JP3691146B2 - Xyステージ及び平板状の被検査物の検査方法 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面に平面パターンが形成された平板状の被検査物の検査において使用されるXYステージ、及びそれを用いた平板状の被検査物の検査方法に係る。特に、液晶マスクの様な、一辺が300〜1000mm程度、厚さが2.3〜10mm程度のガラス基板上に、微細な回路パターンが金属薄膜によって形成された被検査物を、透過光を用いて検査する際、自重による撓みを伴わずに当該ガラス基板を保持することが可能なXYステージの構造、及びそのXYステージを用いた平板状の被検査物の検査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
上述の様なガラス基板上に形成された微細な平面パターンを検査する場合、ガラス基板の表面側(または裏面側)に光学的な検出器を配置するとともに、その反対側に当たる裏面側(または表面側)に光源を配置して検査を行っている。ガラス基板の裏面側を光源に対して露出させるため、従来のXYステージでは、矩形のガラス基板の縁部を、互いに対向する二辺に沿った10mm幅程度の部分で支持していた。
【0003】
ガラス基板のサイズが、例えば、平面寸法830mm×830mm、厚さ6mmの様になると、互いに対向する二辺で支持した場合、ガラス基板自身の自重による撓みが大きくなる。この撓みによってガラス基板上の平面パターンが変形するので、検査データに影響が現れる。従来は、この撓み量を計算して、検査データの補正を行っていたが、その補正誤差分が、検査精度を向上させる上での障害となっていた。更に、一辺の長さに比較して厚さが極端に薄いものは、その撓み量が大き過ぎて支持することができないと言う問題もあった。
【0004】
また、上述の様なガラス基板の撓みの問題を解消するために、ガラス基板を大版の透明な台(ガラス台、クオーツ台等)上に載せて検査する試みも行われている。しかし、その様な台は、台自身の撓み量を小さくするため、相当大きな厚さが必要となる結果(例えば30mm程度)、透明度の確保が容易ではなく、また、平面精度の確保、異物あるいは気泡等の混入の防止等についても容易ではない。更に、ガラス基板と台との間に異物が入り込むと、両者の接触面を瑕付けると言う問題もある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の様な問題に鑑みてなされたもので、表面に平面パターンが形成された平板状の被検査物の裏面側を検査機器に対して露出させて保持することが可能であり、且つ、被検査物の自重による撓みを伴わずに被検査物を検査することが可能なXYステージの構造、及びそのXYステージを用いた平板状の被検査物の検査方法を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明のXYステージは、
定盤、定盤の上をY軸方向に移動可能なYステージ、及びYステージの上をX軸方向に移動可能なXステージを備え、平板状の被検査物の表面側及び裏面側に配置された一対の検査機器を用いて、被検査物の表面に形成されたパターンを検査するXYステージにおいて、
前記Xステージは、矩形の枠状に構成され、被検査物をその周辺部で保持する機能を備え、
前記Yステージは、その中央付近にY軸と平行にスリット状の開口部が形成されるとともに、その上表面に加圧気体噴出孔を備え、
前記加圧気体噴出孔から加圧気体を吹出させて、被検査物をYステージの上に浮上させる機能を備えることを特徴とする。
【0007】
Xステージを矩形の枠状に構成して、被検査物をその周辺部で保持するとともに、Yステージの中央付近にY軸と平行にスリット状の開口部を形成したので、このスリット状の開口部を介して、被検査物の裏面側を検査機器に対して露出させて、被検査物を保持することが可能である。
【0008】
Yステージの上表面に多数の加圧気体噴出孔を形成し、被検査物を加圧気体の圧力によってYステージの上に浮上させることが可能なので、被検査物の裏面をYステージの表面に接触させることなく、被検査物を保持したXステージをX軸方向に移動させることができる。従って、X軸方向の移動の際に被検査物の裏面を瑕付ける恐れがない。
【0009】
