JP4536469B2

JP4536469B2 - 位置検出用の反射型検出装置の基準格子製造方法

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Publication number: JP4536469B2
Application number: JP2004277701A
Authority: JP
Inventors: 徹平田; 偉高
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2004-09-24
Filing date: 2004-09-24
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2024-09-24
Also published as: JP2006088552A

Description

本発明は、位置検出用の反射型検出装置の基準格子製造方法に係り、特に位置検出を高精度に行う２次元角度格子を構成する位置検出用の反射型検出装置の基準格子製造方法に関する。

ＩＴ技術の根幹である半導体デバイスの高集積化、低価格化に対応し、半導体デバイスを製造する半導体露光装置に対する高生産性、高精度化、高速化等の要求が高まっている。半導体露光装置のキーコンポーネントであるステージには１０ｎｍ前後の精度と数百ｍｍ〜数千ｍｍの移動範囲を持った高速多自由度搬送位置決め機能が要求される。そのため、ステージの多自由度位置と姿勢を精密に計測し、その結果をフィードバックしてステージの位置決め制御を行うことが必要となる。

従来のステージの位置計測方式としては、光学式リニアエンコーダ、レーザ測長機やオートコリメータ等が一般的に用いられてきた。これらは、基本的には１次元の長さあるいは姿勢測定を基本原理としており、その複数軸の組み合わせによって、位置あるいは姿勢の計測を行っていた。

また、高精度計測に用いられているレーザ干渉計では、レーザ光を用いてステージ（位置決め対象物）の位置の計測を行うため、ステージの置かれている装置内の空気の揺らぎなどによって、計測の値精度が低下するという問題があった。また、レーザ干渉計では、光学部品をステージの外部（周囲）にしか置くことができず、且つ空気の揺らぎを防止するために各方向毎にレーザの光路となる金属パイプを装架する必要があるため、ステージ装置全体が大型化し、構成が煩雑となるなどの問題点がある。

さらに、ステージがＺ軸回りに回転した場合には、ステージからの反射光が干渉計の受光部から外れて、ＸＹ方向の位置検出ができなくなるという問題があった。このような問題を解決する検出装置として、基準格子（角度格子）にレーザ光を照射し、基準格子により反射される反射光をＸＹ方向の２次元角度を２次元角度センサにより検出するサーフェスエンコーダと呼ばれるものがある（例えば、特許文献１参照）。

ここで、計測基準面として用いられている３次元微細凹凸形状パターンを有する基準格子（２次元角度格子）では、正弦波長が１００μmオーダ、振幅が１００nmオーダの超精密な微細凹凸形状パターンが正確に形成されることが要望されている。また、基準格子の表面に形成された微細凹凸形状パターンは、例えば、微細な切削工具を用いた工作機械により微細加工することにより加工される。
特開２００３−２２９５９号公報

しかしながら、工作機械により上記基準格子の微細凹凸形状パターンを微細加工する方法では、正弦波形状の凹部と凸部とを一つずつ加工することになり、且つ正弦波長が１００μmオーダ、振幅が１００nmオーダの凹凸形状を高精度に加工する必要があるので、基準格子全体を加工するのにかなりの時間を要することになり、量産には適さない。

また、ステージ装置の位置検出器としてサーフェスエンコーダを用いる場合には、ワークの大きさに応じて基準格子の全長を２ｍ〜３ｍ位まで延長する必要があるが、特に正弦波長が１００μmオーダ、振幅が１００nmオーダの凹凸形状を形成するといった精密加工条件が要求される場合には、微細凹凸形状パターンを形成することが難しかった。

そこで、本発明は上記課題を解決した位置検出用の反射型検出装置の基準格子製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。

