JP2019050328A

JP2019050328A - Alignment stage

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Publication number: JP2019050328A
Application number: JP2017174616A
Authority: JP
Inventors: 望月　健児; Kenji Mochizuki; 健児望月; 隆憲内田; Takanori Uchida; 展宏松阪; Nobuhiro Matsuzaka
Original assignee: ISEL Co Ltd
Current assignee: ISEL Co Ltd
Priority date: 2017-09-12
Filing date: 2017-09-12
Publication date: 2019-03-28
Anticipated expiration: 2037-09-12
Also published as: JP6963796B2

Abstract

To provide an alignment stage which is adapted for accurate and fine motion as a feeding mechanism part, while being capable of allowing large applied pressure during work processing.SOLUTION: An alignment stage 1A includes: a base 11, a table 12 disposed over the base 11; a work plate 13 which is supported by the table 12 and on which a work-piece W is mounted; and a feeding mechanism part 3 provided between the base 11 and the table 12 and supporting the table 12 movably with three degrees of freedom, which are an X-axis direction, a Y-axis direction, and a θ rotation direction, with respect to the base 11. The alignment stage 1A includes a reverse loading mechanism 2 for applying a load to the work plate 13 from below upwards when an applied pressure during processing is applied to the work-piece W placed on the work plate 13 from above.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、ワークの位置調整を行うアライメントステージに関する。 The present invention relates to an alignment stage that adjusts the position of a workpiece.

アライメントステージは、例えば、半導体ウエハや液晶パネル等のワークに対してナノインプリント等のような微細加工を行う製造工程において、ワークの位置調整をミクロン以下の精度で行う超精密装置として用いられている。従来、アライメントステージは、ベースと、ワークが配置されるテーブルと、ベースとテーブルとの間に配設され、テーブルをベースに対してＸ軸方向、Ｙ軸方向、θ回転方向の３自由度で移動可能に支持する送り機構部とを備え、例えば、カメラ等によりテーブル上のワーク位置を確認しながら送り機構部によりテーブルを移動させてワークの位置調整が行われる。送り機構部には、転動体が介在されており、テーブルの微細な動きを円滑に行わせるようにしている。 The alignment stage is used, for example, as an ultra-precise apparatus that adjusts the position of a workpiece with an accuracy of less than or equal to a micron in a manufacturing process that performs fine processing such as nanoimprinting on a workpiece such as a semiconductor wafer or liquid crystal panel. Conventionally, the alignment stage is disposed between the base, the table on which the work is placed, and the base and the table, and the table has three degrees of freedom in the X axis direction, the Y axis direction, and the θ rotation direction with respect to the base. For example, while the work position on the table is confirmed by a camera or the like, the table is moved by the feed mechanism portion to adjust the position of the work. A rolling element is interposed in the feed mechanism portion so as to smoothly carry out fine movement of the table.

特開２０１３−１９７５５９号公報JP, 2013-197559, A

ところで、アライメントステージによりワークの位置調整が行われた後、アライメントステージ上のワークに対して加工機により加圧して加工が行われる。このワーク加工時の加圧力は、アライメントステージにも加わる。近年、ワークの大型化や製造工程の統合や更なる加工精度の高精度化等により、ワーク加工時にアライメントステージ上のワークに対して大きな加圧力を作用させる要望が高まってきた。この要望に応えるにはアライメントステージの送り機構部は、大きな加圧力に耐える構造とする必要がある。ところが、アライメントステージにおいてワークの位置調整の際に精密かつ微細な動きを行わせるために送り機構部の転動体等は小さいものが使用されているが、このような送り機構部では、大きな負荷（加圧力）を許容することができず、大きな加圧力が加わると破損や変形等するおそれがある。送り機構部を大きな加圧力に耐える構造とするには転動体等を大きいものとする必要があるが、そうするとワーク位置調整に際して精密かつ微細な動きに適合できないという問題が生じる。 By the way, after the position adjustment of the work is performed by the alignment stage, the work on the alignment stage is pressed by a processing machine to perform processing. The pressing force at the time of work processing is also applied to the alignment stage. In recent years, there has been an increasing demand for exerting a large pressing force on a workpiece on an alignment stage at the time of workpiece processing, due to enlargement of the workpiece, integration of manufacturing processes, and further improvement of processing accuracy. In order to meet this demand, the feed mechanism part of the alignment stage needs to be structured to withstand a large pressure. However, in order to make precise and fine movement at the time of position adjustment of the work in the alignment stage, the small rolling elements of the feed mechanism are used, but in such a feed mechanism, a large load ( Pressure) can not be tolerated, and if a large pressure is applied, there is a risk of breakage or deformation. Although it is necessary to make the rolling elements and the like large in order to make the feed mechanism part withstand large pressure force, this causes a problem that it can not be adapted to precise and fine movement in adjusting the position of the workpiece.

本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、送り機構部としては精密かつ微細な動きに適合したものとし、その上でワーク加工時には大きな加圧力を許容可能とするアライメントステージを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an alignment stage in which the feed mechanism unit is adapted to precise and fine movement and on which a large pressing force can be tolerated when processing a work. The purpose is to

本発明１のアライメントステージは、
ベースと、ベースの上方に配置されるテーブルと、テーブルに支持され、ワークが載置されるワークプレートと、ベースとテーブルとの間に設けられ、ベースに対してテーブルをＸ軸方向、Ｙ軸方向、θ回転方向の３自由度で移動可能に支持する送り機構部とを備え、
ワークプレート上に載置されたワークに加工時の加圧力が上から加わる際にワークプレートに対して下から上に負荷を加える逆負荷機構を設けたものである。 The alignment stage of the first invention is
A base, a table disposed above the base, a work plate supported by the table, provided between the work plate on which the work is placed, and the base and the table, the table with respect to the base in the X axis direction and the Y axis And a feed mechanism portion movably supported in three degrees of freedom in the θ rotational direction,
A reverse load mechanism is provided which applies a load from the bottom to the top of the work plate when a pressing force during processing is applied from above to the workpiece placed on the work plate.

この発明１によれば、ワークに対して加工時の加圧力が上から加わった際、逆負荷機構がワークプレートに対して下から上に加える負荷によってワークプレートに加わるワーク加工時の加圧力を相殺させることができる。従って、ワークプレートを支持するテーブルとベースとの間に配設される送り機構部にはワーク加工時の加圧力がほとんど作用しないようにすることができる。よって、ワークの加工の際には、送り機構部にワーク加工時の加圧力が加わることなく、ワークに対して大きな加圧力を加えることができる。 According to this invention 1, when the pressure applied at the time of processing is applied from above to the workpiece, the pressure applied at the time of workpiece processing applied to the work plate by the load applied by the reverse load mechanism to the workpiece plate from below It can be offset. Therefore, it is possible to make the pressing force at the time of processing the work hardly act on the feed mechanism portion disposed between the table supporting the work plate and the base. Therefore, when processing the work, a large pressure can be applied to the work without applying a pressure to the feed mechanism at the time of the work processing.

送り機構部には、ワーク加工時の加圧力が加わらないから、送り機構部における転動体等は、負荷の許容が小さい小型のものを使用することができる。よって、送り機構部は、ワーク位置調整を微細かつ精密な動きに適合した構成とすることができる。 As the feed mechanism portion does not receive the pressing force at the time of work processing, the rolling elements and the like in the feed mechanism portion can be small-sized ones with small load tolerance. Therefore, the feed mechanism portion can be configured so that the work position adjustment is adapted to the fine and precise movement.

本発明２のアライメントステージは、
上記発明１のアライメントステージにおいて、
テーブルには、中央にワークプレートを臨む開口部が設けられ、
テーブルの開口部の位置において逆負荷機構がベースに設置されており、
逆負荷機構は、ワークプレート下面との間に隙間を有してワークプレートの下に配置された押圧板と、ワークプレートに加える力を発生させる負荷発生部と、負荷発生部に進退自在に設けられ且つ押圧板の下面と接続されたシャフトとを有し、ワークプレート上のワークの加工時には、押圧板によりワークプレートを下から上に押圧する構成としたものである。 The alignment stage of the invention 2 is
In the alignment stage of Invention 1 above,
The table is provided with an opening facing the work plate at the center,
A reverse load mechanism is installed on the base at the position of the table opening,
The reverse load mechanism is provided with a pressing plate disposed under the work plate with a gap between it and the lower surface of the work plate, a load generating unit that generates a force applied to the work plate, and a load generating unit. And a shaft connected to the lower surface of the pressing plate, and when processing a work on the work plate, the pressing plate is configured to press the work plate upward from the bottom.

