JP5252777B2

JP5252777B2 - 垂直２次元面の走査機構および走査方法

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Publication number: JP5252777B2
Application number: JP2005370287A
Authority: JP
Inventors: 重隆秋山; 貴信秋山; 辰一田中
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2005-12-22
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2025-12-22
Also published as: JP2007171026A

Description

本発明は、垂直２次元面の走査機構および走査方法に係り、詳しくは垂直状態に配置される２つの被検面に沿って走査する垂直２次元面の走査機構および走査方法に関する。

例えば液晶表示装置のアクティブマトリクス基板に使用されるマザーガラス基板、あるいは石英ガラス基板から成るフォトマスクは、益々大型化し重量化している。ここで、上記フォトマスクは、アクティブマトリクス基板の薄膜トランジスタ等の回路形成に必須なフォトリソグラフィにおけるパターン転写で使用される。これ等のガラス基板は、現在では、幅２０００ｍｍ（Ｗ）×高さ１５００ｍｍ（Ｈ）の寸法を超え、その基板の板厚は〜２０ｍｍ（Ｄ）程度になってきている。

上記大型重量化したガラス基板を製造し製品として出荷する場合には、ガラス基板表面の形状の規格範囲内のものを検査選別することが必須になる。また、上記基板の製造管理においても、基板表面の形状の計測が必要になる。そこで、必要な作業として、上記基板の表面あるいは裏面の２次元面に沿った例えば非接触レーザ変位計の走査による表面形状測定が行わる（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−０５５６４１号公報

近年、上述したような液晶表示装置における高精細化あるいはそのドライバー用ＩＣの混載に伴い、上記転写パターンの微細化あるいは高精度化が必須になってきている。そして、それに伴い上記ガラス基板の表面および裏面の両面の凹凸形状、平坦度、その板厚の面内分布等（以下、基板の両面性状と呼称する）の計測とその厳重な品質管理が強く要求されるようになってきた。このような基板の両面性状の測定および管理の要求は、ガラス基板の他にも半導体装置の製造に使用される半導体基板等においても同様になっている。

しかしながら、上記大型重量化した基板を固定状態にし、被検体である基板の２つの被検面に沿って高い真直度あるいは高い繰り返し精度の走査ができ、基板の両面性状を簡便にしかも高精度に計測することを可能にする垂直２次元面の走査機構は未だ開発されていない。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、その構造が簡素であり、走査の繰り返し精度が高く、しかも高い真直度が可能になる垂直２次元面の走査機構および走査方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明にかかる垂直２次面の走査機構は、Ｖ−Ｖころがり案内あるいはＶ−Ｖすべり案内によりその水平軸スライダが水平軸方向に移動可能なＸ軸移動機構と、気体静圧案内により垂直軸方向に移動可能であって、前記Ｘ軸移動機構の前記水平軸スライダを介して互いに固定して搭載された第１のＹ軸移動機構と第２のＹ軸移動機構と、を有し、前記第１のＹ軸移動機構および前記第２のＹ軸移動機構はＹ軸方向に同期して移動するよう構成されており、前記第１のＹ軸移動機構および第２のＹ軸移動機構は、それぞれアルミニウム製の案内軸とスライダを備え、前記案内軸とスライダの静圧気体軸受において前記スライダの内径面に田ノ字状の溝を有する表面絞りが設けられており、かつ前記スライダの内径面がアルマイト処理されており、前記Ｘ軸移動機構と前記第１のＹ軸移動機構により第１の垂直２次元面の走査がなされ、前記Ｘ軸移動機構と前記第２のＹ軸移動機構により第２の垂直２次元面の走査がなされるという構成になっている。

上記構成にすることで、垂直２次元面の走査機構における水平方向のＸ軸移動機構とその垂直方向の２つのＹ軸移動機構とが、高い真直度と位置決め精度とを有し、しかもそれ等が一体構造になる。このことから、本発明の垂直２次元面の走査機構は、２つの垂直２次面を極めて迅速にしかも高精度で正確な走査をすることが可能になる。更に、その走査の繰り返しにおける再現性の精度は非常に高いものとなる。

