JP2002228411A

JP2002228411A - 二次元測定装置

Info

Publication number: JP2002228411A
Application number: JP2001028205A
Authority: JP
Inventors: Kan Tominaga; 完臣永; Satoshi Hirokawa; 智廣川
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2001-02-05
Filing date: 2001-02-05
Publication date: 2002-08-14

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｘ−Ｙステージ移動の際の真直再現誤差を低
減し、安価な案内駆動系を使用せずに充分な測定再現性
を有する二次元測定装置を提供する。【解決手段】二次元測定装置は、ベース１上に、被測
定物を載置する被測定物保持部６と、Ｘステージ２と、
Ｘステージを跨いで配置された門形のサブベース２１
と、門形サブベースに配設されたＹステージ２２と、Ｚ
軸方向に移動可能なテレビ顕微鏡（検出器）２９と、Ｘ
ステージ及びＹステージをそれぞれ案内駆動するボール
循環形リニアガイド３Ａ、３Ｂ、２３Ａ、２３Ｂとモー
タ４、２４とを備え、さらに、保持部がＸ軸方向及びＹ
軸方向に移動時の真直誤差を高精度で検出するため、保
持部の側面に取り付けたＸ軸、Ｙ軸真直バー１３、４３
に近接・対向して三角測量方式レーザ変位計１４、４４
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば液晶基板や
液晶表示素子の製造工程等において、その表面に形成さ
れるマスク等の精密パターンを測定するために用いられ
る二次元測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、液晶基板や液晶表示素子の製造
工程等では、その表面に形成されるマスク等の精密パタ
ーンの寸法を測定する必要がある。従来、かかる精密パ
ターンを測定するための装置としては、一般に、被測定
物である基板をＸ−Ｙステージ上で移動しながら、その
表面の精密パターンをテレビ顕微鏡などで撮像して測定
するものは、既に知られている。

【０００３】ところで、かかる液晶基板や液晶表示素子
を利用した表示装置は、近年、その大形化や高精密化が
強く要求されており、この要求に伴って、これら液晶基
板や液晶表示素子上の精密パターンの寸法測定を行う二
次元測定装置にも、これら大形化した基板や素子の表面
上に高精密化して形成された精密パターンを、より正確
に測定することが求められている。具体的には、最近で
は、数百ミリメータ〜千ミリメータ（数１００ｍｍ〜１
０００ｍｍ）の範囲にわたって０．１μｍ以下の測定再
現性（測定精度）が求められるようになっている。

【０００４】従来、このような測定には、例えば添付の
図３に示すような二次元測定装置が用いられていた。す
なわち、図にも示すように、ベース１上に、被測定物を
位置決めするＸステージ２と、このＸステージ２を跨い
で設けた門型のＹステージ２２とを設け、このＹステー
ジ２２にはＺステージ２７を組み付け、さらに、このＺ
ステージ上にテレビ顕微鏡２９を搭載する。そして、こ
れらＸステージ２、Ｙステージ２２、Ｚステージ２７を
移動しながら、検出装置であるテレビ顕微鏡２９を、被
測定物である上記基板上で位置決めを行う。なお、これ
らＸステージ２及びＹステージ２２の移動量は、レーザ
干渉計８ａ、８ｂ、８ｃと平面鏡７ａ、７ｂ、３７によ
り高精度に測定する。これにより、上記テレビ顕微鏡２
９及び図示しない画像処理装置によって測定した顕微鏡
視野内の被測定点位置と、上記レーザ干渉計８ａ、８
ｂ、８ｃによって測定したＸステージ及びＹステージの
移動量とから、上記被測定物上での被測定点の二次元寸
法（Ｘ方向及びＹ方向の位置）を測定する。