この発明２によれば、上記発明１と同様の作用効果が発揮され、さらには、逆負荷機構による負荷を押圧板によってワークプレートの略全域に対して略均等に加えることができる。従って、ワーク加工時にワークプレートに局所的な加圧力が加わっても、ワーク加工時の加圧力を相殺させて、送り機構部にはワーク加工時の加圧力がほとんど作用しないようにすることができる。 According to this invention 2, the same function and effect as the invention 1 can be exhibited, and furthermore, the load by the reverse load mechanism can be substantially equally applied to the substantially entire area of the work plate by the pressing plate. Therefore, even if local pressing force is applied to the work plate at the time of work processing, the pressing force at the time of work processing can be offset so that almost no pressure at work processing acts on the feed mechanism portion. .

また、ワークの加工の際は押圧板によってワークプレートを下から支えることとなり、ワークには加工時の加圧力をばらつくことなく適切に作用させることができ、ワークの加工精度を高精度に行うことができる。 Also, when processing a work, the work plate will be supported from below by the pressing plate, and the work pressure can be appropriately applied to the work without variation, and the processing accuracy of the work can be performed with high accuracy. Can.

また、押圧板は、ワーク加工時にワークプレートを押圧する前はワークプレート下面から離れて配置されていてワークプレートとは接触していないので、ワーク加工前のワーク位置調整の際、ワークプレートを支持するテーブルを送り機構部により移動させる動作を押圧板が阻害することもない。 In addition, the pressing plate is arranged away from the lower surface of the work plate before pressing the work plate at the time of work processing and does not contact the work plate, so the work plate is supported at the time of work position adjustment before work processing. The pressing plate does not block the movement of the feed mechanism unit to move the table.

本発明３のアライメントステージは、
上記発明１のアライメントステージにおいて、
ベース、テーブル、ワークプレート及び送り機構部を含んでアライメントユニットが構成され、このアライメントユニットをワーク配置場所からワーク加工場所へと搬送させる搬送機構が設けられ、
テーブル及びベースには、中央にワークプレートを臨む開口部が設けられ、
ワーク加工場所におけるアライメントユニットの下方位置に逆負荷機構がアライメントユニットとは別置きに設置されており、
逆負荷機構は、ワークプレートを下から上に押圧するための押圧板と、ワークプレートに加える力を発生させる負荷発生部と、負荷発生部に進退自在に設けられ且つ押圧板の下面と接続されたシャフトとを有し、アライメントユニットがワーク加工場所に搬送されてワークプレート上のワークが加工される時には、シャフトを進出させて押圧板をベース及びテーブルの開口部を通過させて押圧板によりワークプレートを下から上に押圧する構成としたものである。 The alignment stage of the third invention is
In the alignment stage of Invention 1 above,
An alignment unit is configured including a base, a table, a work plate, and a feed mechanism, and a transport mechanism is provided to transport the alignment unit from a work placement location to a work processing location,
The table and base have an opening facing the work plate at the center,
A reverse load mechanism is installed separately from the alignment unit at the position below the alignment unit at the work processing location,
The reverse load mechanism is provided with a pressing plate for pressing the work plate from the bottom up, a load generating unit that generates a force applied to the work plate, and a load generating unit that is movable forward and backward and connected to the lower surface of the pressing plate. When the alignment unit is transported to the work processing place and the work on the work plate is processed, the shaft is advanced and the pressure plate is passed through the openings of the base and the table to be worked by the pressure plate The plate is configured to be pressed from the bottom to the top.

この発明３によれば、上記発明１、２と同様の作用効果が発揮され、さらには、逆負荷機構は、アライメントユニットとは別置きに設置されているので、アライメントユニットには重量物である逆負荷機構の重量がかからない。従って、搬送機構は、大きな駆動力を必要とせずアライメントユニットを円滑にワーク配置場所からワーク加工場所へと移動させることができる。 According to this invention 3, the same function and effect as the inventions 1 and 2 are exhibited, and furthermore, since the reverse load mechanism is installed separately from the alignment unit, the alignment unit is heavy. The weight of the reverse load mechanism does not apply. Therefore, the transport mechanism can smoothly move the alignment unit from the work placement position to the work processing site without requiring a large driving force.

本発明４のアライメントステージは、
上記発明１のアライメントステージにおいて、
ベース、テーブル、ワークプレート及び送り機構部を含んでアライメントユニットが構成され、このアライメントユニットをワーク配置場所からワーク加工場所へと搬送させる搬送機構が設けられ、
テーブル及びベースには、中央にワークプレートを臨む開口部が設けられ、
逆負荷機構は、テーブルの開口部の位置に配設されてアライメントユニットに設けられた中間ガイド部と、ワーク加工場所におけるアライメントユニットの下方位置にアライメントユニットとは別置きに設置された動力部とを有し、
中間ガイド部は、ワークプレートを下から上に押圧するための押圧板と、押圧板の下面に接続されたポストと、押圧板がワークプレート下面との間に隙間を有する高さ位置でポストを上方移動可能に支持する支持部とを有し、
動力部は、ワークプレートに加える力を発生させる負荷発生部と、負荷発生部に進退自在に設けられたシャフトとを有し、
シャフトの上端又はポストの下端には、転動体を保持するスライドリテーナが設けられ、
逆負荷機構は、アライメントユニットがワーク加工場所に搬送されてワークプレート上のワークが加工される時には、シャフトを進出させてシャフトとポストとをスライドリテーナの転動体を介して転動可能に当接させてポストを上方移動させて押圧板によりワークプレートを下から上に押圧する構成としたものである。 The alignment stage of the fourth invention is
In the alignment stage of Invention 1 above,
An alignment unit is configured including a base, a table, a work plate, and a feed mechanism, and a transport mechanism is provided to transport the alignment unit from a work placement location to a work processing location,
The table and base have an opening facing the work plate at the center,
The reverse load mechanism is an intermediate guide portion provided at the position of the opening of the table and provided in the alignment unit, and a power unit provided separately from the alignment unit at the lower position of the alignment unit at the work processing location. Have
The middle guide portion has a pressure plate for pressing the work plate upward from the bottom, a post connected to the lower surface of the pressure plate, and a post at a height position where the pressure plate has a clearance between the lower surface of the work plate. And a support portion for movably supporting upward,
The power unit has a load generating unit that generates a force applied to the work plate, and a shaft provided to be able to move back and forth in the load generating unit.
The upper end of the shaft or the lower end of the post is provided with a slide retainer for holding the rolling element,
In the reverse load mechanism, when the alignment unit is conveyed to the work processing place and the work on the work plate is processed, the shaft is advanced and the shaft and the post are in rolling contact via the rolling element of the slide retainer. Then, the post is moved upward and the work plate is pressed upward from the bottom by the pressing plate.

この発明４によれば、上記発明１、２と同様の作用効果が発揮され、さらには、逆負荷機構の動力部は、アライメントユニットとは別置きに設置されているので、アライメントユニットには重量物である動力部の重量がかからない。従って、搬送機構は、大きな駆動力を必要とせずアライメントユニットを円滑にワーク配置場所からワーク加工場所へと移動させることができる。 According to this invention 4, the same function and effect as the inventions 1 and 2 are exhibited, and further, since the power unit of the reverse load mechanism is installed separately from the alignment unit, the weight of the alignment unit is reduced. The weight of the power unit, which is an object, does not apply. Therefore, the transport mechanism can smoothly move the alignment unit from the work placement position to the work processing site without requiring a large driving force.

また、シャフトを進出させてシャフトとポストとをスライドリテーナの転動体を介して転動可能に当接されるので、ワーク加工時に押圧板によりワークプレートを押圧している状態でも送り機構部によりテーブルを可動させてワーク位置調整を行わせることができる。従って、ワーク加工時にワーク位置の補正を行うことができ、更に高精度の加工を行うことができる。 In addition, since the shaft is advanced and the shaft and the post are abutted so as to be able to roll via the rolling element of the slide retainer, the table by the feed mechanism section even when the work plate is pressed by the pressing plate at the time of work processing. Can be moved to perform work position adjustment. Therefore, the position of the workpiece can be corrected at the time of machining the workpiece, and machining with higher accuracy can be performed.

本発明５のアライメントステージは、
上記発明１〜４のいずれか１つのアライメントステージにおいて、
ワークプレートは、テーブルにおいて上方移動可能とするガイド機構により支持されているものである。 The alignment stage of the fifth invention is
In the alignment stage according to any one of the inventions 1 to 4,
The work plate is supported by a guide mechanism that allows the table to move upward.

