JP4927338B2 - STAGE DEVICE, GANTRY TYPE STAGE DEVICE, AND STAGE DEVICE CONTROL METHOD - Google Patents

STAGE DEVICE, GANTRY TYPE STAGE DEVICE, AND STAGE DEVICE CONTROL METHOD Download PDF

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Description

本発明はテーブルの上方に横架されたビームがテーブル上面と平行となるように調整されるステージ装置及びガントリ型ステージ装置及びステージ装置の制御方法に関する。   The present invention relates to a stage device, a gantry-type stage device, and a method for controlling the stage device that are adjusted so that a beam horizontally placed above a table is parallel to the upper surface of the table.

例えば、ガントリ型ステージ装置と呼ばれるステージ装置では、基板が載置されるテーブルの上方にビームが横架されており、テーブルまたはビームの何れか一方をＹ方向（水平方向）に移動させて所定の作業（加工や検査など）を行うように構成されている（例えば、特許文献１参照）。   For example, in a stage apparatus called a gantry type stage apparatus, a beam is laid horizontally above a table on which a substrate is placed, and either one of the table or the beam is moved in the Y direction (horizontal direction) to obtain a predetermined value. It is configured to perform work (processing, inspection, etc.) (see, for example, Patent Document 1).

この種のステージ装置では、ビームに各種加工用治具や検査用ユニットなどを取り付けており、テーブルに載置された基板に対する加工や検査を行うように動作制御される。そして、テーブルに対するビームの高さ位置は、ビームの両端を昇降可能に支持する昇降機構によって調整される。
特開２００４−２２３４３９号公報 In this type of stage apparatus, various processing jigs and inspection units are attached to the beam, and the operation is controlled so as to perform processing and inspection on the substrate placed on the table. The height position of the beam with respect to the table is adjusted by an elevating mechanism that supports both ends of the beam so as to be movable up and down.
JP 2004-223439 A

上記従来のステージ装置では、ビームの両端部がボールねじ機構を介して昇降可能に支持される構成であるため、例えば、基板の大型化に伴ってビームの全長が長くなると、ボールねじ機構にかかる荷重も増大することになり、ボールねじ機構だけでは高精度に位置決めすることが難しい。   In the conventional stage apparatus, since both ends of the beam are supported so as to be movable up and down via the ball screw mechanism, for example, when the total length of the beam becomes longer as the substrate becomes larger, the ball screw mechanism is applied. The load also increases, and it is difficult to position with high accuracy only by the ball screw mechanism.

また、基板の面積が大きくなるのに対応してテーブルも大型化するため、テーブル上面の平面度を高精度に加工することが難しく、基板搬送方向と直交するＸ方向の微小な傾きがテーブル表面に発生した場合、ビームがテーブル上面に対して平行になるように高さ調整を行う際に大きな荷重がかかると、ボールねじ機構の構造上の精度的ばらつきによってビームの平行度を正確に保つことが難しい。   In addition, since the table becomes larger as the area of the substrate increases, it is difficult to process the flatness of the table top surface with high accuracy, and a slight inclination in the X direction perpendicular to the substrate transport direction causes the table surface If a large load is applied when the height is adjusted so that the beam is parallel to the top surface of the table, the accuracy of the parallelism of the beam will be maintained due to variations in the structure of the ball screw mechanism. Is difficult.

そこで、本発明は上記課題を解決したステージ装置及びガントリ型ステージ装置及びステージ装置の制御方法を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a stage apparatus, a gantry type stage apparatus, and a control method for the stage apparatus that have solved 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.

