JP4402078B2 - Stage equipment - Google Patents

Stage equipment Download PDF

Info

Publication number
JP4402078B2
JP4402078B2 JP2006169422A JP2006169422A JP4402078B2 JP 4402078 B2 JP4402078 B2 JP 4402078B2 JP 2006169422 A JP2006169422 A JP 2006169422A JP 2006169422 A JP2006169422 A JP 2006169422A JP 4402078 B2 JP4402078 B2 JP 4402078B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pair
stage
guide portions
supported
sliders
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006169422A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007331087A (en
Inventor
真 原田
雄二 小林
達也 小原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority to JP2006169422A priority Critical patent/JP4402078B2/en
Priority to TW096120547A priority patent/TW200818217A/en
Priority to KR1020070059427A priority patent/KR100919391B1/en
Priority to CNB2007101100524A priority patent/CN100521143C/en
Publication of JP2007331087A publication Critical patent/JP2007331087A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4402078B2 publication Critical patent/JP4402078B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68785Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Machine Tool Units (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Description

本発明はステージ装置に係り、特にワークの大型化に伴うスライダの間隔及び移動距離の増大に対応するように構成されたステージ装置に関する。   The present invention relates to a stage apparatus, and more particularly to a stage apparatus configured to cope with an increase in the distance between sliders and the movement distance associated with an increase in the size of a workpiece.

例えば、ステージ装置においては、ステージの移動をガイドするステージガイド機構は、上記定盤上に固定された石材からなる一対のガイド部を有すると共に、ガイド部に沿って移動するステージのスライダには、ガイド部のガイド面に対して数μ〜十数μの隙間を介して対向する静圧軸受けパッドが設けられており、静圧軸受けパッドからガイド面に吹き付けられる空気圧によってスライダが浮上した状態で移動するように構成されている。   For example, in a stage apparatus, a stage guide mechanism that guides the movement of the stage has a pair of guide parts made of stone fixed on the surface plate, and a slider of the stage that moves along the guide part includes: There is a hydrostatic bearing pad facing the guide surface of the guide part with a gap of several μ to dozens of μ, and the slider moves in a state of being lifted by the air pressure blown from the hydrostatic bearing pad to the guide surface Is configured to do.

このような、ステージ装置では、ワークとして供給される基板の大型化に伴って装置全体が大型化しており、その分ステージの移動距離も延長されつつある。   In such a stage apparatus, as the substrate supplied as a workpiece increases in size, the entire apparatus increases in size, and the moving distance of the stage is being extended accordingly.

既存の機械加工技術では、例えば、全長が従前通り1m程度のガイド部であれば、数μの加工精度で加工することが可能である。しかしながら、ステージの移動距離が延長されるのに伴って、ガイド部の全長が2m以上に長くなると、精密に計測することが難しくなり、ガイド部を全長に亘り真直度を計測する際の計測誤差も大きくなるので、要求される精度をクリアするように真直度を有するガイド部の製造が難しくなっており、さらに熱膨張による寸法変化がガイド部の歪みや捩れに影響している。   In the existing machining technique, for example, if the guide portion has a total length of about 1 m as usual, it can be processed with a processing accuracy of several μm. However, if the total length of the guide part becomes longer than 2m as the moving distance of the stage is extended, it becomes difficult to measure accurately, and measurement error when measuring the straightness over the entire length of the guide part. Therefore, it becomes difficult to manufacture a guide portion having straightness so as to clear the required accuracy, and a dimensional change due to thermal expansion affects distortion and twist of the guide portion.

一対のガイド部は、ステージの移動位置を検出するためのリニアスケールが設けられており、ステージ側に取り付けられたセンサ(例えば、フォトインタラプタ)がリニアスケールに沿って移動しなら検出信号(パルス信号)を出力する。そして、リニアスケールのセンサからの信号をカウントすることで移動した距離を演算して位置を求めている。   The pair of guide portions is provided with a linear scale for detecting the moving position of the stage. If a sensor (for example, a photo interrupter) attached to the stage moves along the linear scale, a detection signal (pulse signal) is provided. ) Is output. Then, the distance is calculated by counting signals from the linear scale sensor to obtain the position.

また、ステージの直進精度及びリニアスケールによる位置検出精度を保つには、ガイド部の全長が長くなるほど一対のガイド部の平行度をより高精度に管理する必要がある。   Further, in order to maintain the straight advance accuracy of the stage and the position detection accuracy by the linear scale, it is necessary to manage the parallelism of the pair of guide portions with higher accuracy as the total length of the guide portions becomes longer.

このような、一対のガイド部の真直度や平行度のばらつきによる影響を小さくするため、例えば、一対のガイド部に沿って移動する一対のスライダと、一対のスライダ間を連結するビームとの間を板バネを介在させて連結することにより、ガイド部にかかる負担を低減する構造のものがある(例えば、特許文献1参照)。
特開2000−214280号公報
In order to reduce the influence of such variations in straightness and parallelism of the pair of guide portions, for example, between a pair of sliders moving along the pair of guide portions and a beam connecting the pair of sliders. There is a structure in which the load on the guide portion is reduced by connecting them with a leaf spring interposed therebetween (see, for example, Patent Document 1).
JP 2000-214280 A

しかしながら、上記特許文献1により開示されたステージ装置では、ガイド部にかかる負担を低減することができるものの限界があり、例えば、ステージの移動距離が2m〜3mに延長される構成ものでは、上記板バネの弾性変形量だけではステージの静的及び動的安定性を確保することが難しい。   However, the stage device disclosed in Patent Document 1 has a limit that can reduce the burden on the guide portion. For example, in the configuration in which the moving distance of the stage is extended to 2 m to 3 m, the plate It is difficult to ensure the static and dynamic stability of the stage only by the elastic deformation amount of the spring.

