JP4130837B2 - Stage reaction force processing equipment - Google Patents

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Description

本発明はステージ用反力処理装置に係り、特にクリーンルームでステージ装置が設置されるよう構成されたステージ用反力処理装置に関する。   The present invention relates to a stage reaction force processing apparatus, and more particularly to a stage reaction force processing apparatus configured to be installed in a clean room.

ステージを精密に移動させるステージ装置は、クリーンルーム内に設置されており、例えば、門型のYステージがテーブル上に吸着された基板の上方を一定速度で移動するように構成されている(例えば、特許文献1参照)。   A stage device that precisely moves the stage is installed in a clean room, and is configured so that, for example, a gate-shaped Y stage moves at a constant speed above a substrate adsorbed on a table (for example, Patent Document 1).

また、上記Yステージは、移動方向(Y方向)と直交する方向(X方向)に延在しており、テーブル上の基板を跨ぐように両端部が一対のガイド部材により移動可能に支持され、且つ一対のリニアスケール(位置検出器)により移動位置が検出される。そして、Yステージの両端は、一対のリニアモータ(駆動手段)により移動方向に駆動される。一対のリニアモータは、床面に固定されたリニアモータ支持部に支持されている。   Further, the Y stage extends in a direction (X direction) orthogonal to the moving direction (Y direction), and both ends are supported by a pair of guide members so as to move across the substrate on the table, The moving position is detected by a pair of linear scales (position detectors). Then, both ends of the Y stage are driven in the moving direction by a pair of linear motors (driving means). The pair of linear motors are supported by linear motor support portions fixed to the floor surface.

そのため、上記ステージ装置では、リニアモータの駆動力によりYステージを駆動させる際には、その反力がリニアモータ固定子(永久磁石)を支持するリニアモータ支持部に伝わり、リニアモータ支持部を介して床面に逃がすように構成されている。   Therefore, in the above stage device, when the Y stage is driven by the driving force of the linear motor, the reaction force is transmitted to the linear motor support that supports the linear motor stator (permanent magnet), and the linear motor support is interposed. It is configured to escape to the floor.

上記のように構成されたステージ装置が設置されるクリーンルームの床面には、天井に配置されたフィルタを通過した空気流を床下空間に流入させて空気清浄装置に還流させるように構成されている。そして、クリーンルームの床面に設けられた床下凹部には、上記空気流が通過するための空間と、ステージ装置を支持するように鉄骨を組んだ床下構造体が設けられている。
特開2005−52823号公報
On the floor surface of the clean room where the stage device configured as described above is installed, the air flow that has passed through the filter disposed on the ceiling is introduced into the under-floor space and returned to the air cleaning device. . And in the under floor recessed part provided in the floor surface of the clean room, the space for the said air flow to pass through, and the under floor structure which assembled the steel frame so that a stage apparatus may be supported are provided.
JP 2005-52823 A

しかしながら、従来のステージ用反力処理装置では、ステージ装置のリニアモータ支持部及びテーブルを支持する石定盤が上記床下構造体に支持されているので、例えば、基板の大型化に伴ってYステージが大型化すると、Yステージをより高速で移動させる際には、より大きな駆動力が必要になると共に、その反力も増大することになり、リニアモータ支持部が反力に応じて撓むように動作することになる。   However, in the conventional reaction force processing device for a stage, the linear motor support part of the stage device and the stone surface plate that supports the table are supported by the underfloor structure, so that, for example, as the substrate becomes larger, the Y stage When the size of the Y stage is increased, when the Y stage is moved at a higher speed, a larger driving force is required and the reaction force also increases, and the linear motor support portion operates to bend according to the reaction force. It will be.

また、Yステージを駆動する際の反力がリニアモータ固定子を支持するリニアモータ支持部から床下構造体に伝わり、さらに床面上に支持された石定盤にも伝わるため、加工精度が低下するという問題が生じる。   In addition, the reaction force when driving the Y stage is transmitted from the linear motor support that supports the linear motor stator to the underfloor structure, and further to the stone surface plate supported on the floor surface. Problem arises.

そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決したステージ用反力処理装置を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a stage reaction force processing apparatus that solves the above-described problems.

上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。   In order to solve the above problems, the present invention has the following means.

本発明は、床面に固定された固定台と、該固定台の側方に平行に配置された駆動手段と、該駆動手段を支持する支持部と、前記固定台に移動可能に支持され、前記駆動手段の駆動力により移動するステージと、を備えたステージ装置が設置されるステージ用反力処理装置において、前記固定台を支持する第1の床下構造体と前記支持部を支持する第2の床下構造体とを分離して設けることにより、上記課題を解決するものである。   The present invention is supported by a fixed base fixed to the floor, driving means arranged in parallel to the side of the fixed base, a support portion supporting the driving means, and movably supported by the fixed base, In a reaction force processing apparatus for a stage in which a stage apparatus including a stage that is moved by a driving force of the driving means is installed, a first underfloor structure that supports the fixed base and a second that supports the support section. The above-mentioned problem is solved by providing the underfloor structure separately.

また、本発明は、前記第1の床下構造体と前記第2の床下構造体とを前記床面の下方に収納する床下凹部を設け、前記凹部内で前記第1の床下構造体と前記第2の床下構造体とを所定距離離間させることにより、上記課題を解決するものである。   Further, the present invention provides an underfloor recess for storing the first underfloor structure and the second underfloor structure below the floor surface, and the first underfloor structure and the first underfloor in the recess. The above-mentioned problem is solved by separating the two underfloor structures from each other by a predetermined distance.

また、本発明は、前記床下凹部の内部に前記第1の床下構造体と前記第2の床下構造体との間を非接触とするように形成された非接触空間を設けたことにより、上記課題を解決するものである。   Further, the present invention provides a non-contact space formed so as not to contact between the first under-floor structure and the second under-floor structure inside the under-floor recess, It solves the problem.

また、前記床面には、通気孔を有するグレーチング部材を敷設することが望ましい。   Moreover, it is desirable to lay a grating member having a ventilation hole on the floor surface.

本発明によれば、固定台を支持する第1の床下構造体と支持部を支持する第2の床下構造体とを分離させることにより、駆動手段によりステージを駆動する際の反力の振動が支持部を介して第2の床下構造体に伝播しても第2の床下構造体から直接第1の床下構造体への振動の伝播を防止することができ、駆動手段の反力による振動が第1、第2の床下構造体間で減衰され、ステージに伝播することを防止できる。   According to the present invention, by separating the first underfloor structure that supports the fixed base and the second underfloor structure that supports the support portion, the vibration of the reaction force when the stage is driven by the drive means is generated. Propagation of vibration from the second underfloor structure directly to the first underfloor structure can be prevented even when propagating to the second underfloor structure via the support portion, and vibration due to reaction force of the drive means is prevented. It is attenuated between the first and second underfloor structures and can be prevented from propagating to the stage.

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は本発明になるステージ用反力処理装置の一実施例を示す斜視図である。図2は図1に示すステージ用反力処理装置の正面図である。図3は図1に示すステージ用反力処理装置の側面図である。図4は図1に示すステージ用反力処理装置の平面図である。   FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a reaction force processing apparatus for a stage according to the present invention. 2 is a front view of the stage reaction force processing apparatus shown in FIG. FIG. 3 is a side view of the stage reaction force processing apparatus shown in FIG. 4 is a plan view of the stage reaction force processing apparatus shown in FIG.

図1乃至図4に示されるように、ステージ用反力処理装置100は、例えば、クリーンルーム内に設けられ、ステージ装置10の架台12を支持する第1の床下構造体110と、リニアモータ支持部46を支持する第2の床下構造体120とを有する。第1の床下構造体110と第2の床下構造体120とは、分離して設けられており、所謂縁切り構造と呼ばれる構成になっている。   As shown in FIGS. 1 to 4, the stage reaction force processing apparatus 100 is provided in a clean room, for example, and includes a first underfloor structure 110 that supports the gantry 12 of the stage apparatus 10, and a linear motor support unit. And a second underfloor structure 120 that supports 46. The first underfloor structure 110 and the second underfloor structure 120 are provided separately, and have a so-called edge cutting structure.

