６いずれか１項記載の干渉計。
【請求項２８】
請求項２１乃至２７いずれか１項に記載の干渉計により波面の状態を測定した光学素子。
【請求項２９】
請求項２８記載の光学素子を有することを特徴とする露光装置。
【請求項３０】
請求項２９記載の露光装置を用いて被露光体を露光する工程と、該被露光体を現像する工程とを有することを特徴とするデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光学薄膜の位相測定装置に関し、例えばＩＣ、ＬＳＩ等の半導体デバイス、ＣＣＤ等の撮影デバイス、液晶パネル等の表示デバイス等のデバイス製造用のステップ・アンド・リピート方式やステップ・アンド・スキャン方式等の露光装置に用いる光学系の反射面や透過面につけられている光学薄膜の位相を計測する際に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
デバイスパターンの微細化に伴い、デバイスパターンをウエハ等の感光材料に投影露光するときの露光光の波長はますます短波長化されている。例えば露光波長として、波長約２４８ｎｍのＫｒＦ、波長約１９３ｎｍのＡｒＦ、波長約１５７ｎｍのＦ２レーザ、さらには波長１０〜１５ｎｍのＥＵＶの光まで用いるようになってきている。
【０００３】
デバイスパターンの微細化は半導体産業のダイナミックスを支えるもっとも大きなファクタで、２５６Ｍ　ＤＲＡＭを作成する際に線幅０．２５ミクロンのパターンの解像を要求した時代から、要求される解像可能な線幅が１８０ｎｍ、１３０ｎｍ、１００ｎｍと急速に微細化してきている。露光光としてｉ線（波長約３６５ｎｍ）を利用したリソグラフィでは波長以下の線幅の解像は使われてこなかった。
【０００４】
これに対して、ＫｒＦを光源として用いた露光装置においては、露光光の波長が約２４８ｎｍの波長であるにもかかわらず、１８０ｎｍさらには１５０ｎｍの線幅を対象としたリソグラフィに適用されている。レジストの改良、超解像技術等の成果を駆使して、波長以下の線幅の解像が実用化されつつある。種々の超解像技術を駆使すれば、ｌｉｎｅｓ　ａｎｄ　ｓｐａｃｅｓで１／２波長の線幅のパターン解像が実用の視野に入ってきている。
【０００５】
しかしながら、超解像技術にはパターンの製造上の制約が伴うことも多く、解像力向上の王道は何といっても露光光の波長を短くし、投影光学系のＮＡを向上させることである。上記事実が露光光の短波長化への大きなモーティベーションとなっており、波長１０〜１５ｎｍ（１３〜１４ｎｍ）の光を露光光として用いるＥＵＶリソグラフィを開発する所以となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ＥＵＶ光を露光光として用いる場合は、ＥＵＶ波長域で透明な（ＥＵＶ光を高い透過率で透過する）物質が現状では存在しない為、ＥＵＶ領域を対象とする光学系では使用できる材料に大きな制限が加わる。特に、従来用いていたような透過型（屈折型）の光学素子はもはや使用できず、ほぼ総ての光学系を反射系の構成としなければならない。このようなＥＵＶ光を用いた露光装置においては、ＥＵＶ光に対する光学材料の光学定数（屈折率）が１に近くなってしまう為、ミラー表面の反射率が低くなり、各ミラーでの吸収率が高くなってしまうという問題がある。つまり、所定の反射率を得る為に反射鏡（ミラー）につける反射増強用の膜の特性（反射率等）が大きな課題となっている。
【０００７】
ＫｒＦ、ＡｒＦ、Ｆ２等のレーザー光を用いた場合と異なり、ＥＵＶ領域の短波長の光を対象とした反射膜で特徴的なのは、反射率とともに膜の位相（位相分布）の管理が要求されることである。ＥＵＶ光が反射膜で反射する際、ＥＵＶ光の位相が変化する。ＥＵＶ光の反射膜への入射角が均一でない場合は、入射角によって反射膜の周期長にずれが生じるため、反射膜で反射されたＥＵＶ光の位相差はミラー面（反射膜）に入射した波面をひずませることになり、その結果収差（波面収差）を発生させる原因となる。
【０００８】
このため、反射面に膜をつけた時点で反射膜の位相特性（反射光の位相分布）を測定する必然性が生じてきた。特に、反射膜を施した各位置において反射膜に種々な角度でＥＵＶ光が入射したときの角度特性（入射角依存性）を測定することが望ましい。
【０００９】
また、反射結像系の収差を補正するためには、ミラー（反射面）の基板の曲率や非球面量など、基板の形状を高精度に製造する他に、反射増強用の多層膜の性能も精度良く管理する必要がある。このときの多層膜は１つのミラー面（反射面）の中でも反射する位置に応じて反射の際に光に与える位相が大きく異ならないように精度良く制御しなければならない。そのため、反射結像系を組み上げる前に、ミラーの形状を仕上げ、ミラー面上に多層膜を積層させたそれぞれの位置での反射位相が設計値と同じく製造されているかを検査する必要がある。
【００１０】
本発明は、反射鏡に施した膜の各位置における入射角に依存する膜の位相特性、すなわち被検面である反射鏡（反射面）がＥＵＶ波長領域（１０ｎｍ−１５ｎｍ、好ましくは１３ｎｍ−１５ｎｍ）の光に与える位相の、第１波長の光の被検面への入射角への依存性、を容易にしかも高精度に測定することができる位相測定装置の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の位相測定装置は、第１波長の光と第２波長の光を含む光束を披検面に所定の角度範囲を持って入射させる照明光学系と、前記被検面からの反射光により前記第１波長の光の干渉縞と前記第２波長の光の干渉縞とを検出手段上に形成する検出光学系とを有し、前記検出手段により検出された前記干渉縞を測定することによって、前記被検面が前記第１波長の光に与える位相の、前記第１波長の光の前記被検面への入射角への依存性を測定することを特徴としている。
【００１２】
