(57)【要約】【課題】検出精度の更なる向上を図ること。【解決手段】光を平行に射出する光源部と、少なくとも１つの部材で形成され、光源部から射出される光の光路上に配置され、光を透過可能な光透過部材と、光透過部材の表面に配置され、光源部から射出される光を第一光及び第二光に偏向する偏向パターンと、第一光及び第二光を互いに異なる第一方向及び第二方向にそれぞれ分岐する分岐光学系と、所定方向に沿って周期的に形成された第一回折パターンを有し、第一方向に偏向された第一光及び第二光による第一干渉光が第一回折パターンに入射するように配置されたスケールと、所定方向に沿って周期的に形成され、光透過部材の表面のうち第二方向に偏向された第一光及び第二光による第二干渉光が入射する位置に配置された第二回折パターンと、第一回折パターンを介した第一干渉光と、第二回折パターンを介した第二干渉光とをそれぞれ受光する受光部とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を平行に射出する光源部と、
少なくとも１つの部材で形成され、前記光源部から射出される前記光の光路上に配置され、前記光を透過可能な光透過部材と、
前記光透過部材の表面に配置され、前記光源部から射出される前記光を第一光及び第二光に偏向する偏向パターンと、
前記第一光及び前記第二光を互いに異なる第一方向及び第二方向にそれぞれ分岐する分岐光学系と、
所定方向に沿って周期的に形成された第一回折パターンを有し、前記第一方向に偏向された前記第一光及び前記第二光による第一干渉光が前記第一回折パターンに入射するように配置されたスケールと、
前記所定方向に沿って周期的に形成され、前記光透過部材の表面のうち前記第二方向に偏向された前記第一光及び前記第二光による第二干渉光が入射する位置に配置された第二回折パターンと、
前記第一回折パターンを介した前記第一干渉光と、前記第二回折パターンを介した前記第二干渉光とをそれぞれ受光する受光部と
を備えるエンコーダ。
【請求項２】
前記偏向パターンは、前記光を回折する回折パターンを有する
請求項１に記載のエンコーダ。
【請求項３】
前記光透過部材は、前記光源部に対向する平面が形成された第一平面部を有し、
前記偏向パターン及び前記第二回折パターンは、前記第一平面部に設けられている
請求項１又は請求項２に記載のエンコーダ。
【請求項４】
前記偏向パターン及び前記第二回折パターンは、前記所定方向に直交する方向に並んで
配置されている
請求項３に記載のエンコーダ。
【請求項５】
前記分岐光学系は、前記光透過部材に設けられている
請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載のエンコーダ。
【請求項６】
前記光透過部材は、前記第一平面部に平行な平面が形成された第二平面部を有し、
前記分岐光学系は、前記第二平面部に設けられている
請求項５に記載のエンコーダ。
【請求項７】
前記分岐光学系は、半透過反射膜を有する
請求項６に記載のエンコーダ。
【請求項８】
前記第二平面部は、前記スケールに対向して配置されている
請求項６又は請求項７に記載のエンコーダ。
【請求項９】
前記第一平面部及び前記第二平面部は、前記第一回折パターンを介した前記第一干渉光の光路上に配置されている
請求項８に記載のエンコーダ。
【請求項１０】
前記第二平面部のうち前記第一干渉光が入射する領域には、反射抑制層が形成されている
請求項９に記載のエンコーダ。
【請求項１１】
前記第一平面部のうち前記第一干渉光が射出される領域には、第二反射抑制層が形成されている
請求項９又は請求項１０に記載のエンコーダ。
【請求項１２】
前記分岐光学系から射出される前記第一光及び前記第二光の射出方向は、前記スケールの表面に対して傾斜している
請求項８から請求項１１のうちいずれか一項に記載のエンコーダ。
【請求項１３】
前記受光部は、
前記第一平面部に対向して配置された基板と、
前記基板のうち前記第一平面部との対向面に配置され、前記第一干渉光を受光する第一受光部と、
前記対向面に配置され、前記第二干渉光を受光する第二受光部と
を有する
請求項８から請求項１２のうちいずれか一項に記載のエンコーダ。
【請求項１４】
前記光源部は、前記光の波長を周期的に変化させる波長変調部を有する
請求項１から請求項１３のうちいずれか一項に記載のエンコーダ。
【請求項１５】
前記所定方向は、円周方向に沿った方向である
請求項１から請求項１３のうちいずれか一項に記載のエンコーダ。
【請求項１６】
波長を周期的に変化させた光を平行に射出する光源部と、
少なくとも１つの部材で形成され、前記光源部から射出される前記光の光路上に配置され、前記光を透過可能な光透過部材と、
前記光透過部材の表面に配置され、前記光源部から射出される前記光を第一光及び第二光に偏向する偏向パターンと、
前記光の光路のうち前記光源部と前記偏向パターンとの間に配置され、前記偏向パターンに入射する前記第一光と前記第二光との間に光路長差を形成するガラスブロックと、
光路長差が形成された前記第一光及び前記第二光を互いに異なる第一方向及び第二方向にそれぞれ分岐する分岐光学系と、
所定方向に沿って周期的に形成された第一回折パターンを有し、前記第一方向に偏向された前記第一光及び前記第二光による第一干渉光が前記第一回折パターンに入射するように配置されたスケールと、
前記所定方向に沿って周期的に形成され、前記光透過部材の表面のうち前記第二方向に偏向された前記第一光及び前記第二光による第二干渉光が入射する位置に配置された第二回折パターンと、
前記第一回折パターンを介した前記第一干渉光と、前記第二回折パターンを介した前記第二干渉光とをそれぞれ受光する受光部と
を備えるエンコーダ。
【請求項１７】
移動子と、
前記移動子を駆動する駆動部と、
前記移動子に設けられ、前記移動子の移動情報を検出するエンコーダと
を備え、
前記エンコーダとして、請求項１から請求項１６のうちいずれか一項に記載のエンコーダが用いられている
駆動装置。
【請求項１８】
移動可能なステージと、
前記ステージに設けられ、前記ステージの移動情報を検出するエンコーダと
を備え、
前記エンコーダとして、請求項１から請求項１６のうちいずれか一項に記載のエンコーダが用いられている
ステージ装置。
【請求項１９】
請求項１から請求項１６のうちいずれか一項に記載のエンコーダを備える
