JP2006238638A

JP2006238638A - ワーク搬送用ステージ駆動機構、ワーク搬送装置、ワーク描画装置、ワーク光学処理装置、ワーク露光描画装置、ワーク搬送用ステージの駆動方法、ワーク搬送方法、ワーク描画方法、ワーク光学処理方法及びワーク露光描画方法

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Publication number: JP2006238638A
Application number: JP2005051092A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Terada; 和広寺田; Akihiro Hashiguchi; 昭浩橋口
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2006-09-07

Abstract

【課題】発熱源である駆動モータの発熱量を有効に低減するようにして、シートフイルムの熱膨張を効果的に抑制することができ、シートフイルムへの例えば光学的な処理（例えば画像の光学的な転写や露光等）を高精度に行う。
【解決手段】制御ユニットからの指令を受け取り（ステップＳ１）、受け取った指令が駆動指令であるか否かが判別され（ステップＳ２）、駆動指令である場合は、駆動指令の値に応じた駆動電流を駆動モータに供給する（ステップＳ３）。これにより、露光ステージが上下方向に移動することになる。一方、制御ユニットからの指令が駆動指令ではなく、停止指令であると判別された場合は、最小の駆動電流を駆動モータに供給する（ステップＳ４）。
【選択図】図１０

Description

本発明は、製造工程に投入されるワークを搬送するために使用されるステージを移動駆動するワーク搬送用ステージ駆動機構と、該ワーク搬送用ステージを有するワーク搬送装置と、該ワーク搬送装置を有するワーク描画装置、ワーク光学処理装置、ワーク露光描画装置、並びに製造工程に投入されるワークを搬送するために使用されるワーク搬送用ステージの駆動方法、該ワーク搬送用ステージの駆動方法を使用したワーク搬送方法と、該ワーク搬送方法を使用したワーク描画方法、ワーク光学処理方法及びワーク露光描画方法に関する。

例えば、所望の画像パターンに従ってレーザビームを制御し、シート状の感光材料を露光走査することにより、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等のフィルタやプリント基板を製造する露光装置が開発されている。図１５は、このような露光装置２００の概略構成を示す（特許文献１参照）。

露光装置２００は、例えば６本の脚部２０２により支持される長方形状の定盤２０４と、定盤２０４上に配設された２本のガイドレール２０６ａ、２０６ｂに沿って移動可能な移動ステージ２０８と、定盤２０４上に配設される門型のコラム２１０と、コラム２１０に固定され、移動ステージ２０８に位置決めされた露光対象物２１２をレーザビームにより照射するスキャナ２１４とを備える。

露光対象物２１２は、移動ステージ２０８とともに矢印方向に移動される一方、スキャナ２１４から出力されるレーザビームが矢印方向と直交する方向に照射されることで、二次元画像が記録される。

ここで、スキャナ２１４は、例えば、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）等の空間光変調素子をパターンジェネレータとする複数の露光ヘッドからなり、各露光ヘッドにより二次元画像パターンを高精細且つ高速度に記録するように構成されている。

ＤＭＤは、制御信号に応じて反射面の角度が変化する多数のマイクロミラーをシリコン等の半導体基板上に二次元的に配列したミラーデバイスであり、レーザ光源から出力されたレーザビームをコリメータレンズでコリメートした後、反射面の角度が制御されたＤＭＤによって選択的に反射させ、マイクロレンズアレーを介して露光対象物２１２上に集光させることにより、二次元画像パターンの記録が行われる。

つまり、露光対象物２１２に形成される二次元画像パターン（単に、画像パターンと記す）は、各露光ヘッドから出射されたレーザビームによる複数の画像の配列によって形成される。もちろん、複数の画像を直線上に配列して線状の画像パターンを形成することも可能である。

特開２００４−６２１５５号公報

ところで、露光装置２００は、移動ステージ２０８の温度と、該移動ステージ２０８に載置された露光対象物２１２の温度が異なる場合がある。

その理由は、まず、露光装置２００の移動ステージ２０８の下部には、該移動ステージ２０８を矢印方向に移動させるための駆動モータが設置されている。駆動モータとして、通常、リニアモータが用いられるが、該リニアモータを駆動して、移動ステージ２０８を移動させたとき、リニアモータコイルに電流が流れ、発熱することとなる。すなわち、駆動モータは発熱源となる。

そして、駆動モータから発する熱が移動ステージ２０８に伝達されることで、移動ステージ２０８が徐々に熱せられ、移動ステージ２０８と露光対象物２１２とで温度差が生じることとなる。その結果、移動ステージ２０８から露光対象物２１２への熱伝導によって露光対象物２１２が熱せられ、露光対象物２１２のうち、熱せられた部分が膨張していく。

従って、この駆動モータから伝達した熱を局部的に受けると、移動ステージ２０８の例えば表面の温度分布が不均一となることから、時間の経過に伴って、露光対象物２１２も局部的に膨張、変形していくことになる。

また、たとえ移動ステージ２０８の表面の温度分布が均一であっても、時間の経過に伴って露光対象物２１２が蓄熱されていくことから、露光対象物２１２全体が徐々に膨張変形していくこととなる。

そのため、アライメント計測後に露光を行う方式、すなわち、移動ステージ２０８上に露光対象物２１２を載置した後、例えば移動ステージ２０８を一方向に移動させて、露光対象物２１２のアライメントを計測し、その後、移動ステージ２０８を逆方向に移動させて、露光対象物２１２に露光を行う方式においては、アライメント計測時と露光時に時間差があるため、露光対象物２１２の熱膨張の量だけ露光位置がずれるという問題がある。つまり、アライメント精度の向上が露光時に反映させることができないという問題がある。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、発熱源である駆動モータの発熱量を有効に低減することができ、これによって、ワークの熱膨張を効果的に抑制することができ、ワークへの例えば光学的な処理（例えば画像の光学的な転写や露光等）を高精度に行うことができるワーク搬送用ステージ駆動機構、ワーク搬送装置、ワーク描画装置、ワーク光学処理装置、ワーク露光描画装置、ワーク搬送用ステージの駆動方法、ワーク搬送方法、ワーク描画方法、ワーク光学処理方法及びワーク露光描画方法を提供することを目的とする。