ここで、前記第１波長の光の前記被検面への入射角に対する、前記被検面が前記第１波長の光に与える位相変化と、前記第２波長の光の前記被検面への入射角に対する、前記第２波長の光の位相変化とから、前記被検面が前記第１波長の光に与える位相の、前記第１波長の光の前記被検面への入射角への依存性を測定するようにしても良い。
【００１３】
また、前記被検面からの反射光を横ずらしすることによって、前記第１波長の光の干渉縞及び前記第２波長の光の干渉縞を形成しており、前記横ずらしに起因する位相の変化量を前記第２波長の光の干渉縞から求め、前記第１波長の光の干渉縞と前記横ずらしに起因する位相の変化量から、前記被検面が前記第１波長の光に与える位相の、前記第１波長の光の前記被検面への入射角への依存性を測定するようにしても良い。
【００１４】
ここで、前記第１波長が前記第２波長よりも短いことが好ましく、さらに、前記第２波長が前記第１波長の１０倍より長いと尚好ましい。より具体的には、前記第１波長は、１０ｎｍ以上１５ｎｍ以下の波長、さらに好ましくは、１３ｎｍ以上１４ｎｍ以下の波長であると良く、前記第２波長は、１５０ｎｍ以上の波長であると良い。
【００１５】
また、前記被検面は、ＭｏとＳｉを用いて形成された反射用多層膜を有すると良い。勿論、Ｂｅ−Ｓｉ、Ｒｈ−Ｓｉ膜でも構わない。Ｂｅ−Ｓｉ膜を用いる場合は波長が１０ｎｍ−１２ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００１６】
ここで、前記被検面からの反射光を複数の光束に分岐する分岐光学素子を有し、前記複数の光束のうち少なくとも２つの光束を干渉させることにより、前記第１波長の光の干渉縞と前記第２波長の光の干渉縞とを検出手段上に形成するようにすると良い。
【００１７】
また、前記分岐光学素子が、分岐回折格子（回折格子）であると好ましい。さらに、前記検出光学系が、前記分岐光学素子により分岐された複数の光束のうち２つの光束を選択的に透過する遮光部材を有すると尚良い。また、前記２つの光束のうち１つの光束が、前記遮光部材よりも前記検出手段側において、理想的な球面波となるように前記遮光部材を形成しても良いし、さらに、前記遮光部材が、前記分岐光学素子から出射した光のうち、前記第１波長の光を透過するための第１開口部と、前記第２波長の光を透過するための第２開口部とを有し、前記第１開口部と前記第２開口部とは大きさが異なり、前記第１開口部と前記第２開口部とは少なくとも一部が互いに重なっているように構成しても良い。ここで、前記第１開口部と前記第２開口部とは、互いの中心が略一致していると尚良い。さらに、前記分岐光学素子が分岐回折格子であって、前記第１開口部と前記第２開口部とが重なっている領域を、前記分岐回折格子から出射した０次回折光が透過するように構成すると尚好ましい。
【００１８】
また、前記第２波長の光が前記被検面に入射する第２入射角に対する、前記検出手段により検出した前記第２波長の光の干渉縞を光電変換して得られる、前記第２波長の光が前記被検面で反射することにより受ける位相の変化量の傾き成分（チルト成分）を用いて、
前記第１波長の光が前記被検面に入射する第１入射角度に対する、前記検出手段により検出した前記第１波長の光の干渉縞を光電変換して得られる、前記第１波長の光が前記被検面で反射することにより受ける位相の変化量から、前記傾き成分（チルト成分）を除去するように構成すると尚良い。
【００１９】
また、前記照明光学系は、前記第１波長の光と前記第２波長の光を重ね合わせるための回折格子を有するにしても良い。勿論ハーフミラー等の部材を用いて両者の光を重ね合わせても構わない。また、第１波長の光と第２波長の光とは、前記被検面に対して、同一の入射角度の幅を以って入射させるようにするのが好ましい。
【００２０】
また、前記遮光部材が、前記分岐回折格子より出射する複数の回折光のうち２つの回折光を選択的に透過するように構成しても良いし、その２つの回折光を、プラス１次回折光とマイナス１次回折光としても良いし、又はその２つの回折光のうちの１つが０次回折光であるようにしても良い。
【００２１】
また、本発明は位相測定装置に限定されるものではなく、位相測定方法であってもよい。本発明の位相測定装置は、照明光学系で第１波長の光と第２波長の光を含む光束を披検面に所定の角度範囲を持って入射させる工程と、検出光学系により前記被検面からの反射光により前記第１波長の光の干渉縞と前記第２波長の光の干渉縞とを検出手段上に形成する工程と、前記検出手段により検出された前記干渉縞を測定することによって、前記被検面が前記第１波長の光に与える位相の、前記第１波長の光の前記被検面への入射角への依存性を測定する工程とを有することを特徴とする。
【００２２】
ここで、本発明の位相測定装置により位相を測定した光学素子や、その光学素子を有する露光装置や、この露光装置を用いて被露光体を露光する工程と、該被露光体を現像する工程とを有することを特徴とするデバイスの製造方法等も本発明の一部である。
【００２３】
また、本発明の干渉計としては、被検面からの光を複数の光に分割し、該複数の光の波面を互いに横ずらしした状態で干渉させて干渉縞を形成し、該干渉縞から得られる位相分布に基づいて前記被検面からの光の波面の状態を測定する干渉計において、前記光は互いに波長が異なる第１，第２の光を含み、該第１，第２の光毎に前記干渉縞を形成し、前記第１，第２の光のうちの波長が長い第２の光による前記干渉縞から得られる位相分布から位相変化成分を求め、前記第１の光による前記干渉縞から得られる位相分布と該位相変化成分とを用いて、前記第１の光の前記波面の状態を測定するように構成すると良い。
【００２４】
ここで、前記位相変化成分が前記横ずらし及び／又は前記被検面の表面形状に起因するものであると好ましい。
【００２５】
前記第２の光の波長が前記第１の光の波長の１０倍より長いと尚良い。より具体的には、前記第１の光の波長は、１０ｎｍ以上１５ｎｍ以下、より好ましくは１３ｎｍ以上１４ｎｍ以下の波長であると良く、前記第２波長は、１５０ｎｍ以上の波長であることが好ましい。
【００２６】