請求項１の発明は、テーブルと、該テーブルの上方に横架されたビームを有するガントリ部と、を有するガントリ型ステージ装置において、前記ビームが前記テーブル上面と平行となるように前記ビームの両端高さ位置を調整する一対のＺ軸調整機構を前記ガントリ部に設け、前記一対のＺ軸調整機構は、該ビームの両端部が前記一対のＺ軸駆動機構によりＺ軸方向に移動するのに伴って前記ビームの両端部が上下方向に回動するように回動可能に支持する一対の回動支持部と、前記ビームの両端部がＺ軸方向に移動するのに伴って前記ビームの両端部が上下方向に回動する際に、前記一対の回動支持部のうち何れか一方が前記ビームの延在方向にスライドするように当該一方の回動支持部をスライド可能に支持するスライド部と、を有し、前記ビームと前記テーブル上面との距離を検出する一対の検出手段と、該一対の検出手段による検出値が等しくなるように前記一対のＺ軸駆動機構を駆動させる制御手段と、前記一対の検出手段により前記テーブルのＹ軸方向に対する各Ｙ方向位置での前記ビームと前記テーブル上面とのＺ軸方向の距離を計測した際、当該Ｚ軸方向の計測値を記憶する記憶手段と、を備え、前記制御手段は、前記テーブルを水平方向に移動させながら前記記憶手段に記憶されたＺ軸方向の計測値に基づき前記ビームが前記テーブル上面と平行となるように前記ビームの両端部の高さ位置を制御することを特徴とする。
The invention according to claim 1 is a gantry type stage device having a table and a gantry section having a beam horizontally mounted above the table, wherein both ends of the beam are arranged so that the beam is parallel to the upper surface of the table. A pair of Z-axis adjustment mechanisms for adjusting the height position are provided in the gantry, and the pair of Z-axis adjustment mechanisms are arranged so that both ends of the beam are moved in the Z-axis direction by the pair of Z-axis drive mechanisms. Accordingly, a pair of rotation support portions that rotatably support the both ends of the beam so as to rotate in the vertical direction, and both ends of the beam as the both ends of the beam move in the Z-axis direction. A sliding portion that slidably supports one of the pair of rotation support portions so that one of the pair of rotation support portions slides in the beam extending direction when the portion rotates in the vertical direction. And having A pair of detection means for detecting a distance serial beam and said table top, and a control means for driving the pair of Z-axis driving mechanism so that the detected value by the pair of detecting means are equal, the pair of detecting means Storage means for storing a measurement value in the Z-axis direction when measuring the distance in the Z-axis direction between the beam and the upper surface of the table at each Y-direction position with respect to the Y-axis direction of the table, The control means moves the table in the horizontal direction and sets the height positions of both ends of the beam so that the beam is parallel to the upper surface of the table based on the measured value in the Z-axis direction stored in the storage means. It is characterized by controlling.

請求項２の発明は、テーブルを水平方向に移動させる工程と、前記テーブルを水平方向に移動させながら前記テーブルの上方に対向するように設けられたビームと前記テーブルとの距離を計測し、各Ｙ方向位置での計測結果を記憶する工程と、前記テーブルを水平方向に移動させながら前記計測結果に基づいて一対の検出手段による検出値が等しくなるように前記ビームが前記テーブル上面と平行となるように前記ビームの両端高さ位置を調整すると共に、前記ビームの両端部が上下方向に回動する際に、前記ビームの両端部のうち何れか一方が前記ビームの延在方向にスライドする工程と、を有することを特徴とする。The invention of claim 2 measures the distance between the step of moving the table in the horizontal direction, the beam provided so as to face the upper side of the table while moving the table in the horizontal direction, and the table. The step of storing the measurement result at the position in the Y direction and the beam parallel to the upper surface of the table so that the detection values by the pair of detection means are equal based on the measurement result while moving the table in the horizontal direction. Adjusting the height positions of both ends of the beam as described above, and sliding either of the both ends of the beam in the extending direction of the beam when the both ends of the beam rotate in the vertical direction. It is characterized by having.

本発明によれば、一対の回動支持部によりビームの両端部が一対のＺ軸駆動機構によりＺ軸方向に移動するのに伴ってビームの両端部が上下方向に回動するように回動可能に支持すると共に、ビームの両端部がＺ軸方向に移動するのに伴ってビームの両端部が上下方向に回動する際に、一対の回動支持部のうち何れか一方がビームの延在方向にスライドするように当該一方の回動支持部をスライド可能に支持するため、Ｚ軸駆動機構によりビームの高さ位置を調整してテーブル上面に対するビームの平行度を正確に保つように調整することが可能になり、特にテーブルの大型化に伴うテーブル平面度の微小な傾きにもビームの高さ位置を微調整してテーブル上面に対するビームの平行度を高精度に維持することができる。 According to the present invention, the both ends of the beam are rotated by the pair of rotation support portions so that the both ends of the beam are rotated in the vertical direction as the pair of Z-axis driving mechanisms are moved in the Z-axis direction. When both ends of the beam rotate in the vertical direction as the both ends of the beam move in the Z-axis direction, either one of the pair of rotation support portions can extend the beam. In order to slidably support the one rotation support portion so as to slide in the present direction, the height of the beam is adjusted by the Z-axis drive mechanism so that the parallelism of the beam with respect to the table upper surface is accurately maintained. In particular, it is possible to finely adjust the height position of the beam even with a slight inclination of the table flatness accompanying the increase in the size of the table, so that the parallelism of the beam with respect to the upper surface of the table can be maintained with high accuracy.

また、本発明によれば、ビームの荷重を支えるシリンダと、シリンダ内の圧力を一定に保つ圧力調整手段とを有するため、ビームの荷重が増大してもＺ軸駆動機構の負担を軽減して荷重増大による精度的なばらつきをなくすことができる。   In addition, according to the present invention, since the cylinder for supporting the beam load and the pressure adjusting means for keeping the pressure in the cylinder constant are provided, the load on the Z-axis drive mechanism is reduced even if the beam load increases. Accurate variations due to increased load can be eliminated.

また、本発明によれば、テーブルを水平方向に移動させる水平方向駆動手段を有するため、ビームを移動させるよりもテーブル上に載置された基板とビームとの平行度をより精密に確保することができる。   In addition, according to the present invention, since the horizontal driving means for moving the table in the horizontal direction is provided, the parallelism between the substrate placed on the table and the beam can be ensured more precisely than when the beam is moved. Can do.

