CN111051430A - 碳纤维增强塑料结构体及加工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了表面粗糙度小、抑制了起因于残留应力及温度变化等的变形的碳纤维增强塑料结构体、及使用了该结构体的加工装置。碳纤维增强塑料结构体(CFRP结构体)具备碳纤维增强塑料部件(CFRP部件)和形成于碳纤维增强塑料部件的第一面上的树脂层，所述树脂层的与碳纤维增强塑料部件的第一面相对的面相反的面的表面粗糙度小于碳纤维增强塑料部件的第一面的表面粗糙度。

Description

碳纤维增强塑料结构体及加工装置
技术领域
本发明涉及包含碳纤维增强塑料的碳纤维增强塑料结构体、及使用了该结构体的加工装置。
背景技术
在曝光装置等加工装置中，保持和移动工件的工作台优选具有比刚性高、且密度及热膨胀系数小等特性。作为满足这些条件的材料，有碳纤维增强塑料(Carbon FiberReinforced Plastic：CFRP)。CFRP例如如下所示那样制作。
首先，在碳纤维中含浸树脂，作成被称为预浸材料的板状(片材状)的材料。接着，一边考虑纤维的方向，一边将该预浸材料在模具中堆积多片，通过使用真空袋并利用气压的同时进行加热、压接使其固化来成型。然后，冷却后从模具中卸下成型品。
近年来，对于曝光装置等的工作台，使用空气浮选型的平面工作台。在空气浮选型的平面工作台中，在滑行面上，对于通过空气的作用而浮起的状态的移动体施加磁力，通过使该移动体与滑行面的凸极之间的磁场变化，使移动体在滑行面上水平移动。具有这样的构成的平面工作台被称为表面马达工作台、微步进马达(sawyer motor)工作台等。
然后，在这样的平面工作台中，滑行面的表面粗糙度需要为例如10μm以下。因为近年来，对于移动体要求更高的刚性性能，为了满足该要求，移动时的移动体与滑行面的间隙(空气轴承间隙)需要维持几μm程度。
然而，CFRP部件无法减小加工面的表面粗糙度。具体来说，CFRP部件仅能以算术平均粗糙度Ra计10μm～20μm程度的精度加工。其理由可认为是在碳纤维与树脂中，因为各自刚性的不同，磨削条件不同。因此，CFRP部件无法单独作为曝光装置等的工作台的滑行面使用。
在专利文献1(日本特开2009-248398号公报)中，公开了包含曝光装置的基板工作台(工件吸附基台)在CFRP部件的表面接合陶瓷部件，通过磨削或研磨等对陶瓷部件进行加工所得的结构体的方面。在专利文献1(日本特开2009-248398号公报)中，为了接合CFRP部件与陶瓷部件，使用未固化的预浸材料的粘接力。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-248398号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在上述专利文献1(日本特开2009-248398号公报)所记载的技术中，通过对在CFRP部件的表面配置未固化的预浸材料、在未固化的预浸材料上配置陶瓷部件而得到的层叠体在120℃左右进行加热，获得陶瓷部件与CFRP部件的接合体。
然而，CFRP的热膨胀系数与陶瓷的热膨胀系数不同。因此，如上所述进行加热处理之后，如果降低温度，则贴附于CFRP部件的陶瓷部件中会产生残留应力。如果陶瓷部件中有残留应力，在为了提升平面精度而对陶瓷部件的表面进行磨削加工的情况下，随着陶瓷部件变薄，应力的均衡会失衡，有陶瓷部件变形的担忧。
另外，因为上述的热膨胀系数的不同，在陶瓷部件与CFRP部件的接合体中，重复被暴露于经时的温度变化时，最后有发生接合面的变形、或根据情况发生破损的担忧。进而，如上所述，为了制造陶瓷部件与CFRP部件的接合体，在制造CFRP部件的工序中途，必须新追加接合陶瓷部件的工序，生产率低。
