(57)【要約】      （修正有）【課題】可動ヘッドの駆動機構としてボールネジとリニアガイドとを用いたＸ−Ｙ基板検査装置において、Ｙ軸駆動ユニットのＸ−Ｙ平面での傾きを求めて位置ずれを補正するＸ−Ｙ基板検査装置の可動ヘッド位置補正方法およびＸ−Ｙ基板検査装置装置を提供する。【解決手段】Ｘ軸方向の両側に座標位置が既知の基準マーク列２２、２３を設置し、可動ヘッド１７が搭載されたＹ軸駆動ユニット１４をＸ軸方向の目標位置に移動させたとき、一側の基準マーク列２２の基準マークを可動ヘッド１７のカメラ１９で取り込み、移動した位置と基準マークとの距離を求める。Ｙ軸駆動ユニット１４を駆動し、他側の基準マーク列２３の基準マークとの距離を求め、求めた距離からＹ軸駆動ユニット１４の傾きαを求める。【選択図】図３
2016205957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブを搭載した可動ヘッドを直交するＸ軸とＹ軸からなるＸ−Ｙ平面上に進退移動可能とするＸ−Ｙ直交２軸駆動機構を備え、
このＸ−Ｙ直交２軸駆動機構は、直交するＸ軸駆動ユニットおよびＹ軸駆動ユニットと、前記Ｘ軸駆動ユニットおよび前記Ｙ軸駆動ユニットの駆動を制御する制御装置とを備え、
前記Ｘ軸駆動ユニットは、前記Ｙ軸駆動ユニットをＸ軸方向の一側に設けられたＸ軸ボールネジと少なくとも他側に設けられたリニアガイドによってＸ軸方向に移動させ、
前記Ｙ軸駆動ユニットは、前記可動ヘッドをＹ軸ボールネジによってＹ軸方向に移動させる
Ｘ−Ｙ基板検査装置の可動ヘッド位置補正方法であって、
Ｘ軸方向の一側及び他側にそれぞれ座標値が既知の基準マークを設置し、
前記可動ヘッドをＸ軸方向の一側の目標位置に移動させ、移動した目標位置で前記一側基準マークを前記可動ヘッドに搭載されたカメラで撮像し、目標位置と前記一側基準マークとの距離を検出する工程と、
前記可動ヘッドをＸ軸方向の他側の目標位置に移動させ、移動した位置で前記他側基準マークを前記カメラで撮像し、前記他側基準マークと移動した位置との距離を検出する工程と、
前記検出した前記一側基準マークとの距離と前記他側基準マークとの距離とから、可動ヘッドをＸ軸方向に移動した場合の傾きαを求める工程と、
を含むＸ−Ｙ基板検査装置の可動ヘッド位置補正方法。
【請求項２】
請求項１記載のＸ−Ｙ基板検査装置の位置補正方法において、
基板検査の工程で、前記傾きαを用いて前記Ｘ軸駆動ユニットおよび前記Ｙ軸駆動ユニットの制御の値を補正する工程を
含むことを特徴とするＸ−Ｙ基板検査装置の可動ヘッド位置補正方法。
【請求項３】
請求項１または２記載のＸ−Ｙ基板検査装置の可動ヘッド位置補正方法において、
前記Ｙ軸駆動ユニットの傾きαを、前記Ｙ軸駆動ユニットの移動領域単位、あるいは移動方向、移動距離の違いによって取得して、補正値を変更する
ことを特徴とするＸ−Ｙ基板検査装置の可動ヘッド位置補正方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか1項記載のＸ−Ｙ基板検査装置の位置補正方法において、
前記基準マークは、熱膨張係数の小さい材料の部材に前記カメラの視野範囲内に入る距離の周期で印刷または刻印された、
ことを特徴とするＸ−Ｙ基板検査装置の可動ヘッド位置補正方法。
【請求項５】
プローブを搭載した可動ヘッドを直交するＸ軸とＹ軸からなるＸ−Ｙ平面上に進退移動可能とするＸ−Ｙ直交２軸駆動機構を備え、
このＸ−Ｙ直交２軸駆動機構は、直交するＸ軸駆動ユニットおよびＹ軸駆動ユニットと、前記Ｘ軸駆動ユニットおよび前記Ｙ軸駆動ユニットの駆動を制御する制御装置を備え、
