JP2009147298A - ステージ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基台の剛性を高めることで、スループットを下げることなく基台上で基板を正確に処理することを可能とするステージ装置を提供する。
【解決手段】ステージ装置１は、基台１０と、基台１０上で移動可能に設けられるガントリ部３０と、基台１０を支持する除振ユニット５０とを備える。基台１０は、缶材を枠状に連結して構築された上部フレーム１２と、缶材を枠状に連結して構築され上部フレーム１２と上下に離間して設けられた下部フレーム２２と、上部フレーム１２と下部フレーム２２とを連結する連結材１８と、を有する。基台１０は、水平方向に複数のブロックに分割するための分割部１６，２６を有し、分割部１６，２６は、上部フレーム１２及び下部フレーム２２を構成する缶材を切断した切断面を有し、缶材の切断面には、外向きフランジ１６ａ，２６ａが設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板が搭載される基台上を一軸方向に移動するガントリ部を有するステージ装置に関する。

従来、液晶パネルや半導体等の各種基板の製造等に用いられるステージ装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。このステージ装置は、缶材を枠状に連結して構築された製缶構造の基台と、基台の両側に設けられた一対のガイドレールと、これらガイドレールに沿って案内される一対の案内スライダと、一対の案内スライダ間に横架されるビームとを備えている。ビームは、ガイドレールに沿って移動し、このビームに搭載されたカメラやリペア装置等により、基板の欠陥を検出すると共にそれを修復する。基台は、除振ユニットを介して架台上に支持される。また基台は、枠内に平行に架設される補強缶により補強される。
特開２００６−２６９５０９号公報

しかしながら、上記した従来の製缶構造の基台では、たとえ補強缶を設けたとしても剛性が十分ではないため、例えばビームがガイドレールに沿って手前に移動すると共にカメラ等の搭載物が右方に移動したとき、基台の手前側右隅が落ち込むように、基台に数十ミクロンオーダーの変形が生じる。したがって、カメラ等の搭載物を正確な距離だけ移動させたとしても、この基台の変形分だけ搭載物と基台との相対位置に誤差を生じてしまい、基板の処理を正確に行うことができない虞があった。このとき、基台の変形が元に戻るまで基板の処理を待つようにすれば、スループットが著しく低下してしまう虞があった。

本発明は、上記した事情に鑑みて為されたものであり、基台の剛性を高めることで、スループットを下げることなく基台上で基板を正確に処理することを可能とするステージ装置を提供することを目的とする。

本発明に係るステージ装置は、基台と、前記基台上で一軸方向に移動可能に設けられるガントリと、前記基台を支持する除振ユニットとを備えたステージ装置である。前記基台は、缶材を枠状に連結して構築された上部フレームと、缶材を枠状に連結して構築され前記上部フレームと上下に離間して設けられた下部フレームと、前記上部フレームと前記下部フレームとを連結する連結材と、を有し、前記基台は、該基台を水平方向に複数のブロックに分割するための分割部を有し、前記分割部は、前記上部フレーム及び前記下部フレームを構成する缶材を切断した切断面を有し、前記缶材の切断面には、外向きフランジが設けられている。

このステージ装置では、基台が上部フレームと下部フレームとを有し、これを連結材で連結して、いわゆるボックス構造としているため、缶材により構成されて軽量化が図られているにも拘らず、剛性が高められている。したがって、ガントリの移動により荷重がかかり除振ユニットが沈んで基台が傾いたとしても、基台自体の変形は抑制されていることで、ガントリと基台との相対位置の誤差は極めて小さく、基板の正確な処理が可能となる。また、基台の変形が元に戻るまで基板の処理を待つ必要が無いため、スループットを下げる虞もない。

また基台は、基台を水平方向に複数のブロックに分割するための分割部を有するため、基板の大型化に伴い基台が大型化しても、特殊大型車両を用いることなく基台を分割して輸送することが可能となる。

また分割部は、上部フレーム及び下部フレームを構成する缶材を切断した切断面を有し、缶材の切断面には、外向きフランジが設けられているため、分割されたブロック同士を外向きフランジを介して容易に連結することができる。

前記分割部は、前記上部フレーム及び前記下部フレームを構成する缶材を上下対応する位置で切断して構成されていることを特徴としてもよい。

このようにしても、上部フレームと下部フレームとに設けられる分割部は上下方向に離間しているため、剛性上有利である。

ステージ装置は、前記除振ユニットを介して前記基台を支持する架台を備えることを特徴としてもよい。このようにすれば、架台上で基台を除振状態で支持することができる。

分割された前記複数のブロックそれぞれにおいて、前記上部フレーム及び前記下部フレームの少なくとも一方の枠内には、枠状に連結された管材に対して斜め方向に補強材が架設されていることを特徴としてもよい。このようにすれば、枠内に平行に補強材を架設する場合に比べて十分に基台の剛性を高めることができる。すなわち、ガントリとその搭載装置が同時に移動した場合に発生する可能性のある基台のねじれに対するねじれ剛性を高めることができる。
切断された前記上部フレームの切断部分における一対の缶材間には、補強材が横架されていると好ましい。

