(57)【要約】      （修正有）【課題】測定装置に起因する誤差を低減して高精度の被検光学系の光学特性を測定する測定方法を提供する。【解決手段】測定方法は、複数の反射球面鏡アレイ３０を光学系の物体面に配置し、形成される複数の干渉縞をそれぞれ解析することによって前記複数の反射球面の曲率中心位置を複数の物点の位置として求める工程と、被検光が前記光学系を通るように前記反射球面鏡アレイ３０を前記光学系の像面に配置し、形成される複数の干渉縞をそれぞれ解析することによって前記複数の反射球面の曲率中心位置を前記複数の物点に対応する複数の像点の位置として求める工程と、前記複数の物点の位置と前記複数の像点の位置とに基づいて前記測定装置に起因する誤差を求める工程と、光学系の光学性能を示す情報を得るための測定を実施して測定値を得る工程と、前記測定値を前記誤差に基づいて修正する工程とを含む。【選択図】図２Ａ
2009267064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定装置を用いて被検光学系の光学性能を測定する測定方法であって、
複数の物点位置測定器が配列された物点位置測定器アレイを前記被検光学系の物体面側に配置し、前記複数の物点位置測定器のそれぞれを順次に光路内に配置して各物点の位置を求める工程と、
複数の像点位置測定器が配列された像点位置測定器アレイを前記被検光学系の像面側に配置し、前記複数の像点位置測定器のそれぞれを順次に光路内に配置して各像点の位置を求める工程と、
前記各物点の位置と前記各像点の位置とに基づいて前記測定装置に起因する誤差を求める工程と、
前記測定装置を用いて前記被検光学系の光学性能を示す情報を得るための測定を実施して測定値を得る工程と、
前記測定値を前記誤差に基づいて修正する工程と、
を含むことを特徴とする測定方法。
【請求項２】
前記複数の物点位置測定器及び前記複数の像点位置測定器は、第１直線および前記第１直線に直交する第２直線の上に等間隔で配列されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の測定方法。
【請求項３】
前記物点位置測定器及び前記像点位置測定器の少なくとも一つは反射球面鏡であり、
前記反射球面鏡からの光と参照光との干渉縞を測定して前記物点の位置および前記像点の位置の少なくとも一つを求めることを特徴とする請求項１又は２に記載の測定方法。
【請求項４】
前記誤差は、前記被検光学系の倍率成分として現れる誤差である、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の測定方法。
【請求項５】
前記物点位置測定器アレイ及び前記像点位置測定器アレイを前記被検光学系の光軸周りに回転させることにより前記物点位置測定器アレイ及び前記像点位置測定器アレイの配置状態を変更し、各配置状態において前記物点の位置および前記像点の位置を求める、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の測定方法。
【請求項６】
前記物点位置測定器アレイを被検光学系の物体面において並進移動させることにより前記物点位置測定器アレイの配置状態を変更し、各配置状態において前記物点の位置を求めることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の測定方法。
【請求項７】
前記被検光学系が、基板を露光するために原版のパターンを該基板に投影する投影光学系である、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の測定方法。
【請求項８】
原版のパターンを投影光学系によって基板に投影し該基板を露光する露光装置であって、
複数の物点位置測定器が配列された物点位置測定器アレイと、
前記物点位置測定器アレイを搭載し、前記投影光学系の物体面側に配置するためステージと、
複数の像点位置測定器が配列された像点位置測定器アレイと、
前記像点位置測定器アレイを搭載し、前記投影光学系の像面側に配置するためのステージと、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項９】
前記複数の物点位置測定器及び前記複数の像点位置測定器は、第１直線および前記第１直線に直交する第２直線の上に等間隔で配列されている、
ことを特徴とする請求項８に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記物点位置測定器及び前記像点位置測定器の少なくとも一つは反射球面鏡であることを特徴とする請求項８又は９に記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検光学系の光学性能の測定方法、および、そのような測定方法を実施するために好適な構成を備える露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体産業の発展と共に半導体デバイスの微細化が進んでいる。半導体露光装置の解像度は、近年、超解像技術（ＲＥＴ）、レンズ製造技術の進歩などにより、露光光の波長の半分近くの領域に至っている。解像度の向上と同期して、オーバーレイの許容量も減少し、画面内において１０ｎｍ以下のオーバーレイ誤差が要求されている。
【０００３】
このため、投影光学系の像面の歪み、特に歪曲収差の測定精度も１０ｎｍ以下の精度が要求されている。ここで、歪曲収差の測定方法の一例を説明する。まず、被検光学系の物体面の第１位置に点光源を配置し、像面側でその点光源の像の位置を測定する。このときに物体側の点光源の位置も同時に取得する。
【０００４】
次に、被検光学系の物体面の第２位置に点光源を配置し、同様にして、像面側でその点光源の像の位置及び物体側の点光源の位置を取得する。これを複数回にわたって繰り返して、複数の物点の位置に対応する複数の像点の位置を取得する。最後に理想像点の位置と測定された像点の位置とのずれを算出することで歪曲収差を測定することができる。また、光軸方向の像面の歪みに関する像面湾曲についても同様の方法で測定することができる。
【０００５】
特許文献１、２には、フィゾー干渉計を用いて波面計測用干渉計を構成し、ＴＳ焦点及びＲＳ曲率中心の位置座標と、波面の傾きと球面成分から算出される値を用いて物点及び像点の位置を測定し、歪曲収差及び像面湾曲を求める方法が記載されている。
【特許文献１】特許第３３５２２９８号公報
【特許文献２】特許第３７２８１８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の歪曲収差及び像面湾曲の測定においては、被検光学系の物点位置、及び、物点と像点との位置関係を正確に測定する必要がある。各測定点についての位置測定誤差は物点に対する像点のずれとみなされ、歪曲収差及び像面湾曲として現れるので、測定精度が悪化する。位置測定誤差は、物点を移動させるための物体側ステージ、及び、像点位置測定具（フィゾー干渉計のＲＳ等）を移動させるための像側ステージ、の各位置を測定するステージ位置測定系で発生しうる。位置測定誤差の具体的な要因としては、測定系の直交度誤差、レーザー干渉計を使用する際は基準ミラーの形状誤差、並びに、温度など周辺環境のドリフトやゆらぎなどを挙げることができる。
【０００７】
本発明は、上記の背景に鑑みてなされたものであり、例えば、測定装置に起因する誤差を低減して高精度の被検光学系の光学特性を測定する測定方法、および、そのような測定方法を実施するために好適な構成を備える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】
【０００８】
本発明の１つの側面は、測定装置を用いて被検光学系の光学性能を測定する測定方法に係り、前記測定方法は、複数の物点位置測定器が配列された物点位置測定器アレイを前記被検光学系の物体面側に配置し、前記複数の物点位置測定器のそれぞれを順次に光路内に配置して各物点の位置を求める工程と、複数の像点位置測定器が配列された像点位置測定器アレイを前記被検光学系の像面側に配置し、前記複数の像点位置測定器のそれぞれを順次に光路内に配置して各像点の位置を求める工程と、前記各物点の位置と前記各像点の位置とに基づいて前記測定装置に起因する誤差を求める工程と、前記測定装置を用いて前記被検光学系の光学性能を示す情報を得るための測定を実施して測定値を得る工程と、前記測定値を前記誤差に基づいて修正する工程とを含む。
【０００９】
本発明の他の側面は、原版のパターンを投影光学系によって基板に投影し該基板を露光する露光装置に係り、前記露光装置は、複数の物点位置測定器が配列された物点位置測定器アレイと、前記物点位置測定器アレイを搭載し、前記投影光学系の物体面側に配置するためステージと、複数の像点位置測定器が配列された像点位置測定器アレイと、前記像点位置測定器アレイを搭載し、前記投影光学系の像面側に配置するためのステージとを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、例えば、測定装置に起因する誤差を低減して高精度の被検光学系の光学特性を測定する測定方法、および、そのような測定方法を実施するために好適な構成を備える露光装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。なお、添付図面において、同一の要素には同一の参照番号が付されている。
【００１２】
まず、図１を参照しながら、歪曲収差および像面湾曲の一般的な測定の原理について説明する。ここでは、歪曲収差を理想の結像位置と実際の結像位置とのｘ方向およびｙ方向の誤差量として定義する。具体的には、次のとおりである。ｘ方向の誤差量をＤｘ、ｙ方向の誤差量をＤｙ、測定された物点のｘ座標、ｙ座標をＯｍｘ、Ｏｍｙ、理想結像倍率をβ、理想像点のｘ座標、ｙ座標をＩｃｘ、Ｉｃｙ、測定された像点のｘ座標、ｙ座標をＩｍｘ、Ｉｍｙとする。歪曲収差としてのｘ方向の誤差量Ｄｘ、ｙ方向の誤差量Ｄｙは、それぞれ（１）式、（２）式で表される。
【００１３】
Ｄｘ＝Ｉｍｘ−Ｉｃｘ
＝Ｉｍｘ−β＊Ｏｍｘ  ・・・（１）
Ｄｙ＝Ｉｍｙ−Ｉｃｙ
＝Ｉｍｙ−β＊Ｏｍｙ  ・・・（２）
図１に示す測定装置では、被検光学系４に対してフィゾー干渉計が構成されている。光源１から出射されてハーフミラー２を経てＴＳレンズ３の最終面で反射された参照光と、被検光学系４を経てＲＳミラー）５で反射された光による干渉縞が光検出器６で観測される。物体側ステージ７を駆動することによって、被検光学系４の評価すべき物点の位置を変えることができる。得られた干渉縞を解析することによって、被検光学系４の波面と干渉縞の傾き及び球面成分から像点に対するＲＳミラーの曲率中心のずれ量を算出することができる。該ずれ量と像側ステージ８の位置から像点の位置を求めることができる。
【００１４】
歪曲収差Ｄｘ、Ｄｙは、物点の位置Ｏｍｘ、Ｏｍｙを物体側ステージ７の位置測定系９により測定し、像点の位置Ｉｍｘ、Ｉｍｙを像側ステージ８の位置測定系１０と光検出器６で観測された干渉縞により測定して、（１）式及び（２）式に従って算出される。通常は、物体側ステージ７及び像側ステージ８を駆動して評価すべき物体高の範囲内で複数の物点の位置Ｏｍｘｉ、Ｏｍｙｉに対してＤｘｉ、Ｄｙｉ（ｉは測定位置番号を表す）が測定され、歪曲収差の像高特性が求められる。
【００１５】
［第１実施形態］
図２Ａ、図２Ｂおよび図３を参照しながら本発明の第１実施形態について説明する。本発明の第１実施形態の歪曲収差測定では、被検光学系の歪曲収差の倍率成分に相当する測定装置起因の誤差（即ち、倍率成分の誤差として現れる測定装置起因の誤差）が低減される。ここで、被検光学系の歪曲収差Ｄｘ、Ｄｙは、（３）式、（４）式で表される。
【００１６】
Ｄｘ  ＝Ｃ・ｘ  ・・・（３）
Ｄｙ  ＝Ｃ・ｙ  ・・・（４）
ここで、ｘ、ｙは像面のｘ像高、ｙ像高である。Ｃは歪曲収差の倍率成分を表す係数である。以下、この実施形態における歪曲収差測定方法をその手順に沿って説明する。なお、以下の測定のための制御および演算は、プロセッサ２０によって実行されうる。
【００１７】
まず、図２Ａのように、物体面側に、物点（像点）位置測定器アレイである反射球面鏡アレイ（ＲＳミラーアレイ）３０を配置する。ここで、反射球面鏡アレイ３０は、複数の、物点（像点）位置測定器である反射球面鏡（ＲＳミラー）３１〜３５を平板（支持体）３９の上に固定的に配列した構造を有する。反射球面鏡アレイ３０は、その中心に配置されている反射球面鏡３１の曲率中心が被検光学系４の軸上に位置決めされるように配置される。図３に示すように、複数の反射球面鏡３１〜３５は、反射球面鏡３３、３１、３５の曲率中心が第１直線（Ｘ軸に沿った直線）の上に等間隔で並び、反射球面鏡３２、３１、３４の曲率中心が第２直線（Ｙ軸に沿った直線）の上に等間隔で並ぶように配置されている。第１直線と第２直線は、互いに直交する。なお、反射球面鏡アレイ３０の構成、例えば、反射球面鏡の個数や配列等は、図３に示す構成に限定されない。
【００１８】
次に、物体側ステージ７を並進移動（駆動）して反射球面鏡３１の曲率中心の位置を測定対象の物点とする。そして、光検出器６で観察された干渉縞を解析し、物体側ステージ位置測定系９の測定値と干渉縞の解析値とに基づいて、反射球面鏡３１の曲率中心位置に相当する物体側ステージ位置Ｏｈ３１（ｘ、ｙ、ｚ）を求める。なお、物体側ステージ位置は、物体面における反射球面鏡の曲率中心位置と等価である。
【００１９】
次に、反射球面鏡アレイ３０の反射球面鏡３２の曲率中心を測定対象の物点とする。そして、上記と同様にして、反射球面鏡３２の曲率中心位置に相当する物体側ステージ位置Ｏｈ３２（ｘ、ｙ、ｚ）を求める。続いて、反射球面鏡３３、３４、３５の曲率中心を順次に光路内に配置して測定対象の物点とし、それらの曲率中心位置に相当する物体側ステージ位置Ｏｈ３３、Ｏｈ３４、Ｏｈ３５を求める。
【００２０】
次に、図２Ｂに示すように、反射球面鏡アレイ３０を像面側に移動させて、反射球面鏡３１の曲率中心が被検光学系４の軸上に位置決めされるように配置する。この配置では、被検光学系４を被検光が通って反射球面鏡アレイ３０の反射球面鏡に入射し、該反射球面鏡で反射されて再び被検光学系４を通り抜けて、ＴＳレンズ３で反射された光と干渉することによって、干渉縞を形成する。
【００２１】
次に、測定対象の物点が被検光学系４の軸上となる位置に物体側ステージ７を駆動する。この状態で、像側ステージ８を駆動して反射球面鏡アレイ３０の反射球面鏡３１の曲率中心を光路内の像点に合わせて被検光学系４の干渉縞を観測する。そして、該干渉縞の解析結果及び像側ステージ位置測定系１０の測定値に基づいて反射球面鏡３１の曲率中心位置に相当する像側ステージ位置Ｉｈ３１（ｘ、ｙ、ｚ）を求める。なお、像側ステージ位置は、像面における曲率中心位置と等価である。続いて、同様の方法で、反射球面鏡３２・・・３５の曲率中心位置に相当する像側ステージ位置Ｉｈ３２…Ｉｈ３５を求める。この際に、反射球面鏡３２・・・３５のうち該当する反射球面鏡の曲率中心位置を像点とするように、物点の位置が物体側ステージ７を駆動することによって調整される。
【００２２】
物体側および像側には同一の反射球面鏡アレイ３０が配置されるので、測定系に誤差がなければ物体側で測定された２つの反射球面鏡の相対位置と像点側で測定された当該２つの反射球面鏡の相対位置とは等しい筈である。被検光学４の歪曲収差の倍率成分に相当する測定装置の誤差は、以下に示す（５）式においてσが最小となるＣｓｙｓとして求めることができる。
【００２３】
σ＝｛（Ｏｈ３２（ｘ）−Ｏｈ３１（ｘ））−（Ｉｈ３２（ｘ）−Ｉｈ３１（ｘ））−Ｃｓｙｓ・（Ｉｈ３２（ｘ）−Ｉｈ３１（ｘ））｝２
＋｛（Ｏｈ３２（ｙ）−Ｏｈ３１（ｙ））−（Ｉｈ３２（ｙ）−Ｉｈ３１（ｙ））−Ｃｓｙｓ・（Ｉｈ３２（ｙ）−Ｉｈ３１（ｙ））｝２
＋｛（Ｏｈ３５（ｘ）−Ｏｈ３１（ｘ））−（Ｉｈ３５（ｘ）−Ｉｈ３１（ｘ））−Ｃｓｙｓ・（Ｉｈ３５（ｘ）−Ｉｈ３１（ｘ））｝２
＋｛（Ｏｈ３５（ｙ）−Ｏｈ３１（ｙ））−（Ｉｈ３５（ｙ）−Ｉｈ３１（ｙ））−Ｃｓｙｓ・（Ｉｈ３５（ｙ）−Ｉｈ３１（ｙ））｝２
・・・（５）
次に、図２Ｂに示す構成で反射球面鏡３１を用いて、図１を参照しながら説明した方法に従って、被検光学系４の歪曲収差（光学性能）を示す情報を得るための測定が実施され、測定値が得られる。
【００２４】
次に、該測定値を測定装置の誤差に基づいて修正することにより、誤差が低減された歪曲収差（光学性能）を求める。具体的には、各像高における歪曲収差の測定値をＤｘｍ（ｘ、ｙ）及びＤｙｍ（ｘ、ｙ）とすると、測定装置に起因する倍率成分誤差が低減された被検光学系４の歪曲収差Ｄｘ（ｘ、ｙ）及びＤｙ（ｘ、ｙ）は、（６）式、（７）式に従って求められる。
【００２５】
Ｄｘ（ｘ、ｙ）＝Ｄｘｍ（ｘ、ｙ）−Ｃｓｙｓ・ｘ  ・・・（６）
Ｄｙ（ｘ、ｙ）＝Ｄｙｍ（ｘ、ｙ）−Ｃｓｙｓ・ｙ  ・・・（７）
［第２実施形態］
図４Ａ、図４Ｂおよび図５を参照しながら本発明の第２実施形態について説明する。本発明の第２実施形態の歪曲収差測定方法によれば、（８）式および（９）式で表現される被検光学系の歪曲収差の方位倍率差成分に相当する物体側ステージ位置測定系９の誤差を低減することができる。
【００２６】
Ｄｘ  ＝  Ｅｃ・ｘ  ＋  Ｅｓ・ｙ  ・・・（８）
Ｄｙ  ＝  Ｅｓ・ｘ  −  Ｅｃ・ｙ  ・・・（９）
ここで、ｘ、ｙはｘ像高、ｙ像高であり、Ｅｃ、Ｅｓは歪曲収差の方位倍率差成分を表す係数である。以下、測定手順に沿って説明する。
【００２７】
まず、図４Ａのように、被検光学系４の物体側に、物点位置測定器アレイである反射球面鏡アレイ５０を配置する。ここで、反射球面鏡アレイ５０は、複数の、物点位置測定器である反射球面鏡５１・・・５５を平板（支持体）５９の上に固定的に配列した構造を有する。反射球面鏡アレイ５０は、その中心に配置されている反射球面鏡５１の曲率中心が被検光学系４の軸上に位置決めされるように配置される。
【００２８】
このときの反射球面鏡アレイ５０または反射球面鏡５１・・・５５の方向を示す角度を０度とする。複数の反射球面鏡５１〜５５は、反射球面鏡５３、５１、５５の曲率中心が第１直線の上に等間隔で並び、反射球面鏡５２、５１、５４の曲率中心が第１直線の上に等間隔で並ぶように配置されている。第１直線と第２直線は、互いに直交する。なお、反射球面鏡アレイ５０の構成、例えば、反射球面鏡の個数や配列等は、図５に示す構成に限定されない。
【００２９】
次に、物体側ステージ７を駆動して反射球面鏡５１の曲率中心を測定対象の物点とする。そして、光検出器６で観察された干渉縞を解析し、物体側ステージ位置測定系９の測定値と干渉縞の解析値とに基づいて、反射球面鏡５１の曲率中心位置に相当する物体側ステージ位置Ｏｈ５１０（ｘ、ｙ、ｚ）を求める。
【００３０】
次に、反射球面鏡アレイ５０の反射球面鏡５２の曲率中心を測定対象の物点とする。そして、上記と同様にして、反射球面鏡５２の曲率中心位置に相当する物体側ステージ位置Ｏｈ５２０を求める。続いて、反射球面鏡５３、５４、５５の曲率中心を順に測定対象の物点として、それらの曲率中心位置に相当する物体側ステージ位置Ｏｈ５３０、Ｏｈ５４０、Ｏｈ５５０を求める。
【００３１】
次に、図４Ｂに示すように、反射球面鏡５１を中心として被検光学系の光軸周りに反射球面鏡アレイ５０を９０度回転させる。この配置状態で、上記の０度配置（回転前の配置）における場合と同様に、反射球面鏡５１・・・５５を用いて測定がなされる。この測定により、干渉縞の解析結果及び物体側ステージ位置測定系９の測定値に基づいて反射球面鏡５１・・・５５の曲率中心位置に相当する物体側ステージ７の位置Ｏｈ５１９・・・Ｏｈ５５９が求められる。
【００３２】
次に、０度配置における方位倍率差成分Ｅｃｏ＿０、Ｅｓｏ＿０を計算する。ここで、理想的な反射球面鏡アレイの反射球面鏡５１…５５の曲率中心位置に相当する物体側ステージ位置をＯｈ５１Ｉ（ｘ、ｙ、ｚ）、Ｏｈ５２Ｉ・・・Ｏｈ５５Ｉとする。Ｏｈ５１Ｉ、Ｏｈ５２Ｉ・・・Ｏｈ５５ＩとＯｈ５１０、Ｏｈ５２０・・・Ｏｈ５５０とのｘ座標の差分をｄｘ（Ｏｈ１０）、ｄｘ（Ｏｈ２０）・・・ｄｘ（Ｏｈ５０）とする。また、Ｏｈ５１Ｉ、Ｏｈ５２Ｉ・・・Ｏｈ５５ＩとＯｈ５１０、Ｏｈ５２０・・・Ｏｈ５５０とのｙ座標の差分をｄｙ（Ｏｈ１０）、ｄｙ（Ｏｈ２０）・・・ｄｙ（Ｏｈ５０）とする。０度測定の方位倍率差成分Ｅｃｏ＿０、Ｅｓｏ＿０は、ｄｘ（Ｏｈ１０）、ｄｘ（Ｏｈ２０）・・・ｄｘ（Ｏｈ５０）とｄｙ（Ｏｈ１０）、ｄｙ（Ｏｈ２０）・・・ｄｙ（Ｏｈ５０）とに基づいて計算される。
【００３３】
式（８）及び式（９）を右辺が方位倍率差係数となるように変換すると、以下の式（１０）及び式（１１）となる。
【００３４】
Ｅｃ＝（ｄｘ・ｘ−ｄｙ・ｙ）／（ｘ２＋ｙ２）  ・・・（１０）
ＥＳ＝（ｄｘ・ｙ＋ｄｙ・ｘ）／（ｘ２＋ｙ２）  ・・・（１１）
式（１０）、（１１）より、反射球面鏡５１の測定結果から計算される方位倍率差係数Ｅｃｏ１０及びＥｓｏ１０を、
Ｅｃｏ１０＝（ｄｘ（Ｏｈ１０）・Ｏｈ５１０ｙ＋ｄｙ（Ｏｈ１０）・Ｏｈ５１０ｘ）／（Ｏｈ５１０ｘ２ ＋ Ｏｈ５１０ｙ２）、及び
Ｅｓｏ１０＝（ｄｘ（Ｏｈ１０）・Ｏｈ５１０ｘ− ｄｙ（Ｏｈ１０）・Ｏｈ５１０ｙ）／（Ｏｈ５１０ｘ２＋Ｏｈ５１０ｙ２）として計算する。
【００３５】
ここで、Ｏｈ５１０ｘ、Ｏｈ５１０ｙはステージ位置Ｏｈ５１０のｘ座標、ｙ座標を示す。同様に反射球面鏡５２の測定結果から計算されるＥｃｏ２０及びＥｓｏ２０を、
Ｅｃｏ２０＝（ｄｘ（Ｏｈ２０）・Ｏｈ５２０ｙ＋ｄｙ（Ｏｈ２０）・Ｏｈ５２０ｘ）／（Ｏｈ５２０ｘ２＋Ｏｈ５２０ｙ２）、及びＥｓｏ２０＝（ｄｘ（Ｏｈ２０）・Ｏｈ５２０ｘ−ｄｙ（Ｏｈ２０）・Ｏｈ５２０ｙ）／（Ｏｈ５２０ｘ２＋Ｏｈ５２０ｙ２）
として計算する。
【００３６】
同様にして、反射球面鏡５３・・・５５の方位倍率差係数Ｅｃｏ３０・・・Ｅｃｏ５０及びＥｓｏ３０・・・Ｅｓｏ５０を計算する。これら各点の方位倍率差係数の平均値として、Ｅｃｏ＿０及びＥｓｏ＿０を以下の式（１２）及び式（１３）により求める。
【００３７】
Ｅｃｏ＿０＝(Ｅｃｏ１０＋Ｅｃｏ２０＋Ｅｃｏ３０＋Ｅｃｏ４０＋Ｅｃｏ５０)／５  ・・・（１２）
Ｅｓｏ＿０＝(Ｅｓｏ１０＋Ｅｓｏ２０＋Ｅｓｏ３０＋Ｅｓｏ４０＋Ｅｓｏ５０)／５  ・・・（１３）
続いて、９０度配置における方位倍率差成分Ｅｃｏ＿９０、Ｅｓｏ＿９０を計算する。Ｏｈ５１Ｉ、Ｏｈ５２Ｉ・・・Ｏｈ５５ＩとＯｈ５１９、Ｏｈ５２９・・・Ｏｈ５５９とのｘ座標の差分をｄｘ（Ｏｈ１９）、ｄｘ（Ｏｈ２９）・・・ｄｘ（Ｏｈ５９）とする。Ｏｈ５１Ｉ、Ｏｈ５２Ｉ・・・Ｏｈ５５ＩとＯｈ５１９、Ｏｈ５２９・・・Ｏｈ５５９とのｙ座標の差分をｄｙ（Ｏｈ１９）、ｄｙ（Ｏｈ２９）・・・ｄｙ（Ｏｈ５９）とする。
【００３８】
９０度配置における方位倍率差成分Ｅｃｏ＿９０、Ｅｓｏ＿９０は、０度配置における計算と同様に、反射球面鏡５１の測定結果から計算される方位倍率差係数Ｅｓｏ１９及びＥｃｏ１９を
Ｅｓｏ１９＝（ｄｘ（Ｏｈ１９）・Ｏｈ５１９ｘ−ｄｙ（Ｏｈ１９）・Ｏｈ５１９ｙ）／（Ｏｈ５１９ｘ２＋Ｏｈ５１９ｙ２）、及び
Ｅｃｏ１９＝（ｄｘ（Ｏｈ１９）・Ｏｈ５１９ｙ＋ｄｙ（Ｏｈ１９）・Ｏｈ５１９ｘ）／（Ｏｈ５１９ｘ２＋Ｏｈ５１９ｙ２）
として算出する。
【００３９】
同様にして反射球面鏡５２・・・５５の方位倍率差係数Ｅｃｏ２９・・・Ｅｃｏ５９及びＥｓｏ２９・・・Ｅｓｏ５９を計算し、これら各点の方位倍率差係数の平均値として、Ｅｃｏ＿９０及びＥｓｏ＿９０を以下の式（１４）及び式（１５）により求める。
【００４０】
Ｅｃｏ＿９０＝(Ｅｃｏ１９＋Ｅｃｏ２９＋Ｅｃｏ３９＋Ｅｃｏ４９＋Ｅｃｏ５９)／５  ・・・（１４）
Ｅｓｏ＿９０＝(Ｅｓｏ１９＋Ｅｓｏ２９＋Ｅｓｏ３９＋Ｅｓｏ４９＋Ｅｓｏ５９)／５  ・・・（１５）
次に、物体側ステージ７に起因する方位倍率差Ｅｃ＿ｓｙｓ、Ｅｓ＿ｓｙｓを（１０）式および（１１）式にしたがって計算する。
【００４１】
Ｅｃｏ＿ｓｙｓ＝（Ｅｃｏ＿０  ＋  Ｅｃｏ＿９０）／２  ・・・（１６）
Ｅｓｏ＿ｓｙｓ＝（Ｅｓｏ＿０  ＋  Ｅｓｏ＿９０）／２  ・・・（１７）
次に、図４Ｂに示す構成から反射球面鏡アレイ５０を取り外した構成で、反射球面鏡５を用いて、従来の歪曲収差測定方法により被検光学系７の歪曲収差を求める。各像高の歪曲収差測定値をＤｘｍ（ｘ、ｙ）、Ｄｙｍ（ｘ、ｙ）とすると、測定装置の物体側ステージ７に起因する方位倍率誤差が除去された被検光学系７の歪曲収差Ｄｘ（ｘ、ｙ）及びＤｙ（ｘ、ｙ）は、（１８）式および（１９）式で与えられる。これにより、測定系側の誤差が除去された歪曲収差を求めることができる。
【００４２】
Ｄｘ（ｘ、ｙ）  ＝  Ｄｘｍ（ｘ、ｙ）  −  Ｅｃｏ＿ｓｙｓ・ｘ  −  Ｅｓｏ＿ｓｙｓ・ｙ  ・・・（１８）
Ｄｙ（ｘ、ｙ）  ＝  Ｄｙｍ（ｘ、ｙ）  −  Ｅｓｏ＿ｓｙｓ・ｘ  ＋  Ｅｃｏ＿ｓｙｓ・ｙ  ・・・（１９）
第２実施形態は、第１実施形態とともに実施されることが好ましく、この場合において、反射球面鏡アレイ５０は、反射球面鏡アレイ３０と同一のものであることが好ましい。この場合、物体側に反射球面鏡アレイを配置してなされる測定は、第１実施形態と第２実施形態とで共通であるため、それぞれを独立して行なった場合に比べて測定時間を短縮することができる。
【００４３】
［第３実施形態］
図６Ａ、図６Ｂおよび図７を参照しながら本発明の第３実施形態について説明する。本発明の第３実施形態によれば、（８）式および（９）式で表現される被検光学系の歪曲収差の方位倍率差成分に相当する像側ステージ位置測定系１０の誤差が低減される。
【００４４】
以下、第３実施形態における測定手順を説明する。まず、図６Ａのように、被検光学系４の像側に、像点位置測定器アレイである反射球面鏡アレイ７０を配置する。ここで、反射球面鏡アレイ７０は、複数の、像点位置測定器である反射球面鏡７１・・・７５を平板（支持体）７９の上に固定的に配列した構造を有する。反射球面鏡アレイ７０は、その中心に配置されている反射球面鏡７１の曲率中心が被検光学系４の軸上に位置決めされるように配置される。
【００４５】
このときの反射球面鏡アレイ７０の角度を０度とする。複数の反射球面鏡７１・・・７５は、反射球面鏡７３、７１、７５の曲率中心が第１直線の上に等間隔で並び、反射球面鏡７２、７１、７４の曲率中心が第１直線の上に等間隔で並ぶように配置されている。第１直線と第２直線は、互いに直交する。なお、反射球面鏡アレイ７０の構成、例えば、反射球面鏡の個数や配列等は、図７に示す構成に限定されない。
【００４６】
次に、測定対象の物点が被検光学系４の軸上となる位置に物体側ステージ７を駆動する。続いて、像側ステージ８を駆動して反射球面鏡アレイ７０の反射球面鏡７１の曲率中心を被検光学系４の像点にあわせて、被検光学系４の干渉縞を観察する。そして、該干渉縞の解析結果及び像側ステージ測定系１０の測定値に基づいて反射球面鏡７１の曲率中心位置に相当する像側ステージ位置Ｉｈ７１０（ｘ、ｙ、ｚ）を求める。続いて、同様の方法で、像側ステージ位置Ｉｈ７２０、Ｉｈ７３０、Ｉｈ７４０、Ｉｈ７５０を求める。
【００４７】
次に、図６Ｂに示すように、反射球面鏡７１を中心として被検光学系の光軸周りに反射球面鏡アレイ７０を９０度回転させる。この状態で、上記の０度配置における場合と同様に、反射球面鏡７１・・・７５を用いて、被検光学系４が形成する干渉縞を観察する。そして、該干渉縞の解析結果及び像側ステージ位置測定系１０の測定値に基づいて反射球面鏡７１・・・７５の曲率中心位置に相当する像側ステージ位置Ｉｈ７１９・・・Ｉｈ７５９を求める。
【００４８】
次に、０度配置における方位倍率差成分Ｅｃｉ＿０、Ｅｓｉ＿０を計算する。ここで、理想的な反射球面鏡アレイの反射球面鏡７１・・・７５の曲率中心位置に相当する像側ステージ位置をＩｈ７１Ｉ（ｘ、ｙ、ｚ）、Ｉｈ７２Ｉ・・・Ｉｈ７５Ｉとする。Ｉｈ７１Ｉ、Ｉｈ７２Ｉ・・・Ｉｈ７５ＩとＩｈ７１０、Ｉｈ７２０・・・Ｉｈ７５０とのｘ座標の差分をｄｘ（Ｉｈ１０）、ｄｘ（Ｉｈ２０）・・・ｄｘ（Ｉｈ５０）とする。また、Ｉｈ７１Ｉ、Ｉｈ７２Ｉ・・・Ｉｈ７５ＩとＩｈ７１０、Ｉｈ７２０・・・Ｉｈ７５０との７座標の差分をｄｙ（Ｉｈ１０）、ｄｙ（Ｉｈ２０）・・・ｄｙ（Ｉｈ５０）とする。
０度配置における方位倍率差成分Ｅｃｉ＿０、Ｅｓｉ＿０は、ｄｘ（Ｉｈ１０）、ｄｘ（Ｉｈ２０）・・・ｄｘ（Ｉｈ５０）およびｄｙ（Ｉｈ１０）、ｄｙ（Ｉｈ２０）・・・ｄｙ（Ｉｈ５０）に基づいて計算される。
式（１０）、（１１）より、反射球面鏡７１の測定結果から計算される方位倍率差係数Ｅｃｉ１０及びＥｓｉ１０を、
Ｅｃｉ１０＝（ｄｘ（Ｉｈ１０）・Ｉｈ７１０ｙ＋ｄｙ（Ｉｈ１０）・Ｉｈ７１０ｘ）／（Ｉｈ７１０ｘ２＋Ｉｈ７１０ｙ２）、及び
Ｅｓｉ１０＝（ｄｘ（Ｉｈ１０）・Ｉｈ７１０ｘ−ｄｙ（Ｉｈ１０）・Ｉｈ７１０ｙ）／（Ｉｈ７１０ｘ２＋Ｉｈ７１０ｙ２）として計算する。
【００４９】
ここで、Ｉｈ７１０ｘ、Ｉｈ７１０ｙはステージ位置Ｉｈ７１０のｘ座標、ｙ座標を示す。同様に反射球面鏡７２の測定結果から計算されるＥｃｉ２０及びＥｓｉ２０を、
Ｅｃｉ２０＝（ｄｘ（Ｉｈ２０）・Ｉｈ７２０ｙ＋ｄｙ（Ｉｈ２０）・Ｉｈ７２０ｘ）／（Ｉｈ７２０ｘ２＋Ｉｈ７２０ｙ２）、及びＥｓｏ２０＝（ｄｘ（Ｉｈ２０）・Ｉｈ７２０ｘ−ｄｙ（Ｉｈ２０）・Ｉｈ７２０ｙ）／（Ｉｈ７２０ｘ２＋Ｉｈ７２０ｙ２）
として計算する。
【００５０】
同様にして、反射球面鏡７３・・・７５の方位倍率差係数Ｅｃｉ３０・・・Ｅｃｉ５０及びＥｓｉ３０・・・Ｅｓｉ５０を計算する。これら各点の方位倍率差係数の平均値として、Ｅｃｉ＿０及びＥｓｉ＿０を以下の式（２０）及び式（２１）により求める。
【００５１】
Ｅｃｉ＿０＝(Ｅｃｉ１０＋Ｅｃｉ２０＋Ｅｃｉ３０＋Ｅｃｉ４０＋Ｅｃｉ５０)／５  ・・・（２０）
Ｅｓｉ＿０＝(Ｅｓｉ１０＋Ｅｓｉ２０＋Ｅｓｉ３０＋Ｅｓｉ４０＋Ｅｓｉ５０)／５  ・・・（２１）
続いて、９０度配置における方位倍率差成分Ｅｃｉ＿９０、Ｅｓｉ＿９０を計算する。Ｉｈ７１Ｉ、Ｉｈ７２Ｉ・・・Ｉｈ７５ＩとＩｈ７１９、Ｉｈ７２９・・・Ｉｈ７５９とのｘ座標の差分をｄｘ（Ｉｈ１９）、ｄｘ（Ｉｈ２９）・・・ｄｘ（Ｉｈ５９）とする。Ｉｈ７１Ｉ、Ｉｈ７２Ｉ・・・Ｉｈ７５ＩとＩｈ７１９、Ｉｈ７２９・・・Ｉｈ７５９とのｙ座標の差分をｄｙ（Ｉｈ１９）、ｄｙ（Ｉｈ２９）・・・ｄｙ（Ｉｈ５９）とする。９０度配置における方位倍率差成分Ｅｃｉ＿９０、Ｅｓｉ＿９０は、０度配置における計算と同様に、反射球面鏡７１の測定結果から計算される方位倍率差係数Ｅｓｉ１９及びＥｃｉ１９を
Ｅｓｉ１９＝（ｄｘ（Ｉｈ１９）・Ｉｈ７１９ｘ−ｄｙ（Ｉｈ１９）・Ｉｈ７１９ｙ）／（Ｉｈ７１９ｘ２＋Ｉｈ７１９ｙ２）、及び
Ｅｃｉ１９＝（ｄｘ（Ｉｈ１９）・Ｉｈ７１９ｙ＋ｄｙ（Ｉｈ１９）・Ｉｈ７１９ｘ）／（Ｉｈ７１９ｘ２＋Ｉｈ７１９ｙ２）
として算出する。
【００５２】
同様にして反射球面鏡７２・・・・７５の方位倍率差係数Ｅｃｉ２９・・・Ｅｃｉ５９及びＥｓｉ２９・・・Ｅｓｉ５９を計算し、これら各点の方位倍率差係数の平均値として、Ｅｃｉ＿９０及びＥｓｉ＿９０を以下の式（２２）及び式（２３）により求める。
【００５３】
Ｅｃｉ＿９０＝(Ｅｃｉ１９＋Ｅｃｉ２９＋Ｅｃｉ３９＋Ｅｃｉ４９＋Ｅｃｉ５９)／５  ・・・（２２）
Ｅｓｉ＿９０＝(Ｅｓｉ１９＋Ｅｓｉ２９＋Ｅｓｉ３９＋Ｅｓｉ４９＋Ｅｓｉ５９)／５  ・・・（２３）
次に、像側ステージ８に起因する方位倍率差Ｅｃｉ＿ｓｙｓ、Ｅｓｉ＿ｓｙｓを（２４）式および２５）にしたがって計算する。
【００５４】
Ｅｃｉ＿ｓｙｓ＝（Ｅｃｉ＿０  ＋  Ｅｃｉ＿９０）／２  ・・・（２４）
Ｅｓｉ＿ｓｙｓ＝（Ｅｓｉ＿０  ＋  Ｅｓｉ＿９０）／２  ・・・（２５）
次に、図６Ｂに示す構成において、反射球面鏡７１を用いて、従来の歪曲収差測定方法により被検光学系４の歪曲収差を求める。各像高の歪曲収差測定値をＤｘｍ（ｘ、ｙ）及びＤｙｍ（ｘ、ｙ）とすると、測定装置の像側ステージ起因の方位倍率差が除去された被検光学系の歪曲収差Ｄｘ（ｘ、ｙ）及びＤｙ（ｘ、ｙ）は、（２６）式及び（２７）式により求めることができる。これにより、測定系側の誤差が除去された歪曲収差を求めることができる。
【００５５】
Ｄｘ（ｘ、ｙ）  ＝  Ｄｘｍ（ｘ、ｙ）  −  Ｅｃｉ＿ｓｙｓ・ｘ  −  Ｅｓｉ＿ｓｙｓ・ｙ  ・・・（２６）
Ｄｙ（ｘ、ｙ）  ＝  Ｄｙｍ（ｘ、ｙ）  −  Ｅｓｉ＿ｓｙｓ・ｘ  ＋  Ｅｃｉ＿ｓｙｓ・ｙ  ・・・（２７）
なお、第３実施形態は、第１および第２実施形態とともに実施されることが好ましく、この場合において、反射球面鏡アレイ７０は、反射球面鏡アレイ５０、反射球面鏡アレイ３０と同一のものであることが好ましい。この場合、像側に反射球面鏡アレイを配置してなされる測定は、第１実施形態と第３実施形態とで共通であるため、それぞれを独立して行なった場合に比べて測定時間を短縮することができる。
【００５６】
［第４実施形態］
図８Ａ、図８Ｂおよび図９を参照しながら本発明の第４実施形態について説明する。第４実施形態によれば、被検光学系の歪曲収差および像面湾曲の２次以上の成分に相当する測定装置起因の誤差が低減される。
【００５７】
まず、図８Ａに示すように、反射球面鏡アレイ（物点位置測定器アレイ）９０の反射球面鏡（物点位置測定器）９１ｘ・・・９７ｘが物体面のｘ方向と平行になるように反射球面鏡アレイ９０を配置する。反射球面鏡アレイ９０は、図９に示されているように、平板上に１３個の反射球面上が配置された構成を有する。平板の中心には、反射球面鏡９４ｘｙが配置されている。反射球面鏡９１ｘ・・・９７ｘは、それらの曲率中心が第１直線の上に等間隔ΔＲＳｏｘで並ぶように配置されている。反射球面鏡９１ｙ・・・９７ｙは、それらの曲率中心が第２直線の上に等間隔ＲＳｏｙで並ぶように配置されている。第１直線と第２直線は、互いに直交する。なお、反射球面鏡アレイ９０の構成、例えば、反射球面鏡の個数や配列等は、図９に示す構成に限定されない。なお、各直線上の反射球面鏡の数は、歪曲収差成分を評価する高次成分を近似するために十分な個数であることが好ましい。
【００５８】
次に、物体側ステージ７を駆動して反射球面鏡９１ｘの曲率中心に測定対象の物点を合わせて、光検出器６で干渉縞を観察する。そして、物体側ステージ位置測定系９の測定値と干渉縞の解析値とに基づいて反射球面鏡９１ｘの曲率中心に相当する物体側ステージ位置Ｏｈ９１ｘ１（ｘ、ｙ、ｚ）を求める。続いて、反射球面鏡９２ｘの曲率中心に物点を合わせ、同様にしてＯｈ９２ｘ１を求める。続いて、反射球面鏡９３ｘ、９４ｘ・・・９７ｘの曲率中心に物点を合わせていき、同様にしてＯｈ９３ｘ１、Ｏｈ９４ｘ１、・・・Ｏｈ９７ｘ１を求める。
【００５９】
次に、反射球面鏡アレイ駆動系１１に反射球面鏡アレイ９０をｘ方向に反射球面鏡の配置間隔ΔＲＳｏｘだけ駆動させて、図８Ｂに示す状態とする。物体側ステージ７を駆動して、反射球面鏡９１ｘの曲率中心に物点を合わせて光検出器６で干渉縞を観察する。そして、物体側ステージ位置測定系９の測定値と干渉縞の解析値とに基づいて反射球面鏡９１ｘの曲率中心に相当する物体側ステージ位置Ｏｈ９１ｘ２（ｘ、ｙ、ｚ）を求める。続いて、反射球面鏡９２ｘの曲率中心に物点を合わせ、同様にしてＯｈ９２ｘ２を求める。続いて、反射球面鏡９３ｘ、９４ｘ・・・９７ｘの曲率中心に物点を合わせていき、同様にしてＯｈ９３ｘ２、Ｏｈ９４ｘ２、・・・Ｏｈ９７ｘ２を求める。
【００６０】
次に、測定値Ｏｈ９１ｘ１・・・Ｏｈ９７ｘ１及びＯｈ９１ｘ２・・・Ｏｈ９７ｘ２に基づいて測定系の物体側ステージ及びステージ位置測定系に起因する高次のＤｙ成分の誤差を求める。
【００６１】
以下、その方法について説明する。Ｏｈ９ｉｘ１（ｙ）、Ｏｈ９ｉｘ２（ｙ）は、物体側ステージ／ステージ位置検出系に起因する誤差Ｏｄｙ（ｏｘ）、各反射球面鏡に固有の理想物体高ｙに対する配置誤差Ｔｙ（９ｉｘ）、反射球面鏡アレイ駆動系１１の駆動誤差Ｓｙ（ｐ）の和である。つまり、Ｏｈ９ｉｘ１（ｙ）、Ｏｈ９ｉｘ２（ｙ）は、（２８）、（２９）式で表される。ここで、ｏｘは物体側ステージのｘ位置、ｉは各反射球面鏡に対応する番号、反射球面鏡アレイ駆動系の位置番号（１又は２）である。
【００６２】
Ｏｈ９ｉｘ１（ｙ）＝Ｏｄｙ（ｏｘｉ）  ＋  Ｔｙ（９ｉｘ）  ＋Ｓｙ（１）  ・・・（２８）
Ｏｈ９ｉｘ２（ｙ）＝Ｏｄｙ（ｏｘｉ  ‐  ΔＲＳｏｘ）  ＋  Ｔｙ（９ｉｘ）  ＋Ｓｙ（２）  ・・・（２９）
（２８）式および（２９）式から（３０）式が得られる。
【００６３】
Ｏｈ９ｉｘ１（ｙ）−Ｏｈ９ｉｘ２（ｙ）
＝  Ｏｄｙ（ｏｘｉ）  −Ｏｄｙ（ｏｘｉ  −  ΔＲＳｏｘ）＋（Ｓｙ（１）  −Ｓｙ（２））
＝  Ｏｄｙ（ｏｘｉ）  −Ｏｄｙ（ｏｘｉ  −  ΔＲＳｏｘ）＋Ｃｓ
・・・（３０）
ここで、Ｃｓ＝Ｓｙ（１）−Ｓｙ（２）である。（３０）式は、反射球面鏡の配置誤差Ｔｙが除去されたＯｄｙ成分の差分値に反射球面鏡アレイ駆動系の誤差に起因する定数が加わった値を示す。
【００６４】
（３０）式をｉについて積分することで、Ｏｄｙ（ｏｘ）の高次成分を求めることができる。
【００６５】
また、物体側ステージに起因する像面湾曲成分ｄｚ（ｏｘ）については、上述の測定方法及び計算方法において、物体側ステージのｙ座標の代わりにｚ座標を計算に使用することで求めることができる。
【００６６】
物体側ステージに起因するｄｘの誤差Ｏｄｘ（ｏｙ）についても、反射球面鏡９１ｙ・・・９７ｙを用いて、反射球面鏡９１ｘ・・・９７ｘを用いた方法と同様にして求めることができる。
【００６７】
次に、反射球面鏡９０を取り外して、反射球面鏡５を用いて、従来の歪曲収差測定方法により被検光学系の歪曲収差を求める。各像高の歪曲収差測定値をＤｘｍ（ｘ、ｙ）及びＤｙｍ（ｘ、ｙ）とすると、測定装置の物体側ステージ位置測定系９に起因する歪曲収差成分が除去された被検光学系の歪曲収差Ｄｘ（ｘ、ｙ）及びＤｙ（ｘ、ｙ）を（３１）式、（３２）式により求めることができる。これにより、測定系側の誤差が除去された被検光学系の歪曲収差を求めることができる。
【００６８】
Ｄｘ（ｘ、ｙ）  ＝  Ｄｘｍ（ｘ、ｙ）  −  Ｏｄｘ（ｏｘ、ｏｙ）  ・・・（３１）
Ｄｙ（ｘ、ｙ）  ＝  Ｄｙｍ（ｘ、ｙ）  −  Ｏｄｙ（ｏｘ、ｏｙ）  ・・・（３２）
ここで、Ｏｄｘ（ｏｘ、ｏｙ）及びＯｄｙ（ｏｘ、ｏｙ）は、像面位置ｘ、ｙに対応する物体側ステージ位置ｏｘ、ｏｙにおける物体側ステージ位置測定系起因の誤差成分である。Ｏｄｘ（ｏｘ、ｏｙ）、Ｏｄｙ（ｏｘ、ｏｙ）は、評価像面位置に対応する物体面位置で上述の方法により測定することができる。あるいは、Ｏｄｘ（ｏｘ、ｏｙ）、Ｏｄｙ（ｏｘ、ｏｙ）は、近傍の物体面位置で測定した値からの補間によって算出してもよいし、測定した０ｄｘ、０ｄｙの多項式近似式から算出してもよい。
【００６９】
［第５実施形態］
図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１１を参照しながら本発明の第５実施形態について説明する。第５実施形態によれば、被検光学系の歪曲収差及び像面湾曲の２次以上の成分に相当する測定装置起因の誤差が低減される。
【００７０】
まず、図１０Ａに示すように、反射球面鏡アレイ（像点位置測定器アレイ）１１０の反射球面鏡（像点位置測定器）１１１及び１１３の曲率中心を結ぶ直線が被検光学系４の像面のｘ座標と平行になるように反射球面鏡アレイ１１０を配置する。そして、物体側ステージ７を第１の物点の測定位置に駆動し、反射球面鏡アレイ１１０の反射球面鏡１１１を用いて波面測定を行い、第１物点位置Ｏｈ１ｒｓ１とそれに対応する像点の位置Ｉｈ１ｒｓ１を測定して、これらに基づいて誤差量Ｄｙ１（ｘ）を算出する。
【００７１】
反射球面鏡アレイ１１０は、図１１に示されているように、平板上に３つの反射球面鏡１１１、１１２、１１３が配置された構成を有し、中心には反射球面鏡１１１が配置されている。反射球面鏡１１２及び１１３は、３つの反射球面鏡１１１、１１２、１１３の曲率中心を頂点とする三角形が、反射球面鏡１１１、１１２による辺と反射球面鏡１１１、１１３による辺のなす角が直角となる直角三角形になるように配置されている。なお、反射球面鏡アレイ３０の構成、例えば、反射球面鏡の個数や配列等は、図１１に示す構成に限定されない。
【００７２】
次に、物点を固定したままで像側ステージ８を駆動して反射球面鏡１１２を用いて波面測定を行い、物点の位置Ｏｈ１ｒｓ２とそれに対応する像点の位置Ｉｈ１ｒｓ２を測定してＤｙ２（ｘ）を算出する。次に、反射球面鏡１１１と１１２のｘ座標上の間隔ΔＲＳｘを（３３）式より求める。
【００７３】
ΔＲＳｘ  ＝  Ｉｈ１ｒｓ１（ｘ）  −  Ｉｈ１ｒｓ２（ｘ）  ・・・（３３）
次に、第１の物点位置からΔＲＳｘ／β（βは被検光学系４の結像倍率）だけ離れた第２の物点位置へ物体側ステージ７を駆動する。そして、上記と同様にして物点測定値Ｏｈ２ｒｓ１、Ｏｈ２ｒｓ２及び像点測定値Ｉｈ２ｒｓ１、Ｉｈ２ｒｓ２に基づいてＤｙ１（ｘ２）、Ｄｙ２（ｘ２）を求める。同様にして物点位置をΔＲＳｘ／βだけ駆動しながら第３・・・第ｎの物点位置での歪曲収差Ｄｙ１（ｘ３）…Ｄｙ１（ｘｉ）及びＤｙ２（ｘ３）・・・Ｄｙ２（ｘｉ）を得る。
【００７４】
次に、測定値Ｄｙ１（ｘ１）・・・Ｄｙ１（ｘｉ）及びＤｙ２（ｘ１）・・・Ｄｙ２（ｘｉ）に基づいて測定系の像側のステージ及びステージ位置測定系に起因する高次のＤｙ成分の誤差を求める。
【００７５】
以下その方法について説明する。Ｄｙ（ｘｉ）は、像側のステージ及びステージ位置測定系に起因する成分Ｉｄｙ（ｉｘｉ）、被検光学系に起因する成分Ｐｄｙ（ｘｉ）及び物体側ステージ及びステージ位置測定系に起因する成分Ｏｄｙ（ｏｘｉ）の和である。つまり、Ｄｙ（ｘｉ）は（３４）〜（３７）式で表される。ここで、ｉｘは像側ステージのｘ位置、ｘは被検光学系のｘ像高、ｏｘは物体側ステージのｘ位置、ｉは測定像高を示す番号である。
【００７６】
Ｄｙ１（ｘｉ）＝Ｉｄｙ（ｉｘｉ）  ＋  Ｐｄｙ（ｘｉ）  ＋  Ｏｄｙ（ｏｘｉ）  ・・・（３４）
Ｄｙ２（ｘｉ）  ＝  Ｉｄｙ（ｉｘｉ  ＋  ΔＲＳｘ）  ＋  Ｐｄｙ（ｘｉ）  ＋  Ｏｄｙ（ｏｘｉ）  ・・・（３５）
Ｄｙ１（ｘ（ｉ＋１））＝Ｉｄｙ（ｉｘｉ＋ΔＲＳｘ）  ＋  Ｐｄｙ（ｉｐｘｉ  ＋  ΔＲＳｘ）  ＋  Ｏｄｙ（ｏｘｉ  ＋  ΔＲＳｘ／β）  ・・・（３６）
Ｄｙ２（ｘ（ｉ＋１））＝  Ｉｄｙ（ｉｘｉ＋２＊ΔＲＳｘ）  ＋  Ｐｄｙ（ｉｐｘｉ  ＋  ΔＲＳｘ）  ＋  Ｏｄｙ（ｏｘｉ  ＋  ΔＲＳｘ／β）  ・・・（３７）
第５実施形態では、被検光学系４の像高位置ｘに対応した像側ステージ位置ｉｘｉにおける像側ステージ位置測定系起因の誤差成分Ｉｄｙ（ｉｘｉ）が補正したい値である。
【００７７】
ここで、（３４）および（３５）式から（３８）式が得られる。
【００７８】
Ｄｙ２（ｘｉ）  ‐Ｄｙ１（ｘｉ）  ＝  Ｉｄｙ（ｉｘｉ＋ΔＲＳｘ）  ‐  Ｉｄｙ（ｉｘｉ）  ・・・（３８）
（２８）式は、Ｐｄｙ成分とＯｄｙ成分が除去されたＩｄｙ成分のΔＲＳｘ間隔の差分値に相当する。このため、（３８）式をｉについて積分することで、Ｉｄｙ（ｉｘ）を求めることができる。
【００７９】
また、像側ステージに起因する像面湾曲成分ｄｚ（ｉｘ）については、上述の測定方法及び計算方法において、物体側ステージのｙ座標の変わりにｚ座標を計算に使用することで求めることができる。像側ステージに起因するｄｘの誤差Ｉｄｘ（ｉｙ）についても、反射球面鏡１１１及び１１３を用いて、反射球面鏡１１１及び１１２を用いた方法と同様にして求めることができる。
【００８０】
次に、反射球面鏡アレイ１１０の反射球面鏡１１１を用いて、従来の歪曲収差測定方法により被検光学系の歪曲収差を求める。
【００８１】
各像高の歪曲収差測定値をＤｘｍ（ｘ、ｙ）、Ｄｙｍ（ｘ、ｙ）とすると、測定装置の像側ステージ位置測定系に起因する歪曲収差成分が除去された被検光学系の歪曲収差Ｄｘ（ｘ、ｙ）、Ｄｙ（ｘ、ｙ）は、（３９）式及び（４０）式で求めることができる。これにより、測定系側の誤差が除去された被検光学系の歪曲収差を求めることができる。
【００８２】
Ｄｘ（ｘ、ｙ）  ＝  Ｄｘｍ（ｘ、ｙ）  −  Ｉｄｘ（ｉｘ、ｉｙ）  ・・・（３９）
Ｄｙ（ｘ、ｙ）  ＝  Ｄｙｍ（ｘ、ｙ）  −  Ｉｄｙ（ｉｘ、ｉｙ）  ・・・（４０）
ここで、Ｉｄｘ（ｉｘ、ｉｙ）及びＩｄｙ（ｉｘ、ｉｙ）は像面位置ｘ、ｙに対応した像側ステージ位置ｉｘ、ｉｙにおける像側ステージ位置測定系起因の誤差成分である。Ｉｄｘ（ｉｘ、ｉｙ）、Ｉｄｙ（ｉｘ、ｉｙ）は、評価像面と同一の像面で上述の方法により測定する。あるいは、Ｉｄｘ（ｉｘ、ｉｙ）、Ｉｄｙ（ｉｘ、ｉｙ）は、近傍の像面位置で測定した値からの補間によって算出してもよいし、測定したＩｄｘ、Ｉｄｙの多項式近似式から算出してもよい。
【００８３】
［第６実施形態］
図１２〜図１４を参照しながら本発明の第６実施形態について説明する。第６実施形態は、第１〜第５実施形態の光学性能評価方法を実行するための構成が組み込まれた半導体露光装置を提供する。図１２〜図１４は、第６実施形態の半導体露光装置の３つの状態を模式的に示している。
【００８４】
露光光源２００、原版照明光学系２０１は、原版（レチクル）２０２を設定された波長、照度分布、物体側ＮＡ等で照明する。原版２０２は、半導体デバイスを形成する止めのパターンを有する。原版２０２のパターンは、投影光学系２０３によって基板（ウエハ）２０４に投影され、基板２０４に塗布されている感光剤に潜像を形成する。原版２０２を保持する原版ステージ２０５には、物体側反射球面鏡アレイ（第１反射球面鏡アレイ）２１３が搭載されている。投影光学系２０３の光学性能の測定時は、原版ステージ２０５は、物体側反射球面鏡アレイ２１３が投影光学系２０３の物体面に配置されるように位置決めされる。また、物体側反射球面鏡アレイ２１３は、不図示の操作機構によって位置および方向が変更されうる。
【００８５】
基板２０４を保持する基板ステージ２０６には、像側反射球面鏡アレイ２１４が搭載されている。投影光学系２０３の光学性能の測定時は、基板ステージ２０６は、像側反射球面鏡アレイ（第２反射球面鏡アレイ）２１４が投影光学系２０３の像面に配置されるように位置決めされる。また、像側反射球面鏡アレイ２１４は、不図示の操作機構によって駆動されて、位置および方向が変更されうる。
【００８６】
露光光源２００及び原版照明光学系２０１とは別に、光学性能評価光源２０９、ハーフミラー２１０、ＴＳ２１１、反射球面鏡アレイ２１３および２１４、及び光検出器２１５が投影光学系２９３に対してフィゾー干渉計を構成している。照明切換ステージ２１６は、原版照明光学系２０１による照明と光学性能評価用の照明系による照明とを切り換えるために、また光学性能評価において物点位置を変更するために使用される。なお、投影光学系に対して構成される干渉計はフィゾー干渉計に限定されるものではなく、例えばトワイマン・グリーン干渉計でもよい。構成される干渉計のタイプによっては、露光光源と光学性能評価用光源を同じものにすることができる。
【００８７】
図１２は、原版のパターンを投影光学系４によって基板に投影する通常の装置状態を模式的に示す図である。図１３は、反射球面鏡アレイ２１３を被検光学系としての投影光学系２０３の物体面に配置し、照明用の光学系を光学性能評価用の光学系に切り換えた状態を模式的に示す図である。図１３の状態において、例えば反射球面鏡アレイ５０又は９０を使用することで、第２実施形態又は第４実施形態の光学性能測定を実施することができる。図１４は、反射光学系アレイ２１４を投影光学系２０３の像面に配置し、照明用の光学系を光学性能評価用の光学系に切り換えた状態を模式的に示している。図１４の状態において、例えば反射球面鏡アレイ７０又は１１０を使用することで第３実施形態又は第５実施形態の光学性能測定を実施することができる。
【００８８】
また、図１３及び図１４の両方の状態で、例えば反射球面鏡アレイ３０を用いて測定を行なうことで、第１実施形態の光学性能測定を実施することができる。
【００８９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、集光点測定方法としては、フィゾー干渉計以外の波面測定系を使用する方法、集光点付近の強度分布を測定することによる、所謂空中像測定法などを用いることもできる。空中像測定法の場合は、球面反射鏡の代わりに、物点（像点）位置測定器としてＣＣＤなどのイメージセンサを用いることができ、イメージセンサで撮像された画像から物点（像点）位置を求めることができる。また、以上の実施形態で説明した測定手順は所望の測定値を得るための例に過ぎず、本発明の実施の形態はこの手順に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】被検光学系の光学特性の一般的に測定方法を説明するための図である。
【図２Ａ】本発明の第１実施形態の測定方法を例示的に説明する図である。
【図２Ｂ】本発明の第１実施形態の測定方法を例示的に説明する図である。
【図３】本発明の第１実施形態の測定方法に好適な反射球面鏡アレイの構成例を示す図である。
【図４Ａ】本発明の第２実施形態の測定方法を例示的に説明する図である。
【図４Ｂ】本発明の第２実施形態の測定方法を例示的に説明する図である。
【図５】本発明の第２実施形態の測定方法に好適な反射球面鏡アレイの構成例を示す図である。
【図６Ａ】本発明の第３実施形態の測定方法を例示的に説明する図である。
【図６Ｂ】本発明の第３実施形態の測定方法を例示的に説明する図である。
【図７】本発明の第３実施形態の測定方法に好適な反射球面鏡アレイの構成例を示す図である。
【図８Ａ】本発明の第４実施形態の測定方法を例示的に説明する図である。
【図８Ｂ】本発明の第４実施形態の測定方法を例示的に説明する図である。
【図９】本発明の第４実施形態の測定方法に好適な反射球面鏡アレイの構成例を示す図である。
【図１０Ａ】本発明の第５実施形態の測定方法を例示的に説明する図である。
【図１０Ｂ】本発明の第５実施形態の測定方法を例示的に説明する図である。
【図１１】本発明の第５実施形態の測定方法に好適な反射球面鏡アレイの構成例を示す図である。
【図１２】本発明の第６実施形態の露光装置の構成を例示的に説明する図である。
【図１３】本発明の第６実施形態の露光装置の構成を例示的に説明する図である。
【図１４】本発明の第６実施形態の露光装置の構成を例示的に説明する図である。
【符号の説明】
【００９１】
１    光源
２    ハーフミラー
３    ＴＳレンズ
４    被検レンズ
５    反射球面鏡（ＲＳミラー）
６    光検出器
７    物体側ステージ
８    像側ステージ
９    物体側ステージ位置測定系
１０  像側ステージ位置測定系
１１  反射球面鏡アレイ駆動系
３０、５０、７０、９０、１１０  反射球面鏡アレイ
３１〜３５、５１〜５５、７１〜７５、９１ｘ〜９７ｘ、９１ｙ〜９７ｙ、１１１〜１１３  反射球面鏡
【図１】
2009267064.tif 000003
【図２Ａ】
2009267064.tif 000004
【図２Ｂ】
2009267064.tif 000005
【図３】
2009267064.tif 000006
【図４Ａ】
2009267064.tif 000007
【図４Ｂ】
2009267064.tif 000008
【図５】
2009267064.tif 000009
【図６Ａ】
2009267064.tif 000010
【図６Ｂ】
2009267064.tif 000011
【図７】
2009267064.tif 000012
【図８Ａ】
2009267064.tif 000013
【図８Ｂ】
2009267064.tif 000014
【図９】
2009267064.tif 000015
【図１０Ａ】
2009267064.tif 000016
【図１０Ｂ】
2009267064.tif 000017
【図１１】
2009267064.tif 000018
【図１２】
2009267064.tif 000019
【図１３】
2009267064.tif 000020
【図１４】
2009267064.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成20年6月3日(2008.6.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
Ｅｃ＝（ｄｘ・ｘ−ｄｙ・ｙ）／（ｘ２＋ｙ２）  ・・・（１０）      Ｅｓ＝（ｄｘ・ｙ＋ｄｙ・ｘ）／（ｘ２＋ｙ２）  ・・・（１１）  式（１０）、（１１）より、反射球面鏡５１の測定結果から計算される方位倍率差係数Ｅｃｏ１０及びＥｓｏ１０を、      Ｅｃｏ１０＝（ｄｘ（Ｏｈ１０）・Ｏｈ５１０ｘ−ｄｙ（Ｏｈ１０）・Ｏｈ５１０ｙ）／（Ｏｈ５１０ｘ２＋Ｏｈ５１０ｙ２）、及び Ｅｓｏ１０＝（ｄｘ（Ｏｈ１０）・Ｏｈ５１０ｙ＋ｄｙ（Ｏｈ１０）・Ｏｈ５１０ｘ）／（Ｏｈ５１０ｘ２＋Ｏｈ５１０ｙ２）  として計算する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
ここで、Ｏｈ５１０ｘ、Ｏｈ５１０ｙはステージ位置Ｏｈ５１０のｘ座標、ｙ座標を示す。同様に反射球面鏡５２の測定結果から計算されるＥｃｏ２０及びＥｓｏ２０を、      Ｅｃｏ２０＝（ｄｘ（Ｏｈ２０）・Ｏｈ５２０ｘ−ｄｙ（Ｏｈ２０）・Ｏｈ５２０ｙ）／（Ｏｈ５２０ｘ２＋Ｏｈ５２０ｙ２）、及び Ｅｓｏ２０＝（ｄｘ（Ｏｈ２０）・Ｏｈ５２０ｙ＋ｄｙ（Ｏｈ２０）・Ｏｈ５２０ｘ）／（Ｏｈ５２０ｘ２＋Ｏｈ５２０ｙ２）  として計算する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
９０度配置における方位倍率差成分Ｅｃｏ＿９０、Ｅｓｏ＿９０は、０度配置における計算と同様に、反射球面鏡５１の測定結果から計算される方位倍率差係数Ｅｃｏ１９及びＥｓｏ１９を      Ｅｃｏ１９＝（ｄｘ（Ｏｈ１９）・Ｏｈ５１９ｘ−ｄｙ（Ｏｈ１９）・Ｏｈ５１９ｙ）／（Ｏｈ５１９ｘ２＋Ｏｈ５１９ｙ２）、及び      Ｅｓｏ１９＝（ｄｘ（Ｏｈ１９）・Ｏｈ５１９ｙ＋ｄｙ（Ｏｈ１９）・Ｏｈ５１９ｘ）／（Ｏｈ５１９ｘ２＋Ｏｈ５１９ｙ２）  として算出する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
次に、０度配置における方位倍率差成分Ｅｃｉ＿０、Ｅｓｉ＿０を計算する。ここで、理想的な反射球面鏡アレイの反射球面鏡７１・・・７５の曲率中心位置に相当する像側ステージ位置をＩｈ７１Ｉ（ｘ、ｙ、ｚ）、Ｉｈ７２Ｉ・・・Ｉｈ７５Ｉとする。Ｉｈ７１Ｉ、Ｉｈ７２Ｉ・・・Ｉｈ７５ＩとＩｈ７１０、Ｉｈ７２０・・・Ｉｈ７５０とのｘ座標の差分をｄｘ（Ｉｈ１０）、ｄｘ（Ｉｈ２０）・・・ｄｘ（Ｉｈ５０）とする。また、Ｉｈ７１Ｉ、Ｉｈ７２Ｉ・・・Ｉｈ７５ＩとＩｈ７１０、Ｉｈ７２０・・・Ｉｈ７５０との７座標の差分をｄｙ（Ｉｈ１０）、ｄｙ（Ｉｈ２０）・・・ｄｙ（Ｉｈ５０）とする。  ０度配置における方位倍率差成分Ｅｃｉ＿０、Ｅｓｉ＿０は、ｄｘ（Ｉｈ１０）、ｄｘ（Ｉｈ２０）・・・ｄｘ（Ｉｈ５０）およびｄｙ（Ｉｈ１０）、ｄｙ（Ｉｈ２０）・・・ｄｙ（Ｉｈ５０）に基づいて計算される。  式（１０）、（１１）より、反射球面鏡７１の測定結果から計算される方位倍率差係数Ｅｃｉ１０及びＥｓｉ１０を、      Ｅｃｉ１０＝（ｄｘ（Ｉｈ１０）・Ｉｈ７１０ｘ−ｄｙ（Ｉｈ１０）・Ｉｈ７１０ｙ）／（Ｉｈ７１０ｘ２＋Ｉｈ７１０ｙ２）、及び Ｅｓｉ１０＝（ｄｘ（Ｉｈ１０）・Ｉｈ７１０ｙ＋ｄｙ（Ｉｈ１０）・Ｉｈ７１０ｘ）／（Ｉｈ７１０ｘ２＋Ｉｈ７１０ｙ２）  として計算する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
ここで、Ｉｈ７１０ｘ、Ｉｈ７１０ｙはステージ位置Ｉｈ７１０のｘ座標、ｙ座標を示す。同様に反射球面鏡７２の測定結果から計算されるＥｃｉ２０及びＥｓｉ２０を、      Ｅｃi２０＝（ｄｘ（Ｉｈ２０）・Ｉｈ７２０ｘ−ｄｙ（Ｉｈ２０）・Ｉｈ７２０ｙ）／（Ｉｈ７２０ｘ２＋Ｉｈ７２０ｙ２）、及び Ｅｓｉ２０＝（ｄｘ（Ｉｈ２０）・Ｉｈ７２０ｙ ＋ ｄｙ（Ｉｈ２０）・Ｉｈ７２０ｘ）／（Ｉｈ７２０ｘ２＋Ｉｈ７２０ｙ２）  として計算する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
Ｅｃｉ＿０＝(Ｅｃｉ１０＋Ｅｃｉ２０＋Ｅｃｉ３０＋Ｅｃｉ４０＋Ｅｃｉ５０)／５  ・・・（２０）      Ｅｓｉ＿０＝(Ｅｓｉ１０＋Ｅｓｉ２０＋Ｅｓｉ３０＋Ｅｓｉ４０＋Ｅｓｉ５０)／５  ・・・（２１）  続いて、９０度配置における方位倍率差成分Ｅｃｉ＿９０、Ｅｓｉ＿９０を計算する。Ｉｈ７１Ｉ、Ｉｈ７２Ｉ・・・Ｉｈ７５ＩとＩｈ７１９、Ｉｈ７２９・・・Ｉｈ７５９とのｘ座標の差分をｄｘ（Ｉｈ１９）、ｄｘ（Ｉｈ２９）・・・ｄｘ（Ｉｈ５９）とする。Ｉｈ７１Ｉ、Ｉｈ７２Ｉ・・・Ｉｈ７５ＩとＩｈ７１９、Ｉｈ７２９・・・Ｉｈ７５９とのｙ座標の差分をｄｙ（Ｉｈ１９）、ｄｙ（Ｉｈ２９）・・・ｄｙ（Ｉｈ５９）とする。９０度配置における方位倍率差成分Ｅｃｉ＿９０、Ｅｓｉ＿９０は、０度配置における計算と同様に、反射球面鏡７１の測定結果から計算される方位倍率差係数Ｅｃｉ１９及びＥｓｉ１９を      Ｅｃｉ１９＝（ｄｘ（Ｉｈ１９）・Ｉｈ７１９ｘ−ｄｙ（Ｉｈ１９）・Ｉｈ７１９ｙ）／（Ｉｈ７１９ｘ２＋Ｉｈ７１９ｙ２）、及び Ｅｓｉ１９＝（ｄｘ（Ｉｈ１９）・Ｉｈ７１９ｙ＋ｄｙ（Ｉｈ１９）・Ｉｈ７１９ｘ）／（Ｉｈ７１９ｘ２＋Ｉｈ７１９ｙ２）  として算出する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
露光光源２００、原版照明光学系２０１は、原版（レチクル）２０２を設定された波長、照度分布、物体側ＮＡ等で照明する。原版２０２は、半導体デバイスを形成するためのパターンを有する。原版２０２のパターンは、投影光学系２０３によって基板（ウエハ）２０４に投影され、基板２０４に塗布されている感光剤に潜像を形成する。原版２０２を保持する原版ステージ２０５には、物体側反射球面鏡アレイ（第１反射球面鏡アレイ）２１３が搭載されている。投影光学系２０３の光学性能の測定時は、原版ステージ２０５は、物体側反射球面鏡アレイ２１３が投影光学系２０３の物体面に配置されるように位置決めされる。また、物体側反射球面鏡アレイ２１３は、不図示の操作機構によって位置および方向が変更されうる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８６】
露光光源２００及び原版照明光学系２０１とは別に、光学性能評価光源２０９、ハーフミラー２１０、ＴＳ２１１、反射球面鏡アレイ２１３および２１４、及び光検出器２１５が投影光学系２０３に対してフィゾー干渉計を構成している。照明切換ステージ２１６は、原版照明光学系２０１による照明と光学性能評価用の照明系による照明とを切り換えるために、また光学性能評価において物点位置を変更するために使用される。なお、投影光学系に対して構成される干渉計はフィゾー干渉計に限定されるものではなく、例えばトワイマン・グリーン干渉計でもよい。構成される干渉計のタイプによっては、露光光源と光学性能評価用光源を同じものにすることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８７】
図１２は、原版のパターンを投影光学系２０３によって基板に投影する通常の装置状態を模式的に示す図である。図１３は、反射球面鏡アレイ２１３を被検光学系としての投影光学系２０３の物体面に配置し、照明用の光学系を光学性能評価用の光学系に切り換えた状態を模式的に示す図である。図１３の状態において、例えば反射球面鏡アレイ５０又は９０を使用することで、第２実施形態又は第４実施形態の光学性能測定を実施することができる。図１４は、反射光学系アレイ２１４を投影光学系２０３の像面に配置し、照明用の光学系を光学性能評価用の光学系に切り換えた状態を模式的に示している。図１４の状態において、例えば反射球面鏡アレイ７０又は１１０を使用することで第３実施形態又は第５実施形態の光学性能測定を実施することができる。