この発明５の場合、ワークプレートは、逆負荷機構により下から上に負荷が加えられるとテーブルとは独立して上方移動される。従って、ワーク加工時にワークプレートに加わる加圧力は、逆負荷機構によって確実に受け止められてテーブルに加わり難くすることができる。よって、テーブルとベースとの間に配設された送り機構部には、より確実に、ワーク加工時の加圧力が作用しないようにすることができる。 In the case of the fifth invention, the work plate is moved upward independently of the table when a load is applied from the bottom to the top by the reverse load mechanism. Therefore, the pressing force applied to the work plate at the time of work processing can be reliably received by the reverse load mechanism and hard to be applied to the table. Thus, the feeding mechanism disposed between the table and the base can be more reliably prevented from applying a pressing force during work processing.

以上のように、本発明に係るアライメントステージによれば、ワーク加工時にワークに対して大きな加圧力を加えることができ、それでいて、送り機構部としては精密かつ微細な動きに適合した構成とすることができる。 As described above, according to the alignment stage according to the present invention, a large pressing force can be applied to the workpiece at the time of processing the workpiece, and yet, the feed mechanism section has a configuration adapted to precise and fine movement. Can.

実施形態１のアライメントステージを示す図であり、同図（ａ）は上面図、同図（ｂ）は側面図である。It is a figure which shows the alignment stage of Embodiment 1, the figure (a) is a top view, and the figure (b) is a side view. 実施形態１のアライメントステージにおける送り機構部を示す図であり、同図（ａ）は水平一方向から見た側面図、同図（ｂ）は水平他方向から見た側面図、同図（ｃ）は上面図である。It is a figure which shows the feed mechanism part in the alignment stage of Embodiment 1, the same figure (a) is a side view seen from one horizontal direction, the same figure (b) is a side view seen from another horizontal direction, the figure (c) ) Is a top view. 実施形態１のアライメントステージにおける搬送機構、及び加工機をＸ軸方向から見た側面図である。It is the side view which looked at the conveyance mechanism in the alignment stage of Embodiment 1, and the processing machine from the direction of the X-axis. 実施形態１のアライメントステージにおける逆負荷機構の動作を説明するための図であり、同図（ａ）はアライメントユニットがワーク配置場所にあるときの側面図、同図（ｂ）はアライメントユニットがワーク加工場所にあるときの側面図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement of the reverse load mechanism in the alignment stage of Embodiment 1, the same figure (a) is a side view when the alignment unit is in a work arrangement place, the same figure (b) is a work of an alignment unit. It is a side view when in a processing place. 実施形態２のアライメントステージにおける逆負荷機構の動作を説明するための図であり、同図（ａ）はアライメントユニットがワーク配置場所にあるときの側面図、同図（ｂ）はアライメントユニットがワーク加工場所にあるときの側面図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement of the reverse load mechanism in the alignment stage of Embodiment 2, the same figure (a) is a side view when the alignment unit is in a work arrangement place, the same figure (b) is a work of an alignment unit. It is a side view when in a processing place. 実施形態３のアライメントステージにおける逆負荷機構の動作を説明するための図であり、同図（ａ）はアライメントユニットがワーク配置場所にあるときの側面図、同図（ｂ）はアライメントユニットがワーク加工場所にあるときの側面図、同図（ｃ）はスライドリテーナを示す拡大図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement of the reverse load mechanism in the alignment stage of Embodiment 3, the same figure (a) is a side view when the alignment unit is in a work arrangement place, the same figure (b) is a work of an alignment unit. FIG. 6 (c) is an enlarged view showing a slide retainer when in a processing place. ワークプレートをガイド機構により支持する形態を示した図であり、同図（ａ）はワーク位置調整時の状態を示す模式図、同図（ｂ）はワーク加工時の状態を示す模式図である。It is a figure showing a form which supports a work plate by a guide mechanism, the figure (a) is a mimetic diagram showing the state at the time of work position adjustment, and the figure (b) is a mimetic diagram showing the state at the time of work processing .

以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
本発明に係るアライメントステージは、例えば、半導体ウエハ上にレジストを塗布してガラスマスク等の型により加圧プレスしてナノオーダーの精密パターンを転写するナノインプリントの製造工程において、半導体ウエハ等のワークＷの加工前にワークＷの位置調整を行うものであり、このワーク位置調整後にアライメントステージ１上のワークＷに対して加工機により加圧して加工が行われる。なお、本発明は、上記ナノインプリントに限らず、切削加工、プレス加工等のようにワークＷに加圧力を加える様々な製造工程において使用することができ、また、ワークＷは、半導体ウエハに限らず、液晶パネル、テープ、フィルム、プリント基板等の様々なワークＷを対象とすることができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The alignment stage according to the present invention is, for example, a workpiece W such as a semiconductor wafer in a nanoimprint manufacturing process in which a resist is coated on a semiconductor wafer and pressure-pressed with a mold such as a glass mask to transfer a nano-order precision pattern. The position adjustment of the workpiece W is performed before the machining of the workpiece W. After the workpiece position adjustment, the workpiece W on the alignment stage 1 is pressed by the processing machine to perform the processing. The present invention is not limited to the above-described nanoimprint, but can be used in various manufacturing processes for applying pressure to the workpiece W such as cutting and pressing, and the workpiece W is not limited to the semiconductor wafer. The various workpieces W, such as a liquid crystal panel, a tape, a film, and a printed circuit board, can be targeted.

（実施形態１）
図１に示すように、実施形態１によるアライメントステージ１Ａは、アライメントユニット１０に逆負荷機構２を設けたものである。この逆負荷機構２については後述する。 (Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the alignment stage 1A according to the first embodiment is the alignment unit 10 provided with a reverse load mechanism 2. The reverse load mechanism 2 will be described later.

アライメントユニット１０は、ワークＷの位置調整を行う構成部分であり、主な構成として、四角形状のベース１１と、ベース１１の上方に配置される四角形状のテーブル１２と、テーブル１２に支持され、ワークＷが載置される四角形状のワークプレート１３と、ベース１１とテーブル１２との間に設けられ、ベース１１に対してテーブル１２をＸ軸方向、Ｙ軸方向、θ回転方向の３自由度で移動可能に支持する送り機構部３とを有する。ワークプレート１３は、四角形状のテーブル１２の四隅に立設する脚部１４によってテーブル１２上に支持されている。 The alignment unit 10 is a component that adjusts the position of the work W, and is mainly supported by a rectangular base 11, a rectangular table 12 disposed above the base 11, and the table 12. It is provided between a rectangular work plate 13 on which the work W is placed, the base 11 and the table 12 and has three degrees of freedom with respect to the base 11 in the X axis direction, the Y axis direction, and the θ rotation direction. And a feed mechanism unit 3 which supports the same in a movable manner. The work plate 13 is supported on the table 12 by legs 14 erected at the four corners of the rectangular table 12.

送り機構部３は、テーブル１２をＸ軸方向とＹ軸方向とに移動可能とするとともにＸＹ平面上にθ回転可能とするガイド部３０と、ガイド部３０を一軸方向へ移動させるボールネジ部４０とを備えている。 The feed mechanism unit 3 is capable of moving the table 12 in the X-axis direction and the Y-axis direction and also includes a guide portion 30 which allows θ rotation on the XY plane, and a ball screw portion 40 which moves the guide portion 30 in one axis direction. Is equipped.

