JP5124340B2

JP5124340B2 - ステージ

Info

Publication number: JP5124340B2
Application number: JP2008131003A
Authority: JP
Inventors: 祐也井上; 保谷藤; 寿人田中; 誠高橋; 邦好関根
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 2008-05-19
Filing date: 2008-05-19
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2028-05-19
Also published as: JP2009279470A

Description

本発明は、ＸＹステージや大型印刷装置に用いられる基板ステージ等のステージに係り、特に、レールを連結する大型のステージに関する。

グラナイトは平面精度を確保する加工が容易であり、熱的な歪みも小さく、大きな原石が得られることから、ＸＹステージ、大型印刷装置、三次元検査装置等の基板ステージに用いられている。
近年では基板の大型化が増々進行しており、大型基板に適合するように基板ステージを大型化させた場合は、道路を搬送できない大きさになってしまう。

そのため、グラナイトの原石から小面積の台や短いレールを成形し、設置場所まで搬送して組み立てることで、実際に使用する場所に大型の基板ステージを設置する試みがなされている。
しかし、補助載置台を主載置台に取り付け、別々に作成したレール同士を連結すると、レールの継ぎ目に段差が発生したり、レールの水平性が確保できないという問題が発生した。

大型の基板ステージが記載された技術文献は、例えば下記公報がある。
特開平７−３１１３７５号公報特開２００５−１１４８８２号公報

本発明は、レールの水平性と直線性を確保できる分割型の基板ステージを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は、主載置台と、前記主載置台よりも小面積で前記主載置台から分離可能な補助載置台と、前記主載置台上と前記補助載置台上にそれぞれ設けられた主レールと補助レールとを有し、前記補助載置台を前記主載置台に取り付けたときに前記主レールの端部と前記補助レールの端部は接続されて、水平面内で直線状に伸びる連結レールが形成され、前記連結レール上を移動板が走行可能にされたステージであって、前記主レールと前記補助レールは一本の長尺の切断元レールから分割されて構成され、前記補助載置台には、前記補助レールの高さを複数位置で調節可能な上下方向調整装置が設けられたステージである。
また、本発明は、前記主載置台に固定され、前記主レールの上方に配置された上部レールを有するステージである。
また、本発明は、前記上部レールにはインクジェットヘッドが取り付けられたステージである。
また、本発明は、主載置台と、前記主載置台よりも小面積で前記主載置台から分離可能な補助載置台と、前記主載置台上と前記補助載置台上にそれぞれ設けられた主レールと補助レールとを有し、前記補助載置台を前記主載置台に取り付けたときに前記主レールの端部と前記補助レールの端部は接続されて、水平面内で直線状に伸びる連結レールが形成され、前記連結レール上を移動可能に上部レールが配置されたステージであって、前記主レールと前記補助レールは一本の長尺の切断元レールから分割されて構成され、前記補助載置台には、前記補助レールの高さを複数位置で調節可能な上下方向調整装置が設けられたステージである。
また、本発明は、前記主レールの前記補助レールに接続される端部は前記主載置台の外周よりも内側に後退して配置され、前記補助レールの前記主レールに接続される端部は前記補助載置台の外周よりも外側に突き出されたステージである。
また、本発明は、前記切断元レールはグラナイトで構成されたステージである。

連結レールの直線性が確保されるので、基板を載置する載置板に揺れが生じず、高速移動させることができる。また、吐出液の着弾位置精度も向上する。
特に、補助レールの端部が主載置台上に乗せられ、主載置台に密着されているので、補助レールを上方に湾曲させても、補助レールと主レールの継ぎ目に段差ができることはない。

図７、図８は本発明の基板ステージ１０を製造場所に於いて仮に組み立てた状態の平面図と側面図である、図９、図１０は、組立前の状態を示している。
この基板ステージ１０は、一台の主載置台１１と、平面形状が主載置台１１よりも小型・小面積の複数(ここでは四台)の補助載置台１２ａ〜１２ｄを有している。

主載置台１１と補助載置台１２ａ〜１２ｄの平面形状は四角形である。
主載置台１１と補助載置台１２ａ〜１２ｄは着脱可能に構成されており、基板ステージ１０に組み立てる際には、補助載置台１２ａ〜１２ｄの側面を主載置台１１の側面と密着し、不図示の固定部材によって、主載置台１１に固定する。
主載置台１１と補助載置台１２ａ〜１２ｄの表面は平坦であり、主載置台１１の表面には二本の主レール１３₁、１３₂が互いに平行に配置され、補助載置台１２ａ〜１２ｄの表面には補助レール１４ａ〜１４ｄがそれぞれ一本ずつ配置されている。

