CN1532845A - 载物台装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能满足所要求的性能，并能适用于大型化的设有石平台的载物台装置。其结构是，通过静压轴承衬垫(14a)～(14c)支撑的移动体(14)能在经过表面加工的石平台上沿着X轴方向、Y轴方向滑动。上述石平台的尺寸是和上述移动体的滑动区域相对应的大小，该石平台固定在由具有石平台承接部(100a)的铸铁制的铸件或钢结构物构成的底座(100)上。

Description

载物台装置
技术领域
本发明涉及载物台装置，具体来说，是涉及可动部可在石平台上沿着X轴、Y轴中的至少一个的方向移动的载物台装置。
背景技术
下面，参照图3来说明作为上述这种载物台装置的一个实例，即被称为表面型定位载物台装置的X-Y载物台装置。图3中，在被固定在机架1上的石平台10上，空开规定的间隔并相互平行地沿着Y轴方向延伸地设置着2个导引构件2、3。在导引构件2、3上分别配置着移动体4、5。移动体4、5分别通过线性电动机驱动方式沿着导引构件2、3移动。
简单地说，在导引构件2、3中分别组装着由多个磁铁构成的磁铁装置。另一方面，移动体4、5分别具有和磁铁装置相互作用的可动线圈。由此，移动体4、5可分别沿着导引构件2、3滑动。而且，为了进行定位控制，设有用于测量移动体4、5及后述移动体14的位置的计测装置，例如线性比例尺和传感器，而由于含有这种计测装置的线性电动机本身是公知的，因而省略对它的详细说明。
这里，着眼于导引构件2和移动体4进行说明，如图3(b)所示，移动体4具有横跨导引构件2的剖面大致呈倒U字的形状，在它的内面设有静压轴承衬垫12，其介于导引构件2和移动体4之间。由此，移动体4就可平滑地进行沿着导引构件2的移动。另外，在移动体4的下面具备静压轴承衬垫13，其介于石平台10和移动体4之间。由此，移动体4在石平台10上的移动就可以平滑地进行。同样，移动体5上也具备静压轴承衬垫12和13。而且，在图3(a)中，是将移动体4的上部局部切除进行表示的。
移动体4和5之间通过梁6连结。梁6上设置移动体14。移动体14可以以梁6为导引在图3(a)的X轴方向移动。在图(a)中，为方便起见，在移动体14的上部切除的状态下进行表示。移动体14也通过上述的直线电动机驱动方式移动。因此，梁6中组装了磁铁装置，移动体14具有和该磁铁装置相互作用的可动线圈。
移动体14具有横跨梁6的剖面大致呈倒U字的形状，在其内面上设有静压轴承衬垫15a、15b、15c、15d，其介于梁6和移动体14之间。在石平台10和移动体14之间也配设着静压轴承衬垫14a、14b、14c。即，在移动体14的下面安装着静压轴承衬垫14a～14c。由此，移动体14就能沿着梁6平滑地移动，而且能在石平台10上平滑地移动。而且，在梁6的下面也设有静压轴承衬垫16，其介于梁6和石平台10之间。由此，梁6就能在石平台10上平滑地移动。
这种表面型定位载物台装置，例如在专利文献1中已被公开。
例如，在将这种表面型定位载物台装置用作液晶曝光装置时，移动体14被构成为用于搭载被处理物体，即液晶底板，并使其移动的工作台，特别是被构成为具有由吸附机构等保持液晶底板的功能的工作台。
无论形成哪一种结构，现有的表面型定位载物台装置都是在机架1上设置整体的石平台10，再在石平台10的上面设置可动部、可动部的导引部、可动部的驱动装置、可动部的位置计测装置等。另外，可动部是由通过压缩空气的喷出而浮起的静压轴承衬垫支承的，并沿着导引部，在石平台10上非接触地移动。
但是，虽然静压轴承衬垫进行移动的石平台10的表面的平面度是几μm，并且经过光滑的精加工，但如图3(a)所示，静压轴承衬垫移动的范围局限在石平台10整个表面中的一部分上。