上記発明において、前記Ｘ軸移動機構、そして前記第１のＹ軸移動機構および第２のＹ軸移動機構は、モータによるボールネジの回転により駆動する構成になっている。

上記構成にすることで、本発明の垂直２次元面の走査機構は、垂直状態に固定して配置される大型重量化した基板の両面性状測定に極めて好適なものになる。それは、上述したように高精度で正確な走査が可能である上に、基板の大型重量化に伴って上記Ｙ軸移動機構が大型重量化しても、これ等のＹ軸移動機構はＹ軸駆動機構のボールネジとの螺合を介して垂直移動することから、Ｙ軸移動機構の重力による落下が完全に防止され、その安全性が極めて高いものとなるからである。

そして、本発明にかかる垂直２次面の走査方法は、被検体の第１の被検面および第２の被検面を垂直状態に固定し、Ｖ−Ｖころがり案内あるいはＶ−Ｖすべり案内によりその水平軸スライダが水平軸方向に移動可能なＸ軸移動機構を、前記被検体の下部に配置し、気体静圧案内により垂直軸方向に移動可能であって前記Ｘ軸移動機構の前記水平軸スライダを介して互いに固定して搭載された第１のＹ軸移動機構と第２のＹ軸移動機構を、前記被検体を挟んで配置し、前記第１のＹ軸移動機構および第２のＹ軸移動機構は、それぞれアルミニウム製の案内軸とスライダを備え、前記案内軸とスライダの静圧気体軸受において前記スライダの内径面に田ノ字状の溝を有する表面絞りが設けられており、かつ前記スライダの内径面がアルマイト処理されており、前記Ｘ軸移動機構と前記第１のＹ軸移動機構により前記第１の被検面に沿う走査と同期して、前記Ｘ軸移動機構と前記第２のＹ軸移動機構により前記第２の被検面に沿う走査を行うという構成になっている。

上記発明において、前記第１のＹ軸移動機構および前記第２のＹ軸移動機構をＹ軸方向に同期して走査する構成になっている。

本発明により、その構造が簡素であり、走査の繰り返し精度が高く、しかも高い真直度が可能になる垂直２次元面の走査機構および走査方法が提供される。そして、例えば大型重量化して垂直状態に固定して配置される基板の両面性状が簡便にしかも高精度に計測される。

本発明の好適な実施形態について図１ないし図６を参照して説明する。図１は、垂直２次元面の走査機構を示す斜視図である。図２は、走査機構における案内軸とスライダの結合部を示す横断面図である。図３は、上記案内軸とスライダの結合部の静圧気体軸受を示す縦断面図である。図４は、上記スライダとそれを移動させる駆動機構との連結部の横断面図である。図５は、上記走査機構の別の一例を示す案内軸部分の斜視図である。そして、図６は、２つの被検面の沿い走査する走査ヘッドの一例を示す断面図である。

垂直２次元面の走査機構１０は、その主要構成として、例えば金属製のベース１１、該ベース１１上面に配設された一対のＶ溝１２、該Ｖ溝１２を水平案内軸とし水平方向に直線運動する水平軸スライダ１３、該水平軸スライダ１３に固定して形設された第１の垂直案内軸１４および第１の垂直軸スライダ１５と第２の垂直案内軸１６および第２の垂直軸スライダ１７を有する。図１では、ベース１１はその水平の方向が途中まで示されているが、この水平方向は所要の長さに延在して設けられる。

上記水平軸スライダ１３は、例えば金属製のテーブルから成り、水平ボールネジ受け部材１８に結合される。そして、この水平ボールネジ受け部材１８が水平ボールネジ１９に螺合して取り付けられている。水平ボールネジ１９は、ベース１１の内部に固定されたモータ（不図示）により回転駆動する。この回転駆動により水平ボールネジ受け部材１８がベース１１内の空洞部２０を水平軸方向（Ｘ軸方向）に駆動し、それに伴い水平軸スライダ１３が水平方向に直線運動するようになっている。

ここで、上記Ｖ溝１２、水平軸スライダ１３等から成るＶ−Ｖころがり（すべり）案内がＸ軸移動機構を構成する。そして、上記水平ボールネジ受け部材１８、水平ボールネジ１９およびモータ等がＸ軸駆動機構を構成する。

互いに結合する上記Ｘ軸移動機構の水平軸スライダ１３と、上記Ｘ軸駆動機構の水平ボールネジ受け部材１８との間には、例えば平行バネのような吸震部材（不図示）が設けられ、水平ボールネジ１９の回転駆動により水平ボールネジ受け部材１８に生じる微小震動が吸震される。この吸震により、Ｘ軸駆動機構からＸ軸移動機構への微小震動の伝達は制止される。また、上記Ｖ−Ｖころがり（すべり）案内では、微小うねりが極めて小さくなりしかも高い真直度が得られるようになる。これ等のことから、Ｘ軸移動機構の水平軸スライダ１３における水平方向の直線運動は極めて平滑したものとなり、その速度むらが大きく低減する。