主レール１３₁、１３₂と補助レール１４ａ〜１４ｄは主載置台１１と補助載置台１２ａ〜１２ｄの二辺と平行であり、補助載置台１２ａ〜１２ｄは、主載置台１１の主レール１３₁、１３₂の両端に位置する二辺に、二台ずつ取り付けられている。
図１１は、主載置台１１と補助載置台１２ａ〜１２ｄ上の主レール１３₁、１３₂と補助レール１４ａ〜１４ｄの位置関係を示す図面である。

補助載置台１２ａ〜１２ｄは、主レール１３₁、１３₂の両端を延長した延長線上に一台ずつ配置され、補助レール１４ａ〜１４ｄの一端部が、主レール１３₁、１３₂の端部にそれぞれ接続され、一本の主レール１３₁、１３₂とその両端の補助レール１４ａ〜１４ｄによって二本の連結レール８₁、８₂が形成されている。

主載置台１１は表面が水平になるように配置されており、従って、主レール１３₁、１３₂の表面は水平面内に位置している。
主レール１３₁、１３₂の長さは主載置台１１の主レール１３₁、１３₂と平行な辺よりも短く形成されており、主レール１３₁、１３₂の両端は、主載置台１１の周囲よりも内側方向に後退しており、組立前は、主レール１３₁、１３₂の両端部の延長線上には主載置台１１の表面が露出されている。

補助レール１４ａ〜１４ｄの主レール１３₁、１３₂に接続される部分は補助載置台１２ａ〜１２ｄの周囲よりも外側に突き出されており、突き出された部分は、主載置台１１の主レール１３₁、１３₂が後退した部分の上に乗せられている。
補助レール１４ａ〜１４ｄは、主載置台１１上に乗せられた部分が主載置台１１の表面と密着され、主レール１３₁、１３₂の端部に接続されている。

一本の連結レール８₁、８₂を構成する主レール１３₁、１３₂と補助レール１４ａ〜１４ｄは、連結レール８₁、８₂よりも長尺の一本の切断元レールを切断して形成している。
図１２(ａ)の符号７は切断元レールであり、切断元レール７は二カ所で切断され、同図(ｂ)に示すように、中央部分から主レール１３₁、１３₂が作成され、両端部分から二本の補助レール１４ａ〜１４ｄが作成されている。(切断元レール７の長さＬ₀)≧(主レール１３₁、１３₂の長さＬ_a＋二本の補助レール１４ａ〜１４ｄの長さＬ_b＋Ｌ_c）である。

主レール１３₁、１３₂は主載置台１１上に密着して固定されている。補助載置台１２ａ〜１２ｄには、複数の上下方向調整装置６が設けられており、補助レール１４ａ〜１４ｄは上下方向調整装置６を介して、補助載置台１２ａ〜１２ｄ上に配置されている。

ここでは上下方向調整装置６は、ネジで構成されており、各上下方向調整装置６は補助載置台１２ａ〜１２ｄの底面側から表面側に向けてそれぞれ上向きに挿通され、その先端に、補助レール１４ａ〜１４ｄの裏面が当接されている。上下方向調整装置６を回転させると、その先端位置を上下に移動させ、補助レール１４ａ〜１４ｄの高さを変えることができる。

補助載置台１４ａ〜１４ｄの表面は主載置台１１の表面よりも下方に配置されている。主レール１３₁、１３₂の上下方向の幅(高さ)と、補助レール１４ａ〜１４ｄの上下方向の幅(高さ)は同じ大きさであり、補助レール１４ａ〜１４ｄは上下方向調整装置６によって補助載置台１２ａ〜１２ｄの表面上から持ち上げることで、主レール１３₁、１３₂の高さと同じ高さ以上に持ち上げることができるように構成されている。

切断元レール７はグラナイト製であり、補助レール１４ａ〜１４ｄは剛性を有しているが、微少量の変形は可能である。
補助レール１４ａ〜１４ｄは、長手方向に沿った複数位置で上下方向調整装置６の先端に当接されており、一本の補助レール１４ａ〜１４ｄに当接された複数本の上下方向調整装置６の先端の高さを変えることで、直線状に伸びるようにも、上下方向に湾曲するようにもすることができる。

また、補助レール１４ａ〜１４ｄには、水平面内調整装置が設けられており、水平面内調整装置によって、補助レール１４ａ〜１４ｄの主レール１３₁、１３₂に対する水平面内での向きや、主レール１３₁、１３₂に対する相対位置を調整できるようにされている。

連結レール８₁、８₂上には、エアベアリング等の摩擦低減装置２１を介してグラナイト製の移動板１６が乗せられており、不図示の基板移動機構を動作させると移動板１６は連結レール８₁、８₂上を走行し、補助載置台１２ａ〜１２ｄ上にも、主載置台１１上にも位置できるようにされている。

主載置台１１上の主レール１３₁、１３₂よりも外周位置には支柱２２が立設されており、支柱２２上には二本の上部レール１５₁、１５₂が互いに平行に、且つ主レール１３₁、１３₂の伸びる方向とは垂直に配置されている。

上部レール１５₁、１５₂には、インクジェットヘッド１７が移動可能に配置されており、不図示のヘッド移動機構を動作させると、インクジェットヘッド１７は上部レール１５₁、１５₂に沿って走行し、主載置台１１上にも、主載置台１１の外側にも位置できるようになっている。上部レール１５₁、１５₂は水平に配置されており、インクジェットヘッド１７は水平面内を移動する。

上部レール１５₁、１５₂とインクジェットヘッド１７は、連結レール８₁、８₂よりも上方に位置しており、連結レール８₁、８₂と上部レール１５₁、１５₂の間は離間して配置されている。インクジェットヘッド１７を主載置台１１上に位置させた状態で、基板５が配置された移動板１６をインクジェットヘッド１７の真下位置を通過させることができる。

この基板ステージ１０は、図７、８のように、仮に一旦組み立てた後、図９、１０に示すように、補助載置台１２ａ〜１２ｄを主載置台１１から分離させ、インクジェットヘッド１７や移動板１６を主載置台１１から取り外す。主載置台１１と補助載置台１２ａ〜１２ｄ等を分離した状態で、実際に使用する場所まで運搬し、主載置台１１は表面が水平になるように設置し、補助レール１４ａ〜１４ｄを主レール１３₁、１３₂に連結しながら補助載置台１２ａ〜１２ｄを主載置台１１に固定し、移動板１６やインクジェットヘッド１７を連結レール８₁、８₂や上部レール１５₁、１５₂に取り付け、インクジェットヘッド１７を吐出液供給系２３に接続する。
補助載置台１２ａ〜１２ｄは、一側面が主載置台１１の側面に固定されており、主載置台１１に取り付けられた部分は主載置台１１よって支持されているのに対し、それと反対側の側面は支持されておらず、自重で下方に湾曲する。

本発明では、補助レール１４ａ〜１４ｄは、上下方向調整装置６によって、一本の補助レール１４ａ〜１４ｄ内の長手方向の複数位置の高さを個別に設定できるように構成されており、本組立の際には、補助レール１４ａ〜１４ｄの主載置台１１上に位置する部分の表面高さを主レール１３₁、１３₂の表面の高さと同じにしながら、補助レール１４ａ〜１４ｄの接続部と反対側の端部の高さを主レール１３₁、１３₂の高さと同じになるように設定し、連結レール８₁、８₂の両端を補助載置台１２ａ〜１２ｄのたわみ分を上方に補正することができる。

他方、補助レール１４ａ〜１４ｄと主レール１３₁、１３₂の水平面内の角度と相対位置を水平面内調整装置によって調整し、水平面内で一直線に伸びるようにする。二本の連結レール８₁、８₂は水平面内で伸びる方向は平行になる。
使用場所においても、運搬前に仮に組み立てた図７、８と同じ状態に組み立て、上記のように連結レール８₁、８₂を調整した後、図１、２に示すように、インクジェットヘッド１７を主載置台１１の外側に位置させた状態で、移動板１６を補助載置台１２ｂ、１２ｄ上に位置させて基板５を移動板１６上に配置する。

次に、図３、４に示すように、インクジェットヘッド１７を主載置台１１の上へ移動させ、主載置台１１上で静止させ、図５、６に示すように、インクジェットヘッド１７の下方に向けて基板５を移動させる。
インクジェットヘッド１７の下方に向けられた面には複数の吐出孔が設けられており吐出液供給系２３からインクジェットヘッド１７に印刷液を供給しながらインクジェットヘッド１７に設けられた吐出機構を動作させると、各吐出孔から印刷液の液滴を吐出することができる。

吐出孔は、基板の幅方向(基板５の移動方向とは垂直な方向)に沿って配置されている。吐出孔が配置された領域の長さは、基板５の幅よりも短くなっており、インクジェットヘッド１７と基板５の相対位置を制御しながら、インクジェットヘッド１７から印刷液を吐出すると、基板５表面の(基板長）×(基板幅)の領域のうち、(基板長)×(吐出孔が配置された領域)内の所望位置に吐出液を着弾させることができる。

その領域内に吐出液を着弾させた後、インクジェットヘッド１７を移動させ、インクジェットヘッド１７を静止させた状態で基板５を移動させ、基板５表面の吐出液が着弾していない領域に向けて吐出液を吐出すると、基板５表面の所望位置に吐出液を着弾させることができる。

