JP2001296146A - 反射測定目盛およびこの測定目盛の製造方法 - Google Patents
反射測定目盛およびこの測定目盛の製造方法Info
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/08—Mirrors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
- G01D5/34707—Scales; Discs, e.g. fixation, fabrication, compensation
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 できる限り汚れに鈍感な反射測定目盛を提供
し、汚れに強い反射測定目盛を作製するできる限り簡単
な方法を提示する。 【解決手段】 反射性の支持基体１１上に少なくとも一
つの第一方向ｘにそれぞれ延びている反射特性の異なる
第一部分領域１２と第二部分領域１３から成る反射測定
目盛にあって、強く反射する第一部分領域１２が支持基
体１１上にある干渉フィルタとして働く異なった屈折率
ｎ1,ｎ2 の複数の部分領域１５，１６で構成され、弱く
反射する第二部分領域１３が支持基体１１上にある少な
くとも一つの吸収層１４で構成されている。
し、汚れに強い反射測定目盛を作製するできる限り簡単
な方法を提示する。 【解決手段】 反射性の支持基体１１上に少なくとも一
つの第一方向ｘにそれぞれ延びている反射特性の異なる
第一部分領域１２と第二部分領域１３から成る反射測定
目盛にあって、強く反射する第一部分領域１２が支持基
体１１上にある干渉フィルタとして働く異なった屈折率
ｎ1,ｎ2 の複数の部分領域１５，１６で構成され、弱く
反射する第二部分領域１３が支持基体１１上にある少な
くとも一つの吸収層１４で構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、反射測定目盛お
よびこの測定目盛の製造方法に関する。
よびこの測定目盛の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光入射型の位置測定装置には、通常反射
測定目盛とこの目盛に対して相対移動する走査ユニット
がある。この走査ユニットの側部には通常反射測定目盛
の方向に光束を放出する一つの光源が配置されている。
そこから走査ユニットの方向に逆反射が行われる。そこ
では移動に依存して変調された光束が、場合によって、
一つまたたそれ以上の走査目盛を通過して入射し、最終
的に光電検出装置により検出される。このように発生し
移動に依存して変調された走査信号は後置されている評
価ユニットにより更に処理される。
測定目盛とこの目盛に対して相対移動する走査ユニット
がある。この走査ユニットの側部には通常反射測定目盛
の方向に光束を放出する一つの光源が配置されている。
そこから走査ユニットの方向に逆反射が行われる。そこ
では移動に依存して変調された光束が、場合によって、
一つまたたそれ以上の走査目盛を通過して入射し、最終
的に光電検出装置により検出される。このように発生し
移動に依存して変調された走査信号は後置されている評
価ユニットにより更に処理される。
【０００３】これ等の測定装置に採用されている周知の
反射測定目盛は通常支持基体で構成され、この基体の上
には測定方向に交互に異なった反射特性を有する線条の
部分領域が配置されている。例えば、スチール支持基体
にはクロムが全面に被覆されている。このクロム層の上
に吸収性のあるいは弱く反射する酸化クロムＣr2Ｏ3の
部分領域が配置されている。強く反射する領域は剥き出
しにされたクロム部分領域で形成されている。
反射測定目盛は通常支持基体で構成され、この基体の上
には測定方向に交互に異なった反射特性を有する線条の
部分領域が配置されている。例えば、スチール支持基体
にはクロムが全面に被覆されている。このクロム層の上
に吸収性のあるいは弱く反射する酸化クロムＣr2Ｏ3の
部分領域が配置されている。強く反射する領域は剥き出
しにされたクロム部分領域で形成されている。
【０００４】他の反射測定目盛は米国特許第 4,644,156
号明細書により周知である。アルミニウムの支持基体上
には、吸収性の部分領域が感光レジストで形成されてい
る。強く反射する部分領域は再び剥き出しにされたアル
ミニウムの部分領域で形成されている。
号明細書により周知である。アルミニウムの支持基体上
には、吸収性の部分領域が感光レジストで形成されてい