また、本発明によれば、一対のＺ軸駆動機構がボールねじ機構を介してビームを昇降させるため、テーブル上面に対するビームの平行度を精密に調整することが可能になり、且つボールねじ機構にビームの全ての荷重が作用しないように構成してあり、ボールねじ機構により構造的なばらつきがビームの平行度に影響しないようにできる。   Further, according to the present invention, since the pair of Z-axis drive mechanisms raise and lower the beam via the ball screw mechanism, the parallelism of the beam with respect to the table upper surface can be precisely adjusted, and the ball screw mechanism All the loads of the beam are not applied, and the ball screw mechanism can prevent structural variations from affecting the parallelism of the beam.

また、本発明によれば、ビームがテーブル上面と平行となるようにビームの両端高さ位置を調整する一対のＺ軸調整機構をガントリ部に設け、一対のＺ軸調整機構は、ビームの両端部が一対のＺ軸駆動機構によりＺ軸方向に移動するのに伴ってビームの両端部が上下方向に回動するように回動可能に支持する一対の回動支持部と、ビームの両端部がＺ軸方向に移動するのに伴ってビームの両端部が上下方向に回動する際に、一対の回動支持部のうち何れか一方がビームの延在方向にスライドするように当該一方の回動支持部をスライド可能に支持するスライド部とを有するため、テーブル上面に対するビームの平行度を正確に保つように調整することが可能になり、特にテーブルの大型化に伴うテーブル平面度の微小な傾きにもビームの高さ位置を微調整してテーブル上面に対するビームの平行度を高精度に維持することができる。 In addition, according to the present invention, the pair of Z-axis adjustment mechanisms that adjust the height positions of both ends of the beam so that the beam is parallel to the table top surface are provided in the gantry section, and the pair of Z-axis adjustment mechanisms are provided at both ends of the beam. A pair of rotation support portions that rotatably support the beam so that both ends of the beam rotate in the vertical direction as the portion moves in the Z-axis direction by the pair of Z-axis drive mechanisms, and both ends of the beam As both ends of the beam pivot in the vertical direction as the beam moves in the Z-axis direction, either one of the pair of pivot support portions slides in the beam extending direction. It has a slide part that slidably supports the rotation support part, so that it can be adjusted so that the parallelism of the beam with respect to the table upper surface is accurately maintained. The height of the beam It is possible to maintain the parallelism of the beam relative to the table top with high precision fine adjustment of the location.

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装置の一実施例を示す正面図である。図２はステージ装置の側面図である。図１及び図２に示されるように、ステージ装置１０は、ワークとしての基板（図中、破線で示す）１１を水平方向に移動させるガントリ型と呼ばれているステージ装置であり、基礎に固定されたベース１２と、ベース１２上にＹ方向に移動可能に設けられたテーブル１４と、ベース１２上に固定された門型のガントリ部１６と、テーブル１４のＹ方向への移動制御及びガントリ部１６のＺ方向の高さ調整制御を行う制御装置（制御手段）１７とを有する。   FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a stage apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a side view of the stage apparatus. As shown in FIGS. 1 and 2, the stage device 10 is a stage device called a gantry type that moves a substrate (shown by a broken line in the figure) 11 as a workpiece in a horizontal direction, and is fixed to a foundation. Base 12, a table 14 provided on the base 12 so as to be movable in the Y direction, a portal gantry unit 16 fixed on the base 12, and a movement control and gantry unit of the table 14 in the Y direction. And a control device (control means) 17 that performs height adjustment control in 16 Z directions.

テーブル１４は、上面が基板１１を載置される載置面となっている。また、テーブル１４は、上面に基板１１を真空吸着するための小孔（図示せず）が多数設けられており、真空ポンプによって基板１１との隙間の空気を小孔から吸引して基板１１を水平状態にチャッキングするように構成されている。   The table 14 has a top surface on which the substrate 11 is placed. The table 14 is provided with a large number of small holes (not shown) for vacuum-adsorbing the substrate 11 on the upper surface, and the substrate 11 is sucked from the small holes with a vacuum pump to suck the air from the small holes. It is configured to chuck in a horizontal state.

ガントリ部１６は、テーブル１４の上方に横架されたビーム１８と、ビーム１８の両端部を支持する一対のＺ軸駆動機構２０とを有する。また、ビーム１８には、テーブル１４との距離（Ｚ方向の高さ位置）を計測する一対のＺ方向センサ（検出手段）２１Ａ，２１Ｂが設けられている。一対のＺ方向センサ２１Ａ，２１Ｂは、テーブル１４の上面のうち基板１１が載置される載置領域の外側に形成された余白領域に対向するＸ方向位置に取り付けられている。   The gantry unit 16 includes a beam 18 horizontally mounted above the table 14 and a pair of Z-axis drive mechanisms 20 that support both ends of the beam 18. Further, the beam 18 is provided with a pair of Z direction sensors (detection means) 21A and 21B that measure the distance (the height position in the Z direction) from the table 14. The pair of Z direction sensors 21 </ b> A and 21 </ b> B is attached to an X direction position facing a blank area formed outside the placement area on which the substrate 11 is placed on the upper surface of the table 14.