前記Ｘ軸駆動ユニットは、前記Ｙ軸駆動ユニットをＸ軸方向の一側に設けられたＸ軸ボールネジと少なくとも他側に設けられたリニアガイドによってＸ軸方向に移動させ、
前記Ｙ軸駆動ユニットは、前記可動ヘッドをＹ軸ボールネジによってＹ軸方向に移動させる
Ｘ−Ｙ基板検査装置であって、
Ｘ軸方向の一側および他側にそれぞれ座標位置が既知の基準マークを設け、
前記制御装置は、
可動ヘッドをＸ軸方向一側の目標位置に移動させ、移動した位置で前記一側基準マーク画像を可動ヘッドに搭載されたカメラで撮像し、移動した位置と前記基準マークとの距離を検出する手段と、
前記可動ヘッドをＸ軸方向他側の目標位置に移動させ、移動した位置で前記他側基準マーク画像を前記カメラで撮像し、前記他側基準マークと移動した位置との距離を検出する手段と、
前記測定した一側基準マークとの距離と他側基準マークとの距離とから、前記可動ヘッドユニットをＸ軸方向に移動した場合の傾きαを求める手段と、
を備えたことを特徴とするＸ−Ｙ基板検査装置。
【請求項６】
請求項５記載のＸ−Ｙ基板検査装置において、
前記制御装置は、基板検査の工程で、前記αを用いて前記Ｘ軸駆動ユニットおよびＹ軸駆動ユニットの制御の値を補正する手段を備えることを特徴とするＸ−Ｙ基板検査装置。
【請求項７】
請求項５または６記載のＸ−Ｙ基板検査装置において、
前記制御装置は、前記Ｙ軸駆動ユニットの傾きαを、Ｙ軸駆動ユニットの移動領域単位、あるいは移動方向、移動距離の違いによって取得して、補正値を変更する手段を備えることを特徴とするＸ−Ｙ基板検査装置。
【請求項８】
請求項５から７のいずれか１項記載のＸ−Ｙ基板検査装置において、
前記基準マークは、熱膨張係数の小さい材料の部材に前記カメラの視野範囲内に入る距離の周期で印刷または刻印された
ことを特徴とするＸ−Ｙ基板検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ−Ｙ基板検査装置の可動ヘッド位置補正方法およびＸ−Ｙ基板検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線基板等の検査装置として、可動のプローブを検査対象の基板に接触させて検査行うＸ−Ｙ基板検査装置が知られている。このＸ−Ｙ基板検査装置は、フライングプローブと称される検査対象の基板に接触させるプローブを搭載した可動ヘッドをＸ−Ｙ平面（二次平面）上で進退移動させて目標位置でプローブを検査対象基板に接触させて検査を行う。この可動ヘッドをＸ−Ｙ平面上に駆動させるＸ−Ｙ直交２軸駆動機構は、可動ヘッドをボールネジで移動させるＹ軸駆動ユニットと、このＹ軸駆動ユニットをＹ軸と直交するＸ軸方向にボールネジで移動させるＸ軸駆動ユニットを備えている。なお、ここでは、可動ヘッドをボールネジでボールネジ方向に移動させるユニットをＹ軸駆動ユニットといい、このＹ軸駆動ユニットをＹ軸に直交方向にボールネジで移動させる機構をＸ軸駆動ユニットという。
【０００３】
図面を参照して説明する。図７は、Ｘ−Ｙ基板検査装置のＸ−Ｙ直交２軸駆動機構を説明のため簡易に平面図として表したものである。Ｘ−Ｙ直交２軸駆動機構は、図面上、長尺であるＸ軸方向に駆動するＸ軸駆動ユニット１０と、短尺であるＹ軸方向に駆動するＹ軸駆動ユニット１４とを備える。Ｘ軸駆動ユニット１０は、Ｙ軸方向の一方の端部（Ｘの一側）に設置されたＸ軸ボールネジ１１と、Ｙ軸方向の他端（Ｘの他側）に設置されたＸ軸リニアガイド１２を備えている。Ｙ軸駆動ユニット１４は、Ｘ軸ボールネジ１１とＸ軸リニアガイド１２との間に掛けわたされて設けられており、Ｙ軸ボールネジ１５によってプローブ１８を搭載する可動ヘッド１７をＹ軸方向に移動させる。Ｘ軸駆動ユニット１０は、Ｙ軸駆動ユニット１４をＸ軸方向に移動させる。