このように、上記水平軸スライダ１３の水平方向の移動における真直度は極めて高くなり、ベース１１上面におけるＸ平軸方向２０００ｍｍのストロークに対してその真直度は０．５μｍ以下となる。そして、その位置決め精度は極めて高くなり例えば０．１μｍ以下になる。

また、上記第１の垂直案内軸１４および第１の垂直軸スライダ１５は、例えばアルミニウム材から成り、これらは互いに静圧気体軸受を介して結合している。そして、第１の垂直軸スライダ１５は、第１の垂直ボールネジ受け部材２１と連結部で結合している。更に、この第１の垂直ボールネジ受け部材２１が第１の垂直ボールネジ２２に螺合している。そして、第１の垂直ボールネジ２２は、上記水平軸スライダ１３の内部に固定したモータ（不図示）により回転駆動する。この回転駆動により第１の垂直ボールネジ受け部材２１が垂直軸方向（Ｙ軸方向）に駆動し、それに伴い第１の垂直軸スライダ１５が垂直方向に直線運動するようになる。

同様にして、上記第２の垂直案内軸１６および第２の垂直軸スライダ１７はアルミニウム材から成り互いに静圧気体軸受を介して結合し、第２の垂直軸スライダ１７は第２の垂直ボールネジ受け部材２４と連結部で結合し、この第２の垂直ボールネジ受け部材２３が第２の垂直ボールネジ２４に螺合している。そして、第２の垂直ボールネジ２４が水平軸スライダ１３の内部で固定されたモータ（不図示）により回転駆動する。この回転駆動により第２の垂直ボールネジ受け部材２３はＹ軸方向に駆動し、それと共に第２の垂直軸スライダ１７が垂直方向に直線運動するようになる。

上述したように、第１の垂直案内軸１４および第１の垂直軸スライダ１５と、第２の垂直案内軸１６および第２の垂直軸スライダ１７は、水平軸スライダ１３上に垂直状態に配置されている。ここで、第１の垂直案内軸１４および第２の垂直案内軸１６の下端は水平軸スライダ１３に固定して取り付けられ、それらの上端が補強部材２５により支持されている。また、第１の垂直ボールネジ２２および第２の垂直ボールネジ２４は、水平軸スライダ１３に設けられた孔を貫通し、しかもそれらの上端が例えばアルミ製の補強部材２５で支持され、回転自在になっている。

ここで、上記第１の垂直案内軸１４および第１の垂直軸スライダ１５を備えた気体静圧案内が第１のＹ軸移動機構を構成する。そして、上記第１の垂直ボールネジ受け部材２１、第１の垂直ボールネジ２２およびモータ等が第１のＹ軸駆動機構を構成する。同様にして、上記第２の垂直案内軸１６および第２の垂直軸スライダ１７を備えた気体静圧案内が第２のＹ軸移動機構を構成し、上記第２の垂直ボールネジ受け部材２３、第２の垂直ボールネジ２４およびモータ等が第２のＹ軸駆動機構を構成する。

上記第１のＹ軸駆動機構および第２のＹ軸駆動機構において使用されるモータは、例えばステッピングモータ、ＤＣサーボモータあるいはＡＣサーボモータ等から成る。そして、上記モータは、第１のＹ軸駆動機構および第２のＹ軸駆動機構に共通に駆動する１つのモータにより構成されていてもよいし、それぞれ別々に駆動する２つのモータで構成されていてもよい。

次に、上記第１の垂直案内軸１４と第１の垂直軸スライダ１５の結合部、および、第２の垂直案内軸１６と第２の垂直軸スライダ１７の結合部について図２と図３を参照して説明する。これ等の結合部は全く同じ構造になっている。図２に示すように、第１の垂直案内軸１４と第１の垂直軸スライダ１５、あるいは第２の垂直案内軸１６と第２の垂直軸スライダ１７は、それぞれ軸受すきま２６に形成される静圧気体軸受を介して結合している。