本発明によれば、基台の剛性を高めることで、スループットを下げることなく基台上で基板を正確に処理することを可能とするステージ装置を提供することができる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

［第１実施形態］

図１は、本発明の第１実施形態に係るステージ装置１を示す斜視図、図２は、図１のステージ装置１が備える基台を上方から見た斜視図、図３は、基台を下方から見た斜視図、図４は、連結材が連結された基台の下部フレームが除振ユニットに支持されている状態を示す斜視図である。

図１に示すように、ステージ装置１は、基板が搭載される基台１０と、基台１０上を移動するガントリ部３０と、基台１０に設けられ、ガントリ部３０の移動を案内するガイドレール４０及び永久磁石４２と、ガントリ部３０の下部に設けられ、ガイドレール４０に案内される案内スライダ４４及び永久磁石４２と対向する電磁石４６とを備え、このガントリ部３０がガイドレール４０に沿って移動するものである。なお、図１において、基台１０の長手方向をＹ軸方向とし、それと直交する水平方向をＸ軸方向とし、これらと直交する方向をＺ軸方向する。

基台１０は、上部フレーム１２と、上部フレーム１２と上下に離間して設けられた下部フレーム２２と、上部フレーム１２と下部フレーム２２とを連結する連結材１８とを有している。

上部フレーム１２は、Ｘ軸方向に延在する缶材１２ａ，１２ｂと、Ｙ軸方向に延在する缶材１２ｃ，１２ｄとを各々連結させることで形成される矩形状の枠体の内側を、複数の補強材１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄで補強することにより構成される。ここで、缶材１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは中空の棒材であり、本実施形態では断面ロ状のロ型鋼を利用している。また、補強材１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは、中空・中実を問わず枠体の内側に横架される棒材であり、本実施形態では断面Ｈ状のＨ型鋼と断面ロ状のロ型鋼とを利用している。

ここで、詳細は後述するが、基台１０は長手方向の水平方向に複数のブロック（ここでは２ブロック）に分割可能であり、上部フレーム１２のＹ軸方向に延在する缶材１２ｃ，１２ｄは途中で切断され、分割部１６が設けられている。そして、分割部１６を挟んで手前側と後ろ側のブロックのそれぞれについて、切断部分の缶材１２ｃ，１２ｄ間には、Ｘ軸方向に延在するようにロ型鋼からなる補強材１４ａが横架されている。

そして、缶材１２ａと缶材１２ｃ，１２ｄと補強材１４ａとで形成される手前の枠内に、Ｈ型鋼からなる補強材１４ｂが、缶材１２ｃ，１２ｄに平行に架設されると共に、缶材１２ａ及び補強材１４ａに平行に架設される。また、Ｈ型鋼からなる補強材１４ｃが、缶材１２ａ，１２ｃ，１２ｄと補強材１４ａに対して斜めに対角状に横架されている。従って、補強材１４ｂ、１４ｃは中央の一点で交差し、ここから放射状に延びた状態となっている。

また、缶材１２ｃ，１２ｄと缶材１２ｂと補強材１４ａとで形成される後ろの枠内に、Ｈ型鋼からなる補強材１４ｄが、缶材１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと補強材１４ａに対して斜めに横架されている。

下部フレーム２２は、Ｘ軸方向に延在する缶材２２ａ，２２ｂと、Ｙ軸方向に延在する缶材２２ｃ，２２ｄとを各々連結させることで形成される矩形状の枠体の内側を、補強材２４ｂで補強することにより構成される。缶材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの径は、上部フレーム１２の缶材１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄよりも小さくされている。ロ型鋼からなる補強材２４ｂは、缶材２２ｃ，２２ｄの長手方向の中央部において、Ｘ軸方向に横架されている。

ここで、前述したように、基台１０は長手方向の水平方向に複数のブロック（ここでは２ブロック）に分割可能であり、下部フレーム２２のＹ軸方向に延在する缶材２２ｃ，２２ｄは途中で切断され、分割部２６が設けられている。

連結材１８は、Ｚ軸方向に離間した状態で、上部フレーム１２と下部フレーム２２とを連結している。本実施形態では、連結材１８はロ型鋼からなる缶材から構成されており、上部フレーム１２と下部フレーム２２とを四隅で連結している。更に、剛性を高めるために、上下の缶材１２ｃ，２２ｃ間には、分割部１６，２６の手前側に、Ｚ軸方向に延在するようにロ型鋼からなる連結材１８が架設されている。また、上下の缶材２２ｄ，２２ｄ間には、分割部１６，２６の手前側に、Ｚ軸方向に延在するようにロ型鋼からなる連結材１８が架設されている。

除振ユニット５０は、ステージ装置１を設置する設置面と基台１０との間に設けられている。より詳細には、除振ユニット５０は、下部フレーム２２の四隅と、缶材２２ｃ，２２ｄの途中における下部において、基台１０を除振可能に支持している。除振ユニット５０は、設置面から基台１０に伝わる振動を取り除くものであり、例えば空気バネやゴムなどの弾性材から構成されるものを利用できる。