このＺ方向センサ２１Ａ，２１Ｂとしては、例えば、レーザ光を照射して距離を計測する方式のセンサがある。そして、一対のＺ方向センサ２１Ａ，２１Ｂにより計測された値が等しくなるようにＺ軸駆動機構２０を駆動させることによりビーム１８がテーブル１４の上面と平行状態になる。尚、Ｚ軸駆動機構２０の詳細については、後述する。   As the Z direction sensors 21A and 21B, for example, there is a sensor that irradiates a laser beam and measures a distance. Then, by driving the Z-axis drive mechanism 20 so that the values measured by the pair of Z-direction sensors 21A and 21B are equal, the beam 18 becomes parallel to the upper surface of the table 14. Details of the Z-axis drive mechanism 20 will be described later.

ベース１２とテーブル１４との間には、テーブル１４を水平方向（Ｙ方向）に移動させるためのＹ軸駆動機構２２が設けられている。このＹ軸駆動機構２２は、Ｙ方向に延在する一対のＹ方向ガイド２４と、Ｘ方向を規制するＸ方向ガイド２６と、Ｙ方向リニアモータ（水平方向駆動手段）２８と、テーブル１４を支持する支持部材３０とを有する。   A Y-axis drive mechanism 22 for moving the table 14 in the horizontal direction (Y direction) is provided between the base 12 and the table 14. The Y-axis drive mechanism 22 supports a pair of Y-direction guides 24 that extend in the Y direction, an X-direction guide 26 that regulates the X direction, a Y-direction linear motor (horizontal direction drive means) 28, and the table 14. And a supporting member 30 to be used.

支持部材３０は、ベース１２に対向するように設けられた平板状の可動ベース３２と、可動ベース３２の上面に起立してテーブル１４を支持する支柱３４を有する。従って、テーブル１４は、Ｙ方向リニアモータ２８に駆動される可動ベース３２と共に、Ｙ方向へ移動する。Ｙ方向リニアモータ２８は、Ｘ方向ガイド２６の上面凹部に固定されたマグネットヨークユニット３６と、可動ベース３２の下面に取り付けられ、マグネットヨークユニット３６に挿入されたコイルユニット３８とから構成されたムービングコイル（ＭＣ）型リニアモータである。   The support member 30 includes a flat plate-like movable base 32 provided so as to face the base 12 and a column 34 that stands on the upper surface of the movable base 32 and supports the table 14. Therefore, the table 14 moves in the Y direction together with the movable base 32 driven by the Y direction linear motor 28. The Y-direction linear motor 28 includes a magnet yoke unit 36 fixed to the concave portion on the upper surface of the X-direction guide 26 and a coil unit 38 attached to the lower surface of the movable base 32 and inserted into the magnet yoke unit 36. This is a coil (MC) type linear motor.

また、可動ベース３２の下面には、Ｙ方向ガイド２４に対して圧縮空気を噴出させるＹ方向静圧パッド４０と、Ｘ方向ガイド２６の左右側面に対して圧縮空気を噴出させるＸ方向静圧パッド４２とが設けられている。そのため、可動ベース３２は、Ｙ方向静圧パッド４０、Ｘ方向静圧パッド４２からの空気層によってＹ方向ガイド２４及びＸ方向ガイド２６に対して非接触且つ低摩擦で移動するように支持される。   Further, on the lower surface of the movable base 32, a Y-direction static pressure pad 40 that jets compressed air to the Y-direction guide 24, and an X-direction static pressure pad that jets compressed air to the left and right side surfaces of the X-direction guide 26. 42 is provided. Therefore, the movable base 32 is supported so as to move in a non-contact and low friction manner with respect to the Y-direction guide 24 and the X-direction guide 26 by the air layer from the Y-direction static pressure pad 40 and the X-direction static pressure pad 42. .

また、Ｙ方向ガイド２４あるいはその近傍には、テーブル１４のＹ方向移動位置を計測するＹ方向リニアスケール（図示せず）が設けられている。このＹ方向リニアスケールによりテーブル１４が初期位置（Ｙ方向基準位置）からどの位置まで移動かを正確に検出することができる。   A Y-direction linear scale (not shown) for measuring the Y-direction movement position of the table 14 is provided at or near the Y-direction guide 24. With this Y-direction linear scale, it is possible to accurately detect to which position the table 14 moves from the initial position (Y-direction reference position).

