(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材上に形成された複数の凸部と、
前記凸部上に形成された反射膜とを備え、
前記凸部の前記反射膜側の表面が平坦面であり、前記凸部の側面に粗面化処理による凹凸が形成されていることを特徴とする回折格子。
【請求項２】
前記複数の凸部が、前記基材上に２次元状に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の回折格子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回折格子に関し、より詳細には、例えば光学式の変位測定装置等に用いる回折格子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、産業機器の分野において、反射型の回折格子スケール（目盛板）を備える光学式の変位測定装置が用いられている。反射型の回折格子スケールを備える変位検出装置では、まず、装置内に設けられた光源から光を移動する回折格子スケールに照射する。そして、その際に回折格子スケールで発生する回折光を検出して回折格子スケールの変位を測定する。
【０００３】
上述のような変位測定装置の性能を向上させるためには、回折格子スケールの回折効率の向上は必須である。そこで、従来、回折格子スケールの回折効率を向上させるため、様々な技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
通常、回折格子スケールの格子面における凸部の側壁面は光入射面に対して略垂直に形成されるが、特許文献１で提案されている回折格子スケールでは、光入射面に対する凸部の壁面の角度を７０度±１０度とすることにより、回折効率の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開１９９８−３１８７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、変位測定装置に用いられる回折格子スケールでは、その回折効率を向上させるために、格子面の凸部の形状を調整する技術が提案されている。一般に、回折格子スケールの格子面の凹凸パターンはフォトリソグラフィ技術を用いて形成され、凸部の形状は、例えば感光レジストや感光乳剤の塗布厚やエッチングの処理条件等のプロセス条件により調整される。
【０００７】
しかしながら、感光レジストや感光乳剤の塗布厚やエッチングの処理条件の調整により、凸部を数十ｎｍレベルで調整することは困難であり、特に、凸部の壁面の傾きを調整することは難しい。それゆえ、上述のような従来手法では、回折格子スケールの回折効率の調整が困難であるという問題がある。
【０００８】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、回折効率の調整がより容易になる構成の回折格子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の回折格子は、基材と、基材上に形成された複数の凸部と、凸部上に形成された反射膜とを備え、凸部の反射膜側の表面が平坦面であり、凸部の側面に粗面化処理による凹凸が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
なお、本明細書でいう凸部の表面が「平坦面」とは、表面が完全に平坦な面だけでなく、例えば、欠陥による凹凸、原子サイズの凹凸等の平坦面の形成時に意図せず発生する極微小な凹凸が存在するような平坦面（略平坦面）も含む意味である。また、本明細書でいう凸部の側面に形成する「凹凸」は、凸部の側面を意図的に粗くする処理を施すことにより形成された凹凸であり、例えば、欠陥による凹凸、原子サイズの凹凸等の側面の形成時に意図せず発生する極微小な凹凸は含まない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、回折格子の凸部の側面に凹凸を形成するので、上述したプロセス条件の調整に加えて、さらに、凸部の凹凸により回折効率の微調整が可能になる。それゆえ、本発明によれば、回折効率の調整がより容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る回折格子スケールを用いた光学式の変位測定装置の概略斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る回折格子スケールを用いた光学式の変位測定装置の内部構成及びその動作の様子を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る回折格子スケールの概略断面図である。
【図４】第１の実施形態に係る回折格子スケールの作製手法を説明するための図である。
【図５】第１の実施形態に係る回折格子スケールのＬ／Ｓ比の調整例を示す図である。
【図６】変形例１−１の回折格子スケールの概略断面図である。
【図７】変形例１−２の回折格子スケールの概略断面図である。
【図８】変形例１−３の回折格子スケールの概略断面図である。
【図９】変形例１−３の回折格子スケールの作製手法を説明するための図である。
【図１０】変形例１−４の回折格子スケールの作製手法を説明するための図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る回折格子スケールの概略断面図である。
【図１２】第２の実施形態に係る回折格子スケールの作製手法を説明するための図である。
【図１３】第２の実施形態に係る回折格子スケールのＬ／Ｓ比の制御例を示す図である。
【図１４】変形例２の回折格子スケールの概略断面図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態に係る回折格子スケールの概略斜視図である。
【図１６】変形例３−３の回折格子スケールの概略斜視図である。
【図１７】本発明の第４の実施形態に係る回折格子スケールの概略斜視図である。
【図１８】第４の実施形態に係る回折格子スケールの下部格子部材及び上部格子部材の概略断面図である。
【図１９】他の回折格子スケール（構成例１）の概略断面図である。
【図２０】他の回折格子スケール（構成例２）の概略断面図である。
【図２１】他の回折格子スケール（構成例３）の概略断面図である。
【図２２】他の回折格子スケール（構成例４）の概略断面図である。
【図２３】他の回折格子スケール（構成例５）の概略断面図である。
【図２４】他の回折格子スケール（構成例６）の概略断面図である。
【図２５】他の回折格子スケール（構成例８）の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施形態に係る回折格子の構成例を、図面を参照しながら下記の順で説明する。ただし、本発明は、下記の実施形態に限定されない。
１．第１の実施形態：１次元の回折格子スケールの構成例
２．第２の実施形態：１次元の回折格子スケールの別の構成例
３．第３の実施形態：２次元の回折格子スケールの構成例
４．第４の実施形態：２次元の回折格子スケールの別の構成例
５．他の回折格子スケールの構成例
【００１４】
＜１．第１の実施形態＞
［変位測定装置の構成及び動作］
本発明に係る第１の実施形態の回折格子スケール（回折格子）の構成を説明する前に、本実施形態の回折格子スケールを用いる変位測定装置の構成及びその動作を、図面を参照しながら簡単に説明する。
【００１５】
（１）構成
図１に、１次元の反射型回折格子スケールを用いた光学式の変位測定装置の概略斜視図を示す。変位測定装置１００は、検出ヘッド１０１と、回折格子スケール１０とを備える。なお、回折格子スケール１０の構成については、後で詳述する。
【００１６】
検出ヘッド１０１は、光源１０２と、受光部１０３とを有する。さらに、検出ヘッド１０１は、図１には示さないが、光源１０２から射出された光を回折格子スケール１０に入射し且つ回折格子スケール１０から反射する回折光を受光部１０３に導く光学系（後述する図２中の光学系１０４）を有する。光源１０２、受光部１０３及び光学系は、回折格子スケール１０の凹凸状の格子面（図１中のスケール格子１０ａの形成面）と対向する位置に配置される。
【００１７】
光源１０２は、例えば半導体レーザ等で構成される。また、受光部１０３は、例えば、干渉光学系、フォトディテクタで構成されており、フォトディテクタの検出信号に基づいて回折光の干渉状態に対応する信号を出力する。
【００１８】
図２に、図１に示す変位測定装置１００の検出ヘッド１０１の内部構成及び変位測定時の動作の様子を示す。光学系１０４は、例えば、集光レンズ１１１、偏光ビームスプリッタ１１２、第１の１／４波長板１１３、第１の平面ミラー１１４、第２の１／４波長板１１５及び第２の平面ミラー１１６で構成される。
【００１９】
集光レンズ１１１は、光源１０２の光出射口と偏光ビームスプリッタ１１２との間に配置される。第１の１／４波長板１１３は、第１の平面ミラー１１４の光入射側に接して設けられ、第２の１／４波長板１１５は第２の平面ミラー１１６の光入射側に接して設けられる。
【００２０】
第１の平面ミラー１１４及び第２の平面ミラー１１６は、回折格子スケール１０の移動方向（図２中の太実線矢印）において、偏光ビームスプリッタ１１２に対して対称的な位置に配置される。より詳細には、光源１０２から偏光ビームスプリッタ１１２を介して回折格子スケール１０に照射されたＰ偏光の光Ｐｉの回折光が第１の平面ミラー１１４に入射され、且つ、第１の平面ミラー１１４からの反射光が回折格子スケール１０を介して偏光ビームスプリッタ１１２に入射されるような位置に、第１の平面ミラー１１４を配置する。さらに、光源１０２から偏光ビームスプリッタ１１２を介して回折格子スケール１０に照射されたＳ偏光の光Ｓｉの回折光が第２の平面ミラー１１６に入射され、且つ、第２の平面ミラー１１６からの反射光が回折格子スケール１０を介して偏光ビームスプリッタ１１２に入射されるような位置に、第２の平面ミラー１１６を配置する。