さらに、ステージ装置の大型化により定盤の上面精度を確保できないときや、ガイド部が定盤上ではなく架台上に支持される構成になってしまうときには、一対のガイド部の平行度を得ることが難しい。   Furthermore, when the upper surface accuracy of the surface plate cannot be ensured due to an increase in the size of the stage device, or when the guide portion is supported on the gantry instead of on the surface plate, the parallelism of the pair of guide portions is obtained. Is difficult.

そのため、一対のガイド部の平度が高精度に管理できないと、ステージの左右両端に配された一対のスライダの相対位置にもずれが生じて一対のスライダの並進精度が低下したり、あるいはスライダに設けられている静圧軸受けパッドがガイド部に接触してしまうおそれがある。 Therefore, when the flat line of the pair of guide portions can not be controlled with high precision, or decrease translation accuracy of the pair of sliders also lag behind relative position of the pair of sliders arranged on the left and right ends of the stage, or There is a possibility that the hydrostatic bearing pad provided on the slider may come into contact with the guide portion.

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装置を提供することを目的とする。   Therefore, in view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a stage apparatus that solves the above 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、床面に固定された複数の架台と、該複数の架台に支持されて平行に配された一対のガイド部と、該一対のガイド部間に横架され、両端が前記架台に支持された複数の梁と、前記複数の梁に支持されたワーク載置板と、前記一対のガイド部の延在方向に沿って移動する一対のスライダと、前記一対のスライダ間を横架された横架部とを有し、前記ワーク載置板の上方を移動するステージと、前記一対のスライダを駆動する一対のリニアモータと、前記ステージの移動位置を計測する一対のリニアスケールと、該一対のリニアスケールにより計測された移動位置が等しくなるように前記一対のリニアモータを制御する制御部と、を備え、前記複数の梁は、両端が前記一対のガイド部の側面に当接した状態で前記複数の架台に支持されることにより、上記課題を解決するものである。 The present invention includes a plurality of mounts fixed to the floor, a pair of guide portions supported in parallel by the plurality of mounts, and horizontally mounted between the pair of guide portions, both ends of which are attached to the mounts. A plurality of supported beams, a workpiece placement plate supported by the plurality of beams, a pair of sliders that move along the extending direction of the pair of guide portions, and a pair of sliders are horizontally mounted A stage that moves above the workpiece mounting plate, a pair of linear motors that drive the pair of sliders, a pair of linear scales that measure the moving position of the stage, A control unit that controls the pair of linear motors so that the movement positions measured by the pair of linear scales are equal, and the plurality of beams are in contact with the side surfaces of the pair of guide units. Supported by the plurality of mounts By a solves the above problems.

また、本発明は、前記横架部の高さ位置を調整する昇降機構と、前記複数の梁に載置されたワーク載置板の上面に対する前記横架部の高さ位置を計測する高さ方向検出センサと、該高さ方向検出センサにより検出された計測データと前記ステージの移動位置との関係を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された前記ステージの移動位置に対応する計測データと前記リニアスケールにより計測された移動位置データに基づいて前記昇降機構をならい制御する昇降制御手段とを有することが望ましい。 Further, the present invention provides an elevating mechanism for adjusting the height position of the horizontal portion, and a height for measuring the height position of the horizontal portion with respect to the upper surface of the work placing plate placed on the plurality of beams. A direction detection sensor, storage means for storing the relationship between the measurement data detected by the height direction detection sensor and the movement position of the stage, and measurement data corresponding to the movement position of the stage stored in the storage means And a lift control means for controlling the lift mechanism on the basis of movement position data measured by the linear scale.

また、前記横架部は、前記スライダと回動可能に連結されていることが望ましい。
また、本発明は、床面に固定された複数の架台と、該複数の架台に支持されて平行に配された一対のガイド部と、該一対のガイド部間に横架され、両端が前記一対のガイド部の側面に当接した状態で前記架台に支持された複数の梁と、前記複数の梁に支持されたワーク載置板と、前記一対のガイド部の延在方向に沿って移動する一対のスライダと、前記一対のスライダ間を横架された横架部とを有し、前記ワーク載置板の上方を移動するステージと、前記一対のスライダを駆動する一対のリニアモータと、を備えており、上記課題を解決するものである。
Moreover, it is preferable that the horizontal portion is rotatably connected to the slider.
Further, the present invention includes a plurality of frame fixed to the floor, a pair of guide portions arranged in parallel is supported by a plurality of frame, is laterally placed between the pair of guide portions, both ends wherein A plurality of beams supported by the gantry in contact with the side surfaces of the pair of guide portions, a workpiece placement plate supported by the plurality of beams, and moved along the extending direction of the pair of guide portions A pair of sliders, a horizontal part that is horizontally placed between the pair of sliders, a stage that moves above the workpiece placement plate, a pair of linear motors that drive the pair of sliders, It solves the above-mentioned subject.