請求項１記載の発明は、表面に所定の微細凹凸形状パターンが形成された位置検出用の反射型検出装置の基準格子を製造する基準格子製造方法であって、
成型用金型の成型空間を閉塞する蓋部材の表面に光反射用金属膜を形成する工程と、
前記微細凹凸形状パターンを有する前記成型用金型の成型空間内に樹脂材を注入する工程と、
前記成型用金型を所定温度に加熱することにより前記成型空間内に注入された樹脂材を硬化させる工程と、
前記蓋部材に接着された樹脂成形品を前記蓋部材と共に前記成型用金型から離型する工程と、
を有することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、前記成型用金型の内壁に形成された前記微細凹凸形状パターンにＣＨＦ３プラズマ処理を施したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、表面に所定の微細凹凸形状パターンが形成された位置検出用の反射型検出装置の基準格子を製造する基準格子製造方法であって、
成型用金型の成型空間を閉塞する蓋部材の表面にガラス層を積層する工程と、
前記ガラス層の表面を研磨して平坦化する工程と、
前記ガラス層の表面に光反射用金属膜を形成する工程と、
前記微細凹凸形状パターンを有する前記成型用金型の成型空間内に樹脂材を注入し、前記光反射用金属膜の表面に前記基準格子としての樹脂成型品を形成する工程と、
前記成型用金型を所定温度に加熱することにより前記成型空間内に注入された樹脂材を硬化させる工程と、
前記蓋部材に接着された樹脂成形品を前記蓋部材と共に前記成型用金型から離型する工程と、
を有することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、表面に所定の微細凹凸形状パターンが形成された位置検出用の反射型検出装置の基準格子を製造する基準格子製造方法であって、
成型用金型の成型空間を閉塞する蓋部材の表面にガラス層を積層する工程と、
前記ガラス層の表面を研磨して平坦化する工程と、
前記微細凹凸形状パターンを有する前記成型用金型の成型空間内に樹脂材を注入し、前記ガラス層の表面に前記基準格子としての樹脂成型品を形成する工程と、
前記成型用金型を所定温度に加熱することにより前記成型空間内に注入された樹脂材を硬化させる工程と、
前記蓋部材に接着された樹脂成形品を前記蓋部材と共に前記成型用金型から離型する工程と、
前記樹脂成型品の表面に形成された前記微細凹凸形状パターンに光反射用金属膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする。

本発明によれば、成型用金型の成型空間を閉塞する蓋部材の表面に光反射用金属膜を形成する工程と、微細凹凸形状パターンを有する成型用金型の成型空間内に樹脂材を注入する工程と、成型用金型を所定温度に加熱することにより成型空間内に注入された樹脂材を硬化させる工程と、蓋部材に接着された樹脂成形品を前記蓋部材と共に成型用金型から離型する工程と、を有するため、樹脂成型によりシート状に薄型化された基準格子を安価に量産することが可能になると共に、精密な微細凹凸形状パターンを有する樹脂薄膜を比較的容易に成型することが可能になる。

さらに、蓋部材と一体化された状態の基準格子をそのまま成型用金型から取り出して取り付けることが可能になるので、成型された基準格子を正確に取り付けることができ、且つ高精度に成型された基準格子が歪んだ状態で取り付けることを防止できる。

以下、図面と共に本発明の一実施例について説明する。

図１は本発明になる基準格子を有する検出装置が適用されたステージ装置の主要構成要素を示す平面図である。
図１に示されるように、ステージ装置１０は、ベース１２と、ベース１２に対してＹ方向に移動可能に設けられたＹステージ１４と、Ｙステージ１４に搭載されＸ方向に移動可能に設けられたＸステージ１６と、Ｙステージ１４の両端に配置されたスライダ２２をガイドする一対のガイドレール１８と、Ｙステージ１４を駆動する一対のＹ方向リニアモータ２４と、Ｘステージ１６を駆動するＸ方向リニアモータ（図示せず）を有する。リニアモータ２４は、ガイドレール１８に設けられた固定子（図１では隠れて見えない）と、スライダ２２に設けられた可動子（図１では隠れて見えない）とからなり、固定子と可動子との間で発生した推力を駆動力としてスライダ２２を移動させる。

さらに、ガイドレール１８及びスライダ２２には、ガイドレール１８に対するスライダ２２の移動位置を検出する位置検出手段としての反射型検出装置２６が取り付けられている。この反射型検出装置２６は、光センサを用いてガイドレール１８に対するスライダ２２の変位を正確に計測することができるように構成されている。尚、反射型検出装置２６の詳細は、後述する。