本発明に係るワーク搬送用ステージ駆動機構は、ワーク載置面を有するステージを移動駆動するワーク搬送用ステージ駆動機構において、前記ステージの移動駆動の動力源である駆動モータと、前記ステージの移動停止に基づいて前記駆動モータへの駆動電流を低減する駆動電流低減手段とを有することを特徴とする。

また、本発明に係るワーク搬送装置は、ワーク載置面を有するステージと、該ステージを移動駆動するステージ駆動機構とを有するワーク搬送装置において、前記ステージ駆動機構は、前記ステージの移動駆動の動力源である駆動モータと、前記ステージの移動停止に基づいて前記駆動モータへの駆動電流を低減する駆動電流低減手段とを有することを特徴とする。

これらの発明において、前記駆動モータがステッピングモータであり、前記駆動電流低減手段は、前記ステッピングモータのカレントダウン制御を行うようにしてもよい。これは、ステッピングモータのパラメータ設定において、停止時にモータの電流値制御を行うモードに設定すればよい。

また、本発明に係るワーク搬送用ステージ駆動機構は、ワーク載置面を有するステージを移動駆動するワーク搬送用ステージ駆動機構において、前記ステージの移動駆動の動力源である駆動モータと、前記ステージの移動停止に基づいて前記駆動モータに対する力の伝達を阻止するブレーキ手段とを有することを特徴とする。

また、本発明に係るワーク搬送装置は、ワーク載置面を有するステージと、該ステージを移動駆動するステージ駆動機構とを有するワーク搬送装置において、前記ステージ駆動機構は、前記ステージの移動駆動の動力源である駆動モータと、前記ステージの移動停止に基づいて前記駆動モータに対する力の伝達を阻止するブレーキ手段とを有することを特徴とする。

これらの発明において、前記ステージの移動方向が鉛直方向であり、前記ブレーキ手段は、前記ステージの自重による前記駆動モータへの力の伝達を阻止するようにしてもよい。

また、前記ブレーキ手段は、前記力の伝達に伴う前記駆動モータの回転軸の回転を阻止する電磁ブレーキであってもよい。この場合、前記電磁ブレーキは、無通電状態で、前記駆動モータの回転軸の回転を阻止することが好ましい。

また、本発明に係るワーク搬送用ステージ駆動機構は、ワーク載置面を有するステージを鉛直方向に移動駆動するワーク搬送用ステージ駆動機構において、前記ステージの移動駆動の動力源である駆動モータと、前記ステージを常時鉛直方向上方に付勢する付勢手段とを有することを特徴とする。

また、本発明に係るワーク搬送装置は、ワーク載置面を有するステージと、該ステージを鉛直方向に沿って移動駆動するステージ駆動機構とを有するワーク搬送装置において、前記ステージ駆動機構は、前記ステージの移動駆動の動力源である駆動モータと、前記ステージを常時鉛直方向上方に付勢する付勢手段とを有することを特徴とする。

これらの発明において、前記付勢手段は圧縮コイルばねであってもよい。

上述した各発明においては、発熱源である駆動モータでの発熱量を有効に低減することができ、これによって、ワークの熱膨張を効果的に抑制することができ、ワークへの例えば光学的な処理（例えば画像の光学的な転写や露光等）を高精度に行うことができる。

そして、これらワーク搬送用ステージ駆動機構並びにワーク搬送装置は、ワークに対して画像を描画するワーク描画装置、ワークに対して画像を光学的に転写するワーク光学処理装置、ワークに対して画像を光学的に描画して露光処理を行うワーク露光描画装置に適用することができる。

また、本発明に係るワーク搬送用ステージの駆動方法は、ワーク載置面を有するステージを移動駆動するワーク搬送用ステージの駆動方法において、前記ステージを駆動モータにて移動駆動する駆動ステップと、前記ステージの移動停止に基づいて前記駆動モータへの駆動電流を低減する駆動電流低減ステップとを有することを特徴とする。

また、本発明に係るワーク搬送方法において、ワーク載置面を有するステージの前記ワーク載置面にワークを固定して該ワークを搬送するワーク搬送方法において、前記ステージを駆動モータにて移動駆動する駆動ステップと、前記ステージの移動停止に基づいて前記駆動モータへの駆動電流を低減する駆動電流低減ステップとを有することを特徴とする。

これらの発明において、前記駆動モータがステッピングモータであり、前記駆動電流低減ステップは、前記ステッピングモータのカレントダウン制御を行うようにしてもよい。

また、本発明に係るワーク搬送用ステージの駆動方法は、ワーク載置面を有するステージを移動駆動するワーク搬送用ステージの駆動方法において、前記ステージを駆動モータにて移動駆動する駆動ステップと、前記ステージの移動停止に基づいて前記駆動モータに対する力の伝達を阻止するブレーキステップとを有することを特徴とする。

また、本発明に係るワーク搬送方法は、ワーク載置面を有するステージの前記ワーク載置面にワークを固定して該ワークを搬送するワーク搬送方法において、前記ステージを駆動モータにて移動駆動する駆動ステップと、前記ステージの移動停止に基づいて前記駆動モータに対する力の伝達を阻止するブレーキステップとを有することを特徴とする。