本発明によれば、複数の架台に支持されて平行に配された一対のガイド部間に複数の梁が横架され、両端が架台に支持された複数の梁にワーク載置板が支持され、且つ複数の梁は、両端が一対のガイド部の側面に当接した状態で複数の架台に支持されることにより、ワーク載置板の上方にステージを移動させるため、石定盤をワークサイズに応じて大型化するのには限界があるので、石定盤を使用せずに複数の梁の両端が一対のガイド部の側面に当接させ、梁とガイド部側面との直交度に基づいて、一対のガイド部の平行度の精度を高められると共に、ワークの大型化にも対応することができる。

According to the present invention, a plurality of beams are horizontally mounted between a pair of guide portions that are supported and arranged in parallel by a plurality of mounts, and the work placing plate is supported by the plurality of beams that are supported by the mounts at both ends. In addition, since the plurality of beams are supported by the plurality of mounts in a state where both ends are in contact with the side surfaces of the pair of guide portions , the stone surface plate is moved to the workpiece size in order to move the stage above the workpiece placing plate. Depending on the degree of orthogonality between the beam and the side of the guide part, both ends of a plurality of beams abut against the side of the pair of guide parts without using a stone surface plate. Thus, the accuracy of the parallelism of the pair of guide portions can be increased, and the workpiece can be increased in size.

また、本発明によれば、記憶手段に記憶されたステージの移動位置に対応する計測データとリニアスケールにより計測された移動位置データに基づいて昇降機構をならい制御するため、一対のガイド部の平行度にずれが生じた場合でもワーク載置板の上方を移動するスライダの高さ位置を予め設定された所定高さ位置を維持するようにスライダを移動させることが可能になる。   In addition, according to the present invention, in order to control the lifting mechanism based on the measurement data corresponding to the movement position of the stage stored in the storage means and the movement position data measured by the linear scale, the parallel movement of the pair of guide portions is performed. Even when a deviation occurs, the slider can be moved so that the height position of the slider that moves above the workpiece placement plate is maintained at a predetermined height position set in advance.

また、本発明によれば、横架部がスライダと回動可能に連結されているため、ステージのスライダを並進させる際に相対的な位置ずれが生じた場合でも横架部が撓むことを防止することができる。   In addition, according to the present invention, since the horizontal portion is rotatably connected to the slider, the horizontal portion is bent even when a relative positional shift occurs when the slider of the stage is translated. Can be prevented.

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

図1乃至図4に示されるように、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上に支持された一対のガイド部14A,14Bと、一対のガイド部14A,14B間に横架されて両端を架台12上に支持された複数の梁16と、一対のガイド部14A,14Bに沿ってY方向に移動する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20A,20Bとを有する。また、左側のガイド部14Aの上部左右側面には、Yステージ18の位置を検出する一対のリニアスケール22A,22Bが設けられている。   As shown in FIGS. 1 to 4, the stage device 10 is a gantry moving stage that moves a gantry section. The stage device 10 includes a gantry 12 fixed on a concrete floor, and a pair of gantry units supported on the gantry 12. It moves in the Y direction along the pair of guide portions 14A and 14B, a plurality of beams 16 that are horizontally mounted between the pair of guide portions 14A and 14B and supported at both ends on the mount 12, and the pair of guide portions 14A and 14B. The Y stage 18 has a pair of linear motors 20A and 20B that drive both ends of the Y stage 18 in the Y direction. A pair of linear scales 22A and 22B for detecting the position of the Y stage 18 are provided on the upper left and right side surfaces of the left guide portion 14A.

また、梁16には、液晶基板などからなる平板状のワーク(被加工物)が載置される吸着板24(ワーク載置板)が載置される。ガイド部14A,14Bは、架台12に支持され、且つ梁16によってX方向の離間距離を一定になるように位置合わせされて平行に配されている。   In addition, a suction plate 24 (work placement plate) on which a flat work (workpiece) made of a liquid crystal substrate or the like is placed is placed on the beam 16. The guide portions 14A and 14B are supported by the gantry 12 and aligned and arranged in parallel by the beam 16 so that the separation distance in the X direction is constant.

また、一対のガイド部14A,14Bは、石材を加工したもの、あるいは鉄等の金属材を加工したものである。そのため、ワークの面積が大型化されてYステージ18の移動距離が延長された場合でも、ガイド部14A,14Bの全長を延長することにより対応することが可能であり、例えば、従来のようにワーク面積に応じた大きい面積を有する石定盤を移動距離に応じて延長する場合よりも容易であり、且つ従来のようにワーク面積に応じた石定盤を製作する必要がないので、ステージ装置10を安価に製作することが可能になる。   The pair of guide portions 14A and 14B are made by processing a stone material or processing a metal material such as iron. Therefore, even when the area of the workpiece is increased and the moving distance of the Y stage 18 is extended, it is possible to cope with the problem by extending the entire length of the guide portions 14A and 14B. It is easier than extending a stone surface plate having a large area according to the area according to the moving distance, and it is not necessary to manufacture a stone surface plate according to the work area as in the prior art. Can be manufactured at low cost.

一対のリニアモータ20A,20Bは、Yステージ18の移動位置を検出する一対のリニアスケール22A,22B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 pair of linear motors 20A and 20B are controlled to be driven in translation based on position detection signals from the pair of linear scales 22A and 22B that detect the movement position of the Y stage 18.