る。強く反射する部分領域は再び剥き出しにされたアル
ミニウムの部分領域で形成されている。
【０００５】この種の反射測定目盛については一連の要
請が設定されている。これに関連して、取り分けできる
限り大きい耐磨耗性、強く反射する部分領域の大きな反
射能、弱く反射する部分領域のできる限り大きい吸収能
および汚れに対してできる限り鈍感であることを実現す
る必要がある。上に説明した反射測定目盛の変形種は汚
れに比較的敏感であることが分かっている。冷媒あるい
は潤滑剤で汚れると強く反射する部分領域の反射能が顕
著になるが、弱く反射する部分領域の反射能は著しく上
昇する。結果として、汚れがある場合、この測定目盛を
光入射型の位置測定装置に採用すると、走査信号の変調
度が著しく低下する。
請が設定されている。これに関連して、取り分けできる
限り大きい耐磨耗性、強く反射する部分領域の大きな反
射能、弱く反射する部分領域のできる限り大きい吸収能
および汚れに対してできる限り鈍感であることを実現す
る必要がある。上に説明した反射測定目盛の変形種は汚
れに比較的敏感であることが分かっている。冷媒あるい
は潤滑剤で汚れると強く反射する部分領域の反射能が顕
著になるが、弱く反射する部分領域の反射能は著しく上
昇する。結果として、汚れがある場合、この測定目盛を
光入射型の位置測定装置に採用すると、走査信号の変調
度が著しく低下する。
【０００６】ドイツ特許第 1 279 944号明細書により、
上記の問題を解決するため、この種の反射測定目盛の弱
く反射する部分領域を反射の弱くなる干渉層として形成
することが既に提案されている。これに反して、強く反
射する部分領域を金の層として構成されている。この種
の反射測定目盛についてはこの目盛を高いコストの製造
方法でしか作製できないということが不利であるとされ
ている。つまり、金属基体上では誘電性干渉層に必要な
膜厚を広い面積で正確に調整する必要がある。更に、全
体として支持基体上に非常に多数の個別の部分層を付け
る必要があり、これがこの製造方法のコストを更に高め
ている。
上記の問題を解決するため、この種の反射測定目盛の弱
く反射する部分領域を反射の弱くなる干渉層として形成
することが既に提案されている。これに反して、強く反
射する部分領域を金の層として構成されている。この種
の反射測定目盛についてはこの目盛を高いコストの製造
方法でしか作製できないということが不利であるとされ
ている。つまり、金属基体上では誘電性干渉層に必要な
膜厚を広い面積で正確に調整する必要がある。更に、全
体として支持基体上に非常に多数の個別の部分層を付け
る必要があり、これがこの製造方法のコストを更に高め
ている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】それ故、この発明の課
題は、できる限り汚れに鈍感な反射測定目盛を提供する
ことにある。
題は、できる限り汚れに鈍感な反射測定目盛を提供する
ことにある。
【０００８】更に、この発明の課題は、汚れに強い反射
測定目盛を作製するできる限り簡単な方法を提示するこ
とにある。
測定目盛を作製するできる限り簡単な方法を提示するこ
とにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、反射性の支持基体１１上に少なくとも一つの第
一方向ｘにそれぞれ延びている反射特性の異なる第一部
分領域１２と第二部分領域１３から成る反射測定目盛に
あって、強く反射する第一部分領域１２が支持基体１１
上にある干渉フィルタとして働く異なる屈折率ｎ1,ｎ2
の複数の部分領域１５，１６で構成され、弱く反射する
第二部分領域１３が支持基体１１上にある少なくとも一
つの吸収層１４で構成されている、ことによって解決さ
れている。
により、反射性の支持基体１１上に少なくとも一つの第
一方向ｘにそれぞれ延びている反射特性の異なる第一部
分領域１２と第二部分領域１３から成る反射測定目盛に
あって、強く反射する第一部分領域１２が支持基体１１
上にある干渉フィルタとして働く異なる屈折率ｎ1,ｎ2
の複数の部分領域１５，１６で構成され、弱く反射する
第二部分領域１３が支持基体１１上にある少なくとも一
つの吸収層１４で構成されている、ことによって解決さ
れている。
【００１０】更に、上記の課題は、この発明により、上
記方法を実施する装置にあって、以下の工程、 ａ）低い屈折率ｎ1 を有する第一部分層１５を支持基体
１１に塗布する、 ｂ）支持基体１１上の第一部分領域１２のところにだけ
第一部分層１５が残り、第二部分領域１３で支持基体１
