JPH03134538A - Evaluating apparatus of lens - Google Patents
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- JPH03134538A JPH03134538A JP27284489A JP27284489A JPH03134538A JP H03134538 A JPH03134538 A JP H03134538A JP 27284489 A JP27284489 A JP 27284489A JP 27284489 A JP27284489 A JP 27284489A JP H03134538 A JPH03134538 A JP H03134538A
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Landscapes
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、半導体の露光等に用いる高解像力レンズの光
学特性を評価するレンズ評価装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION FIELD OF INDUSTRIAL APPLICATION The present invention relates to a lens evaluation device for evaluating the optical characteristics of a high-resolution lens used for exposure of semiconductors and the like.
従来の技術
最近、レンズ評価装置は超高分解能であることが要求さ
れている。特に、半導体の微細パターンを投影するステ
ッパ装置に使用されるレンズは、解像力が1ミクロン以
下、空間周波数で、500本/朋以下の超高解像性が要
求されているだめ、そのレンズ評価装置の性能は非常に
重要である。従来、レンズの評価手法としてMTF法が
用いられている。その−例として、「写真レンズとレス
ポンス関数」 (久保田広監修、光学技術組合綿、P2
8〜P41、昭和36年10月)に記載されている構成
が一般的に知られている。BACKGROUND OF THE INVENTION Recently, lens evaluation devices are required to have ultra-high resolution. In particular, lenses used in stepper devices that project fine patterns on semiconductors are required to have ultra-high resolution of 1 micron or less and spatial frequency of 500 lines per minute or less. performance is very important. Conventionally, the MTF method has been used as a lens evaluation method. As an example, "Photographic lenses and response functions" (Supervised by Hiroshi Kubota, Optical Technology Association Cotton, P2
8-P41, October 1960) is generally known.
以下、第9図を参照しながら従来のMTF法について説
明する。第9図は走査スリットを用いたMTF法の測定
原理を示す測定装置の構成図であるO
第9図において、101は評価するだめの評価レンズ、
102は評価レンズ101の物像面上に配置された格子
チャート、103は光源、104は評価レンズ101の
結像面上に配置された幅の狭い走査スリット、105は
光電管からなるホトディテクタである。The conventional MTF method will be explained below with reference to FIG. FIG. 9 is a configuration diagram of a measuring device showing the measurement principle of the MTF method using a scanning slit. In FIG. 9, 101 is an evaluation lens for evaluation;
102 is a grid chart placed on the object image plane of the evaluation lens 101, 103 is a light source, 104 is a narrow scanning slit placed on the image formation surface of the evaluation lens 101, and 105 is a photodetector made of a phototube. .
以上のような構成において、評価レンズ101のレンズ
倍率をβとした場合、評価する空間周波数の1/β倍の
格子チャート102が物像面上に置かれる。そして、こ
の格子チャート102を背後の光源103により照明し
、評価レンズ101を通して結像する。結像面上には評
価する空間周波数より十分に幅の狭い走査スリット10
4が置かれておシ、この走査スリット104を通過した
光の強度がホトディテクタ105により検出される。In the above configuration, when the lens magnification of the evaluation lens 101 is β, a lattice chart 102 of 1/β times the spatial frequency to be evaluated is placed on the object image plane. Then, this grid chart 102 is illuminated by a light source 103 behind it, and an image is formed through an evaluation lens 101. A scanning slit 10 whose width is sufficiently narrower than the spatial frequency to be evaluated is placed on the imaging plane.
4 is placed, and the intensity of the light passing through this scanning slit 104 is detected by a photodetector 105.