ガイドレール４０は、缶材１２ｃ，１２ｄの上面に各々設けられ、Ｙ軸方向に延在する。より詳細には、缶材１２ｃ，１２ｄの上面には、外側方に向かって張り出し片５２が設けられており、この張り出し片５２がＹ軸方向に連続して延在している。そして、この張り出し片５２の上面に、ガイドレール４０が設けられている。また、永久磁石４２は、張り出し片５２の上面においてガイドレール４０よりも外側の位置に隣接して設けられ、Ｙ軸方向に延在する。この永久磁石４２は、Ｙ軸方向にＳ極とＮ極の所定パターンが繰り返されているものである。

ガイドレール４０及び永久磁石４２の上方には、Ｘ軸方向に延びるガントリ部３０の両側の下部に連結された連結板４６が配置されており、この連結板４６の下面には、案内スライダ４４と電磁石４８が各々隣接して設けられている。電磁石４８は、永久磁石４２のＳ極とＮ極のパターンにあわせて磁極を変化させ、永久磁石４２との間で反発力を発生させることによってガントリ部３０をガイドレール４０で案内しながらＹ軸方向に移動させることができる。

なお、張り出し片５２の下面には、缶材１２ｃ，１２ｄの外側面との間に架設された複数の補強リブ５４がＹ軸方向に所定間隔で設けられている。

ガントリ部３０は、Ｘ軸方向に延びる支持部３０ａ、リニアモータ部３０ｂ、及び移動部３０ｃを備える。移動部３０ｃは、リニアモータ部３０ｂにより当該リニアモータ部３０ｂに沿ってＸ軸方向へ移動可能とされている。そして、この移動部３０ｃに所定の処理装置を付設することで、処理装置がＸ軸方向に移動し、基台１０に搭載された基板に対して所定の処理が実行される。この処理装置としては、基板上の欠陥を検査するカメラであったり、カラーフィルターの色抜けなど基板の表面処理状態を修復するリペア装置であったり、基板に対してパターン処理する塗布装置であったりすることができる。

図５に示すように、ステージ装置１の基台１０上には、液晶パネルなどの基板を載置するためのワーク定盤１１が設置される。なお、ステージ装置１が輸送車で輸送される際、このワーク定盤１１が設置された状態で輸送車に積載される。

本実施形態においては、図５に示すように、基台１０、ガイドレール４０、永久磁石４２、張り出し片５２及びワーク定盤１１は、Ｙ軸方向と直交する分割面で分割される。そして、分割された基台１０は、分割部１６，２６でボルト等によって連結される。すなわち、分割部２６（１６）には、図６に示すように、切断された缶材２２ｃ（１２ｃ）の切断面を取り囲むように外向きフランジ２６ａ（１６ａ）が設けられており、この外向きフランジ２６ａ（１６ａ）を介して分割された基台１０のブロック同士が連結されている。なお、上部フレーム１２の分割部１６においては、補強リブ５４が外向きフランジ１６ａを兼ねている。

このように、基台１０、ガイドレール４０、永久磁石４２、張り出し片５２及びワーク定盤１１はＹ軸方向に分割可能に構成されているため、ステージ装置１は２つのブロックに分割可能に構成されることになる。なお、分割部１６，２６は、上下のＺ軸方向について対応する位置に設けられ、Ｙ軸方向について各ブロックが輸送車に積載可能な大きさとなるような位置に形成される。

また、基台１０の両側方であって張り出し片５２の下方には、図１及び図７に示すように、ケーブルキャリア６０が設けられている。ガントリ部３０には、ガントリ部３０自体や移動部３０ｃの移動を制御するための電力を供給する図示しない電力ケーブルや、移動部３０ｃに付設される処理装置との間で各種信号を送受信するための図示しない信号ケーブルなどが接続されている。これらケーブルが、ケーブルキャリア６０を介して配線されている。

ケーブルキャリア６０は、扁平な複数の筒材を連設してなり、各筒材は互いに制限された角度内で回動自在に連結されている。まとめられたケーブルは、このケーブルキャリア６０の内部に通されている。ケーブルキャリア６０の一端６０ａは、基台１０の側方に設けられた支持台６２上に固定されている。また、ケーブルキャリア６０の他端６０ｂは、連絡部材６４に固定されている。連絡部材６４は、筒状の部材であってガントリ部３０とケーブルキャリア６０とに連結されており、ケーブルキャリア６０からのケーブルをガントリ部３０に案内する。

従って、図８に示すように、ケーブルキャリア６０はキャタピラ（登録商標）のように変形自在であり、ガントリ部３０がＹ軸方向に移動するのに伴い、基台１０の長手方向の任意の位置でＵ字状に屈曲可能である。そして、ケーブルキャリア６０の内部に通されたケーブルは、ケーブルキャリア６０の変形に倣って変形する。

このように、ケーブルキャリア６０を基台１０の両側方であって張り出し片５２の下方に設けることで、基台１０の内部に設ける場合と違って、缶材１２ｃ，２２ｃ間や缶材１２ｄ，２２ｄ間のスペースの利用の自由度が高まり、ここに連結材１８や除振ユニット５０を配置することができて、剛性の向上や制振性が高められている。また、張り出し片５２を設けてこの上にガイドレール４０や永久磁石４２を配置することで、上部フレーム１２の缶材１２ｃ，１２ｄの上にこれらを配置する場合と比べて、基台１０のＸ軸方向のサイズを小さくすることができ、フットプリントの低減が図られている。