１が剥き出しになっているように第一部分層１５に格子
構造を与える、 ｃ）第一部分領域１２と第二部分領域１３上に第二部分
層１４，１６を全面に塗布し、その場合、第二部分層１
４，１６が第一部分層１５より著しく大きい屈折率ｎ2
を有する、から成ることによって解決されている。
記方法を実施する装置にあって、以下の工程、 ａ）低い屈折率ｎ1 を有する第一部分層１５を支持基体
１１に塗布する、 ｂ）支持基体１１上の第一部分領域１２のところにだけ
第一部分層１５が残り、第二部分領域１３で支持基体１
１が剥き出しになっているように第一部分層１５に格子
構造を与える、 ｃ）第一部分領域１２と第二部分領域１３上に第二部分
層１４，１６を全面に塗布し、その場合、第二部分層１
４，１６が第一部分層１５より著しく大きい屈折率ｎ2
を有する、から成ることによって解決されている。
【００１１】この発明による他の有利な実施態様は従属
請求項に記載されている。
請求項に記載されている。
【００１２】
【００１３】
【実施例】この発明の他の利点および詳細を以下の添付
図面の説明から明らかにする。
図面の説明から明らかにする。
【００１４】図１にはこの発明により形成された反射測
定目盛１０の一部の平面図が示してある。この実施例で
は反射測定目盛１０が直線増分目盛として形成されてい
る。この測定目盛はｘ方向に交互に配置されている第一
および第二の部分領域１２，１３で構成され、これ等の
部分領域は支持基体１１上のトラック１５の中に配置さ
れている。第一部分領域１２はこの場合反射が強くなる
ように設計され、第二部分領域１３は反射が弱くなるよ
うに設計されている。これ等の部分領域１２，１３を具
体的にこの発明により形成するためには、図２および図
３a 〜３e の以下の説明を参照されたい。
定目盛１０の一部の平面図が示してある。この実施例で
は反射測定目盛１０が直線増分目盛として形成されてい
る。この測定目盛はｘ方向に交互に配置されている第一
および第二の部分領域１２，１３で構成され、これ等の
部分領域は支持基体１１上のトラック１５の中に配置さ
れている。第一部分領域１２はこの場合反射が強くなる
ように設計され、第二部分領域１３は反射が弱くなるよ
うに設計されている。これ等の部分領域１２，１３を具
体的にこの発明により形成するためには、図２および図
３a 〜３e の以下の説明を参照されたい。
【００１５】図示する増分目盛の実施例では異なった反
射特性の部分領域１２，１３がそれぞれ同一の幾何学形
状を有し、これ等の部分領域はｘ方向の幅がｂでｙ方向
の長さがｌである狭い長方形である。二つの部分領域１
２，１３の幅ｂの和から対応する増分位置測定装置の分
解能に重要な目盛周期ＴＰが与えられる。
射特性の部分領域１２，１３がそれぞれ同一の幾何学形
状を有し、これ等の部分領域はｘ方向の幅がｂでｙ方向
の長さがｌである狭い長方形である。二つの部分領域１
２，１３の幅ｂの和から対応する増分位置測定装置の分
解能に重要な目盛周期ＴＰが与えられる。
【００１６】この場合、部分領域１２，１３が配置され
ている記号ｘの方向は測定方向に一致している。対応す
る入射光位置測定装置ではこの測定方向に沿って走査ユ
ニット（図示せず）が反射測定目盛１０に対して移動す
る。
ている記号ｘの方向は測定方向に一致している。対応す
る入射光位置測定装置ではこの測定方向に沿って走査ユ
ニット（図示せず）が反射測定目盛１０に対して移動す
る。
【００１７】当然、その代わりにこの発明による反射測
定目盛を回転式に形成できる。同様に、部分領域１２，
１３がｘ方向に異なった幅を有する等の絶対符号化され
た測定目盛を構成することも当然可能である。
定目盛を回転式に形成できる。同様に、部分領域１２，
１３がｘ方向に異なった幅を有する等の絶対符号化され
た測定目盛を構成することも当然可能である。
【００１８】以下、図２の断面図に基づき、この発明に
よる反射測定目盛１０の実施例の構造をより詳しく説明
しよう。
よる反射測定目盛１０の実施例の構造をより詳しく説明
しよう。
【００１９】この場合、反射測定目盛１０の支持基体１
１としては、入射光に対して反射能の高い磨いたスチー
ルを用いている。支持基体１１の通常の厚さは１ mm と
15mmの間の範囲にある。選択したこの材料の代わり
に、強く反射する他の材料も支持基体１１として使用で
きる。例えばチタンＴi ，タングステンＷ，モリブデン
Ｍo ，白金Ｐt ，タンタルＴa またはクロムＣr の他の
金属反射体である。支持基体１１に対する材料選択で
は、できる限り良好な反射特性の外に、更に支持基体が