運搬後の再組立の際に、上下方向調整装置６によって補助レール１４ａ〜１４ｄの両端を上方に補正することで、上述したような補助載置台１２ａ〜１２ｄの自重による湾曲が相殺され、連結レール８₁、８₂を一直線にすることができるので、移動板１６が走行する際の移動揺れが発生しなくなり、基板５の位置ずれが生じなくなる。

上記例では、インクジェットヘッド１７を静止させて基板５を移動させており、移動板１６が連結レール８₁、８₂上を走行する際に移動揺れは発生しないので、吐出液の着弾位置精度が向上している。

上記例とは逆に、基板５を静止させ、インクジェットヘッド１７を移動させて所望領域に吐出液を着弾させることもできる。
インクジェットヘッド１７に替え、測定装置等の他の装置を上部レール１５₁、１５₂に取り付けてもよい。

また、上記例では上部レール１５₁、１５₂は主載置台１１に固定したが、移動板１６に替え、上部レール１５₁、１５₂を連結レール８₁、８₂に移動可能に取り付け、上部レールを移動させる移動機構によって上部レール１５₁、１５₂が連結レール８₁、８₂の延びる方向に移動できるようにしておくと、上部レール１５₁、１５₂に取り付けられたインクジェットヘッド１７は、水平面内で互いに直角な二方向(Ｘ−Ｙ)に移動することが可能になるから、基板５を静止させておいても基板５の全表面に吐出液を着弾させることが可能になる。

この場合、上部レール１５₁、１５₂に、インクジェットヘッド１７ではなく、種々の装置を取り付け可能な取付器具を設けておくと、汎用的なＸ−Ｙステージとして用いることもできる。

本発明の基板ステージの動作を説明するための平面図(１) 本発明の基板ステージの動作を説明するための側面図(１) 本発明の基板ステージの動作を説明するための平面図(２) 本発明の基板ステージの動作を説明するための側面図(２) 本発明の基板ステージの動作を説明するための平面図(３) 本発明の基板ステージの動作を説明するための側面図(３) 本発明の基板ステージを説明するための平面図本発明の基板ステージを説明するための側面図本発明の基板ステージの補助載置台を主載置台から分離した状態を説明するための平面図本発明の基板ステージの補助載置台を主載置台から分離した状態を説明するための側面図主レールと補助レールの位置関係を説明するための平面図 (ａ)：切断元レールを説明するための図 (ｂ)：切断元レールの切断後の状態を説明するための図

符号の説明

６……上下方向調整装置
８₁、８₂……連結レール
１０……基板ステージ
１１……主載置台
１２ａ〜１２ｄ……補助載置台
１３₁、１３₂……主レール
１４ａ〜１４ｄ……補助レール
１５₁、１５₂……上部レール

Claims

主載置台と、
前記主載置台よりも小面積で前記主載置台から分離可能な補助載置台と、
前記主載置台上と前記補助載置台上にそれぞれ設けられた主レールと補助レールとを有し、
前記補助載置台を前記主載置台に取り付けたときに前記主レールの端部と前記補助レールの端部は接続されて、水平面内で直線状に伸びる連結レールが形成され、
前記連結レール上を移動板が走行可能にされたステージであって、
前記主レールと前記補助レールは一本の長尺の切断元レールから分割されて構成され、
前記補助載置台には、前記補助レールの高さを複数位置で調節可能な上下方向調整装置が設けられたステージ。
前記主載置台に固定され、前記主レールの上方に配置された上部レールを有する請求項１記載のステージ。
前記上部レールにはインクジェットヘッドが取り付けられた請求項２記載のステージ。
主載置台と、
前記主載置台よりも小面積で前記主載置台から分離可能な補助載置台と、
前記主載置台上と前記補助載置台上にそれぞれ設けられた主レールと補助レールとを有し、
前記補助載置台を前記主載置台に取り付けたときに前記主レールの端部と前記補助レールの端部は接続されて、水平面内で直線状に伸びる連結レールが形成され、
前記連結レール上を移動可能に上部レールが配置されたステージであって、
前記主レールと前記補助レールは一本の長尺の切断元レールから分割されて構成され、
前記補助載置台には、前記補助レールの高さを複数位置で調節可能な上下方向調整装置が設けられたステージ。
前記主レールの前記補助レールに接続される端部は前記主載置台の外周よりも内側に後退して配置され、
前記補助レールの前記主レールに接続される端部は前記補助載置台の外周よりも外側に突き出された請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のステージ。
前記切断元レールはグラナイトで構成された請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載のステージ。