ここで、図３に示すように、上記軸受すきま２６を構成している第１の垂直軸スライダ１５あるいは第２の垂直軸スライダ１７の内径面がアルマイト処理されアルミナ層が形成されている。そして、この領域には、いわゆる表面絞り層２７が形成されている。この表面絞り層２７は、図３に示すように圧縮気体の絞り溝２８による田ノ字パターンに形成されている。ここで、この絞り溝２８の幅は例えば５００μｍ程度にされ、その深さは５μｍ程度にされる。そして、第１の垂直軸スライダ１５あるいは第２の垂直軸スライダ１７に形成した給気孔２９から絞り溝２８を通して軸受すきま２６に圧縮気体（例えば圧縮空気）が供給され、静圧気体軸受が形成される。上記絞り溝２８の幅は、上記表面絞り型軸受の軸受剛性がそのピークから少し低下する領域になるように設定されている。

同様に、図４に示すように、上記第１の垂直軸スライダ１５と第１の垂直ボールネジ受け部材２１との連結部、第２の垂直軸スライダ１７と第２の垂直ボールネジ受け部材２３との連結部は、軸受すきま３０に形成される静圧気体軸受を介して結合する構造になっている。ここでも、図３に示したのと同様に、第１の垂直軸スライダ１５および第２の垂直軸スライダ１７の内径面に表面絞り層が形成され、給気孔を通して軸受すきま３０に圧縮気体が供給される。なお、これ等の連結部は、図示しないが、第１の垂直ボールネジ受け部材２１の第１の垂直軸スライダ１５からの脱離、および、第２の垂直ボールネジ受け部材２３の第２の垂直軸スライダ１７からの脱離が生じない組み込み構造になっている。

上述したような静圧気体軸受により、第１のＹ軸駆動機構から第１のＹ軸移動機構への微小震動の伝達は略完全に遮断される。同様に、上記第２のＹ軸駆動機構から第２のＹ軸移動機構への微小震動の伝達も遮断される。また、上記気体静圧案内における微小うねりは極めて小さくしかも高い真直度が得られる。これ等により、第１のＹ軸移動機構の第１の垂直軸スライダ１５および第２のＹ軸移動機構の第２の垂直軸スライダ１７における垂直方向の直線運動は極めて平滑になり、その速度むらが大幅に低減する。

このようにして、上記第１の垂直軸スライダ１５および第２の垂直軸スライダ１７の垂直方向の移動における真直度が極めて高くなる。例えば、ベース１１上面におけるＹ平軸方向２０００ｍｍのストロークに対してその真直度は０．１μｍ以下となる。そして、その位置決め精度は０．１μｍ以下の高精度なものとなる。

図１に示した垂直２次元面の走査機構１０では、第１の垂直案内軸１４と第２の垂直案内軸１６とが水平軸スライダ１３の一端部に平行に固定して取り付けられ、第１の垂直ボールネジ２２と第２の垂直ボールネジ２４とが水平軸スライダ１３の他端部に平行に配置されている。この水平軸スライダ１３における第１の垂直案内軸１４、第２の垂直案内軸１６、第１の垂直ボールネジ２２および第２の垂直ボールネジ２４の配設では、上記第１の垂直案内軸１４と第１の垂直ボールネジ２２の配置の入れ替え、第２の垂直案内軸１６と第２の垂直ボールネジ２４の配置の入れ替えがあってもよい。例えば、図５に示すように、第１の垂直案内軸１４と第２の垂直案内軸１６とが水平軸スライダ１３の対角線上位置になるように取り付けられてもよい。それと共に、第１の垂直ボールネジ２２と第２の垂直ボールネジ２４とが水平軸スライダ１３の対角線上位置になるように配置される。

次に、上述した垂直２次元面の走査機構１０の主要な操作および動作について説明する。この説明の中で垂直２次元面の走査方法が示される。

図６に示すように、第１の垂直軸スライダ１５は、その所定の箇所に固定して取り付けられた第１の走査ヘッド３１を備える。同様に、第２の垂直軸スライダ１７は、それに固定して取り付けられた第２の走査ヘッド３２を備える。ここで、上記第１の走査ヘッド３１と第２の走査ヘッド３２にそれぞれ第１の位置センサ３３および第２の位置センサ３４が取り付けられている。

図１において、Ｘ軸移動機構の水平軸スライダ１３は、第１のＹ軸移動機構の第１の垂直軸スライダ１５と第２のＹ軸移動機構の第２の垂直軸スライダ１７を搭載し、一対のＶ溝１２に沿ってＸ軸方向に一体に直線運動させる。また、それと同時に、第１の垂直軸スライダ１５および第２の垂直軸スライダ１７を、それぞれ第１の垂直軸案内１４および第２の垂直軸案内１６に沿ってＹ軸方向に直線運動させる。