【００２１】
（２）動作
図１及び２に示す変位測定装置１００では、まず、光源１０２は、出射光を集光レンズ１１１に入射する。次いで、集光レンズ１１１は、入射された光を所定の径の光に集光し、その集光光を偏光ビームスプリッタ１１２に入射する。次いで、偏光ビームスプリッタ１１２は、入射光をＰ偏光の光ＰｉとＳ偏光の光Ｓｉに分離して、各偏光光を回折格子スケール１０に照射する。
【００２２】
偏光ビームスプリッタ１１２から回折格子スケール１０に照射されたＰ偏光の光Ｐｉは、回折格子スケール１０で回折され、その回折光は、第１の１／４波長板１１３を介して第１の平面ミラー１１４に入射される。そして、第１の平面ミラー１１４に入射された回折光は、第１の平面ミラー１１４で反射され、第１の１／４波長板１１３を介して回折格子スケール１０に戻る。
【００２３】
なお、第１の平面ミラー１１４から回折格子スケール１０に戻る光は、その光路上で、第１の１／４波長板１１３を２回通過しているので、Ｓ偏光の光Ｓｏに変換される。そして、回折格子スケール１０に戻ったＳ偏光の光Ｓｏは、回折格子スケール１０で反射され、その反射したＳ偏光の光Ｓｏは、偏光ビームスプリッタ１１２に入射される。
【００２４】
一方、偏光ビームスプリッタ１１２から回折格子スケール１０に照射されたＳ偏光の光Ｓｉは、回折格子スケール１０で回折され、その回折光は、第２の１／４波長板１１５を介して第２の平面ミラー１１６に入射される。そして、第２の平面ミラー１１６に入射された回折光は、第２の平面ミラー１１６で反射され、第２の１／４波長板１１５を介して回折格子スケール１０に戻る。
【００２５】
なお、第２の平面ミラー１１６から回折格子スケール１０に戻る光は、その光路上で、第２の１／４波長板１１５を２回通過しているので、Ｐ偏光の光Ｐｏに変換される。そして、回折格子スケール１０に戻ったＰ偏光の光Ｐｏは、回折格子スケール１０で反射され、その反射したＰ偏光の光Ｐｏは、偏光ビームスプリッタ１１２に入射される。
【００２６】
次いで、偏光ビームスプリッタ１１２は、回折格子スケール１０から入射されるＰ偏光の光Ｐｏ及びＳ偏光の光Ｓｏを受光部１０３に射出する。
【００２７】
そして、受光部１０３は、干渉光学系により入射された光を干渉させ、干渉状態の変化（回折格子スケール１０の位相情報の変化）を変位情報として読み取る。
【００２８】
［回折格子スケールの構成］
次に、本実施形態の回折格子スケール１０の構成を、図１〜３を参照しながら説明する。なお、図３は、回折格子スケール１０の延在方向（移動方向）における回折格子スケール１０の概略断面図である。
【００２９】
回折格子スケール１０は、反射型の回折格子スケールであり、基材１と、複数の凸部２と、反射膜３と、カバー層４とを備える。そして、複数の凸部２、反射膜３及びカバー層４は、この順で、基材１上に形成される。
【００３０】
基材１は、板状部材であり、例えば、ガラス、シリコン、セラミック等の材料で形成される。なお、基材１の形成材料や、厚さ等の寸法は、例えば用途等に応じて適宜設定される。
【００３１】
複数の凸部２は、例えば、半導体素子、ディスプレイパネル等の製造時に用いられる感光レジストや感光乳剤により形成される。複数の凸部２は、基材１上に、回折格子スケール１０の移動方向（延在方向）に沿って所定間隔で配置される。これにより、基材１上に、１次元のスケール格子１０ａが形成される。なお、複数の凸部２の配置間隔、個数等の構成は、例えば、必要とする分解能、用途等に応じて適宜設定される。
【００３２】
凸部２は、図１に示すように、回折格子スケール１０の移動方向（延在方向）に直交する方向に直線状に延在して形成される。また、凸部２の上面２ａ（反射膜３側の面）は略平坦であり、側面２ｂは、略円弧状で且つ凹状の形状を有する。さらに、本実施形態では、側面２ｂに、スケール格子１０ａの凹凸サイズより十分小さなサイズを有する微細な凹凸が形成される。なお、凸部２の側面２ｂに形成された微細な凹凸は、後述する特殊加工処理により側面２ｂを意図的に粗くして形成される。
【００３３】
反射膜３は、例えば、Ａｕ膜、Ａｌ膜等の金属膜で形成される。そして、反射膜３は、凸部２の上面２ａ及び側面２ｂ、並びに、隣り合う凸部２間に露出した基材１の表面部を覆うように形成される。
【００３４】
カバー層４は、接着層４ａと、カバー材４ｂとで構成される。そして、接着層４ａ及びカバー材４ｂが、この順で、反射膜３上に形成される。すなわち、カバー材４ｂは接着層４ａを介して反射膜３上に貼り付けられる。
【００３５】
接着層４ａは、例えば、光透過性を有する接着性樹脂膜等で形成される。また、カバー材４ｂは、例えばガラス板等の透明性を有する板状部材で構成される。なお、カバー層４の構成は図３に示す例に限定されず、接着層４ａを十分に厚くした場合には、カバー材４ｂを設けなくてもよい。
【００３６】
なお、本実施形態では、回折格子スケール１０に照射する光の波長をλとし、カバー層４の屈折率をηとした場合、反射膜３上に画成された凹部の深さＨ（または凸部２の高さ）は、略λ／４／ηとなるように調整する。また、本実施形態では、凸部２の上面２ａの幅Ｌと隣り合う凸部２間に画成された凹部の幅Ｓとの比（以下、単に、Ｌ／Ｓ比という）や、凸部２の側面２ｂの形状は、回折効率が最大となるように調整される。
【００３７】
［回折格子スケールの作製手法］
次に、本実施形態の回折格子スケール１０の作製手法を、図４（ａ）〜（ｅ）を参照しながら簡単に説明する。なお、図４（ａ）〜（ｅ）は、凸部２の形成過程における各工程後の成膜状態を示す図であり、回折格子スケール１０の延在方向における各工程後の成膜部材の概略断面図である。
【００３８】
まず、予め用意された所定の基材１上に、例えば塗布法等の手法より、凸部形成用レジスト２０を所定の厚さで形成する。なお、この際、凸部形成用レジスト２０の厚さは、回折格子スケール１０に照射する光の波長をλとし、カバー層４の屈折率をηとした場合、略λ／４／ηとなるように調整する。また、この例では、凸部形成用レジスト２０として、ウェットエッチングで処理可能なレジストを用いる。次いで、凸部形成用レジスト２０上に、例えば塗布法等の手法より、マスク用のフォトレジスト２１を所定の厚さで形成する（図４（ａ）の状態）。
【００３９】
次いで、マスク用のフォトレジスト２１を所定パターンで露光及び現像する。これにより、フォトレジスト２１のスケール格子１０ａの凹部に対応する位置に開口部２１ａが形成され、開口部２１ａには、凸部形成用レジスト２０の表面の一部が露出する（図４（ｂ）の状態）。
【００４０】
次いで、開口部２１ａに露出した凸部形成用レジスト２０の表面をウェットエッチングでエッチングする。この際、凸部形成用レジスト２０は、図４（ｃ）に示すように、開口部２１ａに露出した表面から円弧状にエッチングされる。その結果、エッチングされた領域（凹部）の両側には、凸状の凸部形成用レジスト２０が残された状態となる。
【００４１】
なお、エッチング処理を終了するタイミングは、必要とする回折格子スケール１０のＬ／Ｓ比（回折効率）に応じて決定される。例えば、図５に示すように、図３に示す本実施形態の回折格子スケール１０より小さなＬ／Ｓ比が必要な場合には、図４（ｃ）の工程におけるエッチング処理の処理時間をより長くする。逆に、本実施形態に比べて、より大きなＬ／Ｓ比が必要な場合には、図４（ｃ）の工程におけるエッチング処理の処理時間をより短くすればよい。
【００４２】
次いで、マスク用のフォトレジスト２１を残した状態で、凸状の凸部形成用レジスト２０の側面に対して例えばエッチング処理や熱処理等の特殊加工処理を施し、凸状の凸部形成用レジスト２０の側面を粗くする。この結果、図４（ｄ）に示すように、凸状の凸部形成用レジスト２０の側面２ｂに微細な凹凸が形成され、凸部２が形成される。なお、この特殊加工処理の処理時間は、例えば必要とする回折効率の調整量等に応じて決定される。
【００４３】
また、この際、凸部２の上面２ａ上にはマスク用のフォトレジスト２１が形成されているので、凸部２の上面２ａに微細な凹凸を形成されず、平坦面となる。なお、凸部２の上面２ａ上に形成されたマスク用のフォトレジスト２１を除去した状態で上述した特殊加工処理を行った場合、凸部２の上面２ａも粗くなり、凸部２の高さＨが変動する。この場合、凸部２の高さＨを最適な値に調整することが難しくなり、所望の回折効率を得ることが困難になる。それゆえ、本実施形態では、凸部２の高さ調整の観点から、凸部２の上面２ａがフォトレジスト２１でマスクされた状態で上述した特殊加工処理を行う。
【００４４】
そして、上述した特殊加工処理後、マスク用のフォトレジスト２１を除去する（図４（ｅ）の状態）。これにより、基材１上に、複数の凸部２からなるスケール格子１０ａが形成される。
【００４５】
その後、図示しないが、基材１及び複数の凸部２上に、例えば蒸着法やスパッタ法等の手法により、反射膜３を所定厚さで形成する。次いで、反射膜３上に、樹脂性接着剤を塗布し、その接着剤上に、カバー材４ｂを載置する。そして、接着剤を固化してカバー層４を形成する。本実施形態では、上述のようにして回折格子スケール１０を作製する。
【００４６】
上述のように、本実施形態の回折格子スケール１０では、凸部２の側面２ｂを粗くして微細な凹凸を形成するので、スケール格子１０ａのＬ／Ｓ比による回折効率の調整に加えて、側面２ｂの凹凸による回折効率の調整が可能になる。それゆえ、本実施形態では、回折格子スケール１０の回折効率の調整が容易になる。
【００４７】