【０００４】
Ｘ軸ボールネジ１１、Ｙ軸ボールネジ１５は、図示しない制御装置によって制御されるサーボモータにより駆動制御され、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の任意の座標位置（Ｘｉ，Ｙｉ）に可動ヘッド１７を移動させることができ、プローブ１８は、指定された位置で下降して被検査対象の基板に接触させることができる。
なお、可動ヘッド１７には、カメラ１９が設けられており、このカメラ１９で、プローブ１８が被測定対象の位置に正確に到達したかを判定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−０５５９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
Ｘ軸ボールネジ１１でＸ軸の矢印方向にＹ軸駆動ユニット１４を移動させると、Ｙ軸駆動ユニット１４には、Ｙ軸方向に微小のα分の傾きが生ずる。すなわち、Ｘ軸ボールネジ１１側の移動量とＸ軸リニアガイド１２側の移動量に若干の差が生じて傾きαが生ずる。この傾き（ずれ）は、Ｘ軸ボールネジ１１側の進みに対してＸ軸リニアガイド１２側は遅れてしまうことによる。また、この傾きは、ボールネジ１１の剛性が弱いことからも生じ、その他ボールネジのあそび、あるいは、装置の組み付け精度等にも起因するものである。このずれは、例えば、１０μｍ以下の微小なものであるが、可動ヘッドの位置制御精度が、１μｍ程度のＸ−Ｙ基板検査装置では、無視できるものではない。また、ずれの量は、一律ではなく、装置ごとに異なる個別の値をとる。
【０００７】
このように、ボールネジによる可動ヘッドの移動制御において、ボールネジの剛性等によって生ずるＹ軸方向でのずれによる可動ヘッドの目標位置とのずれを補正して、可動ヘッドの位置制御を行う必要がある。
【０００８】
上記特許文献１は、可動ヘッドをＹ軸方向に移動したときに、両端でずれが生じる現象に対して、ずれの大きいリニアガイド側にリニアスケールを設置して、その計測した値によって可動ヘッドに与える指令値を補正することを提案している。
【０００９】
しかし、特許文献１では、動作ごとにリニアスケールで測定して補正を行って位置制御を行うため、制御に時間がかかる問題があった。また、リニアスケールを用いるため、高価で精密な機器が必要になり、装置のコストが大きくなる問題もあった。
【００１０】
本発明は、上述の課題を解決するもので、可動ヘッドに搭載されているカメラを用いて、事前にＹ軸駆動ユニットの傾き（ずれ）を検出して、基板の検査工程で、傾きによって生ずる位置ずれを補正する方法および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】
【００１１】
上述の課題を解決するため、本発明の一側面は、プローブを搭載した可動ヘッドを直交するＸ軸とＹ軸からなるＸ−Ｙ平面上に進退移動可能とするＸ−Ｙ直交２軸駆動機構を備え、このＸ−Ｙ直交２軸駆動機構は、直交するＸ軸駆動ユニットおよびＹ軸駆動ユニットと、Ｘ軸駆動ユニットおよびＹ軸駆動ユニットの駆動を制御する制御装置を備え、Ｘ軸駆動ユニットは、Ｙ軸駆動ユニットをＸ軸方向の一側に設けられたＸ軸ボールネジと少なくとも他側に設けられたリニアガイドによってＸ軸方向に移動させ、Ｙ軸駆動ユニットは、可動ヘッドをＹ軸ボールネジによってＹ軸方向に移動させるＸ−Ｙ基板検査装置の可動ヘッド位置補正方法であって、Ｘ軸方向の一側及び他にそれぞれ座標値が既知の基準マークを設置し、可動ヘッドをＸ軸方向の一側の目標位置に移動させ、移動した位置で一側基準マークを可動ヘッドに搭載されたカメラで撮像し、移動した位置と一側基準マークとの距離を検出する工程と、可動ヘッドをＸ軸方向の他側の目標位置に移動させ、移動した位置で他側基準マークを前記カメラで撮像し、他側基準マークと移動した位置との距離を検出する工程と、検出した一側基準マークとの距離と他側基準マークとの距離とから、可動ヘッドをＸ軸方向に移動した場合の傾きαを求める工程と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
なお、基板検査の工程で、傾きαを用いてＸ軸駆動ユニットおよびＹ軸駆動ユニットの制御の値を補正する工程を含むことが好ましい。また、Ｙ軸駆動ユニットの傾きαを、Ｙ軸駆動ユニットの移動領域単位、あるいは移動方向、移動距離の違いによって取得して、補正値を変更することが好ましい。
【００１３】
また、基準マークは、熱膨張係数の小さい材料の部材にカメラの視野範囲内に入る距離の周期で印刷または刻印されたことが好ましい。
【００１４】
本発明の他の側面は、プローブを搭載した可動ヘッドを直交するＸ軸とＹ軸からなるＸ−Ｙ平面上に進退移動可能とするＸ−Ｙ直交２軸駆動機構を備え、このＸ−Ｙ直交２軸駆動機構は、直交するＸ軸駆動ユニットおよびＹ軸駆動ユニットと、Ｘ軸駆動ユニットおよびＹ軸駆動ユニットの駆動を制御する制御装置を備え、Ｘ軸駆動ユニットは、Ｙ軸駆動ユニットをＸ軸方向の一側に設けられたＸ軸ボールネジと少なくとも他側に設けられたリニアガイドによってＹ軸駆動ユニットをＸ軸方向に移動させ、Ｙ軸駆動ユニットは、可動ヘッドをＹ軸ボールネジによってＹ軸方向に移動させるＸ−Ｙ基板検査装置であって、Ｘ軸方向の一側および他側にそれぞれ座標位置が既知の基準マークを設け、制御装置は、可動ヘッドをＸ軸方向一側の目標位置に移動させ、移動した位置で一側基準マーク画像を可動ヘッドに搭載されたカメラで撮像し、移動した位置と基準マークとの距離を検出する手段と、可動ヘッドをＸ軸方向他側の目標位置に移動させ、移動した位置で他側基準マーク画像をカメラで撮像し、他側基準マークと移動した位置との距離を検出する手段と、検出した一側基準マークとの距離と他側基準マークとの距離とから、可動ヘッドユニットをＸ軸方向に移動した場合の傾きαを求める手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
なお、制御装置は、基板検査の工程で、αを用いてＸ軸駆動ユニットおよびＹ軸駆動ユニットの制御の値を補正する手段を備えることが好ましい。制御装置は、Ｙ軸駆動ユニットの傾きαを、Ｙ軸駆動ユニットの移動領域単位、あるいは移動方向、移動距離の違いによって取得して、補正値を変更する手段を備えることが好ましい。
【００１６】
また、基準マークは、熱膨張係数の小さい材料の部材にカメラの視野範囲内に入る距離の周期で印刷または刻印されたことが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ボールネジの剛性の弱さ等から生ずるＹ軸駆動ユニットがＸ軸に対して傾くことによって生ずる可動ヘッドの位置ずれを補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のＸ−Ｙ基板検査装置のＸ−Ｙ直交２軸駆動機構の制御構成を説明する図である。
【図２】本発明のＸ−Ｙ直交２軸駆動機構のＸ−Ｙ平面での構成を説明する平面図である。
【図３】本発明におけるＸ−Ｙ基板検査装置のＹ軸の傾きを検出する説明図である。
【図４】本発明におけるＸ−Ｙ基板検査装置のＹ軸の傾きを検出する説明図である。
【図５】本発明におけるＸ−Ｙ基板検査装置のＹ軸の傾きを検出する動作を説明するフローチャートである。
【図６】本発明におけるＸ−Ｙ基板検査装置の検査時に目標座標値を補正する動作を説明するフローチャートである。
【図７】従来のＸ−Ｙ基板検査装置で生ずるＹ軸の傾きを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るＸ−Ｙ基板検査装置のＸ−Ｙ直交２軸駆動機構の駆動制御構成を説明する図であり、図２は、Ｘ−Ｙ直交２軸駆動機構のＸ−Ｙ平面での構成を示す図である。なお、図７と共通する部分については、同一の番号を付与している。
【００２０】
すなわち、Ｘ−Ｙ直交２軸駆動機構は、図面上長尺であるＸ軸方向に駆動するＸ軸駆動ユニット１０と、Ｘ軸と直交し図面上短尺のＹ軸方向に駆動するＹ軸駆動ユニット１４と、制御装置２０とを備える。Ｘ軸駆動ユニット１０は、Ｘ軸ボールネジ１１と、このＸ軸ボールネジ１１を回転駆動するＸ軸サーボモータ１３を備える。また、Ｙ軸駆動ユニット１４は、Ｙ軸ボールネジ１５と、このＹ軸ボールネジを回転駆動するＹ軸サーボモータ１６を備える。Ｙ軸駆動ユニット１４は、可動ヘッド１７を搭載しており、可動ヘッド１７は、プローブ１８、カメラ１９を備えている。
【００２１】
Ｘ軸サーボモータ１３、Ｙ軸サーボモータ１６は、いずれも制御装置２０からの制御により駆動され、Ｘ軸駆動ユニット１０は、Ｙ軸駆動ユニット１４をＸ軸方向に移動させ、Ｙ軸駆動ユニット１４は、可動ヘッド１７をＹ軸方向に移動させて、制御装置２０が指示するＸ−Ｙ座標位置に可動ヘッド１７を移動させる。
【００２２】
なお、図２では、Ｘ軸駆動ユニット１０は、Ｘ軸ボールネジ１１の他側に一つのＸ軸リニアガイド１２が表されているだけであるが、Ｘ軸ボールネジ１１に沿ってリニアガイドを設けてもよく、それによってＸ軸駆動ユニット１０の動作には変わりはない。また、Ｙ軸駆動ユニット１４では、Ｙ軸ボールネジ１５が表されているが、ボールネジを用いた位置決め駆動装置として、一つまたは二つのリニアガイドを備えているが説明を簡単にするため図示を省略した。
【００２３】
可動ヘッド１７には、Ｘ−Ｙ面に直交する方向（Ｚ方向）に移動できるプローブ１８が設けられており、基板検査時には、制御装置２０の制御により被検査対象の基板の所定位置（検査ポイント）に下降して、基板と接触して基板を検査することができる。また、可動ヘッド１７には、カメラ１９が取り付けられており、検査時には、プローブ１８が到達した位置の画像を取得してプローブ１８が被検査対象の基板の指示した位置に移動したかを判定することができる。
【００２４】
本実施の形態では、Ｙ軸駆動ユニット１４がＸ軸方向に移動したときに生ずる傾きαを検出するために、Ｘ−Ｙ平面の被検査対象の基板が搭載されるステージ２１のＸ軸方向の両側、すなわち、Ｘ軸ボールネジ１１と、対向するＸ軸リニアガイド１２の内側に、座標位置が既知の基準マークを配列した基準マーク列２２、２３を配置している。
ここでは、基準マーク列は、基準マークが線状に配列されたものをいい、個々のマークを基準マークという。
【００２５】
この基準マーク列２２、２３は、周期的に画像認識用のマークを印刷あるいは刻印したものである。基準マーク列２２、２３が印刷あるいは刻印される媒体は、熱膨張係数が小さく、環境変化による精度の劣化のない材質のもの、たとえば石英ガラスが好ましい。基準マーク列２２、２３は、基板が搭載されるステージ２１に直接印刷あるいは刻印されたものでもよく、また、ステージ２１に精密位置合わせをして貼付されたものでもよい。また、ステージ２１とは別に可動ヘッド１７のカメラ１９により基準マークが撮像されて認識さればよいので、ステージ２１とは別にＸ軸ボールネジ１１、Ｘ軸リニアガイド１２に沿って設けられてもよい。
【００２６】
基準マーク列２２、２３の基準マークは、カメラ１９で取り込まれ、画像処理で偏差を計算できる画像処理用のマークが好ましい。このようなマークとしては、丸点とか、あるいは十字のようなものであればよい。基準マークは、周期的に配置される。カメラ１９の視野範囲（画角）が、例えば３ｍｍ程度あった場合、３ｍｍ間隔で印刷、刻印する。これは、カメラ１９の視野内に基準マークが入れば、画像処理でカメラの中心（光軸）からの距離を計算することができるためである。このように、基準マーク列２２、２３に設けられる基準マークは、精密な工作機械等に用いられるリニアスケールのような目盛を必要としない。基準マーク自体の精度も、カメラ１９の分解能にもよるが、Ｘ−Ｙ直交２軸駆動機構の駆動制御精度程度でよく、リニアスケールに要求される精度を必要としない。
【００２７】
基準マーク列２２、２３は、個々の基準マークの座標を既知とするため、位置合わせして設けられる。基準マークは、可動ヘッドが指令された目標位置に移動したときカメラの視野範囲に入ればよいため、基準マーク自体には、スケールの様に座標位置を示す数値の表示を必要とせず、同じマークの周期的な配列でよい。また、個々の基準マークはその座標が既知であるので、制御装置が基準マークの座標値を指令値として指示すれば、可動ヘッド１７は、指令された基準マークの座標値の位置に到達し、もし、ずれがなければ、カメラ１９の視野中心に基準マークが位置することになる。なお、基準マーク列２２、２３の互いの位置の誤差は位置合わせを行っており、小さい。
【００２８】
次に、図３、４、および図５、図６を参照してＸ軸方向にＹ軸駆動ユニット１４を移動させたときのＹ軸駆動ユニット１４に生ずる傾きの検出動作および検出した傾きを用いて検査動作での位置補正の動作を説明する。
図３は、Ｙ軸駆動ユニット１４をＸ軸の矢印方向へ移動させたときに生ずる傾きを説明する図である。図４は、検出した傾きを用いて、可動ヘッド１７を任意の位置（Ｘｉ，Ｙｉ）への移動を指示したときの指令値（目標座標値）に加える補正を説明する図である。図５は、傾きを検出する動作を説明するフローチャートであり、図６は、検出した傾きによって補正した指令値で移動を制御する動作を説明するフローチャートである。
【００２９】
まず、基板検査に先立って、長尺方向であるＸ軸方向へＹ軸駆動ユニット１４を移動したときに生ずる傾きを検出する。
【００３０】
傾きは、Ｘ軸ボールネジ１１の剛性や組み付け精度等によって変化するので、移動するボールネジでの位置、すなわち、Ｘの座標位置によって変わってくると考えられる。このため、Ｘ軸方向を複数の領域に分けて、複数の領域に移動したときの傾きを検出する。また、Ｘ軸での移動方向や移動距離によっても異なると考えられるので、移動方向や移動距離ごとにも傾きを検出するとよい。これらの移動位置、移動方向、移動距離によって異なって検出した傾きは、それぞれの検出項目ごとにテーブルを作成して記憶しておく。このテーブルに記憶された値は、検査時の可動ヘッドの移動制御の際に読み出して指令値（目標座標値）を補正する。
【００３１】
まず、最初にＸ軸駆動ユニット１０、Ｙ軸駆動ユニット１４を駆動して、可動ヘッド１７を原点位置に合わせる（ステップＳ１）。原点位置は、通常、ステージ２１の端部に設けられており、可動ヘッド１７の動作範囲（Ｘ−Ｙ座標）の基点となる位置である。この実施の形態では、基準マーク列２２、２３のどちらか一方の端部に基点を設けておけばよい。
【００３２】
次に、Ｘ軸駆動ユニット１０を駆動させて、Ｙ軸駆動ユニット１４と可動ヘッド１７をＸ軸方向に任意量移動させる（ステップ２）。例えば、このとき、Ｘ軸ボールネジ１１側のＹの座標を「０」とし、可動ヘッド１７を基準マーク列２２側に寄せたままでＹ軸駆動ユニット１４をＸ軸方向に移動させるとすると、目標座標位置として、（Ｘｉ，Ｙ０）の指令値を与える。
【００３３】
次に、可動ヘッド１７に取り付けられているカメラ１９を基準マーク列２２中にある目的とする基準マークの理論座標位置に移動させる（ステップＳ３）。例えば、基準マーク列２２側に寄っている可動ヘッド１７のカメラ駆動機構の一部をなすアクチュエータを動作させて、目的の基準マークを取り込める位置にカメラ１９を位置させる動作を行う。
【００３４】
カメラ１９が、指示する基準マーク列２２の基準マーク位置に到達すると、カメラ１９で目的座標位置の基準マークを撮像し、基準マークの座標（指示座標）と可動ヘッド１７とのずれ量（距離）ｘ１を検出する（ステップＳ４）。この検出は、例えば、画像として取り込んだ基準マークの中心位置とカメラ１９の中心軸との距離を画像処理によって求める。カメラ１９の分解能が１μｍ程度であれば、ほぼ同程度の精度で、Ｘ軸ボールネジ１１側の基準マークと実際の可動ヘッド１７の位置とのずれ量を検出できる。
【００３５】
基準マーク列２２側でのずれ量ｘ１の検出が終了すると、Ｙ軸駆動ユニット１４を動作させて可動ヘッド１７を基準マーク列２３側に移動させ、カメラ１９を基準マーク列２３側の基準マークの理論座標に移動させる（ステップＳ５）。
カメラ１９で基準マーク列２３側の基準マークを撮像し、基準マークの座標と可動ヘッド１７とのずれ量（距離）ｘ２を検出する（ステップＳ６）。このステップＳ６は、ステップＳ４と同じ動作を基準マーク列２３側の基準マークに対して行うことになる。
【００３６】
得られた基準マーク列２２の基準マークとのずれ量ｘ１と、基準マーク列２３の基準マークとのずれ量ｘ２と、Ｙ方向の移動距離、すなわち、基準マーク列２２と２３と間の距離から、Ｘ方向にＹ軸駆動ユニット１４が移動したときの、Ｙ軸駆動ユニット１４の傾きであるαを求める（ステップＳ７）。この傾きαは、α＝（ｘ２−ｘ１）／Ｙ（Ｙは基準マーク列２２と基準マーク列２３のＹ軸方向の距離）で表される。また、このαは、Ｘ軸方向に可動ヘッド１７を移動したときの補正係数にすることができる。
【００３７】
傾きαは、Ｘ軸ボールネジ１１の位置（可動ヘッドの移動位置）や、可動ヘッドの移動方向、可動ヘッドの移動距離等によって微妙に異なるので、補正に必要な数のサンプル数分、ステップＳ２〜ステップＳ６の動作を繰り返す（ステップＳ８）。これらの取得したαは、傾き補正のためのテーブルに移動位置、方向、距離等の項目ごとに記憶しておく。
【００３８】
図３で、傾きαについて説明する。図３は、Ｙ軸駆動ユニット１４をＸ軸の矢印方向に移動させたときに生ずる傾きαを説明する図である。基準マーク列２２の基準マークと理論座標との間にずれ量としてｘ１あったとする。可動ヘッドを基準マーク列２３側にＹ移動して、基準マークの理論座標とのずれがｘ２あったとすると、Ｘ方向の移動で生じた傾きαは、（ｘ２−ｘ１）／Ｙとなる。ここで、式におけるＹは、基準マーク列２２、２３間のＹ軸方向の距離となる。また、図３では、カメラ１９で取り込む基準マーク列２１側の基準マークと、基準マーク列２３側の基準マークとが一つ隣のものになっているが、これは説明のためであり、実際の傾きによって生ずるずれ量である（ｘ２−ｘ１）は、おおよそ１０μｍ以下であり、基準マークの間隔は、ｍｍ単位で、ずれ量に比べてきわめて大きい。なお、カメラ１９に撮像される基準マークは、その座標位置が既知であればよいので、基準マーク列２２と２３とで、基準マークの配列、周期、あるいは基準マーク列にずれがあってもかまわず、基準マーク列２２、２３ごとに基準マークの座標位置が分かっていればよい。
【００３９】
次に、図４、図６で、基板検査時の可動ヘッド１７の位置補正の動作を説明する。
【００４０】
可動ヘッド１７を座標位置ｘｉ，ｙｉへ移動させたときの補正すべき、ｘｉの値は、ステップＳ７で求めたｘｉ位置での傾きをｙｉ分だけ移動したものであるので、可動ヘッド１５のＹ座標（ｙｉ）と傾きαにより求められる補正Ｘ座標値Δｘ＝αｙｉの値を、ｘｉに加えた座標位置の指令値として与える。補正は、目標座標に対応したテーブルから傾きαを取り出し、Ｘ軸方向の座標値を補正した指令値を作成し、Ｘ軸駆動ユニット１０を制御する（ステップＳ１０〜Ｓ１３）。図４に示すように、可動ヘッド１６をｘｉの位置で、Ｙ方向に、ｙｉ移動させたときのＸ方向の理論座標とのずれΔｘは、Δｘ＝α×ｙｉとなるので、この値をｘｉに加えて補正した座標の指令値をＸ軸駆動ユニット１０に与えることになる（ステップＳ１０〜Ｓ１３）。
【００４１】
補正値になるαは、可動ヘッド１７の移動範囲（Ｘ軸ボールネジでの位置）や、移動方向、移動距離ごとに取得しているので、基板検査時の制御では、このαの値をそれぞれのテーブルから取り出して、Ｙ方向の位置（ｙｉ）の値により補正を行って指令値を与える。
【００４２】
また、αは、基板検査装置ごとの個体差があるため、検査を行う前に装置ごとに取得して、補正のための係数を求めて、テーブルに記憶しておく。また、定期的にαを取り直して、記憶しておき、検査時に補正を行う。
【００４３】
なお、上述の説明では、可動ヘッド１７は一つとして説明したが、可動ヘッド１７は複数あってもよく、Ｙ軸駆動ユニットは可動ヘッドごとに複数あってもよい。このとき、Ｘ軸駆動ユニットとして、可動ヘッドごとにＸ軸ボールネジを設けて可動ヘッドを移動させ、リニアガイドは、二つの可動ヘッドごとに設けてもよく、また共用してもよい。さらに、可動ヘッドは、Ｘ−Ｙ平面の両側に設けて、被検査対象の基板を両面から検査するものでもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１０  Ｘ軸駆動ユニット
１１  Ｘ軸ボールネジ
１２  Ｘ軸リニアガイド
１３  Ｘ軸サーボモータ
１４  Ｙ軸駆動ユニット
１５  Ｙ軸ボールネジ
１６  Ｙ軸サーボモータ
１７  可動ヘッド
１８  プローブ
１９  カメラ
２０  制御装置
２１  ステージ
２２、２３  基準マーク列
【図１】
2016205957.tif 000003
【図２】
2016205957.tif 000004
【図３】
2016205957.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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