このように、本実施形態に係るステージ装置１では、基台１０が上部フレーム１２と下部フレーム２２とを有し、これを連結材１８で連結して、いわゆるボックス構造としているため、缶材により構成されて軽量化が図られているにも拘らず、剛性が高められている。したがって、ガントリ部３０の移動により荷重がかかり除振ユニット５０が沈んで基台１０が傾いたとしても、基台１０自体の変形は抑制されていることで、ガントリ部３０と基台１０との相対位置の誤差は極めて小さく、基板の正確な処理が可能となる。また、基台１０の変形が元に戻るまで基板の処理を待つ必要が無いため、スループットを下げる虞もない。

また、基台１０は、基台１０を水平方向に複数のブロックに分割するための分割部１６，２６を有するため、基板の大型化に伴い基台１０が大型化しても、特殊大型車両を用いることなく基台１０を分割して輸送することが可能となる。また、基台１０を構成する缶材１２ｃ，１２ｄ，２２ｃ，２２ｄを機械加工する際も、分割された部分ごとに行うことができるため、容易に機械加工を行うことができる。
また、基台１０を分割する場合、基台１０が缶材により構成されていると接合面の剛性が低く、ガントリ部３０の駆動時に歪みを生じさせる可能性があるが、本実施形態の基台１０はボックス構造であり、上部フレーム１２と下部フレーム２６における上下の接合面を合わせると接合面が増加しているため、歪みを生じさせるおそれを低減することができ、基台１０の分割に有利な構造となっている。

また、分割部１６，２６は、上部フレーム１２及び下部フレーム２６を構成する缶材を上下対応する位置で切断して構成されているため、上部フレーム１２と下部フレーム２２とに設けられる分割部１６，２６は上下方向に離間していることで、分割面が外れようとするモーメントに対して強化されることになり、剛性上有利である。

また、缶材の切断面には、外向きフランジ１６ａ，２６ａが設けられているため、分割されたブロック同士を外向きフランジ１６ａ，２６ａを介してボルト等により容易に連結することができる。
なお、張り出し片５２の下面には、缶材１２ｃ，１２ｄの外側面との間に架設された複数の補強リブ５４が設けられており、分割された基台１０は、この補強リブ５４を介しても連結される。ここで、従来のステージ構造の場合は、分割しようとすると連結のためのフランジをステージの側面に飛び出すように設ける必要があり、横方向のサイズが大きくなってしまうという問題があるが、本実施形態では、補強リブ５４や分割部１６，２６が張り出し片５２よりも側方に飛び出ることを抑えることができるため、大型化を抑制することができる。

また、上部フレーム１２の枠内には斜め方向に補強材１４ｃ，１４ｄが架設されているため、枠内に平行に補強材を架設する場合に比べて十分に基台１０の剛性を高めることができる。

また、ケーブルキャリア６０を基台１０の両側方であって張り出し片５２の下方に設けることで、基台１０の内部に設ける場合と違って、缶材１２ｃ，２２ｃ間や缶材１２ｄ，２２ｄ間のスペースの利用の自由度が高まり、ここに連結材１８や除振ユニット５０を配置することができて、剛性の向上や制振性を高めることができる。また、連絡部材６４のＺ軸方向の長さを短くすることができるため、外乱の影響による基台１０の振動を低減することができる。また、張り出し片５２を設けてこの上にガイドレール４０や永久磁石４２を配置することで、上部フレーム１２の缶材１２ｃ，１２ｄの上にこれらを配置する場合と比べて、基台１０のＸ軸方向のサイズを小さくすることができ、フットプリントの低減を図ることができる。

なお、ここでは、上部フレーム１２の枠内にのみ斜め方向に補強材を設けていたが、下部フレーム２２の枠内にも斜め方向に補強材を設けてもよい。

また、連結材１８をロ型鋼により構成し、上部フレーム１２及び下部フレーム２２を四隅等で連結する構成としたが、連結材１８はロ型鋼に限られず、例えば板材により上部フレーム１２と下部フレーム２２とをグルッと囲むようにして連結する構成としてもよい。

また、図９に示すように、上部フレーム１２の分割部１６の外向きフランジ１６ａと、下部フレーム２２の分割部２６の外向きフランジ２６ａとを、一体構造にしてもよい。このようにすれば、基台１０の剛性をより高めることができる。

［第２実施形態］

次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、上記した第１実施形態と同一の要素には同一の符号を附し、重複する説明を省略する。

図１０は、本発明の第２実施形態に係るステージ装置１０１の側面図、図１１は、図１０のステージ装置１０１が備える基台１１０を上方から見た斜視図、図１２は、基台１１０を下方から見た斜視図、図１３は、基台１１０を分割した後ろ側のブロックを上方から見た斜視図、図１４は、連結材１１８が連結された基台１１０の下部フレーム１２２を示す斜視図、図１５は、架台１７０と除振ユニット１５０とを示す斜視図である。