与此相对，在作为液晶曝光装置用的表面型定位载物台装置时，随着液晶底板的大型化(第5代的底板：1500×1800mm、第7代的底板：1800×2000mm)，石平台也需要大型化，这样，整体的石平台的制作就有困难。即，用于液晶曝光装置的表面型定位载物台装置中，随着被搭载在工作台的吸附机构上而构成曝光对象的液晶底板的世代更新，底板尺寸大型化，有可能超越以前的结构中的制作的界限。
【专利文献1】日本专利特开2000-356693号(图1)
发明的内容
因此，本发明的目的是提供经过对设有石平台的载物台装置的结构进行的改良，能满足所要求的性能并能适用于大型化的载物台装置。
本发明提供的载物台装置，其构成为使可动部能沿着X轴、Y轴中的至少一个的方向在石平台上移动，其特征在于，上述石平台的尺寸是和上述可动部的移动区域相对应的大小，该石平台固定在由具有石平台承接部的铸铁制的铸件或钢结构物构成的底座上。
根据本发明的第1实施例的载物台装置，在上述底座的中央部具有上述承接部并在其两侧具有相互平行地沿着X轴、Y轴中的一个的方向延伸的2个导引构件设置部，在这2个导引构件设置部上分别设置着相互平行地延伸的导引构件，在这2个导引构件上分别设有能沿着该导引构件移动的第1移动体，这2个第1移动体之间由沿着X轴、Y轴中的另一个的方向延伸的梁连接着，该梁上设有能沿着该梁移动的第2移动体，由此，该第2移动体作为上述的可动部，能在上述石平台上沿着上述X轴方向和Y轴方向移动。
另外，相据本发明的第1实施例的载物台装置，在上述第1移动体上，介于上述第1移动体和上述导引构件之间至少设置1个静压轴承衬垫，而且，在上述第1移动体上，介于上述第1移动体和上述石平台之间设置静压轴承衬垫，在上述第2移动体上，介于上述第2移动体和上述梁之间至少设置1个静压轴承衬垫，而且，在上述第2移动体上，介于上述第2移动体和上述石平台之间设置多个静压轴承衬垫。
根据本发明的第2实施例的载物台装置，在上述底座的中央部具有上述承接部，在其两侧具有相互平行地沿着X轴，Y轴中的一个的方向延伸的2个导引构件设置部，在这2个导引构件设置部上分别设置着相互平行地延伸的导引构件，并设有能沿着这2个导引构件移动的移动体，该移动体可作为上述可动部沿着上述X轴、Y轴中的一个的方向移动。
另外，根据本发明的第2实施例的载物台装置，在上述移动体上，介于上述移动体和上述导引构件之间至少设置1个静压轴承衬垫。
并且，根据本发明的第2实施例的载物台装置，在上述平台上设置着被处理底板，在上述移动体上搭载着用于对该被处理底板进行检查或进行加工的检查机器或加工机械。
通过本发明，由于对载物台装置的底座和石平台的结构进行了改良，因而能提供在满足所要求的性能的基础上的大型的，例如能制成底板处理用的载物台装置。这是因为，在液晶底板等被处理物体大型化的情况下，虽然与此对应，石平台或底座也向大型化发展，但是与以前的整体的石平台大型化相比，本发明中的石平台的尺寸增加较小就能满足所要求的性能。
附图的简要说明
图1是表示将本发明用于表面型定位载物台装置的第1实施例的示意图，图1(a)是平面图，图1(b)是侧面图。
图2是表示将本发明用于检查用的载物台装置的第2实施例的示意图，图2(a)是平面图，图2(b)是侧面图。
图3是表示现有的表面型定位载物台装置的一个实例的示意图，图3(a)是平面图，图3(b)是侧面图。发明的具体实施方式下面，参照着图1对本发明用于表面型定位载物台装置的第1实施例进行说明。在图1中，与图3中相同的部分都标上相同的编号。本实施例具有以下所述的几点特征。
(1))用底座100和石平台(石板)20的组合替代图3中所述的整体石平台10和机架1。底座100是由铸铁形成的铸件，或由方管、型钢等形成的钢结构物，其结构是切除与移动体14的移动区域相当的部分。
(2)此外，在底座100的被切除部分，即与移动体14的移动区域相对应的部分上设置石平台20。石平台20的表面的平面度是几μm，并平滑地进行精加工。另外，石平台20的水平面是相对底座100调整之后设置的。
(3)作为梁(ビ一ム)6的驱动装置的线性电动机或导引构件被配置在底座100侧。