因此，本发明的目的是提供表面粗糙度小、抑制了起因于残留应力及温度变化等的变形的碳纤维增强塑料结构体、及使用了该结构体的加工装置。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明涉及的碳纤维增强塑料结构体的一形态具备碳纤维增强塑料部件和形成于所述碳纤维增强塑料部件的第一面上的树脂层；所述树脂层的与所述第一面相对的面相反的面的表面粗糙度小于所述碳纤维增强塑料部件的所述第一面的表面粗糙度。
这样的碳纤维增强塑料结构体具有比刚性高、密度及热膨胀系数小等碳纤维增强塑料的特性，并且可形成实现了良好的表面粗糙度(小的表面粗糙度)的结构体。另外，构成碳纤维增强塑料的预浸材料具有树脂的成分。形成于碳纤维增强塑料部件的第一面上的层是与碳纤维增强塑料间的热膨胀系数的差异少、粘接亲和性高的同种类树脂的层，故可减少残留应力，起因于经时的温度变化等的变形难以发生。进而，碳纤维增强塑料结构体可设为由已完成的碳纤维增强塑料形成的碳纤维增强塑料部件与树脂层的层叠体，所以，不需要复杂的制造工序，生产率高。
另外，在上述碳纤维增强塑料结构体中，所述树脂层的所述表面粗糙度可以是10μm以下。此时，能够实现实现了CFRP单独无法实现的低表面粗糙度的碳纤维增强塑料结构体。
进而，在所述的碳纤维增强塑料结构体中，所述树脂层可以通过常温固化型的树脂构成。此时，可形成抑制了因为加热处理而产生的残留应力的树脂层。所以，可抑制因为磨削加工等表面加工而在树脂层中发生变形的情况。
另外，所述常温固化型的树脂可以是环氧树脂。环氧树脂是普通的树脂且价廉。因此，通过采用环氧树脂作为树脂层，可形成比较廉价的碳纤维增强塑料结构体。
进而，所述的碳纤维增强塑料结构体可以进一步具备配置于所述碳纤维增强塑料部件的所述第一面上、且与所述碳纤维增强塑料部件及所述树脂层不同材质的第三部件；所述树脂层可以覆盖所述第三部件的与所述第一面相对的面相反的面整体。
如此，也可在碳纤维增强塑料部件的第一面上设置与树脂和碳纤维增强塑料都不同材质的第三部件。此时，碳纤维增强塑料结构体可作为对应各种用途的功能零件。另外，第三部件例如可通过树脂层模封，从而固定于碳纤维增强塑料部件的第一面。此时，磨削加工等表面加工的对象可设为模封第三部件的树脂层的树脂部分。所以，即使在第三部件中发生残留应力的情况下，也不对第三部件实施上述加工，不会发生变形。
另外，所述的碳纤维增强塑料结构体可以进一步具备配置于所述碳纤维增强塑料部件的所述第一面上的一部分、且与所述碳纤维增强塑料部件及所述树脂层不同材质的第三部件；所述树脂层可以以所述第三部件的与所述第一面相对的面相反的面露出的方式形成于所述第一面上。
如此，也可在碳纤维增强塑料部件的第一面上设置与树脂和碳纤维增强塑料都不同材质的第三部件。此时，碳纤维增强塑料结构体可作为对应各种用途的功能零件。另外，第三部件从碳纤维增强塑料结构体的表面露出，可以不被树脂层覆盖。此时，对第三部件的表面可直接实施光学研磨或细微加工等表面加工。进而，在使用碳纤维增强塑料结构体的部件上相对配置对方部件时，可让不隔着树脂层而使对方部件与第三部件相对配置，可缩短两者的距离。
进而，在所述的碳纤维增强塑料结构体中，所述第三部件可以是金属部件。也就是说，可在碳纤维增强塑料部件的第一面上设置铁、铝、铜、黄铜、磷青铜、SUS(不锈钢)等的金属部件。金属部件的材质可根据使用碳纤维增强塑料结构体的部件(零件)的用途而适当选择。
进而，所述金属部件在所述第一面上的一个方向上等间隔地配置，所述树脂层可以至少形成于所述金属部件的间隙中。此时，可在碳纤维增强塑料结构体的表面上设置磁性体的区域与非磁性体的区域。这样的碳纤维增强塑料结构体可作为空气浮选型的平面马达的滑行面使用。此时，可实现具有良好的表面粗糙度的滑行面。所以，能够实现可将与相对于滑行面空气浮选的移动体的空气间隙设定为较小的平面工作台。