ここで、本発明の干渉計により測定を行った被検面を有する光学素子やその光学素子を有することを特徴とする露光装置やその露光装置を用いて被露光体を露光する工程と、該被露光体を現像する工程とを有することを特徴とするデバイスの製造方法も本発明の一部である。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本実施形態の反射膜（多層膜）の反射位相分布の測定では、ＥＵＶ光の反射膜への入射角の違いによる反射光の位相（反射膜のＥＵＶ光の入射角依存性）の測定を行っている。　本実施例の位相測定装置（干渉計）は、例えば２４８ｎｍと１３．５ｎｍの波長からなるほぼ理想的な球面波に収束光を、集光点の手前で表面上に膜を施した被検物体上に照射する。この２４８ｎｍと１３．５ｎｍの波長の光の波面は同軸で集光点を一致させておく。本来計測したい波長は１３．５ｎｍであるが、干渉縞から波面を算出する際に、入射波面に対する反射波面の傾き成分を除去しなければならないが、この傾き成分は１３．５ｎｍの波長の光の干渉縞だけからは、１３．５ｎｍの光の反射率が低いため求められない場合がある。干渉縞から得られた位相を用いて位相の変化を算出する場合、位相の入射角に対する傾きは基準となるものがないと求めることができない。本発明はこの基準となるものとして、膜の被検面の表面で反射する、可視光もしくはＵＶ光、この例では２４８ｎｍの波長の波面を用いる。
【００２８】
具体的には、被検面で反射した波面を横ずらしするための分岐回折格子（勿論、分岐回折格子に限らず、光束を分岐、横ずらしするものなら、ハーフミラーや格子状に形成されたミラー等のどのような分岐光学素子を使っても構わない。）により分岐し、その集光点においてアパーチャー等により、例えば＋１次、−１次光を選び出し、ＣＣＤ等の検出手段上（検出面）にシアリング干渉縞や点回折干渉縞を発生させ、その干渉縞から波面の位相を求めるものである。ここで、１３．５ｎｍの波長と２４８ｎｍの波長は分岐グレーティングを分割し、それぞれの波長で同一の回折角になるように回折格子のピッチが決めている。１３．５ｎｍの波面が２４８ｎｍ用回折格子に入っても、上記アパーチャでけられてしまうし、また逆に２４８ｎｍの波面が１３．５ｎｍ用の回折格子に入っても同様にアパーチャでけられる。
【００２９】
これまで説明してきたように、２４８ｎｍの光の波面は被検面の表面形状の情報をもった波面及び／又は被検面からの反射光を横ずらししたことに起因する位相変化成分の情報を持った波面であり、１３．５ｎｍの光の波面は膜（被検面、披検膜）の内部の情報をもった波面である。勿論１３．５ｎｍの光の波面は、２４８ｎｍの光の波面が持っている情報も有している。したがって、１３．５ｎｍの波長の光２４８　ｎｍの波面と１３．５　ｎｍの波面とが持つ情報に基づいて、反射膜への入射角の違いによる反射光の位相（反射膜のＥＵＶ光の入射角依存性）の測定を行うことができる。その波面情報を得る手段として、それぞれの波長の光の干渉縞を測定するという手段がある。
【００３０】
また、波面を検出する干渉計として、シアリング干渉計で説明してきたが、点回折干渉計（Ｐｏｉｎｔ　Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ　Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ：ＰＤＩ）も可能である。ＰＤＩの場合は分岐回折格子後の回折光を選択するアパーチャーにおいて一つの開口を波面の収差を反映する程度の大きさのアパーチャーと理想的球面波を発生するほど小さいピンホール（波長の２倍程度、１．５倍以上３倍以下の直径を有するピンホール）で構成する。このピンホールは第２実施例に明示するように、可視光もしくはＵＶ光に対してもＥＵＶ光に対しても球面波を発生するように構成したものである。
【００３１】
以下具体的な実施例を図を用いて説明する。
【００３２】
（第１実施例）
図１〜図５は本発明の位相測定装置の実施例１の要部概略図であり、ＥＵＶ波長域の光を対象とした反射面上の反射膜の位相情報を測定する場合を示している。
【００３３】
図１について説明する。波長１３．５ｎｍの光を発するＥＵＶ用の光源１（波長は１３．５ｎｍに限らず、１３．４ｎｍでも構わないし、１０ｎｍ〜１５ｎｍの波長の光であれば構わない）からの光束Ｌ１は反射鏡２で反射し、部材３に設けたピンホール３ａを通して事実上点光源から発した光束Ｌ４とすることにより波面を整えられる。ピンホール３ａから広がった光束Ｌ４を、楕円面、放物面、回転非対称非球面等の反射鏡９を介して、反射膜（被検面）５上で第１の入射角θ１から第２の入射角θ２までの幅（範囲）をもった光束Ｌ５として反射膜５上の測定点５ｃを照射する。一方波長２４８ｎｍの光源２１は集光光学系１９、合波グレーティング２２をとおして光束Ｌ５と重ね合わせられ、光束Ｌ５と同様に第１の入射角θ１から第２の入射角θ２までの幅（範囲）をもった光束Ｌ５として反射膜５上の測定点５ｃを照射する。
【００３４】
反射膜５上の測定点５ｃで反射した光束Ｌ６は集光点８に向けて進むが、その途中にある分岐回折格子（光束分割手段）Ｇ１によって、それぞれの波長の光が回折し、その結果光束Ｌ６がシアリングされ２つの光束に分離される。そして、複数の開口部を有するアパーチャーＡ１により＋１次、−１次回折光のみが選択的にアパーチャーを透過する。その＋１次、−１次の回折光を互いに干渉させ、その干渉情報をＣＣＤなどの光電変換器を用いた検出手段７によって検出する。図１では、分岐回折格子Ｇ１を出射する光束が分割されていないように見えるが、本当は図５に示すように光束は回折し、０次光、＋１次光、−１次光、＋２次光・・・等に分割されている。
【００３５】
そして演算手段１０によって検出手段７からの信号を用いて測定点５ｃで反射した反射光の位相の入射角θ１θ１〜θ２における入射角分布（入射角依存性）を得ている。入射角分布は、
φ（ｘ，θ＋Δθ）−φ（ｘ，θ）
という位相の差分を干渉信号の強度として求めている。
【００３６】
Δθは、反射膜５への光の入射角度のθからの角度のずれ（ずらし角）である。上記式は入射角θを基準にして、θからの所定の角度Δθだけ入射角がずれた時の反射光の位相のずれを表しているが、ここでの入射角θは、第１の入射角θ１から第２の入射角θ２までの範囲内の所定の角度である。ここで、反射膜上の第１の位置ｘ１において、Δθを非常に微小にすることによって、ｄφ（ｘ１，θ）／ｄθを計測している。
【００３７】
光束Ｌ５は反射膜５（被検物体６）と測定系の相対的な移動によって多層膜全面を走査することにより、反射膜５全面における、反射光の入射角度特性（入射角度依存性）を求めている。また、この積分値を微分することでその位置ｘ１における入射角分分布φ（ｘ１，θ）を得ることができる。
【００３８】
以上のように第一実施例では、一定のＮＡを有する集光光学系（反射鏡）９によって膜５面上に入射角に幅（範囲）をもった光を入射させ、膜５面からの反射光を分岐回折格子（光束分割手段）Ｇ１によって波面をシアリングし、干渉させて、検出手段７でこの干渉情報を得ることにより反射膜５の入射角による位相情報（入射角度依存性）を得ている。
【００３９】
図２は図１の被検面と分岐回折格子Ｇ１とアパーチャー（開口）Ａ１の位置関係を示したものである。ここでは、光波が進む方向であるＺ軸に垂直で紙面と平行な方向をＸ軸、紙面と垂直な方向をＹ軸としている。分岐回折格子Ｇ１により光束Ｌ６は回折し、回折次数０次、±１次、±２次、・・・・の光束に分離する。この分離の様子を示したのが図５で、図３から図６は分岐回折格子Ｇ１近傍の様子を図示したものである。ここで、この分岐回折格子Ｇ１は、Ｘ方向へ移動させる移動機構をもっている。
【００４０】
図３は分岐回折格子Ｇ１をＸ−Ｙ平面内で示したもので、Ｘ方向が回折格子の周期方向である。またＹ方向に関しては、中心部Ｇ１０には波長１３．５ｎｍ用の回折格子が、その両側Ｇ１１，Ｇ１２には２４８ｎｍ用の回折格子が形成されており、Ｇ１０の回折格子のピッチとＧ１１，Ｇ１２の回折格子のピッチとは異なっている。これらの回折格子のピッチは、１３．５ｎｍの光と２４８ｎｍの光との回折角（特にプラス１次光の回折角とマイナス１次光の回折角）が等しくなるように、回折格子Ｇ１０は１３．５ｎｍの波長の光用に、回折格子Ｇ１１及びＧ１２は２４８ｎｍの波長の光用に形成されている。
【００４１】
図４はアパーチャＡ１をＸ−Ｙ平面内で表示したものである。図中、黒塗り部は波長１３．５ｎｍの光と波長２４８ｎｍの光を遮光する領域であり、黒塗り部の中の２個の白抜き部Ａ１１、Ａ１２が開口部である。波長１３．５ｎｍの光と波長２４８ｎｍの光の＋１次回折光が開口部Ａ１１を透過し、−１次光は開口部Ａ１２を透過する。
【００４２】
図５はＸ−Ｚ平面内でみた回折光とアパーチャＡ１の関係を表している。０次光は遮光され、±１次光のみが開口部を通過する。一方、０次光はアパーチャＡ１の遮光部でカットされ透過しない。さらに、不図示の±２次光以上の回折光は同様にカットされる。したがって、アパーチャＡ１により波長１３．５ｎｍの光及び波長２４８ｎｍの光の±１次光のみがアパーチャーＡ１を透過する。
【００４３】
図６はＹ−Ｚ平面で分岐回折格子Ｇ１とアパーチャＡ１を示したものである。Ｇ１を透過した２波長からなる光束のうち、波長２４８ｎｍの光束はＧ１１とＧ１２の分岐回折格子で回折し、それぞれから出射する光束がＬ６１、Ｌ６２となりアパーチャーＡ１上で集光する。波長１３．５ｎｍの光束はＧ１０の分岐回折格子で分岐し、光束Ｌ６０となり、アパーチャーＡ１上で集光する。すでに説明したが、これらの回折格子の周期はそれぞれの波長の±１次回折光がアパーチャーの開口部Ａ１１、Ａ１２を透過するように構成している。したがって、波長２４８ｎｍの光束のうちＧ１０の分岐回折格子で回折した光束は、波長１３．５ｎｍ用に切られた回折格子を通ると、０次光は直進するため当然ながらアパーチャーにてカットされ、±１次以上の光束は１３．５ｎｍよりも波長が長いため、開口部Ａ１１、Ａ１２よりもかなり外側に向かって光が進むため、同様にアパーチャーによりカットされる。一方、波長１３．５ｎｍの光束がＧ１１、Ｇ１２で回折すると、０次光は直進するためカットされ、±１次以上の回折光は開口部Ａ１１、Ａ１２のかなり内側に向かって進むため同様にアパーチャーにてカットされる。通常、入射光のうちかなりの光量の光が０次光と１次光に変換される上に、本実施例の場合、波長に１３．５ｎｍ、２４８ｎｍとかなり開きがあるため、開口部Ａ１１、Ａ１２を通過する光が存在したとしても、かなり高次の回折光であるため、光量が僅かであり、検出結果にはほとんど影響を与えないものと考えられる。ここで、開口部Ａ１１、Ａ１２の位置が、波長１３．５ｎｍの光がＧ１１，Ｇ１２で回折した際のｎ次の回折光とｎ＋１次の回折光との間になるように、回折格子Ｇ１０、Ｇ１１，Ｇ１２の周期を設定することによっても可能である。また、２次元センサ（ＣＣＤ等）の２４８ｎｍの干渉縞ができる部分に短波長カットフィルターを設置し、１３．５ｎｍの光束をカットすることも可能である。
【００４４】
図７はＸ−Ｙ平面上で２次元センサ上の干渉縞の形状を模式的にあらわしたものである。７１と７２は２４８ｎｍの光束をあらわしたものであり、７０は１３．５ｎｍの干渉縞をあらわしたものである。図中の７０は理解しやすくするため、１３．５ｎｍの干渉縞を等価的に２４８ｎｍの干渉縞に換算して図示したものである。干渉縞は分岐回折格子Ｇ１をＸ方向に２４８ｎｍ用回折格子Ｇ１１、Ｇ１２の少なくとも１ピッチ分移動させることにより、位相変調させる。
【００４５】
図８は図７の干渉縞を光電変換し、処理系１０により干渉縞の強弱信号を位相差に変換したものを、縦軸に位相差（ｎｍ単位）、横軸に被検面（反射膜）に対する入射角（検出手段上のＸ座標に対応）をとって示したグラフである。この処理系はよく知られているように分岐回折格子Ｇ１をＸ方向に移動させ複数の干渉縞画像を得ることにより位相差を正確に求めている。図中８１と８２は波長２４８ｎｍの光による位相形状であり、８０は波長１３．５ｎｍの光による位相差形状である。波長２４８ｎｍの光と波長１３．５ｎｍの光は同一のチルト成分をもつので、２４８ｎｍのチルト成分を基準として波長１３．５ｎｍの光による位相形状のチルト成分を取り除く。すなわち、１３．５ｎｍの光（第１波長の光）の被検面への入射角に対する、被検面が第１波長の光に与える位相の傾き成分を、第２波長の光の干渉縞、この干渉縞から得られる情報（傾き成分、チルト成分）を用いて取り除く。具体的には、８１と８２の位相差をＸ軸に対し平均し、それを８０に対して引くことによりチルト成分を取り除くことができる。つまり、２４８ｎｍの光の干渉縞から演算等の方法により導き出される位相分布（２４８ｎｍの光の被検面への入射角に対する位相差の分布）から得られるチルト成分を、ＥＵＶ波長の光である１３．５ｎｍの波長の光の干渉縞から得られる位相分布（１３．５ｎｍの光の被検面への入射角に対する位相差の分布）から取り除くことにより、１３．５ｎｍの波長の光が被検面に入射する入射角に対する、被検面から反射してきた１３．５ｎｍの光の位相を求めることができる。
【００４６】
図９は、前述の１３．５ｎｍの波長の光の位相分布におけるチルト成分を取り除いた後の波長１３．５ｎｍの光の位相（分布）形状である。横軸は被検面（反射膜）に対する入射角（検出手段上のＸ座標に対応）である。この位相差はシアリング干渉による位相分布なので、これをｄＸ、すなわちｄθで積分することにより、求めるべき反射位相形状をもとめることができる。
【００４７】
図１０は前述の積分を行うことにより、被検面（反射膜）で反射した反射光の位相と、被検面（反射膜）への入射角度の関係（入射角度依存性）を求めたグラフである。
【００４８】
以上が本実施例の主要部分の説明である。
【００４９】
ここで、本実施例においては、反射鏡９は光束Ｌ４を集光光束Ｌ５に変換しているが、反射鏡９は正のパワーを有していなくても構わない。つまり、反射膜５に入射する光束は集光光束である必要は無く、入射角度が所定の幅（範囲）を持つように構成されていれば、発散光束でも構わない。その場合、反射膜５で反射した後に反射鏡等で集光光束に変換し、その後本発明と同様に分波回折格子（光束分割手段）等を介して、複数点に集光するように構成すれば良い。
【００５０】
また、本実施例で分岐回折格子３は、中央部が１３．５ｎｍ用、その両側が２４８ｎｍ用と３つの領域に分けて回折格子を形成したが、勿論この限りでは無く、全体を２つに分けて、一方を１３．５ｎｍ用もう一方を２４８ｎｍ用としても良いし、４つ以上の領域に分けて、１３．５ｎｍ用と２４８ｎｍ用を適切に（好ましくは交互）配置しても良い。また、Ｙ方向に分割するだけでなく、Ｘ方向に関してもいくつかの領域に分割し、１３．５ｎｍ用と２４８ｎｍ用の回折格子をそれぞれ設けても良い。また、後段のアパーチャーＡ１において、両者の波長の光の＋１次光と−１次光とが開口部を透過しなくても良く、＋１次光と−２次光、或いは０次光と−１次光を選択的に透過させても良い。また、無論ではあるが、分岐回折格子は回折格子でなくても、同様の機能を果たす別の光学素子でも構わないし、ＥＵＶ光以外の波長として２４８ｎｍ以外の波長が用いられる場合は、ここで２４８ｎｍ用の回折格子と記載している部分の回折格子のピッチはその光の波長に従って適切に設計する必要がある。
【００５１】
図１１は本方式で集光光学系９が無収差でない場合、もともとの測定系（光源から被検面まで光を導く光学系）がもつ収差を取り除く方法をしめしている。図１０までは、被検面（反射面）の反射後の波面形状を検出手段を用いて測定していた。ここでは、被検面を取り除き、被検面（反射面）で反射させずに、分岐回折格子Ｇ１´とアパーチャーＡ１´を用いて検出手段７´を用いて干渉縞を測定し、その結果から位相を求める。ここで求めた位相は測定系が与える位相であるので、ここで求めた位相と図１０において求めた反射光の位相とから、被検面（反射面）での反射光の位相の入射角依存性を正確に求めることができる。尚、このように被検面を介さない光の位相の測定は、被検面を測定する前後に行うのが好ましいが、披検面の測定の直前或いは直後の少なくともどちらかで行うことにより、経時変化による誤差を最小にすることができる。また、このような被検面を介さない光の位相の測定は、温度、湿度、位相測定装置内部の雰囲気等の条件を、披検面を介した光の位相測定時と略同じにしておくのが好ましい。
【００５２】
また、被検面（反射面）への入射角範囲（θ１〜θ２）を変化させることができるように、図１２のように、被検面（反射面）をＸ−Ｚ平面内で回転可能としても良い。尚、図１２は、被検面に入射する光束Ｌ５と被検面（反射膜）５と被検面を出射した光束Ｌ６と検出手段７との位置関係を簡単に表した図面である。この図１２においては、被検面が回転することにより、入射光Ｌ５の被検面への入射角を調整することができると共に、被検面から出射した光束Ｌ６が入射する検出手段７の位置を調整し、被検面が回転しても被検面からの出射光Ｌ６を検出手段７に入射させることが可能である様子を示している。矢印は披検面５及び検出手段７の可動な方向を示している。図１２は本実施形態の測定装置では、反射膜５上への光の入射角が可変となっており、入射角θ１と入射角θ２を変化させて、測定する。
【００５３】
また、この第１実施例では、被検面（反射面）上の１点において反射した光の位相特性を測定したが、この測定を被検面上の所定の数箇所において行うことにより、被検面全面での反射膜特性の均一性も測定するようにしても良い。
【００５４】
また、ここで、被検面からの光を複数の光に分割し、該複数の光の波面を互いに横ずらしした状態で
干渉させて干渉縞を形成し、該干渉縞から得られる位相分布に基づいて前記被検面からの光の波面の状態を測定する干渉計において、