反射型検出装置２６により検出された検出信号は、座標変換器２７により座標変換されて制御装置２８に入力される。制御装置２８は、予め設定されて演算式に基づいてリニアモータ２４へ供給される制御量を演算する演算手段（制御プログラム）を有し、演算により得られた制御信号を各サーボアンプ２９ａ〜２９ｃに出力する。そして、各サーボアンプ２９ａ〜２９ｃで増幅された駆動信号は、Ｙ方向リニアモータ２４及びＸ方向リニアモータへ供給され、この駆動信号に基づいてＹ方向リニアモータ２４及びＸ方向リニアモータはＹステージ１４、Ｘステージ１６を駆動する。

また、反射型検出装置２６では、後述する位置検出原理によりＹステージ１４のＸ，Ｙ方向の変位及び各方向の傾き角度を検出することができる。そのため、制御装置２８では、反射型検出装置２６によって検出された各方向の検出データに基づいてＹステージ１４が傾かないようにリニアモータ２４を高精度に並進駆動することが可能になる。

図２はＹ方向リニアモータ２４及び反射型検出装置２６の構成を正面からみた縦断面図である。図３はＹ方向リニアモータ２４及び反射型検出装置２６の構成を示す側面図である。
図２及び図３に示されるように、スライダ２２は、断面形状がコ字状に形成されており、反射面角度格子３２に対向する内壁にリニアモータ２４の可動子４０が取り付けられている。この可動子４０は、コイル３８がモールドされており、コイル３８から発生された電磁力によりスライダ２２を駆動する。

一方、ガイドレール１８の上面には、反射面角度格子３２の基材としてのプラテン３４が固定されている。そして、プラテン３４は、ステンレス材などからなり、上面にリニアモータ２４の固定子としてのＳＵＳ磁子３４ａが形成されている。また、ＳＵＳ磁子３４ａは、１ｍｍピッチで幅０．５ｍｍの正方形にブロック化されており、ＳＵＳ磁子３４ａの周囲にはエポキシ樹脂３４ｂが充填されている。

反射型検出装置２６は、ガイドレール１８の上面にプラテン（基材）３４と共に取り付けられていた反射面角度格子３２と、スライダ２２に取り付けられた光センサユニット（位置検出用光センサ）３６とを有する。

反射面角度格子３２は、成型用金型の蓋部材として用いられる平板状のプラテン３４に一体的に設けられている。そのため、プラテン３４は、薄膜状に形成された反射面角度格子３２の取付用ベースとしても用いられる。

反射面角度格子３２は、検出面３２ａに微細凹凸パターンが成型されている。この微細凹凸パターンは、後述するように正弦波状の凹曲面と凸曲面とが交互に２次元的に配置されている。

また、光センサユニット３６は、反射面角度格子３２の検出面３２ａに位置検出用のレーザ光を照射するようにスライダ２２の端部に設けられている。反射面角度格子３２から反射されたレーザ光は、検出面３２ａの凹曲面または凸曲面に対する照射位置が変化することにより、その反射角度が変化する。そして、光センサユニット３６は、反射面角度格子３２から反射されたレーザ光を受光して受光スポットの変位を検出して、反射面角度格子３２に対するスライダ２２の変位量を計測する。

このように、反射型検出装置２６では、反射面角度格子３２の検出面３２ａがスライダ２２に対向しているので、光センサユニット３６によりスライダ２２の移動を直接検出することができ、リニアモータ２４に駆動されたＹステージ１４の移動位置を正確に検出することが可能になる。

ここで、反射型サーフェスエンコーダとして用いられる反射型検出装置２６の構成について図４乃至図６を参照して説明する。
図４は反射型検出装置２６の位置検出原理を示す斜視図である。図５は光センサユニット３６の概略構成を示す図である。図６は反射型検出装置２６の概略構成を示す斜視図である。