(4)通过形成这样的结构，能够制造现有技术中通过具有整体石平台的结构难以与液晶底板等被处理物体的大型化相对应的载物台装置。
下面，对本实施例的表面型定位载物台装置进行详细的说明。图1中，在由钢结构物构成的底座100上形成的石平台用的承接部100a上设置着石平台20，使水平面露出之后加以固定。底座100具有用于将导引构件设置在承接部100a的两侧的设置部。在该设置部上，将导引构件2、3配置成相互平行地沿着Y轴方向延伸。在导引构件2、3上分别设置着移动体4、5。
移动体4、5是分别通过线性电动机驱动方式而移动的。即，在导引构件2、3上分别组装着由多个磁铁构成的磁铁装置。移动体4、5分别具有与磁铁装置相互作用的可动线圈。由此，移动体4、5就能分别沿着导引构件2、3在Y轴方向上滑动。另外，为了进行定位控制，移动体4、5还设有用于计测下述的移动体14的位置的计测装置，例如线性标尺和传感器，由于含有这种计测装置的线性电动机是公知的，因而省略其详细说明。
就导引构件2和移动体4而言，如图1(b)所示，移动体4具有横跨导引构件2的剖面大致呈倒U字的形状。在移动体4的内面上设有多于1个的静压轴承衬垫12，其介于导引构件2和移动体4之间。成为移动体4的导引面的导引构件2的侧面当然也经过表面精加工。由此，移动体4就能平滑地进行沿着导引构件2的移动。另外，如图1(b)所示，在移动体4的下面设有多于1个的静压轴承衬垫13，其介于石平台20和移动体4之间。由此，就能平滑地在石平台10上移动。
上述的结构就导引构件3和移动体5而言也完全相同。即，移动体5上也设有静压轴承衬垫12、13。
而且，也可以用所谓的直接动作式导引件替代上述的静压轴承衬垫，这点在下述的移动体14的静压轴承衬垫中也同样如此。
移动体4、5之间通过梁6连接。梁6上配置着移动体14。移动体14可以以梁6为导引，沿着图1(a)所示的X轴方向移动。为了方便，图1(a)是用移动体14的上部被切除的状态进行表示。移动体14也是通过上述的线性电动机驱动方式而移动的。因此，在梁6内组装着磁铁装置，移动体14设有与该磁铁装置相互作用的可动线圈。
移动体14具有横跨梁6的剖面大致呈倒U字的形状，在它的内面设有静压轴承衬垫15a、15b、15c、15d，其介于梁6和移动体14之间。在石平台20和移动体14之间也配置着静压轴承衬垫14a、14b、14c。即，在移动体14的下面安装着静压轴承衬垫14a～14c。成为移动体14的导引面的梁6的侧面当然也经过表面精加工。由此，移动体14就能沿着梁6平滑地移动，同时，能在石平台20上平滑地移动。即，移动体14能沿着X轴方向、Y轴方向移动。
而且，在梁6的下面也设有静压轴承衬垫16，其介于梁6和石平台20之间。由此，梁6能在石平台20上平滑地移动。
上述这种表面型定位载物台装置设置着，便于将被处理物体放置在移动体14上的工作台，或者将移动体14本身用作工作台。此外，在被处理物体是底板状的情况下，该工作台设有由减压机构构成的吸附机构。这种载物台装置适用于例如液晶曝光装置，但并不局限于此，也能适用于要求大型化的载物台装置整体。另外，虽然上述实施例是移动体14能沿着X轴、Y轴等两个方向移动的载物台装置，但是它也适用于移动体14只能沿着X轴、Y轴中的一方移动的载物台装置。这时与移动体14相当的部分被固定在梁6上。当然，也可以没有与移动体14相当的部分而将梁6本体用作移动体。这时，也可将移动体4、5和梁6构成的部分称为移动体。
下面，参照图2对本发明的第2实施例进行说明。由该第2实施例制成的载物台装置，通过搭载着用于检查被放置在平台上的被处理底板的摄像装置而被用作检查用载物台装置，。
图2中，与图1相同的部分都标以相同的编号。除了将被处理的底板放置在平台20上以外，本实施例与第1实施例的不同点还在于梁6-1上搭载着摄像装置30。这时，为了保持被处理底板，最好在平台20上埋入多于1个由减压机构构成的吸附机构。另外，摄像装置30可以沿着梁6-1的侧面在图中的X轴方向上移动，而且还能沿着垂直于X轴、Y轴的Z轴方向移动。使摄像装置30可以沿着Z轴方向移动的理由之一是，例如使摄像范围可变。导引构件2和移动体4，导引构件3和移动体5之间的结构可完全与第1实施例中相同。