また、本実施形態の回折格子スケール１０では、凸部２の側面２ｂに微細な凹凸を形成するので、側面２ｂからの反射光の影響を制御することができる。すなわち、本実施形態では、側面２ｂからの反射光の影響による回折効率の低下を抑制することができ、より高い回折効率を有する回折格子スケールを得ることができる。
【００４８】
さらに、本実施形態の回折格子スケール１０のように、凸部２の側面２ｂに微細な凹凸を形成することにより、凸部２上に形成される反射膜３及びカバー層４の凸部２に対する密着力を向上させることができる。
【００４９】
［第１の実施形態の各種変形例］
ここで、上述した第１の実施形態の回折格子スケール１０の各種変形例を説明する。
【００５０】
（１）変形例１−１
上記第１の実施形態では、回折格子スケール１０がカバー層４を備える構成例を説明したが、本発明はこれに限定されず、カバー層４を備えない構成にしてもよい。図６に、その一構成例（変形例１−１）を示す。なお、図６は、回折格子スケール３０の延在方向における回折格子スケール３０の概略断面図である。また、図６において、上記第１の実施形態（図３）の回折格子スケール１０と同様の構成には、同じ符号を付して示す。
【００５１】
この例の回折格子スケール３０は、基材１と、基材１上に形成された複数の凸部３２と、複数の凸部３２上に形成された反射膜３３とで構成され、反射膜３３が露出した構成となる。また、この例においても、凸部３２の上面３２ａは平坦とし、且つ、凸部３２の側面３２ｂには微細な凹凸を形成する。
【００５２】
なお、この例において、カバー層を設けないこと以外の構成は、上記第１の実施形態と同様である。ただし、この例の構成では、カバー層を設けないので、回折格子スケール３０に照射する光の波長をλとした場合、反射膜３３上に画成された凹部の深さＨ（または凸部３２の高さ）は、略λ／４となるように調整する。
【００５３】
この例においても、回折格子スケール３０の凸部３２の側面３２ｂに微細な凹凸を形成するので、上記第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００５４】
（２）変形例１−２
上記第１の実施形態及び変形例１−１では、スケール格子を構成する凸部を例えば感光レジスト等の材料で形成する例を説明したが、本発明はこれに限定されず、凸部は任意の材料で形成することができる。例えば、凸部を金属膜（導電性材料）で形成してもよい。図７に、その一構成例（変形例１−３）を示す。なお、図７は、回折格子スケール３５の延在方向における回折格子スケール３５の概略断面図である。また、図７において、上記変形例１−１（図６）の回折格子スケール３０と同様の構成には、同じ符号を付して示す。
【００５５】
この例の回折格子スケール３５は、基材１と、基材１上に形成された複数の凸部３６と、複数の凸部３６上に形成された反射膜３３とで構成され、反射膜３３が露出した構成となる。また、この例においても、凸部３６の上面３６ａは平坦とし、且つ、凸部３６の側面３６ｂには微細な凹凸を形成する。
【００５６】
この例では、凸部３６は、例えば、Ｃｒ、Ａｌ、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の導電性材料で形成される。それ以外の構成は、変形例１−１と同様である。なお、図７にはカバー層を設けない構成例を示すが、上記第１の実施形態と同様に、反射膜３３上にカバー層を設けてもよい。
【００５７】
また、複数の凸部３６は、上述した第１の実施形態における凸部２の作製手法（図４（ａ）〜（ｅ））と同様にして作製することができる。ただし、この例では、図４（ａ）の工程において、基材１上に、凸部形成用レジスト２０の代わりに、例えば、Ｃｒ、Ａｌ、ＩＴＯ等の金属膜を、例えば蒸着法やスパッタ法等の手法により形成する。
【００５８】
この例においても、回折格子スケール３５の凸部３６の側面３６ｂには微細な凹凸を形成するので、上記第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００５９】
（３）変形例１−３
上記第１の実施形態及び上記各種変形例では、凸部と基材とが別体で形成される例を説明したが、本発明はこれに限定されず、凸部を基材の表面上に直接形成してもよい。図８に、その一構成例（変形例１−３）を示す。なお、図８は、回折格子スケール４０の延在方向における回折格子スケール４０の概略断面図である。また、図８において、上記変形例１−１（図６）の回折格子スケール３０と同様の構成には、同じ符号を付して示す。
【００６０】
この例の回折格子スケール４０は、基材４１と、基材４１上に形成された反射膜３３とを備える。そして、この例では、基材４１の反射膜３３側の表面に、直接、複数の凸部４１ａが所定パターン（例えば等間隔）で形成される。それ以外の構成は、変形例１−１と同様である。なお、図８には、カバー層を設けない構成例を示すが、上記第１の実施形態と同様に、反射膜３３上にカバー層を設けてもよい。
【００６１】
ここで、この例の回折格子スケール４０における複数の凸部４１ａの作製手法を、図９（ａ）〜（ｅ）を参照しながら簡単に説明する。なお、図９（ａ）〜（ｅ）は、凸部４１ａの形成過程における各工程後の成膜状態を示す図であり、回折格子スケール４０の延在方向における各工程後の成膜部材の概略断面図である。
【００６２】
まず、基材４１上に、例えば塗布法等の手法より、マスク用のフォトレジスト４２を所定の厚さで形成する（図９（ａ）の状態）。次いで、マスク用のフォトレジスト４２を所定パターンで露光及び現像する。これにより、フォトレジスト４２のスケール格子の凹部に対応する位置に開口部４２ａが形成され、開口部４２ａには、基材４１の表面の一部が露出する（図９（ｂ）の状態）。
【００６３】
次いで、開口部４２ａに露出した基材４１の表面をウェットエッチングでエッチングする。この際、基材４１は、図９（ｃ）に示すように、開口部４２ａに露出した表面から円弧状にエッチングされる。その結果、エッチングされた領域（凹部）の両側には、凸部４１ａが形成される。
【００６４】
次いで、フォトレジスト４２を残した状態で、凸部４１ａの側面に対して例えばエッチング処理や熱処理等の特殊加工処理を施し、凸部４１ａの側面４１ｂを粗くする。この結果、図９（ｄ）に示すように、凸部４１ａの側面４１ｂに微細な凹凸が形成される。なお、この際、凸部４１ａの上面上にはフォトレジスト４２が形成されているので、凸部４１ａの上面は平坦面となる。
【００６５】
そして、上述した特殊加工処理後、フォトレジスト４２を除去する（図９（ｅ）の状態）。この例では、このようにして、基材４１の表面に直接、複数の凸部４１ａを形成する。なお、この例の回折格子スケール４０においても、図９（ｃ）の工程におけるエッチング処理の処理時間は、第１の実施形態と同様に、必要とするＬ／Ｓ比（回折効率）に応じて決定される。また、図９（ｄ）の工程における特殊加工処理の処理時間もまた、第１の実施形態と同様に、例えば必要とする回折効率の調整量等に応じて決定される。
【００６６】
この例の回折格子スケール４０においても、凸部４１ａの側面に微細な凹凸を形成するので、上記第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００６７】
（４）変形例１−４
上記第１の実施形態及び上記各種変形例では、ウェットエッチングにより凸部を形成する例を説明したが、本発明はこれに限定されず、任意のパターニング処理を適用することができる。例えば、ドライエッチングにより凸部を形成してもよい。その一例（変形例１−４）を図１０（ａ）〜（ｅ）に示す。
【００６８】
なお、図１０（ａ）〜（ｅ）は、ドライエッチングにより凸部を形成する際の各工程後の成膜状態を示す図であり、回折格子スケールの延在方向における各工程後の成膜部材の概略断面図である。また、図１０（ａ）〜（ｅ）において、上記第１の実施形態の回折格子スケール１０（図３）と同様の構成には、同じ符号を付して示す。
【００６９】
まず、基材１上に、例えば塗布法等の手法より、凸部形成用レジスト５０を所定の厚さで形成する。なお、この例では、凸部形成用レジスト５０として、ドライエッチングで処理可能なレジストを用いる。次いで、凸部形成用レジスト５０上に、例えば塗布法等の手法より、マスク用のフォトレジスト５１を所定の厚さで形成する（図１０（ａ）の状態）。
【００７０】
次いで、マスク用のフォトレジスト５１を所定パターンで露光及び現像する。これにより、フォトレジスト５１のスケール格子の凹部に対応する位置に開口部５１ａが形成され、開口部５１ａには、凸部形成用レジスト５０の表面の一部が露出する（図１０（ｂ）の状態）。
【００７１】
次いで、開口部５１ａに露出した凸部形成用レジスト５０の表面をドライエッチングでエッチングする。ドライエッチングを用いた場合、通常、エッチングされる領域（凹部）は、図１０（ｃ）に示すように、略矩形状になる。その結果、エッチングされた矩形状の凹部の両側には、凸状の凸部形成用レジスト５０が残された状態となる。
【００７２】
次いで、フォトレジスト５１を残した状態で、凸状の凸部形成用レジスト５０の側面に対して、第１の実施形態と同様に、例えばエッチング処理や熱処理等の特殊加工処理を施し、凸状の凸部形成用レジスト５０の側面５２ｂを粗くする。この結果、図１０（ｄ）に示すように、凸状の凸部形成用レジスト５０の側面５２ｂに微細な凹凸が形成され、凸部５２が形成される。なお、この際、凸部５２の上面５２ａ上にはフォトレジスト５１が形成されているので、凸部５２の上面５２ａは平坦面となる。
【００７３】
そして、上述した特殊加工処理後、フォトレジスト５１を除去する（図１０（ｅ）の状態）。これにより、基材１上に、複数の凸部５２からなるスケール格子が形成される。その後、複数の凸部５２上に、上記第１の実施形態と同様にして、反射膜やカバー層を形成する。この例では、このようにして回折格子スケールを作製する。
【００７４】