另外，本发明涉及的碳纤维增强塑料结构体的制造方法的一形态包括：在碳纤维增强塑料部件的第一面上形成树脂层的工序；和按照使所述树脂层的与所述第一面相对的面相反的面成为表面粗糙度小于所述碳纤维增强塑料部件的所述第一面的表面粗糙度的方式进行磨削加工的工序。
由此，可制造具有比刚性高、密度及热膨胀系数小等碳纤维增强塑料的特性，并且实现了良好的表面粗糙度的结构体。另外，在碳纤维增强塑料部件的第一面上，形成与碳纤维增强塑料的热膨胀系数的差异小的树脂层，所以，可形成残留应力小且起因于经时的温度变化等的变形难以发生的结构体。进而，只要在由已完成的碳纤维增强塑料形成的碳纤维增强塑料部件的第一面上层叠树脂层即可，因而不需要复杂的制造工序，生产率高。
进而，所述的碳纤维增强塑料结构体的制造方法进一步包括在碳纤维增强塑料部件的所述第一面上，配置与所述碳纤维增强塑料部件及所述树脂层不同材质的第三部件的工序；所述形成树脂层的工序可以在配置了所述第三部件的所述碳纤维增强塑料部件的所述第一面上及所述第三部件上，形成所述树脂层。此时，可制造在碳纤维增强塑料部件的第一面上设置了与树脂和碳纤维增强塑料都不同材质的第三部件的结构体。即，可制造构成对应各种用途的功能零件的结构体。
另外，本发明涉及的加工装置的一形态是具有保持和移动工件的工件台，对所述工件台中保持的工件进行加工的加工装置，其中，所述工件台包含上述任一碳纤维增强塑料结构体。
如此，通过使用碳纤维增强塑料结构体作为工件台，可形成外部要因或温度变化所致的变形少且轻量化了的工件台。另外，工件台具备例如保持工件的面、在空气浮选型的平面工作台中与对方部件相对的面等需要良好的表面粗糙度的面。所以，通过使用上述的碳纤维增强塑料结构体作为这样的面，可形成具备理想的工件台的加工装置。
发明的效果
根据本发明，能够实现表面粗糙度小、抑制了起因于残留应力及温度变化等的变形的碳纤维增强塑料结构体。
关于上述本发明的目的、形态及效果以及上述未记载的本发明的目的、形态及效果，本领域技术人员通过参照附图及权利要求书的记载基于下述具体实施方式(发明的详细说明)能够理解。
附图说明
图1是第一实施方式的碳纤维增强塑料结构体的立体图。
图2是第一实施方式的碳纤维增强塑料结构体的剖视图。
图3是第二实施方式的碳纤维增强塑料结构体的立体图。
图4是第二实施方式的碳纤维增强塑料结构体的剖视图。
图5是表示曝光装置的概略构成的图。
图6A是表示碳纤维增强塑料结构体的制造方法的图。
图6B是表示碳纤维增强塑料结构体的制造方法的图。
图6C是表示碳纤维增强塑料结构体的制造方法的图。
图7是表示碳纤维增强塑料结构体的另一例的图。
具体实施方式
以下，基于附图来说明本发明的实施方式。
(第一实施方式)
图1是表示第一实施方式的碳纤维增强塑料结构体(CFRP结构体)10的概略构成的立体图。另外，图2是图1的CFRP结构体10的A-A剖视图。
CFRP结构体10具备碳纤维增强塑料部件(CFRP部件)11和形成于CFRP部件11上的树脂层12。
CFRP部件11如图2所示，多个预浸材料11a层叠而构成。预浸材料11a是使碳纤维具有纤维的方向性的状态下含浸有树脂的片材状的部件。构成预浸材料11a的树脂是例如热固性的环氧树脂。再者，作为构成预浸材料11a的树脂，例如也可使用不饱和聚酯、乙烯酯、酚、氰酸酯、聚酰亚胺等热固性树脂。
CFRP通过在模具中将多个预浸材料以纤维的方向不同的方式层叠必要数量的层(例如二十层)，在减压下加热到120℃～130℃左右，并加压(压接)使其固化而成型。在此，将预浸材料以纤维的方向不同的方式重合是为了各向同性地增强预浸材料的面内方向的强度。
再者，作为预浸材料，可使用廉价可库存的基准尺寸的标准品(例如，5mm的UD(UNI-DIRECTION)材)。再者，UD材是指纤维的方向仅在一方向上延伸的材料。
如此制作的CFRP成为虽然比铁或铝等金属材料低密度(即轻)但高强度的材料。CFRP部件11是将上述的完成了的CFRP切取成所希望大小的部件。