上記のXステージ及びYステージの構造によって、被検査物をYステージの上に降ろした状態で検査を行うことができるので、検査の際、被検査物に撓みが発生せず、被検査物の平面精度を維持することができる。
【0010】
なお、前記定盤の、Yステージの前記開口部の下方部分に、前記検査機器の一方を配置するための開口部を形成することによって、該検査機器の一方とYステージとの間隔を縮めることができる。
【0011】
また、前記Yステージの移動も、加圧気体の圧力によって浮上させて行ってもよい。この場合には、Yステージの下表面に多数の第二加圧気体噴出孔を設けるとともに、YステージをY軸方向にガイドするエアベアリングを配置する。
【0012】
また、前記XステージのX軸に平行な枠の部分は、前記YステージのX軸に平行な端面に沿って走行する一対のエアスライダで構成し、前記XステージのY軸に平行な枠の部分の少なくとも一方は、前記一対のエアスライダに沿ってX軸方向に移動可能にすることによって、各種平面寸法(幅)の被検査物を、共通のXステージを用いて保持することが可能になる。
【0013】
また、例えば、前記XステージのY軸に平行な枠の部分の構造を、前記一対のエアスライダを互いに結合する梁部と、梁部に沿って配置され被検査物の端部を保持する保持部と、梁部と保持部とを互いに接続する板バネ部とによって構成することにより、梁部に対する被検査物のZ軸方向の相対移動を可能にすることができる。
【0014】
上記のXYステージを用いて行う平板状の被検査物の検査は、被検査物をYステージの上に浮上させて、被検査物を保持したXステージをX軸方向に、所定の距離、移動させる工程と、被検査物をYステージの上に降ろして、Yステージを連続的にY軸方向に移動させながら被検査物の検査を行う工程と、を交互に繰り返すことが好ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1及び図2に本発明に基づくXYステージの実施の形態の一例を示す。図1は平面図、図2は図1のA−A部断面図である。図1の平面図の左右方向にX軸が、上下方向にY軸が、紙面に対して垂直方向にZ軸が設定されている、また、図2の断面図の左右方向にX軸が、上下方向にZ軸が設定されている。図中、50は被検査物、1は定盤、2a、2bはYステージ用エアベアリング、3はYステージ、4はXステージ、5a、5bはXステージ用エアスライダ、6は固定フレーム、7は可変フレーム、10はスリット状の開口部、11は開口部、12、13、14は空気噴出孔(加圧気体噴出孔)、16は駆動棒、17はピンチローラ、19はモータ、20は送りネジ、21は梁部、22は板バネ、23は保持部を表す。
【0016】
定盤1の上の中央部には、Yステージ3が配置されている。Yステージ3のY軸に平行な一辺(図1では右辺)に沿ってYステージ用エアベアリング2aが配置され、その対辺(図1では左辺)に沿ってYステージ用エアベアリング2bが配置されている。Yステージ用エアベアリング2a及び2bの、それぞれ、Yステージ3の左右の端面に対向する面には、エアベアリング用の空気噴出孔14が形成されている。また、Yステージ3の下表面側には、定盤1の上にYステージ3を浮上させるために、多数の空気噴出孔13(第二空気噴出孔)が形成されている。また、Yステージ3の上表面には、Yステージ3の上に被検査物50を浮上させるために、多数の空気噴出孔12が形成されている。なお、被検査物50の面積及び重量に応じて、空気噴出孔12から吹出される空気の圧力を調整することができる。
【0017】
Yステージ3のX軸に平行な一辺(図1では上辺側)には、Yステージ3をY軸方向に移動させる駆動棒16が接続されている。なお、この駆動棒16はピンチローラ17によってY軸方向に駆動される。一方、Yステージ3のX軸に平行な他の一辺(図1では下辺側)には、後述のXステージ4をX軸方向に移動させる送りネジ20が、X軸と平行に配置されるとともに、送りネジ20を駆動するモータ19が取付けられている。
【0018】