機械的に充分負荷に耐えることにも注意する必要があ
る。
１としては、入射光に対して反射能の高い磨いたスチー
ルを用いている。支持基体１１の通常の厚さは１ mm と
15mmの間の範囲にある。選択したこの材料の代わり
に、強く反射する他の材料も支持基体１１として使用で
きる。例えばチタンＴi ，タングステンＷ，モリブデン
Ｍo ，白金Ｐt ，タンタルＴa またはクロムＣr の他の
金属反射体である。支持基体１１に対する材料選択で
は、できる限り良好な反射特性の外に、更に支持基体が
機械的に充分負荷に耐えることにも注意する必要があ
る。
【００２０】この発明による反射測定目盛１０の弱く反
射する第二部分領域１３は、支持基体１１の上に直接付
けてある吸収層１４である。図示する実施例では、吸収
層１４の材料としてシリコンＳi が使用され、このシリ
コンの吸収係数ｋはｋ＝ 0.1とｋ＝ 0.5の間の範囲内に
ある。吸収層１４の厚さｄ2 は主にｄ2 ＝ 30 nmとｄ 2
＝ 50 nmの間の範囲内に選択される。吸収層１４のこの
種の材料選択を行うかあるいは寸法設計すると、この発
明による反射測定目盛１０の第二部分領域１３が汚れて
いない状態や、場合によって、汚れた状態でも入射光に
対してただ僅かに反射することが保証される。つまり、
例えば汚れた状態でも第二部分領域１３の残留反射は 1
0 ％以下になる。
射する第二部分領域１３は、支持基体１１の上に直接付
けてある吸収層１４である。図示する実施例では、吸収
層１４の材料としてシリコンＳi が使用され、このシリ
コンの吸収係数ｋはｋ＝ 0.1とｋ＝ 0.5の間の範囲内に
ある。吸収層１４の厚さｄ2 は主にｄ2 ＝ 30 nmとｄ 2
＝ 50 nmの間の範囲内に選択される。吸収層１４のこの
種の材料選択を行うかあるいは寸法設計すると、この発
明による反射測定目盛１０の第二部分領域１３が汚れて
いない状態や、場合によって、汚れた状態でも入射光に
対してただ僅かに反射することが保証される。つまり、
例えば汚れた状態でも第二部分領域１３の残留反射は 1
0 ％以下になる。
【００２１】吸収層１４に対する代わりの材料として
は、吸収の弱い金属酸化物も考えられる。
は、吸収の弱い金属酸化物も考えられる。
【００２２】強く反射する第二部分領域１２はこの発明
により支持基体１１上に重ねて配置され干渉フィルタと
して働く屈折率の異なった複数の部分層１５，１６で構
成されている。従って、反射測定目盛１０の強く反射す
る部分領域１２は誘電反射干渉フィルタとして形成され
ている。
により支持基体１１上に重ねて配置され干渉フィルタと
して働く屈折率の異なった複数の部分層１５，１６で構
成されている。従って、反射測定目盛１０の強く反射す
る部分領域１２は誘電反射干渉フィルタとして形成され
ている。
【００２３】反射測定目盛１０の図示する実施例では、
これに対して著しく異なる屈折率ｎ 1,ｎ2 を有する二つ
の部分層１５，１６を使用している。支持基体１１に直
接付けた部分層１５を以下では屈折率ｎ1 を有する第一
部分層１５とする。この上にある最上部分層１６を以下
では第二部分層１６とし、この部分層は屈折率ｎ2 を有
する。この場合、支持基体１１の上に直接付けた第一部
分層１５の屈折率ｎ1はその上に付けた第二部分層１６
の屈折率ｎ2 より著しく小さく選択され、このようにし
て望む干渉作用を得ることができる。
これに対して著しく異なる屈折率ｎ 1,ｎ2 を有する二つ
の部分層１５，１６を使用している。支持基体１１に直
接付けた部分層１５を以下では屈折率ｎ1 を有する第一
部分層１５とする。この上にある最上部分層１６を以下
では第二部分層１６とし、この部分層は屈折率ｎ2 を有
する。この場合、支持基体１１の上に直接付けた第一部
分層１５の屈折率ｎ1はその上に付けた第二部分層１６
の屈折率ｎ2 より著しく小さく選択され、このようにし
て望む干渉作用を得ることができる。
【００２４】図示する実施例では、低屈折率の第一部分
層１５の材料として二酸化シリコンＳiＯ2 を選んでい
る。この第一部分層１５の厚さｄ1 は主にｄ1 ＝ 100 n
m とｄ1 ＝ 150 nm の範囲内にある。第一部分層１５の
屈折率ｎ1 は、この実施例の場合、ｎ1 ＝ 1.3とｎ1 ＝
1.7の間の範囲内にある。更に、第一部分層１５の代わ
りの材料としては酸化アルミニウムＡl2Ｏ3 や弗化マン
ガンＭgＦ2 も考えられる。
層１５の材料として二酸化シリコンＳiＯ2 を選んでい
る。この第一部分層１５の厚さｄ1 は主にｄ1 ＝ 100 n
