(57)【要約】【課題】高精度な座標管理を必要としないディストーション測定方法を提供する。【解決手段】被検光学系（１）の物体面（ｏ）上に複数の点光源（Ｐａ，Ｐｂ）を所定の位置関係で配置し、前記複数の点光源（Ｐａ，Ｐｂ）の配置位置をそれらの位置関係を固定したまま前記物体面（ｏ）上で移動させ、前記被検光学系（１）の像面（ｉ）上に形成される複数の点像（Ｉａ，Ｉｂ）の前記移動に伴う位置関係の変化を検出し、前記変化に基づき前記被検光学系のディストーションを算出することを特徴とする。このように複数の点光源（Ｐａ，Ｐｂ）の位置関係が固定されていれば、高精度な座標管理をしなくとも、ディストーションは高精度に求まる。【選択図】      図１
2005083869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検光学系の物体面上に複数の点光源を所定の位置関係で配置し、
前記複数の点光源の配置位置をそれらの位置関係を固定したまま前記物体面上で移動させ、
前記被検光学系の像面上に形成される複数の点像の前記移動に伴う位置関係の変化を検出し、
前記変化に基づき前記被検光学系のディストーションを算出する
ことを特徴とするディストーション測定方法。
【請求項２】
光源から射出した光束を複数の光束に波面分割して被検光学系の物体面上に複数の点光源を生成する第１の分割手段と、
前記複数の点光源から個別に射出し前記被検光学系を通過した前記複数の光束を複数対の光束に波面分割する第２の分割手段と、
前記複数対の光束のうち互いに対を成す光束同士が干渉して生起する複数の干渉縞の間の差異を検出する検出素子と、
前記複数の点光源の配置位置をそれらの位置関係を固定したまま前記物体面上で移動させるための機構と
を備えたことを特徴とするディストーション測定装置。
【請求項３】
光源から射出した光束を複数対の光束に波面分割して被検光学系の物体面上に複数対の点光源を生成する第１の分割手段と、
前記複数対の点光源から個別に射出し前記被検光学系を通過した前記複数対の光束を、それら複数対の光束のうち互いに対を成す光束同士の波面が統合されるよう波面分割する第２の分割手段と、
前記互いに対を成す光束同士が干渉して生起する複数の干渉縞の間の差異を検出する検出素子と、
前記複数対の点光源の配置位置をそれらの位置関係を固定したまま前記物体面上で移動させるための機構と
を備えたことを特徴とするディストーション測定装置。
【請求項４】
請求項３に記載のディストーション測定装置において、
前記第１の分割手段は、
互いに直交する２方向に刻線が形成された単一の回折格子からなる
ことを特徴とするディストーション測定装置。
【請求項５】
光源から射出した光束を被検光学系の物体面と参照物との双方に投光する投光光学系と、
前記物体面へと入射する光束を複数の光束に分割してその被検光学系の物体面上に複数の点光源を生成する分割手段と、
前記複数の点光源から個別に射出し前記被検光学系を通過した前記複数の光束を個別に垂直反射してその被検光学系の方向に折り返す複数の折り返しミラーと、
前記被検光学系を往復した前記複数の光束のそれぞれと、前記参照物にて生起した所定波面の参照光束とが干渉して生起する複数の干渉縞の間の差異を検出する検出素子と、
前記複数の点光源の配置位置をそれらの位置関係を固定したまま前記物体面上で移動させるための機構と
を備えたことを特徴とするディストーション測定装置。
【請求項６】
請求項１に記載のディストーション測定方法により予めディストーションが測定された投影光学系を備え、かつ測定されたディストーションに応じてその投影光学系及び／又はその他の要素が調整されている
ことを特徴とする投影露光装置。
【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ディストーションを測定するディストーション測定方法、及びそれに適用されるディストーション測定装置に関する。
また、本発明は、投影光学系を備えた投影露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
投影露光装置に搭載される投影光学系には高い結像性能が要求されるので、その収差の測定も高精度に行われる必要がある。
収差の１つであるディストーションの測定方法は、例えば次の手順からなる。
被検光学系の物体面上の第１の測定点に点光源を配置する。
その状態で被検光学系の像面上に形成される点像を検出し、その点像の予定結像位置からのずれを測定する。
【０００３】
点光源を第２の測定点に移動させ、同様にして点像を検出し、その点像の予定結像位置からのずれを測定する。
さらに、以上の測定を各測定点について行う。
測定された各ずれの物体面上の分布が、被検光学系のディストーションを示す（以上、ディストーション測定方法。）。
【０００４】
ここで、このように点像の予定結像位置からのずれを測定する場合、被検光学系に対する各点光源の位置と各点像の位置と（少なくとも、それらの位置関係）を正確に把握する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ディストーション測定中、測定系には環境変化（空気圧、湿度などの変化）が生じるので、たとえ高精度な測長干渉計などを用いても、各点光源の位置と各点像の位置との位置関係を管理する精度が低い。
そこで本発明は、高精度な座標管理を必要としないディストーション測定方法、及びそのディストーション測定方法に適したディストーション測定装置を提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明は、高性能な投影露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載のディストーション測定方法は、被検光学系の物体面上に複数の点光源を所定の位置関係で配置し、前記複数の点光源の配置位置をそれらの位置関係を固定したまま前記物体面上で移動させ、前記被検光学系の像面上に形成される複数の点像の前記移動に伴う位置関係の変化を検出し、前記変化に基づき前記被検光学系のディストーションを算出することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載のディストーション測定装置は、光源から射出した光束を複数の光束に波面分割して被検光学系の物体面上に複数の点光源を生成する第１の分割手段と、前記複数の点光源から個別に射出し前記被検光学系を通過した前記複数の光束を複数対の光束に波面分割する第２の分割手段と、前記複数対の光束のうち互いに対を成す光束同士が干渉して生起する複数の干渉縞の間の差異を検出する検出素子と、前記複数の点光源の配置位置をそれらの位置関係を固定したまま前記物体面上で移動させるための機構とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載のディストーション測定装置は、光源から射出した光束を複数対の光束に波面分割して被検光学系の物体面上に複数対の点光源を生成する第１の分割手段と、前記複数対の点光源から個別に射出し前記被検光学系を通過した前記複数対の光束を、それら複数対の光束のうち互いに対を成す光束同士の波面が統合されるよう波面分割する第２の分割手段と、前記互いに対を成す光束同士が干渉して生起する複数の干渉縞の間の差異を検出する検出素子と、前記複数対の点光源の配置位置をそれらの位置関係を固定したまま前記物体面上で移動させるための機構とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載のディストーション測定装置は、請求項３に記載のディストーション測定装置において、前記第１の分割手段は、互いに直交する２方向に刻線が形成された単一の回折格子からなることを特徴とする。