これらの発明において、前記ステージの移動方向が鉛直方向であり、前記ブレーキステップは、前記ステージの自重による前記駆動モータへの力の伝達を阻止するようにしてもよい。前記ブレーキステップは、電磁ブレーキを用いて、前記力の伝達に伴う前記駆動モータの回転軸の回転を阻止するようにしてもよい。この場合、前記電磁ブレーキは、無通電状態で、前記駆動モータの回転軸の回転を阻止することが好ましい。

また、本発明に係るワーク搬送用ステージの駆動方法は、ワーク載置面を有するステージを鉛直方向に移動駆動するワーク搬送用ステージの駆動方法において、前記ステージを駆動モータにて移動駆動する駆動ステップと、前記ステージを常時鉛直方向上方に付勢する付勢ステップとを有することを特徴とする。

本発明に係るワーク搬送方法において、ワーク載置面を有するステージの前記ワーク載置面にワークを固定して該ワークを搬送するワーク搬送方法において、前記ステージを駆動モータにて移動駆動する駆動ステップと、前記ステージを常時鉛直方向上方に付勢する付勢ステップとを有することを特徴とする。

これらの発明において、前記付勢ステップは圧縮コイルばねを用いるようにしてもよい。

そして、これらワーク搬送用ステージの駆動方法並びにワーク搬送方法は、ワークに対して画像を描画するワーク描画方法及びワーク描画装置、ワークに対して画像を光学的に転写するワーク光学処理方法及びワーク光学処理装置、ワークに対して画像を光学的に描画して露光処理を行うワーク露光描画方法及びワーク露光描画装置に適用することができる。

以上説明したように、本発明に係るワーク搬送用ステージ駆動機構、ワーク搬送装置、ワーク描画装置、ワーク光学処理装置、ワーク露光描画装置、ワーク搬送用ステージの駆動方法、ワーク搬送方法、ワーク描画方法、ワーク光学処理方法及びワーク露光描画方法によれば、発熱源である駆動モータの発熱量を有効に低減することができ、これによって、ワークの熱膨張を効果的に抑制することができ、ワークへの例えば光学的な処理（例えば画像の光学的な転写や露光等）を高精度に行うことができる。

以下、本発明に係るワーク搬送用ステージ駆動機構、ワーク搬送装置、ワーク描画装置、ワーク光学処理装置、ワーク露光描画装置、ワーク搬送用ステージの駆動方法、ワーク搬送方法、ワーク描画方法、ワーク光学処理方法及びワーク露光描画方法を例えばＤＭＤを有する露光装置に適用した実施の形態例を図１〜図１４を参照しながら説明する。

本実施の形態に係る露光装置１０は、例えば６つの脚部１２により支持される長方形状の定盤（基台）１４と、該定盤１４上に配設される２本のガイドレール１６ａ、１６ｂに沿って矢印Ａ、Ｂ方向に移動可能なワーク搬送装置１８と、定盤１４上に配設されるコラム２０ａ、２０ｂと、コラム２０ａ、２０ｂ間に固定されるスキャナ定盤２２と、該スキャナ定盤２２に位置決め固定される８組の露光ヘッド２４ａ〜２４ｈと、コラム２０ａ、２０ｂ間に固定されるカメラ定盤２６と、該カメラ定盤２６に位置決め固定される２台のアラインメントカメラ２８ａ、２８ｂとから基本的に構成される。少なくとも２つのコラム２０ａ、２０ｂとスキャナ定盤２２にて門型のヘッド保持構成体３０が構成される。

ワーク搬送装置１８は、図２に示すように、シートフイルム３２が載置され、且つ、シートフイルム３２を位置決め保持するワーク載置面３４を有する露光ステージ３６と、該露光ステージ３６を上下方向に移動駆動する昇降機構３８と、定盤１４上に配設されたガイドレール１６ａ、１６ｂに沿って移動駆動する移動ステージ４０と、該移動ステージ４０を移動駆動するための移動機構４２とを有する。

昇降機構３８は、図３〜図５に示すように、移動ステージ４０上に互いに平行に配置された一対のガイドレール４４と、該一対のガイドレール４４上を摺動自在に装着されたくさび形部材４６と、これらくさび形部材４６上を摺動自在に装着された支持ブロック４８と、くさび形部材４６を横方向に一対のガイドレール４４に沿って移動駆動するリニア駆動機構５０と、くさび形部材４６の横方向の移動に伴う支持ブロック４８の移動を上下方向に案内する支持部材５２とを有する。

一対のガイドレール４４は、それぞれ走査方向（移動ステージ４０の移動方向である矢印Ａ方向及び矢印Ｂ方向）に直交する方向（矢印Ｘ方向）に沿って配置されている。なお、ガイドレール４４は、凸状のレール又はガイド溝状にしてもよい。

くさび形部材４６は、ほぼ直角三角形状に形成されており、そのうち、斜辺部分が上方を向いて配置され、下部（長辺部分）がガイドブロック５４を介してガイドレール４４に摺動自在に装着されている。

支持ブロック４８もほぼ直角三角形状に形成されており、そのうち、上部（長辺部分）が上方を向き、斜辺部分がくさび形部材４６の斜辺部分に対向して配置され、さらに、該斜辺部分がガイドブロック５６を介して摺動自在に装着されている。

支持部材５２は、移動ステージ４０の上面から直角に起立する垂直ガイド面５８を有する。この垂直ガイド面５８には支持ブロック４８の短辺部分がガイドブロック６０を介して摺動自在に装着される。なお、支持部材５２は、各くさび形部材４６の斜辺部分に摺動自在に装着されている各支持ブロック４８が、重力によって、前記斜辺部分から外方に滑り落ちないように制動する機能も有する。