m とｄ1 ＝ 150 nm の範囲内にある。第一部分層１５の
屈折率ｎ1 は、この実施例の場合、ｎ1 ＝ 1.3とｎ1 ＝
1.7の間の範囲内にある。更に、第一部分層１５の代わ
りの材料としては酸化アルミニウムＡl2Ｏ3 や弗化マン
ガンＭgＦ2 も考えられる。
【００２５】高屈折率の第二部分層１６には、この実施
例の場合、この発明によりシリコンＳi を選んでいる。
即ち吸収層１４と同じ材料である。更に、第二部分層１
６の厚さｄ2 は吸収層１４の厚さｄ2 と同一であり、従
って、ｄ2 ＝ 30 nmとｄ2 ＝50 nmの間の範囲内にあ
る。第二部分層１６の屈折率ｎ2 は好ましくは 2.2より
大きいか等しく選ぶ。つまりｎ2 ≧ 2.2 である。第二
部分層１６に対しては、吸収層１４と同じ代わりの材料
が考えられる。即ち、例えば弱く吸収する金属酸化物で
ある。
例の場合、この発明によりシリコンＳi を選んでいる。
即ち吸収層１４と同じ材料である。更に、第二部分層１
６の厚さｄ2 は吸収層１４の厚さｄ2 と同一であり、従
って、ｄ2 ＝ 30 nmとｄ2 ＝50 nmの間の範囲内にあ
る。第二部分層１６の屈折率ｎ2 は好ましくは 2.2より
大きいか等しく選ぶ。つまりｎ2 ≧ 2.2 である。第二
部分層１６に対しては、吸収層１４と同じ代わりの材料
が考えられる。即ち、例えば弱く吸収する金属酸化物で
ある。
【００２６】反射測定目盛１０の強く反射する第一部分
領域１２の説明したこの発明による構成のため、汚れが
あった場合でも、この部分領域１２の反射能が充分高く
なることが確実になる。汚れがある場合でも、反射率は
依然として 75 ％〜 80 ％である。つまり、光学的に走
査する場合、それに応じて良好に変調された走査信号が
生じる。
領域１２の説明したこの発明による構成のため、汚れが
あった場合でも、この部分領域１２の反射能が充分高く
なることが確実になる。汚れがある場合でも、反射率は
依然として 75 ％〜 80 ％である。つまり、光学的に走
査する場合、それに応じて良好に変調された走査信号が
生じる。
【００２７】その外、強く反射する部分領域１２のこの
発明による構成は高い機械的な負荷特性を保証する。
発明による構成は高い機械的な負荷特性を保証する。
【００２８】この発明による反射測定目盛１０の製造に
関する他の重要な利点は、吸収層１４と第二部分層１６
に対して同じ材料、この実施例ではＳi を選ぶ事実から
生じる。この種の反射測定目盛１０を作製するこの発明
による方法の実施例の以下の説明に関連してこれ等の利
点を図３a 〜３e に基づき説明しよう。
関する他の重要な利点は、吸収層１４と第二部分層１６
に対して同じ材料、この実施例ではＳi を選ぶ事実から
生じる。この種の反射測定目盛１０を作製するこの発明
による方法の実施例の以下の説明に関連してこれ等の利
点を図３a 〜３e に基づき説明しよう。
【００２９】図３a では、この場合、この発明による方
法の図示する実施例の第一工程で磨きスチールの形の支
持基体１１上にＰＶＤ法、例えば蒸着あるいはスパッタ
リングにより第一部分層をどのように面状に付けるかが
示してある。図３b で支持基板１１上に示してある第一
部分層１５の材料として、上に説明したように、二酸化
シリコンＳiＯ2 が使用されている。
法の図示する実施例の第一工程で磨きスチールの形の支
持基体１１上にＰＶＤ法、例えば蒸着あるいはスパッタ
リングにより第一部分層をどのように面状に付けるかが
示してある。図３b で支持基板１１上に示してある第一
部分層１５の材料として、上に説明したように、二酸化
シリコンＳiＯ2 が使用されている。
【００３０】次の製造工程では、図示する実施例の場
合、第一部分領域１２だけに第一部分層１５が残り、そ
の間にある第二部分領域１３では第一部分層１５が再び
完全に除去されているように、面状の第一部分層１５に
格子構造を与える。図３c はこの格子構造を与える工程
の結果を示す。この種の格子構造化は通常のフォトリソ
グラフィーにより行われる。これについてはここでは詳
しく立ち入らない。
合、第一部分領域１２だけに第一部分層１５が残り、そ
の間にある第二部分領域１３では第一部分層１５が再び
完全に除去されているように、面状の第一部分層１５に
格子構造を与える。図３c はこの格子構造を与える工程
の結果を示す。この種の格子構造化は通常のフォトリソ
グラフィーにより行われる。これについてはここでは詳
しく立ち入らない。
【００３１】最後に、第二部分層１６を第一と第二部分