また、第1の床下構造体110及び第2の床下構造体120は、床面130のステージ装置10が設置されるステージ設置部132の下方に形成された床下凹部140内に収納されている。この床下凹部140内では、第1の床下構造体110と第2の床下構造体120とを所定距離離間させており、第1の床下構造体110と第2の床下構造体120との間を非接触とする非接触空間150が形成されている。   The first underfloor structure 110 and the second underfloor structure 120 are housed in an underfloor recess 140 formed below the stage installation portion 132 where the stage device 10 on the floor surface 130 is installed. In the underfloor recess 140, the first underfloor structure 110 and the second underfloor structure 120 are separated by a predetermined distance, and the first underfloor structure 110 and the second underfloor structure 120 are separated from each other. A non-contact space 150 that is non-contact is formed.

また、床下凹部140は、コンクリートにより形成された基礎となる構成のものであり、この基礎上に第1の床下構造体110及び第2の床下構造体120が固定されている。また、床下構造体110,120は、図中一点鎖線で示す部分が鉄骨またはコンクリートなどにより形成されており、非接触空間150を介して離間しており、互いに干渉しないように設置されている。   The underfloor recess 140 is a structure that is a foundation formed of concrete, and the first underfloor structure 110 and the second underfloor structure 120 are fixed on the foundation. In addition, the underfloor structures 110 and 120 are formed of a steel frame or concrete in a portion indicated by a one-dot chain line in the drawing, are separated via a non-contact space 150, and are installed so as not to interfere with each other.

このように、第1の床下構造体110と第2の床下構造体120とが分離して設けられているので、ステージ駆動時の反力が第2の床下構造体120に伝播された場合でも振動が床面130から直接架台12に伝播されずに第2の床下構造体120、床下凹部140、第1の床下構造体110を介して架台12に伝わる。そのため、ステージ駆動時の反力は、第2の床下構造体120、床下凹部140、第1の床下構造体110を伝播する過程で減衰される。   As described above, since the first underfloor structure 110 and the second underfloor structure 120 are provided separately, even when the reaction force during stage driving is transmitted to the second underfloor structure 120. The vibration is not propagated directly from the floor surface 130 to the gantry 12 but is transmitted to the gantry 12 via the second underfloor structure 120, the underfloor recess 140, and the first underfloor structure 110. Therefore, the reaction force at the time of driving the stage is attenuated in the process of propagating through the second underfloor structure 120, the underfloor recess 140, and the first underfloor structure 110.

また、床面130の全面には、グレーチング部材170が敷設されている。このグレーチング部材170は、複数の通気孔172を有する格子状の床部材であり、例えば、鋳物などにより四角形状に形成された格子状ブロックからなる。そして、グレーチング部材170は、第2の床下構造体120の外側で床下凹部140に固定された第3の床下構造体180により支持される。尚、第3の床下構造体180は、第2の床下構造体120の外側に隣接しているが、第2の床下構造体120とは分離して設けられている。また、上記グレーチング部材170の代わりに通気孔を有するコンクリートパネルを床面130に敷設する構成としても良い。   A grating member 170 is laid on the entire surface of the floor 130. The grating member 170 is a lattice-like floor member having a plurality of ventilation holes 172, and is made of, for example, a lattice-like block formed in a square shape by casting or the like. The grating member 170 is supported by the third underfloor structure 180 fixed to the underfloor recess 140 outside the second underfloor structure 120. Note that the third underfloor structure 180 is adjacent to the outside of the second underfloor structure 120, but is provided separately from the second underfloor structure 120. Moreover, it is good also as a structure which lays the concrete panel which has a vent hole on the floor surface 130 instead of the said grating member 170. FIG.