リニア駆動機構５０は、駆動モータ６２と、該駆動モータ６２の回転運動を直動運動に変換する操作軸６４と、一対のくさび形部材４６を下部で接続する板部材６５と、該板部材６５の中央部上に設けられ、操作軸６４によって送られるねじ送り部６６と、操作軸６４の軸受け部６７と、駆動モータ６２の回転軸６８の回転を強制的に停止させる電磁ブレーキ７０とを有し、操作軸６４による直動駆動によってくさび形部材４６をガイドレール４４に沿って移動するように構成されている。

このように構成した昇降機構３８で露光ステージ３６の高さを調整する場合には、リニア駆動機構５０を駆動制御することによって各くさび形部材４６をガイドレール４４に沿って精密に移動させる。

これにより、各支持ブロック４８は、各くさび形部材４６の斜辺部分上を摺動すると共に、支持部材５２の案内によって上下方向に移動する。つまり、例えば図４に示す状態から、図５に示す状態まで上昇し、又はその逆に下降する。

従って、昇降機構３８の駆動によって、一対の支持ブロック４８の上部に配置されている露光ステージ３６が昇降動作することにより、露光ステージ３６のワーク載置面３４に保持されたシートフイルム３２（図１参照）と、複数の露光ヘッド２４ａ〜２４ｈを備えたスキャナ定盤２２との間の距離を高精度に調整することができる。

一方、移動機構４２は、図１及び図２に示すように、定盤１４の上面において一対のガイドレール１６ａ及び１６ｂに沿って延びる操作軸７２と、通電によって操作軸７２に沿って移動する自走式のリニアモータ７４とを有する。リニアモータ７４は、移動ステージ４０の下面（定盤１４と対向する面）に位置し、操作軸７２が挿通するように設けられている。

他方、図６に示すように、露光装置１０を制御する制御ユニット９０は、昇降機構３８の駆動モータ６２と移動機構４２のリニアモータ７４を制御してワーク搬送装置１８の移動ステージ４０と露光ステージ３６とを移動駆動させるとともに、アラインメントカメラ２８ａ、２８ｂにより撮影したシートフイルム３２のアラインメントマークに基づいて画像の記録位置を調整し、光源ユニット９２及び露光ヘッド２４ａ〜２４ｈを制御して、シートフイルム３２に所望の画像パターン（二次元画像の組み合わせ）を露光記録する。この場合、図７に示すように、２列の千鳥状に配設された各露光ヘッド２４ａ〜２４ｈは、各露光エリア９４ａ〜９４ｈに対して複数の画素からなる二次元画像を同時に記録する。

図８に示すように、露光ヘッド２４ａ〜２４ｈには、例えば光源ユニット９２を構成する複数の半導体レーザから出力されたレーザビームＬａが合波され、光ファイバ９５を介して導入される。レーザビームＬａが導入された光ファイバ９５の出射端には、ロッドレンズ９６、反射ミラー９８及びデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）１００が順に配列される。ＤＭＤ１００は、レーザビームＬａを反射する多数のマイクロミラーを備えた空間光変調素子であり、制御ユニット９０からの駆動信号により各マイクロミラーが画像情報に応じて駆動制御される。

ＤＭＤ１００によるレーザビームＬａの反射側には、拡大光学系である第１結像光学レンズ１０２、１０４、ＤＭＤ１００の各マイクロミラーに対応して多数のレンズを配設したマイクロレンズアレー１０６、等倍光学系である第２結像光学レンズ１０８、１１０及び焦点微調整機構であるプリズムペア１１２が順に配列される。なお、マイクロレンズアレー１０６の前後には、迷光を除去するとともに、レーザビームＬａを所定の径に調整するためのマイクロアパーチャアレー１１４、１１６が配設される。

ここで、この実施の形態に係る露光装置１０の動作について図１等を参照しながら説明する。

まず、制御ユニット９０は、移動機構４２のリニアモータ７４を制御して移動ステージ４０を移動駆動することにより、シートフイルム３２が位置決め固定された露光ステージ３６を、定盤１４のガイドレール１６ａ、１６ｂに沿って矢印Ａ方向に移動させる。露光ステージ３６がコラム２０ａ、２０ｂ間を通過する際、カメラ定盤２６に固定されたアラインメントカメラ２８ａ、２８ｂは、シートフイルム３２の所定位置に予め記録されているアラインメントマークを撮影する。

制御ユニット９０は、撮影したアラインメントマークの画像から、シートフイルム３２の位置ずれや変形等を検出し、シートフイルム３２に記録する画像情報に対する補正データを作成する。また、制御ユニット９０は、昇降機構３８におけるリニア駆動機構５０の駆動モータ６２を駆動して露光ステージ３６を昇降させるとともに、露光ヘッド２４ａ〜２４ｈを構成するプリズムペア１１２（図８参照）を制御し、露光ヘッド２４ａ〜２４ｈに対するシートフイルム３２の焦点調整処理を行う。

次に、移動ステージ４０は、リニアモータ７４によって矢印Ｂ方向に移動し、露光ヘッド２４ａ〜２４ｈによる二次元画像パターン（単に、画像パターンと記す）の記録処理が行われる。すなわち、光源ユニット９２から出力されたレーザビームＬａは、光ファイバ９５を介して各露光ヘッド２４ａ〜２４ｈに導かれる。レーザビームＬａは、ロッドレンズ９６から反射ミラー９８を介してＤＭＤ１００に入射する。ＤＭＤ１００に入射したレーザビームＬａは、画像パターンの情報に応じて制御された複数のマイクロミラーにより選択的に反射され、第１結像光学レンズ１０２、１０４により拡大された後、マイクロアパーチャアレー１１４を介してマイクロレンズアレー１０６に導かれる。マイクロレンズアレー１０６は、各レーザビームＬａを第２結像光学レンズ１０８、１１０及びプリズムペア１１２を介してシートフイルム３２上に結像する。