図２に示すように、ガイド部３０は、下段ガイドブロック３１、中段ガイドブロック３２、上段ガイドブロック３３及びベアリング３４が組み付けられたものであり、下段ガイドブロック３１がベース１１の上面に取り付けられ、ベアリング３４がテーブル１２の下面に取り付けられている。図２（ａ）を参照して、下段ガイドブロック３１の上面には、水平一方向に延びる凸状の第１レール部３５ａが形成され、中段ガイドブロック３２の下面には、下段ガイドブロック３１の第１レール部３５ａに嵌め合わされる凹状の第１レール溝部３６ａが形成されている。第１レール部３５ａと第１レール溝部３６ａの間には、転動体３８を保持する第１保持器３７ａが配設されている。これにより、中段ガイドブロック３２が上段ガイドブロック３３の第１レール部３５ａに沿って水平一方向（例えば、Ｘ軸方向）にスライド可能となる。また、図２（ｂ）を参照して、中段ガイドブロック３２の上面には、下面の第１レール溝部３６ａと直交する水平他方向に延びる凸状の第２レール部３５ｂが形成され、上段ガイドブロック３３の下面には、中段ガイドブロック３２の第２レール部３５ｂに嵌め合わされた凹状の第２レール溝部３６ｂが形成されている。この第２レール部３５ｂと第２レール溝部３６ｂの間にも、転動体３８を保持する第２保持器３７ｂが配設されている。これにより、上段ガイドブロック３３が中段ガイドブロック３２の第２レール部３５ｂに沿って水平他方向（例えば、Ｙ軸方向）にスライド可能となる。また、図２（ｃ）を参照して、ベアリング３４は、円状に転動体３９が配設されている。このベアリング３４によって、テーブル１２を水平面上（ＸＹ平面上）でθ回転可能とする。以上のように、ガイド部３０は、テーブル１２をＸ軸方向、Ｙ軸方向、θ回転方向の３自由度での移動を可能とするように構成されている。 As shown in FIG. 2, the guide portion 30 is an assembly of the lower guide block 31, the middle guide block 32, the upper guide block 33 and the bearing 34, and the lower guide block 31 is attached to the upper surface of the base 11, A bearing 34 is attached to the lower surface of the table 12. Referring to FIG. 2A, a convex first rail portion 35 a extending in one horizontal direction is formed on the upper surface of the lower guide block 31, and the lower guide block 31 is formed on the lower surface of the middle guide block 32. A concave first rail groove portion 36a is formed to be fitted to the first rail portion 35a. Between the first rail portion 35a and the first rail groove portion 36a, a first cage 37a for holding the rolling element 38 is disposed. As a result, the middle guide block 32 can slide in one horizontal direction (for example, the X-axis direction) along the first rail portion 35 a of the upper guide block 33. Further, referring to FIG. 2B, a convex second rail portion 35b extending in the other horizontal direction orthogonal to the first rail groove portion 36a on the lower surface is formed on the upper surface of the middle guide block 32. On the lower surface of the block 33, a concave second rail groove portion 36b fitted to the second rail portion 35b of the middle stage guide block 32 is formed. Also between the second rail portion 35b and the second rail groove portion 36b, a second cage 37b for holding the rolling element 38 is disposed. Thus, the upper guide block 33 can slide in the other horizontal direction (for example, the Y-axis direction) along the second rail portion 35 b of the middle guide block 32. Further, referring to FIG. 2C, rolling elements 39 are disposed in a circular shape in the bearing 34. The bearing 34 enables the table 12 to be rotated by θ on a horizontal plane (XY plane). As described above, the guide unit 30 is configured to allow the table 12 to move in three degrees of freedom in the X axis direction, the Y axis direction, and the θ rotation direction.

ボールネジ部４０は、ガイド部３０の横に平行に配設されており、下段ガイドブロック３１の凸状の第１レール部３５ａの長さ方向と平行に延びるネジ部４１と、ネジ部４１に螺合され、中段ガイドブロック３２と連結されたナット部４２と、ネジ部４１の基端部側に配置された軸受部４３と、軸受部４３から突出されるネジ部４１の基端部と継手４４によってモータ軸が接続されたモータ４５とを有している。モータ４５及び軸受部４３は、ベース１１に設置固定されている。また、軸受部４３には、図示していないが、転動体が保持されている。これにより、ボールネジ部４０のモータ４５を駆動してネジ部４１を回転させることによりナット部４２がネジ部４１の長さ方向に沿って移動され、このナット部４２の移動によりガイド部３０の中段ガイドブロック３２を下段ガイドブロック３１の第１レール部３５ａに沿ってスライド移動させる。 The ball screw portion 40 is disposed parallel to the side of the guide portion 30 and is screwed to the screw portion 41 and the screw portion 41 extending in parallel to the length direction of the convex first rail portion 35 a of the lower guide block 31. A nut portion 42 coupled with the middle guide block 32, a bearing portion 43 disposed on the base end side of the screw portion 41, a base end portion of the screw portion 41 projecting from the bearing portion 43, and a joint 44 And a motor 45 connected to the motor shaft. The motor 45 and the bearing portion 43 are installed and fixed to the base 11. Further, although not shown, the rolling elements are held by the bearing portion 43. Thus, by driving the motor 45 of the ball screw portion 40 to rotate the screw portion 41, the nut portion 42 is moved along the length direction of the screw portion 41, and the movement of the nut portion 42 causes the middle step of the guide portion 30. The guide block 32 is slid along the first rail portion 35 a of the lower guide block 31.

以上のガイド部３０及びボールネジ部４０により構成される送り機構部３は、四角形状のテーブル１２の４隅のうちの３隅にそれぞれ配設されている（図１（ａ）参照）。ボールネジ部４０は、テーブル１２の一辺においてネジ部４１がテーブル１２の一方の角側に向き、モータ４５が他方の角側に向く姿勢で配設される。そして、対応する二辺の対角上に配設する２つの送り機構部３がテーブル１２をＸ軸方向に移動させるＸ方向直動ガイド（３Ｘ）を構成し、他の対向する二辺の一辺側の角に配設する１つの送り機構部３がテーブル１２をＹ軸方向に移動させるＹ方向直動ガイド（３Ｙ）を構成し、Ｘ方向直動ガイド（３Ｘ）及びＹ方向直動ガイド（３Ｙ）におけるベアリング３４がテーブル１２をＸＹ平面上でθ方向へ回転可能とするθ回転ガイド（３４θ）を構成する。 The feed mechanism unit 3 configured by the guide unit 30 and the ball screw unit 40 described above is disposed at three of four corners of the rectangular table 12 (see FIG. 1A). The ball screw portion 40 is disposed in a posture in which the screw portion 41 faces one corner of the table 12 at one side of the table 12 and the motor 45 faces the other corner. Then, the two feed mechanism units 3 disposed on the diagonal of the corresponding two sides constitute an X direction linear motion guide (3X) for moving the table 12 in the X axis direction, and one side of the other two opposing sides The single feed mechanism 3 disposed at the side corner forms a Y-direction linear motion guide (3Y) for moving the table 12 in the Y-axis direction, the X-direction linear motion guide (3X) and the Y-direction linear motion guide (3 The bearing 34 in 3Y) constitutes a θ rotation guide (34θ) which enables the table 12 to rotate in the θ direction on the XY plane.

送り機構部３により、テーブル１２をＸ軸方向に移動させるには、２つのＸ方向直動ガイド（３Ｘ）の各モータ４５を回転させて各ナット部４２をＸ軸方向の同じ方向に移動させることにより、各ガイド部３０がＸ軸方向の同じ方向に移動してテーブル１２がＸ軸方向に移動される。テーブル１２をＹ軸方向に移動させるには、１つのＹ方向直動ガイド（３Ｙ）のモータ４５を回転させてナット部４２をＹ軸方向に移動させることにより、各ガイド部３０がＹ軸方向の同じ方向に移動してテーブル１２がＹ軸方向に移動される。テーブル１２をθ回転させるには、２つのＸ方向直動ガイド（３Ｘ）の各モータ４５を回転させて各ナット部４２をＸ軸方向の相反する方向に移動させるとともに、１つのＹ方向直動ガイド（３Ｙ）のモータ４５を回転させてナット部４２をＹ軸方向に移動させることにより、θ回転ガイド（３４θ）を構成する３つのベアリング３４がθ回転を許容してテーブル１２がＸＹ平面上でθ方向に回転される。 In order to move the table 12 in the X-axis direction by the feed mechanism unit 3, each motor 45 of two X-direction linear motion guides (3X) is rotated to move each nut portion 42 in the same direction in the X-axis direction. Thus, the respective guide portions 30 move in the same direction as the X-axis direction, and the table 12 is moved in the X-axis direction. In order to move the table 12 in the Y-axis direction, each guide portion 30 is moved in the Y-axis direction by rotating the motor 45 of one Y-direction linear motion guide (3Y) and moving the nut portion 42 in the Y-axis direction. The table 12 is moved in the Y-axis direction by moving in the same direction. In order to rotate the table 12 by θ, each motor 45 of two X-direction linear motion guides (3X) is rotated to move each nut portion 42 in opposite directions of the X-axis direction, and one Y-direction linear motion By rotating the motor 45 of the guide (3Y) to move the nut portion 42 in the Y-axis direction, the three bearings 34 constituting the θ rotation guide (34θ) allow θ rotation and the table 12 is on the XY plane Is rotated in the θ direction.

図３、図４を参照して、アライメントステージ１Ａには、アライメントユニット１０をワーク配置場所Ｐ１からワーク加工場所Ｐ２へと移動させる搬送機構５が設けられている。搬送機構５は、ベース１１の下方に設置する基台Ｆに設置固定されている。搬送機構５は、水平一方向（例えば、Ｘ軸方向）に延びる一対のガイドレール５１ａ，５１ｂと、各ガイドレール５１ａ，５１ｂに２つずつ走行可能に取り付けられ、四角形状のベース１１の下面の四隅に設けられた４つのスライダー５２と、一方のガイドレール５１ａに設けた２つのスライダー５２を移動させるボールネジ機構部５３とを有している。ボールネジ機構部５３は、スライダー５２を螺合させたネジ軸５４と、ネジ軸５４を回転させるモータ５５とを備えている。これにより、ネジ軸５４を回転させてスライダー５２を移動させることにより、アライメントユニット１０をガイドレール５１ａ，５１ｂに沿って移動させることができる。この搬送機構５により、アライメントユニット１０をワーク配置場所Ｐ１とワーク加工場所Ｐ２との間を往復移動させる。 Referring to FIGS. 3 and 4, transfer mechanism 5 for moving alignment unit 10 from work placement place P1 to work processing place P2 is provided on alignment stage 1A. The transport mechanism 5 is installed and fixed to a base F installed below the base 11. The transport mechanism 5 is attached to the pair of guide rails 51a and 51b extending in one horizontal direction (for example, the X-axis direction) and each of the guide rails 51a and 51b so that it can travel two times. It has four sliders 52 provided at the four corners, and a ball screw mechanism 53 for moving the two sliders 52 provided on one guide rail 51a. The ball screw mechanism 53 includes a screw shaft 54 in which the slider 52 is screwed, and a motor 55 for rotating the screw shaft 54. Thus, the alignment unit 10 can be moved along the guide rails 51 a and 51 b by rotating the screw shaft 54 and moving the slider 52. The transport unit 5 reciprocates the alignment unit 10 between the work placement place P1 and the work processing place P2.

ワーク配置場所Ｐ１において、アライメントステージ１Ａは、ワークプレート１３上にワークＷが載置され、このワークＷを上方に設置したカメラ（図示せず）でワークＷに付された所定のアライメントマークを確認しながら送り機構部３によりテーブル１２をＸＹθ方向に移動させてワークＷの位置調整が行われる。ワーク位置調整が行われた後、搬送機構５によりアライメントユニット１０をワーク配置場所Ｐ１からワーク加工場所Ｐ２へと搬送させる。ワーク加工場所Ｐ２には、ナノインプリント装置等の加工機Ｍが配設されている。ワーク加工場所Ｐ２において、ワークプレート１３上のワークＷは、加工機Ｍの加工ツールにより加圧されて加工が行われる。 In the alignment stage 1A, in the alignment stage 1A, the workpiece W is placed on the workpiece plate 13, and a predetermined alignment mark attached to the workpiece W is confirmed by a camera (not shown) in which the workpiece W is installed above At the same time, the position of the work W is adjusted by moving the table 12 in the XYθ direction by the feeding mechanism unit 3. After the work position adjustment is performed, the transport unit 5 transports the alignment unit 10 from the work placement place P1 to the work processing place P2. A processing machine M such as a nanoimprint apparatus is disposed at the work processing site P2. At the work processing place P2, the work W on the work plate 13 is pressed by the processing tool of the processing machine M to be processed.

このように、ワークＷの加工は、アライメントステージ１Ａ上で行われる。この際、ワークプレート１３上のワークＷに対して加工機Ｍにより加圧力が加わると、アライメントステージ１Ａにもワーク加工時の加圧力が加わる。アライメントステージ１Ａは、ワークＷの位置調整を精密かつ微細に行わせるために送り機構部３の転動体３８，３９等は小さいものが使用されているが、このような送り機構部３では、大きな負荷（加圧力）を許容することができず、大きな加圧力が加わると破損や変形等するおそれがある。送り機構部３を大きな加圧力に耐える構造とするには転動体３８，３９等を大きいものとする必要があるが、そうするとワーク位置調整に際して精密かつ微細な動きに適合できないという問題が生じる。そこで、本実施形態１のアライメントステージ１Ａでは、ワークプレート１３上に載置されたワークＷに加工時の加圧力が上から加わる際にワークプレート１３に対して下から上に負荷を加える逆負荷機構２が設けられている。 Thus, the processing of the workpiece W is performed on the alignment stage 1A. At this time, when a pressing force is applied to the workpiece W on the work plate 13 by the processing machine M, a pressing force at the time of workpiece processing is also applied to the alignment stage 1A. As the alignment stage 1A, the small rolling elements 38, 39, etc. of the feed mechanism 3 are used to precisely and finely adjust the position of the workpiece W. The load (pressure force) can not be tolerated, and if a large pressure force is applied, there is a risk of breakage or deformation. In order to make the feed mechanism portion 3 structured to withstand a large pressing force, it is necessary to make the rolling elements 38, 39, etc. large, but this causes a problem that it can not be adapted to precise and fine movement when adjusting the work position. Therefore, in the alignment stage 1A of the first embodiment, a reverse load is applied to the work plate 13 from the bottom to the top when a pressing force at the time of processing is applied from above to the work W placed on the work plate 13. A mechanism 2 is provided.

以下に、この逆負荷機構２について説明する。
図３、図４を参照して、アライメントステージ１Ａのテーブル１２には、中央にワークプレート１３を臨む四角形状の開口部１２１が設けられており、逆負荷機構２は、このテーブル１２の開口部１２１の位置においてベース１１に設置固定されている。逆負荷機構２は、ワークプレート１３下面との間に隙間ｄを有してワークプレート１３の下に配置された押圧板２１と、ワークプレート１３に加える負荷を発生させる負荷発生部２２と、負荷発生部２２に進退自在に設けられ且つ押圧板２１の下面と接続されたシャフト２３とを備えている。 The reverse load mechanism 2 will be described below.
With reference to FIGS. 3 and 4, the table 12 of the alignment stage 1A is provided with a rectangular opening 121 facing the work plate 13 at the center, and the reverse load mechanism 2 is an opening of the table 12. It is installed and fixed to the base 11 at the position 121. The reverse load mechanism 2 includes a pressing plate 21 disposed under the work plate 13 with a gap d between it and the lower surface of the work plate 13, a load generation unit 22 that generates a load applied to the work plate 13, and a load The generating unit 22 is provided with a shaft 23 which is provided to be movable back and forth and connected to the lower surface of the pressing plate 21.

押圧板２１は、四角形平板状に形成され、ワークプレート１３より少し小さいサイズに形成されている。押圧板２１は、ワークプレート１３上に載置されるワークＷの大きさと同等又はそれ以上の大きさを有するのが好ましい。また、押圧板２１は、ワーク加工時にワークプレート１３を押圧する前はワークプレート１３下面との間に隙間ｄを有して配置されていてワークプレート１３とは接触していない。これにより、ワーク配置場所Ｐ１においてワーク加工前のワーク位置調整の際に送り機構部３によりワークプレート１３を支持するテーブル１２を移動させる動作を押圧板２１によって阻害されることもない。負荷発生部２２は、サーボプレスにより構成されるが、これに限らず、シリンダ機構やカム機構等で構成されてもよい。 The pressing plate 21 is formed in a rectangular flat plate shape and has a size slightly smaller than that of the work plate 13. The pressing plate 21 preferably has a size equal to or larger than the size of the work W placed on the work plate 13. Further, before pressing the work plate 13 at the time of work processing, the pressing plate 21 is disposed with a gap d with the lower surface of the work plate 13 and is not in contact with the work plate 13. Thus, the operation of moving the table 12 supporting the work plate 13 by the feed mechanism 3 at the time of work position adjustment before work processing at the work arrangement place P1 is not hindered by the pressing plate 21. The load generating unit 22 is configured by a servo press, but is not limited to this, and may be configured by a cylinder mechanism, a cam mechanism, or the like.

アライメントユニット１０が搬送機構５によりワーク配置場所Ｐ１（図４（ａ））からワーク加工場所Ｐ２（図４（ｂ））に搬送され、ワーク加工場所Ｐ２において加工機Ｍの型等の加工ツールがワークプレート１３上のワークＷに上から押し当てられてワークＷを加工する時に、逆負荷機構２は、押圧板２１をワークプレート１３の下面に接触させてワークプレート１３を下から上に押圧するように構成されている（図４（ｂ）参照）。この逆負荷機構２のワークプレート１３に対する押圧力（負荷）は、加工機Ｍの加工ツールからワークＷに加わる加圧力と略等しい大きさに設定される。ワークＷの加工処理が終了し加工機Ｍの加工ツールがワークＷ上から離反されると、逆負荷機構２は、押圧板２１をワークプレート１３下面から離反させてワークプレート１３への押圧を解除する。なお、逆負荷機構２の一連の動作は、図示しない制御部により制御されている。 The alignment unit 10 is transported by the transport mechanism 5 from the work placement location P1 (FIG. 4 (a)) to the workpiece processing location P2 (FIG. 4 (b)), and the processing tool such as the mold of the processing machine M is When processing the workpiece W by pressing the workpiece W on the workpiece plate 13 from above, the reverse load mechanism 2 brings the pressing plate 21 into contact with the lower surface of the workpiece plate 13 to press the workpiece plate 13 from the bottom to the top It is configured as shown in FIG. 4 (b). The pressure (load) on the work plate 13 of the reverse load mechanism 2 is set to a magnitude substantially equal to the pressure applied to the work W from the processing tool of the processing machine M. When the processing of the workpiece W is completed and the processing tool of the processing machine M is separated from the workpiece W, the reverse load mechanism 2 separates the pressing plate 21 from the lower surface of the workpiece plate 13 to release the pressing on the workpiece plate 13 Do. A series of operations of the reverse load mechanism 2 are controlled by a control unit (not shown).