Yステージ3の上には、Xステージ4が配置されている。Xステージ4は枠状の構造で、X軸に平行な一辺(図1では上辺側)はXステージ用エアスライダ5aにより、その対辺(図1では下辺側)はXステージ用エアスライダ5bにより、Y軸に平行な一辺(図1では右辺側)は固定フレーム6により、その対辺(図1では左辺側)は可変フレーム7により、それぞれ構成されていて、枠状の構造の内部は、大きな開口部を形成している。なお、エアスライダとは、極く僅かな隙間を介して近接させた2面間に圧縮空気を噴出させて、非接触にて相対移動する移動体であり、移動体側にガイド構造、即ち、エアベアリングを備えたことを特徴としている。
【0019】
Xステージ用エアスライダ5aは、Yステージ3のX軸に平行な一辺に沿って走行可能であり、同様に、Xステージ用エアスライダ5bは、その対辺に沿って走行可能である。Xステージ用エアスライダ5a及び5bは、Y軸に平行な固定フレーム6及び可変フレーム7によって、互いに接続されている。
【0020】
この内、固定フレーム6はXステージ用エアスライダ5a及び5bの端部に固定されているが、可変フレーム7はXステージ用エアスライダ5a及び5bに沿って、X軸方向に移動可能に取付けられている。平板状の被検査物50は、後述の様に、固定フレーム6と可変フレーム7との間にセットされる。可変フレーム7をX軸方向に移動することによって、被検査物50の幅に合わせて、固定フレーム6と可変フレーム7との間隔を調整することができる。
【0021】
また、下辺側のXステージ用エアスライダ5bにはネジ部材30が取り付けられ、このネジ部材30は、前記の送りネジ20と嵌合している。
図3に、図2の断面図中の固定フレーム6の部分の拡大断面図を示す。固定フレーム6は、Y軸方向に伸びる梁部21、板バネ22、保持部23から構成されている。梁部21の両端部は、それぞれ、Xステージ用エアスライダ5a及び5bに接続されている。保持部23は梁部21に隣接して、梁部21と平行に配置され、梁部21の上面と保持部23の上面とは板バネ22で互いに接続されている。これにより、保持部23は梁部21に対して、Z軸方向(図3の上下方向)に僅かな距離だけ相対移動することができる。保持部23の下面に沿って吸着溝24が形成されていて、この吸着溝24には真空排気ダクト(図示せず)が接続されている。なお、可変フレーム7も、固定フレーム6と同様な断面構造を有している。上記の吸着溝24で、平板状の被検査物50のY軸に平行な両端部(図では左右の端部)の表面を吸着することによって、固定フレーム6と可変フレーム7の間に被検査物50がセットされる。従って、被検査物50は梁部21に対して、Z軸方向(図3の上下方向)に僅かな距離だけ相対移動することができる、即ち、Yステージの上に浮上させることが可能である。
【0022】
図2の断面図に示す様に、定盤1の中央部には開口部11が形成されている。この開口部11の中には検査用の照明レンズ9が配置されている。また、定盤1の開口部11の上方(Z軸方向について上方)に該当するYステージの中央部には、Y軸方向に沿ってスリット状の開口部10が設けられている。定盤1の中央部の上方(Z軸方向について上方)の、照明レンズ9に対向する位置には検査用の対物レンズ8が配置されている。
【0023】
次に、上記のXYステージの駆動方法について説明する。
Yステージ3をY軸方向に移動させる際には、先ず、空気噴出孔13から圧縮空気を吹出させて、Yステージ3を定盤1から浮上させるとともに、空気噴出孔14からも圧縮空気を吹出させて、Yステージ3の左右端面を、Yステージ用エアベアリング2a、2bでスライド移動可能にガイドする。次いで、ピンチローラ17を用いて、駆動棒16をY軸方向に駆動して、Yステージ3をY軸方向に移動させる。
【0024】
一方、被検査物50をX軸方向に移動させる際には、先ず、空気噴出孔12から圧縮空気を吹出させて、被検査物50をYステージ3から浮上させる。このとき、被検査物50のY軸に平行な両端部は、前述の様に、Z軸方向の相対移動が可能な状態でXステージ4に保持されている。次いで、モータ19を用いて送りネジ20を駆動して、Xステージ4をX軸方向に駆動し、被検査物50をX軸方向に移動させる。
【0025】
次に、上記のXYステージを使用した、被検査物50の検査の方法について説明する。
被検査物50をYステージ3上に載せた(降ろした)状態で、Yステージ3を浮上させてY方向に連続的に移動させながら、開口部11及びスリット状の開口部10を介して、照明レンズ9からの光を被検査物50の下表面に照射して、被検査物50の上方に配置された対物レンズ8に透過光を入射させて、被検査物50の検査を行う。これによって、被検査物50のY軸に沿った1ライン分の範囲の検査が行われる。