【０００５】ところで、上記従来技術になる二次元測定
装置及びその方法では、例えば、寸法の測定における測
定再現誤差に、ステージのＸ‐Ｙ軸方向での移動の際の
真直誤差が加算される構造である。すなわち、例えば、
ステージをＸ軸方向に移動する際、ステージの移動に伴
うヨーイングやローリングなどの影響によりＹ軸（進行
方向に垂直な方向）に変動が生じ、これが誤差の原因と
なる。そこで、このＸ‐Ｙ軸方向での移動の真直再現誤
差を最大限に高める必要があり、従来では、例えば、こ
のＸ‐Ｙ軸方向でのステージの案内には、静圧空気軸受
５３ａ、５２ｂ、６３及び駆動リニアモータ５４、６４
の組み合わせが用いられていた。

【０００６】しかしながら、これらの技術によれば、測
定再現精度は０．１μｍ〜０．２μｍ程度となるため、
これにより得られる真直案内再現性は０．２μｍ程度と
なっていた。しかし、上記したように、被測定物の大形
化に伴い、数１００ｍｍ〜１０００ｍｍの移動量を有す
る静圧空気軸受は、その大きな寸法にわたって高精度な
加工が必要とされるため、非常に高価なものとなってし
まう。加えて、リニアモータもやはり高価であり、さら
には、その発熱量も大きく、そのため、高い測定再現精
度、真直案内再現性が求められる装置に熱変位による大
きな測定誤差をもたらすこととなり、好ましくなった。

【０００７】また、その他の二次元測定装置及び方法と
しては、添付の図４にも示すように、テレビ顕微鏡２９
をＺ方向に位置決めし、次いで、被測定物１０１をＸ‐
Ｙステージ１０２（図では示されないが、上記同様、Ｘ
ステージとＹステージを重ねた構造）上でＸ‐Ｙ方向に
位置決めするものが既に知られている。なお、このＸ‐
Ｙステージ１０２の被測定物の外側（側面）には、Ｘ‐
Ｙ軸に平行な反射面を有する平面鏡１０７ａ、１０７ｂ
が設けられており、やはり、レーザ干渉計１０８ａ、１
０８ｂにより、Ｘ‐Ｙ軸方向の移動量を高精度で測定す
るものである。

【０００８】なお、この装置及び方法では、上記レーザ
干渉計１０８ａ、１０８ｂから平面鏡１０７ａ、１０７
ｂへ向けて出射するレーザ光線の交点が上記テレビ顕微
鏡２９の光軸が一致するように設定しておき、かつ、被
測定面（被測定物の上面）とほぼ同じＺ位置に設定する
ことにより、原理的には、Ｘ‐Ｙ軸方向での移動の際、
真直度の再現誤差をレーザ干渉計で検出できるものであ
る。具体的には、例えば、Ｘ‐Ｙステージ１０２がＸ方
向に移動する場合は、このＸ軸に平行な平面鏡１０７ａ
の変位をレーザ干渉計１０８ｂで測定すれば、Ｘ軸での
移動の真直度（すなわち、Ｙ軸方向での変位）を測定す
ることが可能となる。

【０００９】ところで、上述した従来技術になる二次元
測定装置及び方法においても、レーザ干渉計を利用する
ことにより、ステージ移動の際の真直度を測定すること
は可能であるが、しかしながら、以下のような問題点が
指摘される。

【００１０】すなわち、Ｘ‐Ｙ方向に移動する位置決め
ステージ１０２を跨いでＺステージ１０９が配設され、
さらに、レーザ干渉計１０８ａ、１０８ｂが上記Ｘ‐Ｙ
ステージ１０２の端部に配設される構造であるため、こ
れらを取り付けるベース１１０の寸法が大きくなってし
まう。そのため、Ｘ‐Ｙステージ１０２の移動に伴っ
て、そのステージ重量による負荷重心点が移動してしま
い、上記ベース１１０が歪んでしまい、それに伴って、
ベース上に設けられたレーザ干渉計１０８ａ、１０８ｂ
と平面鏡１０７ａ、１０７ｂとの間の距離や位置関係が
変動してしまい、各ステージの移動距離を正確かつ高精
度に測定することが困難となる問題点があった。