なお、この例では、図１０（ｃ）に示すように、凸部形成用レジスト５０には、フォトレジスト５１に形成された開口部５１ａと略同じ寸法の凹部が形成される。それゆえ、この例では、図１０（ｂ）の工程で形成する開口部５１ａの寸法は、必要とするＬ／Ｓ比（回折効率）に応じて決定される。また、図１０（ｄ）の工程における特殊加工処理の処理時間は、第１の実施形態と同様に、例えば必要とする回折効率の調整量等に応じて決定される。
【００７５】
この例の手法で作製された回折格子スケールにおいても、凸部５２の側面５２ｂには微細な凹凸が形成されるので、上記第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００７６】
＜２．第２の実施形態＞
上記第１の実施形態では、スケール格子１０ａ（複数の凸部２）をエッチング処理により形成する例を説明したが、本発明はこれに限定されない。複数の凸部が基材上に所定パターンで形成された格子部材、例えば、図４（ｅ）や図５に示す状態の格子部材を原盤（型）とし、それを用いて転写により基材上にスケール格子を形成してもよい。第２の実施形態では、転写により基材上にスケール格子を形成した回折格子スケールの一構成例を説明する。
【００７７】
［回折格子スケールの構成］
図１１に、本実施形態に係る回折格子スケールの概略構成を示す。なお、図１１は、回折格子スケール６０の延在方向（移動方向）における回折格子スケール６０の概略断面図である。
【００７８】
回折格子スケール６０は、基材６１と、複数の凸部６２と、反射膜６３と、接着層６４ａ及びカバー材６４ｂからなるカバー層６４とを備える。そして、複数の凸部６２、反射膜６３、接着層６４ａ及びカバー材６４ｂは、この順で、基材６１上に形成される。なお、本実施形態では、凸部６２以外の構成、すなわち、基材６１、反射膜６３及びカバー層６４の構成は、上記第１の実施形態の回折格子スケール１０（図３）における基材１、反射膜３及びカバー層４の構成とそれぞれ同様とする。それゆえ、ここでは凸部６２の構成についてのみ説明する。
【００７９】
複数の凸部６２は、基材６１上に回折格子スケール６０の延在方向（移動方向）に所定間隔で配置され、これにより、基材６１上に１次元のスケール格子が形成される。なお、凸部６２は、上記第１の実施形態の凸部２と同様に、回折格子スケール６０の延在方向と直交する方向に直線状に延在して形成される。
【００８０】
また、本実施形態では、例えば、図４（ｅ）や図５に示す状態の格子部材を原盤（型）として、転写によりスケール格子を形成するので、回折格子スケール６０のスケール格子の凹凸パターンは、図４（ｅ）や図５に示す状態の格子部材の表面に形成された凹凸パターンを反転したパターンとなる。
【００８１】
それゆえ、本実施形態では、凸部６２の上面６２ａは略平坦面となり、側面６２ｂは略円弧状で且つ凸状の形状を有する面となる。さらに、側面６２ｂには、微細な凹凸が形成される。また、凸部６２は、例えば、紫外線硬化樹脂や熱硬化性樹脂等の樹脂材料により形成される。
【００８２】
すなわち、本実施形態では、凸部６２の側面６２ｂの形状及び凸部６２の形成材料が異なる以外、凸部６２の構成は、第１の実施形態の回折格子スケール１０における凸部２の構成と同様にすることができる。
【００８３】
例えば、回折格子スケール６０に照射する光の波長をλとし、カバー層６４の屈折率をηとした場合、反射膜６３上に画成された凹部の深さＨ（または凸部６２の高さ）は、略λ／４／ηとなるように調整する。なお、凹部の深さＨ（または凸部６２の高さ）は、原盤６８の形成過程において、図４（ａ）の工程で基材上に形成する凸部形成用のレジストの塗布厚により調整する。また、回折格子スケール６０のＬ／Ｓ比及び側面６２ｂの形状（凹凸形状）は、第１の実施形態と同様に、回折効率が最大になるように調整される。
【００８４】
［回折格子スケールの作製手法］
次に、本実施形態の回折格子スケール６０の作製手法を、図１２を参照しながら簡単に説明する。なお、図１２は、凸部６２を転写により形成する際の様子を示す図である。また、ここでは、図４（ｅ）に示す状態の格子部材を、原盤６８として用いる例を説明する。
【００８５】
まず、図４（ａ）〜（ｅ）で説明した手法により、基材１上に、複数の凸部２が所定パターンで形成された原盤６８を用意する。
【００８６】
次いで、基材６１上に、例えば塗布法等の手法より、例えば紫外線硬化樹脂や熱硬化性樹脂からなる樹脂膜を所定の厚さで形成する。そして、原盤６８の凸部２側の表面を樹脂膜に押し付け、原盤６８の表面に形成された凹凸パターンを基材１上の樹脂膜に転写する。
【００８７】
次いで、原盤６８を樹脂膜に押し付けた状態で、樹脂膜を硬化させる。具体的には、例えば、樹脂膜を紫外線硬化樹脂で形成した場合には、基材６１側から樹脂膜に紫外線を照射して硬化させる。また、例えば樹脂膜を熱硬化性樹脂で形成した場合には、樹脂膜を加熱して硬化させる。
【００８８】
そして、樹脂膜が硬化した後、原盤６８を樹脂膜から剥離する。この結果、樹脂材料からなる複数の凸部６２が基材６１上に所定パターンで形成される。なお、この際、凸部６２の断面形状は、図１２に示すように、原盤６８の隣り合う凸部２間に画成された凹部６９の断面形状に対応した形状となる。
【００８９】
凸部６２を形成した後、上記第１の実施形態と同様にして、反射膜６３及びカバー層６４を基材６１及び凸部６２上に形成する。本実施形態では、このようにして回折格子スケール６０を作製する。
【００９０】
なお、本実施形態において、回折格子スケール６０のＬ／Ｓ比は、原盤６８上に形成された凹凸パターンのＬ／Ｓ比により決定される。それゆえ、本実施形態において、回折格子スケール６０のＬ／Ｓ比を調整する場合には、原盤６８上に形成される凹凸パターンのＬ／Ｓ比を調整する。
【００９１】
例えば、図１３に示すように、図１１に示す本実施形態の回折格子スケール６０より小さなＬ／Ｓ比が必要な場合には、原盤６８上に形成された凹凸パターンのＬ／Ｓ比をより大きくする。この場合、図４（ａ）〜（ｅ）に示す原盤６８の作製過程において、図４（ｃ）の工程におけるエッチング処理の処理時間をより短くすればよい。これにより、原盤６８上に形成される凸部２の上面幅Ｌが広くなるとともに凹部６９の幅Ｓが狭くなり、原盤６８上に形成された凹凸パターンのＬ／Ｓ比がより大きくなる。逆に、図１１に示す本実施形態の回折格子スケール６０より大きなＬ／Ｓ比が必要な場合には、図４（ｃ）の工程におけるエッチング処理の処理時間をより長くすればよい。
【００９２】
上述のように、本実施形態の回折格子スケール６０においても、第１の実施形態と同様に、凸部６２の側面６２ｂには微細な凹凸が形成される。それゆえ、本実施形態の回折格子スケール６０では、上記第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００９３】
［変形例２］
上記第２の実施形態では、回折格子スケール６０がカバー層６４を備える構成例を説明したが、本発明はこれに限定されず、カバー層６４を備えない構成にしてもよい。図１４に、その一構成例（変形例２）を示す。なお、図１４は、回折格子スケール７０の延在方向における回折格子スケール７０の概略断面図である。また、図１４において、上記第２の実施形態（図１１）の回折格子スケール６０と同様の構成には、同じ符号を付して示す。
【００９４】
この例の回折格子スケール７０は、図１４に示すように、基材６１と、基材６１上に形成された複数の凸部６２と、複数の凸部６２上に形成された反射膜６３とで構成され、反射膜６３が露出した構成となる。また、この例においても、凸部６２の上面６２ａは平坦とし、且つ、凸部６２の側面６２ｂには微細な凹凸を形成する。
【００９５】
なお、この例において、カバー層を設けないこと以外の構成は、上記第２の実施形態と同様である。ただし、この例の構成では、カバー層を設けないので、回折格子スケール７０に照射する光の波長をλとした場合、反射膜６３上に画成された凹部の深さＨ（または凸部６２の高さ）は、略λ／４となるように調整する。
【００９６】
この例においても、回折格子スケール７０の凸部６２の側面６２ｂには微細な凹凸を形成されるので、上記第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００９７】
＜３．第３の実施形態＞
上記第１及び第２の実施形態では、１次元方向の変位測定に用いられる回折格子スケールについて説明したが、第３の実施形態では、２次元方向の変位測定に用いられる回折格子スケールについて説明する。
【００９８】
［回折格子スケールの構成］
図１５に、本実施形態に係る２次元の回折格子スケールの概略斜視図を示す。なお、図１５では、回折格子スケール８０の凸部８２の配置構成をより明確にするため、凸部８２上に形成される反射膜及びカバー層の図示、並びに、凸部８２の側面に形成される微細な凹凸の図示は省略する。
【００９９】
回折格子スケール８０は、基材８１と、複数の凸部８２とを備える。さらに、図１５には示さないが、回折格子スケール８０は、第１の実施形態と同様に、反射膜と、カバー層とを備える。そして、複数の凸部８２、反射膜及びカバー層は、この順で、基材８１上に形成される。
【０１００】
なお、本実施形態では、凸部８２以外の構成、すなわち、基材８１、反射膜及びカバー層の構成は、上記第１の実施形態の回折格子スケール１０（図３）における基材１、反射膜３及びカバー層４の構成とそれぞれ同様とする。それゆえ、ここでは凸部８２の構成についてのみ説明する。また、回折格子スケール８０の構成は、この例に限定されず、例えば、上記変形例１−１及び変形例２と同様に、カバー層を備えない構成にしてもよい。
【０１０１】
本実施形態では、複数の凸部８２を２次元状に等間隔で配置する。図１５に示す例では、複数の凸部８２は、基材８１の長手方向ＡＲ１及びそれに直交する短手方向ＡＲ２の両方向に沿って２次元状に配置される。
【０１０２】
凸部８２は、略四角柱状の形状を有し、その上面８２ａは平坦面である。また、凸部８２は、基材８１の長手方向ＡＲ１に直交する一対の側面８２ｂと、基材８１の短手方向ＡＲ２に直交する一対の側面８２ｃとを有し、各側面は、全て略円弧状で且つ凹状の形状を有する。そして、凸部８２の全ての側面には、微細な凹凸（不図示）が形成される。なお、凸部８２は、第１の実施形態と同様に、例えば、半導体素子、ディスプレイパネル等の製造時に用いられる感光レジストや感光乳剤により形成される。
【０１０３】
また、本実施形態では、回折格子スケール８０に照射する光の波長をλとし、カバー層の屈折率をηとした場合、凸部８２の高さは、略λ／４／ηとなるように調整する。なお、カバー層を設けない場合には、凸部８２の高さは、略λ／４となるように調整する。さらに、回折格子スケール８０の長手方向ＡＲ１及び短手方向ＡＲ２の各Ｌ／Ｓ比、並びに、側面８２ｂ，８２ｃの形状は、第１の実施形態と同様に、回折効率が最大になるように調整される。
【０１０４】
［回折格子スケールの作製手法］
次に、本実施形態の回折格子スケールの作製手法を簡単に説明する。まず、図４（ａ）〜（ｅ）で説明した凸部の形成手法により、基材８１上に、その短手方向ＡＲ２に沿って延在した凸部を複数形成する。これにより、基材８１の短手方向ＡＲ２に沿う方向に凸部の側面を形成し、その側面を粗くする。
【０１０５】
次いで、基材８１の短手方向ＡＲ２に沿って延在した複数の凸部が形成された部材に対して、その複数の凸部上にフォトレジスト（図４（ａ）中のフォトレジスト２１）を塗布する。その後は、図４（ｂ）〜（ｅ）で説明した凸部の形成手法を用いて、基材８１の長手方向ＡＲ１に沿う方向に凸部の側面を形成し、その側面を粗くする。この結果、基材８１上には、２次元配列された複数の略四角柱状の凸部８２が形成される。
【０１０６】
上述のように、本実施形態では、図４（ａ）〜（ｅ）で説明した凸部の形成手法を２回行うことにより、複数の略四角柱状の凸部８２が基材８１上に２次元配列された格子部材を作製する。そして、格子部材を作製した後は、上記第１の実施形態と同様にして、反射膜及びカバー層を、基材８１及び凸部８２上に形成する。本実施形態では、上述のようにして回折格子スケール８０を作製する。また、２次元の露光を一度に行い、その後の工程（現像以降の工程）を上記工程と同様に行っても本実施形態の回折格子スケール８０を作製することができる。
【０１０７】
なお、本実施形態では、第１の実施形態と同様に、凸部８２の高さは、図４（ａ）の工程で基材上に形成する凸部形成用レジストの厚さにより調整する。また、回折格子スケール８０のＬ／Ｓ比は、図４（ｃ）の工程におけるエッチングの処理時間により調整する。さらに、凸部８２の側面の形状（凹凸形状）は、図４（ｄ）の工程における特殊加工の処理時間により調整する。
【０１０８】
なお、上述した本実施形態の回折格子スケール８０では、基材８１の長手方向ＡＲ１に沿う方向の変位を測定する際には、基材８１の長手方向ＡＲ１に直交する側面８２ｂがその変位測定に寄与する。また、基材８１の短手方向ＡＲ２に沿う方向の変位を測定する際には、基材８１の短手方向ＡＲ２に直交する側面８２ｃがその変位測定に寄与する。
【０１０９】
上述した本実施形態の回折格子スケール８０では、第１の実施形態と同様に、凸部８２の各側面に微細な凹凸が形成される。それゆえ、本実施形態では、上記第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【０１１０】
［第３の実施形態の各種変形例］
ここで、上述した第３の実施形態の回折格子スケール８０の各種変形例を説明する。
【０１１１】
（１）変形例３−１
上記第３の実施形態では、スケール格子を構成する凸部８２を例えば感光レジスト等で形成する例を説明したが、本発明はこれに限定されず、任意の材料で形成することができる。例えば、凸部８２を、上記変形例１−２と同様に、Ｃｒ、Ａｌ、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等からなる金属膜で形成してもよい。また、例えば、凸部８２を、上記変形例１−３と同様に、基材８１の表面を直接エッチングして形成してもよい。
（２）変形例３−２
上記第３の実施形態では、ウェットエッチングにより凸部８２を形成する例を説明したが、本発明はこれに限定されず、任意のパターニング処理を適用することができる。例えば、上記変形例１−４と同様に、ドライエッチングにより凸部８２を形成してもよい。
【０１１２】
（３）変形例３−３
上記第３の実施形態では、基材８１上のスケール格子（複数の凸部８２）をエッチング処理により形成する例を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記第２の実施形態と同様に、複数の凸部が基材上に２次元配列された格子部材を原盤（型）とし、それを用いて転写することにより、基材上にスケール格子を形成してもよい。図１６に、その一構成例（変形例３−３）を示す。
【０１１３】
なお、図１６は、この例の回折格子スケール８５の概略斜視図である。また、図１６では、回折格子スケール８５の凸部８７（凹部８８）の配置構成をより明確にするため、凸部８７上に形成される各種積層膜の図示、並びに、凸部８７の側面に形成される微細な凹凸の図示は省略する。
【０１１４】
この例では、例えば、図１５に示す状態の格子部材を原盤（型）として、転写により回折格子スケール８５の格子パターン（凹凸パターン）を形成する。それゆえ、この例の回折格子スケールでは、凸部８７内に形成された側面により画成された複数の凹部８８が、基材８６の長手方向ＡＲ１及びそれに直交する短手方向ＡＲ２の両方向に沿って２次元状に配置された構成となる。なお、このような構成の回折格子スケール８５は、上記第２の実施形態の回折格子スケール６０と同様にして作製することができる。
【０１１５】
また、凹部８８の深さ（凸部８７の厚さ）は、回折格子スケール８５に照射する光の波長をλとし、カバー層の屈折率をηとした場合、凹部８８の深さは、略λ／４／ηとなるように調整する。なお、カバー層を設けない場合には、凹部８８の深さは、略λ／４となるように調整する。
【０１１６】
なお、この例の回折格子スケール８５では、基材８６の長手方向ＡＲ１に沿う方向の変位を測定する際には、基材８６の長手方向ＡＲ１に直交する側面８７ｂがその変位測定に寄与する。また、基材８６の短手方向ＡＲ２に沿う方向の変位を測定する際には、基材８６の短手方向ＡＲ２に直交する側面８７ｃがその変位測定に寄与する。
【０１１７】
上述したこの例の回折格子スケール８５では、第１の実施形態と同様に、凹部８８を画成する４つの側面には微細な凹凸が形成される。それゆえ、本実施形態では、上記第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【０１１８】
＜４．第４の実施形態＞
第４の実施形態では、上述した第３の実施形態とは異なる構成の２次元の回折格子スケールについて説明する。
【０１１９】
［回折格子スケールの構成］
図１７に、本実施形態に係る２次元の回折格子スケールの概略斜視図を示す。なお、図１７では、回折格子スケール９０の第１凸部９２及び第２凸部９４の配置構成をより明確にするため、これらの凸部上に形成される各種積層膜の図示、並びに、各凸部の側面に形成される微細な凹凸の図示は省略する。
【０１２０】
回折格子スケール９０は、基材９１及び該基材９１上に形成された複数の第１凸部９２からなる下部格子部材９０ａと、中間層９３及び該中間層９３上に形成された複数の第２凸部９４からなる上部格子部材９０ｂとを備える。
【０１２１】
なお、図１７には示さないが、回折格子スケール９０は、接着層を備え、該接着層を介して下部格子部材９０ａと上部格子部材９０ｂとが接着される。なお、中間層９３を接着層と兼用してもよい。さらに、図１７には示さないが、第１凸部９２上には第１反射膜が形成され、第２凸部９４上には第２反射膜及びカバー層がこの順で形成される。
【０１２２】
図１８（ａ）及び（ｂ）に、それぞれ下部格子部材９０ａ及び上部格子部材９０ｂの概略構成を示す。なお、図１８（ａ）は、第１凸部９２の延在方向に直交する方向における下部格子部材９０ａの概略断面図であり、図１８（ｂ）は、第２凸部９４の延在方向に直交する方向における上部格子部材９０ｂの概略断面図である。
【０１２３】
下部格子部材９０ａは、図１８（ａ）に示すように、基材９１と、該基材９１上に形成された複数の第１凸部９２と、該複数の第１凸部９２上に形成された第１反射膜９５とを備える。
【０１２４】
基材９１は、第１の実施形態と同様に、例えば、ガラス、シリコン、セラミック等の材料で形成される。
【０１２５】
第１凸部９２は、図１７に示すように、回折格子スケール９０の短手方向ＡＲ２に沿って直線状に延在して形成される。また、第１凸部９２の上面９２ａは、図１８（ａ）に示すように、略平坦であり、側面９２ｂは、略円弧状で且つ凹状の形状を有する面である。さらに、側面９２ｂには、微細な凹凸が形成される。
【０１２６】
なお、第１凸部９２は、第１の実施形態と同様に、例えば、半導体素子、ディスプレイパネル等の製造時に用いられる感光レジストや感光乳剤により形成されるが、本発明はこれに限定されず、任意の材料で形成することができる。例えば、第１凸部９２を、上記変形例１−２と同様に、Ｃｒ、Ａｌ、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等からなる金属膜で形成してもよい。また、例えば、第１凸部９２を、上記変形例１−３と同様に、基材９１の表面を直接エッチングすることにより形成してもよい。
【０１２７】