【0026】
次に、被検査物50をYステージ3から浮上させて、Xステージ4を用いてX軸方向に所定の距離、即ち、1ライン分の幅だけステップ移動させた後、再び、被検査物50をYステージ3の上に降ろして、前回と同様に、Y軸に沿った次の1ライン分の範囲の検査を行う。この様に、被検査物50を、X軸方向にステップ状に徐々に移動させながら、Y軸に沿った1ライン分の範囲の検査を繰り返すことによって、最終的に、被検査物50の全面の検査を終了させることができる。
【0027】
なお、上記の例においては、被検査物50を浮上させるために圧縮空気を使用しているが、XYステージが使用される装置あるいは被検査物によっては、窒素ガスその他の不活性なガスを使用することもできる。
【0028】
【発明の効果】
上記の様な構造を備えた結果、本発明によるXYステージは、下記の様な特徴を備えている、
a.被検査物の裏面側を検査機器に対して露出させて、被検査物を保持することが可能である、
b.被検査物を保持したXステージをX軸方向に移動させる際、被検査物をYステージの上に浮上させることができるので、被検査物の裏面はYステージの表面に接触せず、従って、被検査物の裏面を瑕付ける恐れがない、
c.被検査物をYステージの上に降ろした状態で検査を行うことができるので、検査の際、被検査物に撓みが発生せず、被検査物の平面精度を維持することができる。
【0029】
従って、本発明によるXYステージは、特に、大型の平板上の被検査物の表面上に形成された微細なパターンを、透過光を用いて検査する際に優れた機能を有している。
【0030】
また、本発明による上記XYステージを用いた平板状の被検査物の検査方法によれば、被検査物を瑕付けることなく、スリット状の開口部の長さには制約を受けるが、幅方向には制約を受けずに、大型の被検査物の検査を正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に基づくXYステージの実施の形態の一例を示す平面図。
【図2】図1のA−A部断面図。
【図3】図2の断面図中の固定フレームの部分の拡大断面図。
【符号の説明】
50・・・被検査物、1・・・定盤、2a、2b・・・Yステージ用エアベアリング、3・・・Yステージ、4・・・Xステージ、5a、5b・・・Xステージ用エアスライダ、6・・・固定フレーム、7・・・可変フレーム、8・・・対物レンズ、9・・・照明レンズ、10・・・スリット状の開口部、11・・・開口部、12、13、14・・・空気噴出孔、16・・・駆動棒、17・・・ピンチローラ、19・・・モータ、20・・・送りネジ、21・・・梁部、22・・・板バネ、23・・・保持部、24・・・吸着溝、30・・・ネジ部材。
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面に平面パターンが形成された平板状の被検査物の検査において使用されるXYステージ、及びそれを用いた平板状の被検査物の検査方法に係る。特に、液晶マスクの様な、一辺が300〜1000mm程度、厚さが2.3〜10mm程度のガラス基板上に、微細な回路パターンが金属薄膜によって形成された被検査物を、透過光を用いて検査する際、自重による撓みを伴わずに当該ガラス基板を保持することが可能なXYステージの構造、及びそのXYステージを用いた平板状の被検査物の検査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
上述の様なガラス基板上に形成された微細な平面パターンを検査する場合、ガラス基板の表面側(または裏面側)に光学的な検出器を配置するとともに、その反対側に当たる裏面側(または表面側)に光源を配置して検査を行っている。ガラス基板の裏面側を光源に対して露出させるため、従来のXYステージでは、矩形のガラス基板の縁部を、互いに対向する二辺に沿った10mm幅程度の部分で支持していた。
【0003】
ガラス基板のサイズが、例えば、平面寸法830mm×830mm、厚さ6mmの様になると、互いに対向する二辺で支持した場合、ガラス基板自身の自重による撓みが大きくなる。この撓みによってガラス基板上の平面パターンが変形するので、検査データに影響が現れる。従来は、この撓み量を計算して、検査データの補正を行っていたが、その補正誤差分が、検査精度を向上させる上での障害となっていた。更に、一辺の長さに比較して厚さが極端に薄いものは、その撓み量が大き過ぎて支持することができないと言う問題もあった。