【００１１】さらに、上記の構成では、レーザ干渉計１
０８ａ、１０８ｂと平面鏡１０７ａ、１０７ｂとの間の
距離は、被測定物の寸法（例えば、数１００ｍｍ〜１０
００ｍｍ）より大きくなるため、各ステージの移動距離
の測定が温度や気圧など、環境の影響を受けやすく、測
定誤差が大きくなってしまうという問題点もあった。す
なわち、例えば、平面鏡とレーザ干渉計との間を２００
ｍｍ程度の距離を離して配置し、温度が０．５℃変化し
た場合、空気の屈折率の変化に伴って、測定距離は２０
０ｍｍ×０．５℃×１０^-6／ｍｍ・℃＝１×１０^-4ｍｍ
＝０．１μｍだけ変化してしまい、これがそのまま測定
誤差となってしまう。そのため、これでは必ずしも充分
な測定再現精度や真直案内再現性を得ることは出来なか
った。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、上述したよ
うに、被測定物の大形化及びそのパターンの高精密化に
伴って、数１００ｍｍ〜１０００ｍｍの範囲にわたって
０．１μｍ程度以下の測定再現性が求められるが、しか
しながら、上述した従来技術では、Ｘ‐Ｙ軸方向の移動
における真直再現誤差がそのまま測定誤差となり、ま
た、ステージの駆動系からの発熱も大きいため、上述し
た超精密測定には適さず、かつ、その価格も非常に高価
なものとなってしまう。

【００１３】そこで、本発明では、上記した従来技術に
おける問題点を解消し、すなわち、上述したような高価
な案内駆動系を使用することなく、Ｘ‐Ｙステージを移
動の際の真直再現誤差を大幅に低減して充分な測定再現
性を得ることが可能で、かつ、大形化に対しても装置を
安価に構成することが可能な二次元測定装置を提供する
ことを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】かかる上記の目的を達成
するため、本発明によれば、まず、表面に被測定物を載
置する被測定物保持部と、ベース上に配設されて前記被
測定物保持部を二次元平面のＸ軸方向に移動するＸステ
ージと、前記ベース上に配設されて前記Ｘ軸に垂直なＹ
軸方向に延びて配置されたサブベースと、前記サブベー
ス上を前記二次元平面のＹ軸方向に移動するＹステージ
と、前記Ｙステージに取り付けられて前記二次元平面に
垂直なＺ軸方向に移動可能な画像検出手段と、前記Ｘス
テージを前記Ｙ軸方向に案内駆動するＸ軸案内駆動手段
と、前記Ｙステージを前記Ｙ軸方向に案内駆動するＹ軸
案内駆動手段とを備え、前記画像検出手段により検出し
た画像信号から前記被測定物の二次元寸法を測定する二
次元測定装置において、さらに、前記被測定物保持部の
Ｘ軸方向移動時のＹ軸方向における真直誤差を検出する
手段を、前記被測定物保持部のＸ軸方向の側面に近接・
対向して設け、かつ、前記被測定物保持部のＹ軸方向移
動時のＸ軸方向における真直誤差を検出する手段を、前
記被測定物保持部のＹ軸方向の側面に近接・対向して設
けた二次元測定装置が提供される。

【００１５】かかる構成の二次元測定装置によれば、上
記真直誤差検出手段は、各ステージの真直誤差を高精度
で検出することが可能となり、前記Ｘ軸案内駆動手段と
前記Ｙ軸案内駆動手段を、それぞれ、比較的安価に構成
することが可能な電動モータとボール循環形リニアガイ
ドで構成しても、所望の測定再現性（測定精度）を得る
ことができる。また、前記真直誤差検出手段は、それぞ
れ、三角測量方式のレーザ変位計、または、レーザ干渉
計により構成することが好ましい。

【００１６】また、前記真直誤差検出手段は、それぞ
れ、前記被測定物保持部のＸ軸方向及びＹ軸方向の側か
ら数ｍｍ〜数十ｍｍの距離で対向配置することが好まし
く、かつ、前記Ｘ軸案内駆動手段と前記Ｙ軸案内駆動手
段は、それぞれ、数百ｍｍ〜千ｍｍの範囲で前記被測定
物保持部をＸ−Ｙ軸方向に移動可能とすることにより、
近年、その大形化や高精密化が強く要求されている液晶
基板や液晶表示素子上のパターン寸法測定に対応するこ
とが出来る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付の図面を参照しながら説明する。図１は、本発
明の一実施の形態になる二次元測定装置の斜視図であ
り、この図において、参照符号１は、本装置の基台とな
るベースを示しており、２はＸステージを示している。
また、このベース１上には、上記Ｘステージ２を跨ぐよ
うに、門形（「コ」の字型）のサブベース２１が設けら
れ、このサブベース上にＹステージ２２が設けられてい
る。