ここで、上記第１の垂直軸スライダ１５および第２の垂直軸スライダ１７は同期した走査になると好適である。そこで、図６に示した第１の位置センサ３３と第２の位置センサ３４がレーザ光を通して同期した垂直運動となるように制御する。すなわち、例えば第１の位置センサ３３から出射するレーザ光を第２の位置センサ３３が常に受光するように第１のＹ軸駆動機構および第２のＹ軸駆動機構の作動が制御される。

上記Ｘ軸移動機構および２つのＹ軸移動機構における移動の制御は、コンピュータ（不図示）により入力したプログラムに基づき、上記Ｘ軸駆動機構、第１のＹ軸駆動機構および第２のＹ軸駆動機構によって行われる。そして、図１に示したＸ_１−Ｙ_１で張られる第１の垂直２次元面と、Ｘ_２−Ｙ_２で張られる第２の垂直２次元面の２つの垂直面の走査が同時に行われる。

上述したように、本実施形態における垂直２次元面の走査機構１０では、Ｘ軸移動機構の水平軸スライダ１３に第１のＹ軸移動機構と第２のＹ軸移動機構が簡素な一体構造に取り付けられている。そして、Ｖ−Ｖころがり（すべり）案内により、上記ベース１１上において一対のＶ溝１２に沿って２つのＹ軸移動機構がＸ軸方向に一体に移動できるようになっている。また、上記水平軸スライダ１３上において第１の垂直軸スライダ１５および第２の垂直軸スライダ１７が垂直軸方向に同期して一緒に移動する。このようにして、この垂直２次元面の走査機構１０は、２つの垂直２次元面を同時に走査することになる。

このために、上記第１の垂直軸スライダ１５に搭載した第１の走査ヘッド３１と第２の垂直軸スライダ１７に搭載した第２の走査ヘッド３２は、２つの垂直２次面を極めて迅速にしかも高精度で正確な走査をすることが可能になる。また、Ｘ軸移動機構と２つのＹ軸移動機構とが一体構造になることから、それらの走査の繰り返し精度が非常に高いものになる。例えば、その精度は＋／−１μｍ程度にまでに向上する。また、非常に高い真直度と位置決め精度が得られるようになる。このようにして、上記走査機構１０は制御性に優れしかも極めて簡便なものとなる。

そして、垂直状態に配置される基板の両面性状測定において、上記垂直２次元面の走査機構１０を適用することにより、基板の両面性状を高精度にしかも迅速に測定することができる。例えば、これ等の表面形状の測定精度は１μｍ以下となる。このようにして、例えば、大型液晶用フォトマスクのような大型の被測定基板の両面性状を簡便にしかも短時間において高精度に測定することが可能になる。なお、この場合には、上記第１の走査ヘッド３１および第２の走査ヘッド３２には、上記第１の位置センサ３３および第２の位置センサ３４とは別に被検面の形状を計測する非接触レーザ変位計が取り付けられる。

また、本発明の垂直２次元面の走査機構を用いた垂直状態に配置される基板の両面性状測定は作業の安全性が極めて高いものになる。それは、基板の大型重量化に伴って２つのＹ軸移動機構が大型重量化しても、これ等のＹ軸移動機構はＹ軸駆動機構のボールネジとの螺合を介して垂直移動することから、Ｙ軸移動機構の重力による落下が完全に防止されるからである。

上記走査の説明では、第１の垂直２次元面および第２の垂直２次元面における垂直２次元面の走査機構１０の走査が同期する場合について説明したが、上記走査が非同期になる場合であってもよい。この場合では、図６で説明した第１の走査ヘッド３１および第２の走査ヘッド３２に設置した第１の位置センサ３３および第２の位置センサ３４による制御は行われない。そして、第１の垂直軸スライダ１５および第２の垂直軸スライダ１７は、Ｘ軸方向に一体に移動するが、垂直軸方向にはそれぞれ別々に移動するようになる。このようにして、この場合の垂直２次元面の走査機構１０は、２つの垂直２次元面を別々に走査するようになる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上述した実施形態は本発明を限定するものでない。当業者にあっては、具体的な実施態様において本発明の技術思想および技術範囲から逸脱せずに種々の変形・変更を加えることが可能である。例えば、第１の垂直軸スライダ１５と第２の垂直軸スライダ１７はリニアモータにより垂直軸方向に移動できる構成になっていてもよい。なお、走査ヘッドに取り付ける両面性状測定のための変位計は、他にエアースケールセンサ方式、渦電流方式あるいは静電容量方式等も知られており、被検体の基板を構成する物質に応じて適宜選択される。