【0004】
また、上述の様なガラス基板の撓みの問題を解消するために、ガラス基板を大版の透明な台(ガラス台、クオーツ台等)上に載せて検査する試みも行われている。しかし、その様な台は、台自身の撓み量を小さくするため、相当大きな厚さが必要となる結果(例えば30mm程度)、透明度の確保が容易ではなく、また、平面精度の確保、異物あるいは気泡等の混入の防止等についても容易ではない。更に、ガラス基板と台との間に異物が入り込むと、両者の接触面を瑕付けると言う問題もある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の様な問題に鑑みてなされたもので、表面に平面パターンが形成された平板状の被検査物の裏面側を検査機器に対して露出させて保持することが可能であり、且つ、被検査物の自重による撓みを伴わずに被検査物を検査することが可能なXYステージの構造、及びそのXYステージを用いた平板状の被検査物の検査方法を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明のXYステージは、
定盤、定盤の上をY軸方向に移動可能なYステージ、及びYステージの上をX軸方向に移動可能なXステージを備え、平板状の被検査物の表面側及び裏面側に配置された一対の検査機器を用いて、被検査物の表面に形成されたパターンを検査するXYステージにおいて、
前記Xステージは、矩形の枠状に構成され、被検査物をその周辺部で保持する機能を備え、
前記Yステージは、その中央付近にY軸と平行にスリット状の開口部が形成されるとともに、その上表面に加圧気体噴出孔を備え、
前記加圧気体噴出孔から加圧気体を吹出させて、被検査物をYステージの上に浮上させる機能を備えることを特徴とする。
【0007】
Xステージを矩形の枠状に構成して、被検査物をその周辺部で保持するとともに、Yステージの中央付近にY軸と平行にスリット状の開口部を形成したので、このスリット状の開口部を介して、被検査物の裏面側を検査機器に対して露出させて、被検査物を保持することが可能である。
【0008】
Yステージの上表面に多数の加圧気体噴出孔を形成し、被検査物を加圧気体の圧力によってYステージの上に浮上させることが可能なので、被検査物の裏面をYステージの表面に接触させることなく、被検査物を保持したXステージをX軸方向に移動させることができる。従って、X軸方向の移動の際に被検査物の裏面を瑕付ける恐れがない。
【0009】
上記のXステージ及びYステージの構造によって、被検査物をYステージの上に降ろした状態で検査を行うことができるので、検査の際、被検査物に撓みが発生せず、被検査物の平面精度を維持することができる。
【0010】
なお、前記定盤の、Yステージの前記開口部の下方部分に、前記検査機器の一方を配置するための開口部を形成することによって、該検査機器の一方とYステージとの間隔を縮めることができる。
【0011】
また、前記Yステージの移動も、加圧気体の圧力によって浮上させて行ってもよい。この場合には、Yステージの下表面に多数の第二加圧気体噴出孔を設けるとともに、YステージをY軸方向にガイドするエアベアリングを配置する。
【0012】
また、前記XステージのX軸に平行な枠の部分は、前記YステージのX軸に平行な端面に沿って走行する一対のエアスライダで構成し、前記XステージのY軸に平行な枠の部分の少なくとも一方は、前記一対のエアスライダに沿ってX軸方向に移動可能にすることによって、各種平面寸法(幅)の被検査物を、共通のXステージを用いて保持することが可能になる。
【0013】
また、例えば、前記XステージのY軸に平行な枠の部分の構造を、前記一対のエアスライダを互いに結合する梁部と、梁部に沿って配置され被検査物の端部を保持する保持部と、梁部と保持部とを互いに接続する板バネ部とによって構成することにより、梁部に対する被検査物のZ軸方向の相対移動を可能にすることができる。
【0014】