図2に示されるように、Yステージ18は、ガイド部14A,14Bの上方をX方向に横架された横架部(ビーム)30と、横架部30の両端に結合されガイド部14A,14Bに沿って移動する一対のスライダ32A,32Bとを有する。スライダ32A,32Bには、横架部30を昇降させて高さ位置を調整する昇降機構33A,33Bが設けられている。また、横架部30には、吸着板24に吸着されたワーク(図示せず)に対する所定の作業、あるいは加工後の検査などを行うための治具60が装着される。   As shown in FIG. 2, the Y stage 18 includes a horizontal portion (beam) 30 that is horizontally mounted in the X direction above the guide portions 14A and 14B, and guide portions 14A, 14A, 14B that are coupled to both ends of the horizontal portion 30. 14B, and a pair of sliders 32A and 32B that move along 14B. The sliders 32A and 32B are provided with elevating mechanisms 33A and 33B for elevating the horizontal portion 30 and adjusting the height position. In addition, a jig 60 for performing a predetermined operation on a work (not shown) adsorbed on the adsorbing plate 24 or an inspection after processing is mounted on the horizontal portion 30.

さらに、横架部30には、吸着板24の上面との距離(Z方向位置データ)を検出する高さ方向検出センサ70A,70Bが設けられている。この高さ方向検出センサ70A,70Bは、例えば、超音波センサなどからなり、超音波を送信してから反射波を受信するまでの時間差から距離を計測することができる。吸着板24の上面の平面度は、高精度に加工されており、ならい制御の基準面として用いることができる。   Further, the horizontal portion 30 is provided with height direction detection sensors 70A and 70B for detecting a distance (Z direction position data) from the upper surface of the suction plate 24. The height direction detection sensors 70A and 70B are composed of, for example, an ultrasonic sensor, and can measure a distance from a time difference from when an ultrasonic wave is transmitted until when a reflected wave is received. The flatness of the upper surface of the suction plate 24 is processed with high accuracy and can be used as a reference surface for profile control.

ガイド部14A,14Bは、水平となるように架台12により高さ調整され、且つ梁16により平行となるように設定されているが、ガイド部14A,14Bの何れか一方が微小な誤差により水平でない状態になっていると、Z軸方向にずれが生じる場合がある。その場合、Yステージ18は、吸着板24の上方で水平状態のままY方向に移動する過程でZ軸方向に変動(振動)するおそれがあり、治具60と吸着板24の上面との距離が一定ではなくなる。このようなガイド部14A,14BによるYステージ18のZ軸方向に変動を抑制するため、ステージ装置10では、Y方向の各移動位置に対する吸着板24の上面と横架部30とのZ軸方向相対距離を予め計測し、このZ軸方向計測データに基づいて昇降機構33A,33Bを動作させて治具60と吸着板24の上面との距離が一定となるようにならい制御を行う。   The guide portions 14A and 14B are adjusted in height by the gantry 12 so as to be horizontal, and are set so as to be parallel by the beam 16. However, one of the guide portions 14A and 14B is horizontal due to a minute error. If this is not the case, a deviation may occur in the Z-axis direction. In this case, the Y stage 18 may fluctuate (vibrate) in the Z-axis direction in the process of moving in the Y direction while being in a horizontal state above the suction plate 24, and the distance between the jig 60 and the upper surface of the suction plate 24. Is no longer constant. In order to suppress such variation in the Z-axis direction of the Y stage 18 by the guide portions 14A and 14B, in the stage apparatus 10, the Z-axis direction between the upper surface of the suction plate 24 and the horizontal portion 30 with respect to each movement position in the Y direction. The relative distance is measured in advance, and the elevating mechanisms 33A and 33B are operated based on the Z-axis direction measurement data, and control is performed so that the distance between the jig 60 and the upper surface of the suction plate 24 becomes constant.

ガイド部14A,14Bのうち左側のガイド部14Aは、スライダ32Aの移動をガイドしており、また、右側のガイド部14Bは、スライダ32Bの移動をガイドする。スライダ32A,32Bは、ガイド部14の左右側面及び上面に対向するように逆U字状に形成されており、ガイド部14A,14Bの左右側面に対向するヨーパッド(Y方向静圧空気軸受)34,35と、Z方向で対向するリフトパッド(Z方向静圧空気軸受)36とを有する。従って、スライダ32A,32Bは、X方向及びZ方向を規制されながらY方向にガイドされる。   Of the guide portions 14A and 14B, the left guide portion 14A guides the movement of the slider 32A, and the right guide portion 14B guides the movement of the slider 32B. The sliders 32 </ b> A and 32 </ b> B are formed in an inverted U shape so as to face the left and right side surfaces and the upper surface of the guide portion 14, and the yaw pads (Y-direction hydrostatic air bearings) 34 facing the left and right side surfaces of the guide portions 14 </ b> A and 14 </ b> B. , 35 and a lift pad (Z direction hydrostatic air bearing) 36 facing in the Z direction. Therefore, the sliders 32A and 32B are guided in the Y direction while being restricted in the X direction and the Z direction.