この場合、移動ステージ４０は、矢印Ｂ方向に移動しており、各露光ヘッド２４ａ〜２４ｈが移動ステージ４０の移動方向と直交する方向に配列される露光エリア９４ａ〜９４ｈ（図７参照）に対して、それぞれ複数の画素からなる二次元画像を形成する。つまり、画像パターンは、各露光ヘッド２４ａ〜２４ｈから出射されたレーザビームＬａによる複数の二次元画像の配列によって形づくられる。

ところで、昇降機構３８における駆動モータ６２を駆動して、露光ステージ３６を移動させたとき、駆動モータ６２に駆動電流が流れ、発熱することとなる。すなわち、駆動モータ６２は発熱源となる。

そして、駆動モータ６２から発した熱が露光ステージ３６に伝達されることで、露光ステージ３６が徐々に熱せられ、露光ステージ３６と、該露光ステージ３６上に保持されているシートフイルム３２とで温度差が生じることとなる。その結果、露光ステージ３６からシートフイルム３２への熱伝導によってシートフイルム３２が熱せられ、シートフイルム３２のうち、熱せられた部分が膨張していくこととなる。

従って、この駆動モータ６２から伝達した熱を局部的に受けると、露光ステージ３６の例えば表面の温度分布が不均一となることから、時間の経過に伴って、シートフイルム３２も局部的に膨張、変形していくことになる。

また、たとえ露光ステージ３６の表面の温度分布が均一であっても、時間の経過に伴ってシートフイルム３２が蓄熱されていくことから、シートフイルム３２全体が徐々に膨張変形していくこととなる。

このシートフイルム３２の膨張変形は、シートフイルム３２に対する露光精度を著しく劣化させるおそれがある。

そこで、本実施の形態に係る露光装置１０においては、駆動モータ６２の発熱量を低減する発熱量低減手段を有する。

ここで、発熱量低減手段の３つの具体例（第１〜第３の具体例に係る発熱量低減手段１２０Ａ〜１２０Ｃ）について図９〜図１４を参照しながら説明する。

まず、第１の具体例に係る発熱量低減手段１２０Ａは、図９に示すように、モータ駆動制御回路１２２を有する。このモータ駆動制御回路１２２は、制御ユニット９０からの駆動指令Ｓｄに基づいて駆動モータ６２に該駆動指令Ｓｄの値に応じた駆動電流ｉｄを供給し、制御ユニット９０からの停止指令Ｓｓに基づいて最小の駆動電流ｉｍを駆動モータ６２に供給する。

モータ駆動制御回路１２２の処理動作について図１０を参照しながら説明する。まず、図１０のステップＳ１において、制御ユニット９０からの指令を受け取り、次のステップＳ２において、前記受け取った指令が駆動指令Ｓｄであるか否かが判別され、駆動指令Ｓｄである場合は、次のステップＳ３において、駆動指令Ｓｄの値に応じた駆動電流ｉｄを駆動モータ６２に供給する。これにより、露光ステージ３６が上下方向に移動することになる。

一方、前記ステップＳ２において、制御ユニット９０からの指令が駆動指令Ｓｄではなく、停止指令Ｓｓであると判別された場合は、ステップＳ４に進み、最小の駆動電流ｉｍを駆動モータ６２に供給する。

前記ステップＳ３又はステップＳ４での処理が終了した段階で、次のステップＳ５に進み、電源断等による終了要求であるかが判別され、終了要求でない場合は、前記ステップＳ１に戻り、次の指令を受け取って、該指令に基づいた処理が行われる。そして、ステップＳ５において、電源断等による終了要求であると判別された場合は、このモータ駆動制御回路１２２での処理が終了する。

露光ステージ３６が停止しているときは、モータ駆動制御回路１２２での処理によって、駆動モータ６２に対して最小の駆動電流ｉｍしか流れないため、露光ステージ３６の停止時における駆動モータ６２からの発熱量は著しく低減される。特に、本実施の形態に係る露光装置１０のように、露光ステージ３６の上下方向の移動が頻繁に行われない場合、露光ステージ３６が停止している時間が長いため、駆動モータ６２からの発熱量を低減させるという効果を十分に発揮させることができる。

なお、駆動モータ６２をステッピングモータにて構成する場合は、ステッピングモータのカレントダウン制御を行うようにしてもよい。これは、ステッピングモータのパラメータ設定において、停止時にモータの電流値制御を行うモードに設定すればよい。

次に、第２の具体例に係る発熱量低減手段１２０Ｂは、図１１に示すように、上述したモータ駆動制御回路１２２と、駆動モータ６２の回転軸６８の回転を強制的に停止させる電磁ブレーキ７０と、ブレーキ駆動制御回路１２４とを有する。

ブレーキ駆動制御回路１２４は、制御ユニット９０からの駆動指令Ｓｄに基づいて電磁ブレーキ７０に通電してブレーキをＯＦＦとし、制御ユニット９０からの停止指令Ｓｓに基づいて電磁ブレーキ７０への通電を停止して（無通電）、ブレーキをＯＮにする。

ここで、電磁ブレーキ７０を設置していない場合の不都合点について図１２Ａ及び図１２Ｂを参照しながら簡単に説明する。

まず、図１２Ａに示すように、露光ステージ３６を移動駆動している場合は、駆動モータ６２の操作軸６４は制御ユニット９０からの駆動指令Ｓｄの値に応じて例えば一方向に回転することになる。

一方、図１２Ｂに示すように、露光ステージ３６を停止した場合において、駆動モータ６２への駆動電流の供給を停止してしまうと、該露光ステージ３６の自重によって露光ステージ３６が下がり、このときの力が操作軸６４に伝わって該操作軸６４が逆回転（駆動時とは逆の方向に回転）することになる。従って、露光ステージ３６の下方への移動を阻止するために、駆動モータ６２に駆動電流を流して操作軸６４の逆回転を打ち消すだけのトルクを発生させる必要がある。この露光ステージ３６の停止時に駆動モータ６２に流れる駆動電流によって、該駆動モータ６２から熱が発生することとなる。この停止時間が長いと発熱量も多くなり、露光ステージ３６上のシートフイルム３２に変形をもたらすことになる。

そこで、この第２の具体例に係る発熱量低減手段１２０Ｂでは、図１１に示すように、露光ステージ３６の停止時に、ブレーキ駆動制御回路１２４によって電磁ブレーキ７０を駆動制御することにより、駆動モータ６２の回転軸６８の回転を強制的に停止させる。

具体的に、モータ駆動制御回路１２２及びブレーキ駆動制御回路１２４の処理動作について図１３を参照しながら説明する。

まず、図１３のステップＳ１０１において、制御ユニット９０からの指令を受け取り、次のステップＳ１０２において、前記受け取った指令が駆動指令Ｓｄであるか否かが判別され、駆動指令Ｓｄである場合は、次のステップＳ１０３において、ブレーキ駆動制御回路１２４は、電磁ブレーキ７０に通電してブレーキをＯＦＦにする。その後、ステップＳ１０４において、モータ駆動制御回路１２２は、駆動指令Ｓｄの値に応じた駆動電流ｉｄを駆動モータ６２に供給する。これにより、露光ステージ３６が上下方向に移動することになる。

一方、前記ステップＳ１０２において、制御ユニット９０からの指令が駆動指令Ｓｄではなく、停止指令Ｓｓであると判別された場合は、ステップＳ１０５に進み、ブレーキ駆動制御回路１２４は、電磁ブレーキ７０に対する通電を停止して（無通電）、ブレーキをＯＮにする。その後、ステップＳ１０６において、モータ駆動制御回路１２２は、駆動モータ６２への駆動電流ｉｄを供給を停止する。

前記ステップＳ１０４又はステップＳ１０６での処理が終了した段階で、次のステップＳ１０７に進み、電源断等による終了要求であるかが判別され、終了要求でない場合は、前記ステップＳ１０１に戻り、次の指令を受け取って、該指令に基づいた処理が行われる。そして、ステップＳ１０７において、電源断等による終了要求であると判別された場合は、モータ駆動制御回路１２２及びブレーキ駆動制御回路１２４での処理が終了する。

このように、ブレーキ駆動制御回路１２４での処理によって、露光ステージ３６が停止しているときは、電磁ブレーキ７０によるブレーキＯＮにより、駆動モータ６２の回転軸６８は強制的に停止され、露光ステージ３６の自重が操作軸６４に伝わっても該操作軸６４は回転することがない。従って、駆動モータ６２への駆動電流ｉｄの供給を停止することができる。しかも、電磁ブレーキ７０に対する無通電によってブレーキがＯＮとされるため、露光ステージ３６の停止期間にわたって駆動モータ６２にも電磁ブレーキ７０にも通電が行われず、駆動モータ６２及び電磁ブレーキ７０から発熱することはない。

従って、駆動モータ６２からの発熱量を低減させるという効果を第１の具体例よりもさらに向上させることができる。

次に、第３の具体例に係る発熱量低減手段１２０Ｃは、図１４に示すように、露光ステージ３６を常時鉛直方向上方に付勢する付勢手段１２６を有する。この付勢手段１２６は、露光ステージ３６の下部と移動ステージ４０の上部との間に設置された圧縮コイルばね１２８にて構成することができる。

これによって、露光ステージ３６の自重を付勢手段１２６の付勢により打ち消すことができるため、昇降機構３８の支持ブロック４８やくさび形部材４６（図３〜図５参照）にかかる荷重は非常に小さなものとなる。つまり、駆動モータ６２にて発生させるべきトルク（負荷）を小さくすることができ、駆動モータ６２からの発熱量を大幅に低減させることができる。

図１４の例では、露光ステージ３６の左右にそれぞれ圧縮コイルばね１２８を設置した例を示したが、露光ステージ３６の四隅に圧縮コイルばね１２８を設置してもよいし、その数並びに設置位置は任意である。

もちろん、第２の具体例に係る発熱量低減手段１２０Ｂと第３の具体例に係る発熱量低減手段１２０Ｃとを組み合わせることで、さらなる発熱量の低減を図ることができ、シートフイルム３２への例えば光学的な処理（例えば画像の光学的な転写や露光等）を高精度に行うことができる。

なお、上述の実施の形態では、露光装置１０に適用した例を示したが、その他、ワーク搬送装置１８のワーク載置面３４上に保持されたシートフイルム３２に対して画像を描画するワーク描画装置や、前記シートフイルム３２に対して画像を光学的に転写するワーク光学処理装置等にも適用が可能である。

すなわち、本発明に係るワーク搬送用ステージ駆動機構、ワーク搬送装置、ワーク描画装置、ワーク光学処理装置、ワーク露光描画装置、ワーク搬送用ステージの駆動方法、ワーク搬送方法、ワーク描画方法、ワーク光学処理方法及びワーク露光描画方法は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

