极紫外投影物镜为反射式光学系统,受限于极紫外多层膜的反射率,极紫外投影物镜必须采用最少的反射镜面实现应有的光学成像性能,采用非球面元件是唯一的选择。同时为实现超衍射极限的成像性能,要求非球面元件面形误差达到深亚纳米量级。随着极紫外光刻投影物镜非球面元件口径、NA(Numerical aperture,NA)的增大,零位补偿镜无法满足测量精度要求。计算全息图(ComputerGenerated Hologram,CGH)具备设计灵活、设计残差小、结构简单等多种优点,可实现非球面元件的高精度测量。因此,本文以计算全息图作为零位补偿器,开展了以下研究:1.CGH设计方法研究。分析了CGH检测光路结构参数与投影畸变、CGH杂光分布以及条纹密度的关系,建立CGH设计模型,大大提高了CGH的设计效率。2.CGH编码方法研究。针对等步长编码方法编码数据量与编码精度的矛盾问题,采用根据相位梯度动态选择编码步长的方法同时实现编码数据量小和编码精度高的要求。3.检测误差分析及标定方法。系统分析了CGH的基底透射波前误差、刻蚀误差、成像畸变以及温度压强波动对检测精度的影响;针对基底透射波前误差,给出了标定透射波前误差的方法;针对由CGH引入的投影畸变,建立了径向畸变模型,实现畸变的高精度校正。4.检测结果对比与验证。针对极紫外光刻两镜系统主镜试制件,分别利用CGH和补偿器对其进行了高精度检测;通过比对检测结果,从实验上验证了CGH法的准确性。