また、スライダ32Aの移動をガイドするガイド部14の上部左右側面には、片側のスライダ32Aの位置を検出する一対のリニアスケール22A,22Bが設けられている。第1のリニアスケール22Aは、ガイド部14Aの左側面に対するスライダ32Aの移動位置を測定する。また、第2のリニアスケール22Bは、第1のリニアスケール22Aが配されたガイド部14Aの左側面と平行な反対側の右側面に対するスライダ32Aの移動位置を測定する。   A pair of linear scales 22A and 22B that detect the position of the slider 32A on one side are provided on the left and right sides of the upper portion of the guide portion 14 that guides the movement of the slider 32A. The first linear scale 22A measures the moving position of the slider 32A relative to the left side surface of the guide portion 14A. The second linear scale 22B measures the moving position of the slider 32A with respect to the right side surface on the opposite side parallel to the left side surface of the guide portion 14A on which the first linear scale 22A is arranged.

第1、第2のヨーパッド34,35は、夫々第1、第2のリニアスケール22A,22Bの近傍に配されており、第1、第2のリニアスケール22A,22Bの検出精度のばらつきを抑制している。   The first and second yaw pads 34 and 35 are arranged in the vicinity of the first and second linear scales 22A and 22B, respectively, and suppress variations in detection accuracy of the first and second linear scales 22A and 22B. is doing.

一対のリニアスケール22A,22Bは、例えば、光電方式ものが用いられており、発光素子と受光素子とを有するセンサと、一定のピッチのスリットを有するスケールと有する。本実施例では、センサがスライダ32Aの左右内壁に設けられ、スケールがガイド部14の左右側面に取り付けられている。   The pair of linear scales 22A and 22B is, for example, a photoelectric type, and includes a sensor having a light emitting element and a light receiving element and a scale having slits with a constant pitch. In the present embodiment, the sensor is provided on the left and right inner walls of the slider 32 </ b> A, and the scale is attached to the left and right side surfaces of the guide portion 14.

また、横架部30及びスライダ32A,32Bは、リフトパッド36からの空気圧によりガイド部14A,14Bに対して浮上して非接触で移動する。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。   Further, the horizontal portion 30 and the sliders 32A and 32B are lifted and moved in a non-contact manner with respect to the guide portions 14A and 14B by the air pressure from the lift pad 36. Therefore, the Y stage 18 can move in the Y direction with almost no friction.

リニアモータ20A,20B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32A,32B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32A,32Bに伝達し、スライダ32A,32BをY方向に駆動する。   The linear motors 20A and 20B are composed of 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 a minute gap. The mover 42 is coupled to the side surfaces of the sliders 32A and 32B, and the thrust generated between the stator 40 and the stator 40 when a voltage is applied to the coils is transmitted to the sliders 32A and 32B. Drive in the Y direction.

さらに、リニアモータ20A,20Bの固定子40は、リニアモータ支持部46により支持されている。従って、リニアモータ20A,20B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を介してコンクリート床面に伝達される。   Further, the stator 40 of the linear motors 20 </ b> A and 20 </ b> B is supported by a linear motor support portion 46. Therefore, the reaction force generated when the Y stage 18 is moved in the Y direction by the driving force of the linear motors 20 </ b> A and 20 </ b> B is transmitted to the concrete floor via the linear motor support 46.

これにより、リニアモータ20A,20Bが受ける反力は、コンクリート床面で減衰される。よって、架台12に伝播されるリニアモータ20A,20Bの反力は、極めて小さくなっている。   Thereby, the reaction force which linear motor 20A, 20B receives is attenuate | damped by a concrete floor surface. Accordingly, the reaction force of the linear motors 20A and 20B transmitted to the gantry 12 is extremely small.

図5はステージ装置10の制御系を説明するためのブロック図である。図5に示されるように、ステージ装置10の制御装置100には、上記リニアモータ20A,20B、リニアスケール22A,22B、高さ方向検出センサ70A,70B、昇降機構33A,33Bを駆動するZ軸モータ80A,80B、記憶装置90が接続されている。制御装置100は、Yステージ18をY方向に移動する過程でリニアスケール22A,22Bにより計測されたY方向位置データと、Y方向位置データに対応させて高さ方向検出センサ70A,70Bにより計測されたZ方向位置データとを関連付けたZ軸データテーブル92を作成して記憶装置90に記憶させる。このZ軸データテーブル92の作成は、例えば、ワーク交換毎に行っても良いし、あるいは予め決められた所定時間毎に行って更新するようにしても良い。   FIG. 5 is a block diagram for explaining a control system of the stage apparatus 10. As shown in FIG. 5, the control device 100 of the stage apparatus 10 includes the linear motors 20A and 20B, the linear scales 22A and 22B, the height direction detection sensors 70A and 70B, and the Z axis that drives the lifting mechanisms 33A and 33B. Motors 80A and 80B and a storage device 90 are connected. The control device 100 measures the Y direction position data measured by the linear scales 22A and 22B in the process of moving the Y stage 18 in the Y direction, and the height direction detection sensors 70A and 70B corresponding to the Y direction position data. The Z-axis data table 92 that associates the Z-direction position data is created and stored in the storage device 90. The creation of the Z-axis data table 92 may be performed, for example, every time the workpiece is replaced, or may be updated every predetermined time determined in advance.