本実施の形態に係る露光装置の概略構成を示す斜視図である。本実施の形態に係る露光装置のワーク搬送装置を示す構成図である。本実施の形態に係る露光装置のワーク搬送装置の構成を示すものであって、特に、露光ステージを取り外して該露光ステージの下面と、昇降機構の構成を示す斜視図である。ワーク搬送装置の昇降機構の作用を示すものであって、特に、支持ブロックが初期状態である場合を示す説明図である。ワーク搬送装置の昇降機構の作用を示すものであって、特に、支持ブロックが上昇している状態を示す説明図である。本実施の形態に係る露光装置の制御系を示すブロック図である。本実施の形態に係る露光装置を構成する露光ヘッドによる二次元画像形成処理の説明図である。本実施の形態に係る露光装置を構成する露光ヘッドの構成図である。第１の具体例に係る発熱量低減手段を示すブロック図である。第１の具体例に係る発熱量低減手段におけるモータ駆動制御回路の処理を示すフローチャートである。第２の具体例に係る発熱量低減手段を示すブロック図である。図１２Ａは電磁ブレーキがない構成において露光ステージを移動駆動している状態を示す説明図であり、図１２Ｂは電磁ブレーキがない構成において露光ステージを停止している状態を示す説明図である。第２の具体例に係る発熱量低減手段におけるモータ駆動制御回路及びブレーキ駆動制御回路の処理を示すフローチャートである。第３の具体例に係る発熱量低減手段を示す説明図である。従来技術に係る露光装置の概略構成図である。

符号の説明

１０…露光装置１８…ワーク搬送装置
２４ａ〜２４ｈ…露光ヘッド３２…シートフイルム
３４…ワーク載置面３６…露光ステージ
３８…昇降機構６２…駆動モータ
６４…操作軸６８…回転軸
７０…電磁ブレーキ１２０Ａ〜１２０Ｃ…発熱量低減手段
１２２…モータ駆動制御回路１２４…ブレーキ駆動制御回路
１２６…付勢手段１２８…圧縮コイルばね