【００１８】一方、上記した門形のサブベース２１に
は、やはり、ボール循環形リニアガイド２３Ａ、２３
Ｂ、Ｙ軸モータ２４等が設けられており、これらボール
循環形リニアガイドに案内されながら、上記Ｙステージ
２２は、Ｙ軸モータ２４に結合されたボールねじ２５に
より駆動されてＹ軸方向に移動する。なお、このＹステ
ージ２２は、上記Ｘステージ２に直交するように配設さ
れている。

【００１９】この門形のサブベース２１には、さらに、
Ｚステージベース２６が取り付けられている。なお、こ
のＺステージベース２６には、Ｚステージ２７が、Ｘ軸
及びＹ軸に直交するように配設されている。そして、こ
のＺステージ２７には検出器取付テーブル２８が配設さ
れており、被測定物の表面を検出する検出器であるテレ
ビ顕微鏡２９が、この検出器取付テーブル２８に取り付
けられている。

【００２０】また、このベース１には、ボール循環形リ
ニアガイド３Ａ、３Ｂ、Ｘ軸モータ４、このＸ軸モータ
に結合されたボールねじ５が取り付けられ、これによ
り、上記Ｘステージ２は、ボール循環形リニアガイド３
Ａ、３Ｂに案内されながら、Ｘ軸モータ４に結合された
ボールねじ５によって、Ｘ軸方向に駆動される。すなわ
ち、本実施の形態では、上述したように、大形化に伴っ
て非常な高価なものとなってしまう静圧空気軸受や、や
はり高価なリニアモータに代え、比較的安価に構成する
ことが出来る機構、例えば、電動モータとボール循環形
リニアガイド、を採用することが可能になる。

【００２１】一方、上記Ｘステージ２の上面には、被測
定物保持部６が取り付けられている。すなわち、この被
測定物保持部６の上面には、被測定物である液晶基板や
液晶表示素子が搭載して固定される。また、図にも示す
ように、上記被測定物保持部６のＹ軸方向端面（側面）
には、被測定面とほぼ同じ高さ位置に、円形の反射鏡７
ａ、７ｂが取り付けられている。さらに、これら反射鏡
７ａ、７ｂに対向する上記ベース１上の位置には、Ｘ軸
レーザ干渉計８ａ、８ｂ及びレーザ管９（レーザ発振
器）が取り付けられており、このレーザ管９から出射さ
れたレーザ光はビームスプリッタ１０、ミラー１１ａ、
１１ｂ（ハーフミラーを含む）を介して上記Ｘ軸レーザ
干渉計８ａ、８ｂに入射される。これらのレーザ光は、
これらＸ軸レーザ干渉計８ａ、８ｂを通って上記反射鏡
７ａ、７ｂに入射して反射し、再び、上記Ｘ軸レーザ干
渉計８ａ、８ｂに入り、そこでレーザ光の干渉を利用し
て上記Ｘステージ２のＸ軸方向における移動量が測定さ
れる。

【００２２】加えて、上記被測定物保持部６のＸ軸方向
端面（側面）には、被測定面とほぼ同じ高さ位置に、Ｘ
軸と平行な平面１２を有する横長形状の反射鏡である、
Ｘ軸真直バー１３が取り付けられている。そして、この
Ｘ軸真直バー１３に近接かつ対向して、例えば、三角測
量方式のレーザ変位計１４が取り付けられており、これ
により、上記Ｘ軸と平行な平面１２、換言すれば、上記
Ｘステージ２のＹ軸方向における変位量を計測できる。
すなわち、これによれば、上記Ｘ‐Ｙステージ２を比較
的安価な駆動・案内機構を利用してＸ‐Ｙ軸方向に移動
する場合に発生する真直誤差、特に、ＸステージをＸ軸
方向に移動する際のＹ軸方向での変位（変動）を高精度
に計測できることとなる。