そして、制御装置100は、リニアスケール22A,22Bにより計測されたY方向位置データに対応するZ方向位置データを記憶装置90に記憶されたZ軸データテーブル92から読み込んでZ軸モータ80A,80Bをならい制御するように予めプログラム(昇降制御手段)されている。   Then, the control device 100 reads Z-direction position data corresponding to the Y-direction position data measured by the linear scales 22A and 22B from the Z-axis data table 92 stored in the storage device 90, and sets the Z-axis motors 80A and 80B. A program (elevation control means) is preliminarily controlled so as to be controlled.

一対のガイド部14A,14Bは、梁16によってX方向の離間距離を一定になるように位置合わせされて平行に配されているが、平行度に誤差が生じる場合がある。例えば、一対のガイド部14A,14BのX方向の離間距離がY方向位置によって狭くなったり、あるいは広くなったりする場合や、一対のガイド部14A,14BのZ方向の位置がY方向位置によって上方に位置したり、あるいは下方に位置する場合がある。   The pair of guide portions 14A and 14B are aligned and arranged in parallel so that the separation distance in the X direction becomes constant by the beam 16, but an error may occur in the parallelism. For example, when the distance in the X direction between the pair of guide portions 14A and 14B is narrowed or widened depending on the position in the Y direction, the position in the Z direction of the pair of guide portions 14A and 14B is increased depending on the position in the Y direction. Or located below.

このような、一対のガイド部14A,14Bの平行度に誤差が生じると、Yステージ18に装着された治具60と吸着板24との距離が変動してしまい、吸着板24に吸着されたワーク(図示せず)に対する加工精度や検査精度が低下することになる。しかしながら、本発明では、Yステージ18をY方向に移動させる際に制御装置100がY方向位置データに対応するZ方向位置データを記憶装置90に記憶されたZ軸データテーブル92から読み込んで昇降機構33A,33BのZ軸モータ80A,80Bを制御するため、ガイド部14A,14Bの平行度に誤差によるZ方向の変動を殆どゼロに抑制することが可能になる。すなわち、制御装置100は、Yステージ18をY方向に移動させる過程でガイド部14A,14Bに沿って移動するスライダ32A,32Bが上下方向に変動するZ方向位置データが計測されていた場合は、そのY方向位置を通過する際にZ軸モータ80A,80Bを駆動して横架部30の高さ位置をZ方向位置データと逆方向に調整してみかけ上、横架部30と吸着板24との距離を一定となるように制御することが可能になる。   When such an error occurs in the parallelism of the pair of guide portions 14A and 14B, the distance between the jig 60 mounted on the Y stage 18 and the suction plate 24 fluctuates, and is attracted to the suction plate 24. Processing accuracy and inspection accuracy for a workpiece (not shown) will be reduced. However, in the present invention, when the Y stage 18 is moved in the Y direction, the control device 100 reads the Z-direction position data corresponding to the Y-direction position data from the Z-axis data table 92 stored in the storage device 90, and the lifting mechanism Since the Z-axis motors 80A and 80B of the 33A and 33B are controlled, it is possible to suppress the variation in the Z direction due to an error in the parallelism of the guide portions 14A and 14B to almost zero. That is, when the control device 100 measures the Z-direction position data in which the sliders 32A and 32B moving along the guide portions 14A and 14B move in the vertical direction in the process of moving the Y stage 18 in the Y direction, When passing through the Y-direction position, the Z-axis motors 80A and 80B are driven to adjust the height position of the horizontal portion 30 in the direction opposite to the Z-direction position data. It is possible to control the distance to be constant.

図6は変形例を示す正面図である。図6に示されるように、ガイド部14A,14Bのうち左側のガイド部14Aは、右ガイド部14BよりもX方向の幅寸法が上記実施例よりも大きく幅広になっている。そのため、リニアスケール22Aの検出位置とリニアスケール22Bの検出位置との差が拡大してYステージ18のヨー角θを検出しやすくなる。   FIG. 6 is a front view showing a modification. As shown in FIG. 6, the left guide portion 14A of the guide portions 14A, 14B is wider than the right guide portion 14B in the X direction and wider than the above embodiment. Therefore, the difference between the detection position of the linear scale 22A and the detection position of the linear scale 22B is enlarged, and the yaw angle θ of the Y stage 18 is easily detected.

さらに、横架部30の右端に設けられた貫通孔30aには、スライダ32Bより起立した連結軸50が挿通されている。そのため、横架部30の右端とスライダ32Bとの間は、ヨー方向への旋回動作が可能となるように垂直な連結軸50を介して連結されている。   Further, the connecting shaft 50 erected from the slider 32 </ b> B is inserted into the through hole 30 a provided at the right end of the horizontal portion 30. Therefore, the right end of the horizontal portion 30 and the slider 32B are coupled via a vertical coupling shaft 50 so as to enable a turning operation in the yaw direction.

さらに、右側のスライダ32Bには、ヨーパッド34,35が設けられておらず、Z方向で対向するリフトパッド36のみが設けられている。そのため、スライダ32Bは、ガイド部14BのZ方向の浮上位置のみが規制された状態でY方向にガイドされる。   Further, the right slider 32B is not provided with the yaw pads 34 and 35, and only the lift pad 36 facing in the Z direction is provided. Therefore, the slider 32B is guided in the Y direction in a state where only the floating position in the Z direction of the guide portion 14B is restricted.