露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンコーダ、駆動装置、ステージ装置及び露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、波長変化を利用して干渉縞を変調することで高い分解能を得るエンコーダが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、そのようなエンコーダにおいて、周囲温度の変化などによって生じる波長ドリフトをキャンセルすることが可能な技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。波長ドリフトをキャンセルすることにより、位置検出結果における誤差を低減し、検出精度を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１０／０４７１００号
【特許文献２】国際公開第２０１０／０８９８２４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年では、検出精度の更なる向上のため、上記のような波長ドリフトのキャンセルによって検出誤差を低減する技術に加えて、光学系の寸法の変化や温度変化等の外乱による組み立て調整状態の変化等、他の原因によって生じる誤差についても低減することが可能な技術が求められている。
【０００５】
以上のような事情に鑑み、本発明は、検出精度の更なる向上を図ることが可能なエンコーダ、駆動装置、ステージ装置及び露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第一の態様に従えば、光を平行に射出する光源部と、少なくとも１つの部材で形成され、光源部から射出される光の光路上に配置され、光を透過可能な光透過部材と、光透過部材の表面に配置され、光源部から射出される光を第一光及び第二光に偏向する偏向パターンと、第一光及び第二光を互いに異なる第一方向及び第二方向にそれぞれ分岐する分岐光学系と、所定方向に沿って周期的に形成された第一回折パターンを有し、第一方向に偏向された第一光及び第二光による第一干渉光が第一回折パターンに入射するように配置されたスケールと、所定方向に沿って周期的に形成され、光透過部材の表面のうち第二方向に偏向された第一光及び第二光による第二干渉光が入射する位置に配置された第二回折パターンと、第一回折パターンを介した第一干渉光と、第二回折パターンを介した第二干渉光とをそれぞれ受光する受光部とを備えるエンコーダが提供される。
【０００７】
本発明の第二の態様に従えば、光を平行に射出する光源部と、少なくとも１つの部材で形成され、光源部から射出される光の光路上に配置され、光を透過可能な光透過部材と、光透過部材の表面に配置され、光源部から射出される光を第一光及び第二光に偏向する偏向パターンと、第一光と第二光との間に光路長差を形成するガラスブロックと、光路長差が形成された第一光及び第二光を互いに異なる第一方向及び第二方向にそれぞれ分岐する分岐光学系と、所定方向に沿って周期的に形成された第一回折パターンを有し、第一方向に偏向された第一光及び第二光による第一干渉光が第一回折パターンに入射するように配置されたスケールと、所定方向に沿って周期的に形成され、光透過部材の表面のうち第二方向に偏向された第一光及び第二光による第二干渉光が入射する位置に配置された第二回折パターンと、第一回折パターンを介した第一干渉光と、第二回折パターンを介した第二干渉光とをそれぞれ受光する受光部とを備えるエンコーダが提供される。
【０００８】
本発明の第三の態様に従えば、移動子と、当該移動子を駆動する駆動部と、移動子に設けられ、移動子の移動情報を検出するエンコーダとを備え、エンコーダとして、本発明の第一の態様に従うエンコーダ又は本発明の第二の態様に従うエンコーダが用いられている駆動装置が提供される。
【０００９】
本発明の第四の態様に従えば、移動可能なステージと、ステージに設けられ、ステージの移動情報を検出するエンコーダとを備え、エンコーダとして、本発明の第一の態様に従うエンコーダが用いられているステージ装置が提供される。
【００１０】
本発明の第五の態様に従えば、本発明の第一の態様に従うエンコーダ又は本発明の第二の態様に従うエンコーダを備える露光装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の態様によれば、検出精度の更なる向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第一実施形態に係るエンコーダの全体構成を示す斜視図。
【図２】本実施形態に係るエンコーダの一部の構成を示す平面図。
【図３】本実施形態に係るエンコーダの一部の構成を示す側面図。
【図４】第二実施形態に係る駆動装置の全体構成を示す斜視図。
【図５】本実施形態に係るロボット装置の構成を示す模式図。
【図６】第三実施形態に係る露光装置の全体構成を示す図。
【図７】本実施形態に係る露光装置の一部の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第一実施形態］  
以下、図面を参照して、本発明の第一実施形態を説明する。  
図１は、本実施形態に係るエンコーダ１００の構成を模式的に示す斜視図である。  
図１に示すように、エンコーダ１００は、いわゆる回折干渉方式のエンコーダであり、光源部１０と、ガラスブロック２０と、光透過部材３０と、インデックス格子（偏向パターン）４０と、ハーフミラー（分岐光学系、半透過反射膜）５０と、スケール６０と、補償格子（第二回折パターン）７０と、受光部８０と、制御部ＣＯＮＴとを備えている。
【００１４】
エンコーダ１００は、所定方向に移動する移動体の移動方向、移動量あるいは変位を検出する光学式エンコーダである。エンコーダ１００は、屈折率ｎ１の雰囲気中（例、空気中など）で用いられる。なお、本実施の形態に係るエンコーダの位置関係を説明するため、移動体の移動方向をＸ軸方向とし、Ｘ方向に直交する一方向をＹ軸方向とし、Ｘ軸及びＹ軸によって形成される平面に垂直な方向をＺ軸方向として説明する。
【００１５】
光源部１０は、光源１１、コリメートレンズ１２及び光変調部１３を有している。光源１１は、例えばレーザ光を射出する発光素子である。光源１１は、光変調部１３によって波長が周期的に変調されたコヒーレントな光Ｌ０を射出する。コリメートレンズ１２は、光源１１から射出された光Ｌ０を平行化し、平行光を射出する。なお、本実施形態において、光源部１０は、Ｚ軸方向に対して傾いた方向に光を射出する。
【００１６】
光変調部１３は、光源１１に供給される駆動電流を所定の変調周波数ｆ（例えば２００ｋＨｚ）で変化させることによって、光源１１から射出される光の波長を周期的に変化させる。光変調部１３は、例えば、光源１１から射出される光の波長λ＝８５０ｎｍを、△λ＝±５ｎｍ分だけ変化させる。つまり、光変調部１３は、光源１１から射出される光の波長をλ＝８４５〜８５５ｎｍの範囲で変化させる。
【００１７】