ここで、ガントリ部１６の構成について説明する。図１及び図２に示されるように、ガントリ部１６は、テーブル１４の左右両側に位置するようにベース１２上に固定された一対の支持部材４４と、支持部材４４上に支持されたＺ軸駆動機構２０と、Ｚ軸駆動機構２０に対してビーム１８の両端部を回動可能に支持する一対の回動支持部４６と、一方の回動支持部４６をＸ方向にスライド可能に支持するスライド部４８と、ビーム１８の両端部の荷重を支える一対のエアシリンダ５０とを有する。   Here, the configuration of the gantry unit 16 will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the gantry unit 16 includes a pair of support members 44 fixed on the base 12 so as to be positioned on both the left and right sides of the table 14, and a Z-axis supported on the support member 44. The drive mechanism 20, a pair of rotation support portions 46 that rotatably support both ends of the beam 18 with respect to the Z-axis drive mechanism 20, and one rotation support portion 46 are slidably supported in the X direction. The slide portion 48 and a pair of air cylinders 50 that support the loads at both ends of the beam 18 are provided.

エアシリンダ５０は、Ｚ軸駆動機構２０の側面に固定されたシリンダ本体５２と、シリンダ本体５２より上方に突出するピストンロッド５４とを有し、圧力制御部５６によりシリンダ本体５２の内部の圧力が所定圧力に保たれるように制御されている。また、エアシリンダ５０は、ピストンロッド５４の上端がビーム１８に結合されており、ビーム１８の荷重をシリンダ本体５２の空気圧により支持するように構成されている。圧力制御部（圧力調整手段）５６は、ピストンロッド５４に作用する負荷（荷重）に応じた圧力となるようにシリンダ本体５２の空気圧を制御しており、例えば、ビーム１８に取り付けられた各種加工用治具や検査用ユニットによる荷重増大に対応してシリンダ本体５２の空気圧を増大させることによりビーム１８の高さ位置を一定に保つように圧力制御を行う。   The air cylinder 50 has a cylinder main body 52 fixed to the side surface of the Z-axis drive mechanism 20 and a piston rod 54 protruding upward from the cylinder main body 52, and the pressure inside the cylinder main body 52 is controlled by the pressure control unit 56. It is controlled to be kept at a predetermined pressure. The air cylinder 50 is configured such that the upper end of the piston rod 54 is coupled to the beam 18, and the load of the beam 18 is supported by the air pressure of the cylinder body 52. The pressure control unit (pressure adjusting means) 56 controls the air pressure of the cylinder main body 52 so as to be a pressure corresponding to a load (load) acting on the piston rod 54, for example, various processes attached to the beam 18. The pressure control is performed so as to keep the height position of the beam 18 constant by increasing the air pressure of the cylinder body 52 in response to an increase in load by the jig or inspection unit.

図３はＺ軸駆動機構２０の内部構造を正面からみた縦断面図である。図４はＺ軸駆動機構２０の内部構造を側面からみた縦断面図である。図３及び図４に示されるように、Ｚ軸駆動機構２０は、支持部材４４上に固定されたＺ軸ベース６０と、Ｚ軸ベース６０に中心線に沿うように装架されたボールねじ６２と、ボールねじ６２に螺合されたナット６４と、ボールねじ６２に回転駆動力を付与するＺ軸駆動モータ６６と、ビーム１８の背面に結合されるＺ軸テーブル６８と、Ｚ軸テーブル６８の昇降動作をガイドする一対のＺ軸リニアガイド７０とを有する。Ｚ軸ベース６０は、側方からみるとコ字状に形成されており、垂直方向（Ｚ方向）に起立する起立部６０ａと、起立部６０ａの上端より水平方向に突出する上部６０ｂと、起立部６０ａの下端より水平方向に突出し支持部材４４上に固定される下部６０ｃとを有する。   FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the internal structure of the Z-axis drive mechanism 20 as seen from the front. FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the internal structure of the Z-axis drive mechanism 20 as viewed from the side. As shown in FIGS. 3 and 4, the Z-axis drive mechanism 20 includes a Z-axis base 60 fixed on the support member 44, and a ball screw 62 mounted on the Z-axis base 60 along the center line. A nut 64 screwed to the ball screw 62, a Z-axis drive motor 66 for applying a rotational driving force to the ball screw 62, a Z-axis table 68 coupled to the back surface of the beam 18, and a Z-axis table 68 It has a pair of Z-axis linear guides 70 that guide the lifting operation. The Z-axis base 60 is formed in a U-shape when viewed from the side. The Z-axis base 60 stands upright in the vertical direction (Z direction), an upper portion 60b protruding in the horizontal direction from the upper end of the upright portion 60a, and upright. A lower portion 60c that protrudes in the horizontal direction from the lower end of the portion 60a and is fixed on the support member 44.