ここで、上記ステージ装置10の構成について説明する。ステージ装置10は、ガントリ部を移動させるガントリ移動型ステージであり、コンクリート製の床面に固定された架台12と、架台12上に支持された石定盤14と、石定盤14上に支持されたワーク載置台16と、ワーク載置台16の上方を跨ぐように横架されたYステージ18と、Yステージ18の両端部をY方向に駆動する一対のリニアモータ(駆動手段)20とを有する。尚、本実施例において、固定台は、上記架台12、石定盤14、ワーク載置台16により構成されている。   Here, the configuration of the stage apparatus 10 will be described. The stage device 10 is a gantry moving stage that moves a gantry section, and includes a gantry 12 fixed on a concrete floor, a stone surface plate 14 supported on the gantry 12, and a stone surface plate 14 supported. The workpiece mounting table 16, the Y stage 18 laid horizontally across the workpiece mounting table 16, and a pair of linear motors (driving means) 20 that drive both ends of the Y stage 18 in the Y direction. Have. In the present embodiment, the fixed base is composed of the above-described gantry 12, stone surface plate 14, and workpiece mounting table 16.

リニアモータ20は、Yステージ18の両端部の移動位置を検出するリニアスケールからの位置検出信号に基づいて並進駆動させるように制御される。   The linear motor 20 is controlled to be driven in translation based on a position detection signal from a linear scale that detects the movement positions of both ends of the Y stage 18.

架台12は、鉄骨を格子状に組み合わせた強固な構成であり、第1の床下構造体110に支持されている。また、架台12の上面に支持された石定盤14は、コ字状に形成されており、ワーク載置台16を安定状態に支持する平面部14aと、平面部14aの両側から上方に起立するガイド部14b,14cとを有する。また、ワーク載置台16には、ワークとしての基板(例えば、液晶基板など)を吸着するための真空吸着部(図示せず)が設けられている。   The gantry 12 has a strong configuration in which steel frames are combined in a lattice shape, and is supported by the first underfloor structure 110. Further, the stone surface plate 14 supported on the upper surface of the gantry 12 is formed in a U shape, and rises upward from both sides of the flat surface portion 14a that supports the workpiece mounting table 16 in a stable state. Guide portions 14b and 14c. In addition, the work mounting table 16 is provided with a vacuum suction unit (not shown) for sucking a substrate (for example, a liquid crystal substrate) as a work.

Yステージ18は、ガイド部14b,14cの上方をX方向に延在された横架部(ビーム)30と、横架部30の両端に結合されガイド部14b,14cの側面に外側から対向する一対のスライダ32とを有する。横架部30には、ワーク載置台16に吸着されたワーク(基板)に対して所定の加工を施す加工用治具(図示せず)などが装着される。また、横架部30及びスライダ32は、空気圧によりガイド部14b,14cに対して非接触で移動する静圧空気軸受(静圧パッド)36,38を有する。そのため、Yステージ18は、殆ど摩擦のない状態でY方向に移動することができる。   The Y stage 18 is coupled to the horizontal portion (beam) 30 extending in the X direction above the guide portions 14b and 14c, and is opposed to the side surfaces of the guide portions 14b and 14c from the outside by being coupled to both ends of the horizontal portion 30. And a pair of sliders 32. A processing jig (not shown) or the like for performing a predetermined processing on the work (substrate) adsorbed on the work mounting table 16 is mounted on the horizontal portion 30. The horizontal portion 30 and the slider 32 have static pressure air bearings (static pressure pads) 36 and 38 that move in a non-contact manner with respect to the guide portions 14b and 14c by air pressure. Therefore, the Y stage 18 can move in the Y direction with almost no friction.