ガラスブロック２０は、コリメートレンズ１２とインデックス格子４０との間であって、光Ｌ０の光路の一部に重なるように配置されている。ガラスブロック２０は、例えば石英ガラスなどによって形成されており、所定の屈折率ｎ２（例、ガラスの場合、ｎ２＝１．５）を有している。ガラスブロック２０は、光Ｌ０の進行方向について、所定の寸法Ｌを有する。
【００１８】
ガラスブロック２０により、光Ｌ０のうち一部の光路長が変更される。ここで、光路長とは、空間的な距離に屈折率を乗じた光学的距離である。光Ｌ０のうちガラスブロック２０を透過する成分の光路長は、ガラスブロック２０の屈折率ｎ２および厚さＬの大きさに応じて長くなる。このため、光Ｌ０のうちガラスブロック２０を透過せず屈折率ｎ１の雰囲気中を透過する成分（以下、第一光線Ｌ１と表記する）の光路長に比べて、ガラスブロック２０を透過する成分（以下、第二光線Ｌ２と表記する）の光路長は長くなる。このときの光路長差を△Ｌとすると、
【００１９】
【数１】
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【００２０】
で表される。例えば、Ｌ＝５ｍｍ、ｎ１＝１、ｎ２＝１．５とした場合、△Ｌは約１．６７（ｍｍ）となる。光源１１から射出される光の波長λは、変調周波数ｆで変調されている。この波長λの変化により第一光線Ｌ１及び第二光線Ｌ２の波数が変化する。
【００２１】
つまり、ガラスブロック２０は、光源１１からスケール６０までの光路としての実質的な距離が等しい第一光線Ｌ１及び第二光線Ｌ２に対して、第二光線Ｌ２の光路上にのみ配置されることにより、第一光線Ｌ１と第二光線Ｌ２との間で光路長を相対的に変更し、第二光線Ｌ２の光路長を、第一光線Ｌ１の光路長に比べて長くする。
【００２２】
光透過部材３０は、第一光線Ｌ１及び第二光線Ｌ２の光路上に配置されている。光透過部材３０は、例えば石英ガラスなどを用いて角柱状に形成されている。光透過部材３０は、例えばＹ方向に長手となるように形成されている。光透過部材３０の−Ｙ側端部は、スケール６０の−Ｙ側端辺よりも−Ｙ側に配置されている。光透過部材３０の＋Ｙ側端部は、スケール６０の＋Ｙ側端辺よりも＋Ｙ側に配置されている。
【００２３】
光透過部材３０は、＋Ｚ側に向けられた第一面（第一平面部）３０ａと、−Ｚ側に向けられた第二面（第二平面部）３０ｂとを有している。第一面３０ａは、第一光線Ｌ１及び第二光線Ｌ２が入射する入射面となっている。第一面３０ａは、ＸＹ平面に平行であり、平坦に形成されている。第一光線Ｌ１及び第二光線Ｌ２は、第一面３０ａの法線方向（Ｚ方向）に対して傾いた方向から第一面３０ａに入射する。
【００２４】
インデックス格子４０は、Ｘ方向に所定のピッチで形成された格子状の回折パターンを有する透過型の回折格子である。インデックス格子４０は、入射光である第一光線Ｌ１及び第二光線Ｌ２をそれぞれ回折させ、第一光線Ｌ１の±ｎ次回折光及び第二光線Ｌ２の±ｎ次回折光を射出する。
【００２５】
インデックス格子４０は、光透過部材３０の第一面３０ａ上に配置されている。インデックス格子４０は、第一面３０ａのうち例えば−Ｙ側の端部に配置されている。インデックス格子４０は、例えばナノインプリントなどの手法によって第一面３０ａにパターニングされている。
【００２６】
ハーフミラー５０は、第一光線Ｌ１の少なくとも−１次回折光（第一光：以下、第一回折光と表記する。）Ｌ１１及び第二光線Ｌ２の少なくとも＋１次回折光（第二光：以下、第二回折光と表記する。）Ｌ１２のうちそれぞれの一部ずつを反射し、残りを透過させる。このように、ハーフミラー５０は、少なくとも第一回折光Ｌ１１及び第二回折光Ｌ１２を、透過方向（第一方向）α１及び反射方向（第二方向）α２に分岐する。ハーフミラー５０は、光透過部材３０の第二面３０ｂ上であって、第一回折光Ｌ１１及び第二回折光Ｌ１２の光路上に配置されている。
【００２７】
スケール６０は、例えば板状に形成されており、他の構成要素（光源部１０、ガラスブロック２０、光透過部材３０、インデックス格子４０、ハーフミラー５０、補償格子７０及び受光部８０）に対して相対的に変位する移動体に固定されている。スケール６０は、移動体の移動方向に当該移動体と一体で移動する。スケール６０は、ハーフミラー５０から射出される光、すなわち、第一回折光Ｌ１１及び第二回折光Ｌ１２が入射する入射面６０ａを有する。
【００２８】
スケール６０の入射面６０ａは、光透過部材３０の第二面３０ｂに対向して配置されている。入射面６０ａには、移動格子（第一回折パターン）６１が形成されている。移動格子６１は、移動体の移動方向に所定のピッチで形成された格子状の回折パターンを有する反射型の回折格子である。第一回折光Ｌ１１と第二回折光Ｌ１２は、移動格子６１に入射する際、所定の光照射領域Ｓ１に重なるようになっている。つまり、スケール６０以外の構成要素である光源部１０、ガラスブロック２０、光透過部材３０、インデックス格子４０、ハーフミラー５０は、第一回折光Ｌ１１及び第二回折光Ｌ１２が移動格子６１上の光照射領域Ｓ１に重なって入射するように配置されている。
【００２９】
移動格子６１の光照射領域Ｓ１には、当該第一回折光Ｌ１１と第二回折光Ｌ１２との干渉光（第一干渉光）Ｌ１３が形成されるようになっている。移動格子６１は、この干渉光Ｌ１３を回折させ、回折光を反射して計測光Ｌ１０として＋Ｚ側に射出する。
【００３０】
補償格子７０は、Ｘ方向に所定のピッチで形成された格子状の回折パターンを有する透過型の回折格子である。補償格子７０には、ハーフミラー５０で反射された第一回折光Ｌ１１と第二回折光Ｌ１２とが光照射領域Ｓ２に重なり合うように入射する。このため、補償格子７０には、第一回折光Ｌ１１と第二回折光Ｌ１２との干渉光（第二干渉光）Ｌ１４が形成されるようになっている。補償格子７０は、この干渉光Ｌ１４を回折させ、回折光を透過して参照光Ｌ２０として＋Ｚ側に射出する。
【００３１】
補償格子７０は、光透過部材３０の第一面３０ａ上に配置されている。このため、インデックス格子４０及び補償格子７０は、同一平面上に配置されている。補償格子７０は、インデックス格子４０に対して＋Ｙ側に並んで配置されている。このため、インデックス格子４０及び補償格子７０は、第一面３０ａ上においてＹ方向に隣り合った位置に配置されている。
【００３２】
補償格子７０は、インデックス格子４０と同様、例えばナノインプリントなどの手法によって第一面３０ａにパターニングされている。このため、インデックス格子４０及び補償格子７０を同一工程で形成することができる。また、例えば補償格子７０を構成する回折パターンのＸ方向のピッチは、インデックス格子４０を構成する回折パターンのＸ方向のピッチと同一である。
【００３３】