上記のXYステージを用いて行う平板状の被検査物の検査は、被検査物をYステージの上に浮上させて、被検査物を保持したXステージをX軸方向に、所定の距離、移動させる工程と、被検査物をYステージの上に降ろして、Yステージを連続的にY軸方向に移動させながら被検査物の検査を行う工程と、を交互に繰り返すことが好ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1及び図2に本発明に基づくXYステージの実施の形態の一例を示す。図1は平面図、図2は図1のA−A部断面図である。図1の平面図の左右方向にX軸が、上下方向にY軸が、紙面に対して垂直方向にZ軸が設定されている、また、図2の断面図の左右方向にX軸が、上下方向にZ軸が設定されている。図中、50は被検査物、1は定盤、2a、2bはYステージ用エアベアリング、3はYステージ、4はXステージ、5a、5bはXステージ用エアスライダ、6は固定フレーム、7は可変フレーム、10はスリット状の開口部、11は開口部、12、13、14は空気噴出孔(加圧気体噴出孔)、16は駆動棒、17はピンチローラ、19はモータ、20は送りネジ、21は梁部、22は板バネ、23は保持部を表す。
【0016】
定盤1の上の中央部には、Yステージ3が配置されている。Yステージ3のY軸に平行な一辺(図1では右辺)に沿ってYステージ用エアベアリング2aが配置され、その対辺(図1では左辺)に沿ってYステージ用エアベアリング2bが配置されている。Yステージ用エアベアリング2a及び2bの、それぞれ、Yステージ3の左右の端面に対向する面には、エアベアリング用の空気噴出孔14が形成されている。また、Yステージ3の下表面側には、定盤1の上にYステージ3を浮上させるために、多数の空気噴出孔13(第二空気噴出孔)が形成されている。また、Yステージ3の上表面には、Yステージ3の上に被検査物50を浮上させるために、多数の空気噴出孔12が形成されている。なお、被検査物50の面積及び重量に応じて、空気噴出孔12から吹出される空気の圧力を調整することができる。
【0017】
Yステージ3のX軸に平行な一辺(図1では上辺側)には、Yステージ3をY軸方向に移動させる駆動棒16が接続されている。なお、この駆動棒16はピンチローラ17によってY軸方向に駆動される。一方、Yステージ3のX軸に平行な他の一辺(図1では下辺側)には、後述のXステージ4をX軸方向に移動させる送りネジ20が、X軸と平行に配置されるとともに、送りネジ20を駆動するモータ19が取付けられている。
【0018】
Yステージ3の上には、Xステージ4が配置されている。Xステージ4は枠状の構造で、X軸に平行な一辺(図1では上辺側)はXステージ用エアスライダ5aにより、その対辺(図1では下辺側)はXステージ用エアスライダ5bにより、Y軸に平行な一辺(図1では右辺側)は固定フレーム6により、その対辺(図1では左辺側)は可変フレーム7により、それぞれ構成されていて、枠状の構造の内部は、大きな開口部を形成している。なお、エアスライダとは、極く僅かな隙間を介して近接させた2面間に圧縮空気を噴出させて、非接触にて相対移動する移動体であり、移動体側にガイド構造、即ち、エアベアリングを備えたことを特徴としている。
【0019】
Xステージ用エアスライダ5aは、Yステージ3のX軸に平行な一辺に沿って走行可能であり、同様に、Xステージ用エアスライダ5bは、その対辺に沿って走行可能である。Xステージ用エアスライダ5a及び5bは、Y軸に平行な固定フレーム6及び可変フレーム7によって、互いに接続されている。
【0020】
この内、固定フレーム6はXステージ用エアスライダ5a及び5bの端部に固定されているが、可変フレーム7はXステージ用エアスライダ5a及び5bに沿って、X軸方向に移動可能に取付けられている。平板状の被検査物50は、後述の様に、固定フレーム6と可変フレーム7との間にセットされる。可変フレーム7をX軸方向に移動することによって、被検査物50の幅に合わせて、固定フレーム6と可変フレーム7との間隔を調整することができる。
【0021】
また、下辺側のXステージ用エアスライダ5bにはネジ部材30が取り付けられ、このネジ部材30は、前記の送りネジ20と嵌合している。