前記光は互いに波長が異なる第１，第２の光を含み、該第１，第２の光毎に前記干渉縞を形成し、前記第１，第２の光のうちの波長が長い第２の光による前記干渉縞から得られる位相分布から前記横ずらしに依る位相変化成分を求め、前記第１の光による前記干渉縞から得られる位相分布と該位相変化成分とを用いて、前記第１の光の前記波面の状態を測定することを特徴とする干渉計。
【００５５】
（第２実施例）
次に本発明の第２実施例を図１３から図１５まで説明している。第一実施例がシアリング干渉計方式であるのに対し、本実施例では点回折干渉計方式である。以下図に従って説明をする。以下番号で異なる図でも同一番号の場合は、同じものもしくは同一機能のものを表している。
【００５６】
図１３は本実施例の全体構成図である。この第２実施例と前述の第１実施例と異なり、分岐回折格子Ｇ１を出射した０次回折光を用いて参照光を作っている。その他の特に記載しない部分に関しては第１実施例と同じである。以下、図１３に従って簡単に説明する。光源１からの光束Ｌ１は反射鏡２で反射し、部材３に設けたピンホール３ａを通して実質的に点光源から発した光束と同等として、波面を整える。ピンホール３ａから広がった光束Ｌ４を、楕円面、放物面、回転非対称非球面等の反射鏡９を介して、膜（被検光面）５上で第１の入射角θ１から第２の入射角θ２までの幅（範囲）をもった光束Ｌ５として披検面（反射膜）５上の測定点５ｃを照射する。反射膜５上の測定点５ｃで反射した光束Ｌ６は、分岐回折格子Ｇ１によって２つの光束に分離され、アパーチャーＡ２に照射される。
【００５７】
図１４はアパーチャーＡ２のＸ−Ｙ平面内の図である。このアパーチャーＡ２には、Ａ２１とＡ２２という２つの開口部が有り、Ａ２１は参照光形成用の０次回折光が入射する位置に、Ａ２２は＋１次光が入射する位置に配置されている。勿論この組み合わせは他の次数の回折光を使っても構わないが、参照光形成用の開口部に入射する回折光の次数は、もう一方の開口部に入射する回折光の次数と同じかそれよりも次数の低い回折光であることが好ましい。このように、第２実施例においては、第１実施例とは異なり、分岐回折格子Ｇ１を出射した０次回折光を用いて参照光を作っている。ここでは、より強度の強い０次光を用いて参照光をつくるために、０次回折光を波長の２倍程度の直径でできている微小なピンホールＡ２１へ導く。一方＋１次光を被検面による波面形状の乱れをそのまま反映させるよう、大きめのアパーチャＡ２２に導く。Ａ２１を通過した光波は理想的な球面波となって参照光となる。一方Ａ２２を透過した波面は被検面の情報をそのまま保持しながら透過し、参照波と干渉する。
【００５８】
ここで、アパーチャーＡ２の開口部Ａ２１に入射する０次回折光により参照光（球面波を発生する光）を形成するためには、開口部Ａ２１の大きさが波長の２倍程度の大きさである必要がある。しかし、開口部Ａ２１に入射する光には、波長１３．５ｎｍの光と波長２４８ｎｍの光と波長が異なる２種類の光が含まれているため困難である。そのため、本実施例においては、アパーチャーの開口部Ａ２１の近傍を図１５に示すように構成した。尚、開口部Ａ２２は通常の開口部である。
【００５９】
図１５は図１４のアパーチャーの開口部Ａ２１の拡大図である。開口部（ピンホール）は中心を共有する２重のピンホールになっている。これは、波長１３．５ｎｍの光と波長２４８ｎｍの光の両方が理想的な球面波を発生させるようにしたものであり、２つの遮光部材により構成されている。その２つの遮光部材のうち一方は、波長２４８ｎｍの光（ここでは、非露光光と称する）を遮光する非露光光遮光部材Ａ２４に波長２４８ｎｍの２倍程度の径を持つピンホールを設けたもの、もう一方は、波長２４８ｎｍの光が透過し、波長１３．５ｎｍの光を遮光する露光光遮光部材Ａ２３に、波長１３．５ｎｍの２倍程度の径を持つピンホールを設けたもの、この両者を組み合わせて２重構造とし、これにより異なる２波長の光がほぼ理想的な球面波を発生するように構成している。勿論、遮光部材に設けられた開口部の径の大きさは波長の２倍に限らないし、又理想的な球面波を有する参照光を発生する別の手段との置換は可能である。
【００６０】
このようにして、光束干渉情報を２次元ＣＣＤなどの検出手段７によって検出することができる。ここで、２次元ＣＣＤ上には波長２４８ｎｍの光と波長１３．５ｎｍの光の干渉縞を第１実施例のように場所で分離するよう短波長カットフィルターを用いてもよい。
【００６１】
また、この第１実施例では、被検面（反射面）上の１点において反射した光の位相特性を測定したが、この測定を被検面上の所定の数箇所において行うことにより、被検面全面での反射膜特性の均一性も測定するようにしても良い。
【００６２】
（第３実施例）
図１６を用いて第３実施例を説明する。この第３実施例はシュバルツチルドの光学系の片側半分をもちいた例である。光源近傍に関しては実施例１，２と同様なので省略した。まず、光源からの光を部材３に設けたピンホール３ａから出射させ、ピンホール３ａから出射するＥＵＶ光（波長約１３．５ｎｍ）を他の波長の光（例えば、波長約２４８ｎｍの光）と合波する不図示の合波グレーティング等を用いる。その後、合波された光は、反射鏡９´´及び反射鏡９´で反射され、被検面（反射面）５に入射された後、分岐回折格子Ｇ１、アパーチャーＡ１を経て検出手段７に入射する。ここで、干渉縞を測定し、その測定結果から、被検面で反射した光の位相を計測する。その他特に記載しない部分に関しては実施例１と同じである。
【００６３】
（第４実施例）
図１７を用いて第４実施例を説明する。この第４実施例は、ツェルニターナ光学系を用いた例である。これも不図示の第２波長を同軸で合波している。光源近傍に関しては実施例１，２と同様なので省略した。まず、光源からの光を部材３に設けたピンホール３ａから出射させ、ピンホール３ａから出射するＥＵＶ光（波長約１３．５ｎｍ）を他の波長の光（例えば、波長約２４８ｎｍの光）と合波する不図示の合波グレーティング等を用いる。その後、合波された光は反射鏡９´で反射され、被検面（反射面）５に入射された後、反射鏡９´´、分岐回折格子Ｇ１、アパーチャーＡ１を経て検出手段７に入射する。ここで、干渉縞を測定し、その測定結果から、被検面で反射した光の位相を計測する。その他特に記載しない部分に関しては実施例１と同じである。以上の実施例のように、被検面である反射膜位相の角度特性を測定するため、ａｔ　ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈの第１波長を被検面の表面で反射する可視光もしくはＵＶ光の波長である第２波長を用いることにより、正しくもとめることができる。その他特に記載しない部分に関しては実施例１と同じである。
【００６４】
（第５実施例）
第５実施例は、前述の実施例１乃至４の方法で、反射膜の入射角依存性（被検面で反射した反射光の位相の入射角依存性）を測定した反射面を用いて、ＥＵＶ露光装置を構成した例である。
【００６５】
本実施形態の波長１３．５ｎｍＥＵＶ光源にはレーザプラズマ光源が用いられる。これは真空容器７０１中に供給されたターゲット材ＴＡに、高強度のパルスレーザ光を照射し、高温のプラズマ７０５を発生させ、これから放射される例えば波長１３ｎｍ程度のＥＵＶ光を利用するものである。ターゲット材としては、金属薄膜、不活性ガス、液滴などが用いられ、ガスジェット等の手段を具備したターゲット供給装置７０２によって真空容器７０１内に供給される。また、パルスレーザ光は励起用パルスレーザ７０３より出力され、集光レンズ７０４を介してターゲット材ＴＡに照射される。放射されるＥＵＶ光の平均強度を高くするためにはパルスレーザの繰り返し周波数は高い方が良く、励起用パルスレーザ７０３は通常数ｋＨｚの繰り返し周波数で運転される。
【００６６】
なお、ＥＵＶ光源として放電プラズマ光源を用いることも可能である。放電プラズマ光源は、真空容器中に置かれた電極周辺にガスを放出し、電極にパルス電圧を印加して放電を起こし高温のプラズマを発生させ、これから放射される例えば波長１３ｎｍ程度のＥＵＶ光を利用するものである。放射されるＥＵＶ光の平均強度を高くするためには放電の繰り返し周波数は高い方が良く、通常数ｋＨｚの繰り返し周波数で運転される。
【００６７】
照明光学系は、複数の多層膜または斜入射ミラーとオプティカルインテグレータ等を有している。本実施形態の照明光学系は、照明系第１ミラー７０６、オプティ力ルインテグレータ７０７、照明系第２ミラー７０８、照明系第３ミラー７０９を有し、これらの部材によってプラズマ７０５から放射されたＥＵＶ光をレチクル（マスク）７１１に導いている。
【００６８】
照明光学系の初段の集光ミラー（照明系第１ミラー）７０６はレーザプラズマ７０５からほぼ等方的に放射されるＥＵＶ光を集める役割を果たす。オプティカルインテグレータ７０７はレチクル７１１を均一に所定の開口数で照明する役割を持っている。また照明光学系のレチクル７１１と共役な位置にはレチクル面で照明される領域を円弧状に限定するための円弧開口のアパーチャ７１０が設けられている。
【００６９】
アパーチャ７１０を通過した円弧状の光束によりレチクル７１１が照射され、その反射光が反射鏡７２１〜７２４を含む投影光学系を経てウエハ７３１に照射される。ＥＵＶ領域で用いられる多層膜を施したミラー（多層膜ミラー）は可視光のミラーに比べて光の損失が大きいので、ミラーの枚数は最小限に抑えることが必要である。７２５は開口制限用の絞りである。
【００７０】
本実施形態では、少ない枚数のミラーで広い露光領域を有した投影光学系を実現するに、光軸から一定の距離だけ離れた細い円弧状の領域（リングフィールド）だけを用いるリングフィールド光学系を利用している。そしてレチクル７１１とウエハ７３１を同時に同期走査して広い露光面積で転写する方法（スキャン露光）を用いている。レチクル７１１面上の円弧状の照明領域は照明光学系内のオプティカルインテグレータ７０７や前後のミラー７０８、７０９によって形成している。
【００７１】
投影光学系にも複数のミラーを用いている。図３では、投影系第１〜第４ミラー（７２１〜７２４）によって、レチクル７１１からの反射光をウエハチャック７３３に装着されたウエハ７３１上に導いている。ミラーの枚数は少ない方がＥＵＶ光の利用効率が高いが、収差補正が難しくなる。良好なる収差補正を行う為に、ミラー枚数を４枚から６枚程度としている。ミラーの反射面の形状は凸面または凹面の球面、非球面、そして回転非対称非球面等を用いている。投影光学系の開口数ＮＡは０．１〜０．３程度である。
【００７２】
各ミラーは低膨張率ガラスやシリコンカーバイド等の剛性が高く硬度が高く、熱膨張率が小さい材料からなる基板を、研削・研磨して所定の反射面形状を創生した後、反射面にＭｏ−Ｓｉ膜（モリブデン／シリコンなどの多層膜）を成膜したものを用いている。勿論、反射膜のその他の構成として、Ｂｅ−Ｓｉ膜やＲｈ−Ｓｉ膜を用いても構わない。ミラー面内の場所によって入射角が一定でない場合、ブラツグの式から明らかなように、膜周期一定の多層膜では場所によって反射率が高くなるＥＵＶ光の波長がずれてしまう。そこでミラー面内で同一の波長のＥＵＶ光が効率よく反射されるように膜周期分布を持たせるようにしている。
【００７３】
レチクルステージ７１２とウエハステージ７３２は、投影光学系の縮小倍率に比例した速度比で同期して走査する機構をもつ。ここで座標系として、レチクル７１１又はウエハ７３２の面内で走査方向をＸ軸、それに垂直な方向をＹ軸、レチクル又はウエハ面に垂直な方向をＺ軸とする。
【００７４】
レチクル７１１は、レチクルステージ７１２上のレチクルチャック７１３に保持される。レチクルステージ７１２はＸ方向に高速移動する機構をもつ。また、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、および各軸の回りの回転方向に微動機構をもち、レチクル７１１の位置決めができるようになっている。レチクルステージ７１２の位置と姿勢はレーザ干渉計（不図示）によって公知の方法で計測され、その結果に基いて、位置と姿勢が制御される。
【００７５】
ウエハ７３１はウエハチャック７３３によってウエハステージ７３２に保持される。ウエハステージ７３２はレチクルステージ７１２と同様にＸ方向に高速移動する機構をもつ。また、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、および各軸の回りの回転方向に微動機構をもち、ウエハ位置決めができるようになっている。ウエハステージ７３２の位置と姿勢はレーザ干渉計（不図示）によって公知の方法で計測され、その結果に基いて、位置と姿勢が制御される。
【００７６】
レチクル７１１とウエハ７３１の相対的な位置関係を検出する為、アライメント検出機構７１４、７３４によってレチクル７１１の位置と投影光学系の光軸との位置関係、およびウエハ７３１の位置と投影光学系の光軸との位置関係が計測され、レチクル７１１の投影像がウエハ７３１の所定の位置に一致するようにレチクルステージ７１２およびウエハステージ７３２の位置と角度が設定されている。
【００７７】
また、投影光学系の最良結像位置を検出するフォーカス位置検出機構７３５によってウエハ面でＺ方向のフォーカス位置が計測され、ウエハステージ７３２の位置及び角度を制御することによって、露光中は常時ウエハ面を投影光学系による最良結像位置に保つ。
【００７８】
ウエハ７３１上で１回のスキャン露光が終わると、ウエハステージ７３２はＸ，Ｙ方向にステップ移動して次の走査露光開始位置に移動し、再びレチクルステージ７１２及びウエハステージ７３２が投影光学系の縮小倍率に比例した速度比でＸ方向に同期走査して、レチクル７１１のパターンをウエハ７３１に露光している。
【００７９】
このようにして、レチクル７１１の縮小投影像がとウエハ７３１上に結像した状態でそれらを同期走査するという動作が繰り返され（ステップ・アンド・スキャン）、ウエハ全面にレチクルの転写パターンが転写される。
【００８０】
以上述べたように各実施形態によれば、簡単な構成で光学素子表面に形成された光学薄膜の位相を精度良く測定することができる。又、各実施形態の構成は波長によらないため、ＥＵＶのように極端に使用する光学素子の種類が限られた系であっても適用が可能である。
【００８１】
また、上記に記載の位相測定装置もしくは干渉計を用いて測定を行った光学素子や、またその光学素子を組み込んだ、ＥＵＶ波長の光を用いる露光装置やその他のＥＵＶ波長領域の光を用いる光学機器等も本発明の実施形態の一部である。
【００８２】
また、上記に記載の位相測定方法、或いは位相測定装置、干渉計を用いて測定を行った光学素子を有する露光装置により被露光体（ウエハ等）を露光する工程と、このように露光された被露光体を現像する工程とを経て、デバイスを製造するようにしても良い。このデバイスの製造方法には、上記の工程の他に、公知の様々な工程を含む。
【００８３】
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれらに限定されずその要旨の範囲内で様々な変形や変更が可能である。
【００８４】
【発明の効果】
本発明によれば、曲率のある反射鏡や平面反射鏡に施した膜の各位置における位相特性又は／及び入射角に依存する膜の位相特性を容易に、しかも高精度に測定することができる位相測定装置を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の位相測定装置の要部概略図
【図２】本発明の第１実施例の被検面（反射面）付近の拡大図
【図３】本発明の第１実施例の分岐回折格子の概略図
【図４】本発明の第１実施例のアパーチャーの概略図
【図５】本発明の第１実施例の分岐回折格子付近のＸ−Ｚ平面図
【図６】本発明の第１実施例の分岐回折格子付近のＹ−Ｚ平面図
【図７】本発明の第１実施例の検出手段で検出した干渉縞の概略図
【図８】本発明の第１実施例における検出手段７での位相差の検出結果
【図９】本発明の第１実施例における被検面で反射したＥＵＶ光の位相差
【図１０】本発明の第１実施例における被検面がＥＵＶ光に与える位相
【図１１】本発明の第１実施例の装置がもつエラーの補正する場合の構成図
【図１２】本発明の第１実施例の入射角可変機構図
【図１３】本発明の第２実施例の位相測定装置の要部概略図
【図１４】本発明の第２実施例のアパーチャーの平面図
【図１５】本発明の第２実施例のアパーチャーの一部の断面図
【図１６】本発明の第３実施例の要部概略図
【図１７】本発明の第４実施例の要部概略図
【図１８】本発明の第５実施例の要部概略図
【符号の説明】
１　光源部材
２　反射鏡
３ａ　絞り
５　披検面（反射面、反射膜）
６　被検物体
７　検出手段
９　反射鏡
１０　演算手段
２２　合波（結合）グレーティング
Ｇ１　分岐回折格子
Ａ１　アパーチャー
【図１】
2004045043.tif 000003
【図２】
2004045043.tif 000004
【図３】
2004045043.tif 000005
【図４】
2004045043.tif 000006
【図５】
2004045043.tif 000007
【図６】
2004045043.tif 000008
【図７】
2004045043.tif 000009
【図８】
2004045043.tif 000010
【図９】
2004045043.tif 000011
【図１０】
2004045043.tif 000012
【図１１】
2004045043.tif 000013
【図１２】
2004045043.tif 000014
【図１３】
2004045043.tif 000015
【図１４】
2004045043.tif 000016
【図１５】
2004045043.tif 000017
【図１６】
2004045043.tif 000018
【図１７】
2004045043.tif 000019
【図１８】
2004045043.tif 000020