請求項５に記載のディストーション測定装置は、光源から射出した光束を被検光学系の物体面と参照物との双方に投光する投光光学系と、前記物体面へと入射する光束を複数の光束に分割してその被検光学系の物体面上に複数の点光源を生成する分割手段と、前記複数の点光源から個別に射出し前記被検光学系を通過した前記複数の光束を個別に垂直反射してその被検光学系の方向に折り返す複数の折り返しミラーと、前記被検光学系を往復した前記複数の光束のそれぞれと、前記参照物にて生起した所定波面の参照光束とが干渉して生起する複数の干渉縞の間の差異を検出する検出素子と、前記複数の点光源の配置位置をそれらの位置関係を固定したまま前記物体面上で移動させるための機構とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の投影露光装置は、請求項１に記載のディストーション測定方法により予めディストーションが測定された投影光学系を備え、かつ測定されたディストーションに応じてその投影光学系及び／又はその他の要素が調整されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したとおり本発明によれば、高精度な座標管理を必要としないディストーション測定方法、及びそのディストーション測定方法に適したディストーション測定装置が実現する。
また、本発明によれば、高性能な投影露光装置が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
［第１実施形態］
図１、図２を参照して第１実施形態について説明する。
本実施形態は、ディストーション測定装置、及びそれを用いたディストーション測定方法の実施形態である。
【００１４】
ディストーション測定装置の構成は、次のとおりである。
図１に示すように、本実施形態のディストーション測定装置は、シアリング干渉計（ここでは、Grating Lateral Shearing Interferometer）を利用している。
このディストーション測定装置には、不図示の照明光学系、回折格子（第１の分割手段に対応。）１１ｄ、マスク１３ｏ，被検光学系１、回折格子１１ｓ（第２の分割手段に対応。），マスク１３ｉ，撮像素子（検出素子に対応。）１５がこの順で配置される。また、不図示のステージ（機構に対応。）、不図示の測長干渉計なども備えられる。また、撮像素子１５には、不図示のコンピュータが接続される。
【００１５】
照明光学系は、被検光学系１の物体面ｏ上に集光する集光光束Ｌを出射する。その集光光束Ｌは、回折格子１１ｄにより２つの光束Ｌａ，Ｌｂに波面分割される。
ここでは、この回折格子１１ｄの回折パターンの刻線方向（刻線の延びる方向）を、図１（ａ）に示すようにｙ方向とする。このとき、波面分割の方向は、ｘ方向となる。
波面分割された光束Ｌａと光束Ｌｂとは、被検光学系１の物体面ｏ上の互いに異なる位置に集光する。
【００１６】
光束Ｌａの集光点、光束Ｌｂの集光点は、それぞれ点光源となる（以下、これら集光点をそれぞれ「点光源Ｐａ」，「点光源Ｐｂ」と記す。）。
図２（ａ）に示すように、これら点光源Ｐａ，Ｐｂの形成位置（図２（ａ）ではＥ１）が、ディストーション測定の測定箇所となる。
なお、光束Ｌａ，Ｌｂの波面分割の方向がｘ方向なので、点光源Ｐａ，Ｐｂのずれの方向は、図２（ａ）に示すとおりｘ方向となっている。
【００１７】
また、点光源Ｐａ，Ｐｂの間隔は、例えば、図２（ａ）に示すように物体面ｏ上の各測定箇所Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，・・・のピッチに等しい。これら点光源Ｐａ，Ｐｂの間隔は、回折格子１１ｄの回折パターンを最適化することにより設定できる。
これら点光源Ｐａ，Ｐｂの近傍に、図１のとおりマスク１３ｏが配置される。
マスク１３ｏには、図１（ｂ）に示すように、点光源Ｐａから発散する光束Ｌａのみを透過する微小な開口部Ｈａと、点光源Ｐｂから発散する光束Ｌｂのみを透過する微小な開口部Ｈｂとが形成されている。マスク１３ｏは、それ以外の光についてはカットする。
【００１８】
点光源Ｐａから発散した光束Ｌａ，点光源Ｐｂから発散したＬｂは、マスク１３ｏを透過してそれぞれ被検光学系１に入射し、被検光学系１の像側へ射出する。
被検光学系１から射出した光束Ｌａ，Ｌｂは、被検光学系１の像面ｉ上の互いに異なる位置に集光する。
集光する光束Ｌａは、回折格子１１ｓにより２つの光束Ｌａ，Ｌａ’に波面分割され、集光する光束Ｌｂは、回折格子１１ｓにより２つの光束Ｌｂ，Ｌｂ’に波面分割される。
【００１９】
この回折格子１１ｓの回折パターンの刻線方向は、図１（ｃ）に示すように、図１（ａ）に示した回折格子１１ｄのそれとは異なる方向である。
以下、その刻線方向を図１（ｃ）に示すようにｘ方向とする。このとき、波面分割の方向はｙ方向となる。
波面分割された光束Ｌａ，Ｌａ’，Ｌｂ，Ｌｂ’は、被検光学系１の像面ｉ上の互いに異なる位置に集光する。
【００２０】
光束Ｌａの集光点、光束Ｌａ’の集光点、光束Ｌｂの集光点、光束Ｌｂ’の集光点には、それぞれ点像が形成される（以下、これら点像をそれぞれ「点像Ｉａ」，「点像Ｉａ’」，「点像Ｉｂ」，「点像Ｉｂ’」と記す。）。
なお、光束Ｌａ，Ｌａ’の波面分割の方向、及び光束Ｌｂ，Ｌｂ’の波面分割の方向がそれぞれｙ方向なので、点像Ｉａ，Ｉａ’のずれの方向、点像Ｉｂ，Ｉｂ’のずれの方向は、ｙ方向となる。
【００２１】
また、点像Ｉａ，Ｉａ’の間隔及び点像Ｉｂ，Ｉｂ’の間隔は、一般のシアリング干渉計におけるシア量と同様に、十分に小さく設定される。これら点像Ｉａ，Ｉａ’の間隔及び点像Ｉｂ，Ｉｂ’の間隔は、回折格子１１ｓの回折パターンを最適化することにより設定できる。
これら点像Ｉａ，Ｉａ’，Ｉｂ，Ｉｂ’の近傍に、図１のとおりマスク１３ｉが配置される。
【００２２】