以上のように、ワークＷに対して加工機Ｍによる加工時の加圧力が上から加わった際、逆負荷機構２がワークプレート１３に対して下から上に加える負荷によってワークプレート１３に加わるワーク加工時の加圧力を相殺させることができる。従って、ワークプレート１３を支持するテーブル１２とベース１１との間に配設される送り機構部３にはワーク加工時の加圧力がほとんど作用しないようにすることができる。この場合、逆負荷機構２による負荷を押圧板２１によってワークプレート１３の略全域に対して略均等に加えることができるから、ワーク加工時にワークプレート１３に局所的な加圧力が加わっても、ワーク加工時の加圧力を相殺させて送り機構部３にはワーク加工時の加圧力がほとんど作用しないようにすることができる。よって、加工機Ｍは、ワークＷの加工の際には、送り機構部３にワーク加工時の加圧力が加わることなく、ワークＷに対して大きな加圧力を加えることができる。また、送り機構部３にはワーク加工時の負荷（加圧力）がかからないから、送り機構部３における転動体３８，３９等は、負荷の許容が小さい小型のものを使用することができる。よって、送り機構部３は、ワーク位置調整を微細かつ精密な動きに適合した構成とすることができる。 As described above, when the pressing force applied by the processing machine M to the workpiece W is applied from above, the workpiece applied to the workpiece plate 13 by the load that the reverse loading mechanism 2 applies to the workpiece plate 13 from the bottom to the top The pressure during processing can be offset. Therefore, it is possible to make the pressure at the time of work processing hardly act on the feed mechanism portion 3 disposed between the table 12 supporting the work plate 13 and the base 11. In this case, since the load by the reverse load mechanism 2 can be substantially equally applied to substantially the entire area of the work plate 13 by the pressing plate 21, even when a local pressure is applied to the work plate 13 at the time of work processing, The pressing force at the time of processing can be offset so that almost no pressure at the time of workpiece processing acts on the feed mechanism portion 3. Therefore, the processing machine M can apply a large pressing force to the workpiece W without applying a pressing force to the feed mechanism 3 at the time of processing the workpiece W at the time of processing the workpiece W. Further, since no load (pressurizing force) is applied to the feed mechanism portion 3 at the time of work processing, the rolling elements 38, 39 and the like in the feed mechanism portion 3 can be small-sized ones with small load tolerance. Therefore, the feed mechanism unit 3 can be configured to be compatible with fine and precise movement of work position adjustment.

また、逆負荷機構２は、ワークＷの加工時に押圧板２１によってワークプレート１３を下から支えることとなり、ワークＷには加工時の加圧力をばらつくことなく適切に作用させることができ、加工機ＭによるワークＷの加工精度を高精度に行うことができる。 In addition, the reverse load mechanism 2 supports the work plate 13 from below by the pressing plate 21 at the time of processing the work W, and the work W can be appropriately applied with no pressure applied at the time of processing. The machining accuracy of the workpiece W by M can be performed with high accuracy.

以上より、実施形態１のアライメントステージ１Ａによれば、ワーク加工時にワークＷに対して大きな加圧力を加えることができ、それでいて、送り機構部３としては精密かつ微細な動きに適合した構成とすることができる。 As described above, according to alignment stage 1A of Embodiment 1, a large pressing force can be applied to workpiece W at the time of workpiece processing, and still, feed mechanism unit 3 has a configuration adapted to precise and fine movement. be able to.

（実施形態２）
図５に示すように、実施形態２のアライメントステージ１Ｂでは、逆負荷機構２は、ワーク加工場所Ｐ２においてアライメントユニット１０の下方位置の基台Ｆに設置固定されており、アライメントユニット１０とは別置きに設置されている。逆負荷機構２は、ワークプレート１３を下から上に押圧するための押圧板２１と、ワークプレート１３に加える力を発生させる負荷発生部２２と、負荷発生部２２に進退自在に設けられ且つ押圧板２１の下面と接続されたシャフト２３とを備えている。逆負荷機構２は、アライメントユニット１０がワーク配置場所Ｐ１にあるときはシャフト２３を後退させて押圧板２１をベース１１の高さ位置より下の位置に待機させている（図５（ａ）参照）。アライメントユニット１０は、テーブル１２だけでなくベース１１にも中央にワークプレート１３を臨む開口部１１１が設けられている。 Second Embodiment
As shown in FIG. 5, in the alignment stage 1B of the second embodiment, the reverse load mechanism 2 is installed and fixed to the base F at the lower position of the alignment unit 10 at the work processing place P2 and is different from the alignment unit 10 It is set up in place. The reverse load mechanism 2 is provided with a pressing plate 21 for pressing the work plate 13 upward from below, a load generation unit 22 for generating a force applied to the work plate 13, and a load generation unit 22 so as to be able to advance and retract. And a shaft 23 connected to the lower surface of the plate 21. The reverse load mechanism 2 retracts the shaft 23 when the alignment unit 10 is at the work arrangement place P1, and makes the pressing plate 21 stand by at a position below the height position of the base 11 (see FIG. 5A). ). In the alignment unit 10, not only the table 12 but also the base 11 is provided with an opening 111 facing the work plate 13 at the center.

そして、逆負荷機構２は、アライメントユニット１０が搬送機構５によりワーク配置場所Ｐ１（図５（ａ））からワーク加工場所Ｐ２（図５（ｂ））に搬送され、次いでワークプレート１３上のワークＷが加工機Ｍにより加工される時には、シャフト２３を進出させて押圧板２１をベース１１及びテーブル１２の開口部１１１、１２１を通過させて押圧板２１によりワークプレート１３を下から上に押圧する構成とされている（図５（ｂ）参照）。なお、逆負荷機構２の動作は、図示しない制御部により制御されている。 Then, in the reverse loading mechanism 2, the alignment unit 10 is transported by the transport mechanism 5 from the work placement place P 1 (FIG. 5 (a)) to the work processing place P 2 (FIG. 5 (b)) When W is processed by the processing machine M, the shaft 23 is advanced, and the pressing plate 21 is passed through the openings 111 and 121 of the base 11 and the table 12 to press the work plate 13 upward from below by the pressing plate 21 It is set as a structure (refer FIG.5 (b)). The operation of the reverse load mechanism 2 is controlled by a control unit (not shown).

この実施形態２では、逆負荷機構２は、アライメントユニット１０とは別置きに設置されているので、アライメントユニット１０には重量物である逆負荷機構２の重量がかからない。従って、搬送機構５は、大きな駆動力を必要とせずアライメントユニット１０を円滑にワーク配置場所Ｐ１からワーク加工場所Ｐ２へと移動させることができる。なお、実施形態２において、上記以外の構成及び作用効果は、実施形態１と同様である。 In the second embodiment, since the reverse load mechanism 2 is installed separately from the alignment unit 10, the weight of the reverse load mechanism 2 which is a heavy load is not applied to the alignment unit 10. Therefore, the transport mechanism 5 can smoothly move the alignment unit 10 from the work placement place P1 to the work processing place P2 without requiring a large driving force. In the second embodiment, configurations and operational effects other than the above are the same as in the first embodiment.

（実施形態３）
図６に示すように、実施形態３のアライメントステージ１Ｃでは、逆負荷機構２は、アライメントユニット１０に設けられた中間ガイド部６と、ワーク加工場所Ｐ２においてアライメントユニット１０とは別置きに設置された動力部７とを有している。 (Embodiment 3)
As shown in FIG. 6, in the alignment stage 1C of the third embodiment, the reverse load mechanism 2 is installed separately from the alignment unit 10 at the work processing place P2 and the intermediate guide portion 6 provided in the alignment unit 10. And a power unit 7.