図２は、光透過部材３０及びスケール６０を−Ｚ方向に見たときの構成を示す図である。図３は、光透過部材３０、スケール６０及び受光部８０を＋Ｘ方向に見た時の構成を示す図である。
【００３４】
図２及び図３に示すように、第一光線Ｌ１及び第二光線Ｌ２は、第一面３０ａの法線方向（Ｚ方向）に対して所定の角度θ（図３参照）だけ傾いて入射する。このため、第一回折光Ｌ１１及び第二回折光Ｌ１２がハーフミラー５０に入射する入射領域のＹ座標は、第一光線Ｌ１及び第二光線Ｌ２が第一面３０ａに入射する入射領域のＹ座標に対して、＋Ｙ側にずれている。このため、ハーフミラー５０は、第一回折光Ｌ１１及び第二回折光Ｌ１２がより確実に入射されるように、インデックス格子４０に対して＋Ｙ側にずれた位置に配置されている。
【００３５】
同様に、ハーフミラー５０によって反射された第一回折光Ｌ１１及び第二回折光Ｌ１２が補償格子７０に入射する入射領域のＹ座標は、ハーフミラー５０における入射領域のＹ座標に対して＋Ｙ側にずれている。したがって、補償格子７０は、ハーフミラー５０に対して＋Ｙ側にずれた位置に配置されている。なお、図２及び図３に示すように、ハーフミラー５０は、Ｙ方向について、インデックス格子４０と補償格子７０との間に配置されている。
【００３６】
光透過部材３０の＋Ｙ側端部は、移動格子６１から射出された計測光Ｌ１０の光路上に配置されている。当該光透過部材３０の＋Ｙ側端部には、第一反射抑制膜（反射抑制層）３１及び第二反射抑制膜（反射抑制層）３２が形成されている。第一反射抑制膜３１は、光透過部材３０の第二面３０ｂ上であってハーフミラー５０の＋Ｙ側に配置されている。第一反射抑制膜３１は、スケール６０で反射した光が第二面３０ｂにおいてスケール６０側（−Ｚ側）へ反射されるのを防いでいる。第二反射抑制膜３２は、光透過部材３０の第一面３０ａ上であって補償格子７０の＋Ｙ側に配置されている。第二反射抑制膜３２は、光透過部材３０の内部を通過する光が第一面３０ａで−Ｚ側（第二面３０ｂ側）へ反射されるのを防いでいる。
【００３７】
受光部８０は、第一受光素子８１、第二受光素子８２及び基板８３を有している。第一受光素子８１は、光透過部材３０の第一面３０ａ（第二反射抑制膜３２）から射出された計測光Ｌ１０を受光する。第二受光素子８２は、補償格子７０から射出された参照光Ｌ２０を受光する。第一受光素子８１及び第二受光素子８２は、同一の基板８３の表面８３ａ上に配置されている。基板８３の表面８３ａは、例えば光透過部材３０の第二面３０ｂと平行である。基板８３は、運搬する場合、組み立てる場合、検出動作を行う場合など、通常の使用の範囲においては変形しない程度の剛性を有している。この構成では、第一受光素子８１及び第二受光素子８２が一体に設けられるため、個別に位置ズレを起こすことが抑制され、検出誤差が低減される。
【００３８】
本実施形態では、計測光Ｌ１０及び参照光Ｌ２０は、光透過部材３０の第一面３０ａから互いに平行な方向に射出される。このため、第一受光素子８１及び第二受光素子８２は、同一方向（例、−Ｚ方向）を向くように並んで配置させることができる。よって、第一受光素子８１及び第二受光素子８２は、基板８３の同一の表面８３ａに配置可能となっている。
【００３９】
制御部ＣＯＮＴは、光源部１０の動作を制御する。また、制御部ＣＯＮＴは、受光部８０において変換された計測光Ｌ１０及び参照光Ｌ２０の光電変換信号を検出し、検出結果に基づいて位置情報を求める。制御部ＣＯＮＴは、例えば受光部８０で得られた電気信号を、変調周波数ｆで同期検波することで、ノイズの小さい位置情報を求めることが可能となっている。
【００４０】
次に、上記のように構成されたエンコーダ１００の動作を説明する。  
制御部ＣＯＮＴは、光変調部１３を用いて変調させつつ光源１１から光Ｌ０を射出させる。光源１１から射出された光Ｌ０は、コリメートレンズ１２によって平行化され、光源部１０からは平行光が射出される。
【００４１】
この光Ｌ０の一部（例えば＋Ｘ側の半分）は、第一光線Ｌ１として光屈折率ｎ１の雰囲気中を進行し、インデックス格子４０に入射する。一方、光Ｌ０の一部（例えば−Ｘ側の半分）は、第二光線Ｌ２として光屈折率ｎ２のガラスブロック２０の内部を進行して、インデックス格子４０に入射する。このとき、第一光線Ｌ１と第二光線Ｌ２との間には、光路長差△Ｌが発生する。
【００４２】
インデックス格子４０に入射した第一光線Ｌ１及び第二光線Ｌ２は、それぞれ回折パターンにおいて回折され、±ｎ次回折光として光透過部材３０の内部に射出される。光透過部材３０の内部に射出された±ｎ次回折光は、光透過部材３０の内部を進行し、ハーフミラー５０に入射する。
【００４３】
ハーフミラー５０に入射した第一光線Ｌ１及び第二光線Ｌ２の±ｎ次回折光の一部は、ハーフミラー５０を透過して光透過部材３０の−Ｚ側に射出される。この±ｎ次回折光のうち第一光線Ｌ１の−１次回折光と、第二光線Ｌ２の＋１次回折光とは、スケール６０の入射面６０ａに形成された移動格子６１の光照射領域Ｓ１に照射される。
【００４４】
第一回折光Ｌ１１と第二回折光Ｌ１２との間には位相差が形成されているため、光照射領域Ｓ１には、干渉縞が形成される。この干渉縞は、例えばスケール６０（移動体）の移動方向（Ｘ軸方向）に周期的に変化している。当該干渉縞の周期的な変化は、光変調部１３により変調された波長の周期的な変化に基づくものである。
【００４５】
本実施形態では、第二光線Ｌ２がガラスブロック２０の内部を通過するにより、第一光線Ｌ１と第二光線Ｌ２との間に上記［数１］で示した光路長差△Ｌが発生する。このため、移動格子６１上で重なる第一回折光Ｌ１１及び第二回折光Ｌ１２の位相が変化する。例えば、干渉縞を１周期変化されるのに必要な波長変化△λは、
【００４６】
【数２】
2014190896.tif 000004
【００４７】
で表される。例えば、波長λが８５０ｎｍ、△Ｌが１．６７ｍｍの場合、０．４３２ｎｍの振幅で光源１１から射出される光の波長を変調すれば、移動格子６１上で発生する干渉縞を１周期変調することができる。このように、移動格子６１上に、例えば、移動方向（Ｘ軸方向）に所定の周期で変化（又は移動）する干渉縞を得ることができる。この干渉縞は、移動格子６１によって回折され、移動格子６１で反射され、計測光Ｌ１０として＋Ｚ側に射出される。移動格子６１から射出された計測光Ｌ１０は、光透過部材３０の第二面３０ｂから当該光透過部材３０の内部に入射し、第一面３０ａから＋Ｚ側に射出される。第二面３０ｂへの入射の際には、当該第二面３０ｂに第一反射抑制膜３１が設けられているため、計測光Ｌ１０の−Ｚ側への反射が抑制される。また、第一面３０ａからの射出の際には、当該第一面３０ａに第二反射抑制膜３２が設けられているため、計測光Ｌ１０の−Ｚ側への反射が抑制される。
【００４８】