第１反射膜９５は、例えば、Ａｕ、Ａｌ等からなる金属膜で形成される。そして、第１反射膜９５は、第１凸部９２の上面９２ａ及び側面９２ｂ、並びに、隣り合う第１凸部９２間に露出した基材９１の表面部を覆うように形成される。
【０１２８】
なお、本実施形態では、照射光の波長をλとし、第１反射膜９５上に積層される各種層（上部格子部材９０ｂを含む）の全体の屈折率をη′とした場合、下部格子部材９０ａの第１反射膜９５の凹部の深さ（または第１凸部９２の高さ）は、略λ／４／η′となるように調整される。
【０１２９】
一方、上部格子部材９０ｂは、図１８（ｂ）に示すように、中間層９３と、該中間層９３上に形成された複数の第２凸部９４と、該第２凸部９４上に形成された第２反射膜９６とを備える。なお、図１８（ｂ）には示さないが、上部格子部材９０ｂは、第２反射膜９６上にカバー層が形成される。ただし、本発明はこれに限定されず、上部格子部材９０ｂをカバー層を設けない構成にしてもよい。
【０１３０】
中間層９３は、入射光の一部を透過して下部格子部材９０ａに導く必要があるので、例えばガラス等の光透過性を有する材料により形成される。
【０１３１】
第２凸部９４は、図１７に示すように、回折格子スケール９０の長手方向ＡＲ１に沿って直線状に延在して形成される。すなわち、本実施形態の回折格子スケール９０では、下部格子部材９０ａの第１凸部９２の延在方向と、上部格子部材９０ｂの第２凸部９４の延在方向とが互いに直交するように、各凸部を形成する。
【０１３２】
また、第２凸部９４の上面９４ａは略平坦面であり、側面９４ｂは、略円弧状で且つ凹状の形状を有する面である。さらに、側面９４ｂには、微細な凹凸が形成される。
【０１３３】
なお、第２凸部９４は、第１の実施形態と同様に、例えば、半導体素子、ディスプレイパネル等の製造時に用いられる感光レジストや感光乳剤により形成されるが、本発明はこれに限定されず、任意の材料で形成することができる。例えば、第２凸部９４を、上記変形例１−２と同様に、Ｃｒ、Ａｌ、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等からなる金属膜で形成してもよい。また、例えば、第２凸部９４を、上記変形例１−３と同様に、中間層９３の表面を直接エッチングすることにより形成してもよい。
【０１３４】
第２反射膜９６は、例えば、Ａｕ、Ａｌ等からなる金属膜で構成される。ただし、本実施形態では、入射光の一部を上部格子部材９０ｂで透過して下部格子部材９０ａに導く必要があるので、第２反射膜９６は第２凸部９４の上面９４ａ上にのみ形成し、凹部には形成しない。
【０１３５】
上述のように、本実施形態では、上部格子部材９０ｂの凹部では光を反射させない。それゆえ、本実施形態では、第２凸部９４の高さを、略λ／４／η（λ：照射光の波長、η：カバー層の屈折率）となるように調整する必要はなく、任意に設定することができる。
【０１３６】
また、第２反射膜９６上に形成するカバー層（不図示）は、上記第１の実施形態の回折格子スケール１０（図３）におけるカバー層４と同じ構成とする。
【０１３７】
［回折格子スケールの作製手法］
上述のように格子部材を２層積層して構成した回折格子スケール９０は、例えば、次のようにして作製することができる。
【０１３８】
まず、図４（ａ）〜（ｅ）で説明した凸部の形成手法により、基材９１上に、その短手方向ＡＲ２に沿って延在した第１凸部９２を複数形成する。次いで、第１凸部９２及び基材９１上に、所定膜厚の第１反射膜９５を、例えば蒸着法やスパッタ法等の手法により形成する。
【０１３９】
次いで、第１反射膜９５上に、接着層（不図示）等を介して、中間層９３を形成する。次いで、図４（ａ）〜（ｅ）で説明した凸部の形成手法により、中間層９３上に、その長手方向ＡＲ１に沿って延在した第２凸部９４を複数形成する。
【０１４０】
そして、第２凸部９４を形成した後、第２反射膜９６及びカバー層を、上記第１の実施形態と同様にして形成する。本実施形態では、このようにして回折格子スケール９０を作製することができる。
【０１４１】
上述した本実施形態の回折格子スケール９０では、所定波長の光が照射されると、その照射光の一部が上部格子部材９０ｂのスケール格子面（凹凸面）で反射（回折）される。一方、照射光の残りの部分は上部格子部材９０ｂを透過して下部格子部材９０ａに導かれる。そして、下部格子部材９０ａに導かれた照射光は、下部格子部材９０ａのスケール格子面で反射（回折）される。
【０１４２】
本実施形態では、下部格子部材９０ａの第１凸部９２から得られる回折光の干渉状態の変化に基づいて、基材９１の長手方向ＡＲ１に沿う方向の変位を測定する。また、上部格子部材９０ｂの第２凸部９４から得られる回折光の干渉状態の変化に基づいて、基材９１の短手方向ＡＲ２に沿う方向の変位を測定する。本実施形態では、このようにして、２次元方向の変位を測定する。
【０１４３】
上述した本実施形態の回折格子スケール９０では、下部格子部材９０ａの第１凸部９２及び上部格子部材９０ｂの第２凸部９４の各側面に微細な凹凸を形成する。それゆえ、本実施形態では、上記第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【０１４４】
なお、本実施形態では、回折格子スケール９０に照射する光の波長が１つの場合を説明したが、本発明はこれに限定されない。出射光の波長（第１及び第２の波長）が互いに異なる２つの光源を用意し、第１の波長の光の干渉状態を下部格子部材９０ａで測定し、第２の波長の光の干渉状態を上部格子部材９０ｂで測定するようにしてもよい。ただし、この場合には、中間層９３を、主に第１の波長の光のみを透過させる材料で形成する。
【０１４５】
＜５．他の回折格子スケールの構成例＞
上記各種実施形態では、回折格子スケールのＬ／Ｓ比の調整及び凸部に形成した微細な凹凸により、回折効率を調整する例を説明した。以下では、上記各種実施形態以外の手法で回折効率が調整可能な回折格子スケールの構成例を説明する。
【０１４６】
（１）構成例１
構成例１では、凸部の側面に微細な凹凸を設けずに、回折格子スケールのＬ／Ｓ比及び凸部の側面の曲率半径を調整して回折効率を調整する構成例を説明する。
【０１４７】
図１９（ａ）及び（ｂ）に、構成例１の回折格子スケールの概略構成を示す。なお、図１９（ａ）は、Ｌ／Ｓ比が約１になるように調整した場合の回折格子スケール２００の概略断面図であり、図１９（ｂ）は、Ｌ／Ｓ比が１未満になるように調整した場合の回折格子スケール２００の概略断面図である。また、図１９（ａ）及び（ｂ）では、説明を簡略化するため、回折格子スケール２００の凸部２０２上に形成される各種積層膜の図示は省略する。なお、図１９（ａ）に示す回折格子スケール２００と、図１９（ｂ）に示す回折格子スケール２００とはＬ／Ｓ比が異なること以外は同じ構成である。
【０１４８】
この例の回折格子スケール２００は、基材２０１と、該基材２０１上に形成された複数の凸部２０２とを備える。この例では、凸部２０２以外の構成、例えば、基材２０１及び凸部２０２上に形成される各種積層膜（不図示）は、上記各種実施形態で説明した回折格子スケールと同様に構成することができる。
【０１４９】
なお、回折格子スケール２００が、上記第１の実施形態（図１）のように１次元の回折格子スケールである場合には、凸部２０２は、回折格子スケール２００の移動方向（延在方向）に直交する方向に延在して形成される。また、この場合、複数の凸部２０２は、回折格子スケール２００の移動方向に沿って等間隔に配置される。
【０１５０】
一方、回折格子スケール２００が、上記第３の実施形態（図１５）のように２次元の回折格子スケールである場合には、凸部２０２の形状は略四角柱となる。また、この場合、複数の凸部２０２は、基材２０１上に２次元状に配置される。
【０１５１】
また、この例の回折格子スケール２００では、図１９（ａ）及び（ｂ）に示すように、凸部２０２の上面２０２ａは略平坦とし、側面２０２ｂの形状は略円弧状で且つ凹状の形状とする。ただし、凸部２０２の側面２０２ｂには、微細な凹凸を形成しない。
【０１５２】
また、この例において、凸部２０２上に屈折率ηのカバー層を形成し、波長λの光を回折格子スケール２００に照射する場合、凸部２０２の高さＨは、略λ／４／ηとなるように調整する。一方、カバー層を設けない場合には、凸部２０２の高さＨは、略λ／４となるように調整する。
【０１５３】
この例の回折格子スケール２００の凸部２０２は、第１の実施形態で説明したウェットエッチングにより形成することができる。具体的には、例えば図４（ａ）〜（ｃ）の工程により凸部形成用レジスト２０をエッチングした後、フォトレジスト２１を除去すれば、この例の回折格子スケール２００の凸部２０２を形成することができる。
【０１５４】
そして、この例の回折格子スケール２００では、例えば図４（ｃ）の工程におけるウェットエッチングの処理時間を調整することにより、回折格子スケール２００のＬ／Ｓ比、すなわち回折効率を調整する。
【０１５５】
図１９（ａ）に示す例では、回折格子スケール２００のＬ／Ｓ比が約１になるように調整した場合の構成例であり、この場合、凸部２０２の側面の曲率半径Ｒ１は、凸部２０２の高さＨと略等しくなる（Ｒ１＝Ｈ）。
【０１５６】
一方、図１９（ｂ）に示す例では、回折格子スケール２００のＬ／Ｓ比が１より小さくなるよう調整した場合の構成例であり、これは、例えば、図４（ｃ）の工程におけるウェットエッチングの処理時間をより長くすることにより実現することができる。また、この場合、凸部２０２の側面の曲率半径Ｒ２は、凸部２０２の高さＨより大きくなる（Ｒ２＞Ｈ）。
【０１５７】
なお、この例の回折格子スケール２００のように、ウェットエッチングの処理時間を調整して回折格子スケール２００のＬ／Ｓ比（回折効率）を調整した場合、凸部２０２の側面２０２ｂの曲率半径、すなわち、形状は、ウェットエッチングの処理時間に応じて変化する。そして、凸部２０２の側面２０２ｂの形状が異なれば、回折効率も変化する。