中間ガイド部６は、テーブル１２及びベース１１の中央に設けた開口部１１１，１２１の位置に配設されており、ワークプレート１３を下から上に押圧するための押圧板２１と、押圧板２１の下面に接続されたポスト６１と、押圧板２１がワークプレート１３下面との間に隙間ｄを有する高さ位置でポスト６１を上方移動可能に支持する支持部６２とを有している。支持部６２は、テーブル１２の開口部１２１に取り付けた固定部６３と、固定部６３に保持された筒状のスリーブ６４とを有する。スリーブ６４には、ポスト６１が挿通され、ポスト６１の外周面に張り出すように設けたフランジ６５がスリーブ６４の上端部に係止されている。これにより、ポスト６１は、押圧板２１がワークプレート１３下面との間に隙間ｄを有する高さ位置で上方移動可能に支持されている。 The intermediate guide portion 6 is disposed at the positions of the openings 111 and 121 provided at the centers of the table 12 and the base 11, and a pressure plate 21 for pressing the work plate 13 upward from above and a pressure plate 21. The press plate 21 has a support portion 62 which supports the post 61 so as to be capable of moving upward at a height position having a gap d between the press plate 21 and the lower surface of the work plate 13. The support portion 62 has a fixing portion 63 attached to the opening 121 of the table 12 and a cylindrical sleeve 64 held by the fixing portion 63. The post 61 is inserted through the sleeve 64, and a flange 65 provided so as to protrude on the outer peripheral surface of the post 61 is engaged with the upper end portion of the sleeve 64. Thus, the post 61 is supported so as to be movable upward at a height position where the pressing plate 21 has a gap d with the lower surface of the work plate 13.

動力部７は、ワーク加工場所Ｐ２におけるアライメントユニット１０の下方位置の基台Ｆに設置固定されており、アライメントユニット１０とは別置きに設置されている。動力部７は、ワークプレート１３に加える力を発生させる負荷発生部２２と、負荷発生部２２に進退自在に設けられたシャフト２３とを有する。シャフト２３の上端には、ポスト６１の下端面に対して転動可能に当接される転動体７１を保持したスライドリテーナ７２が設けられている。スライドリテーナ７２は、シャフト２３の上端に設けるホルダー７３によって転動体７１が上方を臨むように取り付け固定されている（図６（ｃ）参照）。動力部７は、アライメントユニット１０がワーク配置場所Ｐ１にあるときはシャフト２３を後退させてシャフト２３の先端のスライドリテーナ７２を中間ガイド部６のポスト６１の下端位置より下の位置に待機させている（図６（ａ）参照）。なお、スライドリテーナ７２は、シャフト２３側に設けるのではなく、ポスト６１の下端に設けられてもよい。この場合、スライドリテーナ７２は、ポスト６１の下端にホルダー７３を設け、このホルダー７３によって転動体７１が下方を臨むように取り付け固定させればよい。 The power unit 7 is installed and fixed to the base F at a position below the alignment unit 10 at the work processing place P2, and is installed separately from the alignment unit 10. The power unit 7 has a load generating unit 22 that generates a force applied to the work plate 13 and a shaft 23 provided to the load generating unit 22 so as to be able to advance and retract. At the upper end of the shaft 23 is provided a slide retainer 72 holding a rolling element 71 which is abutted against the lower end surface of the post 61 in a rollable manner. The slide retainer 72 is attached and fixed by a holder 73 provided on the upper end of the shaft 23 so that the rolling element 71 faces upward (see FIG. 6C). The power unit 7 retracts the shaft 23 when the alignment unit 10 is at the work placement position P1 and causes the slide retainer 72 at the tip of the shaft 23 to stand by at a position below the lower end position of the post 61 of the intermediate guide unit 6. (See FIG. 6 (a)). The slide retainer 72 may be provided at the lower end of the post 61 instead of being provided on the shaft 23 side. In this case, the slide retainer 72 may be provided with a holder 73 at the lower end of the post 61, and the holder 73 may be attached and fixed so that the rolling element 71 faces downward.

そして、逆負荷機構２は、アライメントユニット１０が搬送機構５によりワーク配置場所Ｐ１（図６（ａ））からワーク加工場所Ｐ２（図６（ｂ））に搬送され、次いでワークプレート１３上のワークＷが加工機Ｍにより加工される時には、動力部７からシャフト２３を進出させてスライドリテーナ７２を中間ガイド部６のポスト６１の下端面に当接させてポスト６１を上方移動させて押圧板２１によりワークプレート１３を下から上に押圧する構成とされている（図６（ｂ）参照）。なお、逆負荷機構２の動作は、図示しない制御部により制御されている。 Then, in the reverse loading mechanism 2, the alignment unit 10 is transported by the transport mechanism 5 from the work placement location P 1 (FIG. 6 (a)) to the workpiece processing location P 2 (FIG. 6 (b)) When W is processed by the processing machine M, the shaft 23 is advanced from the power unit 7 and the slide retainer 72 is brought into contact with the lower end surface of the post 61 of the intermediate guide 6 to move the post 61 upward to press the pressing plate 21. Thus, the work plate 13 is pressed upward from the bottom (see FIG. 6B). The operation of the reverse load mechanism 2 is controlled by a control unit (not shown).

この実施形態３では、逆負荷機構２の動力部７は、アライメントユニット１０とは別置きに設置されているので、アライメントユニット１０には重量物である動力部７の重量がかからない。従って、搬送機構５は、大きな駆動力を必要とせずアライメントユニット１０を円滑にワーク配置場所Ｐ１からワーク加工場所Ｐ２へと移動させることができる。 In the third embodiment, since the power unit 7 of the reverse load mechanism 2 is installed separately from the alignment unit 10, the weight of the power unit 7 which is a heavy load is not applied to the alignment unit 10. Therefore, the transport mechanism 5 can smoothly move the alignment unit 10 from the work placement place P1 to the work processing place P2 without requiring a large driving force.

さらに、シャフト２３は、図６（ｃ）に示すように、スライドリテーナ７２を介在させて中間ガイド部６のポスト６１と当接されるので、ワーク加工時に押圧板２１によりワークプレート１３を押圧している状態でも送り機構部３によりテーブル１２を可動させてワーク位置調整を行わせることができる。従って、ワーク加工時にワークＷ位置の補正を行うことができ、更に高精度の加工を行うことができる。例えば、ナノインプリント加工において、半導体ウエハ等のワークＷ上にレジストを塗布して、このレジストの上からマスクガラス（加工ツール）を押し当てている時に押圧板２１によりワークプレート１３を下から上に押圧した状態でもワークＷの位置補正を行うことができ、更に高精度のナノインプリントを実現することができる。なお、実施形態３において、上記以外の構成及び作用効果は、実施形態１と同様である。 Furthermore, as shown in FIG. 6C, the shaft 23 is in contact with the post 61 of the intermediate guide portion 6 with the slide retainer 72 interposed, so that the work plate 13 is pressed by the pressing plate 21 during work processing. Even in the above state, the table 12 can be moved by the feed mechanism unit 3 to perform work position adjustment. Therefore, the position of the workpiece W can be corrected at the time of machining the workpiece, and machining with higher accuracy can be performed. For example, in the nanoimprint process, a resist is applied onto a workpiece W such as a semiconductor wafer, and while the mask glass (processing tool) is pressed from above the resist, the work plate 13 is pressed upward from below by the pressing plate 21 The position correction of the workpiece W can be performed even in the above state, and a nanoimprint with high accuracy can be realized. In the third embodiment, the configuration and the effects other than the above are the same as the first embodiment.

なお、本発明は、上記各実施形態には限定されず、特許請求の範囲の記載及び均等の範囲内で様々な変更を施すことが可能である。
例えば、図７（ａ）（ｂ）に示すように、ワークプレート１３は、テーブル１２の四隅に立設するガイド機構８によって上方移動可能にテーブル１２上に支持する構成としてもよい。この場合、ガイド機構８は、例えば、テーブル１２の四隅の上面に設けたガイド軸８１と、ワークプレート１３の四隅の下面に設けてガイド軸８１を挿通する案内筒８２とにより構成することができる。なお、ガイド軸８１と案内筒８２との間には転動体を介在させるようにしてもよい。また、１つ又は複数の案内筒８２に筒状の冶具８３を外嵌させてこの冶具８３を所定高さ位置にロックナット８４で固定することにより、冶具８３の下端部がテーブル１２の上面に当接されてワークプレート１３の初期高さ位置を調整して設定できるようにしている（図７（ａ）参照）。このガイド機構８によって、ワークプレート１３は、逆負荷機構２の押圧板２１により下から上に負荷が加えられるとテーブル１２と独立して上方移動される（図７（ｂ）参照）。従って、ワーク加工時にワークプレート１３に加わる加圧力は、逆負荷機構２によって確実に受け止められてテーブル１２に加わり難くすることができる。よって、テーブル１２とベース１１との間に配設された送り機構部３には、より確実に、ワーク加工時の加圧力が作用しないようにすることができる。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims and the equivalents.
For example, as shown in FIGS. 7A and 7B, the work plate 13 may be supported on the table 12 so as to be movable upward by the guide mechanisms 8 erected at the four corners of the table 12. In this case, the guide mechanism 8 can be configured, for example, by guide shafts 81 provided on the upper surfaces of the four corners of the table 12 and guide cylinders 82 provided on the lower surfaces of the four corners of the work plate 13 and inserting the guide shafts 81 therethrough. . A rolling element may be interposed between the guide shaft 81 and the guide cylinder 82. Further, the lower end portion of the jig 83 is fixed to the upper surface of the table 12 by externally fitting the cylindrical jig 83 to one or a plurality of guide cylinders 82 and fixing the jig 83 at a predetermined height position with the lock nut 84. The initial height position of the work plate 13 can be adjusted and set by being abutted (see FIG. 7A). The work plate 13 is moved upward independently of the table 12 by the guide mechanism 8 when a load is applied from the bottom to the top by the pressing plate 21 of the reverse load mechanism 2 (see FIG. 7B). Therefore, the pressing force applied to the work plate 13 at the time of work processing can be reliably received by the reverse load mechanism 2 and can be made difficult to be applied to the table 12. Therefore, it is possible to more reliably prevent the application of pressure during work processing on the feed mechanism 3 disposed between the table 12 and the base 11.