領域１２，１３の上に全面均一に塗布する。その場合、
図３d の例ではこのために第二部分層１６の材料として
シリコンＳi を付ける。この第二部分層１６を全面に塗
布するため、再び通常のＰＶＤ法、例えば蒸着あるいは
スパッタリングを選ぶ。
領域１２，１３の上に全面均一に塗布する。その場合、
図３d の例ではこのために第二部分層１６の材料として
シリコンＳi を付ける。この第二部分層１６を全面に塗
布するため、再び通常のＰＶＤ法、例えば蒸着あるいは
スパッタリングを選ぶ。
【００３２】既に上で説明したように、異なった部分層
１５，１６に対する材料は、強く反射する第一部分領域
１３の領域で誘電性の反射干渉フィルタを形成するよう
に屈折率ｎ1,ｎ2 に関して選択される。その場合、第二
部分層１６の屈折率ｎ2 は第一部分層１５の屈折率ｎ1
より著しく大きい。両方の部分層１５，１６の厚さｄ 1,
ｄ2 は、既に上で提示したように調整される。最後に図
３e は仕上がった反射測定目盛１０を示す。
１５，１６に対する材料は、強く反射する第一部分領域
１３の領域で誘電性の反射干渉フィルタを形成するよう
に屈折率ｎ1,ｎ2 に関して選択される。その場合、第二
部分層１６の屈折率ｎ2 は第一部分層１５の屈折率ｎ1
より著しく大きい。両方の部分層１５，１６の厚さｄ 1,
ｄ2 は、既に上で提示したように調整される。最後に図
３e は仕上がった反射測定目盛１０を示す。
【００３３】図示する実施例の外に、この発明による方
法の代わりとなる変形種も存在する。つまり、図３c に
示すような構造にするため、図３a と３b の処理工程の
外に以下の処置を選択してもよい。その場合、第一処理
工程で支持基体１１に全面フォトレジストを塗布する。
次いで、このフォトレジストにフォトリソグラフィー法
で格子構造を与えるので、支持基体１１上にフォトレジ
ストのある部分領域とフォトレジストのない部分領域が
生じる。これ等の部分領域は図３c の部分領域１２，１
３に一致する。従って、第一部分層１５が支持基体１１
上に格子構造を与えたフォトレジストと共に全面塗布さ
れる。次の処理工程では、フォトレジストが第一部分層
１５の下にある部分領域を除去するので、図３c の格子
構造が生じる。次いで、上に説明したように行われる。
法の代わりとなる変形種も存在する。つまり、図３c に
示すような構造にするため、図３a と３b の処理工程の
外に以下の処置を選択してもよい。その場合、第一処理
工程で支持基体１１に全面フォトレジストを塗布する。
次いで、このフォトレジストにフォトリソグラフィー法
で格子構造を与えるので、支持基体１１上にフォトレジ
ストのある部分領域とフォトレジストのない部分領域が
生じる。これ等の部分領域は図３c の部分領域１２，１
３に一致する。従って、第一部分層１５が支持基体１１
上に格子構造を与えたフォトレジストと共に全面塗布さ
れる。次の処理工程では、フォトレジストが第一部分層
１５の下にある部分領域を除去するので、図３c の格子
構造が生じる。次いで、上に説明したように行われる。
【００３４】上の説明から分かるように、反射測定目盛
を作製するこの発明による方法には僅かな処理工程しか
必要でない。図３a 〜３e の実施例では、第一部分層１
５が第一部分領域１２にだけ残るように格子構造を与え
るなら、ただ一回の格子構造付け工程が必要となるだけ
である。この格子構造付け工程では、それには弱く反射
する第二部分領域内の比較的薄い第一部分層１５を除去
することだけが必要である。更に、有利なことは、反射
部分領域１２の最上部分層１６と吸収層１４に対する材
料が同一であるので、次の処理工程でこの材料を簡単に
全面塗布できる点にある。
を作製するこの発明による方法には僅かな処理工程しか
必要でない。図３a 〜３e の実施例では、第一部分層１
５が第一部分領域１２にだけ残るように格子構造を与え
るなら、ただ一回の格子構造付け工程が必要となるだけ
である。この格子構造付け工程では、それには弱く反射
する第二部分領域内の比較的薄い第一部分層１５を除去
することだけが必要である。更に、有利なことは、反射
部分領域１２の最上部分層１６と吸収層１４に対する材
料が同一であるので、次の処理工程でこの材料を簡単に
全面塗布できる点にある。
【００３５】
【発明の効果】以上、説明したように、この発明による
反射測定目盛およびこの発明による方法は従来の解決策
に比べて一連の利点をもたらす。先ず、第一に何らかの
汚れが生じた場合でも、この種の反射測定目盛を光入射
型の位置測定装置に採用すれば、走査信号の高い変調度