例えば、ガイド部14A,14Bの平行度のずれや、ガイド部14A,14Bの一方がX方向の反りを有する場合に、あるいは一対のスライダ32A,32Bの並進動作にずれが生じた場合に、スライダ32Bが連結軸50を中心としてZ軸周りに回動して移動方向を修正して横架部30が撓むことを防止することができる。   For example, the sliders when the parallelism of the guide portions 14A and 14B is shifted, when one of the guide portions 14A and 14B has a warp in the X direction, or when the translation operation of the pair of sliders 32A and 32B is shifted. 32B can be rotated around the Z axis around the connecting shaft 50 to correct the moving direction and prevent the horizontal portion 30 from being bent.

上記実施例では、液晶基板などからなるワークを加工するステージ装置を例に挙げて説明したが、ステージ装置の用途としては、これに限らず、他のワークの加工または検査を行なう場合にも適用できるのは勿論である。   In the above-described embodiment, the stage apparatus that processes a workpiece made of a liquid crystal substrate or the like has been described as an example. Of course you can.

本発明によるステージ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 stage apparatus by this invention. 図1に示すステージ装置の正面図である。It is a front view of the stage apparatus shown in FIG. 図1に示すステージ装置の側面図である。It is a side view of the stage apparatus shown in FIG. 図1に示すステージ装置の平面図である。It is a top view of the stage apparatus shown in FIG. ステージ装置10の制御系を説明するためのブロック図である。3 is a block diagram for explaining a control system of the stage apparatus 10. FIG. 変形例を示す正面図である。It is a front view which shows a modification.

符号の説明Explanation of symbols

10 ステージ装置
12 架台
14A,14B ガイド部
18 Yステージ
20A,20B リニアモータ
22A,22B リニアスケール
30 横架部
32A,32B スライダ
33A,33B 昇降機構
46 リニアモータ支持部
60 治具
70A,70B 高さ方向検出センサ
80A,80B Z軸モータ
90 記憶装置
92 Z軸データテーブル
100 制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Stage apparatus 12 Base 14A, 14B Guide part 18 Y stage 20A, 20B Linear motor 22A, 22B Linear scale 30 Horizontal part 32A, 32B Slider 33A, 33B Lifting mechanism 46 Linear motor support part 60 Jigs 70A, 70B Height direction Detection sensor 80A, 80B Z-axis motor 90 Storage device 92 Z-axis data table 100 Control device

Claims (4)

床面に固定された複数の架台と、
該複数の架台に支持されて平行に配された一対のガイド部と、
該一対のガイド部間に横架され、両端が前記架台に支持された複数の梁と、
前記複数の梁に支持されたワーク載置板と、
前記一対のガイド部の延在方向に沿って移動する一対のスライダと、
前記一対のスライダ間を横架された横架部とを有し、前記ワーク載置板の上方を移動するステージと、
前記一対のスライダを駆動する一対のリニアモータと、
前記ステージの移動位置を計測する一対のリニアスケールと、
該一対のリニアスケールにより計測された移動位置が等しくなるように前記一対のリニアモータを制御する制御部と、
を備え
前記複数の梁は、両端が前記一対のガイド部の側面に当接した状態で前記複数の架台に支持されることを特徴とするステージ装置。
A plurality of mounts fixed to the floor;
A pair of guide portions supported in parallel by the plurality of mounts and arranged in parallel;
A plurality of beams that are horizontally mounted between the pair of guide portions and whose both ends are supported by the frame;
A workpiece mounting plate supported by the plurality of beams;
A pair of sliders that move along the extending direction of the pair of guide portions;
A stage that horizontally spans between the pair of sliders, and a stage that moves above the workpiece mounting plate;
A pair of linear motors for driving the pair of sliders;
A pair of linear scales for measuring the moving position of the stage;
A control unit that controls the pair of linear motors so that the movement positions measured by the pair of linear scales are equal;
Equipped with a,
The stage apparatus , wherein the plurality of beams are supported by the plurality of mounts in a state where both ends thereof are in contact with the side surfaces of the pair of guide portions .
前記横架部の高さ位置を調整する昇降機構と、
前記複数の梁に載置されたワーク載置板の上面に対する前記横架部の高さ位置を計測する高さ方向検出センサと、
該高さ方向検出センサにより検出された計測データと前記ステージの移動位置との関係を記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶された前記ステージの移動位置に対応する計測データと前記リニアスケールにより計測された移動位置データに基づいて前記昇降機構をならい制御する昇降制御手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載のステージ装置。
An elevating mechanism for adjusting the height position of the horizontal portion;
A height direction detection sensor for measuring the height position of the horizontal portion with respect to the upper surface of the work placing plate placed on the plurality of beams;
Storage means for storing the relationship between the measurement data detected by the height direction detection sensor and the moving position of the stage;
Elevating control means for controlling the elevating mechanism according to measurement data corresponding to the movement position of the stage stored in the storage means and movement position data measured by the linear scale;
The stage apparatus according to claim 1, further comprising:
前記横架部は、前記スライダと回動可能に連結されたことを特徴とする請求項1または2に記載のステージ装置。 The horizontal bridging portion, the stage apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that it is linked to the slider and rotating. 床面に固定された複数の架台と、
該複数の架台に支持されて平行に配された一対のガイド部と、
該一対のガイド部間に横架され、両端が前記一対のガイド部の側面に当接した状態で前記架台に支持された複数の梁と、
前記複数の梁に支持されたワーク載置板と、
前記一対のガイド部の延在方向に沿って移動する一対のスライダと、前記一対のスライダ間を横架された横架部とを有し、前記ワーク載置板の上方を移動するステージと、
前記一対のスライダを駆動する一対のリニアモータと、
を備えたことを特徴とするステージ装置。
A plurality of mounts fixed to the floor;
A pair of guide portions supported in parallel by the plurality of mounts and arranged in parallel;
A plurality of beams horizontally supported between the pair of guide portions and supported by the gantry in a state where both ends are in contact with the side surfaces of the pair of guide portions ;
A workpiece mounting plate supported by the plurality of beams;
A pair of sliders that move along the extending direction of the pair of guide parts, and a horizontal part that is horizontally mounted between the pair of sliders, and a stage that moves above the workpiece mounting plate;
A pair of linear motors for driving the pair of sliders;
A stage apparatus comprising:
JP2006169422A 2006-06-19 2006-06-19 Stage equipment Expired - Fee Related JP4402078B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006169422A JP4402078B2 (en) 2006-06-19 2006-06-19 Stage equipment
TW096120547A TW200818217A (en) 2006-06-19 2007-06-07 Stage apparatus
KR1020070059427A KR100919391B1 (en) 2006-06-19 2007-06-18 Stage apparatus
CNB2007101100524A CN100521143C (en) 2006-06-19 2007-06-19 Carrying bench device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006169422A JP4402078B2 (en) 2006-06-19 2006-06-19 Stage equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007331087A JP2007331087A (en) 2007-12-27
JP4402078B2 true JP4402078B2 (en) 2010-01-20