本発明において、逆負荷機構２は、１個に限らず、複数個設けてもよい。この場合、複数個の逆負荷機構２を並設して同期して動作させることができる。これにより、例えば、ワークＷが大面積であった場合でも、ワークプレート１３に対して下から上に均等に負荷を加えることができる。従って、ワークプレート１３に加わるワーク加工時の加圧力を確実に相殺させることができ、また、大面積のワークＷでもワーク加工の加圧力を均等に作用させることができる。
搬送機構５は、ワーク配置場所Ｐ１からワークＷに加圧加工を行うワーク加工場所Ｐ２へと移動させるだけでなく、ワーク加工場所Ｐ２以外の場所、例えば、ワーク配置場所Ｐ１とワーク加工場所Ｐ２との間、ワーク加工場所Ｐ２から後工程の場所、ワーク配置場所Ｐ１より前の待機場所などへも移動及び停止させるように構成することができ、各移動場所において、ワークＷの脱着、ワークＷに対して液の塗布や加熱や検査などの様々な作業などが行えるようにしてもよい。
なお、本発明では、搬送機構５は任意の要件であり、搬送機構５を有しない製造工程においても本発明を適用可能である。 In the present invention, the number of reverse loading mechanisms 2 is not limited to one, and a plurality of reverse loading mechanisms may be provided. In this case, a plurality of reverse load mechanisms 2 can be arranged in parallel and operated synchronously. Thereby, even when the workpiece W has a large area, for example, the load can be applied uniformly from the bottom to the top of the work plate 13. Therefore, it is possible to reliably offset the pressure applied during work processing applied to the work plate 13, and to uniformly apply the pressure applied to the work processing even with a large-area work W.
The transport mechanism 5 not only moves the work arrangement place P1 to the work processing place P2 for pressing the work W, but also places other than the work processing place P2, for example, the work arrangement place P1 and the work processing place P2 In the meantime, it can be configured to move and stop from the work processing place P2 to the place of the post process, the waiting place before the work placement place P1 etc. On the other hand, various operations such as liquid application, heating, and inspection may be performed.
In the present invention, the transport mechanism 5 is an optional requirement, and the present invention can be applied to a manufacturing process without the transport mechanism 5.

１Ａ，１Ｂ，１Ｃアライメントステージ
２逆負荷機構
３送り機構
５搬送機構
６中間ガイド部
７動力部
８ガイド機構
１０アライメントユニット
１１ベース
１２テーブル
１３ワークプレート
１４支柱
２１押圧板
２２負荷発生部
２３シャフト
３０ガイド部
３１下段ガイドブロック
３２中段ガイドブロック
３３上段ガイドブロック
３４ベアリング
３５ａ第１レール部
３５ｂ第２レール部
３６ａ第１レール溝部
３６ｂ第２レール溝部
３７保持器
３８，３９転動体
４０ボールネジ部
４１ネジ部
４２ナット部
４３軸受部
４４継手
４５モータ
５１ガイドレール
５２スライダー
５３ボールネジ機構部
５４ネジ軸
５５モータ
６１ポスト
６２支持部
６３固定部
６４スリーブ
６５フランジ
７１転動体
７２スライドリテーナ
７３ホルダー
８１ガイド軸
８２案内筒
８３冶具
８４ロックナット
１１１開口部
１２１開口部
ｄ隙間
Ｆ基台
Ｍ加工機
Ｐ１ワーク配置場所
Ｐ２ワーク加工場所
Ｗワーク
1A, 1B, 1C Alignment stage 2 reverse load mechanism 3 feeding mechanism 5 transport mechanism 6 intermediate guide portion 7 power portion 8 guide mechanism 10 alignment unit 11 base 12 table 13 work plate 14 support plate 21 pressing plate 22 load generating portion 23 shaft 30 guide Part 31 Lower guide block 32 Middle guide block 33 Upper guide block 34 Bearing 35a First rail 35b Second rail 36a First rail groove 36b Second rail groove 37 Retainer 38, 39 Rolling element 40 Ball screw 41 Screw 42 Nut part 43 Bearing part 44 Joint 45 Motor 51 Guide rail 52 Slider 53 Ball screw mechanism part 54 Screw shaft 55 Motor 61 Post 62 Support part 63 Fixing part 64 Sleeve 65 Flange 71 Rolling element 72 Slide retainer 73 Holder 1 guide shaft 82 guide tube 83 jig 84 locknut 111 opening 121 opening d gap F base M machine P1 workpiece location P2 workpiece machining location W workpiece

Claims

A base, a table disposed above the base, a work plate supported by the table, provided between the work plate on which the work is placed, and the base and the table, the table with respect to the base in the X axis direction and the Y axis And a feed mechanism portion movably supported in three degrees of freedom in the θ rotational direction,
An alignment stage provided with a reverse load mechanism that applies a load from the bottom to the top of the work plate when a processing pressure is applied from above to the work placed on the work plate.

In the alignment stage according to claim 1,
The table is provided with an opening facing the work plate at the center,
A reverse load mechanism is installed on the base at the position of the table opening,
The reverse load mechanism is provided with a pressing plate disposed under the work plate with a gap between it and the lower surface of the work plate, a load generating unit that generates a force applied to the work plate, and a load generating unit. An alignment stage having a shaft connected to the lower surface of the pressing plate, and pressing the work plate from the lower side by the pressing plate at the time of processing the work on the work plate.

In the alignment stage according to claim 1,
An alignment unit is configured including a base, a table, a work plate, and a feed mechanism, and a transport mechanism is provided to transport the alignment unit from a work placement location to a work processing location,
The table and base have an opening facing the work plate at the center,
A reverse load mechanism is installed separately from the alignment unit at the position below the alignment unit at the work processing location,
The reverse load mechanism is provided with a pressing plate for pressing the work plate from the bottom up, a load generating unit that generates a force applied to the work plate, and a load generating unit that is movable forward and backward and connected to the lower surface of the pressing plate. When the alignment unit is transported to the work processing place and the work on the work plate is processed, the shaft is advanced and the pressure plate is passed through the openings of the base and the table to be worked by the pressure plate Alignment stage configured to press the plate from the bottom to the top.

In the alignment stage according to claim 1,
An alignment unit is configured including a base, a table, a work plate, and a feed mechanism, and a transport mechanism is provided to transport the alignment unit from a work placement location to a work processing location,
The table and base have an opening facing the work plate at the center,
The reverse load mechanism is an intermediate guide portion provided at the position of the opening of the table and provided in the alignment unit, and a power unit provided separately from the alignment unit at the lower position of the alignment unit at the work processing location. Have
The middle guide portion has a pressure plate for pressing the work plate upward from the bottom, a post connected to the lower surface of the pressure plate, and a post at a height position where the pressure plate has a clearance between the lower surface of the work plate. And a support portion for movably supporting upward,
The power unit has a load generating unit that generates a force applied to the work plate, and a shaft provided to be able to move back and forth in the load generating unit.
The upper end of the shaft or the lower end of the post is provided with a slide retainer for holding the rolling element,
In the reverse load mechanism, when the alignment unit is conveyed to the work processing place and the work on the work plate is processed, the shaft is advanced and the shaft and the post are in rolling contact via the rolling element of the slide retainer. An alignment stage in which the post is moved upward and the work plate is pressed upward from the bottom by a pressing plate.

In the alignment stage according to any one of claims 1 to 4,
Workpiece plate is an alignment stage supported by a guide mechanism that allows it to move upward on the table.