树脂层12均匀地形成于CFRP部件11的表面(第一面)11b。该树脂层12的表面12a(与表面11b相对的面相反的面)的表面粗糙度小于CFRP部件11的表面11b的表面粗糙度。在此，表面粗糙度是表示表面粗糙度的参数即算术平均粗糙度Ra、或最大高度粗糙度Rz。
树脂层12通过在CFRP部件11的表面11b均匀地涂布树脂(液体)并固化后，按照固化了的树脂的表面12a成为表面粗糙度比CFRP 11的表面11b更细的方式进行磨削加工而形成。树脂层12的表面12a的表面粗糙度例如算术平均粗糙度Ra、最大高度粗糙度Rz都为10μm以下。
树脂层12例如可由常温固化型树脂构成。在本实施方式中，对树脂层12由常温固化型的环氧树脂构成的情况进行说明。但是，构成树脂层12的树脂的种类并不限定于上述内容。
以下，对本实施方式的CFRP结构体10的制造方法的一例进行说明。
首先，将完成的CFRP切取成需要的大小，准备CFRP部件11。
接着，在CFRP部件11的表面11b涂布液状的常温固化型树脂，不加热而在常温下固化。此时，以树脂层不混入气泡的方式，例如在容器中配置CFRP部件11，一边对CFRP部件11的表面11b与容器的间隙进行抽真空一边填充液状的树脂，之后，进行大气释放。固化后的树脂层12的厚度由上述间隙及液状的树脂的粘度等决定。在本实施方式中，磨削加工前的固化后的树脂层12的厚度例如为100μm左右。
最后，对固化后的树脂层12的表面12a进行磨削加工。此时，例如将厚度100μm的树脂层12磨削到厚度50μm为止，将树脂层12的表面12a的表面粗糙度设为10μm以下。
如此一来，制造CFRP结构体10。
如上所述，CFRP是使碳纤维中含浸树脂而成的预浸材料的层叠体，碳纤维与树脂由于各自刚性的差异，加工容易度不同。也就是说，在碳纤维与树脂中，分别适宜的磨削条件不同。因此，CFRP的表面不能通过磨削加工而使表面粗糙度相对于使用的碳纤维充分降低。具体来说，以算术平均粗糙度Ra计仅能以10μm～20μm程度的精度加工。
因此，作为上述的对策，认为可通过减少将预浸材料成型并压接固化时所用的模具的与预浸材料接触的面的表面粗糙度，减少成型后的CFRP的表面粗糙度。然而，此时有以下问题。
CFRP成型时，预浸材料被加热固化，因而固化后，温度降低了的预浸材料中会产生残留应力，在从模具卸出后的CFRP中，有时发生起伏或折曲(弯曲)。因此，在降低CFRP的成型所用的模具的表面粗糙度时，即使可降低从模具卸出的CFRP表面的算术平均粗糙度Ra，也难以降低最大高度粗糙度Rz。特别是，在想使用CFRP制作大型且平坦的部件时，起伏或折曲(弯曲)的大小大多会超过容许的数值范围。例如，也有虽然算术平均粗糙度Ra可抑制在2μm左右，但最大高度粗糙度Rz超过20μm的情况。
为了将上述的起伏或折曲(弯曲)修正到容许范围，不得不对CFRP表面进行加工。然而，对CFRP的表面进行磨削加工时，起因于上述的碳纤维与树脂的刚性的差异，这次算术平均粗糙度Ra变成10μm以上。即，在对CFRP进行加工而碳纤维与树脂的界面露出于表面时，其表面粗糙度恶化。
如此，难以将CFRP的表面的算术平均粗糙度Ra与最大高度粗糙度Rz都设为10μm以下。
因此，在本实施方式中，并不是降低成型CFRP时所用的模具的表面粗糙度，或对于CFRP本身进行磨削加工，而是在通过通常的工序所制作的CFRP的表面形成容易加工的牺牲层，通过对该牺牲层进行磨削加工来获得具有良好的表面粗糙度的CFRP结构体10。
本实施方式的CFRP结构体10具备CFRP部件11和形成于CFRP部件11的表面11b上的树脂层12，且具有树脂层12的表面12a的表面粗糙度小于CFRP部件11的表面11b的表面粗糙度的构成。也就是说，树脂层12作为上述牺牲层发挥功能。由此，可形成具有表面的表面粗糙度为10μm以下的良好的表面粗糙度的CFRP结构体10。
该CFRP结构体10包含CFRP，因而具有比刚性高、密度及热膨胀系数低等特性。也就是说，CFRP结构体10由外在要因所致的尺寸变形少且轻量，进而温度变化所致的尺寸变形也少。
如此，本实施方式的CFRP结构体10通过对于将由通常工序所制作的CFRP切取成必要大小的CFRP部件11，在其表面涂布树脂，使其固化而形成的树脂层12的表面进行磨削加工来制造。所以，在制造CFRP的工序的中途，不需要追加新的工序，生产率高。
另外，作为为了获得良好的表面粗糙度而磨削加工的牺牲层，使用树脂层12。构成CFRP部件11的预浸材料具有树脂成分，因此CFRP部件11与树脂层12的接触面中两者的热膨胀系数的差异小，接合的亲和性也高。因此，即使残留应力小，CFRP结构体10重复暴露于经时的温度变化，所述接触面中的变形发生的可能性也低。
进而，构成树脂层12的树脂可设为常温固化型树脂。常温固化型树脂在固化时不需要加热，所以，形成后的树脂层12的内部不会发生起因于加热的残留应力。形成于CFRP部件11的表面的牺牲层中如果有残留应力，则在磨削加工时，该牺牲层变薄的部分有失去应力的均衡、牺牲层变形的可能性。如本实施方式这样，作为牺牲层，使用通过常温固化型树脂而构成的树脂层12，由此可适当抑制上述那样的变形发生。
另外，常温固化型树脂可设为常温固化型的环氧树脂。此时，也可设为与构成CFRP的树脂相同成分的树脂层12，可使CFRP部件11与树脂层12的热膨胀系数更接近。所以，即使重复暴露于经时的温度变化时也难以发生变形。进而，环氧树脂是普通的树脂，比较廉价，故能以低成本提供CFRP结构体10。
另外，本实施方式的CFRP结构体10能够用于加工装置。作为加工装置，例如有具有保持和移动基板的工作台(工件台)，对保持在该工作台上的基板进行曝光的曝光装置。
例如，在步进重复(step and repeat)方式的曝光装置的工作台中，对于保持基板的面、反射来自用以测量工作台的位置的激光干涉计的光的镜子等，要求良好的表面粗糙度。另外，在这样的工作台中，要求外在要因所致的尺寸变形少，轻量且可高速移动，惯性力低，可急停止、可短时间进行高精度的定位，温度变化所致的尺寸变形少。通过将本实施方式的CFRP结构体10使用于上述的工作台，可适当满足这些要求。
再者，在本实施方式中，对仅在CFRP部件11的一面形成了树脂层12的情况进行了说明，但是，也可以在CFRP部件11的多个面(与表面11b相反的面及侧面)分别形成树脂层12。
另外，在本实施方式中，对树脂层12的表面12a平坦的情况进行了说明，但是，也可以在树脂层12的表面12a上形成沟槽。进而，树脂层12也可以在CFRP部件11的一面形成多个。
(第二实施方式)
接着，对本发明的第二实施方式进行说明。
在上述的第一实施方式中，对CFRP结构体具备CFRP部件与树脂层的情况进行了说明。在第二实施方式中，对CFRP结构体具备CFRP部件、树脂层、与CFRP及树脂不同的第三部件的情况进行说明。
图3是表示第二实施方式的CFRP结构体10A的概略构成的立体图。另外，图4是图3的CFRP结构体10A的B-B剖视图。
CFRP结构体10A具备CFRP部件11、设置于CFRP部件11上的第三部件即金属部件(金属板)13、和以将金属板13覆盖的方式设置于CFRP部件11上的树脂层12。
如此，在本实施方式中，CFRP结构体10A具有在CFRP部件11的表面11b配置金属板13、金属板13被树脂层12模封的构成。在此，金属板13如图4所示，通过粘接剂14被固定于CFRP部件11的表面11b。另外，与上述的第一实施方式同样，树脂层12的表面12a的表面粗糙度小于CFRP部件11的表面11b的表面粗糙度，例如为10μm以下。
金属板13如图3所示，具有配置成棋盘格子状的多个开口13a。也就是说，金属板13由格子状的金属13b构成。另外，如图4所示，树脂层12的树脂进入金属板13的开口13a内。在本实施方式中，对金属板13的材质为铁的情况进行说明。
本实施方式的CFRP结构体10A可使用于具备空气浮选型的平面工作台(表面马达工作台)的曝光装置。
图5是表示使用本实施方式的CFRP结构体10A的曝光装置100的概略构成的图。
曝光装置100是对工件W进行曝光的投影曝光装置。在此，工件W是硅工件、印刷电路基板或液晶面板用的玻璃基板等，在工件W的表面涂布了抗蚀膜。
曝光装置100具备光照射部21、掩模22、保持掩模22的掩模台22a、投影透镜23、和工件台24。
光照射部21具备放射包含紫外线的光的曝光用光源即灯21a、和反射来自灯21a的光的镜子21b。灯21a及镜子21b收容于灯室21c内。再者，在此对光照射部21的光源为灯21a的情况进行说明，但是，光源也可以是LED或激光器等。
在掩模22上形成有曝光(转印)于工件W的电路图案等图案。掩模22通过掩模台22a维持水平状态保持。来自光照射部21的曝光光透过掩模22与投影透镜23照射至工件台24上的工件W，形成在掩模22上的图案投影曝光于工件W上。
工件台24是空气浮选型的平面工作台。
空气浮选型的平面工作台具备形成水平面的滑行面、和可沿水平方向(XY方向)移动于该滑行面上的移动体。该平面工作台按照下述方式构成：在沿着XY轴呈棋盘格状设置了强磁性体的凸极的滑行面上，使移动体通过空气浮起，对移动体施加磁力，并使移动体与滑行面的凸极间的磁力变化，由此使移动体于滑行面上沿XY方向移动。
也就是说，滑行面构成平面马达的定子，移动体具备平面马达的动子(可动元件)。在此，所谓平面马达，是指通过多个一维马达配置于相同平面上，让该平面上的二维动作成为可能。
在本实施方式中，对使用CFRP结构体10A的树脂层12的表面12a作为上述滑行面的情况进行说明。也就是说，工件台24具备包含CFRP结构体10A而构成的滑行面、和保持工件W并在成为滑行面的CFRP结构体10A的表面12a上移动的移动体25。在此，树脂层12的表面12a的表面粗糙度是例如5μm。
滑行面具有沿着XY轴设置成棋盘格状的强磁性体的凸极、和设置于凸极与凸极之间的非磁性体。也就是说，滑行面具有在X方向及Y方向中分别强磁性体的区域与非磁性体的区域交互形成的构造。在本实施方式中，CFRP结构体10A所具有的金属13b的区域成为强磁性体的区域，金属板13的开口13a的区域成为非磁性体的区域。金属13b的区域在X方向及Y方向中分别等间隔配置。
在移动体25的背面(滑行面侧)，设置有施加磁力的马达铁芯(未图示)。然后，在该马达铁芯的与滑行面相对的面，设置有用以在XY方向产生移动磁场的磁极25a。
工件W被保持于移动体25的表面(投影透镜23侧的面)，通过移动体25移动于滑行面上，让工件W移动，对工件W的所希望区域曝光掩模22的图案。也就是说，金属板13的开口13a及金属13b的X方向及Y方向的宽度分别设定于对应磁极25a的间距的宽度。
以下，对本实施方式的CFRP结构体10A的制造方法参照图6A～图6C进行说明。
首先，将完成的CFRP切取成需要的大小，准备CFRP部件11。然后，如图6A所示，在CFRP部件11的表面11b上涂布粘接剂14，在粘接剂14上载置形成了多个开口13a的金属板13(图6A的白箭头)。如此，将金属板13通过粘接剂14固定于CFRP部件11的表面11b。再者，金属板13的固定方法并不限定于上述方法，也可以通过粘接剂14以外的方法将金属板13固定于CFRP部件11的表面11b。
接着，如图6B所示，在CFRP部件11的表面11b上以覆盖金属板13整体的方式形成树脂层12。树脂层12的形成方法与上述的第一实施方式相同。此时，树脂也进入金属板13的开口13a的部分。开口13a的部分是基底为CFRP部件11，通过埋入树脂成为非磁性体的区域。
