(57)【要約】【課題】部品点数を削減して構造の簡略化を図ることができるとともに、移動制御を容易に行うことができる平面度測定装置を提供する。【解決手段】基台１１上に立設支持されたシート状の被測定物Ｗの上方において、被測定物Ｗに沿って延びるように、基台上１１に横軸ガイドレール１４を架設する。横軸ガイドレール１４には横軸スライダ１５を横方向へ移動可能に支持する。被測定物Ｗの表裏両面に沿って平行に延びるように、横軸スライダ１５には一対の縦軸ガイドレール１６を吊下する。各縦軸ガイドレール１６には一対の縦軸スライダ１９を縦方向へ移動可能に支持する。被測定物Ｗの表裏両面に対向するように、各縦軸スライダ１９には一対のセンサ２０を支持する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の被測定物を立設状態で支持する基台と、
前記被測定物の上方において被測定物に沿って延びるように、基台上に架設された横軸ガイドレールと、
その横軸ガイドレールに横方向へ移動可能に支持された横軸スライダと、
前記被測定物の表裏両面に沿って平行に延びるように、前記横軸スライダに吊下された一対の縦軸ガイドレールと、
各縦軸ガイドレールに縦方向へ移動可能に支持された一対の縦軸スライダと、
前記被測定物の表裏両面に対向するように、各縦軸スライダに支持された一対のセンサと
を備えたことを特徴とする平面度測定装置。
【請求項２】
前記基台上には、両縦軸ガイドレールの下端部の移動を規制するための規制部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の平面度測定装置。
【請求項３】
前記横軸スライダは静圧軸受機構を介して前記横軸ガイドレールに支持され、前記縦軸スライダは静圧軸受機構を介して前記縦軸ガイドレールに支持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の平面度測定装置。
【請求項４】
前記横軸スライダはリニアモータにより往復動され、前記縦軸スライダはボールネジ送り機構により往復動されるようになっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の平面度測定装置。
【請求項５】
前記縦軸スライダは前記縦軸ガイドレールの上下二箇所に装着され、両スライダは自在継手により連動可能に連結され、一方の縦軸スライダを前記ボールネジ送り機構により往復動し、他方の縦軸スライダに前記センサを装着したことを特徴とする請求項４に記載の平面度測定装置。
【請求項６】
前記縦軸スライダには被測定物の水平方向の寸法及び垂直方向の寸法を測定するレーザラインセンサが設けられ、該センサは帯状のレーザ光を傾斜して被測定物に照射するように設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の平面度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば液晶パネルを露光する際に使用されるマスク等のシート状の被測定物の平面度を測定する平面度測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶パネル上に所定のパターンを露光する場合には、感光剤を塗布したパネルの表面に、パターンを付した石英ガラスよりなるシート状のマスクを積層配置し、この状態でマスクを介してパネルに光を照射することにより、マスク上のパターンをパネル上に写し込んでいた。この場合、シート状のマスクの表裏両面が所定の平面度に仕上げ加工されていないと、露出精度が低下するおそれがある。そのため、この種のマスクの製造時には、マスクの表裏両面の平面度を測定して、その平面度が所定値内になるように仕上げる必要があった。
【０００３】
従来、このようなマスク等のシート状をなす被測定物の平面度を測定する平面度測定装置としては、例えば図７〜図９に示すような構成が提案されている。この従来構成においては、基台３１上に門型の支持枠３２が立設されている。支持枠３２内に立設状態で配置されるように、基台３１上には図示しない支持装置によりシート状の被測定物Ｗが着脱可能に支持される。支持枠３２の両側枠部３２ａの内面には、一対の縦軸ガイドレール３３が固定配置されている。各縦軸ガイドレール３３には、一対の縦軸スライダ３４が縦方向へ移動可能に支持されている。
【０００４】
前記被測定物Ｗの表裏両面に沿って平行に延びるように、両縦軸スライダ３４間には一対の横軸ガイドレール３５が支持板３６及び取付ブロック３７を介して架設支持されている。各横軸ガイドレール３５には一対の横軸スライダ３８が横方向へ移動可能に支持されている。被測定物Ｗの表裏両面に対向するように、各横軸スライダ３８の内面には光学センサ等よりなる一対のセンサ３９が支持されている。
【０００５】
そして、図示しないサーボモータ及びボールネジ等よりなる縦軸駆動機構により、一対の縦軸スライダ３４が上下方向に同期して移動されるとともに、図示しないリニアモータ等よりなる横軸駆動機構により、一対の横軸スライダ３８が左右方向に移動される。これにより、図７に実線及び鎖線で示すように、各横軸スライダ３８上のセンサ３９が被測定物Ｗの表裏両面の任意の測定位置に対向配置される。この状態で、各センサ３９により被測定物Ｗの表裏両面の平面度及び被測定物Ｗの厚さが測定される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、この従来の平面度測定装置においては、縦軸ガイドレール３３及び横軸ガイドレール３５が２本ずつ設けられるとともに、縦軸スライダ３４及び横軸スライダ３８が２個ずつ設けられている。このため、構造が複雑で部品点数が多くなるという問題があった。また、横軸ガイドレール３５が一対の縦軸スライダ３４間に架設支持されているため、その横軸ガイドレール３５に傾きが生じないように、一対の縦軸スライダ３４を縦軸駆動機構により同期して移動させる必要がある。このため、移動制御が煩雑になるという問題もあった。