ボールねじ６２は、上下方向（Ｚ軸方向）に延在した状態でＺ軸ベース６０の起立部６０ａに設けられた一対のボールねじサポート７２により回転可能に軸承されており、上端にはカップリング７４が連結されている。Ｚ軸駆動モータ６６は、下方（Ｚ軸方向）に延在する回転軸７６を有し、Ｚ軸ベース６０の上部６０ｂに垂直状態に取り付けられている。また、Ｚ軸駆動モータ６６に駆動された回転軸７６の回転は、カップリング７４を介してボールねじ６２に伝達される。   The ball screw 62 is rotatably supported by a pair of ball screw supports 72 provided on an upright portion 60a of the Z-axis base 60 in a state extending in the vertical direction (Z-axis direction), and a coupling is provided at the upper end. 74 is connected. The Z-axis drive motor 66 has a rotating shaft 76 extending downward (Z-axis direction), and is attached to the upper portion 60 b of the Z-axis base 60 in a vertical state. The rotation of the rotary shaft 76 driven by the Z-axis drive motor 66 is transmitted to the ball screw 62 via the coupling 74.

ボールねじ６２に螺合されたナット６４は、Ｚ軸テーブル６８に結合されており、ボールねじ６２の回転方向によって昇降する。また、Ｚ軸テーブル６８の背面には、Ｚ軸リニアガイド７０を摺動するリニアブロック７８に結合されており、Ｚ軸テーブル６８はナット６４がボールねじ６２の回転と共に昇降する際にＺ軸リニアガイド７０にガイドされる。   The nut 64 screwed into the ball screw 62 is coupled to the Z-axis table 68 and moves up and down depending on the rotation direction of the ball screw 62. Further, the back surface of the Z-axis table 68 is coupled to a linear block 78 that slides on a Z-axis linear guide 70, and the Z-axis table 68 moves up and down along with the rotation of the ball screw 62. Guided by guide 70.

さらに、一対のＺ軸テーブル６８の前面には、ビーム１８が結合されている。よって、ビーム１８は、上記Ｚ軸駆動機構２０により上下方向に駆動されるＺ軸テーブル６８の昇降位置によってＺ軸方向の位置が変化し、Ｚ軸テーブル６８に設けられたリニアスケール（図示せず）によりテーブル１４の上面（またはテーブル１４に載置された基板１１）に対する離間距離が一定となるように高さ位置が調整される。   Further, the beam 18 is coupled to the front surfaces of the pair of Z-axis tables 68. Therefore, the position of the beam 18 in the Z-axis direction changes depending on the elevation position of the Z-axis table 68 driven in the vertical direction by the Z-axis drive mechanism 20, and a linear scale (not shown) provided on the Z-axis table 68 is provided. The height position is adjusted so that the distance from the upper surface of the table 14 (or the substrate 11 placed on the table 14) is constant.

尚、回転軸７６の回転角は、ビーム１８のＺ方向の移動距離に比例するため、上記のようにＺ軸テーブル６８にリニアスケールを設けず、回転軸７６の回転角を検出する回転角検出センサ（図示せず）をＺ軸駆動モータ６６に内蔵させ、回転角を制御することによりビーム１８の高さ位置を正確に調整することも可能である。 The rotation angle rotation angle of the rotary shaft 76 is proportional to the moving distance in the Z direction of the beam 18, which is not provided with a linear scale in the Z-axis table 68 as described above, detects the rotation angle of the rotary shaft 76 It is also possible to accurately adjust the height position of the beam 18 by incorporating a detection sensor (not shown) in the Z-axis drive motor 66 and controlling the rotation angle.

ここで、上記ビーム１８の両端部と一対のＺ軸駆動機構２０との間を連結する回動支持部４６、スライド部４８の構造について説明する。図５は回動支持部４６、スライド部４８を正面図である。図６は図５中Ａ−Ａ線に沿う回動支持部４６、スライド部４８の縦断面図である。尚、本実施例では、ビーム１８の右端が回動支持部４６、スライド部４８に連結され、ビーム１８の左端が回動支持部４６に連結されている。すなわち、スライド部４８は、ビーム１８の両端のうち何れか一方（本実施例では、右端）のみに設けられている。   Here, the structure of the rotation support part 46 and the slide part 48 which connect between the both ends of the beam 18 and the pair of Z-axis drive mechanisms 20 will be described. FIG. 5 is a front view of the rotation support portion 46 and the slide portion 48. FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the rotation support portion 46 and the slide portion 48 taken along the line AA in FIG. In the present embodiment, the right end of the beam 18 is connected to the rotation support portion 46 and the slide portion 48, and the left end of the beam 18 is connected to the rotation support portion 46. That is, the slide part 48 is provided only at either one of the ends of the beam 18 (right end in this embodiment).