【００２３】さらに、上記Ｚステージベース２６には検
出器であるテレビ顕微鏡２９にも、被測定面に近い位置
に円形の反射鏡３７が取り付けられており、一方、上記
ベース１上における上記反射鏡３７に対向した位置に
は、レーザ光がＹ軸に平行に出入射することが可能な高
さ位置に、Ｙ軸レーザ干渉計３８が取り付けられてい
る。具体的には、このＹ軸レーザ干渉計３８は、上記し
た三角測量方式のレーザ変位計１４の上部に配置されて
いる。これによれば、上記レーザ管９から射出してビー
ムスプリッタ１０で分離されたレーザ光は、ミラー３１
ａ、３１ｂを介してＹ軸レーザ干渉計３７に入射する。
その後、このレーザ光は、上記反射鏡３７上に入射して
反射し、再び、上記Ｙ軸レーザ干渉計３７に入り、そこ
でレーザ光の干渉を利用してＹ軸方向の移動量を測定す
る。なお、厳密には、上記Ｘステージ２はＹ軸方向には
移動しないが、ここでは、テレビ顕微鏡２９が、上記門
形のサブベース２１のＺステージ２７上でＹ軸方向に移
動することから、上記Ｘステージ２のＹ軸方向における
相対的な変位量を測定することとなる。

【００２４】さらに、上記門形のサブベース２１の下面
には、やはり上記被測定面に近い高さ位置に、Ｙ軸に平
行な平面４２を有する横長形状の反射鏡である、Ｙ軸真
直バー４３が配設されている。一方、このＹ軸に平行な
平面４２に近接、かつ、対向して、図に破線で示すよう
に、レーザ変位計４４（三角測量方式）が取り付けられ
ている。これにより、上記Ｙ軸と平行な平面４２、換言
すれば、上記Ｙステージ２２でのＸ軸方向における（よ
り具体的には、上記Ｙ軸と平行な平面４２と上記検出器
取付テーブル２８との間の）変位量を計測できる。すな
わち、これによれば、上記Ｙステージ２２を比較的安価
な駆動・案内機構（具体的には、ボール循環形リニアガ
イド２３Ａ、２３ＢやＹ軸モータ２４等）を利用してＹ
軸方向に移動する場合における真直誤差を計測できるこ
ととなる。

【００２５】なお、上記のＸ軸方向及びＹ軸方向の移動
動作は、図示しない制御装置からの指令に基づいて、上
記Ｘ軸モータ４及びＹ軸モータ２４を回転駆動する、こ
れにより、その上面に被測定物である液晶基板や液晶表
示素子を搭載固定した被測定物保持部６及びＺステージ
ベース２６を移動させて、その被測定部分（基板上の精
密パターンなど）をテレビ顕微鏡２９の視野内に位置決
めすることとなる。

【００２６】次に、やはり図示しないフォーカス制御装
置からの指令により、上記検出器取付テーブル２８をＺ
軸方向に位置決めする。その際のＺ軸方向の移動量は、
被測定物であるガラス基板などの厚さの不均一（いわゆ
る、厚さむら）や反りに起因する数百μｍ程度であり、
これは、例えば特願平１０−１８６２１１号（特開２０
００−１９４１５号公報）に示されるように、弾性案内
により真直案内の再現精度が０．０１μｍ程度の微動Ｚ
ステージを使用して構成している。

【００２７】このようにしてテレビ顕微鏡２９の視野内
において位置決めして合焦点状態で得られた画像を、図
示しない画像処理装置及びコンピュータにより処理し、
画面内の被測定点の位置や微細なパターンの寸法などを
算出することとなる。そして、この時、上記ステージの
Ｘ‐Ｙ軸方向の移動に伴って行われる移動量（寸法）の
測定については、以下の様にして行われる。

【００２８】添付の図２のフローチャートに示すよう
に、まず、上記したレーザ干渉計８ａ、８ｂで検出した
ステージのＸ軸方向の移動量（例えば、Ｘ軸上での２点
間の距離）と、上記レーザ干渉計３８で検出したＹ軸の
位置とから、そのＹ軸上の位置での上記テレビ顕微鏡２
９のＸ軸方向における移動量（寸法測定）をコンピュー
タにより算出する（ステップＳ１）。この時、ステージ
のＸ軸方向の移動に伴って、ヨーイングやローリングな
どの影響により、数μｍ程度、Ｙ軸方向でのずれ（真直
誤差）が生じる。しかしながら、このＹ軸方向での真直
誤差は、上記レーザ変位計１４により検出されており、
そこで、この検出した誤差（ずれ）量を上記コンピュー
タに送付する（ステップＳ２）。これにより、コンピュ
ータは、上記誤差（ずれ）量を補正してステージのＸ軸
方向の移動量を算出する（ステップＳ３）。

【００２９】次に、Ｙ軸方向での移動量（寸法測定）
は、上記Ｙ軸レーザ干渉計３８により検出されるＹ軸方
向の移動量としてコンピュータにより算出する（ステッ
プＳ４）。この時、ステージのＹ軸方向の移動に伴っ
て、やはりヨーイングやローリングなどの影響により、
数μｍ程度、Ｘ軸方向でのずれ（真直誤差）が生じる。
しかしながら、このＸ軸方向での真直誤差は、上記レー
ザ変位計４４により検出されており、そこで、この検出
した誤差（ずれ）量を上記コンピュータに送付する（ス
テップＳ５）。これにより、コンピュータは、上記誤差
（ずれ）量を補正してステージのＹ軸方向の移動量を算
出する（ステップＳ６）。

【００３０】なお、上記の実施の形態になる測定装置で
使用されたレーザ変位計は、所謂、三角測量方式の変位
計であり、温度変化が０．１℃以内のサーマルチャンバ
ー内では、０．０５μｍ以内の測定再現精度を有してい
る。そのため、上記のようにして算出されたＸ‐Ｙステ
ージの移動量と、先に算出した上記テレビ顕微鏡２９の
視野内における測定点の位置とに基づけば、被測定物で
ある上記基板上に形成された精密パターンの寸法をコン
ピュータによって０．１μｍ以内の再現精度で測定する
ことが可能となる。

【００３１】ここで、上記の実施の形態になる測定装置
では、互いに近接、かつ、対向して配置された、レーザ
変位計１４とＸ軸真直バー１４の間の距離、及び、レー
ザ変位計４４とＸ軸真直バー４４の間の距離は、８ｍｍ
であった。この距離は、例えば、上記図４により示した
従来の測定装置におけるレーザ干渉計１０８ａと平面鏡
１０７ａとの間の距離、レーザ干渉計１０８ｂと平面鏡
１０７ｂとの間の距離（１２００ｍｍ程度）と比較し
て、１／１００以下、多く見積もっても１／１０以下に
なっており、これにより、温度差による測定距離の誤差
への影響を１／１０以下に低減することが可能になる。
なお、上記の距離は、８ｍｍに限定することなく、求め
られる誤差許容度により、数ｍｍ〜数十ｍｍの範囲で、
適宜、設定することとが可能である。

【００３２】以上に述べた如く、本発明の上記の実施の
形態になる測定装置によれば、装置のＸ‐Ｙステージを
移動する際に生じる真直再現誤差を非常に高い精度で補
正することが出来ることから、上記した従来技術で述べ
た静圧空気軸受のような高価な案内駆動系を使用するこ
となく、低価格なボール循環形リニアガイドやモータを
用いても、二次元（Ｘ‐Ｙ軸方向）における高精度な測
定が可能になる。

【００３３】なお、上記に述べた実施の形態になる測定
装置では、Ｘ‐Ｙ軸方向でのステージ移動の真直誤差
（真直度）を測定・検出して補正するため、上記の三角
測量方式のレーザ変位計を用いるものとして説明を行っ
たが、しかしながら、本発明はこれに限定されることな
く、これに代えて、例えば、上記においてＸ‐Ｙ軸方向
のステージの移動量を測定・検出するために用いた小形
のレーザ干渉計や静電容量型の変位計など、高精度な比
較測定の可能な変位計を用いることも可能である。