図４に示すように、反射面角度格子３２は、Ｘ方向及びＹ方向に既知の関数で変化する正弦波状の凹曲面と凸曲面とが整列してなる微細凹凸パターンを有している。反射型検出装置２６では、反射面角度格子３２の微細凹凸パターンにレーザ光を照射し、その反射光を受光する２次元角度センサの出力変化によりＸＹ方向の位置検出を行う。

ここでの光センサユニット３６による位置検出の原理としては、反射面角度格子３２の表面に形成された微細凹凸パターンからの反射光の受光スポットの変位を光学的に検出する方法が用いられている。すなわち、光センサユニット３６は、スライダ２２が駆動されると、反射面角度格子３２の検出面３２ａからの反射光の法線方向の変化を検出することにより、反射面角度格子３２に対するスライダ２２のＹ方向の移動量を計測することができる。

次に、図５を参照して、光センサユニット３６の構成について説明する。光センサユニット３６は、オートコリメーション法に基づいた幾何光学的なセンサからなる２次元角度センサである。

図５に示されるように、光センサユニット３６のレーザ光源３６ａから照射されたレーザ光３９ａは、偏光ビームスプリッタ３６ｂと１／４波長板３６ｃを通過し、反射面角度格子３２の表面に入射する。反射面角度格子３２の表面で反射されたレーザ光３９ｂは偏光ビームスプリッタ３６ｂで反射され、レーザ光３９ｂはオートコリメータ３７に入射する。オートコリメータ３７は、対物レンズ３６ｄとスポット位置を検出する検出器３６ｅとを含んだ構成とされている。検出器３６ｅは、反射面角度格子３２の表面の反射膜３２ｂで反射されたレーザ光３９ｂの受光スポット位置に応じた検出信号を出力する。

図６に示されるように、反射型検出装置２６は、Ｙステージ１４の移動方向に延在形成された反射面角度格子（基準格子）３２と、樹脂成型部品である反射面角度格子３２が一体的に設けられてプラテン３４と、反射面角度格子３２に向けて複数の平行光４２_１〜４２_ｎを発光し、反射光を受光する光センサユニット３６とを備える。反射面角度格子３２は、微細凹凸パターンを有する検出面３２ａの表面にアルミ蒸着による反射膜（光反射用金属膜）３２ｂが形成されている。そして、光センサユニット３６は、複数の平行光４２_１〜４２_ｎを検出面３２ａの反射膜３２ｂに向けて発光し、反射膜３２ｂで反射した複数の反射光を受光することで、可動部４０の移動に伴う反射光の光強度分布の推移に基づいて変位量及び変位方向を検出する。

また、反射型検出装置２６は、スライダ２２のＹ方向移動位置を主検出対象としており、複数の平行光４２_１〜４２_ｎの反射光を受光し、受光した光強度分布の変化から移動方向（Ｙ方向）以外の方向に対する運動誤差要因となる上下方向（Ｚ方向）、各軸回りの角度θｘ、θｙ、θｚも同時に検出することができるように構成されている。

また、反射面角度格子３２は、後述するように成型時に上記プラテン３４と一体化される。そのため、薄いシート状に形成された反射面角度格子３２が取り付け作業工程で歪んだりせず、成型時の接着状態のまま取り付けることが可能になる。

また、プラテン３４は、後述する樹脂成型用金型の蓋部材として機能するものであり、樹脂を成型するための金型と取付用ベースを兼ねるものである。本実施例では、透明体角度格子３０を成型する樹脂材としては、ポリジメルシロキサン（ＰＤＭＳ：Poly dimethyl Siloxane）などのシリコン樹脂を用いる。

このＰＤＭＳと呼ばれる樹脂材は、シリコン樹脂の一種で形状転写性が良いため、サブミクロンの形状も正確に転写することが可能であり、且つ透明性、流動性が良く、自己接着性が良い。そのため、ＰＤＭＳは、樹脂成型用金型を用いた透明体角度格子３０の樹脂成型に適した樹脂材である。また、ＰＤＭＳには、所定温度に加熱されると、高分子化を促進する硬化剤が添加されている。