【０００７】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、部品点数を削減して構造の簡略化を図ることができるとともに、スライダを同期して移動させる必要がなく、移動制御を容易に行うことができる平面度測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、シート状の被測定物を立設状態で支持する基台と、前記被測定物の上方において被測定物に沿って延びるように、基台上に架設された横軸ガイドレールと、その横軸ガイドレールに横方向へ移動可能に支持された横軸スライダと、前記被測定物の表裏両面に沿って平行に延びるように、前記横軸スライダに吊下された一対の縦軸ガイドレールと、各縦軸ガイドレールに縦方向へ移動可能に支持された一対の縦軸スライダと、前記被測定物の表裏両面に対向するように、各縦軸スライダに支持された一対のセンサとを備えたことを特徴としている。
【０００９】
従って、請求項１記載の発明の平面度測定装置においては、横軸ガイドレール及び横軸スライダを各一対設ける必要がなく、１個ずつ設ければよい。よって、従来装置に比較して、部品点数を削減することができるとともに、構造の簡略化を図ることができる。また、センサを支持する一対の縦軸スライダを同期して移動させる必要がないため、移動制御を容易に行うことができる。
【００１０】
さらに、請求項２記載発明のように上記構成において、前記基台上に、両縦軸ガイドレールの下端部の移動を規制するための規制部材を設けるとよい。このように構成した場合には、横軸スライダの移動時に、吊下状態にある一対の縦軸ガイドレールの下端部に横振れが生じるおそれを防止することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の平面度測定装置において、前記横軸スライダは静圧軸受機構を介して前記横軸ガイドレールに支持され、前記縦軸スライダは静圧軸受機構を介して前記縦軸ガイドレールに支持されていることを要旨とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の平面度測定装置において、前記横軸スライダはリニアモータにより往復動され、前記縦軸スライダはボールネジ送り機構により往復動されるようになっていることを要旨とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の平面度測定装置において、前記縦軸スライダは前記縦軸ガイドレールの上下二箇所に装着され、両スライダは自在継手により連動可能に連結され、一方の縦軸スライダを前記ボールネジ送り機構により往復動し、他方の縦軸スライダに前記センサを装着したことを要旨とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の平面度測定装置において、前記縦軸スライダには被測定物の水平方向の寸法及び垂直方向の寸法を測定するレーザラインセンサが設けられ、該センサは帯状のレーザ光を傾斜して被測定物に照射するように設けられていることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、この発明によれば、部品点数を削減して構造の簡略化を図ることができるとともに、スライダを同期して移動させる必要がなく、移動制御を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、この発明の一実施形態を、図１〜図４に基づいて説明する。
図１〜図３に示すように、基台１１の上面両側部には一対の支柱１２がブラケット１３により立設されている。両支柱１２間において立設状態で配置されるように、基台１１上には図示しない支持装置によりシート状の被測定物Ｗが着脱可能に支持される。被測定物Ｗの上方において被測定物Ｗに沿って延びるように、両支柱１２の上端部間には横軸ガイドレール１４が架設されている。横軸ガイドレール１４には、横軸スライダ１５が静圧軸受機構としての静圧空気軸受を介して図示しないリニアモータにより横方向へ移動可能に支持されている。
【００１７】
図１〜図４に示すように、前記被測定物Ｗの表裏両面に沿って平行に延びるように、横軸スライダ１５には一対の縦軸ガイドレール１６が支持板１７を介して吊下支持されている。両縦軸ガイドレール１６間には、それらの間隔を一定に保つための上下一対の間隔保持部材１８が介在されている。各縦軸ガイドレール１６には、一対の縦軸スライダ１９が静圧軸受機構としての静圧空気軸受を介して縦方向へ移動可能に支持されている。前記両縦軸スライダ１９は図示しないが同一の駆動源により回転されるボールネジ送り機構により往復動されるようになっている。被測定物Ｗの表裏両面に対向するように、各縦軸スライダ１９の内面には光学センサ等よりなる一対のセンサ２０が支持されている。この実施形態ではセンサ２０としてレーザ変位計を用いている。
【００１８】
図１及び図３に示すように、前記被測定物Ｗの上方において被測定物Ｗに沿って延びるように、基台１１上にはレール状の規制部材２１が延長配置されている。そして、この規制部材２１の両側面に両縦軸ガイドレール１６の下端内面が当接されることにより、両縦軸ガイドレール１６の下端部の移動が横振れしないように規制される。