Family

ID=38931053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006169422A Expired - Fee Related JP4402078B2 (en) 2006-06-19 2006-06-19 Stage equipment

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP4402078B2 (en)
KR (1) KR100919391B1 (en)
CN (1) CN100521143C (en)
TW (1) TW200818217A (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101339914B (en) * 2008-08-27 2010-06-16 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 Two-dimensional electricity driving displacement platform
JP4964853B2 (en) * 2008-09-24 2012-07-04 住友重機械工業株式会社 Stage equipment
KR102482124B1 (en) * 2016-01-25 2022-12-27 한화정밀기계 주식회사 Method for minimizing error in chip part mounter
TWI602261B (en) * 2016-06-03 2017-10-11 Siacin International Co Ltd Platform level automatic calibration device
CN107580413A (en) * 2016-07-05 2018-01-12 翔庆精密工业有限公司 Plateau levels automatic correction device
JP6771160B2 (en) * 2018-08-21 2020-10-21 パナソニックIpマネジメント株式会社 Conveying stage and an inkjet device using it
KR102704356B1 (en) * 2022-01-06 2024-09-09 에스케이실트론 주식회사 Automatic compensation system for lapping plate abrasion and wafer lapping device having the same

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3746730B2 (en) * 2002-04-24 2006-02-15 株式会社目白プレシジョン Stage equipment
JP4443891B2 (en) * 2003-10-23 2010-03-31 住友重機械工業株式会社 Stage equipment
JP2005331402A (en) * 2004-05-20 2005-12-02 Sumitomo Heavy Ind Ltd Stage device

Also Published As

Publication number Publication date
TWI360133B (en) 2012-03-11
KR20070120441A (en) 2007-12-24
CN100521143C (en) 2009-07-29
TW200818217A (en) 2008-04-16
CN101093813A (en) 2007-12-26
KR100919391B1 (en) 2009-09-29
JP2007331087A (en) 2007-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4402078B2 (en) Stage equipment
KR101176781B1 (en) XY stage apparatus, semiconductor inspection apparatus, and semiconductor exposure apparatus
KR101087529B1 (en) Stage device
US9898000B2 (en) Planar positioning system and method of using the same
JP4594841B2 (en) Stage device and control method thereof
US9979262B2 (en) Positioning device in gantry type of construction having a position-measurement device for measuring the position of a carriage relative to a cross-member
KR20100101603A (en) Slide stage, and slide stage movable in x- and y-directions
JP2007266585A (en) Stage apparatus
JP4130838B2 (en) Stage equipment
JP2006105878A (en) Flatness measuring device of substrate and its shape dimension measuring device
JP5091702B2 (en) Probe straightness measurement method
JP4322762B2 (en) Stage guide mechanism
JP3940277B2 (en) Stage equipment
JP6243530B2 (en) Positioning device for moving a substrate
JP4962779B2 (en) STAGE DEVICE, FLOAT CONTROL METHOD, AND EXPOSURE DEVICE USING STAGE DEVICE
JP2007232647A (en) Stage device
JP3732763B2 (en) Stage equipment
JP2004317485A (en) X-y stage device
JP4421431B2 (en) Stage slider mechanism
CN210486802U (en) Be used for jumbo size wafer thickness testing platform
JP2006095665A (en) Stage apparatus
JP4962780B2 (en) STAGE DEVICE, FLOAT CONTROL METHOD, AND EXPOSURE DEVICE USING STAGE DEVICE
JP5292668B2 (en) Shape measuring apparatus and method
JP5886084B2 (en) Stage equipment
JP2006281426A (en) Positioning device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080219

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080520

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080722

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090728

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090928

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091027

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091028

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4402078

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121106

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121106

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131106

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees