JP3468352B2 - 石英ガラス製基板表面の平坦度測定装置 - Google Patents
石英ガラス製基板表面の平坦度測定装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面の平坦度が重
要な要素となる被測定基板、例えば大型液晶用石英ガラ
ス製フォトマスク等の基板表面の平坦度を高精度で測定
することができる石英ガラス製基板表面の平坦度測定装
置に関するものである。
要な要素となる被測定基板、例えば大型液晶用石英ガラ
ス製フォトマスク等の基板表面の平坦度を高精度で測定
することができる石英ガラス製基板表面の平坦度測定装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、液晶ディスプレイの基板となる
マザーガラスは益々大型化が図られており、これに伴っ
て、その石英ガラス製のフォトマスクの大型化が求めら
れている。この種のフォトマスクはその全面にわたって
の表面の平坦度が重要な要素となり、フォトマスクの個
々においてその表面の平坦度を測定し、規格範囲内のも
のを選択する厳重な品質管理が実施されている。
マザーガラスは益々大型化が図られており、これに伴っ
て、その石英ガラス製のフォトマスクの大型化が求めら
れている。この種のフォトマスクはその全面にわたって
の表面の平坦度が重要な要素となり、フォトマスクの個
々においてその表面の平坦度を測定し、規格範囲内のも
のを選択する厳重な品質管理が実施されている。
【０００３】図６（ａ）は、前記した液晶用石英ガラス
製フォトマスクに代表される被測定基板の平坦度を測定
する従来の測定装置の一例を示したものである。すなわ
ち、水平面上に載置される測定装置のベース５１上に
は、一対のスペーサ５２を介して角柱状のエアースライ
ド軸５３が配置されており、このエアースライド軸５３
には、レーザセンサ５４を搭載した測定ヘッド５５が軸
方向に移動可能となるように取り付けられている。一
方、エアースライド軸５３に隣接するベース５１上に
は、３本の支持ピン５６が樹立されており、これら３本
の支持ピン５６上に、被測定基板Ｐが実質的には３点支
持の形態で水平状態に載置されるように構成されてい
る。
製フォトマスクに代表される被測定基板の平坦度を測定
する従来の測定装置の一例を示したものである。すなわ
ち、水平面上に載置される測定装置のベース５１上に
は、一対のスペーサ５２を介して角柱状のエアースライ
ド軸５３が配置されており、このエアースライド軸５３
には、レーザセンサ５４を搭載した測定ヘッド５５が軸
方向に移動可能となるように取り付けられている。一
方、エアースライド軸５３に隣接するベース５１上に
は、３本の支持ピン５６が樹立されており、これら３本
の支持ピン５６上に、被測定基板Ｐが実質的には３点支
持の形態で水平状態に載置されるように構成されてい
る。
【０００４】前記測定ヘッド５５に取り付けられたレー
ザセンサ５４は、支持ピン５６上に載置された被測定基
板Ｐの上面方向からレーザ光を投射し、その反射光を読
み取り、レーザセンサ５４と、被測定基板Ｐとの距離を
演算算出するように成されている。そして、レーザセン
サ５４は前記エアースライド軸５３に沿って水平方向に
移動しつつ、被測定基板Ｐの表面各部と、レーザセンサ
５４との距離を順次演算算出することにより、被測定基
板Ｐ全体の平坦度を測定するように作用する。
ザセンサ５４は、支持ピン５６上に載置された被測定基
板Ｐの上面方向からレーザ光を投射し、その反射光を読
み取り、レーザセンサ５４と、被測定基板Ｐとの距離を
演算算出するように成されている。そして、レーザセン
サ５４は前記エアースライド軸５３に沿って水平方向に
移動しつつ、被測定基板Ｐの表面各部と、レーザセンサ
５４との距離を順次演算算出することにより、被測定基
板Ｐ全体の平坦度を測定するように作用する。
【０００５】図６（ｂ）は、図６（ａ）に示した測定装
置により、被測定基板の平坦度を測定する場合の問題点
を誇張し模式的に示したものである。すなわち、被測定
基板Ｐは、３本の支持ピン５６上に水平状態に載置され
るがため、必然的にその中央部に自重によるたわみｈが
発生するという問題が発生する。この場合、被測定基板
Ｐが例えば半導体ウエハ用のフォトマスクのように、測
定面積が小さなサイズ（例えば、１５０ｍｍ×１５０ｍ
ｍ程度）のものである場合においては、自重による前記
たわみは測定精度以下の問題となり、これを殆ど無視す
ることができる。
置により、被測定基板の平坦度を測定する場合の問題点
を誇張し模式的に示したものである。すなわち、被測定
基板Ｐは、３本の支持ピン５６上に水平状態に載置され
るがため、必然的にその中央部に自重によるたわみｈが
発生するという問題が発生する。この場合、被測定基板
Ｐが例えば半導体ウエハ用のフォトマスクのように、測
定面積が小さなサイズ（例えば、１５０ｍｍ×１５０ｍ
ｍ程度）のものである場合においては、自重による前記
たわみは測定精度以下の問題となり、これを殆ど無視す
ることができる。
【０００６】しかしながら、例えば液晶用フォトマスク
を例にとると、従来においては最大でも４００ｍｍ×４
００ｍｍ程度であったものが、昨今においては、前記し
たように益々大型のものが要求されており、１０００ｍ
ｍ×１０００ｍｍ程度のものも出現されつつある。しか
も、この種のフォトマスクの厚さはせいぜい１０ｍｍ弱
程度である。したがって、被測定基板の大型化に伴う自
重による前記たわみｈは、遥かに無視し得ないものとな
り、前記した構成の測定装置においては、正確な平坦度
測定は期待し得ない状況となっている。
を例にとると、従来においては最大でも４００ｍｍ×４
００ｍｍ程度であったものが、昨今においては、前記し
たように益々大型のものが要求されており、１０００ｍ
ｍ×１０００ｍｍ程度のものも出現されつつある。しか
も、この種のフォトマスクの厚さはせいぜい１０ｍｍ弱
程度である。したがって、被測定基板の大型化に伴う自
重による前記たわみｈは、遥かに無視し得ないものとな
り、前記した構成の測定装置においては、正確な平坦度
測定は期待し得ない状況となっている。
【０００７】そこで、このような問題を解決すべく、例
えば特開平３−９０８０５号公報に開示されたような測
定装置が提案されている。この測定装置によると、被測
定基板の板面を垂直となるように設定し、測定位置移動
装置によって、被測定基板の板面を垂直状態に保ったま
ま、Ｘ−Ｚ方向に移動できるように構成されている。そ
して、固定されたレーザセンサからの水平方向からのレ
ーザ光を受けて被測定基板の平坦度を測定するようにな
される。この構成によると、被測定基板がたとえ大型化
しても、被測定基板の板面を垂直状態に保つために、自
重により板面に直交する方向のたわみは発生せず、した
がってより正確な平坦度測定が期待し得る。
えば特開平３−９０８０５号公報に開示されたような測
定装置が提案されている。この測定装置によると、被測
定基板の板面を垂直となるように設定し、測定位置移動
装置によって、被測定基板の板面を垂直状態に保ったま
ま、Ｘ−Ｚ方向に移動できるように構成されている。そ
して、固定されたレーザセンサからの水平方向からのレ
ーザ光を受けて被測定基板の平坦度を測定するようにな
される。この構成によると、被測定基板がたとえ大型化
しても、被測定基板の板面を垂直状態に保つために、自
重により板面に直交する方向のたわみは発生せず、した
がってより正確な平坦度測定が期待し得る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、特開平３−
９０８０５号公報に開示された測定装置においても、な
おも測定誤差が発生するという問題を抱えている。すな
わち、被測定基板の板面を垂直状態に保ったまま、Ｘ−
Ｚ方向に移動させる測定位置移動装置は、スライド機構
を介して被測定基板を相対移動できるように作用する。
このために、スライド機構におけるスライド部分の僅か
なガタツキおよび長尺の構成部品を有するスライド機構
全体での歪みなどが相乗的に作用し、±２０μｍ程度の
誤差は即座に発生するという問題がある。これは、図６
に示した測定装置の構成においても同様であり、エアー
スライド軸５３とレーザセンサ５４を搭載した測定ヘッ
ド５５との間のスライド部分の機構要素が直接的に測定
精度に影響を与え、測定誤差が発生する。
９０８０５号公報に開示された測定装置においても、な
おも測定誤差が発生するという問題を抱えている。すな
わち、被測定基板の板面を垂直状態に保ったまま、Ｘ−
Ｚ方向に移動させる測定位置移動装置は、スライド機構
を介して被測定基板を相対移動できるように作用する。
このために、スライド機構におけるスライド部分の僅か
なガタツキおよび長尺の構成部品を有するスライド機構
全体での歪みなどが相乗的に作用し、±２０μｍ程度の
誤差は即座に発生するという問題がある。これは、図６
に示した測定装置の構成においても同様であり、エアー
スライド軸５３とレーザセンサ５４を搭載した測定ヘッ
ド５５との間のスライド部分の機構要素が直接的に測定
精度に影響を与え、測定誤差が発生する。
【０００９】本発明は、前記したような作用によって発
生する測定誤差を低減することができる平坦度測定装置
を提供しようとするものであり、特に大型の基板表面の
平坦度を高精度で測定することができる石英ガラス製基
板表面の平坦度測定装置を提供することを目的とするも
のである。
生する測定誤差を低減することができる平坦度測定装置
を提供しようとするものであり、特に大型の基板表面の
平坦度を高精度で測定することができる石英ガラス製基
板表面の平坦度測定装置を提供することを目的とするも
のである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ためになされた本発明にかかる石英ガラス製基板表面の
平坦度測定装置は、請求項１に記載のように、表面が平
滑状態に仕上げられた基準平面を有し、この基準平面の
面方向がほぼ垂直状態となるように配置された縦型定盤
と、石英ガラス製基板の板面がほぼ垂直状態となるよう
に石英ガラス製基板を保持する保持機構と、前記縦型定
盤の基準平面と、前記保持機構によって保持された石英
ガラス製基板の間に配置され、ほぼ垂直面内において移
動可能になされると共に、前記縦型定盤の基準平面との
距離および前記石英ガラス製基板の板面との距離をそれ
ぞれ測定する一つの移動ブロック上に搭載された各非接
触型距離測定センサと、前記各非接触型距離測定センサ
による測定結果に基づいて、石英ガラス製基板の平坦度
を演算する演算手段とが具備され、前記縦型定盤の基準
平面との距離を測定する非接触型距離測定センサとして
エアースケールを用い、前記石英ガラス製基板の板面と
の距離を測定する非接触型距離測定センサとして、レー
ザセンサを用いた点に特徴を有する。
ためになされた本発明にかかる石英ガラス製基板表面の
平坦度測定装置は、請求項１に記載のように、表面が平
滑状態に仕上げられた基準平面を有し、この基準平面の
面方向がほぼ垂直状態となるように配置された縦型定盤
と、石英ガラス製基板の板面がほぼ垂直状態となるよう
に石英ガラス製基板を保持する保持機構と、前記縦型定
盤の基準平面と、前記保持機構によって保持された石英
ガラス製基板の間に配置され、ほぼ垂直面内において移
動可能になされると共に、前記縦型定盤の基準平面との
距離および前記石英ガラス製基板の板面との距離をそれ
ぞれ測定する一つの移動ブロック上に搭載された各非接
触型距離測定センサと、前記各非接触型距離測定センサ
による測定結果に基づいて、石英ガラス製基板の平坦度
を演算する演算手段とが具備され、前記縦型定盤の基準
平面との距離を測定する非接触型距離測定センサとして
エアースケールを用い、前記石英ガラス製基板の板面と
の距離を測定する非接触型距離測定センサとして、レー
ザセンサを用いた点に特徴を有する。
【００１１】
【００１２】前記した請求項１に記載の平坦度測定装置
によると、前記縦型定盤の基準平面との距離を測定する
非接触型距離測定センサとしてエアースケールを用い、
前記石英ガラス製基板の板面との距離を測定する非接触
型距離測定センサとして、レーザセンサを用いるように
構成されており、この形態は、特に前述した大型液晶用
石英ガラス製フォトマスクを被測定物とする場合におい
て有効である。このようなフォトマスクにおいても±２
０μｍ程度の許容誤差の範囲内で平坦度を測定すること
が要求されるが、このフォトマスクの一面のみに、エア
ースケールのエアーを所定の圧力で吹き続けると、たと
えフォトマスクを縦置きにした場合でも、フォトマスク
が前記許容誤差を越えて全体としてたわんでしまうとい
う不具合が生じてしまう。しかしながらレーザセンサを
用いると、前記したような測定圧力を全く受けることが
なく、高精度な測定を行なうことができる。
によると、前記縦型定盤の基準平面との距離を測定する
非接触型距離測定センサとしてエアースケールを用い、
前記石英ガラス製基板の板面との距離を測定する非接触
型距離測定センサとして、レーザセンサを用いるように
構成されており、この形態は、特に前述した大型液晶用
石英ガラス製フォトマスクを被測定物とする場合におい
て有効である。このようなフォトマスクにおいても±２
０μｍ程度の許容誤差の範囲内で平坦度を測定すること
が要求されるが、このフォトマスクの一面のみに、エア
ースケールのエアーを所定の圧力で吹き続けると、たと
えフォトマスクを縦置きにした場合でも、フォトマスク
が前記許容誤差を越えて全体としてたわんでしまうとい
う不具合が生じてしまう。しかしながらレーザセンサを
用いると、前記したような測定圧力を全く受けることが
なく、高精度な測定を行なうことができる。
【００１３】また、前記縦型定盤としては、金属、セラ
ミックス等、高精度な平坦加工が可能な材質を用いるこ
とができるが、本発明を実施するにあたっては、コスト
的なメリットを考慮し、石定盤と呼ばれる例えばグラナ
イトなどを用いることが好ましい。しかしながら、この
グラナイトは通常白色および黒色部分がまだらになった
表面を形成しており、このような場合においては、前記
のとおり非接触型距離測定センサとしてエアースケール
を用いることが好ましい。
ミックス等、高精度な平坦加工が可能な材質を用いるこ
とができるが、本発明を実施するにあたっては、コスト
的なメリットを考慮し、石定盤と呼ばれる例えばグラナ
イトなどを用いることが好ましい。しかしながら、この
グラナイトは通常白色および黒色部分がまだらになった
表面を形成しており、このような場合においては、前記
のとおり非接触型距離測定センサとしてエアースケール
を用いることが好ましい。
【００１４】また、前記した目的を達成するためになさ
れた本発明にかかる石英ガラス製基板表面の平坦度測定
装置は、請求項２に記載のように、表面が平滑状態に仕
上げられた基準平面を有し、この基準平面の面方向がほ
ぼ垂直状態となるように配置された縦型定盤と、石英ガ
ラス製基板の板面がほぼ垂直状態となるように石英ガラ
ス製基板を保持する保持機構と、前記縦型定盤の基準平
面と、前記保持機構によって保持された石英ガラス製基
板の間に配置され、ほぼ垂直面内において移動可能にな
されると共に、前記縦型定盤の基準平面との距離および
前記石英ガラス製基板の板面との距離をそれぞれ測定す
る一つの移動ブロック上に搭載された各非接触型距離測
定センサと、前記各非接触型距離測定センサによる測定
結果に基づいて、石英ガラス製基板の平坦度を演算する
演算手段とが具備され、前記保持機構には、石英ガラス
製基板の板面がほぼ垂直状態となるように保持した状態
において、前記石英ガラス製基板の下端縁を二点で支持
する下部ホルダと、前記石英ガラス製基板の上端縁を一
点で支持する上部ホルダが配置され、且つ前記保持機構
は、石英ガラス製基板の板面をほぼ水平状態とほぼ垂直
状態との間で回動可能となるように構成されると共に、
前記ホルダによる石英ガラス製基板の厚さ方向への支持
力が０．１Ｋｇ・ｆ以下となるように構成されている点
に特徴を有する。 前記した請求項２に記載の平坦度測定
装置によると、石英ガラス製基板を保持する保持機構
は、石英ガラス製基板の板面をほぼ水平状態とほぼ垂直
状態との間で回動可能となるように構成される。そし
て、好ましくは前記保持機構には、石英ガラス製基板の
板面がほぼ垂直状態となるように保持した状態におい
て、石英ガラス製基板の下端縁を二点で支持する下部ホ
ルダと、石英ガラス製基板の上端縁を一点で支持する上
ホルダが配置される。なお、特に大型液晶用石英ガラス
製フォトマスクを測定する場合には、少なくとも測定時
における前記各点での支持は、当該フォトマスクの厚さ
方向に０．１Ｋｇ・ｆ以下の微小な力で支持することが
好ましい。この理由は、これを越えた力で支持すると前
記各点の位置および支持力のバラツキ等に伴い、当該フ
ォトマスクが前記平坦度測定の許容誤差を越えて、全体
としてたわんでしまうからである。
れた本発明にかかる石英ガラス製基板表面の平坦度測定
装置は、請求項２に記載のように、表面が平滑状態に仕
上げられた基準平面を有し、この基準平面の面方向がほ
ぼ垂直状態となるように配置された縦型定盤と、石英ガ
ラス製基板の板面がほぼ垂直状態となるように石英ガラ
ス製基板を保持する保持機構と、前記縦型定盤の基準平
面と、前記保持機構によって保持された石英ガラス製基
板の間に配置され、ほぼ垂直面内において移動可能にな
されると共に、前記縦型定盤の基準平面との距離および
前記石英ガラス製基板の板面との距離をそれぞれ測定す
る一つの移動ブロック上に搭載された各非接触型距離測
定センサと、前記各非接触型距離測定センサによる測定
結果に基づいて、石英ガラス製基板の平坦度を演算する
演算手段とが具備され、前記保持機構には、石英ガラス
製基板の板面がほぼ垂直状態となるように保持した状態
において、前記石英ガラス製基板の下端縁を二点で支持
する下部ホルダと、前記石英ガラス製基板の上端縁を一
点で支持する上部ホルダが配置され、且つ前記保持機構
は、石英ガラス製基板の板面をほぼ水平状態とほぼ垂直
状態との間で回動可能となるように構成されると共に、
前記ホルダによる石英ガラス製基板の厚さ方向への支持
力が０．１Ｋｇ・ｆ以下となるように構成されている点
に特徴を有する。 前記した請求項２に記載の平坦度測定
装置によると、石英ガラス製基板を保持する保持機構
は、石英ガラス製基板の板面をほぼ水平状態とほぼ垂直
状態との間で回動可能となるように構成される。そし
て、好ましくは前記保持機構には、石英ガラス製基板の
板面がほぼ垂直状態となるように保持した状態におい
て、石英ガラス製基板の下端縁を二点で支持する下部ホ
ルダと、石英ガラス製基板の上端縁を一点で支持する上
ホルダが配置される。なお、特に大型液晶用石英ガラス
製フォトマスクを測定する場合には、少なくとも測定時
における前記各点での支持は、当該フォトマスクの厚さ
方向に０．１Ｋｇ・ｆ以下の微小な力で支持することが
好ましい。この理由は、これを越えた力で支持すると前
記各点の位置および支持力のバラツキ等に伴い、当該フ
ォトマスクが前記平坦度測定の許容誤差を越えて、全体
としてたわんでしまうからである。
【００１５】以上のように構成された平坦度測定装置に
よると、縦型定盤の基準平面と、保持機構によって板面
がほぼ垂直状態となるように保持された被測定基板との
間に配置された各非接触型距離測定センサが、縦型定盤
の基準平面との距離および被測定基板の板面との距離を
それぞれ測定するようになされる。この時、被測定基板
は、その板面がほぼ垂直状態となるように保持されるた
め、被測定基板がたとえ大型のものであっても、自重に
より板面に直交する方向にたわみは発生せず、したがっ
てより正確な平坦度測定が期待し得る。そして各センサ
を搭載した移動ブロックは、ほぼ垂直面内において移動
して、当該位置におけるそれぞれの距離を測定し、各部
のデータの蓄積がなされる。
よると、縦型定盤の基準平面と、保持機構によって板面
がほぼ垂直状態となるように保持された被測定基板との
間に配置された各非接触型距離測定センサが、縦型定盤
の基準平面との距離および被測定基板の板面との距離を
それぞれ測定するようになされる。この時、被測定基板
は、その板面がほぼ垂直状態となるように保持されるた
め、被測定基板がたとえ大型のものであっても、自重に
より板面に直交する方向にたわみは発生せず、したがっ
てより正確な平坦度測定が期待し得る。そして各センサ
を搭載した移動ブロックは、ほぼ垂直面内において移動
して、当該位置におけるそれぞれの距離を測定し、各部
のデータの蓄積がなされる。
【００１６】前記移動ブロックに搭載された各センサ間
の距離は固定され、変化する要因はなく、したがって各
センサ間の距離と各センサによって測定されるそれぞれ
の距離の和に基づいて、縦型定盤の基準平面と被測定基
板の板面との距離を算出することができる。このような
構成によれば、一対の距離測定センサを搭載すると共
に、Ｘ−Ｚ方向に任意に移動せしめる長尺の構成部品に
よって組み立てられた移動機構における全体的な歪み
が、Ｙ軸方向において比較的大きなものであったとして
も、この歪み量に影響されることなく、被測定物の平坦
度を高精度で測定することが可能となる。そして前記縦
型定盤は、例えばグラナイトのような材質を選定するこ
とができ、この基準平面は予めきわめて平滑に成型する
ことが可能である。これにより被測定基板の板面の各部
における平坦性を等高線状に把握することができ、した
がって被測定基板の全面における平坦度を測定すること
が可能となる。
の距離は固定され、変化する要因はなく、したがって各
センサ間の距離と各センサによって測定されるそれぞれ
の距離の和に基づいて、縦型定盤の基準平面と被測定基
板の板面との距離を算出することができる。このような
構成によれば、一対の距離測定センサを搭載すると共
に、Ｘ−Ｚ方向に任意に移動せしめる長尺の構成部品に
よって組み立てられた移動機構における全体的な歪み
が、Ｙ軸方向において比較的大きなものであったとして
も、この歪み量に影響されることなく、被測定物の平坦
度を高精度で測定することが可能となる。そして前記縦
型定盤は、例えばグラナイトのような材質を選定するこ
とができ、この基準平面は予めきわめて平滑に成型する
ことが可能である。これにより被測定基板の板面の各部
における平坦性を等高線状に把握することができ、した
がって被測定基板の全面における平坦度を測定すること
が可能となる。
【００１７】
【００１８】そして、被測定基板を保持する保持機構
を、被測定基板の板面がほぼ水平状態とほぼ垂直状態と
の間で回動可能となるように構成することにより、測定
装置に対する被測定基板のセッティングを容易にするこ
とが可能となる。また、被測定基板を保持した状態にお
いて、被測定基板の下端縁を下部ホルダで二点で支持す
る共に、被測定基板の上端縁を上部ホルダにより一点で
支持するように構成することで、保持機構に対する被測
定基板の位置関係を特定させることができる。さらに保
持機構によって保持された状態の被測定基板に対して応
力が加わることが避けられる。
を、被測定基板の板面がほぼ水平状態とほぼ垂直状態と
の間で回動可能となるように構成することにより、測定
装置に対する被測定基板のセッティングを容易にするこ
とが可能となる。また、被測定基板を保持した状態にお
いて、被測定基板の下端縁を下部ホルダで二点で支持す
る共に、被測定基板の上端縁を上部ホルダにより一点で
支持するように構成することで、保持機構に対する被測
定基板の位置関係を特定させることができる。さらに保
持機構によって保持された状態の被測定基板に対して応
力が加わることが避けられる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる平坦度測定
装置について、図に示す好ましい実施の形態に基づいて
説明する。図１は平坦度測定装置の全体構成を示したも
のであり、測定装置本体１は、全体が筐体によって箱型
形状になされていて、その高さ方向のほぼ中央部には、
ベース板２が水平状態に配置されている。このベース板
２上には、その端面方向から視た場合にＬ字状に形成さ
れた縦型定盤３が配置されている。この縦型定盤３の垂
直面は、その平坦度がほぼ０に近い高精度な基準平面４
を形成している。この縦型定盤３の若干手前におけるベ
ース板２上の両側には、それぞれボールネジ５を垂直方
向に配置したケース６が配置されている。
装置について、図に示す好ましい実施の形態に基づいて
説明する。図１は平坦度測定装置の全体構成を示したも
のであり、測定装置本体１は、全体が筐体によって箱型
形状になされていて、その高さ方向のほぼ中央部には、
ベース板２が水平状態に配置されている。このベース板
２上には、その端面方向から視た場合にＬ字状に形成さ
れた縦型定盤３が配置されている。この縦型定盤３の垂
直面は、その平坦度がほぼ０に近い高精度な基準平面４
を形成している。この縦型定盤３の若干手前におけるベ
ース板２上の両側には、それぞれボールネジ５を垂直方
向に配置したケース６が配置されている。
【００２０】この一対のボールネジ５の下端部における
ベース板２の下面内には、それぞれタイミングプーリ７
が取り付けられており、各タイミングプーリ７を挟んだ
中央部に配置された駆動プーリ８との間には、それぞれ
タイミングベルト９が張架されている。したがって、駆
動プーリ８の回転駆動により各タイミングベルト９を介
してそれぞれのボールネジ５が同方向に同一量回転され
るように構成されている。また、前記した一対のボール
ネジ５に、各端部の一部が噛み合うように長尺状のケー
ス１０が水平状態に配置されており、一対のボールネジ
５と、この長尺状のケース１０とにより、Ｚ軸（上下
軸）駆動機構を構成している。すなわち、前記各ボール
ネジ５の回転により、長尺状のケース１０が水平状態を
保ったまま、上下方向に移動できるように構成されてい
る。
ベース板２の下面内には、それぞれタイミングプーリ７
が取り付けられており、各タイミングプーリ７を挟んだ
中央部に配置された駆動プーリ８との間には、それぞれ
タイミングベルト９が張架されている。したがって、駆
動プーリ８の回転駆動により各タイミングベルト９を介
してそれぞれのボールネジ５が同方向に同一量回転され
るように構成されている。また、前記した一対のボール
ネジ５に、各端部の一部が噛み合うように長尺状のケー
ス１０が水平状態に配置されており、一対のボールネジ
５と、この長尺状のケース１０とにより、Ｚ軸（上下
軸）駆動機構を構成している。すなわち、前記各ボール
ネジ５の回転により、長尺状のケース１０が水平状態を
保ったまま、上下方向に移動できるように構成されてい
る。
【００２１】前記長尺状のケース１０内には、ボールネ
ジ１１が水平方向に配置されており、このボールネジ１
１は、ケース１０の向かって右端内に配置された駆動モ
ータ１２によって回転駆動されるように構成されてい
る。前記ケース１０内に配置されたボールネジ１１に、
その一部が噛み合うように移動ブロックを構成する測定
ヘッド１３が配置されており、この測定ヘッド１３は、
ボールネジ１１の回転に伴い、長尺状ケース１０の前端
面をスライドして水平方向に移動できるように構成され
ている。したがって、このボールネジ１１と測定ヘッド
１２とにより、Ｘ軸（水平軸）駆動機構を構成してい
る。なお、前記測定ヘッド１３には一対の非接触型距離
測定センサが配置されているが、この構成については図
３に示されており、その説明は後述する。
ジ１１が水平方向に配置されており、このボールネジ１
１は、ケース１０の向かって右端内に配置された駆動モ
ータ１２によって回転駆動されるように構成されてい
る。前記ケース１０内に配置されたボールネジ１１に、
その一部が噛み合うように移動ブロックを構成する測定
ヘッド１３が配置されており、この測定ヘッド１３は、
ボールネジ１１の回転に伴い、長尺状ケース１０の前端
面をスライドして水平方向に移動できるように構成され
ている。したがって、このボールネジ１１と測定ヘッド
１２とにより、Ｘ軸（水平軸）駆動機構を構成してい
る。なお、前記測定ヘッド１３には一対の非接触型距離
測定センサが配置されているが、この構成については図
３に示されており、その説明は後述する。
【００２２】前記ベース板２上におけるさらに手前に
は、縦横の長さが６５０ｍｍ×７５０ｍｍで、厚さが１
０ｍｍ程度の大型液晶用石英ガラス製フォトマスクであ
る被測定基板Ｐを保持する保持機構２１が配置されてい
る。この保持機構２１はベース板２上に水平状態に配置
され、且つ軸方向にほぼ９０度の範囲で回動可能になさ
れた長尺状のケース２２と、このケース２２の長手方向
に離間して配置された一対の下部ホルダ２３と、ケース
２２の長手方向のほぼ中央部から延出され、その先端部
に配置された上部ホルダ２４とを具備している。
は、縦横の長さが６５０ｍｍ×７５０ｍｍで、厚さが１
０ｍｍ程度の大型液晶用石英ガラス製フォトマスクであ
る被測定基板Ｐを保持する保持機構２１が配置されてい
る。この保持機構２１はベース板２上に水平状態に配置
され、且つ軸方向にほぼ９０度の範囲で回動可能になさ
れた長尺状のケース２２と、このケース２２の長手方向
に離間して配置された一対の下部ホルダ２３と、ケース
２２の長手方向のほぼ中央部から延出され、その先端部
に配置された上部ホルダ２４とを具備している。
【００２３】前記下部ホルダ２３は、それぞれ水平方向
に溝部が形成され、端面方向から視た場合にコ字状に形
成されていて、被測定基板Ｐの板面を垂直状態とした場
合に、その下端縁の二点を、この溝部において支持でき
るように構成されている。そして各下部ホルダ２３は、
ケース２２内に配置された各ラック２５の端部に取り付
けられており、それぞれのラック２５に共通に噛み合う
ピニオン２６の回転駆動によって、各下部ホルダ２３が
ケース２２の長手方向に沿って互いに移動できるように
構成されている。さらに、前記ピニオン２６は、ケース
２２の端部に配置された操作ハンドル２７の回転操作に
よって回転駆動されるように構成されている。
に溝部が形成され、端面方向から視た場合にコ字状に形
成されていて、被測定基板Ｐの板面を垂直状態とした場
合に、その下端縁の二点を、この溝部において支持でき
るように構成されている。そして各下部ホルダ２３は、
ケース２２内に配置された各ラック２５の端部に取り付
けられており、それぞれのラック２５に共通に噛み合う
ピニオン２６の回転駆動によって、各下部ホルダ２３が
ケース２２の長手方向に沿って互いに移動できるように
構成されている。さらに、前記ピニオン２６は、ケース
２２の端部に配置された操作ハンドル２７の回転操作に
よって回転駆動されるように構成されている。
【００２４】この構成により、前記操作ハンドル２７を
回転操作することで、ピニオン２６が回転駆動され、こ
れに伴い、前記各下部ホルダ２３は互いにピニオン２６
が配置された中央部方向、または互いに外側方向に移動
されるように駆動される。この操作によって被測定基板
Ｐの下端縁を保持する各下部ホルダ２３の位置を被測定
基板Ｐの寸法に応じて適切な間隔に設定することができ
る。また、前記上部ホルダ２４は図２に示すように、ケ
ース２２の長手方向の中央部に結合された短冊状のガイ
ド板２４ａに対してスライドできるように結合されたス
ライド板２４ｂの先端部に取り付けられている。
回転操作することで、ピニオン２６が回転駆動され、こ
れに伴い、前記各下部ホルダ２３は互いにピニオン２６
が配置された中央部方向、または互いに外側方向に移動
されるように駆動される。この操作によって被測定基板
Ｐの下端縁を保持する各下部ホルダ２３の位置を被測定
基板Ｐの寸法に応じて適切な間隔に設定することができ
る。また、前記上部ホルダ２４は図２に示すように、ケ
ース２２の長手方向の中央部に結合された短冊状のガイ
ド板２４ａに対してスライドできるように結合されたス
ライド板２４ｂの先端部に取り付けられている。
【００２５】前記スライド板２４ｂはスライドノブ２４
ｃを緩めることにより、ガイド板２４ａに対してスライ
ドできるようになされ、またその状態でスライドノブ２
４ｃを締め付けることにより上部ホルダ２４の位置が固
定できるように構成されている。この構成によって、被
測定基板Ｐの上端縁を一点支持する上部ホルダ２４の位
置を、被測定基板Ｐの寸法に応じて設定することができ
る。前記上部ホルダ２４は、スライド板２４ｂの先端部
に取り付けられたベース部材２４ｄと、このベース部材
２４ｄに対して弱いバネ力（例えば０．０５Ｋｇ・ｆ）
によって被測定基板Ｐに当接して保持する回動可能な当
接部材２４ｅにより構成されている。
ｃを緩めることにより、ガイド板２４ａに対してスライ
ドできるようになされ、またその状態でスライドノブ２
４ｃを締め付けることにより上部ホルダ２４の位置が固
定できるように構成されている。この構成によって、被
測定基板Ｐの上端縁を一点支持する上部ホルダ２４の位
置を、被測定基板Ｐの寸法に応じて設定することができ
る。前記上部ホルダ２４は、スライド板２４ｂの先端部
に取り付けられたベース部材２４ｄと、このベース部材
２４ｄに対して弱いバネ力（例えば０．０５Ｋｇ・ｆ）
によって被測定基板Ｐに当接して保持する回動可能な当
接部材２４ｅにより構成されている。
【００２６】なお、図１および図２においては、保持機
構２１を手前側に倒した状態で示しており、この状態で
被測定基板Ｐを保持機構２１によって保持し、被測定基
板Ｐの平坦度を測定するにあたっては、図２に仮想線で
示すように保持機構２１を直立させて、被測定基板Ｐの
板面がほぼ垂直状態となるように設定する。前記した被
測定基板Ｐを直立状態に移動させる保持機構は、特に被
測定基板がより高精度な平坦性が要求される大型液晶用
石英ガラス製フォトマスクである場合には、必ずしも必
要とされる機構ではなく、測定時において、当該フォト
マスクの外縁部をこの厚さ方向に０．１Ｋｇ・ｆ以下の
力で三点支持する機構を有することが重要である。
構２１を手前側に倒した状態で示しており、この状態で
被測定基板Ｐを保持機構２１によって保持し、被測定基
板Ｐの平坦度を測定するにあたっては、図２に仮想線で
示すように保持機構２１を直立させて、被測定基板Ｐの
板面がほぼ垂直状態となるように設定する。前記した被
測定基板Ｐを直立状態に移動させる保持機構は、特に被
測定基板がより高精度な平坦性が要求される大型液晶用
石英ガラス製フォトマスクである場合には、必ずしも必
要とされる機構ではなく、測定時において、当該フォト
マスクの外縁部をこの厚さ方向に０．１Ｋｇ・ｆ以下の
力で三点支持する機構を有することが重要である。
【００２７】さらに、図１において符号３１は測定装置
本体１の内底部に配置された制御ボックスを示し、この
制御ボックス３１からの指令信号によって、前記したＺ
軸（上下軸）駆動機構およびＸ軸（水平軸）駆動機構
を、所定のシーケンスにしたがって駆動させるように制
御する。また、測定装置本体１に隣接してケーブルによ
って接続された３３は、コンピュータであり、前記制御
ボックス３１に指令を与えて前記Ｚ軸およびＸ軸機構を
駆動制御されると共に、後述する距離測定センサから得
られたデータに基づいて、被測定基板Ｐの平坦度を演算
し、ディスプレイ３４およびまたはプリンタ３５より、
その結果等を出力するように構成されている。
本体１の内底部に配置された制御ボックスを示し、この
制御ボックス３１からの指令信号によって、前記したＺ
軸（上下軸）駆動機構およびＸ軸（水平軸）駆動機構
を、所定のシーケンスにしたがって駆動させるように制
御する。また、測定装置本体１に隣接してケーブルによ
って接続された３３は、コンピュータであり、前記制御
ボックス３１に指令を与えて前記Ｚ軸およびＸ軸機構を
駆動制御されると共に、後述する距離測定センサから得
られたデータに基づいて、被測定基板Ｐの平坦度を演算
し、ディスプレイ３４およびまたはプリンタ３５より、
その結果等を出力するように構成されている。
【００２８】次に図３は、測定ヘッドに配置された一対
の非接触型距離測定センサによって、板面がほぼ垂直状
態に設定された被測定基板Ｐの平坦度を測定する第１の
形態の主要部を示している。第１の距離測定センサ３６
はエアースケールであり、これは測定ヘッド１３におい
て縦型定盤３に対向し、縦型定盤３の基準平面４との距
離Ｌ１を測定するようになされている。また、第２の距
離測定センサ３７もエアースケールであり、測定ヘッド
１３において被測定基板Ｐに対向し、被測定基板Ｐの表
面との距離Ｌ２を測定するようになされている。
の非接触型距離測定センサによって、板面がほぼ垂直状
態に設定された被測定基板Ｐの平坦度を測定する第１の
形態の主要部を示している。第１の距離測定センサ３６
はエアースケールであり、これは測定ヘッド１３におい
て縦型定盤３に対向し、縦型定盤３の基準平面４との距
離Ｌ１を測定するようになされている。また、第２の距
離測定センサ３７もエアースケールであり、測定ヘッド
１３において被測定基板Ｐに対向し、被測定基板Ｐの表
面との距離Ｌ２を測定するようになされている。
【００２９】前記第１および第２の各センサ３６，３７
は、共に測定ヘッド１３に搭載されており、したがって
各センサ間の距離Ｌ０は一定である。よって図３に示す
状態においては、縦型定盤３の基準平面４と、被測定基
板Ｐの測定ポイントとの距離Ｌは、Ｌ＝Ｌ０＋Ｌ１＋Ｌ
２の計算により求めることができる。第１および第２の
センサ３６，３７を搭載した測定ヘッド１３は、前記し
たとおりシーケンス制御によりＸ−Ｚ方向に順次駆動さ
れるので、予め定められた被測定基板Ｐの各ポイントに
おける縦型定盤３の基準平面４との各距離Ｌは、前記計
算式に基づいて得ることができる。
は、共に測定ヘッド１３に搭載されており、したがって
各センサ間の距離Ｌ０は一定である。よって図３に示す
状態においては、縦型定盤３の基準平面４と、被測定基
板Ｐの測定ポイントとの距離Ｌは、Ｌ＝Ｌ０＋Ｌ１＋Ｌ
２の計算により求めることができる。第１および第２の
センサ３６，３７を搭載した測定ヘッド１３は、前記し
たとおりシーケンス制御によりＸ−Ｚ方向に順次駆動さ
れるので、予め定められた被測定基板Ｐの各ポイントに
おける縦型定盤３の基準平面４との各距離Ｌは、前記計
算式に基づいて得ることができる。
【００３０】次に図４は、被測定基板Ｐの平坦度を求め
る基本原理を示したものである。すなわち、前記したよ
うに被測定基板Ｐの各部における縦型定盤３の基準平面
４との距離Ｌのデータはコンピュータ３３において蓄積
される。この場合、被測定基板Ｐは保持機構２１によっ
てほぼ垂直状態に保持されるものの、その板面は縦型定
盤３の基準平面４とは必ずしも平行状態にはならない場
合が多い。前記コンピュータ３３は、このような状態に
おいて測定された各ポイントの距離Ｌを用いて、被測定
基板Ｐの平坦度ＦＬを求める演算処理を実行する。被測
定基板Ｐの平坦度を求める演算処理としてはいくつかの
手法があるが、簡易的な手法として次のようなものがあ
る。
る基本原理を示したものである。すなわち、前記したよ
うに被測定基板Ｐの各部における縦型定盤３の基準平面
４との距離Ｌのデータはコンピュータ３３において蓄積
される。この場合、被測定基板Ｐは保持機構２１によっ
てほぼ垂直状態に保持されるものの、その板面は縦型定
盤３の基準平面４とは必ずしも平行状態にはならない場
合が多い。前記コンピュータ３３は、このような状態に
おいて測定された各ポイントの距離Ｌを用いて、被測定
基板Ｐの平坦度ＦＬを求める演算処理を実行する。被測
定基板Ｐの平坦度を求める演算処理としてはいくつかの
手法があるが、簡易的な手法として次のようなものがあ
る。
【００３１】すなわち、各ポイントの距離Ｌのうち、被
測定基板Ｐの対角２点測定値を基準として、この時の最
大値と最小値の差を平坦度とするものである。より具体
的には、 (1) 第１の対角２点における前記距離Ｌが基準平面上に
なるように、各ポイントにおける各測定データＬを補正
する。 (2) もう一方の第２の対角２点における前記距離Ｌが基
準平面に対して同じ高さになるように、前記(1) で補正
した各測定データＬを再補正する。 (3) 以上のようにして補正された各測定データＬの最大
値と最小値の差を平坦度ＦＬとする。 このような演算処理によって求めた平坦度ＦＬは、例え
ば各被測定基板Ｐの測定直後に、前記ディスプレイ３４
およびまたはプリンタ３５より出力される。
測定基板Ｐの対角２点測定値を基準として、この時の最
大値と最小値の差を平坦度とするものである。より具体
的には、 (1) 第１の対角２点における前記距離Ｌが基準平面上に
なるように、各ポイントにおける各測定データＬを補正
する。 (2) もう一方の第２の対角２点における前記距離Ｌが基
準平面に対して同じ高さになるように、前記(1) で補正
した各測定データＬを再補正する。 (3) 以上のようにして補正された各測定データＬの最大
値と最小値の差を平坦度ＦＬとする。 このような演算処理によって求めた平坦度ＦＬは、例え
ば各被測定基板Ｐの測定直後に、前記ディスプレイ３４
およびまたはプリンタ３５より出力される。
【００３２】図５は、測定ヘッドに配置された一対の非
接触型距離測定センサによって、被測定基板Ｐの平坦度
を測定する他の形態の主要部を示している。この基本構
成はすでに説明した図３と同様であり、それぞれ同一符
号は相当部分を示している。図５に示す例においては、
第１の距離測定センサ３８としてエアースケールを用
い、これは測定ヘッド１３において縦型定盤３に対向
し、縦型定盤３の基準平面４との距離Ｌ１を測定するよ
うになされている。一方、第２の距離測定センサ３９は
レーザセンサであり、これは測定ヘッド１３において被
測定基板Ｐに対向し、被測定基板Ｐの表面との距離Ｌ２
を測定するようになされている。この例においても、各
センサ間の距離Ｌ０は一定である。よって、同様に縦型
定盤３の基準平面４と、被測定基板Ｐの測定ポイントと
の距離Ｌは、Ｌ＝Ｌ０＋Ｌ１＋Ｌ２の計算により求める
ことができ、前述した同様の手法によって被測定基板Ｐ
の平坦度を求めることができる。
接触型距離測定センサによって、被測定基板Ｐの平坦度
を測定する他の形態の主要部を示している。この基本構
成はすでに説明した図３と同様であり、それぞれ同一符
号は相当部分を示している。図５に示す例においては、
第１の距離測定センサ３８としてエアースケールを用
い、これは測定ヘッド１３において縦型定盤３に対向
し、縦型定盤３の基準平面４との距離Ｌ１を測定するよ
うになされている。一方、第２の距離測定センサ３９は
レーザセンサであり、これは測定ヘッド１３において被
測定基板Ｐに対向し、被測定基板Ｐの表面との距離Ｌ２
を測定するようになされている。この例においても、各
センサ間の距離Ｌ０は一定である。よって、同様に縦型
定盤３の基準平面４と、被測定基板Ｐの測定ポイントと
の距離Ｌは、Ｌ＝Ｌ０＋Ｌ１＋Ｌ２の計算により求める
ことができ、前述した同様の手法によって被測定基板Ｐ
の平坦度を求めることができる。
【００３３】この例においては、コストメリットを生か
すために、前記したように縦型定盤３にグラナイトを用
いた場合に適している。すなわち、第１の距離測定セン
サ３８としてエアースケールを用いることにより、その
基準平面４が白色および黒色によるまだら状態となされ
たグラナイトの場合であっても、レーザセンサのように
測定感度が不均一となるような問題を避けることができ
る。一方、第２の距離測定センサ３９としてレーザセン
サを用いたことにより、被測定基板Ｐに対して測定圧力
を加えることなく距離の測定を可能とするので、特に大
型液晶用石英ガラス製フォトマスクを被測定基板とした
場合においても、フォトマスクにたわみ等を与えること
がなく、精度の高い距離測定を行なうことが可能とな
る。このような第１の距離測定センサ３８および第２の
距離測定センサ３９の組み合わせによって、それぞれの
特質を生かした距離測定を可能とし、結果として被測定
基板Ｐの平坦度を高精度で求めることができる。
すために、前記したように縦型定盤３にグラナイトを用
いた場合に適している。すなわち、第１の距離測定セン
サ３８としてエアースケールを用いることにより、その
基準平面４が白色および黒色によるまだら状態となされ
たグラナイトの場合であっても、レーザセンサのように
測定感度が不均一となるような問題を避けることができ
る。一方、第２の距離測定センサ３９としてレーザセン
サを用いたことにより、被測定基板Ｐに対して測定圧力
を加えることなく距離の測定を可能とするので、特に大
型液晶用石英ガラス製フォトマスクを被測定基板とした
場合においても、フォトマスクにたわみ等を与えること
がなく、精度の高い距離測定を行なうことが可能とな
る。このような第１の距離測定センサ３８および第２の
距離測定センサ３９の組み合わせによって、それぞれの
特質を生かした距離測定を可能とし、結果として被測定
基板Ｐの平坦度を高精度で求めることができる。
【００３４】
【００３５】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
かかる平坦度測定装置は、縦型定盤の基準平面と、板面
が垂直方向となるように配置した石英ガラス製基板との
間に、垂直面内において移動可能になされた各非接触型
距離測定センサを具備したので、縦型定盤の面を基準と
して石英ガラス製基板の板面の各部における平坦性を等
高線状に把握することが可能となる。したがって、測定
センサを搭載するヘッド駆動系などの機構要素が測定精
度に影響を与えることはなく、大型液晶用石英ガラス製
フォトマスク等に代表される石英ガラス製基板表面の平
坦度を高精度で測定することが可能となる。また、本発
明にかかる平坦度測定装置によると、縦型定盤の基準平
面との距離を測定する非接触型距離測定センサとしてエ
アースケールを用い、前記石英ガラス製基板の板面との
距離を測定する非接触型距離測定センサとして、レーザ
センサを用いるように構成したので、縦型定盤として石
定盤と呼ばれる例えばグラナイトなどを用いることで、
コスト的なメリットを生かすことができる。また、本発
明によると非測定基板としての石英ガラス製基板の板面
との距離を測定する非接触型距離測定センサとして、レ
ーザセンサを用いるように構成したので、石英ガラス製
基板とセンサとの間で、前記したエアースケールなどの
ような空気圧の影響を受けることはなく、結果として高
精度な測定を行なうことができる。 また、本発明にかか
る平坦度測定装置によると、石英ガラス製基板を保持す
る保持機構が、石英ガラス製基板の厚さ方向に０．１Ｋ
ｇ・ｆ以下の微小な力で支持するように構成したので、
さらに石英ガラス製基板のたわみによる測定誤差を少な
くすることに寄与できる。
かかる平坦度測定装置は、縦型定盤の基準平面と、板面
が垂直方向となるように配置した石英ガラス製基板との
間に、垂直面内において移動可能になされた各非接触型
距離測定センサを具備したので、縦型定盤の面を基準と
して石英ガラス製基板の板面の各部における平坦性を等
高線状に把握することが可能となる。したがって、測定
センサを搭載するヘッド駆動系などの機構要素が測定精
度に影響を与えることはなく、大型液晶用石英ガラス製
フォトマスク等に代表される石英ガラス製基板表面の平
坦度を高精度で測定することが可能となる。また、本発
明にかかる平坦度測定装置によると、縦型定盤の基準平
面との距離を測定する非接触型距離測定センサとしてエ
アースケールを用い、前記石英ガラス製基板の板面との
距離を測定する非接触型距離測定センサとして、レーザ
センサを用いるように構成したので、縦型定盤として石
定盤と呼ばれる例えばグラナイトなどを用いることで、
コスト的なメリットを生かすことができる。また、本発
明によると非測定基板としての石英ガラス製基板の板面
との距離を測定する非接触型距離測定センサとして、レ
ーザセンサを用いるように構成したので、石英ガラス製
基板とセンサとの間で、前記したエアースケールなどの
ような空気圧の影響を受けることはなく、結果として高
精度な測定を行なうことができる。 また、本発明にかか
る平坦度測定装置によると、石英ガラス製基板を保持す
る保持機構が、石英ガラス製基板の厚さ方向に０．１Ｋ
ｇ・ｆ以下の微小な力で支持するように構成したので、
さらに石英ガラス製基板のたわみによる測定誤差を少な
くすることに寄与できる。
【図１】本発明にかかる平坦度測定装置の全体構成を示
した斜視図である。
した斜視図である。
【図２】図１に示す装置に用いられる被測定基板の保持
機構を示した構成図である。
機構を示した構成図である。
【図３】被測定基板の平坦度を測定する第１の形態を示
した構成図である。
した構成図である。
【図４】図３に示した構成により被測定基板の平坦度を
求める状況を示した模式図である。
求める状況を示した模式図である。
【図５】被測定基板の平坦度を測定する第２の形態を示
した構成図である。
した構成図である。
【図６】従来の平坦度測定装置の一例を示した外観図で
ある。
ある。
１ 測定装置本体
２ ベース板
３ 縦型定盤
４ 基準平面
５ ボールネジ
１１ ボールネジ
１３ 測定ヘッド
２１ 保持機構
２３ 下部ホルダ
２４ 上部ホルダ
２４ｃ スライドノブ
２４ｄ ベース部材
２４ｅ 当接部材
２７ 操作ハンドル
３１ 制御ボックス
３３ コンピュータ
３４ ディスプレイ
３５ プリンタ
３６ 距離測定センサ（エアーセンサ）
３７ 距離測定センサ（エアーセンサ）
３８ 距離測定センサ（エアーセンサ）
３９ 距離測定センサ（レーザセンサ）
Ｐ 被測定基板
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭64−43711（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−218209（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−79828（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01B 11/00 - 11/30
G01B 21/00 - 21/30
Claims (2)
- 【請求項１】 表面が平滑状態に仕上げられた基準平面
を有し、この基準平面の面方向がほぼ垂直状態となるよ
うに配置された縦型定盤と、石英ガラス製基板 の板面がほぼ垂直状態となるように当
該石英ガラス製基板を保持する保持機構と、 前記縦型定盤の基準平面と、前記保持機構によって保持
された石英ガラス製基板の間に配置され、ほぼ垂直面内
において移動可能になされると共に、前記縦型定盤の基
準平面との距離および前記石英ガラス製基板の板面との
距離をそれぞれ測定する一つの移動ブロック上に搭載さ
れた各非接触型距離測定センサと、 前記各非接触型距離測定センサによる測定結果に基づい
て、石英ガラス製基板の平坦度を演算する演算手段とが
具備され、 前記縦型定盤の基準平面との距離を測定する非接触型距
離測定センサとしてエアースケールを用い、前記石英ガ
ラス製基板の板面との距離を測定する非接触型距離測定
センサとして、レーザセンサを用いたことを特徴とする
石英ガラス製 基板表面の平坦度測定装置。 - 【請求項２】 表面が平滑状態に仕上げられた基準平面
を有し、この基準平面の面方向がほぼ垂直状態となるよ
うに配置された縦型定盤と、 石英ガラス製基板の板面がほぼ垂直状態となるように当
該石英ガラス製基板を保持する保持機構と、 前記縦型定盤の基準平面と、前記保持機構によって保持
された石英ガラス製基板の間に配置され、ほぼ垂直面内
において移動可能になされると共に、前記縦型定盤の基
準平面との距離および前記石英ガラス製基板の板面との
距離をそれぞれ測定する一つの移動ブロック上に搭載さ
れた各非接触型距離測定センサと、 前記各非接触型距離測定センサによる測定結果に基づい
て、石英ガラス製基板の平坦度を演算する演算手段とが
具備され、 前記保持機構には、石英ガラス製基板の板面がほぼ垂直
状態となるように保持した状態において、前記石英ガラ
ス製基板の下端縁を二点で支持する下部ホルダと、前記
石英ガラス製基板の上端縁を一点で支持する上部ホルダ
が配置され、且つ前記保持機構は、石英ガラス製基板の
板面をほぼ水平状態とほぼ垂直状態との 間で回動可能と
なるように構成されると共に、前記ホルダによる石英ガ
ラス製基板の厚さ方向への支持力が０．１Ｋｇ・ｆ以下
となるように構成されていることを特徴とする石英ガラ
ス製 基板表面の平坦度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23801698A JP3468352B2 (ja) | 1998-08-10 | 1998-08-10 | 石英ガラス製基板表面の平坦度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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