此外，在金属板13上形成开口13a时，一般进行冲孔加工，但如果通过冲孔加工形成多个开口13a，在金属板13上会产生折弯或翘曲。然而，如本实施方式那样，将金属板13通过粘接剂14固定于CFRP部件11，并通过树脂层12模封，由此可抑制上述折弯或翘曲的影响。
接着，如图6C所示，对树脂层12的表面12a进行磨削，使表面12a的表面粗糙度成为所希望的表面粗糙度。图6C所示的状态是在CFRP部件11的表面11b配置金属板13、树脂层12覆盖金属板13整面的状态，且是金属板13未露出于CFRP结构体10A的表面的状态。
再者，进而进行树脂层12的表面12a的磨削，如图7所示，也可以全部磨掉金属板13上的树脂层12。此时，也可以进而对金属板13本身进行磨削。图7所示的状态是在CFRP部件11的表面11b配置金属板13、树脂层12覆盖金属板13的一部分(侧面)的状态，且是金属板13露出于CFRP结构体10A的表面的状态。
移动体25的推力即磁力的强度依存于移动体25所具备的马达铁芯与滑行面所具备的强磁性体(金属13b)的距离，两者越接近则可获得越强的推力。所以，在图6C中，覆盖金属板13的表面(与表面11b相对的面相反的面)的树脂层12越薄越好。另外，如图7所示，覆盖金属板13的表面的树脂层12全部被磨掉则更优选。
然而，如图7所示，金属板13露出于CFRP结构体10A的表面时，如果树脂未进入金属板13的开口13a，则无法对表面适当进行磨削加工。因此，如上所述，优选通过树脂层12模封具有开口13a的金属板13整体，使树脂进入开口13a之后，进行金属板13上的树脂层12及金属板13的磨削加工。
如上所述，在本实施方式中，在CFRP部件11的表面11b配置金属板13，以覆盖金属板13的方式形成树脂层12。
由此，可实现包含由金属等与树脂和CFRP都不同的材质形成的第三部件的CFRP结构体10A。此时，通过树脂完全地模封第三部件，由此即使第三部件中产生残留应力，被磨削加工的部份也成为模封了的树脂的部分，第三部件中不会发生变形。
另外，也可以全部磨掉第三部件上的树脂，对第三部件的表面进行磨削加工。此时，对第三部件可直接实施光学研磨或微细加工等表面加工，形成对应各种用途的功能零件。
另外，作为金属板13，使用多个开口13a配置成棋盘格状的格子状的金属13b，所以，具备该金属板13的CFRP结构体10可用作空气浮选型的平面工作台的滑行面。此时，可实现高刚性且外在要因所致的尺寸变形难以发生、轻量化、温度变化所致的变形少、具有良好的表面粗糙度的平面工作台。
(变形例)
再者，在第二实施方式中，对金属板13具有多个开口13a的情况进行了说明，但也可以不形成开口13a。另外，金属板13也可以在CFRP部件11的表面11b配置多个。例如，移动体仅在XY方向的任一方向上移动的空气浮选型的平面工作台的情况下，在滑行面上在XY方向的任一方向上等间隔地形成强磁性体的区域(金属的区域)即可。因此，此时，在CFRP部件11的表面11b上等间隔地配置线状的金属板13即可。
进而，在第二实施方式中，对金属板13的材质是铁的情况进行了说明，但是，金属板13的材质并不限定于此。金属板13的材质可根据CFRP结构体使用的部件的用途而适当选择。作为金属板13的材质，例如也可使用铝、铜、黄铜、磷青铜、SUS(不锈钢)等。例如，CFRP结构体的表面成为平面工作台的滑行面时，如上所述，金属板13使用铁(纯铁)，但是，在CFRP结构体的表面成为激光干涉计的镜子时，金属板13可以使用铝。
进而，在第二实施方式中，对配置于CFRP部件11的表面11b上的第三部件是金属部件的情况进行了说明，但是，第三部件并不限定于金属部件。例如，第三部件也可以为玻璃或石英。第三部件是玻璃时，可将CFRP结构体的表面用作激光干涉计的镜子。另外，第三部件是石英时，可通过施加光栅而作为衍射光栅使用。
在上述各实施方式中，对构成树脂层12的树脂是常温固化型树脂的情况进行了说明，但是，该树脂只要不是热固化型的树脂即可，例如可以是UV(紫外线)固化型的树脂。此时，在将完成的CFRP仅切取出必要的大小的CFRP部件11的表面11b上，涂布UV固化型的液状的树脂，照射紫外线使树脂固化，由此在CFRP部件11的表面11b形成树脂层。