Claims

ワーク載置面を有するステージを移動駆動するワーク搬送用ステージ駆動機構において、
前記ステージの移動駆動の動力源である駆動モータと、
前記ステージの移動停止に基づいて前記駆動モータへの駆動電流を低減する駆動電流低減手段とを有することを特徴とするワーク搬送用ステージ駆動機構。
請求項１記載のワーク搬送用ステージ駆動機構において、
前記駆動モータがステッピングモータであり、
前記駆動電流低減手段は、前記ステッピングモータのカレントダウン制御を行うことを特徴とするワーク搬送用ステージ駆動機構。
ワーク載置面を有するステージを移動駆動するワーク搬送用ステージ駆動機構において、
前記ステージの移動駆動の動力源である駆動モータと、
前記ステージの移動停止に基づいて前記駆動モータに対する力の伝達を阻止するブレーキ手段とを有することを特徴とするワーク搬送用ステージ駆動機構。
請求項３記載のワーク搬送用ステージ駆動機構において、
前記ステージの移動方向が鉛直方向であり、
前記ブレーキ手段は、前記ステージの自重による前記駆動モータへの力の伝達を阻止することを特徴とするワーク搬送用ステージ駆動機構。
請求項３又は４記載のワーク搬送用ステージ駆動機構において、
前記ブレーキ手段は、前記力の伝達に伴う前記駆動モータの回転軸の回転を阻止する電磁ブレーキであることを特徴とするワーク搬送用ステージ駆動機構。
請求項５記載のワーク搬送用ステージ駆動機構において、
前記電磁ブレーキは、無通電状態で、前記駆動モータの回転軸の回転を阻止することを特徴とするワーク搬送用ステージ駆動機構。
ワーク載置面を有するステージを鉛直方向に移動駆動するワーク搬送用ステージ駆動機構において、
前記ステージの移動駆動の動力源である駆動モータと、
前記ステージを常時鉛直方向上方に付勢する付勢手段とを有することを特徴とするワーク搬送用ステージ駆動機構。
請求項７記載のワーク搬送用ステージ駆動機構において、
前記付勢手段が圧縮コイルばねであることを特徴とするワーク搬送用ステージ駆動機構。
ワーク載置面を有するステージと、該ステージを移動駆動するステージ駆動機構とを有するワーク搬送装置において、
前記ステージ駆動機構は、
前記ステージの移動駆動の動力源である駆動モータと、
前記ステージの移動停止に基づいて前記駆動モータへの駆動電流を低減する駆動電流低減手段とを有することを特徴とするワーク搬送装置。
請求項９記載のワーク搬送装置において、
前記駆動モータがステッピングモータであり、
前記駆動電流低減手段は、前記ステッピングモータのカレントダウン制御を行うことを特徴とするワーク搬送装置。
ワーク載置面を有するステージと、該ステージを移動駆動するステージ駆動機構とを有するワーク搬送装置において、
前記ステージ駆動機構は、
前記ステージの移動駆動の動力源である駆動モータと、
前記ステージの移動停止に基づいて前記駆動モータに対する力の伝達を阻止するブレーキ手段とを有することを特徴とするワーク搬送装置。
請求項１１記載のワーク搬送装置において、
前記ステージの移動方向が鉛直方向であり、
前記ブレーキ手段は、前記ステージの自重による前記駆動モータへの力の伝達を阻止することを特徴とするワーク搬送装置。
請求項１１又は１２記載のワーク搬送装置において、
前記ブレーキ手段は、前記力の伝達に伴う前記駆動モータの回転軸の回転を阻止する電磁ブレーキであることを特徴とするワーク搬送装置。
請求項１３記載のワーク搬送装置において、
前記電磁ブレーキは、無通電状態で、前記駆動モータの回転軸の回転を阻止することを特徴とするワーク搬送装置。
ワーク載置面を有するステージと、該ステージを鉛直方向に沿って移動駆動するステージ駆動機構とを有するワーク搬送装置において、
前記ステージ駆動機構は、
前記ステージの移動駆動の動力源である駆動モータと、
前記ステージを常時鉛直方向上方に付勢する付勢手段とを有することを特徴とするワーク搬送装置。
請求項１５記載のワーク搬送装置において、
前記付勢手段が圧縮コイルばねであることを特徴とするワーク搬送装置。
請求項９〜１６のいずれか１項に記載のワーク搬送装置にて搬送されるワークに対して画像を描画することを特徴とするワーク描画装置。
請求項９〜１６のいずれか１項に記載のワーク搬送装置にて搬送されるワークに対して画像を光学的に転写するワーク光学処理装置。
請求項９〜１６のいずれか１項に記載のワーク搬送装置にて搬送されるワークに対して画像を光学的に描画して露光処理を行うワーク露光描画装置。
ワーク載置面を有するステージを移動駆動するワーク搬送用ステージの駆動方法において、
前記ステージを駆動モータにて移動駆動する駆動ステップと、
前記ステージの移動停止に基づいて前記駆動モータへの駆動電流を低減する駆動電流低減ステップとを有することを特徴とするワーク搬送用ステージの駆動方法。
請求項２０記載のワーク搬送用ステージの駆動方法において、
前記駆動モータがステッピングモータであり、
前記駆動電流低減ステップは、前記ステッピングモータのカレントダウン制御を行うことを特徴とするワーク搬送用ステージの駆動方法。
ワーク載置面を有するステージを移動駆動するワーク搬送用ステージの駆動方法において、
前記ステージを駆動モータにて移動駆動する駆動ステップと、
前記ステージの移動停止に基づいて前記駆動モータに対する力の伝達を阻止するブレーキステップとを有することを特徴とするワーク搬送用ステージの駆動方法。
請求項２２記載のワーク搬送用ステージの駆動方法において、
前記ステージの移動方向が鉛直方向であり、
前記ブレーキステップは、前記ステージの自重による前記駆動モータへの力の伝達を阻止することを特徴とするワーク搬送用ステージの駆動方法。
請求項２２又は２３記載のワーク搬送用ステージの駆動方法において、
前記ブレーキステップは、電磁ブレーキを用いて、前記力の伝達に伴う前記駆動モータの回転軸の回転を阻止することを特徴とするワーク搬送用ステージの駆動方法。
請求項２４記載のワーク搬送用ステージの駆動方法において、
前記電磁ブレーキは、無通電状態で、前記駆動モータの回転軸の回転を阻止することを特徴とするワーク搬送用ステージの駆動方法。
ワーク載置面を有するステージを鉛直方向に移動駆動するワーク搬送用ステージの駆動方法において、
前記ステージを駆動モータにて移動駆動する駆動ステップと、
前記ステージを常時鉛直方向上方に付勢する付勢ステップとを有することを特徴とするワーク搬送用ステージの駆動方法。
請求項２６記載のワーク搬送用ステージの駆動方法において、
前記付勢ステップは圧縮コイルばねを用いることを特徴とするワーク搬送用ステージの駆動方法。
ワーク載置面を有するステージの前記ワーク載置面にワークを固定して該ワークを搬送するワーク搬送方法において、
前記ステージを駆動モータにて移動駆動する駆動ステップと、
前記ステージの移動停止に基づいて前記駆動モータへの駆動電流を低減する駆動電流低減ステップとを有することを特徴とするワーク搬送方法。
請求項２８記載のワーク搬送方法において、
前記駆動モータがステッピングモータであり、
前記駆動電流低減ステップは、前記ステッピングモータのカレントダウン制御を行うことを特徴とするワーク搬送方法。
ワーク載置面を有するステージの前記ワーク載置面にワークを固定して該ワークを搬送するワーク搬送方法において、
前記ステージを駆動モータにて移動駆動する駆動ステップと、
前記ステージの移動停止に基づいて前記駆動モータに対する力の伝達を阻止するブレーキステップとを有することを特徴とするワーク搬送方法。
請求項３０記載のワーク搬送方法において、
前記ステージの移動方向が鉛直方向であり、
前記ブレーキステップは、前記ステージの自重による前記駆動モータへの力の伝達を阻止することを特徴とするワーク搬送方法。
請求項３０又は３１記載のワーク搬送方法において、
前記ブレーキステップは、電磁ブレーキを用いて、前記力の伝達に伴う前記駆動モータの回転軸の回転を阻止することを特徴とするワーク搬送方法。
請求項３２記載のワーク搬送方法において、
前記電磁ブレーキは、無通電状態で、前記駆動モータの回転軸の回転を阻止することを特徴とするワーク搬送方法。
ワーク載置面を有するステージの前記ワーク載置面にワークを固定して該ワークを搬送するワーク搬送方法において、
前記ステージを駆動モータにて移動駆動する駆動ステップと、
前記ステージを常時鉛直方向上方に付勢する付勢ステップとを有することを特徴とするワーク搬送方法。
請求項３４記載のワーク搬送方法において、
前記付勢ステップは圧縮コイルばねを用いることを特徴とするワーク搬送方法。
請求項２８〜３５のいずれか１項に記載のワーク搬送方法にて搬送されるワークに対して画像を描画することを特徴とするワーク描画方法。
請求項２８〜３５のいずれか１項に記載のワーク搬送方法にて搬送されるワークに対して画像を光学的に転写するワーク光学処理方法。
請求項２８〜３５のいずれか１項に記載のワーク搬送方法にて搬送されるワークに対して画像を光学的に描画して露光処理を行うワーク露光描画方法。