【００３４】

【発明の効果】以上の詳細な説明からも明らかなよう
に、本発明によれば、高価な案内駆動系を使用すること
なく、Ｘ‐Ｙステージを移動の際の真直再現誤差を大幅
に低減して充分な測定再現性を得ることが可能で、か
つ、大形化に対しても装置を安価に構成することが可能
な二次元測定装置を提供することが出来るという優れた
効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態になる二次元測定装置の
構成を説明するための斜視図である。

【図２】上記本発明の二次元測定装置における移動量
（寸法）の測定動作を説明するためのフローチャート図
である。

【図３】従来技術になる二次元測定装置の一例を示す図
である。

【図４】従来技術になる二次元測定装置の他の例を示す
図である。

【符号の説明】

１ベース２Ｘステージ２１サブベース２２Ｙステージ３Ａ、３Ｂ、２３Ａ、２３Ｂボール循環形リニアガイ
ド４、２４モータ２５ボールねじ２６Ｚステージベース２７Ｚステージ２９（検出器）テレビ顕微鏡６被測定物保持部７ａ、７ｂ反射鏡８ａ、８ｂＸ軸レーザ干渉計９レーザ管（レーザ発振器）１３、４３Ｘ軸、Ｙ軸真直バー１４、４４三角測量方式レーザ変位計

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2F065 AA03 CC25 DD03 FF55 MM03 2F078 CA08 CB02 CB05 CB12 CC03 CC11 CC14 2H052 AD19 AD20 AF02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に被測定物を載置する被測定物保持
部と、ベース上に配設されて前記被測定物保持部を二次
元平面のＸ軸方向に移動するＸステージと、前記ベース
上に配設されて前記Ｘ軸に垂直なＹ軸方向に延びて配置
されたサブベースと、前記サブベース上を前記二次元平
面のＹ軸方向に移動するＹステージと、前記Ｙステージ
に取り付けられて前記二次元平面に垂直なＺ軸方向に移
動可能な画像検出手段と、前記Ｘステージを前記Ｘ軸方
向に案内駆動するＸ軸案内駆動手段と、前記Ｙステージ
を前記Ｙ軸方向に案内駆動するＹ軸案内駆動手段とを備
え、前記画像検出手段により検出した画像信号から前記
被測定物の二次元寸法を測定する二次元測定装置におい
て、さらに、前記被測定物保持部のＸ軸方向移動時のＹ
軸方向における真直誤差を検出する手段を、前記被測定
物保持部のＸ軸方向の側面に近接・対向して設け、か
つ、前記被測定物保持部のＹ軸方向移動時のＸ軸方向に
おける真直誤差を検出する手段を、前記被測定物保持部
のＹ軸方向の側面に近接・対向して設けたことを特徴と
する二次元測定装置。
【請求項２】前記請求項１に記載した二次元測定装置
において、前記Ｘ軸案内駆動手段と前記Ｙ軸案内駆動手
段を、それぞれ、電動モータとボール循環形リニアガイ
ドで構成したことを特徴とする二次元測定装置。
【請求項３】前記請求項１に記載した二次元測定装置
において、前記真直誤差検出手段を、それぞれ、三角測
量方式のレーザ変位計、または、レーザ干渉計により構
成したことを特徴とする二次元測定装置。
【請求項４】前記請求項１に記載した二次元測定装置
において、前記真直誤差検出手段を、それぞれ、前記被
測定物保持部のＸ軸方向及びＹ軸方向の側から数ｍｍ〜
数十ｍｍの距離で対向配置したことを特徴とする二次元
測定装置。
【請求項５】前記請求項１に記載した二次元測定装置
において、前記Ｘ軸案内駆動手段と前記Ｙ軸案内駆動手
段は、それぞれ、数百ｍｍ〜千ｍｍの範囲で前記被測定
物保持部をＸ−Ｙ軸方向に移動可能であることを特徴と
する二次元測定装置。