マスク１３ｉには、図１（ｄ）に示すように、点像Ｉａから発散する光束Ｌａのみを透過する微小な開口部Ｈａと、点像Ｉａ’から発散する光束Ｌａ’のみを透過する微小な開口部Ｈａ’と、点像Ｉｂから発散する光束Ｌｂのみを透過する微小な開口部Ｈｂと、点像Ｉｂ’から発散する光束Ｌｂ’のみを透過する微小な開口部Ｈｂ’とが形成されている。マスク１３ｉは、それ以外の光についてはカットする。
【００２３】
開口部Ｈａを透過した光束Ｌａ、開口部Ｈａ’を透過した光束Ｌａ’、開口部Ｈｂを透過した光束Ｌｂ、開口部Ｈｂ’を透過した光束Ｌｂ’の入射する位置に、撮像素子１５が配置される。
撮像素子１５の撮像面上には、図１（ｅ）に示すように、光束Ｌａの入射する領域、光束Ｌａ’の入射する領域、光束Ｌｂの入射する領域、光束Ｌｂ’の入射する領域が存在する。
【００２４】
このうち、２光束Ｌａ，Ｌａ’が重畳して入射する領域に、２光束Ｌａ，Ｌａ’による干渉縞Ｄａが形成され、２光束Ｌｂ，Ｌｂ’が重畳して入射する領域に、２光束Ｌｂ，Ｌｂ’による干渉縞Ｄｂが形成される。
ここで、撮像素子１５上においてそれら２つの領域が重複する位置の近傍には、２光束Ｌａ，Ｌａ’と２光束Ｌｂ，Ｌｂ’とを分離する遮光板１４が設けられる。遮光板１４は、撮像面に垂直な姿勢で配置される。
【００２５】
この遮光板１４の設けられた位置を境界として、撮像素子１５の撮像面は２領域Ｅａ，Ｅｂに分割される。
よって、２光束Ｌａ，Ｌａ’の入射する領域Ｅａからの出力信号Ｓａは、２光束Ｌａ，Ｌａ’による干渉縞Ｄａを示し、他方の領域Ｅｂからの出力信号Ｓｂは、２光束Ｌｂ，Ｌｂ’による干渉縞Ｄｂを示すことになる。
【００２６】
以上のディストーション測定装置においては、物体面ｏ上の測定箇所を図２（ａ）の各位置Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，・・・などに移動させるために、被検光学系１の物体側（図１の左側）の各光学素子１０ｏは、互いの位置関係を固定させたまま、少なくとも被検光学系１の光軸ｚと垂直な方向に、その被検光学系１に対し相対移動可能である（この相対移動には、光学素子の位置を高精度に制御するための周知のステージなどが利用される。）。また、物体面ｏ上の各測定箇所の位置座標を管理するために、これら各光学素子１０ｏの被検光学系１に対する位置座標は、管理される（この管理には、周知の測長干渉計などが利用される。）。
【００２７】
また、この測定箇所の移動に対応するために、被検光学系１の像側（図１の右側）の各光学素子１０ｉは、互いの位置関係を固定させたまま、少なくとも被検光学系１の光軸ｚと垂直な方向に、その被検光学系１に対し相対移動可能である（この相対移動には、光学素子の位置を高精度に制御するための周知のステージなどが利用される。）。但し、これら各光学素子１０ｉの位置座標の管理は、非必須である（以上、ディストーション測定装置の構成。）。
【００２８】
次に、ディストーション測定方法の手順について説明する。
初めに、点光源Ｐａ，Ｐｂが物体面ｏ上の第１の測定箇所（例えば、図２（ａ）の測定箇所Ｅ１）に位置するよう、物体側の各光学素子１０ｏの被検光学系１に対する相対位置を調整する。
この状態で、干渉縞Ｄａと干渉縞Ｄｂとがそれぞれ撮像素子１５上の領域Ｅａ，Ｅｂに形成されるよう、像側の各光学素子１０ｉの被検光学系１に対する相対位置を調整する。
【００２９】
そして、撮像素子１５からの出力信号Ｓを不図示のコンピュータに取り込む。
コンピュータにおいては、それら出力信号Ｓのうち領域Ｅａからの出力信号Ｓａと、領域Ｅｂからの出力信号Ｓｂとは、互いに峻別される。
次に、点光源Ｐａ，Ｐｂが第２の測定箇所（例えば、図２（ａ）の測定箇所Ｅ２）に位置するよう、物体側の各光学素子１０ｏの被検光学系１に対する相対位置を調整する。
【００３０】
この状態で、干渉縞Ｄａと干渉縞Ｄｂとがそれぞれ撮像素子１５上の領域Ｅａ，Ｅｂに形成されるよう、像側の各光学素子１０ｉの被検光学系１に対する相対位置を調整する。
そして、撮像素子１５からの出力信号Ｓを不図示のコンピュータに取り込む。
さらに、点光源Ｐａ，Ｐｂを、第３の測定箇所（例えば、図２（ａ）の測定箇所Ｅ３）、第４の測定箇所（例えば図２（ａ）の測定箇所Ｅ４）,  ・・・に順次移動させ、それぞれの測定箇所において、第１及び第２の測定箇所における上記処理と同様の処理をそれぞれ実行する。
【００３１】
その結果、コンピュータには、測定箇所Ｅ１に関する出力信号Ｓａ1，Ｓｂ1，測定箇所Ｅ２に関する出力信号Ｓａ2，Ｓｂ3，測定箇所Ｅ３に関する出力信号Ｓａ3，Ｓｂ3，・・・が蓄積される。
コンピュータでは、出力信号Ｓａ1，Ｓｂ1から、測定箇所Ｅ１の測定時に生起した干渉縞Ｄａ1，Ｄｂ1の位相分布Ψａ1，Ψｂ1がそれぞれ算出され、それら位相分布Ψａ1，Ψｂ1のそれぞれのチルト成分（一次成分）Ｔａ1，Ｔｂ1が算出され、それら両者の差分Δ1（＝Ｔａ1−Ｔｂ1）が算出される。
【００３２】
ここで、このチルト成分Ｔａ1は、測定箇所Ｅ１の測定時に生起した点像Ｐａ1の位置を示す（但し、その位置は、被検光学系１の像側の各光学素子１０ｉの位置を基準として表される。）。
また、チルト成分Ｔｂ1は、測定箇所Ｅ１の測定時に生起した点像Ｐｂ1の位置を示す（但し、その位置は、被検光学系１の像側の各光学素子１０ｉの位置を基準として表される。）。
【００３３】
よって、チルト成分Ｔａ1とチルト成分Ｔｂ1との差分Δ1は、点像Ｉａ1，Ｉｂ1の位置関係を示す（以下、この差分Δiを「位置関係データΔi」という。）。
同様に、コンピュータでは、出力信号Ｓａ2，Ｓｂ2から、測定箇所Ｅ２の測定時に生起した干渉縞Ｄａ2，Ｄｂ2の位相分布Ψａ2，Ψｂ2がそれぞれ算出され、それら位相分布Ψａ2，Ψｂ2のそれぞれのチルト成分（一次成分）Ｔａ2，Ｔｂ2が算出され、それら両者の差分、すなわち位置関係データΔ2（＝Ｔａ2−Ｔｂ2）が算出される。
【００３４】
同様に、コンピュータでは、出力信号Ｓａ3，Ｓｂ3，Ｓａ4，Ｓｂ4，・・・から、位置関係データΔ3，Δ4，・・・が算出される。
これら算出された位置関係データΔ1，Δ2，Δ3，・・・を各測定箇所Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３の各位置に対応づけて矢印で可視化すると、例えば図２（ｂ）のようになる。
ここで、上述したように各測定間では、２つの点光源Ｐａ，Ｐｂの位置関係は固定される。よって、仮に被検光学系１にディストーションが無ければ、２つの点像Ｉａ，Ｉｂの位置関係も変化せず、位置関係データΔの物体面ｏ上の分布は一様になるはずである。
【００３５】
一方、被検光学系１にディストーションがあれば、そのディストーションに応じて位置関係データΔには物体面ｏ上の位置により差異が生じるはずである。
そこで、コンピュータでは、各位置関係データΔ1，Δ2，Δ3，・・・を各測定箇所Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，・・・の位置にそれぞれ対応付けてできる物体面ｏ上の分布が求められる。
【００３６】
この分布を、被検光学系１のディストーションとみなす（以上、ディストーション測定方法の手順）。
すなわち、本実施形態のディストーション測定方法は、２つの点光源Ｐａ，Ｐｂを両者の位置関係を固定したまま物体面ｏ上で移動させ、そのときの点像Ｉａ，Ｉｂの位置関係の変化をディストーションとして取得するものである。
【００３７】
ここで、本実施形態のディストーション測定中にも環境変化は生じている。よって、点像Ｉａの位置と点像Ｉｂの位置とは、それぞれ環境変化の影響を受ける。
しかし、本実施形態のディストーション測定では、点光源Ｐａと点光源Ｐｂとが同時に生成されるので、点像Ｉａの位置に与えられる影響と、点像Ｉｂの位置に与えられる影響とは等しい。よって、点像Ｉａ，Ｉｂの位置関係は、環境変化の影響を受けない。
【００３８】
したがって、本実施形態のディストーション測定は、高精度な座標管理をしないにも拘わらず高精度である。
因みに、点光源Ｐａと点光源Ｐｂとの位置関係を固定することは、容易である。特に、本実施形態のディストーション測定装置では、２つの点光源Ｐａ，Ｐｂを生成するために回折格子１１ｄを用いているので、専用の固定器具などを利用しなくともそれらの位置関係は、正確に固定される。
【００３９】
（その他）
なお、本実施形態のディストーション測定方法では、チルト成分Ｔａとチルト成分Ｔｂとの差分Δの物体面ｏ上の分布（差分の分布）を被検光学系１のディストーションとして求めたが、チルト成分Ｔａの物体面ｏ上の分布と、チルト成分Ｔｂの物体面ｏ上の分布との差分（分布の差分）を、被検光学系１のディストーションとして求めてもよい。因みに、上述した点光源Ｐａ，Ｐｂの間隔を、物体面ｏ上の各測定箇所Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，・・・のピッチに等しく採ったときには、測定箇所Ｅｉのチルト成分Ｔａiとそれに隣接する測定箇所Ｅ（ｉ＋１）のチルト成分Ｔｂ(i+1)とを引き算するだけで、分布の差分は簡単に求まる。
【００４０】
また、本実施形態のディストーション測定方法では、遮光板１４を用いると共に、光束Ｌａと光束Ｌｂとの双方を同時に撮像素子１５上に入射させ、干渉縞Ｄａと干渉縞Ｄｂとの双方を同時に撮像素子１５上に形成し、そのときの撮像素子１５の出力信号Ｓから干渉縞Ｄａと干渉縞Ｄｂとの双方を検知したが、遮光板１４を省略すると共に次のようにしてもよい。
【００４１】
光束Ｌｂを遮光し、干渉縞Ｄａのみを撮像素子１５上に形成する。
そのときの撮像素子１５の出力信号Ｓから干渉縞Ｄａを検知する。
光束Ｌａを遮光し、干渉縞Ｄｂのみを撮像素子１５上に形成する。
そのときの撮像素子１５の出力信号Ｓから干渉縞Ｄｂを検知する。
なお、光束Ｌａと光束Ｌｂとの一方及び他方を順次遮光するには、２つの開口部Ｈａ，Ｈｂを有したマスク１３ｏの代わりに、単一の開口部Ｈを有したマスクを用いると共に、そのマスクの位置を、光束Ｌａと光束Ｌｂとの波面分割の方向（ここでは、ｘ方向）にずらせばよい。
【００４２】
併せて、４つの開口部Ｈａ，Ｈａ’，Ｈｂ，Ｈｂ’を有したマスク１３ｉの代わりに、光束Ｌａと光束Ｌａ’との波面分割の方向及び量だけずれた２つの開口部Ｈ，Ｈ’を有したマスクを用いて、そのマスクの位置を、光束Ｌａと光束Ｌｂとの波面分割の方向（ここでは、ｘ方向）にずらしてもよい。
［第２実施形態］
図３、図４を参照して第２実施形態について説明する。
【００４３】
本実施形態は、ディストーション測定装置の実施形態である。このディストーション測定装置は、回折格子を２枚化したシアリング干渉計（Double−Grating Lateral Shearing Interferometer）を利用している。
ここでは、第１実施形態のディストーション測定装置（図１参照）との相違点についてのみ説明する。
【００４４】
図３に示すように、本実施形態のディストーション測定装置は、第１実施形態のディストーション測定装置において、回折格子１１ｓに代えて、２つの回折格子（第１の分割手段、第２の分割手段に対応。）２１ｓ，２１ｓ’が備えられたものである。また、それに伴い、マスク２３ｏ，２３ｉの開口パターンにも変更が加えられる。
このうち、回折格子２１ｓ’は、第１実施形態の回折格子１１ｓと同様の位置（被検光学系１の像側）に配置され、回折格子２１ｓは、被検光学系１の照明光学系側（図３では、回折格子１１ｄと物体面ｏとの間）に挿入される。
【００４５】
また、回折格子２１ｓの回折パターンの刻線方向は、図３（ｆ）に示すように、回折格子１１ｄとは異なる方向である（以下、その刻線方向を図１（ｆ）に示すようにｘ方向とする。）。
また、回折格子２１ｓ’（図３（ｃ））の波面分割の量は、回折格子２１ｓの波面分割の量に相当し、回折光子２１ｓ’の波面分割の方向は、回折格子２１ｓの波面分割の反対方向に相当する。
【００４６】
このような本実施形態のディストーション測定装置内の光束の振る舞いは、以下のとおりである。
照明光学系から射出した集光光束Ｌは、回折格子１１ｄによりｘ方向にずれた２つの光束Ｌａ，Ｌｂに波面分割される。
２つの光束Ｌａ，Ｌｂは、回折格子２１ｓによりそれぞれｙ方向にずれた２つの光束Ｌａ，Ｌａ’，Ｌｂ，Ｌｂ’に波面分割される。
【００４７】
これらの光束Ｌａ，Ｌａ’，Ｌｂ，Ｌｂ’は、被検光学系１の物体面ｏ上の互いに異なる位置に集光する。
光束Ｌａの集光点、光束Ｌａ’の集光点、光束Ｌｂの集光点、光束Ｌｂ’の集光点には、図４に示すようにそれぞれ点光源が形成される（以下、これら集光点をそれぞれ「点光源Ｐａ」，「点光源Ｐａ’」，「点光源Ｐｂ」，「点光源Ｐｂ’」と記す。）。
【００４８】
これら点光源Ｐａ，Ｐａ’Ｐｂ，Ｐｂ’の形成される位置（図４ではＥ１）が、ディストーション測定の測定箇所となる。
なお、光束Ｌａ，Ｌｂの波面分割の方向、光束Ｌａ’，Ｌｂ’の波面分割の方向がｘ方向なので、点光源Ｐａ，Ｐｂのずれの方向、点光源Ｐａ’，Ｐｂ’のずれの方向は、それぞれｘ方向となる。
【００４９】
また、光束Ｌａ，Ｌａ’の波面分割の方向、光束Ｌｂ，Ｌｂ’の波面分割の方向がｙ方向なので、点光源Ｐａ，Ｐａ’のずれの方向、点光源Ｐｂ，Ｐｂ’のずれの方向は、それぞれｙ方向となる。
また、点光源Ｐａ，Ｐｂの間隔は、例えば、図４に示すように物体面ｏ上の各測定箇所Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，・・・のピッチに等しい。また、点光源Ｐａ’，Ｐｂ’の間隔は、それらの間隔と同じである。
【００５０】
これら点光源Ｐａ，Ｐａ’，Ｐｂ，Ｐｂ’の近傍に配置されるマスク２３ｏには、図３（ｂ）に示すように、点光源Ｐａから発散する光束Ｌａのみを透過する微小な開口部Ｈａと、点光源Ｐａ’から発散する光束Ｌａ’のみを透過する微小な開口部Ｈａ’と、点光源Ｐｂから発散する光束Ｌｂのみを透過する微小な開口部Ｈｂと、点光源Ｐｂ’から発散する光束Ｌｂ’のみを透過する微小な開口部Ｈｂ’とが形成されている。マスク２３ｏは、それ以外の光についてはカットする。
【００５１】
点光源Ｐａから発散した光束Ｌａ、点光源Ｐａ’から発散した光束Ｌａ’、点光源Ｐｂから発散したＬｂ、点光源Ｐｂ’から発散したＬｂ’は、それぞれ被検光学系１に入射し、被検光学系１の像側へ集光しつつ射出する。
それら集光する光束Ｌａ，Ｌａ’，Ｌｂ，Ｌｂ’は、回折格子２１ｓ’により波面分割される。
【００５２】
その回折格子２１ｓ’の波面分割の量は回折格子２１ｓのそれに相当し、回折格子２１ｓ’の波面分割の方向は回折格子２１ｓのそれとは反対方向に相当するので、光束Ｌａと光束Ｌａ’（光束Ｌａの一部と光束Ｌａ’の一部）とは、被検光学系１の像面ｉ上の互いに同じ位置に集光する。同様に、光束Ｌｂと光束Ｌｂ’（光束Ｌｂの一部と光束Ｌｂ’の一部）とは、被検光学系１の像面ｉ上の互いに同じ位置に集光する。
【００５３】
光束Ｌａ及び光束Ｌａ’の集光点、光束Ｌｂ及び光束Ｌｂ’の集光点には、それぞれ点像が形成される（以下、これら点像をそれぞれ「点像Ｉａ」，「点像Ｉｂ」と記す。）。
これら点像Ｉａ，Ｉｂの近傍に配置されるマスク２３ｉには、図３（ｄ）に示すように、点像Ｉａから発散する光束Ｌａ，Ｌａ’のみを透過する微小な開口部Ｈａと、点像Ｉｂから発散する光束Ｌｂ，Ｌｂ’のみを透過する微小な開口部Ｈｂとが形成されている。マスク２３ｉは、それ以外の光についてはカットする。
【００５４】
そして、開口部Ｈａを透過した光束Ｌａ，Ｌａ’、開口部Ｈｂを透過した光束Ｌｂ，Ｌｂ’の入射する位置に、撮像素子１５が配置される。
撮像素子１５の撮像面上には、図３（ｅ）に示すように、光束Ｌａ及び光束Ｌａ’の入射する領域、光束Ｌｂ及び光束Ｌｂ’の入射する領域が存在する。
このうち、２光束Ｌａ，Ｌａ’の入射する領域に、２光束Ｌａ，Ｌａ’による干渉縞Ｄａが形成され、２光束Ｌｂ，Ｌｂ’の入射する領域に、２光束Ｌｂ，Ｌｂ’による干渉縞Ｄｂが形成される。
【００５５】
遮光板１４は、撮像素子１５上においてそれら２つの領域が重複する位置の近傍に設けられる。遮光板１４は、撮像面に垂直な姿勢で配置される。
この遮光板１４の設けられた位置を境界として、撮像素子１５の撮像面は２領域Ｅａ，Ｅｂに分割される。
２光束Ｌａ，Ｌａ’の入射する領域Ｅａからの出力信号Ｓａは、２光束Ｌａ，Ｌａ’による干渉縞Ｄａを示し、他方の領域Ｅｂからの出力信号Ｓｂは、２光束Ｌｂ，Ｌｂ’による干渉縞Ｄｂを示す（以上、ディストーション測定装置の構成。）。
【００５６】
以上の構成の本実施形態のディストーション測定装置を用いても、第１実施形態と同様のディストーション測定方法を実施することが可能である。
（その他）
なお、本実施形態のディストーション測定装置では、回折格子１１ｄと回折格子２１ｓとを用いているが、それらの回折格子の代わりに、両者の機能を兼ね備えた単一の回折格子を用いてもよい。この回折格子は、例えば、互いに直交する２方向（ｘ方向及びｙ方向）に刻線が形成された回折格子などである。
【００５７】
なお、本実施形態のディストーション測定方法では、遮光板１４を用いると共に、光束Ｌａと光束Ｌｂとの双方を同時に撮像素子１５上に入射させ、干渉縞Ｄａと干渉縞Ｄｂとの双方を同時に撮像素子１５上に形成し、そのときの撮像素子１５の出力信号Ｓから干渉縞Ｄａと干渉縞Ｄｂとの双方を検知したが、遮光板１４を省略すると共に次のようにしてもよい。
【００５８】
光束Ｌｂを遮光し、干渉縞Ｄａのみを撮像素子１５上に形成する。
そのときの撮像素子１５の出力信号Ｓから干渉縞Ｄａを検知する。
光束Ｌａを遮光し、干渉縞Ｄｂのみを撮像素子１５上に形成する。
そのときの撮像素子１５の出力信号Ｓから干渉縞Ｄｂを検知する。
なお、光束Ｌａと光束Ｌｂとの一方及び他方を順次遮光するには、２つの開口部Ｈａ，Ｈｂを有したマスク２３ｉの代わりに、単一の開口部Ｈを有したマスクを用いると共に、そのマスクの位置を、光束Ｌａと光束Ｌｂとの波面分割の方向（ここでは、ｘ方向）にずらせばよい。
【００５９】
併せて、４つの開口部Ｈａ，Ｈａ’，Ｈｂ，Ｈｂ’を有したマスク２３ｏの代わりに、光束Ｌａと光束Ｌａ’との波面分割の方向及び量だけずれた２つの開口部Ｈ，Ｈ’を有したマスクを用いて、そのマスクの位置を、光束Ｌａと光束Ｌｂとの波面分割の方向（ここでは、ｘ方向）にずらしてもよい。
［第３実施形態］
図５を参照して第３実施形態について説明する。
【００６０】
本実施形態は、ディストーション測定装置、及びそれを用いたディストーション測定方法の実施形態である。
ディストーション測定装置の構成については、第２実施形態のディストーション測定装置（図３参照）との相違点のみ説明する。
図５に示すように、本実施形態のディストーション測定装置は、第２実施形態のディストーション測定装置において、マスク２３ｏに代えてマスク３３ｏが備えられ、マスク２３ｉに代えてマスク３３ｉが備えられたものである。
【００６１】
先ず、第２実施形態のディストーション測定装置と本実施形態のディストーション測定装置とに共通して備えられる回折格子１１ｄについて説明してから、マスク３３ｏについて説明する。
回折格子１１ｄは、光束Ｌを２つの光束Ｌａ，Ｌｂに波面分割するが、そのときに、光束Ｌａ，Ｌｂ以外の光束Ｌｃ，Ｌｄ，Ｌｅ，・・・をも生成している。
【００６２】
それら光束Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄ，Ｌｅ，・・・は、回折格子２１ｓによりそれぞれ２つの光束Ｌａ，Ｌａ’，Ｌｂ，Ｌｂ’，Ｌｃ，Ｌｃ’，Ｌｄ，Ｌｄ’，Ｌｅ，Ｌｅ’，・・・に波面分割される。
波面分割された光束Ｌａ，Ｌａ’，Ｌｂ，Ｌｂ’，Ｌｃ，Ｌｃ’，Ｌｄ，Ｌｄ’，Ｌｅ，Ｌｅ’，・・・は、被検光学系１の物体面ｏ上の互いに異なる位置に集光する。
【００６３】
よって、物体面ｏ上には、点光源Ｐａ，Ｐａ’，Ｐｂ，Ｐｂ’，Ｐｃ，Ｐｃ’，Ｐｄ，Ｐｄ’，・・・が形成され得る。
第２実施形態のディストーション測定装置は、３つ目以降の光束Ｌｃ，Ｌｄ，Ｌｅ，・・・を、マスク２３ｏによってカットしていた。
しかし、本実施形態のディストーション測定装置のマスク３３ｏには、図５（ｂ）に示すように、３つ目以降の光束（ここでは、３つ目〜５つ目の光束とする。）をも透過するべく、開口部Ｈａ，Ｈａ’，Ｈｂ，Ｈｂ’，Ｈｃ，Ｈｃ’，Ｈｄ，Ｈｄ’，Ｈｅ，Ｈｅ’，Ｈｆ，Ｈｆ’，Ｈｇ，Ｈｇ’が形成されている。
【００６４】
開口部Ｈａ，Ｈａ’，Ｈｂ，Ｈｂ’，Ｈｃ，Ｈｃ’，Ｈｄ，Ｈｄ’，Ｈｅ，Ｈｅ’，Ｈｆ，Ｈｆ’，Ｈｇ，Ｈｇ’は、それぞれ、点光源Ｐａから発散する光束Ｌａ、点光源Ｐａ’から発散する光束Ｌａ’、点光源Ｐｂから発散する光束Ｌｂ、点光源Ｐｂ’から発散する光束Ｌｂ’、点光源Ｐｃから発散する光束Ｌｃ、点光源Ｐｃ’から発散する光束Ｌｃ’点光源Ｐｄから発散する光束Ｌｄ、点光源Ｐｄ’から発散する光束Ｌｄ’、点光源Ｐｅから発散する光束Ｌｅ、点光源Ｐｅ’から発散する光束Ｌｅ’、点光源Ｐｆから発散する光束Ｌｆ、点光源Ｐｆ’から発散する光束Ｌｆ’、点光源Ｐｇから発散する光束Ｌｇ、点光源Ｐｇ’から発散する光束Ｌｇ’のみを透過する。
【００６５】
点光源Ｐａから発散した光束Ｌａ、点光源Ｐａ’から発散した光束Ｌａ’、点光源Ｐｂから発散したＬｂ、点光源Ｐｂ’から発散したＬｂ’、点光源Ｐｃから発散した光束Ｌｃ、点光源Ｐｃ’から発散した光束Ｌｃ’、点光源Ｐｄから発散した光束Ｌｄ、点光源Ｐｄ’から発散した光束Ｌｄ’、点光源Ｐｅから発散した光束Ｌｅ、点光源Ｐｅ’から発散した光束Ｌｅ’、点光源Ｐｆから発散した光束Ｌｆ、点光源Ｐｆ’から発散した光束Ｌｆ’、点光源Ｐｇから発散した光束Ｌｇ、点光源Ｐｇ’から発散した光束Ｌｇ’は、それぞれ被検光学系１に入射し、被検光学系１の像側へ集光しつつ射出する。
【００６６】
それら集光する光束Ｌａ，Ｌａ’，Ｌｂ，Ｌｂ’，Ｌｃ，Ｌｃ’，Ｌｄ，Ｌｄ’，Ｌｅ，Ｌｅ’，Ｌｆ，Ｌｆ’，Ｌｇ，Ｌｇ’は、回折格子２１ｓ’により波面分割される。
その結果、光束Ｌａと光束Ｌａ’（光束Ｌａの一部と光束Ｌａ’の一部）とは、被検光学系１の像面ｉ上の互いに同じ位置に集光する。同様に、光束Ｌｂと光束Ｌｂ’（光束Ｌｂの一部と光束Ｌｂ’の一部）とは、被検光学系１の像面ｉ上の互いに同じ位置に集光する。同様に、光束Ｌｃと光束Ｌｃ’（光束Ｌｃの一部と光束Ｌｃ’の一部）とは、被検光学系１の像面ｉ上の互いに同じ位置に集光する。同様に、光束Ｌｄと光束Ｌｄ’（光束Ｌｄの一部と光束Ｌｄ’の一部）とは、被検光学系１の像面ｉ上の互いに同じ位置に集光する。同様に、光束Ｌｅと光束Ｌｅ’（光束Ｌｅの一部と光束Ｌｅ’の一部）とは、被検光学系１の像面ｉ上の互いに同じ位置に集光する。同様に、光束Ｌｆと光束Ｌｆ’（光束Ｌｆの一部と光束Ｌｆ’の一部）とは、被検光学系１の像面ｉ上の互いに同じ位置に集光する。同様に、光束Ｌｇと光束Ｌｇ’（光束Ｌｇの一部と光束Ｌｇ’の一部）とは、被検光学系１の像面ｉ上の互いに同じ位置に集光する。
【００６７】
光束Ｌａ及び光束Ｌａ’の集光点、光束Ｌｂ及び光束Ｌｂ’の集光点、光束Ｌｃ及び光束Ｌｃ’の集光点、光束Ｌｄ及び光束Ｌｄ’の集光点、光束Ｌｅ及び光束Ｌｅ’の集光点、光束Ｌｆ及び光束Ｌｆ’の集光点、光束Ｌｇ及び光束Ｌｇ’の集光点には、それぞれ点像が形成される（以下、これら点像をそれぞれ「点像Ｉａ」，「点像Ｉｂ」，「点像Ｉｃ」，「点像Ｉｄ」，「点像Ｉｅ」，「点像Ｉｆ」，「点像Ｉｇ」と記す。）。
【００６８】
これら点像Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ，Ｉｄ，Ｉｅ，Ｉｆ，Ｉｇの近傍に配置されるマスク３３ｉには、図５（ｄ）に示すように、開口部Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃ，Ｈｄ，Ｈｅ，Ｈｆ，Ｈｇが形成される。
開口部Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃ，Ｈｄ，Ｈｅ，Ｈｆ，Ｈｇはそれぞれ、点像Ｉａから発散する光束Ｌａ，Ｌａ’、点像Ｉｂから発散する光束Ｌｂ，Ｌｂ’、点像Ｉｃから発散する光束Ｌｃ，Ｌｃ’、点像Ｉｄから発散する光束Ｌｄ，Ｌｄ’、点像Ｉｅから発散する光束Ｌｅ，Ｌｅ’，点像Ｉｂから発散する光束Ｌｆ，Ｌｆ’、点像Ｉｇから発散する光束Ｌｇ，Ｌｇ’のみを透過する。
【００６９】
そして、マスク３３ｉ上の互いに隣接する２つの開口部（図５では、開口部Ｈｄ，Ｈｅとする。）を透過した光束（光束Ｌｄ，Ｌｄ’，Ｌｅ，Ｌｅ’）の入射する位置に、撮像素子１５が配置される。
このうち、２光束Ｌｄ，Ｌｄ’が重畳して入射する領域に、２光束Ｌｄ，Ｌｄ’による干渉縞Ｄｄが形成され、２光束Ｌｅ，Ｌｅ’が重畳して入射する領域に、２光束Ｌｅ，Ｌｅ’による干渉縞Ｄｅが形成される。
【００７０】
遮光板１４は、撮像素子１５上においてそれら２つの領域が重複する位置の近傍に設けられる。遮光板１４は、撮像面に垂直な姿勢で配置される。
撮像素子１５上で遮光板１４の設けられた位置を境界として、撮像素子１５の撮像面は２領域Ｅｄ，Ｅｅに分割される。
２光束Ｌｄ，Ｌｄ’の入射する方の領域Ｅｄからの出力信号Ｓｄは、２光束Ｌｄ，Ｌｄ’による干渉縞Ｄｄを示し、他方の領域Ｅｅからの出力信号Ｓｅは、２光束Ｌｅ，Ｌｅ’による干渉縞Ｄｅを示す（以上、ディストーション測定装置の構成。）。
【００７１】
次に、ディストーション測定方法の手順について説明する。
ディストーション測定方法の手順については、第１実施形態のディストーション測定方法との相違点のみ説明する。
上述したように、本実施形態のディストーション測定装置では、３つ以上の点光源（ここでは、７つの点光源Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅ，Ｐｆ，Ｐｇ）を同時に生成することができる。また、３つ以上の点像（ここでは、７つの点像Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ，Ｉｄ，Ｉｅ，Ｉｆ，Ｉｇ）を同時に生成することができる。
【００７２】
よって、物体側の各光学素子１０ｏ、及び、撮像素子１５を除く像側の各光学素子１０ｉを何ら移動させることなく、７つの測定箇所（例えば、図２の測定箇所Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４，Ｅ５，Ｅ６，Ｅ７）の測定を行うことが可能である。
したがって、本実施形態のディストーション測定方法は、測定の効率をさらに高めることが可能である。
【００７３】
但し、撮像素子１５は、２つの干渉縞しか同時に検出できないので、各測定間において、撮像素子１５を光束Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，・・・の波面分割の方向（ここでは、ｘ方向）に移動させる必要がある。但し、撮像素子１５のサイズを大きくすれば、移動回数を低減すること、或いは無くすこともできる。
［第４実施形態］
図６を参照して第４実施形態について説明する。
【００７４】
本実施形態は、ディストーション測定装置、及びそれを用いたディストーション測定方法の実施形態である。
ディストーション測定装置の構成は、次のとおりである。
図６に示すように、本実施形態のディストーション測定装置は、フィゾー干渉計を利用している。
【００７５】
このディストーション測定装置には、照明光学系４１、偏光ビームスプリッタ４２、１／４波長板４３、フィゾーレンズ４４、楔プレート（分割手段に対応。）４５、被検光学系１、２つの折り返しミラー（折り返しミラーに対応。）４６ａ，４６ｂ、受光光学系４７、撮像素子（検出素子に対応。）４８、不図示のステージ（機構に対応。）、不図示の測長干渉計などが配置される。また、撮像素子４８には、不図示のコンピュータが接続される。
【００７６】
一般のフィゾー干渉計との相違点は、楔プレート４５が備えられた点と、折り返しミラーが２つ備えられた点とにある。
照明光学系４１から射出した平行光束Ｌは、偏光ビームスプリッタ４２、１／４波長板４３を介してフィゾーレンズ４４に入射する。
フィゾーレンズ４４は、被検光学系１の物体面ｏ上に焦点を有する。
【００７７】
フィゾーレンズ４４に入射した平行光束Ｌは、フィゾーレンズ４４を通過して集光光束となる。
楔プレート４５は、フィゾーレンズ４４から射出する集光光束の片側半分に挿入される。
よって、集光光束のうち楔プレート４５を通過した片側半分の光束Ｌａは、進行方向をずらし、物体面ｏ上でフィゾーレンズ４４の焦点からずれた位置に集光する。
【００７８】
また、楔プレート４５を通過しなかった片側半分の光束Ｌｂは、物体面ｏ上でフィゾーレンズ４４の焦点に集光する。
光束Ｌａの集光点、光束Ｌｂの集光点は、それぞれ点光源となる（以下、これら集光点をそれぞれ「点光源Ｐａ」，「点光源Ｐｂ」と記す。）。
点光源Ｐａから発散した光束Ｌａ，点光源Ｐｂから発散したＬｂは、それぞれ被検光学系１に入射し、被検光学系１の像側へ射出する。
【００７９】
被検光学系１から射出した光束Ｌａ，Ｌｂは、被検光学系１の像面ｉ上の互いに異なる位置に集光する。
光束Ｌａの集光点、光束Ｌｂの集光点には、それぞれ点像が形成される（以下、これら点像をそれぞれ「点像Ｉａ」，「点像Ｉｂ」と記す。）。
折り返しミラー４６ａ，４６ｂは、それぞれ、点像Ｉａ，点像Ｉｂの予定結像位置の近傍に焦点を有する。
【００８０】
折り返しミラー４６ａの反射面は、点像Ｉａから発散する光束Ｌａを略垂直に反射する形状をしている。
折り返しミラー４６ｂの反射面は、点像Ｉｂから発散する光束Ｌｂを略垂直に反射する形状をしている。
よって、光束Ｌａ，Ｌｂは、折り返しミラー４６ａ，４６ｂにより個別に折り返され、それぞれ入射光路と略同じ光路を反対方向に進行する。
【００８１】
このようにして被検光学系１を往復した光束Ｌａは、楔プレート４５を介してフィゾーレンズ４４に再入射し、被検光学系１を往復した光束Ｌｂは、楔プレート４５を介さずにフィゾーレンズ４４に再入射する。
フィゾーレンズ４４に再入射した光束Ｌａ，Ｌｂは、フィゾーレンズ４４を経由することで平行光束となる。
【００８２】
平行光束となった光束Ｌａ，Ｌｂは、１／４波長板４３、偏光ビームスプリッタ４２、受光光学系４７の互いに異なる光路を経由して、撮像素子４８に入射する。
その撮像素子４８の撮像面上には、光束Ｌａの入射する領域Ｅａと、光束Ｌｂの入射する領域Ｅｂとが存在する。
また、フィゾーレンズ４４に入射した平行光束Ｌの他の一部は、フィゾーレンズ４４の最終面（参照面、フィゾー面などと呼ばれる。）において反射し、所定波面を有した参照光束Ｌ’になる。
【００８３】
参照光束Ｌ’は、フィゾーレンズ４４から射出した後、１／４波長板４３，偏光ビームスプリッタ４２、受光光学系４７を経由して、撮像素子４８に入射する。
したがって、撮像素子４８の撮像面上の領域Ｅａには、参照光束Ｌ’と光束Ｌａとによる干渉縞Ｄａが形成され、領域Ｅｂには、参照光束Ｌ’と光束Ｌｂとによる干渉縞Ｄｂが形成される。
【００８４】
以上のディストーション測定装置においては、物体面ｏ上の測定箇所を移動させるために、被検光学系１の物体側（図６の上側）の各光学素子１０ｏは、互いの位置関係を固定させたまま、少なくとも被検光学系１の光軸ｚと垂直な方向に、その被検光学系１に対し相対移動可能である（この相対移動には、光学素子の位置を高精度に制御するための周知のステージなどが利用される。）。また、物体面ｏ上の各測定箇所の位置座標を管理するために、これら各光学素子１０ｏの被検光学系１に対する位置座標は、管理される（この管理には、周知の測長干渉計などが利用される。）。
【００８５】
また、この測定箇所の移動に対応するために、被検光学系１の像側（図６の下側）の各光学素子１０ｉは、互いの位置関係を固定させたまま、少なくとも被検光学系１の光軸ｚと垂直な方向に、その被検光学系１に対し相対移動可能である（この相対移動には、光学素子の位置を高精度に制御するための周知のステージなどが利用される。）。但し、これら各光学素子１０ｉの位置座標の管理は、非必須である（以上、ディストーション測定装置の構成）。
【００８６】
次に、ディストーション測定方法の手順について説明する。
初めに、点光源Ｐａ，Ｐｂが物体面ｏ上の第１の測定箇所（例えば、図２（ａ）の測定箇所Ｅ１）に位置するよう、物体側の各光学素子１０ｏの被検光学系１に対する相対位置を調整する。
この状態で、干渉縞Ｄａと干渉縞Ｄｂとがそれぞれ撮像素子１５上の領域Ｅａ，Ｅｂに形成されるよう、像側の各光学素子１０ｉの被検光学系１に対する相対位置を調整する。
【００８７】
そして、撮像素子１５からの出力信号Ｓを不図示のコンピュータに取り込む。
コンピュータにおいては、それら出力信号Ｓのうち領域Ｅａからの出力信号Ｓａと、領域Ｅｂからの出力信号Ｓｂとは、互いに峻別される。
次に、点光源Ｐａ，Ｐｂが第２の測定箇所（例えば、図２（ａ）の測定箇所Ｅ２）に位置するよう、物体側の各光学素子１０ｏの被検光学系１に対する相対位置を調整する。
【００８８】
この状態で、干渉縞Ｄａと干渉縞Ｄｂとがそれぞれ撮像素子１５上の領域Ｅａ，Ｅｂに形成されるよう、像側の各光学素子１０ｉの被検光学系１に対する相対位置を調整する。
そして、撮像素子１５からの出力信号Ｓを不図示のコンピュータに取り込む。
さらに、点光源Ｐａ，Ｐｂを、第３の測定箇所（例えば、図２（ａ）の測定箇所Ｅ３）、第４の測定箇所（例えば図２（ａ）の測定箇所Ｅ４）,  ・・・に順次移動させ、それぞれの測定箇所において、第１及び第２の測定箇所における上記処理と同様の処理をそれぞれ行う。
【００８９】
その結果、コンピュータには、測定箇所Ｅ１に関する出力信号Ｓａ1，Ｓｂ1，測定箇所Ｅ２に関する出力信号Ｓａ2，Ｓｂ3，測定箇所Ｅ３に関する出力信号Ｓａ3，Ｓｂ3，・・・が蓄積される。
コンピュータでは、出力信号Ｓａ1，Ｓｂ1から、測定箇所Ｅ１の測定時に生起した干渉縞Ｄａ1，Ｄｂ1の位相分布Ψａ1，Ψｂ1がそれぞれ算出され、それら位相分布Ψａ1，Ψｂ1のそれぞれのチルト成分（一次成分）Ｔａ1，Ｔｂ1が算出され、それら両者の差分Δ1（＝Ｔａ1−Ｔｂ1）が算出される。
【００９０】
ここで、このチルト成分Ｔａ1は、点像Ｐａ1の位置を示す（但し、その位置は、被検光学系１の像側の各光学素子１０ｉの位置を基準として表される。）。
また、チルト成分Ｔｂ1は、点像Ｐｂ1の位置を示す（但し、その位置は、被検光学系１の像側の各光学素子１０ｉの位置を基準として表される。）。
よって、チルト成分Ｔａ1とチルト成分Ｔｂ1との差分Δ1は、点像Ｉａ1，Ｉｂ1の位置関係を示す（以下、この差分Δiを「位置関係データΔi」という。）。
【００９１】
同様に、コンピュータでは、出力信号Ｓａ2，Ｓｂ2から、測定箇所Ｅ２の測定時に生起した干渉縞Ｄａ2，Ｄｂ2の位相分布Ψａ2，Ψｂ2がそれぞれ算出され、それら位相分布Ψａ2，Ψｂ2のそれぞれのチルト成分（一次成分）Ｔａ2，Ｔｂ2が算出され、位置関係データΔ2（＝Ｔａ2−Ｔｂ2）が算出される。
同様に、コンピュータでは、出力信号Ｓａ3，Ｓｂ3，Ｓａ4，Ｓｂ4，・・・から、位置関係データΔ3，Δ4，・・・が算出される。
【００９２】
ここで、上述したように各測定間では、２つの点光源Ｐａ，Ｐｂの位置関係は固定される。よって、仮に被検光学系１にディストーションが無ければ、２つの点像Ｉａ，Ｉｂの位置関係も変化せず、位置関係データΔの物体面ｏ上の分布は一様になるはずである。
一方、被検光学系１にディストーションがあれば、そのディストーションに応じて位置関係データΔには物体面ｏ上の位置により差異が生じるはずである。
【００９３】
そこで、コンピュータでは、各位置関係データΔ1，Δ2，Δ3，・・・を各測定箇所Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，・・・の位置にそれぞれ対応付けてできる物体面ｏ上の分布が求められる。
この分布を、被検光学系１のディストーションとみなす（以上、ディストーション測定方法の手順）。
【００９４】
すなわち、本実施形態のディストーション測定方法は、第１実施形態のディストーション測定装置とは異なり、フィゾー型干渉計を利用しているが、第１実施形態のディストーション測定装置と同様、２つの点光源Ｐａ，Ｐｂを両者の位置関係を固定したまま物体面ｏ上で移動させ、そのときの点像Ｉａ，Ｉｂの位置関係の変化をディストーションとして取得するものである。
【００９５】
したがって、本実施形態のディストーション測定方法は、高精度な座標管理をしないにも拘わらず高精度である。
（その他）
なお、本実施形態のディストーション測定方法では、チルト成分Ｔａとチルト成分Ｔｂとの差分Δの物体面ｏ上の分布（差分の分布）を被検光学系１のディストーションとして求めたが、チルト成分Ｔａの物体面ｏ上の分布と、チルト成分Ｔｂの物体面ｏ上の分布との差分（分布の差分）を、被検光学系１のディストーションとして求めてもよい。
【００９６】
［その他］
また、第１実施形態、第２実施形態、第４実施形態では２つの点光源が１次元的に（直線上に）並べて配置され、第３実施形態では７つの点光源が１次元的に（１直線上に）並べて配置されたが、２つ以外かつ７つ以外の複数の点光源を１次元的に（１直線上に）並べて配置してもよい。また、３以上の複数の点光源を２次元的に（複数直線上に）配置してもよい。
【００９７】
また、このような複数の点光源の配置関係と、測定箇所を移動させる際の移動パターンとは、測定の効率（及び測定の精度）が高まるようそれぞれ最適化されることが望ましい。
なお、上記各実施形態のディストーション測定装置は、何れも干渉計を利用したディストーション測定装置であるが、本発明のディストーション測定装置としては、例えば次のようなものも挙げられる。
【００９８】
例えば、被検光学系の物体面に光ファイバーの出射端を配置し、被検光学系の像面にＰＳＤなどの光位置センサを配置したディストーション測定装置である。
このディストーション測定装置において、複数の出射端を並べて固定し、複数のＰＳＤを並べて固定すれば、上述した各実施形態のディストーション測定と同様のディストーション測定が可能となる。
【００９９】
［第５実施形態］
図７を参照して第５実施形態について説明する。
本実施形態は、投影露光装置の実施形態である。
投影露光装置の構成は、次のとおりである。
図７に示すように、この投影露光装置において、マスク２０１は、マスクホルダ２０２を介して、マスクステージ２０３上に後述するウエハ２０７と平行に保持されている。
【０１００】
マスクステージ２０３は、不図示の駆動系の作用により、マスク面に沿って二次元的に移動可能であり、その位置座標はマスク移動鏡２０４を用いた干渉計２０５によって計測され、かつ位置制御される。
照明光学系２００からマスク２０１を介して照射された光は、投影光学系２０６を介して、ウエハ２０７上にマスクパターンの像を形成する。
【０１０１】
ウエハ２０７は、ウエハホルダ２０８を介して、ウエハステージ２０９上にマスク２０１と平行に保持されている。
ウエハステージ２０９は、不図示の駆動系の作用により、ウエハ面に沿って二次元的に移動可能であり、その位置座標はウエハ移動鏡２１０を用いた干渉計２１１によって計測され、かつ位置制御される。
【０１０２】
以上の構成の投影露光装置の製造では、投影光学系２０６は、上記何れかの実施形態のディストーション測定方法によりディストーション測定される。
製造時には、そのディストーション測定の結果に応じて、投影光学系２０６、或いは投影露光装置の少なくとも１部の要素は調整されている。
そのディストーション測定は、上記各実施形態のところで説明したように、高精度である。
【０１０３】
したがって、その調整の方法に公知の従来の手法しか適用されていなくても、ディストーション測定が高精度である分だけ、投影露光装置は高性能化される。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】第１実施形態のディストーション測定装置の構成図である。
【図２】第１実施形態のディストーション測定方法を説明するための図である。
【図３】第２実施形態のディストーション測定装置の構成図である。
【図４】第２実施形態のディストーション測定方法を説明するための図である。
【図５】第３実施形態のディストーション測定装置の構成図である。
【図６】第４実施形態のディストーション測定装置の構成図である。
【図７】第５実施形態の投影露光装置の構成図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１１ｄ，１１ｓ，２１ｓ，２１ｓ’  回折格子
１３ｏ，１３ｉ，２３ｏ，２３ｉ，３３ｏ，３３ｉ  マスク
１  被検光学系
１４  遮光板
１５  撮像素子
４１  照明光学系
４２  偏光ビームスプリッタ
４３  １／４波長板
４４  フィゾーレンズ
４５  楔プレート
４６ａ，４６ｂ  折り返しミラー
４７  受光光学系
４８  撮像素子
Ｌ，Ｌａ，Ｌｂ，・・・  光束
Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，・・・  測定箇所
Ｈａ，Ｈｂ，・・・  開口部
ｏ  物体面
ｉ  像面
Ｅａ，Ｅｂ  領域
Ｄａ，Ｄａ  干渉縞
Ｐａ，Ｐｂ，・・・  点光源
Ｉａ，Ｉｎ，・・・  点像
２００  照明光学系
２０１  マスク
２０２  マスクホルダ
２０３  マスクステージ
２０４  マスク移動鏡
２０５，２１１  干渉計
２０６  投影光学系
２０７  ウエハ
２０８  ウエハホルダ
２０９  ウエハステージ
２１０  ウエハ移動鏡
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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