ここで、透明体角度格子３２の製造方法の各工程について図７（Ａ）〜（Ｅ）を参照して説明する。
図７（Ａ）に示されるように、工程１Ａでは、樹脂成型用金型５０の注入口５２に連通された注入装置５４から樹脂材（ＰＤＭＳ）６８を注入する。樹脂成型用金型５０は、上型５６と下型５８とを締結部材６０により結合した構成であり、下型５８の内部には、微細凹凸形状パターンを転写するための転写マスタ６２が取り付けられている。そして、転写マスタ６２の上方には、上型５６に着脱可能に締結されたプラテン３４が微小隙間を介して対向配置されている。

この転写マスタ６２は、平板状のプレートからなり、上面に検出面３２ａと同様な微細凹凸形状パターン６２ａがシングルポイントダイアモンドバイトにより加工されている。また、微細凹凸形状パターン６２ａの表面は、トリフロロメタン（ＣＨＦ3）プラズマ処理が施されており、樹脂材６８の離型を容易に行えるようにＣＨＦ3薄膜（膜厚５０ｎｍ程度）が成膜されている。そのため、樹脂成型後に微細凹凸形状パターン６２ａから転写された樹脂材の離型が容易に行える。

本実施例では、リニアモータ１８の効率低下を防止するため、微細凹凸形状パターン６２ａとプラテン３４との隙間を０．１ｍｍに設定して反射面角度格子３２をできるだけ薄く成型する。この隙間による成型空間６４は、樹脂材６８が注入される樹脂成型のためのキャビティとなる。従って、注入装置５４では、樹脂材６８を所定圧力で加圧して狭い隙間からなる成型空間６４に注入する。

図７（Ｂ）に示されるように、このようにして注入口５２から注入された樹脂材は、上記成型空間６４に充填される。そして、注入装置５４による樹脂材６８の注入工程は、注入口５２から離間した流出口６６から樹脂材６８が流出されるまで行われる。

次の工程２Ａでは、樹脂成型用金型５０を加熱することにより成型空間６４に充填された樹脂材６８に添加された硬化剤に応じた所定温度（例えば、８０°Ｃ程度）に加熱する。これにより、樹脂成型用金型５０の成型空間６４に充填された樹脂材６８は硬化する。このとき、樹脂材６８は、自己接着性を有するため、上型５６の蓋部材として組み込まれたプラテン３４と一体化される。

図７（Ｃ）に示されるように、次の工程３Ａでは、樹脂成型用金型５０によって成型された反射面角度格子３２を取り出す。この取り出し工程では、反射面角度格子３２をプラテン３４及び転写マスタ６２と共に取り出す。従って、薄いシート状の反射面角度格子３２は、プラテン３４の表面に密着された状態のまま樹脂成型用金型５０から取り出されることになり、取り出し工程で歪んだり、皺になることが防止される。

図７（Ｄ）に示されるように、次の工程４Ａでは、転写マスタ６２から反射面角度格子３２を離型する。この際、ＰＤＭＳが自己接着性を有する樹脂材であるので、転写マスタ６２の微細凹凸形状パターン６２ａにも密着しているが、微細凹凸形状パターン６２ａの表面は、トリフロロメタン（ＣＨＦ3）プラズマ処理が施されているので、反射面角度格子３２を比較的容易に微細凹凸形状パターン６２ａから分離させることができる。

続いて、次の工程５Ａでは、プラテン３４からはみ出した反射面角度格子３２の周縁部をカッタ７０により切断して除去する。これにより、転写マスタ６２により微細凹凸形状パターン６２ａを転写された反射面角度格子３２が得られる。

図７（Ｅ）に示されるように、次の工程６Ａでは、プラテン３４と一体化された状態のまま微細凹凸形状パターンを有する検出面３２ａにアルミ蒸着を施して反射面３２ｂを形成する。これで、検出面３２ａの表面に反射面３２ｂを積層した反射面角度格子３２が得られる。