一方、ハーフミラー５０に入射した第一光線Ｌ１及び第二光線Ｌ２の±ｎ次回折光の別の一部は、ハーフミラー５０によって反射され、光透過部材３０の内部を＋Ｚ側に進行する。この±ｎ次回折光のうち第一光線Ｌ１の−１次回折光と、第二光線Ｌ２の＋１次回折光とは、補償格子７０の光照射領域Ｓ２に照射される。
【００４９】
ハーフミラー５０で反射された第一回折光Ｌ１１と第二回折光Ｌ１２との間にも位相差が形成されているため、光照射領域Ｓ２においても同様に干渉縞が形成される。この干渉縞は、補償格子７０によって回折され、補償格子７０を透過し参照光Ｌ２０として＋Ｚ側に射出される。
【００５０】
光透過部材３０から射出された計測光Ｌ１０及び参照光Ｌ２０は、それぞれ受光素子８１及び８２に入射する。このとき、計測光Ｌ１０及び参照光Ｌ２０は、それぞれ回折光同士が干渉するため、受光素子８１には計測光Ｌ１０の干渉縞が形成され、受光素子８２には参照光Ｌ２０の干渉縞が形成される。受光素子８１、８２では、それぞれの干渉縞が光電変換され、光電変換信号が生成される。
【００５１】
スケール６０がＸ方向に移動する場合、光照射領域Ｓ１に配置される移動格子６１の回折パターンがＸ方向に移動する。このため、移動格子６１によって回折されて得られる計測光Ｌ１０の干渉縞の位相がシフトする。制御部ＣＯＮＴでは、当該干渉縞の位相のシフトを検出することにより、スケール６０の移動情報を求めることができる。なお、スケール６０が移動する場合であっても、光透過部材３０は移動せず、補償格子７０も移動しない。このため、参照光Ｌ２０の干渉縞の位相は、スケール６０の移動によっては変化しない。
【００５２】
なお、計測光Ｌ１０における干渉縞の位相の変化は、移動格子６１の回折パターンが変化する場合だけではなく、例えば光Ｌ０の波長の変調中心がドリフトする場合や、光学系の寸法が変化する場合、温度変化等の外乱により組み立て調整状態に変化が生じた場合であっても生じる。
【００５３】
このため、例えば光Ｌ０の波長の変調中心がドリフトしたり、光学系の寸法が変化したり、温度変化等の外乱により組み立て調整状態に変化が生じたりすると、スケール６０が移動していない場合であっても、あたかもスケール６０がＸ方向に移動したかのように干渉縞の位相がシフトする。このため、計測光Ｌ１０の検出だけでは検出結果に誤差が含まれる場合がある。
【００５４】
一方、参照光Ｌ２０においても、干渉縞の位相の変化は、光Ｌ０の波長の変調中心がドリフトする場合や、光学系の寸法が変化する場合、温度変化等の外乱により組み立て調整状態に変化が生じた場合に生じる。計測光Ｌ１０及び参照光Ｌ２０の光路は、光源部１０からガラスブロック２０、インデックス格子４０、光透過部材３０を経てハーフミラー５０に至るまで同一である。このため、光源部１０からハーフミラー５０までの間に受ける外乱の影響は、計測光Ｌ１０と参照光Ｌ２０とで同一である。
【００５５】
このように、外乱による干渉縞の位相の変化は、計測光Ｌ１０と参照光Ｌ２０とで同一である。したがって、制御部ＣＯＮＴは、計測光Ｌ１０の干渉縞から検出される光電変換信号と、参照光Ｌ２０から検出される光電変換信号との差分をとることにより、外乱の影響がキャンセルされた検出結果を得ることができる。
【００５６】
しかも、本実施形態では、インデックス格子４０と補償格子７０とが１つの部材で構成された光透過部材３０に固定されているため、光学系の寸法が変化した場合であっても、インデックス格子４０及び補償格子７０に発生する位置や寸法の変化は同一となる。このため、インデックス格子４０を介した光が補償格子７０に到達するまでの間において、外乱による位相変化の影響が低減されることになる。
【００５７】
以上のように、本実施形態に係るエンコーダ１００は、光を平行に射出する光源部１０と、光源部１０から射出される光を第一回折光Ｌ１１及び第二回折光Ｌ１２に偏向するインデックス格子４０と、第一回折光Ｌ１１及び第二回折光Ｌ１２を互いに異なる透過方向α１及び反射方向α２にそれぞれ分岐するハーフミラー５０と、所定方向（Ｘ方向）に沿って周期的に形成された移動格子６１を有し、透過方向α１に偏向された第一回折光Ｌ１１及び第二回折光Ｌ１２による干渉光Ｌ１３が移動格子６１に入射するように配置されたスケール６０と、Ｘ方向に沿って周期的に形成され、反射方向α２に偏向された第一回折光Ｌ１１及び第二回折光Ｌ１２による干渉光Ｌ１４が入射する位置に配置された補償格子７０と、移動格子６１から射出された計測光Ｌ１０と、補償格子７０から射出された参照光Ｌ２０とをそれぞれ受光する受光部８０とを備える。この構成により、光Ｌ０の波長の変調中心がドリフトする場合や、温度変化等の外乱により組み立て調整状態に変化が生じた場合であっても、外乱による位相変化の影響をキャンセルすることができる。
【００５８】
しかも、本実施形態では、インデックス格子４０と補償格子７０とが１つの部材で構成された光透過部材３０に固定されているため、光学系の寸法が変化する場合であっても、インデックス格子４０及び補償格子７０に発生する位置や寸法の変化は同一となる。このため、インデックス格子４０を介した光が補償格子７０に到達するまでの間において、外乱による位相変化の影響が低減されることになる。これにより、検出精度の更なる向上を図ることが可能となる。
【００５９】
［第二実施形態］  
次に、本発明の第二実施形態を説明する。以下、第一実施形態と同一の構成要素については、説明を省略あるいは簡略化する。  
図４は、本実施形態に係る駆動装置ＭＴＲの構成を示す斜視図である。  
図４に示すように、駆動装置ＭＴＲは、駆動部であるモータ本体２０１と、当該モータ本体２０１の駆動によって回転する回転軸２０２と、当該回転軸２０２の回転情報を検出するエンコーダ２００とを備えている。
【００６０】
エンコーダ２００は、回転軸２０２に固定されたスケール２６０と、当該スケール２６０と相対的に移動する検出部２７０と、制御部ＣＯＮＴ２とを有している。なお、エンコーダ２００は、スケール２６０が回転軸２０２の回転方向に移動し、検出部２７０が固定された構成である。
【００６１】
検出部２７０は、光源部１０と、ガラスブロック２０と、光透過部材３０と、インデックス格子（偏向パターン）２４０と、ハーフミラー（分岐光学系）５０と、スケール２６０と、補償格子（第二回折パターン）２７５と、受光部８０とを有している。インデックス格子２４０、スケール２６０及び補償格子２７５の構成は第一実施形態とは異なっている。他の構成は、第一実施形態と同一である。
【００６２】
スケール２６０は、回転軸２０２の端部に固定されている。スケール２６０は、回転軸２０２を中心軸として当該回転軸２０２と一体的に回転する。スケール２６０は、例えば金属材料や樹脂材料、ガラス材料などを用いて形成されている。スケール２６０は、平坦に形成されたパターン面２６０ａを有する。パターン面２６０ａは、例えば鏡面加工された状態となっている。