ホトディテクタ105で検出される光強度は、第10図
に示すように、スリット104の走査によりモデュレー
ションされる。第10図における横軸をスリット移動量
■、縦軸を光強度(I)とすると、MTFは、 (Im
ax−Imin)/ (Imax+lm4n)で与えら
れるが、この時、評価レンズ101の解像力が十分であ
れば、検出されるMTFは破線で示すように1に近いが
、解像力の劣化に伴いOに近づく。この方法により評価
レンズ101の解像度を測定することができる。The light intensity detected by the photodetector 105 is modulated by scanning the slit 104, as shown in FIG. If the horizontal axis in Fig. 10 is the slit movement amount ■ and the vertical axis is the light intensity (I), then the MTF is (Im
ax-Imin)/(Imax+lm4n) At this time, if the resolving power of the evaluation lens 101 is sufficient, the detected MTF is close to 1 as shown by the broken line, but as the resolving power deteriorates, it approaches O. . By this method, the resolution of the evaluation lens 101 can be measured.
発明が解決しようとする課題
しかし、上記のような従来例の構成では、空間周波数が
高くなるに伴い、スリット幅が狭くなり、特に、1μm
以下の解像性能を測定しようとすると、スリット幅はサ
ブμmとなる。そのため、スリン) 104を製作する
ことができず、MTFの直接測定は不可能となる。した
がって、従来において、1μm以下の解像性能を測定す
る場合には、格子像をレンズで拡大し、その拡大像をス
リット104で走査して測定する方法などが採られてい
たが、介在させるレンズの収差を含んだ測定となり、正
確な値を得ることが困難であるなどの課題を有していた
。Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional configuration as described above, as the spatial frequency increases, the slit width becomes narrower, especially 1 μm.
When trying to measure the following resolution performance, the slit width becomes sub-μm. Therefore, it is not possible to manufacture 104 (Surin), and direct measurement of MTF is impossible. Therefore, conventionally, when measuring resolution performance of 1 μm or less, a method was adopted in which a grating image was enlarged with a lens and the enlarged image was scanned with a slit 104 for measurement. The measurement includes aberrations, making it difficult to obtain accurate values.
本発明は、上記のような従来技術の課題を解決するもの
であり、高い空間周波数領域においても高精度にレンズ
の解像性能測定を行うことができるようにしたレンズ評
価装置を提供することを目的とするものである。The present invention solves the problems of the prior art as described above, and aims to provide a lens evaluation device that can measure the resolution performance of a lens with high precision even in a high spatial frequency region. This is the purpose.
課題を解決するだめの手段
上記課題を解決するだめの本発明の技術的手段は、評価
するレンズの物像位置に配置され、第1の回折格子が形
成されたレチクルと、このレチクルを載置するステージ
と、上記レチクルの第1の回折格子が形成された全領域
を照明するコヒーレント光源と、上記レチクルからの回
折光を再回折する上記評価レンズ内部のスペクトル面上
に着脱可能に配置され、上記第1の回折格子からの回折
光の内、0次光を遮断する空間フィルタと、上記評価レ
ンズの結像位置に配置され、第2の回折格子が形成され
た基準レチクルと、この基準レチクルを上記評価レンズ
の投影範囲内で移動させるステージと、上記評価レンズ
による再回折により上記基準レチクル上に形成される干
渉縞と上記第2の回折格子とで生ずるモアレ縞を観察す
る手段を備えだものである。Means for Solving the Problems Technical means of the present invention for solving the above problems include a reticle placed at the object image position of the lens to be evaluated and on which a first diffraction grating is formed, and a reticle on which this reticle is placed. a coherent light source that illuminates the entire area of the reticle where the first diffraction grating is formed; and a coherent light source that is removably arranged on a spectral plane inside the evaluation lens that re-diffracts the diffracted light from the reticle. a spatial filter that blocks zero-order light among the diffracted light from the first diffraction grating; a reference reticle arranged at the imaging position of the evaluation lens and on which a second diffraction grating is formed; and the reference reticle. a stage for moving the reticle within the projection range of the evaluation lens, and a means for observing moiré fringes generated by the interference fringes formed on the reference reticle by re-diffraction by the evaluation lens and the second diffraction grating. It is something.