図3に、図2の断面図中の固定フレーム6の部分の拡大断面図を示す。固定フレーム6は、Y軸方向に伸びる梁部21、板バネ22、保持部23から構成されている。梁部21の両端部は、それぞれ、Xステージ用エアスライダ5a及び5bに接続されている。保持部23は梁部21に隣接して、梁部21と平行に配置され、梁部21の上面と保持部23の上面とは板バネ22で互いに接続されている。これにより、保持部23は梁部21に対して、Z軸方向(図3の上下方向)に僅かな距離だけ相対移動することができる。保持部23の下面に沿って吸着溝24が形成されていて、この吸着溝24には真空排気ダクト(図示せず)が接続されている。なお、可変フレーム7も、固定フレーム6と同様な断面構造を有している。上記の吸着溝24で、平板状の被検査物50のY軸に平行な両端部(図では左右の端部)の表面を吸着することによって、固定フレーム6と可変フレーム7の間に被検査物50がセットされる。従って、被検査物50は梁部21に対して、Z軸方向(図3の上下方向)に僅かな距離だけ相対移動することができる、即ち、Yステージの上に浮上させることが可能である。
【0022】
図2の断面図に示す様に、定盤1の中央部には開口部11が形成されている。この開口部11の中には検査用の照明レンズ9が配置されている。また、定盤1の開口部11の上方(Z軸方向について上方)に該当するYステージの中央部には、Y軸方向に沿ってスリット状の開口部10が設けられている。定盤1の中央部の上方(Z軸方向について上方)の、照明レンズ9に対向する位置には検査用の対物レンズ8が配置されている。
【0023】
次に、上記のXYステージの駆動方法について説明する。
Yステージ3をY軸方向に移動させる際には、先ず、空気噴出孔13から圧縮空気を吹出させて、Yステージ3を定盤1から浮上させるとともに、空気噴出孔14からも圧縮空気を吹出させて、Yステージ3の左右端面を、Yステージ用エアベアリング2a、2bでスライド移動可能にガイドする。次いで、ピンチローラ17を用いて、駆動棒16をY軸方向に駆動して、Yステージ3をY軸方向に移動させる。
【0024】
一方、被検査物50をX軸方向に移動させる際には、先ず、空気噴出孔12から圧縮空気を吹出させて、被検査物50をYステージ3から浮上させる。このとき、被検査物50のY軸に平行な両端部は、前述の様に、Z軸方向の相対移動が可能な状態でXステージ4に保持されている。次いで、モータ19を用いて送りネジ20を駆動して、Xステージ4をX軸方向に駆動し、被検査物50をX軸方向に移動させる。
【0025】
次に、上記のXYステージを使用した、被検査物50の検査の方法について説明する。
被検査物50をYステージ3上に載せた(降ろした)状態で、Yステージ3を浮上させてY方向に連続的に移動させながら、開口部11及びスリット状の開口部10を介して、照明レンズ9からの光を被検査物50の下表面に照射して、被検査物50の上方に配置された対物レンズ8に透過光を入射させて、被検査物50の検査を行う。これによって、被検査物50のY軸に沿った1ライン分の範囲の検査が行われる。
【0026】
次に、被検査物50をYステージ3から浮上させて、Xステージ4を用いてX軸方向に所定の距離、即ち、1ライン分の幅だけステップ移動させた後、再び、被検査物50をYステージ3の上に降ろして、前回と同様に、Y軸に沿った次の1ライン分の範囲の検査を行う。この様に、被検査物50を、X軸方向にステップ状に徐々に移動させながら、Y軸に沿った1ライン分の範囲の検査を繰り返すことによって、最終的に、被検査物50の全面の検査を終了させることができる。
【0027】
なお、上記の例においては、被検査物50を浮上させるために圧縮空気を使用しているが、XYステージが使用される装置あるいは被検査物によっては、窒素ガスその他の不活性なガスを使用することもできる。
【0028】
【発明の効果】
上記の様な構造を備えた結果、本発明によるXYステージは、下記の様な特徴を備えている、
a.被検査物の裏面側を検査機器に対して露出させて、被検査物を保持することが可能である、
b.被検査物を保持したXステージをX軸方向に移動させる際、被検査物をYステージの上に浮上させることができるので、被検査物の裏面はYステージの表面に接触せず、従って、被検査物の裏面を瑕付ける恐れがない、
c.被検査物をYステージの上に降ろした状態で検査を行うことができるので、検査の際、被検査物に撓みが発生せず、被検査物の平面精度を維持することができる。
【0029】