この第２実施形態が第１実施形態と違う点は、基台１１０を架台１７０により支持するようにした点と、そのため基台１１０の構成を変更した点である。

図１０に示すように、ステージ装置１０１は、基板が搭載される基台１１０と、基台１１０上を移動するガントリ部１３０と、基台１１０に設けられ、ガントリ部１３０の移動を案内するガイドレール１４０及び永久磁石１４２と、ガントリ部１３０の下部に設けられ、ガイドレール１４０に案内される案内スライダ１４４及び永久磁石１４２と対向する電磁石１４６とを備え、このガントリ部１３０がガイドレール１４０に沿って移動するものである。なお、図１０において、基台１１０の長手方向をＹ軸方向とし、それと直交する水平方向をＸ軸方向とし、これらと直交する方向をＺ軸方向する。

基台１１０は、上部フレーム１１２と、上部フレーム１１２と上下に離間して設けられた下部フレーム１２２と、上部フレーム１１２と下部フレーム１２２とを連結する連結材１１８とを有している。

上部フレーム１１２は、Ｘ軸方向に延在する缶材１１２ａ，１１２ｂと、Ｙ軸方向に延在する缶材１１２ｃ，１１２ｄとを各々連結させることで形成される矩形状の枠体の内側を、複数の補強材１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄで補強することにより構成される。ここで、缶材１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄは中空の棒材であり、本実施形態では断面ロ状のロ型鋼を利用している。また、補強材１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄは、中空・中実を問わず枠体の内側に横架される棒材であり、本実施形態では断面Ｈ状のＨ型鋼と断面ロ状のロ型鋼とを利用している。

ここで、詳細は後述するが、基台１１０は長手方向の水平方向に複数のブロック（ここでは２ブロック）に分割可能であり、上部フレーム１１２のＹ軸方向に延在する缶材１１２ｃ，１１２ｄは途中で切断され、分割部１１６が設けられている。そして、分割部１１６を挟んで手前側と後ろ側のブロックのそれぞれについて、切断部分の缶材１１２ｃ，１１２ｄ間には、Ｘ軸方向に延在するようにロ型鋼からなる補強材１１４ａが横架されている。

そして、缶材１１２ａと缶材１１２ｃ，１１２ｄと補強材１１４ａとで形成される手前の枠内に、Ｈ型鋼からなる補強材１１４ｂが、缶材１１２ｃ，１１２ｄに平行に架設されると共に、缶材１１２ａ及び補強材１１４ａに平行に架設される。また、Ｈ型鋼からなる補強材１１４ｃが、缶材１１２ａ，１１２ｃ，１１２ｄと補強材１１４ａに対して斜めに対角状に横架されている。従って、補強材１１４ｂ、１１４ｃは中央の一点で交差し、ここから放射状に延びた状態となっている。

また、缶材１１２ｃ，１１２ｄと缶材１１２ｂと補強材１１４ａとで形成される後ろの枠内に、Ｈ型鋼からなる補強材１１４ｄが、缶材１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄと補強材１１４ａに対して斜めに横架されている。

下部フレーム１２２は、Ｘ軸方向に延在する缶材１２２ａ，１２２ｂと、Ｙ軸方向に延在する缶材１２２ｃ，１２２ｄとを各々連結させることで形成される矩形状の枠体の内側を、複数の補強材１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃで補強することにより構成される。缶材１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２２ｄの径は、上部フレーム１２の缶材１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄよりも小さくされている。

ここで、前述したように、基台１１０は長手方向の水平方向に複数のブロック（ここでは２ブロック）に分割可能であり、下部フレーム１２２のＹ軸方向に延在する缶材１２２ｃ，１２２ｄは途中で切断され、分割部１２６が設けられている。そして、分割部１２６より手前側のブロックについて、切断部分の缶材１２２ｃ，１２２ｄ間には、Ｘ軸方向に延在するようにロ型鋼からなる補強材１２４ａが横架されている。

また、缶材１２２ａと缶材１２２ｃ，１１２ｄと補強材１２４ａとで形成される手前の枠内に、Ｈ型鋼からなる補強材１２４ｂが、缶材１２２ｃ，１２２ｄに平行に架設されると共に、缶材１２２ａ及び補強材１２４ａに平行に架設される。また、Ｈ型鋼からなる補強材１２４ｃが、缶材１２２ａ，１２２ｃ，１２２ｄと補強材１２４ａに対して斜めに対角状に横架されている。従って、補強材１２４ｂ、１２４ｃは中央の一点で交差し、ここから放射状に延びた状態となっている。

また、下部フレーム１２２は、上部フレーム１１２の外形に沿い四隅が窪んだ略矩形状である。この窪み１１９を通して、後述する架台１７０の支柱１７８が、上部フレーム１１２の四隅を下方から支持する。

連結材１１８は、Ｚ軸方向に離間した状態で、上部フレーム１１２と下部フレーム１２２とを連結している。本実施形態では、連結材１１８はロ型鋼からなる缶材から構成されており、上部フレーム１１２と下部フレーム１２２とを四隅近傍で連結している。