そして、上記第1の回折格子を直線回折格子に形成し、
そのピッチPが評価レンズの開口数をNAとし、使用波
長をλとした場合、P≧λ/NAとなるようにし、また
、上記第2の回折格子を直線回折格子に形成し、そのピ
ッチをp、評価レンズの倍率をβとした場合、p=n・
β・P (ただしnは整数)となるようにし、また、上
記第2の回折格子を直線回折格子に形成し、そのピッチ
をp1評価レンズの倍率をβとした場合、p−1/n・
β・P(ただしnは整数)となるようにすることができ
る。and forming the first diffraction grating into a linear diffraction grating,
When the numerical aperture of the evaluation lens is NA and the wavelength used is λ, the pitch P is set so that P≧λ/NA, and the second diffraction grating is formed as a linear diffraction grating, and the pitch is p, and when the magnification of the evaluation lens is β, p=n・
If the second diffraction grating is formed into a linear diffraction grating, and the pitch is set to p1, where the magnification of the evaluation lens is β, then p-1/n.
It can be made to be β·P (where n is an integer).
作用
本発明は、上記構成により、レチクルの第1の回折格子
からの回折光の内、0次回折光を空間フィルタにより遮
断し、±1次回折光を評価レンズにより再回折して結像
面上で干渉させることにより干渉縞を形成させ、この干
渉縞と結像面上に配置した基準レチクルの第2の回折格
子パターンとのモアレ縞を観察することにより、評価す
べき再回折像の高い空間周波数をモアレ縞の低周波数領
域に変換することができる。According to the above structure, the present invention blocks the 0th-order diffracted light from the first diffraction grating of the reticle by a spatial filter, and re-diffracts the ±1st-order diffracted light by an evaluation lens to produce a light beam on the imaging plane. By interfering with each other, interference fringes are formed, and by observing moiré fringes between these interference fringes and the second diffraction grating pattern of the reference reticle placed on the imaging plane, the high spatial frequency of the re-diffraction image to be evaluated is determined. can be converted to the low frequency region of moiré fringes.
実施例
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。EXAMPLES Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、本発明の第1の実施例について説明する。First, a first embodiment of the present invention will be described.
第1図は、本発明の第1の実施例におけるレンズ評価装
置を示す全体の構成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a lens evaluation apparatus according to a first embodiment of the present invention.
第1図において、1は解像性能を評価しようとする投影
レンズであり、本実施例では、投影倍率115、使用波
長λ=248nms開口数NA=0゜355である。2
は後述するように第1の回折格子が形成されたレチクル
であり、投影レンズ1の物像面上に配置されている。3
はマスクステージであり、レチクル2を載置して水平面
内で移動可能に保持する。4はレチクル2を照明するだ
めのコヒーレント光源であり、投影レンズ1の使用波長
と同波長である。5.6.7はそれぞれ集光光学系、光
路変換ミラー、コンデンサーレンズであり、これら全体
で照明光学系を構成している。8は投影レンズ1の入射
瞳、9は投影レンズ10入射瞳8面(スペクトル面)上
で着脱可能に設けられた空間フィルタであり、レチクル
2上の第1の回折格子からの回折光の内、±1次光のみ
を選択的に透過する開口10を有している。11は後述
するように第2の回折格子が形成された基準レチクルで
あり、投影レンズlの結像面上に配置されている。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a projection lens whose resolution performance is to be evaluated, and in this example, the projection magnification is 115, the wavelength used is λ=248 nm, and the numerical aperture NA=0°355. 2
As will be described later, is a reticle on which a first diffraction grating is formed, and is placed on the object image plane of the projection lens 1. 3
is a mask stage on which a reticle 2 is placed and held movably within a horizontal plane. 4 is a coherent light source for illuminating the reticle 2, and has the same wavelength as the wavelength used by the projection lens 1. Reference numerals 5, 6, and 7 denote a condensing optical system, an optical path conversion mirror, and a condenser lens, respectively, and these collectively constitute an illumination optical system. 8 is the entrance pupil of the projection lens 1; 9 is a spatial filter that is detachably provided on the 8 surfaces (spectral plane) of the entrance pupil of the projection lens 10; , has an aperture 10 that selectively transmits only the ±1st-order light. Reference numeral 11 denotes a reference reticle on which a second diffraction grating is formed, as will be described later, and is arranged on the imaging plane of the projection lens l.