を保証することが確実になる。汚れた場合でも、測定目
盛の強く反射する部分領域の充分大きな反射能や、弱く
反射する部分領域の充分大きな吸収能も残っている。
反射測定目盛およびこの発明による方法は従来の解決策
に比べて一連の利点をもたらす。先ず、第一に何らかの
汚れが生じた場合でも、この種の反射測定目盛を光入射
型の位置測定装置に採用すれば、走査信号の高い変調度
を保証することが確実になる。汚れた場合でも、測定目
盛の強く反射する部分領域の充分大きな反射能や、弱く
反射する部分領域の充分大きな吸収能も残っている。
【００３６】更に、この発明による反射測定目盛は機械
的な高い負荷能力でも優れている。
的な高い負荷能力でも優れている。
【００３７】この発明による方法は回数の少ない処理工
程しか必要としない。つまり、ただ一回のパターン構造
処理の工程を必要とするだけである。同様に、必要な膜
厚を調整する時に処理技術的にコストのかかるプロセス
が生じない。
程しか必要としない。つまり、ただ一回のパターン構造
処理の工程を必要とするだけである。同様に、必要な膜
厚を調整する時に処理技術的にコストのかかるプロセス
が生じない。
【図１】 この発明により形成された反射測定目盛の実
施例の一部の平面図を示す。
施例の一部の平面図を示す。
【図２】 図１の測定目盛の断面図を示す。
【図３】 この発明による反射測定目盛を作製する工程
ａ〜ｅでのそれぞれ一定の処理状況を示す。
ａ〜ｅでのそれぞれ一定の処理状況を示す。
１０ 反射測定目盛 １１ 支持基体 １２ 第一部分領域 １３ 第二部分領域 １４ 吸収層 １５ 第一部分層 １６ 第二部分層 Ｘ 測定方向 ＴＰ 目盛周期 ｂ 部分領域の幅 ｋ 吸収係数 ｎ1 第一部分層の屈折率 ｎ2 第二部分層の屈折率 ｄ1 第一部分層の厚さ ｄ2 第二部分層の厚さ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲオルク・フラッシャー ドイツ連邦共和国、83458シュナイツルロ イト、ヴアルデック、７
Claims (21)
- 【請求項１】 反射性の支持基体（１１）上に少なくと
も一つの第一方向（ｘ）にそれぞれ延びている反射特性
の異なる第一部分領域（１２）と第二部分領域（１３）
から成る反射測定目盛において、 強く反射する第一部分領域（１２）が支持基体（１１）
上にある干渉フィルタとして働く異なった屈折率（ｎ1,
ｎ2 ）の複数の部分領域（１５，１６）で構成され、弱
く反射する第二部分領域（１３）が支持基体（１１）上
にある少なくとも一つの吸収層（１４）で構成されてい
る、ことを特徴とする反射測定目盛。 - 【請求項２】 反射性の支持基体（１１）は磨きスチー
ルであることを特徴とする請求項１に記載の反射測定目
盛。 - 【請求項３】 吸収層（１４）と強く反射する第一部分
領域（１２）の最上の部分層（１６）とは同じ材料であ
ることを特徴とする請求項１に記載の反射測定目盛。 - 【請求項４】 吸収層（１４）と強く反射する第一部分
領域（１２）の最上の部分層（１６）とに対する材料と
してシリコンＳi を選ぶことを特徴とする請求項３に記
載の反射測定目盛。 - 【請求項５】 吸収層（１４）と強く反射する第一部分
領域（１２）の最上の部分層（１６）とに対する材料の
吸収係数ｋはｋ＝ 0.1とｋ＝ 0.5の間の範囲内にあるこ
とを特徴とする請求項３に記載の反射測定目盛。 - 【請求項６】 強く反射する第一部分領域（１２）には
第一部分層（１５）と第二部分層（１６）があり、これ
等の部分層は著しく異なる屈折率（ｎ1,ｎ2）を有し、
小さい屈折率（ｎ1 ）の第一部分層（１５）は反射性の
支持基体（１１）の上に直接配置されていることを特徴
とする請求項１に記載の反射測定目盛。 - 【請求項７】 屈折率のより大きい第二部分層（１６）
の屈折率（ｎ2 ）をｎ2 ≧ 2.2に従って選択することを
特徴とする請求項６に記載の反射測定目盛。 - 【請求項８】 第二部分層に対しては以下の材料、即ち
シリコンＳi ，吸収性の金属酸化物の一つを選ぶことを
特徴とする請求項６に記載の反射測定目盛。 - 【請求項９】 第二部分層（１６）の厚さｄ2 は 30 nm
と 50 nmの間で選択されることを特徴とする請求項６に
記載の反射測定目盛。 - 【請求項１０】 第一部分層（１５）の屈折率ｎ1 はｎ
1 ＝ 1.3とｎ1 ＝ 1.7の間にあることを特徴とする請求
項６に記載の反射測定目盛。 - 【請求項１１】 第一部分層（１５）に対しては以下の
材料、即ちＳiＯ2,Ａl2Ｏ3 の一つを選ぶことを特徴と