架台１７０は、図１５に示すように、Ｘ軸方向に延在する缶材１７２ａ，１７２ｂと、Ｙ軸方向に延在する缶材１７２ｃ，１７２ｄとを各々連結させることで形成される矩形状の枠体の内側を、複数の補強材１７４ａ，１７４ｂで補強することにより構成される。ここで、缶材１７２ａ，１７２ｂ，１７２ｃ，１７２ｄは中空の棒材であり、本実施形態では断面ロ状のロ型鋼を利用している。また、補強材１７４ａ，１７４ｂは、中空・中実を問わず枠体の内側に横架される棒材であり、本実施形態では断面ロ状のロ型鋼を利用している。

ここで、前述したように基台１１０は長手方向の水平方向に複数のブロック（ここでは２ブロック）に分割可能であり、これに併せて、架台１７０も複数のブロックに分割可能である。架台１７０のＹ軸方向に延在する缶材１７２ｃ，１７２ｄは途中で切断され、分割部１７６が設けられている。そして、分割部１７６を挟んで手前側と後ろ側のブロックのそれぞれについて、切断部分の缶材１７２ｃ，１７２ｄ間には、Ｘ軸方向に延在するようにロ型鋼からなる補強材１７４ａが横架されている。また、手前側の枠内には、更にＸ軸方向に延在するようにロ型鋼からなる補強材１７４ａが横架されている。また、架台１７０の枠内には、Ｙ軸方向に延在するようにロ型鋼からなる補強材１７４ｂが横架されている。この補強材１７４ｂは途中で切断され、分割部１７６が設けられている。

架台１７０の四隅には、Ｚ軸方向に延在するように支柱１７８が設けられている。除振ユニット１５０は、架台１７０の支柱１７８の上端と各缶材１７２ａ，１７２ｂ，１７２ｃ，１７２ｄの上に設けられている。より詳細には、除振ユニット１５０は、上部フレーム１１２の四隅と架台１７０の支柱１７８の上端との間、及び、各缶材１７２ａ，１７２ｂ，１７２ｃ，１７２ｄの途中における上部と下部フレーム１２２の缶材１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２２ｄとの間において、基台１１０を除振可能に支持している。除振ユニット１５０は、設置面から基台１１０に伝わる振動を取り除くものであり、例えば空気バネやゴムなどの弾性材から構成されるものを利用できる。

ガイドレール１４０は、缶材１１２ｃ，１１２ｄの上面に各々設けられ、Ｙ軸方向に延在する。より詳細には、缶材１１２ｃ，１１２ｄの上面には、外側方に向かって張り出し片１５２が設けられており、この張り出し片１５２がＹ軸方向に連続して延在している。そして、この張り出し片１５２の上面に、ガイドレール１４０が設けられている。また、永久磁石１４２は、張り出し片１５２の上面においてガイドレール１４０よりも外側の位置に隣接して設けられ、Ｙ軸方向に延在する。この永久磁石１４２は、Ｙ軸方向にＳ極とＮ極の所定パターンが繰り返されているものである。

ガイドレール１４０及び永久磁石１４２の上方には、Ｘ軸方向に延びるガントリ部１３０の両側の下部に連結された連結板１４６が配置されており、この連結板１４６の下面には、案内スライダ１４４と電磁石１４８が各々隣接して設けられている。電磁石１４８は、永久磁石１４２のＳ極とＮ極のパターンにあわせて磁極を変化させ、永久磁石１４２との間で反発力を発生させることによってガントリ部１３０をガイドレール１４０で案内しながらＹ軸方向に移動させることができる。

なお、張り出し片１５２の下面には、缶材１１２ｃ，１１２ｄの外側面との間に架設された複数の補強リブ１５４がＹ軸方向に所定間隔で設けられている。

ガントリ部１３０は、Ｘ軸方向に延びる支持部１３０ａ、リニアモータ部１３０ｂ、及び移動部１３０ｃを備える。移動部１３０ｃは、リニアモータ部１３０ｂにより当該リニアモータ部１３０ｂに沿ってＸ軸方向へ移動可能とされている。そして、この移動部１３０ｃに所定の処理装置を付設することで、処理装置がＸ軸方向に移動し、基台１１０に搭載された基板に対して所定の処理が実行される。この処理装置としては、基板上の欠陥を検査するカメラであったり、カラーフィルターの色抜けなど基板の表面処理状態を修復するリペア装置であったり、基板に対してパターン処理する塗布装置であったりすることができる。

なお、ステージ装置１０１の基台１１０上には、第１実施形態と同様に、液晶パネルなどの基板を載置するための図示しないワーク定盤が設置される。なお、ステージ装置１０１が輸送車で輸送される際、このワーク定盤が設置された状態で輸送車に積載される。

本実施形態においては、図１０に示すように、基台１１０、ガイドレール１４０、永久磁石１４２、張り出し片１５２、架台１７０及びワーク定盤は、Ｙ軸方向と直交する分割面で分割される。そして、分割された基台１１０は、分割部１１６，１２６でボルト等によって連結される。
なお、張り出し片１５２の下面には、缶材１１２ｃ，１１２ｄの外側面との間に架設された複数の補強リブ１５４が設けられており、分割された基台１１０は、この補強リブ１５４を介しても連結される。ここで、従来のステージ構造の場合は、分割しようとすると連結のためのフランジをステージの側面に飛び出すように設ける必要があり、横方向のサイズが大きくなってしまうという問題があるが、本実施形態では、補強リブ１５４や分割部１１６，１２６が張り出し片１５２よりも側方に飛び出ることを抑えることができるため、大型化を抑制することができる。