另外，在上述各实施方式中，对将CFRP结构体使用于曝光装置的工作台的情况进行了说明，但并不限定于此。CFRP结构体例如也可使用一边使保持了基板的工作台移动，一边将激光照射至基板以形成通孔的激光加工装置的工作台。进而，CFRP结构体也可使用于晶片缺陷检查装置及零件安装装置等加工装置的工作台。
此外，上述说明了特定的实施方式，但该实施方式仅仅是例示，并不意图限定本发明的范围。本说明书中记载的装置及方法能够对上述以外的形态进行具体化。另外，在不脱离本发明的范围的情况下，也能够对上述实施方式进行适当的省略、置换及变更。形成了这些省略、置换及变更的形态包含在权利要求书中记载的形态及它们的均等物的范畴中，属于本发明的技术范围。
符号的说明
10碳纤维增强塑料结构体(CFRP结构体)，11碳纤维增强塑料部件(CFRP部件)，11a预浸材料，12树脂层，12a表面，13金属板，13a开口，13b金属，14粘接剂，21光照射部，22掩模，22a掩模台，23投影透镜，24移动体，25工件台，100曝光装置(加工装置)，W工件

Claims (12)

1.一种碳纤维增强塑料结构体，其特征在于，其具备：
碳纤维增强塑料部件，和
形成于所述碳纤维增强塑料部件的第一面上的树脂层；
所述树脂层的与所述第一面相对的面相反的面的表面粗糙度小于所述碳纤维增强塑料部件的所述第一面的表面粗糙度。
2.根据权利要求1所述的碳纤维增强塑料结构体，其特征在于，所述树脂层的所述表面粗糙度为10μm以下。
3.根据权利要求1或2所述的碳纤维增强塑料结构体，其特征在于，所述树脂层由常温固化型的树脂构成。
4.根据权利要求3所述的碳纤维增强塑料结构体，其特征在于，所述常温固化型的树脂是环氧树脂。
5.根据权利要求1或2所述的碳纤维增强塑料结构体，其特征在于，其进一步具备配置于所述碳纤维增强塑料部件的所述第一面上、且与所述碳纤维增强塑料部件及所述树脂层不同材质的第三部件；
所述树脂层覆盖所述第三部件的与所述第一面相对的面相反的面整体。
6.根据权利要求1或2所述的碳纤维增强塑料结构体，其特征在于，其进一步具备配置于所述碳纤维增强塑料部件的所述第一面上的一部分、且与所述碳纤维增强塑料部件及所述树脂层不同材质的第三部件；
所述树脂层以所述第三部件的与所述第一面相对的面相反的面露出的方式形成于所述第一面上。
7.根据权利要求5所述的碳纤维增强塑料结构体，其特征在于，所述第三部件是金属部件。
8.根据权利要求6所述的碳纤维增强塑料结构体，其特征在于，所述第三部件是金属部件。
9.根据权利要求7所述的碳纤维增强塑料结构体，其特征在于，所述金属部件在所述第一面上的第一方向上等间隔地配置；
所述树脂层至少形成于所述金属部件的间隙。
10.一种碳纤维增强塑料结构体的制造方法，其特征在于，其包括：
在碳纤维增强塑料部件的第一面上形成树脂层的工序；和
按照使所述树脂层的与所述第一面相对的面相反的面成为表面粗糙度小于所述碳纤维增强塑料部件的所述第一面的表面粗糙度的方式进行磨削加工的工序。
11.根据权利要求10所述的碳纤维增强塑料结构体的制造方法，其特征在于，进一步包括在所述碳纤维增强塑料部件的所述第一面上，配置与所述碳纤维增强塑料部件及所述树脂层不同材质的第三部件的工序；
所述形成树脂层的工序是在配置了所述第三部件的所述碳纤维增强塑料部件的所述第一面上及所述第三部件上形成所述树脂层。
12.一种加工装置，其特征在于，其是具有保持和移动工件的工件台，对保持于所述工件台的工件进行加工的加工装置，
其中，所述工件台包含权利要求1或2所述的碳纤维增强塑料结构体。
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