12はステージであり、基準レチクル11を載置して水
平面内および光軸方向に投影レンズ1の投影範囲内で移
動可能に保持し、投影レンズ1の露光エリアに開口13
を有している。14.15.16.17はステージ12
の開口13の下方に配置され、基準レチクル11上に形
成されるモアレ縞を拡大観察するだめの対物レンズ、光
路変換ミラー、結像レンズ、コヒーレント光源の波長に
関して感度を有する撮像デバイスである。12 is a stage on which a reference reticle 11 is placed and held movably within the projection range of the projection lens 1 in the horizontal plane and in the optical axis direction;
have. 14.15.16.17 is stage 12
This is an objective lens, an optical path conversion mirror, an imaging lens, and an imaging device that is disposed below the aperture 13 of the reference reticle 11 and is sensitive to the wavelength of the coherent light source.
次に、上記レチクル2と基準レチクル11の詳細につい
て説明する。Next, details of the reticle 2 and the reference reticle 11 will be explained.
第2図はレチクル2の平面図である。第2図に示すよう
に、投影レンズ1の評価は、投影エリア20の全体にわ
たり評価する必要があるため、レチクル2の投影エリア
20には、例えば、3.5μmピッチ(P≧λ/NA)
の第1の直線回折格子21が形成されている。FIG. 2 is a plan view of the reticle 2. FIG. As shown in FIG. 2, the projection lens 1 needs to be evaluated over the entire projection area 20, so the projection area 20 of the reticle 2 has a pitch of, for example, 3.5 μm (P≧λ/NA).
A first linear diffraction grating 21 is formed.
第3図は基準レチクル11の平面図である。第3図に示
すように、基準レチクル11には投影レンズIの倍率倍
、すなわち、×115と、第1の直線回折格子21の3
.5μmピッチから生じる0、7μmピッチの第2の直
線回折格子31が正確に投影エリア20の115に対応
する露光エリア30全体に形成されている。FIG. 3 is a plan view of the reference reticle 11. As shown in FIG. 3, the reference reticle 11 has the magnification of the projection lens I, that is, ×115, and the
.. A second linear diffraction grating 31 with a pitch of 0.7 μm resulting from a pitch of 5 μm is formed over the entire exposure area 30 corresponding exactly to 115 of the projection area 20 .
以上の構成において、以下、その測定原理について第4
図に示す説明図を参照しながら説明する。In the above configuration, the measurement principle will be explained in the fourth section below.
This will be explained with reference to the explanatory diagram shown in the figure.
コヒーレント光源から出た光は、第4図に示すように、
レチクル2の第1の回折格子21を通過して回折され、
+1次回折光41A、0次回折光IC11次回折光旧B
となり、投影レンズ1に入射後、空間フィルタ9を通過
する。空間フィルタ9はO次回折光41Cをカットし、
±1次回折光41A、 41Bのみを透過する。投影レ
ンズ1を透過する±1次回折光41A、41Bは、再回
折され、基準レチクル11上の第2の回折格子31上に
干渉縞を形成する。As shown in Figure 4, the light emitted from the coherent light source is
It passes through the first diffraction grating 21 of the reticle 2 and is diffracted,
+1st order diffraction light 41A, 0th order diffraction light IC11th order diffraction light old B
After entering the projection lens 1, the light passes through the spatial filter 9. The spatial filter 9 cuts the O-order diffracted light 41C,
Only the ±1st-order diffracted lights 41A and 41B are transmitted. The ±1st-order diffracted lights 41A and 41B that pass through the projection lens 1 are diffracted again and form interference fringes on the second diffraction grating 31 on the reference reticle 11.
この時の干渉縞の強度I(x)は、「光機器の光学」(
早水良定著、光学技術]ンタクトVo123、N03
(1985) P 174〜P183)に記載され
ているように次式で与えられる。The intensity I(x) of the interference fringe at this time is determined by the "optics of optical equipment" (
Written by Yoshisada Hayami, Optical Technology] Contact Vo123, N03
(1985) P 174-P183), it is given by the following formula.