このように、実施例１では、樹脂成型用金型５０によりプラテン３４と一体化された状態の反射面角度格子３２を成型することができるので、シート状に薄型化された反射面角度格子３２を安価に量産することが可能になると共に、反射面角度格子３２をプラテン３４と一体化された状態のまま樹脂成型用金型５０から取り出してリニアモータ１８に容易に取り付けることができるので、シート状に成型された反射面角度格子３２を正確に取り付けることができ、且つ高精度に成型された反射面角度格子３２が歪んだ状態で取り付けることを防止できる。

図８は実施例２の基準格子を示す斜視図である。図８において、上記実施例１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
図８に示されるように、反射型検出装置８０は、第１ステージ１４の移動方向に延在形成された透明体角度格子（基準格子）８２と、透明体角度格子８２と一体化された反射面（光反射用金属膜）８４を有するプラテン３４と、透明体角度格子８２に向けて複数の平行光を発光し、反射面８４からの反射光を受光する光センサユニット３６とを備える。そして、光センサユニット３６は、複数の平行光４２_１〜４２_ｎを透明体角度格子８２の検出面８２ａに向けて発光し、透明体角度格子８２を透過して反射面８４で反射した複数の反射光を受光することで、可動部４０の移動に伴う反射光の光強度分布の推移に基づいて変位量及び変位方向を検出する。

また、透明体角度格子８２は、後述するように成型時に上記プラテン３４の反射面８４と一体化される。そのため、薄いシート状に形成された透明体角度格子８２が取り付け作業工程で歪んだりせず、一体のまま取り付けることが可能になる。

このように、反射型検出装置８０では、透明体角度格子８２がプラテン３４に接着されているので、透明体角度格子８２の検出面８２ａが光センサユニット３６に対向しており、光センサユニット３６によりリニアモータ１８に駆動された第１ステージ１４のＸ方向、Ｙ方向及び各軸回りの角度θｘ、θｙ、θｚを正確に検出することが可能になる。

ここで、透明体角度格子８２の製造方法の各工程について図９（Ａ）〜（Ｆ）を参照して説明する。
図９（Ａ）に示されるように、工程１Ｂでは、プラテン３４の表面にアルミ蒸着を施し、反射面（光反射用金属膜）８４を形成する。

図９（Ｂ）に示されるように、工程２Ｂでは、上記実施例１の工程１Ａと同様に、樹脂成型用金型５０の注入口５２に連通された注入装置５４から樹脂材（ＰＤＭＳ）６８を注入する。

図９（Ｃ）に示されるように、このようにして注入口５２から注入された樹脂材は、上記成型空間６４に充填される。そして、注入装置５４による樹脂材６８の注入工程は、注入口５２から離間した流出口６６から樹脂材６８が流出されるまで行われる。

次の工程３Ｂでは、樹脂成型用金型５０を加熱することにより成型空間６４に充填された樹脂材６８に添加された硬化剤に応じた所定温度（例えば、８０°Ｃ程度）に加熱する。これにより、樹脂成型用金型５０の成型空間６４に充填された樹脂材６８は硬化する。このとき、樹脂材６８は、自己接着性を有するため、上型５６の蓋部材として組み込まれたプラテン３４の反射面８４と一体化される。

図９（Ｄ）に示されるように、次の工程４Ｂでは、樹脂成型用金型５０によって成型された、透明体角度格子８２を取り出す。この取り出し工程では、透明体角度格子８２をプラテン３４及び転写マスタ６２と共に取り出す。従って、薄いシート状の透明体角度格子８２は、プラテン３４と一体化された状態のまま樹脂成型用金型５０から取り出されることになり、取り出し工程で歪んだり、皺になることが防止される。

図９（Ｅ）に示されるように、次の工程５Ｂでは、転写マスタ６２から透明体角度格子８２を離型する。この際、ＰＤＭＳが自己接着性を有する樹脂材であるので、転写マスタ６２の微細凹凸形状パターン６２ａにも密着しているが、微細凹凸形状パターン６２ａの表面は、トリフロロメタン（ＣＨＦ3）プラズマ処理が施されているので、透明体角度格子８２を比較的容易に微細凹凸形状パターン６２ａから分離させることができる。

続いて、次の工程６Ｂでは、プラテン３４からはみ出した透明体角度格子８２の周縁部をカッタ７０により切断して除去する。これにより、図９（Ｆ）に示されるように、転写マスタ６２により微細凹凸形状パターン６２ａを転写された透明体角度格子８２が得られる。

実施例３は、前述したプラテン３４の表面に反射面角度格子３２を接着するように構成された実施例１の変形例である。以下、図１０（Ａ）〜（Ｄ）を参照して実施例３の製造方法の各工程について説明する。

図１０（Ａ）に示されるように、工程１Ｃでは、プラテン３４の表面にガラス層９０が積層される。プラテン３４の表面には、前述したようにブロック化されたＳＵＳ磁子３４ａが突出しており、ＳＵＳ磁子３４ａの周囲にはエポキシ樹脂３４ｂが充填されている。そして、ガラス層９０は、エポキシ樹脂３４ｂの表面に積層される。この状態では、ガラス層９０の表面が平坦ではなく、ＳＵＳ磁子３４ａの有無による凹凸形状になっている。また、ガラス層９０は、石英ガラス（ＳｉＯ_２）または水ガラスにより形成されている。

図１０（Ｂ）に示されるように、工程２Ｃでは、ガラス層９０の表面を研磨機９２により研磨する。尚、ガラス層９０は、約数十μｍ程度の厚さになるまで研磨され、その表面が加工される。これにより、ガラス層９０の表面は、ＳＵＳ磁子３４ａの有無による凹凸形状の影響を全く受けない平面状態に平坦化される。

図１０（Ｃ）に示されるように、工程３Ｃでは、ガラス層９０の表面に反射面角度格子３２を接着する。この反射面角度格子３２は、前述した実施例１の樹脂成型用金型５０を用いた成型方法により成型される（図７（Ａ）〜（Ｄ）参照）。

図１０（Ｄ）に示されるように、工程４Ｃでは、反射面角度格子３２の検出面３２ａにアルミ蒸着を施して反射面３２ｂを形成する。これで、ＳＵＳ磁子３４ａの有無による凹凸形状の影響を全く受けない検出面３２ａの表面に反射面３２ｂを積層した反射面角度格子３２が得られる。

このように、実施例３では、ガラス層９０の平坦化された表面に反射面角度格子３２を接着するため、反射面角度格子３２の取付面の平坦度が高精度になり、検出面３２ａ及び反射面３２ｂが設計通りの精度で取り付けられる。

実施例４は、前述したプラテン３４の表面に透明体角度格子８２を接着するように構成された実施例２の変形例である。以下、図１１（Ａ）〜（Ｄ）を参照して実施例４の製造方法の各工程について説明する。

図１１（Ａ）に示されるように、工程１Ｄでは、プラテン３４の表面にガラス層９０が積層される。この状態では、ガラス層９０の表面が平坦ではなく、ＳＵＳ磁子３４ａの有無による凹凸形状になっている。

図１１（Ｂ）に示されるように、工程２Ｄでは、ガラス層９０の表面を研磨機９２により研磨する。尚、ガラス層９０は、約数十μｍ程度の厚さになるまで研磨され、その表面が加工される。これにより、ガラス層９０の表面は、ＳＵＳ磁子３４ａの有無による凹凸形状の影響を全く受けない平面状態に平坦化される。

図１１（Ｃ）に示されるように、工程３Ｄでは、ガラス層９０の表面にアルミ蒸着を施して反射面８４を形成する。

図１１（Ｄ）に示されるように、工程４Ｃでは、プラテン３４の反射面８４に透明体角度格子８２を接着する。この透明体角度格子８２は、前述した実施例２の樹脂成型用金型５０を用いた成型方法により成型される（図９（Ｂ）〜（Ｆ）参照）。これにより、ＳＵＳ磁子３４ａの有無による凹凸形状の影響を全く受けない反射面８４及び透明体角度格子８２が得られる。

このように、実施例４では、ガラス層９０の平坦化された表面に反射面８４を形成するため、反射面８４及び反射面角度格子３２の取付面の平坦度が高精度になり、反射面８４及び反射面角度格子３２が設計通りの精度で取り付けられる。