图中，虽然省略了用于使上述摄像装置能沿着X轴、Z轴方向移动的驱动机构，但是将对它的一个例子作简单的说明。在梁6-1的侧面设置着沿X轴方向延伸的导引构件，通过X轴驱动源使可动部能沿着该导引构件移动。此外，在该可动部上介由Z轴驱动源搭载着摄像装置30并使其可在Z轴方向上移动。例如，可将线性电动机用作X轴驱动源，可将音圈电动机用作Z轴驱动源。由于这种驱动源本体是公知的结构，因而省略其说明。当然，驱动源并不局限于线性电动机、音圈电动机。
梁6-1的下面侧没有设置静压轴承衬垫，被处理底板当然是取不会进入到移动体4、5下面侧的静压轴承衬垫的移动范围内的大小。另外，从扩大Y轴方向的检查区域的观点出发，最好将移动体4、5的Y轴方向的长度尽可能地缩短。
这种载物台装置适用于通过摄像装置30对放置在平台20上的被处理底板的处理后的状态进行摄像，并根据所得到的图象再进行被处理底板的表面状态的检查的装置，可以对应被放置在平台20上的被处理底板的大型化。
但是，在液晶底板的制造过程中，在玻璃底板上涂敷形成由特定材料构成的薄膜，因此，正在使用一种所谓的工作台涂敷机替代旋转涂敷机。本发明也适用于工作台涂敷机用的载物台。这时，工作台涂敷机是在如图2所示的载物台装置中在梁6-1上设置喷嘴部。即，没有设置如图1所示的移动体14，并在平台20上放置玻璃底板。此外，为了保持玻璃底板，在平台20中还埋入多于1个由减压机构构成的吸附机构。
这种工作台涂敷机还被称为起重机架式涂敷机。这种工作台涂敷机所用的载物台装置中，也可以对应放置在平台20上的玻璃底板那样的被处理底板大型化。

Claims (6)

1.载物台装置，其构成为使可动部可沿着X轴、Y轴中的至少一个的方向在石平台上移动，其特征在于，所述石平台的尺寸是和所述可动部的移动区域相对应的大小，该石平台固定在由具有石平台承接部的铸铁制的铸件或钢结构物构成的底座上。
2.如权利要求1所述的载物台装置，其特征在于，在所述底座的中央部具有所述承接部，在其两侧具有相互平行地沿着X轴、Y轴中的一个的方向延伸的2个导引构件设置部，在这2个导引构件设置部上分别设置着相互平行地延伸的导引构件，在这2个导引构件上分别设有可沿着该导引构件移动的第1移动体，这2个第1移动体之间由沿着X轴、Y轴中的另一个的方向延伸的梁连接着，该梁上设有可沿着该梁移动的第2移动体，由此，该第2移动体可作为所述可动部在所述石平台上沿着所述X轴方向和Y轴方向移动。
3.如权利要求2所述的载物台装置，其特征在于，在所述第1移动体上介于所述第1移动体和所述导引构件之间至少设置1个静压轴承衬垫，而且，在所述第1移动体上，介于所述第1移动体和所述石平台之间设置静压轴承衬垫，在所述第2移动体上，介于所述第2移动体和所述的梁之间至少设置1个静压轴承衬垫，而且，在所述第2移动体上，介于所述第2移动体和所述石平台之间设置多个静压轴承衬垫。
4.如权利要求1所述的载物台装置，其特征在于，在所述底座的中央部具有所述承接部，在其两侧具有相互平行地沿着X轴、Y轴中的一个的方向延伸的2个导引构件设置部，在这2个导引构件设置部上分别设置着相互平行地延伸的导引构件，并设有可沿着该2个导引构件移动的移动体，该移动体作为所述可动部可沿着所述X轴、Y轴中的一个的方向移动的。
5.如权利要求4所述的载物台装置，其特征在于，在所述移动体上，介于所述移动体和所述导引构件之间至少设置1个静压轴承衬垫。
6.如权利要求4或5所述的载物台装置，其特征在于，被处理底板被设置在所述平台上，在所述移动体上搭载着用于对该被处理底板进行检查或进行加工的检查机器或加工机械。
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