リニアモータ20は、コ字状に形成された固定子(永久磁石を有する)40と、固定子40に側方から挿入された可動子(コイルを有する)42とから構成されており、微小な隙間を介して非接触状態で可動子42をY方向に移動させるようにコイル印加電圧を制御される。可動子42は、スライダ32の側面に結合されており、コイルに電圧が印加されることにより固定子40との間で発生した推力をスライダ32に伝達し、スライダ32をY方向に駆動する。その際、固定子40は、可動子42を駆動する推力による反力を受けることになる。   The linear motor 20 includes a stator (having a permanent magnet) 40 formed in a U-shape, and a mover (having a coil) 42 inserted into the stator 40 from the side. The coil applied voltage is controlled so as to move the mover 42 in the Y direction in a non-contact state through the gap. The mover 42 is coupled to the side surface of the slider 32 and transmits a thrust generated between the stator 40 and the stator 40 when a voltage is applied to the coil to drive the slider 32 in the Y direction. At that time, the stator 40 receives a reaction force due to the thrust that drives the mover 42.

さらに、ガイド部14b,14cの外側には、リニアモータ20の固定子40を支持するリニアモータ支持部46が起立している。このリニアモータ支持部46は、鉄骨を格子状に結合した構成であり、第2の床下構造体120に支持された一対の脚部46aと、脚部46a間に横架された梁46bとを有する。従って、リニアモータ20の駆動力によりYステージ18をY方向に移動させる際に発生する反力は、リニアモータ支持部46を介して第2の床下構造体120に伝達される。   Further, a linear motor support portion 46 that supports the stator 40 of the linear motor 20 stands on the outside of the guide portions 14b and 14c. The linear motor support portion 46 has a structure in which steel frames are coupled in a lattice shape, and includes a pair of leg portions 46a supported by the second underfloor structure 120 and a beam 46b horizontally placed between the leg portions 46a. Have. Accordingly, the reaction force generated when the Y stage 18 is moved in the Y direction by the driving force of the linear motor 20 is transmitted to the second underfloor structure 120 via the linear motor support portion 46.

これにより、リニアモータ20が受ける反力は、リニアモータ支持部46から第2の床下構造体120、床下凹部140、第1の床下構造体110に伝播されるが、その過程で殆どの振動が減衰されるため、床面130に固定された架台12に反力による振動が伝わらない。よって、第2の床下構造体120、床下凹部140、第1の床下構造体110を介して石定盤14及びワーク載置台16に伝播されるリニアモータ20の反力は、極めて小さくなっている。   Thereby, the reaction force received by the linear motor 20 is propagated from the linear motor support 46 to the second underfloor structure 120, the underfloor recess 140, and the first underfloor structure 110. Since the vibration is damped, vibration due to the reaction force is not transmitted to the gantry 12 fixed to the floor surface 130. Therefore, the reaction force of the linear motor 20 transmitted to the stone surface plate 14 and the work table 16 through the second underfloor structure 120, the underfloor recess 140, and the first underfloor structure 110 is extremely small. .

図5に示されるように、リニアモータ20は、コ字状に形成された固定子40の内部にスライダ32の側面より水平方向に突出する可動子42が挿入された構成であるので、反力による振動対策として固定子40の上下内面と可動子42の上下面との間の隙間Sを通常よりも大幅に大きくしてあり、例えばS=7mm(通常は、1mm程度)に設定してある。これにより、リニアモータ20では、反力によってX方向への振動が生じても上記隙間Sを大きくしてあるので、固定子40の上下内面が可動子42の上下面に接触することが防止される。   As shown in FIG. 5, the linear motor 20 has a configuration in which a mover 42 that protrudes in the horizontal direction from the side surface of the slider 32 is inserted into a U-shaped stator 40. As a countermeasure against vibrations, the clearance S between the upper and lower inner surfaces of the stator 40 and the upper and lower surfaces of the mover 42 is significantly larger than usual, for example, S = 7 mm (usually about 1 mm). . As a result, in the linear motor 20, the clearance S is increased even if vibration in the X direction occurs due to the reaction force, so that the upper and lower inner surfaces of the stator 40 are prevented from contacting the upper and lower surfaces of the mover 42. The

上記実施例では、ガントリ型のステージ装置を例に挙げて説明したが、これに限らず、本発明を上記実施例以外のステージ装置(例えば、Xステージ及びYステージを有するステージ装置など)を設置するステージ用反力処理装置にも適用できるのは勿論である。   In the above embodiment, a gantry type stage apparatus has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is provided with a stage apparatus other than the above embodiment (for example, a stage apparatus having an X stage and a Y stage). Needless to say, the present invention can also be applied to a stage reaction force processing apparatus.