【００６３】
パターン面２６０ａには、移動格子２６１が形成されている。移動格子２６１は、例えばスケール２６０の円周方向に沿って所定のピッチで形成された回折パターンを有する反射型の回折格子である。
【００６４】
また、本実施形態では、インデックス格子２４０及び補償格子２７５は、移動格子２６１と同一の回折パターンを有するように形成されている。例えば、インデックス格子２４０においては、第一光線Ｌ１が入射する第一インデックス格子２４１と、第二光線Ｌ２が入射する第二インデックス格子２４２とが設けられている。第一インデックス格子２４１と第二インデックス格子２４２とは、例えばＸ方向に並んで配置されている。第一インデックス格子２４１、第二インデックス格子２４２及び補償格子２７５は、図４に示すように、それぞれ移動格子２６１の一部を切り取った状態（例、扇形など）に形成されている。
【００６５】
この構成において、光源部１０から射出された光Ｌ０は、ガラスブロック２０によって第一光線Ｌ１及び第二光線Ｌ２に分けられるようになっている。第一光線Ｌ１及び第二光線Ｌ２は、第一インデックス格子２４１及び第二インデックス格子２４２によって第一回折光Ｌ１１及び第二回折光Ｌ１２に偏向されるようになっている。また、ハーフミラー５０によって第一回折光Ｌ１１及び第二回折光Ｌ１２の一部が透過方向（α１：図１等参照）に射出され、一部が反射方向（α２：図１等参照）に射出されるようになっている。また、反射方向に射出された第一回折光Ｌ１１及び第二回折光Ｌ１２が、補償格子２７０上の光照射領域Ｓ２に干渉光Ｌ１４として照射され、参照光Ｌ２０として射出されるようになっている。また、補償格子２７０から射出された参照光Ｌ２０は、受光部８０の第二受光素子８２に入射するようになっている。
【００６６】
また、第一回折光Ｌ１１及び第二回折光Ｌ１２は、移動格子２６１に入射する際、光照射領域Ｓ３に重なって入射するようになっている。つまり、スケール２６０以外の構成要素である光源部１０、ガラスブロック２０、光透過部材３０、第一インデックス格子２４１及び第二インデックス格子２４２、ハーフミラー５０は、第一回折光Ｌ１１及び第二回折光Ｌ１２が移動格子２６１上の光照射領域Ｓ３に重なって入射するように配置されている。
【００６７】
本実施形態において、光照射領域Ｓ３は、移動格子２６１を構成する格子の長手方向がＹ方向に平行となる位置に形成されるようになっている。このとき、当該光照射領域Ｓ３において、スケール２６０が回転する場合の回折パターンの変化は、回折パターンがＸ方向に平行移動する場合と同等となる。光照射領域Ｓ３と光照射領域Ｓ２との間で、回折条件を近似させることができる。このため、移動格子２６１が回転方向に所定のピッチで形成されており、補償格子７０が直線方向（Ｘ方向）に所定のピッチで形成された場合であっても、所期の検出結果を得ることができる。これにより、回折干渉方式の構成を回転型のエンコーダ２００に適用することができる。
【００６８】
次に、上記のように構成されたエンコーダ１００の適用例として、ステージ装置の構成を説明する。  
図５は、上記実施形態に記載のエンコーダ１００Ａ、１００Ｂを備えるステージ装置１５０の構成を示す図である。
【００６９】
同図に示すように、ステージ装置１５０は、ステージ本体（ステージ）１５１と、駆動部１５２と、エンコーダ１００Ａ、１００Ｂと、制御部１５３とを備えている。ステージ本体１５１は、構造物を支持可能な支持面１５１ａを有している。ステージ本体１５１は、図５においては直方体状（矩形状）に形成された構成が示されているが、これに限られることはなく、例えば円柱状（円形状）や他の多角柱状（多角形状）など、他の形状であってもよい。
【００７０】
駆動部１５２は、ステージ本体１５１をＸ方向及びＹ方向に移動させることが可能である。駆動部１５２としては、例えばリニアモータ機構や平面モータ機構、エアシリンダ機構、油圧機構などの自動制御機構を用いることができる。なお、駆動部１５２として、手動でステージ本体１５１を移動させる機構が設けられていてもよい。また、駆動部１５２が設けられず、ステージ本体１５１を直接移動させる構成であってもよい。また、ステージ本体１５１の移動方向としては、Ｘ方向及びＹ方向に限られることはなく、Ｚ方向であってもよいし、θＸ方向、θＹ方向、θＺ方向であってもよい。
【００７１】
エンコーダ１００Ａ、１００Ｂは、第一実施形態に記載のエンコーダ１００とほぼ同一構成となっている。相違点としては、例えばエンコーダ１００Ａ、１００Ｂが共通の制御部１５３を有していることが挙げられる。他の構成については、第一実施形態のエンコーダ１００と同一である。なお、ステージ本体１５１の移動方向がθＸ方向、θＹ方向、θＺ方向である場合には、第二実施形態に記載のエンコーダ２００を用いることができる。
【００７２】
支持面１５１ａには、エンコーダ１００Ａ、１００Ｂの一部を構成するスケール６０が埋め込まれている。なお、スケール６０が支持面１５１ａに載置された構成であってもよい。また、スケール６０に形成される回折パターン（移動格子６１）が支持面１５１ａに直接形成された構成であってもよい。
【００７３】
エンコーダ１００Ａのスケール６０は、Ｘ方向に沿って回折パターンが形成されている。このため、エンコーダ１００Ａは、Ｘ方向の移動を検出可能である。エンコーダ１００Ｂのスケール６０は、Ｙ方向に沿って回折パターンが形成されている。このため、エンコーダ１００Ｂは、Ｙ方向の移動を検出可能である。なお、エンコーダ１００Ａ、１００Ｂのうち一方を省略した構成としてもよい。
【００７４】
以上のように、本実施形態によれば、外乱による位相変化の影響をキャンセルすることが可能であり、検出精度に優れたエンコーダ１００Ａ、１００Ｂを備えるため、高精度が移動制御が可能なステージ装置１５０を得ることができる。
【００７５】
［第三実施形態］  
次に、本発明の第三実施形態を説明する。  
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
【００７６】
図６は、本実施形態に係る露光装置ＥＸを示す概略構成図である。本実施形態の露光装置ＥＸは、例えば液体（第１液体）ＬＱを介して露光光ＥＬで基板Ｐを露光する液浸露光装置である。本実施形態においては、液体ＬＱとして、水（純水）を用いる。本実施形態の露光装置ＥＸは、例えば工場などに設置されて用いられる。
【００７７】