【０１５８】
それゆえ、この例の回折格子スケール２００では、ウェットエッチングの処理時間（Ｌ／Ｓ比）だけでなく、その処理時間の変化に伴い発生する凸部２０２の側面２０２ｂの曲率半径（形状）の変化も考慮して、回折効率が最大となるように、ウェットエッチングの処理時間を設定する。
【０１５９】
（２）構成例２
構成例２では、凸部の側面に微細な凹凸を設けずに、回折格子スケールのＬ／Ｓ比及び凸部の側面の曲率半径を調整して回折効率を調整する別の構成例を説明する。
【０１６０】
図２０に、この例の回折格子スケールの概略構成を示す。なお、図２０において、上記構成例１（図１９（ａ）及び（ｂ））の回折格子スケール２００と同様の構成には、同じ符号を付して示す。また、図２０では、説明を簡略化するため、回折格子スケール２０３の凸部２０２上に形成される各種積層膜の図示は省略する。
【０１６１】
図２０に示す回折格子スケール２０３は、図１９（ａ）に示す回折格子スケール２００より、Ｌ／Ｓ比をさらに小さくした場合の回折格子スケールである。ただし、凸部２０２の側面２０２ｂの曲率半径は、図１９（ａ）に示す回折格子スケール２００の曲率半径Ｒ１と同じとする。また、この例では、Ｌ／Ｓ比を小さくしたこと以外は、図１９（ａ）に示す回折格子スケール２００と同様の構成とする。
【０１６２】
この例の回折格子スケール２０３の凸部２０２は、上述した構成例１と同様に、例えば図４（ａ）〜（ｃ）の工程により凸部形成用レジスト２０をエッチングした後、フォトレジスト２１を除去することにより形成することができる。ただし、この例では、図４（ｃ）の工程におけるウェットエッチングの処理時間を、図１９（ａ）に示す回折格子スケール２００の作製時の条件と同じにする。その代わりに、この例では、図４（ｂ）の工程でフォトレジスト２１に形成する開口部２１ａの開口面積を大きくする。
【０１６３】
開口部２１ａの開口面積が大きくなると、エッチング液が触れる領域が広くなり、凸部形成用レジスト２０のエッチング領域が広がる。この結果、図２０に示すように、凸部２０２間に画成される凹部の幅Ｓが広くなり、Ｌ／Ｓ比が小さくなる。
【０１６４】
一方、この例では、図４（ｃ）の工程におけるウェットエッチングの処理時間を、図１９（ａ）に示す回折格子スケール２００の作製時のそれと同じにするので、凸部２０２の側面２０２ｂの曲率半径は、図１９（ａ）に示す回折格子スケール２００のそれと同じ、すなわちＲ１（＝Ｈ）となる。
【０１６５】
上述のように、この例の回折格子スケール２０３では、図４（ｂ）の工程でフォトレジスト２１に形成する開口部２１ａの開口面積の大きさだけを調整することにより回折効率を調整することができる。それゆえ、この例では、構成例１に比べて回折格子スケール２０３の回折効率を調整がより容易になる。
【０１６６】
（３）構成例３
構成例３では、構成例１または２で説明した基材２０１と、その上に形成された複数の凸部２０２とからなる格子部材を原盤（型）とし、それを用いて転写により作製された回折格子スケールの構成例を説明する。
【０１６７】
図２１（ａ）及び（ｂ）に、構成例３の回折格子スケールの概略構成を示す。なお、図２１（ａ）及び（ｂ）は、回折格子スケール２０５の概略断面図である。また、図２１（ａ）及び（ｂ）では、説明を簡略化するため、回折格子スケール２０５の凸部２０７上に形成される各種積層膜の図示は省略する。
【０１６８】
図２１（ａ）に示す回折格子スケール２０５は、図２０（構成例２）に示す基材２０１及び複数の凸部２０２からなる格子部材を原盤として用いて、転写により作製した回折格子スケールである。一方、図２１（ｂ）に示す回折格子スケール２０５は、図１９（ａ）（構成例１）に示す基材２０１及び複数の凸部２０２からなる格子部材を原盤として用いて、転写により作製した回折格子スケールである。
【０１６９】
図２１（ａ）に示す回折格子スケール２０５の作製に用いる原盤（図２０）のＬ／Ｓ比は、図２１（ｂ）に示す回折格子スケール２０５の作製に用いる原盤（図１９（ａ））のそれより小さい。それゆえ、転写により作製された図２１（ａ）に示す回折格子スケール２０５のＬ／Ｓ比は、図２１（ｂ）に示す回折格子スケール２０５のそれより大きくなる。
【０１７０】
上述のように、この例では、転写工程時に用いる原盤のＬ／Ｓ比を調整することにより、回折格子スケール２０５のＬ／Ｓ比を調整することができる。それゆえ、この例では、原盤のＬ／Ｓ比を、上述した構成例１または２と同様にして調整することにより、回折効率の調整を行うことができる。
【０１７１】
（４）構成例４
構成例４では、ドライエッチングの処理時間の調整のみにより、回折格子スケールのＬ／Ｓ比を調整して回折効率を調整する構成例を説明する。
【０１７２】
図２２（ａ）及び（ｂ）に、構成例４の回折格子スケールの概略構成を示す。なお、図２２（ａ）は、凸部上にカバー層を設けない場合の回折格子スケール２１０の概略断面図であり、図２２（ｂ）は、凸部上にカバー層を設けた場合の回折格子スケール２１６の概略断面図である。
【０１７３】
図２２（ａ）に示す回折格子スケール２１０は、基材２１１と、基材２１１上に形成された複数の凸部２１２と、基材２１１及び凸部２１２上に形成された反射膜２１３とを備える。なお、凸部２１２の構成以外の構成、例えば、基材２１１及び凸部２１２上に形成される反射膜２１３の構成は、上記各種実施形態で説明した回折格子スケールと同様にすることができる。
【０１７４】
一方、図２２（ｂ）に示す回折格子スケール２１６は、基材２１１と、複数の凸部２１２と、反射膜２１３と、接着層２１４ａ及びカバー材２１４ｂからなるカバー層２１４とを備える。そして、複数の凸部２１２、反射膜２１３、接着層２１４ａ及びカバー材２１４ｂは、この順で、基材２１１上に形成される。すなわち、図２２（ｂ）に示す回折格子スケール２１６は、図２２（ａ）に示す回折格子スケール２１０において、さらに、反射膜２１３上にカバー層２１４を設けた構成である。
【０１７５】
なお、この例の回折格子スケール２１０または２１６が、上記第１の実施形態（図１）のように１次元の回折格子スケールである場合には、凸部２１２は、回折格子スケール２１０または２１６の移動方向に直交する方向に延在して形成される。また、この場合、複数の凸部２１２は、回折格子スケール２１０または２１６の移動方向に沿って等間隔に配置される。
【０１７６】
一方、回折格子スケール２１０または２１６が、上記第３の実施形態（図１５）のように２次元の回折格子スケールである場合に、凸部２１２の形状は略四角柱となる。また、この場合、複数の凸部２１２は、基材２１１上に２次元状に配置される。
【０１７７】
また、この例の回折格子スケール２１０または２１６では、凸部２１２をドライエッチングにより形成するので、凸部２１２の断面形状は略矩形となる。なお、凸部２１２の上面及び側面はともに略平坦とし、側面には、微細な凹凸を形成しない。
【０１７８】
上述のような構成の凸部２１２は、上記変形例１−４で説明した図１０（ａ）〜（ｃ）の工程によりドライエッチングで凸部形成用レジスト５０をエッチングした後、フォトレジスト５１を除去することにより形成することができる。
【０１７９】
なお、凸部２１２をドライエッチングで形成する場合、図１０（ｃ）に示すように、凸部形成用レジスト５０には、フォトレジスト５１に形成された開口部５１ａと略同じ寸法の凹部が形成される。それゆえ、この例の回折格子スケール２１０または２１６においてＬ／Ｓ比を調整する場合には、例えば図１０（ｂ）の工程で形成するフォトレジスト５１の開口部５１ａの寸法を調整する。
【０１８０】
すなわち、この例の回折格子スケール２１０または２１６では、図１０（ｂ）の工程でフォトレジスト５１に形成する開口部５１ａの開口寸法を調整することにより回折効率を調整することができる。
【０１８１】
（５）構成例５
構成例５では、基材上に形成されるスケール格子（凹凸パターン）が正弦波状である回折格子スケールの構成例を説明する。
【０１８２】
図２３（ａ）及び（ｂ）に、構成例５の回折格子スケールの概略断面構成を示す。なお、図２３（ａ）及び（ｂ）では、説明を簡略化するため、回折格子スケールの凸部上に形成される各種積層膜の図示は省略する。
【０１８３】
図２３（ａ）に示す回折格子スケール２２０は、基材２２１と、該基材２２１上に形成されたスケール格子層２２２（凸部）とを備える。この例では、スケール格子層２２２以外の構成、例えば、基材２２１及びスケール格子層２２２上に形成される各種積層膜（不図示）は、上記各種実施形態で説明した回折格子スケールと同様にすることができる。
【０１８４】
なお、回折格子スケール２２０が、上記第１の実施形態（図１）のように１次元の回折格子スケールである場合には、スケール格子層２２２の表面２２２ａの凸部は、回折格子スケール２２０の移動方向に直交する方向に延在して形成される。一方、回折格子スケール２２０が、上記第３の実施形態（図１５）のように２次元の回折格子スケールである場合に、スケール格子層２２２内の凸部の形状は略四角錘となる。
【０１８５】
図２３（ａ）に示す回折格子スケール２２０では、スケール格子層２２２の基材２２１とは反対側の表面２２２ａに正弦波状の凹凸パターンを形成する。ただし、この例では、スケール格子層２２２の表面２２２ａの凹部には基材２２１を露出させないように、すなわち、凹部が底切れしないように、スケール格子層２２２を形成する。また、図２３（ａ）に示す回折格子スケール２３０では、スケール格子層２２２の表面２２２ａには微細な凹凸を形成しない。
【０１８６】
また、この例において、スケール格子層２２２上に屈折率ηのカバー層を形成し、波長λの光を回折格子スケール２２０に照射する場合、スケール格子層２２２の表面２２２ａの凹部の深さは、略λ／４／ηとなるように調整する。一方、カバー層を設けない場合には、スケール格子層２２２の表面２２２ａの凹部の深さは、略λ／４となるように調整する。