本発明になるステージ用反力処理装置の一実施例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows one Example of the reaction force processing apparatus for stages which becomes this invention. 図1に示すステージ用反力処理装置の正面図である。It is a front view of the reaction force processing apparatus for stages shown in FIG. 図1に示すステージ用反力処理装置の側面図である。It is a side view of the reaction force processing apparatus for stages shown in FIG. 図1に示すステージ用反力処理装置の平面図である。It is a top view of the reaction force processing apparatus for stages shown in FIG. リニアモータの支持構造を拡大して示す正面図である。It is a front view which expands and shows the support structure of a linear motor.

符号の説明Explanation of symbols

10 ステージ装置
12 架台
14 石定盤
16 ワーク載置台
18 Yステージ
20 リニアモータ
32 スライダ
40 固定子
42 可動子
46 リニアモータ支持部
100 ステージ用反力処理装置
110 第1の床下構造体
120 第2の床下構造体
130 床面
140 床下凹部
150 非接触空間
170 グレーチング部材
180 第3の床下構造体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Stage apparatus 12 Base 14 Stone surface plate 16 Work mounting base 18 Y stage 20 Linear motor 32 Slider 40 Stator 42 Movable element 46 Linear motor support part 100 Reaction force processing apparatus 110 for stage 1st underfloor structure 120 2nd Underfloor structure 130 Floor surface 140 Underfloor recess 150 Non-contact space 170 Grating member 180 Third underfloor structure

Claims (4)

床面のステージ設置部に固定された固定台と、該固定台の側方に平行に配置された駆動手段と、該駆動手段を支持する支持部と、前記固定台に移動可能に支持され、前記駆動手段の駆動力により移動するステージと、を備えたステージ装置が設置されるステージ用反力処理装置において、
前記固定台を支持する第1の床下構造体と前記支持部を支持する第2の床下構造体とを分離して設けたことを特徴とするステージ用反力処理装置。
A fixed base fixed to a stage installation part on the floor, driving means arranged in parallel to the side of the fixed base, a support part for supporting the driving means, and supported by the fixed base in a movable manner; In a stage reaction force processing apparatus in which a stage apparatus provided with a stage that moves by the driving force of the driving means is installed,
A reaction force processing apparatus for a stage, wherein a first underfloor structure that supports the fixed base and a second underfloor structure that supports the support portion are provided separately.
前記第1の床下構造体と前記第2の床下構造体とを前記床面の下方に収納する床下凹部を設け、
前記床下凹部内で前記第1の床下構造体と前記第2の床下構造体とを所定距離離間させたことを特徴とする請求項1に記載のステージ用反力処理装置。
Providing an underfloor recess for storing the first underfloor structure and the second underfloor structure below the floor surface;
The reaction force processing apparatus for a stage according to claim 1, wherein the first underfloor structure and the second underfloor structure are separated by a predetermined distance in the underfloor recess.
前記床下凹部の内部に前記第1の床下構造体と前記第2の床下構造体との間を非接触とするように形成された非接触空間を設けたことを特徴とする請求項2に記載のステージ用反力処理装置。   The non-contact space formed so that the space between the first under-floor structure and the second under-floor structure may be non-contact is provided inside the under-floor recess. Stage reaction force processing equipment. 前記床面に通気孔を有するグレーチング部材を敷設したことを特徴とする請求項1乃至3何れかに記載のステージ用反力処理装置。   The reaction force processing apparatus for a stage according to any one of claims 1 to 3, wherein a grating member having a ventilation hole is laid on the floor surface.
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