従って、本発明によるXYステージは、特に、大型の平板上の被検査物の表面上に形成された微細なパターンを、透過光を用いて検査する際に優れた機能を有している。
【0030】
また、本発明による上記XYステージを用いた平板状の被検査物の検査方法によれば、被検査物を瑕付けることなく、スリット状の開口部の長さには制約を受けるが、幅方向には制約を受けずに、大型の被検査物の検査を正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に基づくXYステージの実施の形態の一例を示す平面図。
【図2】図1のA−A部断面図。
【図3】図2の断面図中の固定フレームの部分の拡大断面図。
【符号の説明】
50・・・被検査物、1・・・定盤、2a、2b・・・Yステージ用エアベアリング、3・・・Yステージ、4・・・Xステージ、5a、5b・・・Xステージ用エアスライダ、6・・・固定フレーム、7・・・可変フレーム、8・・・対物レンズ、9・・・照明レンズ、10・・・スリット状の開口部、11・・・開口部、12、13、14・・・空気噴出孔、16・・・駆動棒、17・・・ピンチローラ、19・・・モータ、20・・・送りネジ、21・・・梁部、22・・・板バネ、23・・・保持部、24・・・吸着溝、30・・・ネジ部材。
Claims (8)
- 定盤、定盤の上をY軸方向に移動可能なYステージ、及びYステージの上をX軸方向に移動可能なXステージを備え、平板状の被検査物の表面側及び裏面側に配置された一対の検査機器を用いて、被検査物の表面に形成されたパターンを検査するXYステージにおいて、
前記Xステージは、矩形の枠状に構成され、被検査物をその周辺部で保持する機能を備え、
前記Yステージは、その中央付近にY軸と平行にスリット状の開口部が形成されるとともに、その上表面に加圧気体噴出孔を備え、
前記加圧気体噴出孔から加圧気体を吹出させて、被検査物をYステージの上に浮上させる機能を備えることを特徴とするXYステージ。 - 前記加圧気体噴出孔から加圧気体を吹出させて、被検査物をYステージの上に浮上させた状態で、被検査物を保持したXステージをX軸方向に移動させる機能を備えることを特徴とする請求項1に記載のXYステージ。
- 前記定盤は、Yステージの前記開口部の下方部分に、前記検査機器の一方を配置するための開口部が形成されていることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のXYステージ。
- 前記Yステージは、その下表面に第二加圧気体噴出孔を備えるとともに、YステージをY軸方向にガイドするエアベアリングが配置されていることを特徴とする請求項1、2または3のいずれかに記載のXYステージ。
- 前記XステージのX軸に平行な枠の部分は、YステージのX軸に平行な端面に沿って走行可能な一対のエアスライダで構成され、XステージのY軸に平行な枠の部分の少なくとも一方は、前記一対のエアスライダに沿ってX軸方向に移動できる様に構成されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載のXYステージ。
- 前記XステージのY軸に平行な枠の部分は、前記一対のエアスライダを互いに結合する梁部と、梁部に沿って配置され被検査物の端部を保持する保持部と、梁部と保持部とを互い接続する板バネ部とにより構成され、被検査物は当該梁部に対してZ軸方向の相対移動が可能なことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載のXYステージ。
- 被検査物の面積及び重量に応じて、前記加圧気体噴出孔から吹出させる加圧気体の圧力を調整する機能を備えることを特徴とする請求項1、2または4のいずれかに記載のXYステージ。
- Xステージ及びYステージを備えたXYステージを使用して、平板状の被検査物の表面に形成されたパターンを検査する方法において、
被検査物をYステージの上に加圧気体によって浮上させて、被検査物を保持したXステージをX軸方向に、所定の距離、移動させる工程と、
被検査物をYステージの上に降ろして、Yステージを連続的にY軸方向に移動させながら被検査物の検査を行う工程と、
を交互に繰り返すことを特徴とする平板状の被検査物の検査方法。
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