図５及び図６に示されるように、ビーム１８の端部には、回動支持部４６のロータリテーブル８０が設けられ、このロータリテーブル８０の内周にはロータリベアリング８２が回転可能に嵌合されている。そして、ロータリベアリング８２の内周には、軸８４が貫通されており、軸８４に対してビーム１８の端部が回動可能に支持されている。また、ロータリベアリング８２より前方に突出した軸８４の端部は、ロータリベアリング８２の内輪の側面を覆う円形のカバー８６が設けられている。また、ビーム１８の前面には、ロータリベアリング８２の外輪の側面を覆うリング状のカバー８８が取り付けられている。   As shown in FIGS. 5 and 6, a rotary table 80 of the rotation support portion 46 is provided at the end of the beam 18, and a rotary bearing 82 is rotatably fitted to the inner periphery of the rotary table 80. Has been. A shaft 84 passes through the inner periphery of the rotary bearing 82, and the end portion of the beam 18 is rotatably supported with respect to the shaft 84. A circular cover 86 that covers the side surface of the inner ring of the rotary bearing 82 is provided at the end of the shaft 84 that projects forward from the rotary bearing 82. A ring-shaped cover 88 that covers the side surface of the outer ring of the rotary bearing 82 is attached to the front surface of the beam 18.

軸８４の基端は、Ｘ方向に摺動するスライダ９０と一体的に設けられている。スライダ９０は、右側からみると、断面形状がコ字状に形成されており、Ｚ軸テーブル６８に対向する垂直板９０ａと、垂直板９０ａの上下端部から後方に曲げられた摺動部９０ｂ、９０ｃとを有する。そして、Ｚ軸テーブル６８の前面には、スライダベース９２が固定され、且つスライダベース９２の端部には、摺動部９０ｂ、９０ｃをＸ方向に摺動可能に支持するクロスローラガイド９４が設けられている。   The base end of the shaft 84 is provided integrally with a slider 90 that slides in the X direction. The slider 90 has a U-shaped cross section when viewed from the right side. The vertical plate 90a faces the Z-axis table 68, and the sliding portion 90b is bent backward from the upper and lower ends of the vertical plate 90a. , 90c. A slider base 92 is fixed to the front surface of the Z-axis table 68, and a cross roller guide 94 is provided at the end of the slider base 92 to support the sliding portions 90b and 90c so as to be slidable in the X direction. It has been.

従って、ビーム１８の右端は、ロータリベアリング８２と軸８４により回動可能に支持され、且つスライダ９０とクロスローラガイド９４によりＸ方向にスライド可能に支持されている。尚、ビーム１８の左端は、図示していないが上記ロータリベアリング８２と軸８４により回動可能に支持されている。   Accordingly, the right end of the beam 18 is supported by the rotary bearing 82 and the shaft 84 so as to be rotatable, and is supported by the slider 90 and the cross roller guide 94 so as to be slidable in the X direction. Although not shown, the left end of the beam 18 is rotatably supported by the rotary bearing 82 and the shaft 84.

このように、ビーム１８は、両端が回動可能に支持され、ビーム１８の一端がスライド可能に支持されているため、一対のＺ軸駆動機構２０により両端の高さ位置が調整される際にＺ軸駆動機構２０に対して回動できると共に、回動支持部４６のＸ方向の位置ずれがスライド部４８の摺動動作により吸収される。   Thus, since both ends of the beam 18 are rotatably supported and one end of the beam 18 is slidably supported, the height positions of both ends are adjusted by the pair of Z-axis drive mechanisms 20. While being able to rotate with respect to the Z-axis drive mechanism 20, the displacement in the X direction of the rotation support portion 46 is absorbed by the sliding operation of the slide portion 48.

本実施例の制御装置１７では、Ｚ方向センサ２１Ａ，２１Ｂの検出結果に基づき第１の制御方法（記憶式ならい制御）と第２の制御方法（リアルタイム制御）の何れかを実行するように設定されている。第１の制御方法（記憶式ならい制御）では、基板１１をテーブル１４に載置し、予めＺ方向センサ２１Ａ，２１Ｂによりテーブル１４のＹ軸方向に対する高さ位置を計測し、この計測値を記憶させる。そして、実際の制御動作を行なうときには、記憶された高さ計測値に基づきビーム１８がテーブル１４上面と平行となるようにビーム１８の両端高さ位置を制御する。   The control device 17 of the present embodiment is set to execute either the first control method (memory-type control) or the second control method (real-time control) based on the detection results of the Z direction sensors 21A and 21B. Has been. In the first control method (memory type control), the substrate 11 is placed on the table 14, the height position of the table 14 in the Y-axis direction is measured in advance by the Z direction sensors 21A and 21B, and the measured value is stored. Let When performing the actual control operation, the height positions of both ends of the beam 18 are controlled so that the beam 18 is parallel to the upper surface of the table 14 based on the stored height measurement value.

また、第２の制御方法（リアルタイム制御）では、テーブル１４に基板１１を載置した状態でＺ方向センサ２１Ａ，２１Ｂによりテーブル１４のＹ軸方向に対する高さ位置を計測し、この検出された計測値に基づきビーム１８がテーブル１４上面と平行となるようにビーム１８の両端高さ位置を制御する。   In the second control method (real-time control), the height position of the table 14 in the Y-axis direction is measured by the Z direction sensors 21A and 21B with the substrate 11 placed on the table 14, and the detected measurement is performed. Based on the value, the height positions of both ends of the beam 18 are controlled so that the beam 18 is parallel to the upper surface of the table 14.