【０１８７】
一方、図２３（ｂ）に示す回折格子スケール２２５は、図２３（ａ）に示す回折格子スケール２２０と同様に、基材２２１と、該基材２２１上に形成されたスケール格子層２２６（凸部）とを備える。ただし、図２３（ｂ）に示す回折格子スケール２２５では、スケール格子層２２６の正弦波状の表面２２６ａに微細な凹凸を形成する。図２３（ｂ）に示す例では、スケール格子層２２６以外の構成は、図２３（ａ）に示す回折格子スケール２２０の構成と同様である。
【０１８８】
スケール格子層２２６の表面２２６ａの微細な凹凸は、図２３（ａ）に示す回折格子スケール２２０のスケール格子層２２２の表面２２２ａに対して、上記図４（ｄ）で説明した例えばエッチング処理や熱処理等の特殊加工処理を施すことにより形成される。
【０１８９】
図２３（ｂ）に示す回折格子スケール２２５では、スケール格子層２２６の表面２２６ａに形成される微細な凹凸のサイズ（粗さ度合い）を調整することにより、回折効率を調整する。
【０１９０】
（６）構成例６
構成例６では、基材上に複数の凸部を設けなくても、回折効率の調整が可能になる回折格子スケールの例を説明する。
【０１９１】
図２４（ａ）及び（ｂ）に、構成例６の回折格子スケールの概略構成を示す。なお、図２４（ａ）は、回折格子スケール２３０のＬ／Ｓ比が約１になるように調整した場合の回折格子スケール２３０の概略断面図であり、図２４（ｂ）は、Ｌ／Ｓ比が１未満になるように調整した場合の回折格子スケール２３０の概略断面図である。なお、図２４（ａ）に示す回折格子スケール２３０と、図２４（ｂ）に示す回折格子スケール２３０とは、Ｌ／Ｓ比が異なること以外は同じ構成である。
【０１９２】
この例の回折格子スケール２３０は、基材２３１と、スケール格子層２３２と、反射膜２３３と、接着層２３４ａ及びカバー材２３４ｂからなるカバー層２３４とを備える。そして、スケール格子層２３２、反射膜２３３、接着層２３４ａ及びカバー材２３４ｂは、この順で、基材２３１上に形成される。なお、この例の回折格子スケール２３０では、カバー層２３４を備えない構成にしてもよい。
【０１９３】
この例の回折格子スケール２３０では、スケール格子層２３２以外の構成は、上記各種実施形態で説明した回折格子スケールと同様の構成にすることができる。それゆえ、ここでは、スケール格子層２３２の構成のみを説明する。
【０１９４】
この例では、スケール格子層２３２の反射膜２３３側の表面を略平坦とする。そして、スケール格子層２３２の反射膜２３３側の表面において、平坦面２３２ａと、微細な凹凸が形成された凹凸面２３２ｂとを交互に形成する。
【０１９５】
このような構成の回折格子スケール２３０では、平坦面２３２ａの反射率は凹凸面２３２ｂの反射率より高くなる。それゆえ、この例の回折格子スケール２３０では、平坦面２３２ａからの戻り光により発生する回折光の干渉状態と、微細な凹凸が形成された凹凸面２３２ｂからの戻り光により発生する回折光の干渉状態とが異なり、回折格子スケール２３０の変位を測定することができる。
【０１９６】
なお、回折格子スケール２３０が、上記第１の実施形態（図１）のように１次元の回折格子スケールである場合には、平坦面２３２ａ（凹凸面２３２ｂ）は、回折格子スケール２３０の移動方向に直交する方向に延在して形成される。また、この場合、複数の平坦面２３２ａ（凹凸面２３２ｂ）は、回折格子スケール２３０の移動方向に沿って等間隔に形成される。
【０１９７】
一方、回折格子スケール２３０が、上記第３の実施形態（図１５）のように２次元の回折格子スケールである場合に、平坦面２３２ａの形状は略矩形となる。また、この場合、複数の平坦面２３２ａは、スケール格子層２３２の表面に２次元状に配置される。
【０１９８】
上述のような構成のスケール格子層２３２は、例えば次のようにして形成することができる。まず、基材２３１上に、スケール格子層２３２の形成膜（例えばレジスト等）を所定膜厚で形成する。次いで、スケール格子層２３２の形成膜上に、フォトレジストを形成する。
【０１９９】
次いで、フォトレジストに対して感光及び現像を行い、凹凸面２３２ｂの形成領域に対応するフォトレジストの領域に開口部を形成し、該開口部にスケール格子層２３２の形成膜の一部を露出させる。次いで、露出したスケール格子層２３２の形成膜に対して、例えばエッチング処理や熱処理等の特殊加工処理を施し、露出したスケール格子層２３２の形成膜の表面を粗くする。これにより、スケール格子層２３２に凹凸面２３２ｂが形成される。そして、フォトレジストを除去すると、図２４（ａ）及び（ｂ）に示すように、平坦面２３２ａと、微細な凹凸が形成された凹凸面２３２ｂとが所定間隔で交互に形成されたスケール格子層２３２が形成される。
【０２００】
この例の回折格子スケール２３０では、平坦面２３２ａの幅Ｌと、凹凸面２３２ｂの幅Ｓとの比（Ｌ／Ｓ比）を調整することにより、回折効率を調整する。そして、Ｌ／Ｓ比の微調整は、上述したスケール格子層２３２の形成過程の中で、フォトレジストに形成する開口部のサイズを微調整することにより実現することができる。
【０２０１】
例えば、図２４（ａ）に示す例のように、Ｌ／Ｓ比を約１にする場合には、フォトレジストに形成する開口部のサイズと、隣り合う開口部間に残されるフォトレジストのサイズを略同じにすればよい。一方、図２４（ｂ）に示す例のように、Ｌ／Ｓ比を１未満にする場合には、フォトレジストに形成する開口部のサイズを、隣り合う開口部間に残されるフォトレジストのサイズより大きくすればよい。
【０２０２】
上述のように、この例の回折格子スケール２３０では、平坦面２３２ａの幅Ｌと、凹凸面２３２ｂの幅Ｓとの比（Ｌ／Ｓ比）を調整するだけで回折効率を調整するので、複数の凸部を形成するタイプの回折格子スケールに比べて、回折効率の調整がより容易になる。
【０２０３】
（７）構成例７
上記構成例１〜６では、凸部またはスケール格子層をレジストで形成する例を説明したが、凸部またはスケール格子層は任意の材料で形成することができる。例えば、上記変形例１−２のように、凸部またはスケール格子層を金属膜で形成してもよいし、上記変形例１−３のように、基材の表面に直接、凹凸パターンを形成し、凸部またはスケール格子層と、基材とを一体的に形成してもよい。
【０２０４】
また、上記構成例１〜６では、凸部またはスケール格子層を含むスケール格子が１層である例を説明したが、上記構成例１〜６の凸部またはスケール格子層を含むスケール格子を２層用意し、それらのスケール格子を、上記第４の実施形態（図１７）と同様にして積層して２次元の回折格子スケールを構成してもよい。
【０２０５】
（８）構成例８
構成例８では、基材上に複数の凸部を設けなくても、回折効率の調整が可能になる回折格子スケールの別の構成例を説明する。
【０２０６】
図２５（ａ）及び（ｂ）に、構成例８の回折格子スケールの概略構成を示す。なお、図２５（ａ）は、回折格子スケール２４０のＬ／Ｓ比が１より大きくになるように調整した場合の回折格子スケール２４０の概略断面図であり、図２５（ｂ）は、Ｌ／Ｓ比が１未満になるように調整した場合の回折格子スケール２４０の概略断面図である。なお、図２５（ａ）に示す回折格子スケール２４０と、図２５（ｂ）に示す回折格子スケール２４０とはＬ／Ｓ比が異なること以外は同じ構成である。
【０２０７】
この例の回折格子スケール２４０は、基材２４１と、スケール格子層２４２と、接着層２４３ａ及びカバー材２４３ｂからなるカバー層２４３とを備える。そして、スケール格子層２４２、接着層２４３ａ及びカバー材２４３ｂは、この順で、基材２４１上に形成される。なお、この例の回折格子スケール２４０では、カバー層２４３を備えない構成にしてもよい。
【０２０８】
この例の回折格子スケール２４０では、スケール格子層２４２以外の構成は、上記各種実施形態で説明した回折格子スケールと同様の構成にすることができる。それゆえ、ここでは、スケール格子層２４２の構成のみを説明する。
【０２０９】
この例では、スケール格子層２４２を、高反射膜２４２ａと、高反射膜２４２ａより低い反射率を有する低反射膜２４２ｂとで構成する。そして、高反射膜２４２ａ及び低反射膜２４２ｂを所定間隔で交互に配置する。
【０２１０】
高反射膜２４２ａ及び低反射膜２４２ｂの形成材料の組み合わせは、両者間に反射率に差が生じる組み合わせであれば任意に設定することができる。例えば、高反射膜２４２ａをＡｕ膜やＡｌ膜で形成し、低反射膜２４２ｂをＣｒＯ膜で形成することができる。なお、この例では、高反射膜２４２ａ及び低反射膜２４２ｂで回折格子スケール２４０に入射された光を反射させるので、反射膜は設けない。
【０２１１】
このような構成の回折格子スケール２４０では、高反射膜２４２ａからの戻り光により発生する回折光の干渉状態と、低反射膜２４２ｂからの戻り光により発生する回折光の干渉状態とが異なる。それゆえ、この例の回折格子スケール２４０では、この干渉状態の違いを検出することにより、回折格子スケール２４０の変位を測定することができる。
【０２１２】
そして、この例の回折格子スケール２４０では、高反射膜２４２ａの幅Ｌと、低反射膜２４２ｂの幅Ｓとの比（Ｌ／Ｓ比）を調整することにより、回折効率を調整する。それゆえ、この例では、構成例６と同様に、複数の凸部を形成するタイプの回折格子スケールに比べて、回折効率の調整がより容易になる。
【符号の説明】
【０２１３】
１…基材、２…凸部、２ａ…上面、２ｂ…側面、３…反射膜、４…カバー層、４ａ…接着層、４ｂ…カバー材、１０…回折格子スケール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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