【００１９】
次に、前記のように構成された平面度測定装置の作用を説明する。
さて、この平面度測定装置において、マスク等の被測定物Ｗの平面度を測定する場合には、図示しない支持装置により被測定物Ｗが基台１１上の所定位置に立設配置される。この状態で、平面度測定装置が作動されると、図示しないリニアモータ等よりなる横軸駆動機構により、横軸スライダ１５が左右方向に移動されるとともに、図示しないサーボモータ及びボールネジ等よりなる縦軸駆動機構により、一対の縦軸スライダ１９が上下方向に移動される。これにより、図１及び図２に実線及び鎖線で示すように、各縦軸スライダ１９上のセンサ２０が被測定物Ｗの表裏両面の任意の測定位置に対向配置される。そして、これらの測定位置において、各センサ２０により被測定物Ｗの表裏両面の平面度及び被測定物Ｗの厚さが測定される。センサ２０により該センサ２０から被測定物Ｗまでの距離が縦横の多数の座標点において測定され、この測定値に基づいて被測定物Ｗの平面度が測定される。なお、センサ２０とは別のセンサ（図示略）により被測定物Ｗの形状や大きさも測定される。
【００２０】
以上のように、この実施形態の平面度測定装置においては、横軸ガイドレール１４上の横軸スライダ１５に一対の縦軸ガイドレール１６が吊下支持されている。このため、横軸ガイドレール１４及び横軸スライダ１５を各一対設ける必要がなく、１個ずつ設ければよい。従って、従来装置に比較して、部品点数を削減することができるとともに、構造の簡略化を図ることができる。また、センサ２０を支持する一対の縦軸スライダ１９を同期して移動させる必要がないため、移動制御を容易に行うことができる。
【００２１】
さらに、この実施形態の平面度測定装置では、基台１１上に両縦軸ガイドレール１６の下端部の移動を規制するための規制部材２１が設けられている。このため、横軸スライダ１５の移動時に、吊下状態にある一対の縦軸ガイドレール１６の下端部に横振れが生じるおそれを防止することができ、被測定物Ｗとセンサ２０との間隔を一定に保持して測定精度を向上することができる。
【００２２】
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・  図５に示す実施形態においては、前記一対の縦軸ガイドレール１６に対し前記縦軸スライダ１９と異なる縦軸スライダ２２が縦軸ガイドレール１６に沿って上下方向の案内移動可能に装着されている。前記縦軸スライダ１９と縦軸スライダ２２は自在継手としてのユニバーサルジョイント２３によって連動可能に連結されている。前記縦軸スライダ２２は図示しないボールねじ送り機構によって上下方向の往復移動可能に装着されている。
【００２３】
この実施形態においては、前記縦軸スライダ２２が図示しないボールねじ送り機構によって昇降動作され、縦軸スライダ１９はユニバーサルジョイント２３を介して縦軸スライダ２２に連結されているので、ボールねじ送り機構のボールねじの振れ回りによる縦軸スライダ２２の揺動が縦軸スライダ１９に伝動されるのをなくすことができる。このため、縦軸スライダ１９に設けたセンサ２０による被測定物Ｗの平面度の測定を安定して高精度に行うことができる。
【００２４】
・  図６に示す実施形態は、縦軸ガイドレール１６に昇降可能に設けた縦軸スライダ１９に対し、前記センサ２０の他に被測定物Ｗの縦横の寸法を計測するためのレーザラインセンサ２５を設けている。このレーザラインセンサ２５の帯状のレーザ光を照射するレーザ照射口２６は水平線及び垂直線に対しそれぞれ４５度傾斜するように取り付けられている。そして、このレーザラインセンサ２５から帯状のレーザ光を４５度の傾斜状態で被測定物Ｗに照射し、被測定物Ｗの水平方向の両端縁及び垂直方向の両端縁により帯状のレーザ光が一定量だけそれぞれ遮光された状態を検出し、そのときのレーザラインセンサ２５の水平方向の二位置座標及び垂直方向の二位置座標から被測定物Ｗの水平方向及び垂直方向の寸法を制御装置に設けたコンピュータによりそれぞれ演算するようにしている。従って、この実施形態では、被測定物Ｗの水平方向の寸法及び垂直方向の寸法を一つのセンサ２５によって測定することができ、センサの個数を少なくすることができる。
【００２５】
・  前記実施形態において、センサ２０として光学センサとは異なった例えば接触子を有するセンサ等の構成を用いること。
・  前記実施形態において、横軸駆動機構としてリニアモータとは異なった例えばボールネジ送り機構等の構成を用いること。
【００２６】
・  前記実施形態において、縦軸駆動機構としてサーボモータ及びボールネジ等とは異なった構成を用いること。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】一実施形態の平面度測定装置を示す正面図。
【図２】図１の平面度測定装置の平面図。
【図３】図１の３−３線における断面図。
【図４】図１の４−４線における断面図。
【図５】この発明の別の実施形態を示す縦断面図。
【図６】この発明の別の実施形態を示す部分正面図。
【図７】従来の平面度測定装置を示す正面図。
【図８】図７の６−６線における断面図。
【図９】図７の７−７線における断面図。
【符号の説明】
【００２８】
Ｗ…被測定物、１１…基台、１４…横軸ガイドレール、１５…横軸スライダ、１６…縦軸ガイドレール、１９，２２…縦軸スライダ、２０…センサ、２１…規制部材、２５…レーザラインセンサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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