本発明になる基準格子を有する検出装置が適用されたステージ装置の主要構成要素を示す平面図である。Ｙ方向リニアモータ２４及び反射型検出装置２６の構成を正面からみた縦断面図である。Ｙ方向リニアモータ２４及び反射型検出装置２６の構成を示す側面図である。反射型検出装置２６の位置検出原理を示す斜視図である。光センサユニット３６の概略構成を示す図である。反射型検出装置２６の概略構成を示す斜視図である。反射面角度格子３２の製造方法の各工程を説明するための工程図である。実施例２の基準格子を示す斜視図である。実施例２の製造方法の各工程を説明するための工程図である。実施例３の製造方法の各工程を説明するための工程図である。実施例４の製造方法の各工程を説明するための工程図である。

符号の説明

１０ステージ装置
１２ベース
１４Ｙステージ
１６Ｘステージ
１８ガイドレール
２２スライダ
２４リニアモータ
２６反射型検出装置
３２反射面角度格子
３２ａ検出面
３２ｂ反射膜
３４プラテン
３６光センサユニット
３８コイル
４０可動子
５０樹脂成型用金型
５２注入口
５４注入装置
５６上型
５８下型
６２転写マスタ
６２ａ微細凹凸形状パターン
６４成型空間
６８樹脂材
８０反射型検出装置
８２透明体角度格子
８４反射面
９０ガラス層
９２研磨機

Claims

表面に所定の微細凹凸形状パターンが形成された位置検出用の反射型検出装置の基準格子を製造する基準格子製造方法であって、
成型用金型の成型空間を閉塞する蓋部材の表面に光反射用金属膜を形成する工程と、
前記微細凹凸形状パターンを有する前記成型用金型の成型空間内に樹脂材を注入する工程と、
前記成型用金型を所定温度に加熱することにより前記成型空間内に注入された樹脂材を硬化させる工程と、
前記蓋部材に接着された樹脂成形品を前記蓋部材と共に前記成型用金型から離型する工程と、
を有することを特徴とする位置検出用の反射型検出装置の基準格子製造方法。
前記成型用金型の内壁に形成された前記微細凹凸形状パターンにＣＨＦ３プラズマ処理を施したことを特徴とする請求項１に記載の位置検出用の反射型検出装置の基準格子製造方法。
表面に所定の微細凹凸形状パターンが形成された位置検出用の反射型検出装置の基準格子を製造する基準格子製造方法であって、
成型用金型の成型空間を閉塞する蓋部材の表面にガラス層を積層する工程と、
前記ガラス層の表面を研磨して平坦化する工程と、
前記ガラス層の表面に光反射用金属膜を形成する工程と、
前記微細凹凸形状パターンを有する前記成型用金型の成型空間内に樹脂材を注入し、前記光反射用金属膜の表面に前記基準格子としての樹脂成型品を形成する工程と、
前記成型用金型を所定温度に加熱することにより前記成型空間内に注入された樹脂材を硬化させる工程と、
前記蓋部材に接着された樹脂成形品を前記蓋部材と共に前記成型用金型から離型する工程と、
を有することを特徴とする位置検出用の反射型検出装置の基準格子製造方法。
表面に所定の微細凹凸形状パターンが形成された位置検出用の反射型検出装置の基準格子を製造する基準格子製造方法であって、
成型用金型の成型空間を閉塞する蓋部材の表面にガラス層を積層する工程と、
前記ガラス層の表面を研磨して平坦化する工程と、
前記微細凹凸形状パターンを有する前記成型用金型の成型空間内に樹脂材を注入し、前記ガラス層の表面に前記基準格子としての樹脂成型品を形成する工程と、
前記成型用金型を所定温度に加熱することにより前記成型空間内に注入された樹脂材を硬化させる工程と、
前記蓋部材に接着された樹脂成形品を前記蓋部材と共に前記成型用金型から離型する工程と、
前記樹脂成型品の表面に形成された前記微細凹凸形状パターンに光反射用金属膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする位置検出用の反射型検出装置の基準格子製造方法。