Hx)=b”/2 (1+cos (4πx/p) )
b:第1の回折格子21の透過振幅分
p:第1の回折格子21のピッチPに投影レンズ1の倍
率βを掛けた値
そして、形成される干渉縞のピッチは、本来の幾何光学
的な像の1/2となり、コントラストは1となる。すな
わち、第2の回折格子31のピッチを本来の幾何光学的
に形成されるβxpで与えられるピッチの1/2倍のピ
ッチに形成することにより、基準レチクル11上の干渉
縞と第2の回折格子31の重ね合わせによるモアレ縞を
観察することが可能となる。Hx)=b”/2 (1+cos (4πx/p))
b: Transmission amplitude of the first diffraction grating 21 p: The value obtained by multiplying the pitch P of the first diffraction grating 21 by the magnification β of the projection lens 1.The pitch of the interference fringes formed is based on the original geometrical optics. The contrast is 1/2 of the normal image, and the contrast is 1. That is, by forming the pitch of the second diffraction grating 31 to be 1/2 times the pitch given by βxp formed by original geometrical optics, the interference fringes on the reference reticle 11 and the second diffraction It becomes possible to observe moiré fringes due to the superposition of the gratings 31.
また、投影レンズ1に収差がない場合には、形成される
干渉縞が±1次回折光41A、41Bの理想的な平面波
の干渉となるため、干渉縞は直線となり、第5図に示す
ように、モアレ縞も直線となるが、投影レンズ1に収差
がある場合には、±1次回折光41A、41Bが平面波
とならないため、干渉縞に曲がりが生じ、第6図に示す
ように、モアレ縞にも曲がりが生じることとなる。この
モアレ縞の曲がりを定量的に測定することにより、投影
レンズ1の収差測定が可能となる。Furthermore, if the projection lens 1 has no aberration, the interference fringes formed will be the interference of ideal plane waves of the ±1st-order diffracted lights 41A and 41B, so the interference fringes will be straight lines, as shown in FIG. , the moire fringes are also straight lines, but if the projection lens 1 has aberrations, the ±1st-order diffracted lights 41A and 41B do not become plane waves, so the interference fringes are curved, resulting in moiré fringes as shown in FIG. A bend will also occur. By quantitatively measuring the curvature of the moiré fringes, it becomes possible to measure the aberrations of the projection lens 1.
モアレ縞の曲がりを測定するためには、実用上、第2の
回折格子31のピッチは、nXβx P Sまたは1/
n×βXP (nは整数)であれば良く、本実施例では
上記のように07μmとしている。In order to measure the bending of moiré fringes, the pitch of the second diffraction grating 31 is practically nXβxP S or 1/
It may be n×βXP (n is an integer), and in this embodiment, it is set to 07 μm as described above.
次に、上記実施例の評価手順について第1図を参照しな
がら説明する。Next, the evaluation procedure of the above embodiment will be explained with reference to FIG.
