浸没型露光装置の二重ワークステージ向け超精密位置測定の応用要求に対し、超精密空間分離型ヘテロダイン・リトロ平面光学格子エンコーダ変位測定システムを提案した。測定システムの原理および設計、システム各部品の設計および製造、エンコーダ測定原理の導出および実験検証を示した。設計した平面光学格子エンコーダ変位測定システムの位相カードの分割率は4,096で、測定分解能はx方向50 pm / z方向25 pmである。実験結果は、本平面光学格子変位測定システムがx方向およびz方向の変位を同時に測定でき、z方向の移動量は±1 mmであり、浸没型露光装置の二重ワークステージの垂直焦点調整要求を満たすことを示している。R_x/R_y/R_zの単軸回転または三軸連携回転の限界回転角が±1.5 mradのとき、交流信号品質は測定要件を満たし続け、露光装置の二重ワークステージのR_x/R_y/R_zのレベリング回転も要求を満足する。設計した平面光学格子エンコーダ変位測定システムは、露光装置の二重ワークステージに対応した測定機能を実現でき、高性能な指標を備えている。

浸没型露光装置;変位測定;平面光学格子エンコーダ;空間分離;ヘテロダイン;リトロ角