このように、基台１１０、ガイドレール１４０、永久磁石１４２、張り出し片１５２、架台１７０及びワーク定盤はＹ軸方向に分割可能に構成されているため、ステージ装置１０１は２つのブロックに分割可能に構成されることになる。なお、分割部１１６，１２６，１７６は、上下のＺ軸方向について対応する位置に設けられ、Ｙ軸方向について各ブロックが輸送車に積載可能な大きさとなるような位置に形成される。

また、基台１１０の両側方であって張り出し片１５２の下方には、図１０及び図１６に示すように、ケーブルキャリア１６０が設けられている。ガントリ部１３０には、ガントリ部１３０自体や移動部１３０ｃの移動を制御するための電力を供給する図示しない電力ケーブルや、移動部１３０ｃに付設される処理装置との間で各種信号を送受信するための図示しない信号ケーブルなどが接続されている。これらケーブルが、ケーブルキャリア１６０を介して配線されている。

ケーブルキャリア１６０は、扁平な複数の筒材を連設してなり、各筒材は互いに制限された角度内で回動自在に連結されている。まとめられたケーブルは、このケーブルキャリア１６０の内部に通されている。ケーブルキャリア１６０の一端１６０ａは、基台１１０の側方に設けられた支持台１６２上に固定されている。また、ケーブルキャリア１６０の他端１６０ｂは、連絡部材１６４に固定されている。連絡部材１６４は、筒状の部材であってガントリ部１３０とケーブルキャリア１６０とに連結されており、ケーブルキャリア１６０からのケーブルをガントリ部１３０に案内する。

従って、図１７に示すように、ケーブルキャリア１６０はキャタピラ（登録商標）のように変形自在であり、ガントリ部１３０がＹ軸方向に移動するのに伴い、基台１１０の長手方向の任意の位置でＵ字状に屈曲可能である。そして、ケーブルキャリア１６０の内部に通されたケーブルは、ケーブルキャリア１６０の変形に倣って変形する。

このように、ケーブルキャリア１６０を基台１１０の両側方であって張り出し片１５２の下方に設けることで、基台１１０の内部に設ける場合と違って、缶材１１２ｃ，１２２ｃ間や缶材１１２ｄ，１２２ｄ間のスペースの利用の自由度が高まり、ここに連結材１１８や除振ユニット１５０を配置することができて、剛性の向上や制振性が高められている。また、張り出し片１５２を設けてこの上にガイドレール１４０や永久磁石１４２を配置することで、上部フレーム１１２の缶材１１２ｃ，１１２ｄの上にこれらを配置する場合と比べて、基台１１０のＸ軸方向のサイズを小さくすることができ、フットプリントの低減が図られている。

このように、本実施形態に係るステージ装置１０１では、基台１１０が上部フレーム１１２と下部フレーム１２２とを有し、これを連結材１１８で連結して、いわゆるボックス構造としているため、缶材により構成されて軽量化が図られているにも拘らず、剛性が高められている。したがって、ガントリ部１３０の移動により荷重がかかり除振ユニット１５０が沈んで基台１１０が傾いたとしても、基台１１０自体の変形は抑制されていることで、ガントリ部１３０と基台１１０との相対位置の誤差は極めて小さく、基板の正確な処理が可能となる。また、基台１１０の変形が元に戻るまで基板の処理を待つ必要が無いため、スループットを下げる虞もない。

また、基台１１０は、基台１１０を水平方向に複数のブロックに分割するための分割部１１６，１２６を有するため、基板の大型化に伴い基台１１０が大型化しても、特殊大型車両を用いることなく基台１１０を分割して輸送することが可能となる。また、基台１１０を構成する缶材１１２ｃ，１１２ｄ，１２２ｃ，１２２ｄを機械加工する際も、分割された部分ごとに行うことができるため、容易に機械加工を行うことができる。
また、基台１１０を分割する場合、基台１１０が缶材により構成されていると接合面の剛性が低く、ガントリ部１３０の駆動時に歪みを生じさせる可能性があるが、本実施形態の基台１１０はボックス構造であり、上部フレーム１１２と下部フレーム１２６における上下の接合面を合わせると接合面が増加しているため、歪みを生じさせるおそれを低減することができ、基台１１０の分割に有利な構造となっている。

また、分割部１１６，１２６は、上部フレーム１１２及び下部フレーム１２６を構成する缶材を上下対応する位置で切断して構成されているため、上部フレーム１１２と下部フレーム１２２とに設けられる分割部１１６，１２６は上下方向に離間していることで、分割面が外れようとするモーメントに対して強化されることになり、剛性上有利である。

また、缶材の切断面には、外向きフランジ１１６ａ，１２６ａが設けられているため、分割されたブロック同士を外向きフランジ１１６ａ，１２６ａを介してボルト等により容易に連結することができる。また、架台１７０の缶材の切断面にも同様の外向きフランジが設けられているため、分割されたブロック同士をボルト等により容易に連結することができる。