図６において、露光装置ＥＸは、マスクＭを保持して移動可能なマスクステージ３０１と、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ３０２と、基板Ｐを保持せずに、露光光ＥＬを計測する計測部材Ｃ及び計測器を搭載して移動可能な計測ステージ３０３と、マスクステージ３０１を移動する駆動システム３０４と、基板ステージ３０２を移動する駆動システム３０５と、計測ステージ３０３を移動する駆動システム３０６と、マスクＭを露光光ＥＬで照明する照明系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬと、露光光ＥＬの光路の少なくとも一部が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成可能な液浸部材３０７と、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御部ＣＯＮＴ３とを備えている。
【００７８】
マスクＭは、基板Ｐに投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含む。マスクＭは、例えばガラス板等の透明板と、その透明板上にクロム等の遮光材料を用いて形成されたパターンとを有する透過型マスクを含む。なお、マスクＭとして、反射型マスクを用いることもできる。
【００７９】
基板Ｐは、デバイスを製造するための基板である。基板Ｐは、例えば半導体ウエハ等の基材と、その基材上に形成された感光膜とを含む。感光膜は、感光材（フォトレジスト）の膜である。また、基板Ｐが、感光膜に加えて別の膜を含んでもよい。例えば、基板Ｐが、反射抑制膜を含んでもよいし、感光膜を保護する保護膜（トップコート膜）を含んでもよい。
【００８０】
照明系ＩＬは、所定の照明領域ＩＲに露光光ＥＬを照射する。照明領域ＩＲは、照明系ＩＬから射出される露光光ＥＬが照射可能な位置を含む。照明系ＩＬは、照明領域ＩＲに配置されたマスクＭの少なくとも一部を、均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。照明系ＩＬから射出される露光光ＥＬとして、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）等が用いられる。本実施形態においては、露光光ＥＬとして、紫外光（真空紫外光）であるＡｒＦエキシマレーザ光を用いる。
【００８１】
マスクステージ３０１は、マスクＭを保持した状態で、照明領域ＩＲを含むベース部材３０９のガイド面３０９Ｇ上を移動可能である。駆動システム３０４は、ガイド面３０９Ｇ上でマスクステージ３０１を移動するための平面モータを含む。平面モータは、例えば米国特許第６４５２２９２号明細書に開示されているような、マスクステージ３０１に配置された可動子と、ベース部材３０９に配置された固定子とを有する。本実施形態においては、マスクステージ３０１は、駆動システム３０４の作動により、ガイド面３０９Ｇ上において、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。
【００８２】
投影光学系ＰＬは、所定の投影領域ＰＲに露光光ＥＬを照射する。投影領域ＰＲは、投影光学系ＰＬから射出される露光光ＥＬが照射可能な位置を含む。投影光学系ＰＬは、投影領域ＰＲに配置された基板Ｐの少なくとも一部に、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で投影する。本実施形態の投影光学系ＰＬは、その投影倍率が例えば１／４、１／５、又は１／８等の縮小系である。なお、投影光学系ＰＬは、等倍系及び拡大系のいずれでもよい。本実施形態においては、投影光学系ＰＬの光軸は、Ｚ軸と平行である。また、投影光学系ＰＬは、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。また、投影光学系ＰＬは、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。
【００８３】
基板ステージ３０２は、基板Ｐを保持した状態で、投影領域ＰＲを含むベース部材３１０のガイド面３１０Ｇ上を移動可能である。計測ステージ３０３は、計測部材Ｃ及び計測器を搭載した状態で、投影領域ＰＲを含むベース部材３１０のガイド面３１０Ｇ上を移動可能である。
【００８４】
基板ステージ３０２を移動するための駆動システム３０５は、ガイド面３１０Ｇ上で基板ステージ３０２を移動するための平面モータを含む。平面モータは、例えば米国特許第６４５２２９２号明細書に開示されているような、基板ステージ３０２に配置された可動子と、ベース部材３１０に配置された固定子とを有する。同様に、計測ステージ３０３を移動するための駆動システム３０６は、平面モータを含み、計測ステージ３０３に配置された可動子と、ベース部材３１０に配置された固定子とを有する。
【００８５】
本実施形態において、マスクステージ３０１、基板ステージ３０２、及び計測ステージ３０３の位置情報は、レーザ干渉計ユニット３１１Ａ、３１１Ｂを含む干渉計システム３１１によって計測される。レーザ干渉計ユニット３１１Ａは、マスクステージ３０１に配置された計測ミラー３０１Ｒを用いて、マスクステージ３０１の位置情報を計測可能である。レーザ干渉計ユニット３１１Ｂは、基板ステージ３０２に配置された計測ミラー３０２Ｒ、及び計測ステージ３０３に配置された計測ミラー３０３Ｒを用いて、基板ステージ３０２及び計測ステージ３０３それぞれの位置情報を計測可能である。また、基板ステージ３０２については、エンコーダ３００を用いた位置検出が可能である。
【００８６】
図６に示すように、検出部３７０は、基板ステージ３０２の＋Ｚ側に配置されている。検出部３７０は、光源部１０と、ガラスブロック２０と、光透過部材３０と、インデックス格子（偏向パターン）４０と、ハーフミラー（分岐光学系）５０と、スケール３６０と、補償格子（第二回折パターン）７０と、受光部８０とを有している。これら各部の構成は、第一実施形態と同一である。なお、図６においては、エンコーダ３００は、基板ステージ３０２のＸ方向への移動を検出する構成となっているが、これに限られることは無い。例えば、エンコーダ３００と同一構成のエンコーダが、基板ステージ３０２のＹ方向への移動を検出可能となるように配置されていてもよい。また、エンコーダ３００と同一構成のエンコーダが、マスクステージ３０１のＸ方向及びＹ方向の少なくとも一方への移動を検出可能となるように設けられてもよい。
【００８７】
基板Ｐの露光処理を実行するとき、あるいは所定の計測処理を実行するとき、制御部ＣＯＮＴ３は、干渉計システム３１１及びエンコーダ３００の少なくとも一方の計測結果に基づいて、駆動システム３０４，３０５，３０６を作動し、マスクステージ３０１（マスクＭ）、基板ステージ３０２（基板Ｐ）、及び計測ステージ３０３(計測部材Ｃ）の位置制御を実行する。