本発明にかかる垂直２次元面の走査機構を示す斜視図。上記走査機構の案内軸とスライダの結合部を示す横断面図。上記走査機構の案内軸とスライダの結合部における静圧気体軸受を示す縦断面図。上記スライダとそれを移動させる駆動機構との連結部を示す横断面図。本発明にかかる走査機構の別の一例を示す案内軸部分の斜視図。２つの被検面に沿い走査する走査ヘッドの一例を示す断面図。

符号の説明

１０…垂直２次元面の走査機構、１１…ベース、１２…Ｖ溝、１３…水平軸スライダ、１４…第１の垂直案内軸、１５…第１の垂直軸スライダ、１６…第２の垂直案内軸、１７…第２の垂直軸スライダ、１８…水平ボールネジ受け部材、１９…水平ボールネジ、２０…空洞部、２１…第１の垂直ボールネジ受け部材、２２…第１の垂直ボールネジ、２３…第２の垂直ボールネジ受け部材、２４…第２の垂直ボールネジ、２５…補強部材、２６，３０…軸受すきま、２７…表面絞り層、２８…絞り溝、２９…給気孔、３１…第１の走査ヘッド、３２…第２の走査ヘッド、３３…第１の位置センサ、３４…第２の位置センサ

Claims

Ｖ−Ｖころがり案内あるいはＶ−Ｖすべり案内によりその水平軸スライダが水平軸方向に移動可能なＸ軸移動機構と、
気体静圧案内により垂直軸方向に移動可能であって、前記Ｘ軸移動機構の前記水平軸スライダを介して互いに固定して搭載された第１のＹ軸移動機構と第２のＹ軸移動機構と、
を有し、
前記第１のＹ軸移動機構および前記第２のＹ軸移動機構はＹ軸方向に同期して移動するよう構成されており、
前記第１のＹ軸移動機構および第２のＹ軸移動機構は、それぞれアルミニウム製の案内軸とスライダを備え、前記案内軸とスライダの静圧気体軸受において前記スライダの内径面に田ノ字状の溝を有する表面絞りが設けられており、
前記スライダの内径面がアルマイト処理されており、
前記Ｘ軸移動機構と前記第１のＹ軸移動機構により第１の垂直２次元面の走査がなされ、前記Ｘ軸移動機構と前記第２のＹ軸移動機構により第２の垂直２次元面の走査がなされる走査機構であって、前記スライダに形成された表面絞りの溝幅を、軸受剛性がピークから少し低下する領域とすることを特徴とする垂直２次元面の走査機構。
前記Ｘ軸移動機構、そして前記第１のＹ軸移動機構および第２のＹ軸移動機構は、モータによるボールネジの回転により駆動することを特徴とする請求項１に記載の垂直２次元面の走査機構。
被検体の第１の被検面および第２の被検面を垂直状態に固定し、
Ｖ−Ｖころがり案内あるいはＶ−Ｖすべり案内によりその水平軸スライダが水平軸方向に移動可能なＸ軸移動機構を、前記被検体の下部に配置し、
気体静圧案内により垂直軸方向に移動可能であって前記Ｘ軸移動機構の前記水平軸スライダを介して互いに固定して搭載された第１のＹ軸移動機構と第２のＹ軸移動機構を、前記被検体を挟んで配置し、
前記第１のＹ軸移動機構および第２のＹ軸移動機構は、それぞれアルミニウム製の案内軸とスライダを備え、前記案内軸とスライダの静圧気体軸受において前記スライダの内径面に田ノ字状の溝を有する表面絞りが設けられ、かつ前記スライダの内径面がアルマイト処理されており、
前記Ｘ軸移動機構と前記第１のＹ軸移動機構により前記第１の被検面に沿う走査と同期して、前記Ｘ軸移動機構と前記第２のＹ軸移動機構により前記第２の被検面に沿う走査を行うことを特徴とする垂直２次元面の走査方法。
前記第１のＹ軸移動機構および前記第２のＹ軸移動機構をＹ軸方向に同期して走査することを特徴とする請求項３に記載の垂直２次元面の走査方法。