する請求項６に記載の反射測定目盛。 - 【請求項１２】 第一部分層（１５）の厚さｄ1 は 100
nm と 150 nm の間で選択されることを特徴とする請求
項６に記載の反射測定目盛。 - 【請求項１３】 強く反射する第一部分領域（１２）は
誘電性の反射干渉フィルタとして形成されていることを
特徴とする請求項１に記載の反射測定目盛。 - 【請求項１４】 反射性の支持基体（１１）上に少なく
とも一つの第一方向（ｘ）にそれぞれ延びている反射特
性の異なる第一部分領域（１２）と第二部分領域（１
３）から成る反射測定目盛を作製する方法において、以
下の工程、 ａ）低い屈折率（ｎ1 ）を有する第一部分層（１５）を
支持基体（１１）に塗布する、 ｂ）支持基体（１１）上の第一部分領域（１２）のとこ
ろにだけ第一部分層（１５）が残り、第二部分領域（１
３）で支持基体（１１）が剥き出しになっているように
第一部分層（１５）に格子構造を与える、 ｃ）第一部分領域（１２）と第二部分領域（１３）上に
第二部分層（１４，１６）を全面に塗布し、その場合、
第二部分層（１４，１６）が第一部分層（１５）より著
しく大きい屈折率（ｎ2 ）を有する、から成ることを特
徴とする方法。 - 【請求項１５】 第一部分層（１５）はＰＶＤ法により
支持基体（１１）上に全面に塗布することを特徴とする
請求項１４に記載の方法。 - 【請求項１６】 第一部分層（１５）に格子構造を与え
ることはフォトリソグラフィー法で行われることを特徴
とする請求項１４に記載の方法。 - 【請求項１７】 第二部分層（１４，１６）はＰＶＤ法
により第一および第二の部分領域（１２，１３）に塗布
することを特徴とする請求項１４に記載の方法。 - 【請求項１８】 支持基体（１１）の材料としては磨き
スチール、第一部分層（１５）の材料としては二酸化シ
リコンＳiＯ2 および第二部分層（１４，１６）の材料
としてはシリコンＳi を選ぶことを特徴とする請求項１
４に記載の方法。 - 【請求項１９】 第二部分層（１４，１６）の厚さｄ2
は 30 nmと 50 nmの間の範囲内にあり、第一部分層（１
５）の厚さｄ1 は 100 nm と 150 nm の間の範囲内にあ
ることを特徴とする請求項１８に記載の方法。 - 【請求項２０】 処理工程ａ）の前に、以下の処理工程
を行う、 ｉ，ａ）支持基体にフォトレジストを全面に塗布する、 ii, ａ）フォトレジストを付けた支持基体上の部分領域
とフォトレジストのない部分領域が生じるようにフォト
レジストに格子構造を与える、ことを特徴とする請求項
１４に記載の方法。 - 【請求項２１】 処理工程ａ）により第一部分領域に格
子構造を与えるため、第一部分層の下にフォトレジスト
のある部分領域を除去することを特徴とする請求項２０
に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10011872:0 | 2000-03-10 | ||
| DE10011872A DE10011872A1 (de) | 2000-03-10 | 2000-03-10 | Reflexions-Messteilung und Verfahren zur Herstellung derselben |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001296146A true JP2001296146A (ja) | 2001-10-26 |
| JP2001296146A5 JP2001296146A5 (ja) | 2007-11-29 |
| JP4545966B2 JP4545966B2 (ja) | 2010-09-15 |
Family
ID=7634333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001046694A Expired - Fee Related JP4545966B2 (ja) | 2000-03-10 | 2001-02-22 | 反射測定目盛およびこの測定目盛の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6671092B2 (ja) |
| EP (1) | EP1132719B1 (ja) |
| JP (1) | JP4545966B2 (ja) |
| DE (2) | DE10011872A1 (ja) |
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