【００８８】
液浸部材３０７は、露光光ＥＬの光路の少なくとも一部が液体ＬＱで満たされるように液浸空間（第１液浸領域）ＬＳを形成可能である。液浸空間ＬＳは、液体ＬＱで満たされた部分（空間、領域）である。液浸部材３０７は、投影光学系ＰＬの複数の光学素子のうち、投影光学系ＰＬの像面に最も近い終端光学素子３１２の近傍に配置される。本実施形態において、液浸部材３０７は、環状の部材であり、露光光ＥＬの光路の周囲に配置される。本実施形態においては、液浸部材３０７の少なくとも一部が、終端光学素子３１２の周囲に配置される。
【００８９】
終端光学素子３１２は、投影光学系ＰＬの像面に向けて露光光ＥＬを射出する射出面３１３を有する。本実施形態において、液浸空間ＬＳは、終端光学素子３１２と、終端光学素子３１２から射出される露光光ＥＬが照射可能な位置（投影領域ＰＲ）に配置される物体との間の露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように形成される。本実施形態において、投影領域ＰＲに配置可能な物体は、投影光学系ＰＬの像面側（終端光学素子３１２の射出面３１３側）で投影領域ＰＲに移動可能な物体であり、基板ステージ３０２、基板ステージ３０２に保持された基板Ｐ、及び計測ステージ３０３の少なくとも一つを含む。もちろん、投影領域ＰＲに配置可能な物体は、基板ステージ３０２、基板ステージ３０２に保持された基板Ｐ、及び計測ステージ３０３の少なくとも一つに限られない。
【００９０】
本実施形態において、液浸部材３０７は、投影領域ＰＲに配置される物体と対向可能な下面３１４を有する。液浸部材３０７は、投影領域ＰＲに配置される物体との間で液体ＬＱを保持することができる。液浸部材３０７は、射出面３１３から射出される露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように、投影領域ＰＲに配置される物体との間で液体ＬＱを保持可能である。投影領域ＰＲに移動可能な物体は、射出面３１３から射出される露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように、終端光学素子３１２及び液浸部材３０７との間で液体ＬＱを保持可能である。一方側の射出面３１３及び下面３１４と、他方側の物体の表面（上面）との間に液体ＬＱが保持されることによって、終端光学素子３１２と物体との間の露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳが形成される。
【００９１】
本実施形態においては、基板Ｐに露光光ＥＬが照射されているとき、投影領域ＰＲを含む基板Ｐの表面の一部の領域が液体ＬＱで覆われるように液浸空間ＬＳが形成される。液体ＬＱの界面（メニスカス、エッジ）の少なくとも一部は、液浸部材３０７の下面３１４と基板Ｐの表面との間に形成される。すなわち、本実施形態の露光装置ＥＸは、局所液浸方式を採用する。
【００９２】
図７は、基板ステージ３０２の上面の構成を示す図である。  
基板ステージ３０２には、エンコーダシステムのスケール３６０が設けられている。スケール３６０には、移動格子３６１が形成されている。移動格子３６１は、所定方向（Ｘ方向又はＹ方向）に所定のピッチで配置された回折パターンを有する反射型の回折格子である。
【００９３】
本実施形態によれば、光源部１０から射出される光の波長の変調中心がドリフトする場合や、温度変化等の外乱により組み立て調整状態に変化が生じた場合であっても、外乱による位相変化の影響をキャンセルすることができる。また、インデックス格子４０と補償格子７０とが１つの部材で構成された光透過部材３０に固定されているため、光学系の寸法が変化する場合であっても、インデックス格子４０及び補償格子７０に発生する位置や寸法の変化は同一となる。このため、インデックス格子４０を介した光が補償格子７０に到達するまでの間において、外乱による位相変化の影響が低減されることになる。これにより、基板ステージ３０２のＸ方向及びＹ方向における移動を高精度に検出することができる。
【００９４】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。  
例えば、上記実施形態では、インデックス格子４０と補償格子７０とが同一平面状に配置された構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えばインデックス格子４０と補償格子７０とが光透過部材３０の異なる面に設けられた構成であってもよい。
【００９５】
また、直線方向（例、Ｘ方向）に移動可能な移動子と、当該移動子を駆動する駆動部と、移動子の移動情報を検出するエンコーダとを備える駆動装置において、エンコーダとして例えば上記第一実施形態において説明したエンコーダ１００を適用してもよい。この場合、移動子にスケール６０を固定させればよい。
【００９６】
また、上記実施形態においては、スケール６０、２６０、３６０に設けられた移動格子６１、２６１、３６１が反射型の回折格子である場合を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、透過型の回折格子であってもよい。この場合、第一受光素子８１をスケール６０、２６０、３６０の−Ｚ側に配置させればよい。あるいは、第一受光素子８１及び第二受光素子８２を同一基板に配置させる場合、リレー系によって第一受光素子８１に導光すればよい。
【符号の説明】
【００９７】
ＣＯＮＴ…制御部  Ｌ１…第一光線  Ｌ２…第二光線  Ｌ１０…計測光  Ｌ２０…参照光  Ｌ１１…第一回折光  Ｌ１２…第二回折光  Ｌ１３…干渉光  Ｌ１４…干渉光  α１…透過方向  α２…反射方向  Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３…光照射領域  ＭＴＲ…駆動装置  ＥＸ…露光装置  １０…光源部  １１…光源  １３…光変調部  ２０…ガラスブロック  ３０…光透過部材  ３１…第一反射抑制膜  ３２…第二反射抑制膜  ４０、２４０…インデックス格子  ５０…ハーフミラー  ６０、２６０、３６０…スケール  ６１、２６１、３６０…移動格子  ７０、２７５…補償格子  ８０…受光部  ８１…第一受光素子  ８２…第二受光素子  ８３…基板  １００、１００Ａ、１００Ｂ、２００、３００…エンコーダ  ３０ａ…第一面  ３０ｂ…第二面  １５０…ステージ装置
【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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