また、上部フレーム１１２の枠内には斜め方向に補強材１１４ｃ，１１４ｄが架設されており、下部フレーム１２２の枠内には斜め方向に補強材１２４ｃが架設されているため、枠内に平行に補強材を架設する場合に比べて十分に基台１１０の剛性を高めることができる。

また、ケーブルキャリア１６０を基台１１０の両側方であって張り出し片１５２の下方に設けることで、基台１１０の内部に設ける場合と違って、缶材１１２ｃ，１２２ｃ間や缶材１１２ｄ，１２２ｄ間のスペースの利用の自由度が高まり、ここに連結材１１８や除振ユニット１５０を配置することができて、剛性の向上や制振性を高めることができる。また、連絡部材１６４のＺ軸方向の長さを短くすることができるため、外乱の影響による基台１１０の振動を低減することができる。また、張り出し片１５２を設けてこの上にガイドレール１４０や永久磁石１４２を配置することで、上部フレーム１１２の缶材１１２ｃ，１１２ｄの上にこれらを配置する場合と比べて、基台１１０のＸ軸方向のサイズを小さくすることができ、フットプリントの低減を図ることができる。

また、ステージ装置１０１は、除振ユニット１５０を介して基台１１０を支持する架台１７０を備えるため、架台１７０上で基台１１０を除振状態で支持することができる。

また、下部フレーム１２２の四隅の窪み１１９を通して上部フレーム１１２の四隅を下方から除振ユニット１５０を介して支柱１７８により支持しているため、除振ユニット１５０を介して基台１１０を重心に近いより高い位置で支持することができ、ガントリ部１３０の移動により生じる基台１１０の揺れを抑えることができる。また、下部フレーム１２２が錘として機能することで、基台１１０の揺れを一層抑えることができる。

なお、連結材１１８をロ型鋼により構成し、上部フレーム１１２及び下部フレーム１２２を四隅等で連結する構成としたが、連結材１１８はロ型鋼に限られず、例えば板材により上部フレーム１１２と下部フレーム１２２とをグルッと囲むようにして連結する構成としてもよい。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば、上記した実施形態では、ガントリ部３０，１３０がＹ軸方向に移動し、移動部３０ｃ，１３０ｃがＸ軸方向に移動する２軸タイプのステージ装置１，１０１に対する適用を述べているが、ガントリ部３０，１３０のみが移動する１軸タイプにも適用可能である。

また、ガントリ部３０，１３０や移動部３０ｃ，１３０ｃの移動は、接触タイプ、非接触タイプの何れであってもよい。

本発明の第１実施形態に係るステージ装置を示す斜視図である。 図１のステージ装置が備える基台を上方から見た斜視図である。 基台を下方から見た斜視図である。 連結材が連結された基台の下部フレームが除振ユニットに支持されている状態を示す斜視図である。 図１に示すステージ装置にワーク定盤をセットした斜視図である。 分割部を示す正面図である。 ケーブルキャリアの配置を示す部分拡大図である。 図１に示すステージ装置の側面図である。 分割部の変形例を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るステージ装置を示す斜視図である。 図１０のステージ装置が備える基台を上方から見た斜視図である。 基台を下方から見た斜視図である。 基台を分割した後ろ側のブロックを上方から見た斜視図である。 連結材が連結された基台の下部フレームを示す斜視図である。 架台と除振ユニットとを示す斜視図である。 ケーブルキャリアの配置を示す部分拡大図である。 図１０に示すステージ装置の側面図である。

符号の説明

１，１０１…ステージ装置、１０，１１０…基台、１２，１１２…上部フレーム、１４ｃ，１４ｄ，１１４ｃ，１１４ｄ，１２４ｃ…補強材、１６，２６，１１６，１２６，１７６…分割部、１６ａ，２６ａ…外向きフランジ、１８，１１８…連結材、２２，１２２…下部フレーム、３０，１３０…ガントリ部、５０，１５０…除振ユニット、１１９…窪み、１７０…架台、１７８…支柱。

Claims (5)

1. 基台と、前記基台上で一軸方向に移動可能に設けられるガントリと、前記基台を支持する除振ユニットとを備えたステージ装置であって、
   前記基台は、
   缶材を枠状に連結して構築された上部フレームと、
   缶材を枠状に連結して構築され前記上部フレームと上下に離間して設けられた下部フレームと、
   前記上部フレームと前記下部フレームとを連結する連結材と、を有し、
   前記基台は、該基台を水平方向に複数のブロックに分割するための分割部を有し、
   前記分割部は、前記上部フレーム及び前記下部フレームを構成する缶材を切断した切断面を有し、前記缶材の切断面には、外向きフランジが設けられていることを特徴とするステージ装置。
2. 前記分割部は、前記上部フレーム及び前記下部フレームを構成する缶材を上下対応する位置で切断して構成されていることを特徴とする請求項１に記載のステージ装置。
3. 前記除振ユニットを介して前記基台を支持する架台を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のステージ装置。
4. 分割された前記複数のブロックそれぞれにおいて、前記上部フレーム及び前記下部フレームの少なくとも一方の枠内には、枠状に連結された管材に対して斜め方向に補強材が架設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のステージ装置。
5. 切断された前記上部フレームの切断部分における一対の缶材間には、補強材が横架されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のステージ装置。

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