コヒーレント光源4から出た光は、集光光学系5、光路
変換ミラー6、コンデンサーレンズ7からなる照明光学
系を介してレチクル2の第1の回折格子21が形成され
ている投影エリア20(第2図参照)の全体を照明する
。これにより、すべての第1の回折格子21からの回折
光が生じ、投影レンズ1へ入射する。投影レンズ1へ入
射した回折光は投影レンズ1の入射瞳8上で回折次数に
応じた点スペクトルとなる。入射瞳面8上には±1次回
折光のみを選択的に透過する開口10を形成した空間フ
ィルタ9が設けられているので、投影レンズ1の結像面
上には、投影レンズ1を透過した±1次回折光41A、
41B (第4図参照)が互いに干渉し合い、干渉縞
が生じる。基準レチクル11は投影エリア20内の第1
の回折格子31が投影レンズ1により正規に結像する位
置にステージ12により移動され、基準レチクル11上
の第2の回折格子31と、投影エリア20からの±1次
回折光41A、41Bによる干渉縞とのモアレ縞、すな
わち露光エリア30(第3図参照)の全体の収差性能の
観察が可能となる。対物レンズ14、光路変換ミラー1
5、結像レンズ16、撮像デバイス17からなる観察光
学系は、基準レチクルll上のモアレ縞を観察視野の中
央に位置するように移動し、モアレ縞の形状観察を行う
。The light emitted from the coherent light source 4 is transmitted through an illumination optical system consisting of a condensing optical system 5, an optical path conversion mirror 6, and a condenser lens 7 to a projection area 20 (the first diffraction grating 21 of the reticle 2). (see Figure 2). As a result, diffracted lights from all the first diffraction gratings 21 are generated and enter the projection lens 1. The diffracted light incident on the projection lens 1 forms a point spectrum on the entrance pupil 8 of the projection lens 1 according to the order of diffraction. Since a spatial filter 9 having an aperture 10 that selectively transmits only the ±1st-order diffracted light is provided on the entrance pupil plane 8, the image forming surface of the projection lens 1 is provided with a spatial filter 9 that selectively transmits only the ±1st-order diffracted light. ±1st order diffracted light 41A,
41B (see FIG. 4) interfere with each other, resulting in interference fringes. The reference reticle 11 is the first reticle in the projection area 20.
The second diffraction grating 31 on the reference reticle 11 is moved by the stage 12 to a position where the diffraction grating 31 is properly imaged by the projection lens 1, and interference fringes are formed by the second diffraction grating 31 on the reference reticle 11 and the ±1st-order diffracted lights 41A and 41B from the projection area 20. It becomes possible to observe moiré fringes, that is, the aberration performance of the entire exposure area 30 (see FIG. 3). Objective lens 14, optical path conversion mirror 1
5. An observation optical system including an imaging lens 16 and an imaging device 17 moves the moire fringes on the reference reticle 11 to the center of the observation field, and observes the shape of the moire fringes.
次に、本発明の第2の実施例について説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described.
第7図および第8図はそれぞれ本発明の第2の実施例に
おけるレンズ評価装置に用いるレチクルおよび基準レチ
クルの平面図である。7 and 8 are plan views of a reticle and a reference reticle, respectively, used in a lens evaluation apparatus according to a second embodiment of the present invention.
本実施例における全体構成図は第1図に示す構成と同じ
であるが、レチクルと基準レチクルを異にする。第7図
に示すように、レチクル2の第1の回折格子21は投影
エリア20において、AXAの微小領域毎に分離した回
折格子群となっている。The overall configuration diagram of this embodiment is the same as the configuration shown in FIG. 1, but the reticle and the reference reticle are different. As shown in FIG. 7, the first diffraction grating 21 of the reticle 2 is a group of diffraction gratings separated into AXA minute regions in the projection area 20.
一方、第8図に示すように、基準レチクル11の第2の
回折格子31は第1の回折格子21におけるAXAの微
小領域21aの115に相当する大きさで1個形成され
ている。On the other hand, as shown in FIG. 8, one second diffraction grating 31 of the reference reticle 11 is formed with a size corresponding to 115 of the AXA minute region 21a in the first diffraction grating 21.
以上の構成において、以下、投影レンズ1の特定の領域
の収差を評価する方法について、第7図に示すAXAの
微小領域21aを例にとって説明する0
空間フィルタ9の遮光部分は、レチクル2の投影エリア
20全体からの回折光の内、0次回折光を遮断し、±1
次回折光のみを投影レンズ1により基準レチクル11上
へ再回折させる。そのため、投影レンズ1の結像面上に
は、レチクル2の投影エリア20全体に対応する位置に
干渉縞が生じる。しかしながら、基準レチクル11には
微小領域21aに対応する大きさの、部分にのみ第2の
回折格子31が刻まれているので、モアレ縞は、上記干
渉縞と基準レチクルll上の第2の回折格子31が重な
った部分にのみ生じる。基準レチクル11は微小領域2
1aが投影レンズ1により正規に結像する位置にステ−
ジ12により移動され、基準レチクル11上の第2の回
折格子31と、微小領域21aからの±1次回折光によ
る干渉縞とのモアレ縞が観察可能となる。In the above configuration, a method for evaluating aberrations in a specific region of the projection lens 1 will be explained below, taking the AXA micro region 21a shown in FIG. 7 as an example. Of the diffracted lights from the entire area 20, the 0th order diffracted light is blocked, ±1
Only the next diffracted light is re-diffracted onto the reference reticle 11 by the projection lens 1. Therefore, interference fringes are generated on the imaging plane of the projection lens 1 at a position corresponding to the entire projection area 20 of the reticle 2. However, since the second diffraction grating 31 is engraved only in a portion of the reference reticle 11 with a size corresponding to the minute region 21a, the moiré fringes are caused by the interference fringes and the second diffraction grating on the reference reticle ll. This occurs only in the area where the grids 31 overlap. The reference reticle 11 is a minute area 2
1a is properly imaged by the projection lens 1.
moiré fringes between the second diffraction grating 31 on the reference reticle 11 and the interference fringes caused by the ±1st-order diffracted light from the minute region 21a can be observed.
上記第1の実施例と同様、観察光学系は基準レチクル1
1上のモアレ縞を観察視野の中央に位置するように移動
し、モアレ縞の形状観察を行う。As in the first embodiment, the observation optical system includes a reference reticle 1
The moire fringes on 1 are moved to the center of the observation field, and the shape of the moire fringes is observed.
発明の効果
以上述べたように本発明によれば、レチクルの第1の回
折格子からの回折光の内、0次回折光を空間フィルタに
より遮断し、±1次回折光のみを評価レンズにより再回
折して結像面上で干渉縞を形成し、この干渉縞と結像面
上に配置した基準レチクル上の第2の回折格子とのモア
レ縞を観察するようにしているので、評価すべき再回折
像の高い空間周波数をモアレ縞の低周波数領域に変換す
ることができ、したがって、1μm以下の空間周波数領
域においても高精度に投影レンズ等の評価レンズの収差
測定が可能となる。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, of the diffracted light from the first diffraction grating of the reticle, the 0th-order diffracted light is blocked by the spatial filter, and only the ±1st-order diffracted light is re-diffracted by the evaluation lens. This method forms interference fringes on the imaging plane, and observes the moiré fringes between these interference fringes and the second diffraction grating on the reference reticle placed on the imaging plane, so the re-diffraction that should be evaluated is The high spatial frequency of the image can be converted into the low frequency region of moiré fringes, and therefore, it is possible to measure the aberration of an evaluation lens such as a projection lens with high precision even in the spatial frequency region of 1 μm or less.
第1図ないし第4図は本発明の第1の実施例におけるレ
ンズ評価装置を示し、第1図は全体の構成図、第2図は
レチクルの平面図、第3図は基準レチクルの平面図、第
4図は測定原理の説明図、第5図はレンズに収差のない
場合のモアレ縞形状を示す図、第6図はレンズに収差の
ある場合のモアレ縞形状を示す図、第7図および第8図
は本発明の第2の実施例におけるレンズ評価装置を示し
、第7図はレチクルの平面図、第8図は基準レチクルの
平面図、第9図および第10図はそれぞれ従来のMTF
法によるレンズ解像度の測定法を示す構成図および測定
データ図である。
1・・・投影レンズ(評価レンズ)、2・・・レチクル
、3・・・ステージ、4・・・コヒーレント光源、9・
・・空間フィルタ、11・・・基準レチクル、12・・
・ステージ、17・・・撮像デバイス、21・・・第1
の回折格子、31・・・第2の回折格子。1 to 4 show a lens evaluation device according to a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is an overall configuration diagram, FIG. 2 is a plan view of a reticle, and FIG. 3 is a plan view of a reference reticle. , Fig. 4 is an explanatory diagram of the measurement principle, Fig. 5 is a diagram showing the moire fringe shape when the lens has no aberration, Fig. 6 is a diagram showing the moire fringe shape when the lens has aberration, and Fig. 7 8 shows a lens evaluation device according to a second embodiment of the present invention, FIG. 7 is a plan view of a reticle, FIG. 8 is a plan view of a reference reticle, and FIGS. MTF
FIG. 2 is a configuration diagram and measurement data diagram showing a method for measuring lens resolution according to the method. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Projection lens (evaluation lens), 2... Reticle, 3... Stage, 4... Coherent light source, 9...
...Spatial filter, 11...Reference reticle, 12...
-Stage, 17...imaging device, 21...first
diffraction grating, 31... second diffraction grating.
Claims (1)
折格子が形成されたレチクルと、このレチクルを載置す
るステージと、上記レチクルの第1の回折格子が形成さ
れた全領域を照明するコヒーレント光源と、上記レチク
ルからの回折光を再回折する上記評価レンズ内部のスペ
クトル面上に着脱可能に配置され、上記第1の回折格子
からの回折光の内、0次光を遮断する空間フィルタと、
上記評価レンズの結像位置に配置され、第2の回折格子
が形成された基準レチクルと、この基準レチクルを上記
評価レンズの投影範囲内で移動させるステージと、上記
評価レンズによる再回折により上記基準レチクル上に形
成される干渉縞と上記第2の回折格子とで生ずるモアレ
縞を観察する手段を備えたレンズ評価装置。(2)第1
の回折格子が直線回折格子であり、そのピッチPが評価
レンズの開口数をNAとし、使用波長をλとした場合、
P≧λ/NAである請求項1記載のレンズ評価装置。 (3)第2の回折格子が直線回折格子であり、そのピッ
チをp、評価レンズの倍率をβとした場合、p=n・β
・P(ただしnは整数)である請求項1記載のレンズ評
価装置。 (4)第2の回折格子が直線回折格子であり、そのピッ
チをp、評価レンズの倍率をβとした場合、p=1/n
・β・P(ただしnは整数)である請求項1記載のレン
ズ評価装置。[Scope of Claims] (1) A reticle placed at the object image position of the lens to be evaluated and on which a first diffraction grating is formed, a stage on which this reticle is placed, and a first diffraction grating of the reticle. a coherent light source that illuminates the entire area formed; and a coherent light source that is removably disposed on a spectral plane inside the evaluation lens that re-diffracts the diffracted light from the reticle, and that includes diffracted light from the first diffraction grating. A spatial filter that blocks zero-order light,
a reference reticle arranged at the imaging position of the evaluation lens and on which a second diffraction grating is formed; a stage for moving the reference reticle within the projection range of the evaluation lens; A lens evaluation device comprising means for observing moiré fringes generated by interference fringes formed on a reticle and the second diffraction grating. (2) First
If the diffraction grating is a linear diffraction grating, the pitch P is the numerical aperture of the evaluation lens, and the wavelength used is λ,
The lens evaluation device according to claim 1, wherein P≧λ/NA. (3) If the second diffraction grating is a linear diffraction grating, its pitch is p, and the magnification of the evaluation lens is β, then p=n・β
- P (where n is an integer), the lens evaluation device according to claim 1. (4) If the second diffraction grating is a linear diffraction grating, its pitch is p, and the magnification of the evaluation lens is β, then p=1/n
-β·P (where n is an integer), the lens evaluation device according to claim 1.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP27284489A JPH03134538A (en) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | Evaluating apparatus of lens |
US07/580,752 US5062705A (en) | 1989-09-13 | 1990-09-11 | Apparatus for evaluating a lens |
EP90309976A EP0418054B1 (en) | 1989-09-13 | 1990-09-12 | Apparatus for evaluating a lens |
DE69014180T DE69014180T2 (en) | 1989-09-13 | 1990-09-12 | Evaluation apparatus for lenses. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27284489A JPH03134538A (en) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | Evaluating apparatus of lens |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03134538A true JPH03134538A (en) | 1991-06-07 |
Family
ID=17519564
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27284489A Pending JPH03134538A (en) | 1989-09-13 | 1989-10-19 | Evaluating apparatus of lens |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03134538A (en) |
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- 1989-10-19 JP JP27284489A patent/JPH03134538A/en active Pending
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