ここで、上記制御装置１７が実行する第１の制御方法の制御処理について図７及び図８を参照して説明する。図７に示されるように、制御装置１７は、ステップＳ１１（以下「ステップ」を省略する）でＹ方向リニアモータ２８のコイルユニット３８に電圧を印加してテーブル１４を初期位置からＹ方向に所定の一定速度で移動させる。   Here, the control process of the first control method executed by the control device 17 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 7, the control device 17 applies a voltage to the coil unit 38 of the Y-direction linear motor 28 in step S11 (hereinafter, “step” is omitted) to set the table 14 in the Y direction from the initial position. Move at a constant speed.

次のＳ１２では、一対のＺ方向センサ２１Ａ，２１Ｂにより各Ｙ方向位置でのテーブル１４上面との距離（テーブル１４に対するビーム１８の高さ位置）ＨＡ，ＨＢを計測する。続いて、Ｓ１３に進み、一対のＺ方向センサ２１Ａ，２１Ｂにより計測されたＺ方向計測データＨＡ，ＨＢをメモリ（図示せず）に記憶する。尚、このメモリは、テーブル１４のＹ方向位置に対応するビーム１８とテーブル１４との距離の計測値（Ｚ方向計測データＨＡ，ＨＢ）を格納するデータベースを有する。 In the next S12, the distances (the height position of the beam 18 with respect to the table 14) H A and H B at each Y-direction position are measured by the pair of Z-direction sensors 21A and 21B. Then, the process proceeds to S13, and stores a pair of Z-direction sensor 21A, the Z-direction measurement data H A measured by 21B, the H B in a memory (not shown). This memory has a database that stores measurement values (Z direction measurement data H A , H B ) of the distance between the beam 18 corresponding to the Y direction position of the table 14 and the table 14.

次のＳ１４では、テーブル１４がＹ方向の終端位置まで移動完了したか否かをチェックする。Ｓ１４において、テーブル１４がＹ方向の終端位置に達していない場合には、上記Ｓ１１に戻り、テーブル１４のＹ方向への移動及び一対のＺ方向センサ２１Ａ，２１Ｂによるテーブル１４上面との距離を計測する。   In next S14, it is checked whether or not the table 14 has been moved to the end position in the Y direction. In S14, when the table 14 has not reached the end position in the Y direction, the process returns to S11, and the table 14 is moved in the Y direction and the distance from the upper surface of the table 14 by the pair of Z direction sensors 21A and 21B is measured. To do.

また、上記Ｓ１４において、テーブル１４がＹ方向の終端位置まで移動完了したときは、Ｓ１５に進み、テーブル１４を初期位置に戻す。次のＳ１６では、搬入装置（図示せず）により基板１１をテーブル１４の上面に搬入する。続いて、Ｓ１７に進み、基板１１をテーブル１４上に真空吸着する。   In S14, when the movement of the table 14 to the end position in the Y direction is completed, the process proceeds to S15, and the table 14 is returned to the initial position. In next S <b> 16, the substrate 11 is carried onto the upper surface of the table 14 by a carry-in device (not shown). Subsequently, in S17, the substrate 11 is vacuum-sucked on the table 14.

Ｓ１８では、Ｙ方向リニアモータ２８によりテーブル１４を初期位置からＹ方向に所定の一定速度で移動させる。そして、図８に示すＳ１９では、Ｙ方向リニアスケールにより計測されたビーム１８に対するテーブル１４のＹ方向位置を読み込む。続いて、Ｓ２０に進み、メモリに記憶された当該Ｙ方向位置におけるＺ方向計測データＨＡ，ＨＢに基づいてＨＡ＝Ｈ、ＨＢ＝ＨとなるようにＺ軸駆動モータ６６を駆動してビーム１８の両端高さ位置を修正し、テーブル１４の当該Ｙ方向位置に対してビーム１８を平行にする。 In S18, the Y-direction linear motor 28 moves the table 14 from the initial position in the Y direction at a predetermined constant speed. In S19 shown in FIG. 8, the Y direction position of the table 14 with respect to the beam 18 measured by the Y direction linear scale is read. Subsequently, the process proceeds to S20, and the Z-axis drive motor 66 is driven so that H A = H and H B = H based on the Z-direction measurement data H A and H B at the Y-direction position stored in the memory. Thus, the height positions of both ends of the beam 18 are corrected, and the beam 18 is made parallel to the Y-direction position of the table 14.

次のＳ２１では、テーブル１４がＹ方向の終端位置に達したか否かをチェックする。上記Ｓ２１において、テーブル１４がＹ方向の終端位置に達していない場合には、前述したＳ１８に戻り、Ｓ１８〜Ｓ２１の制御処理を再度実行する。また、Ｓ２１において、テーブル１４がＹ方向の終端位置に達した場合には、Ｓ２２に進み、テーブル１４上の基板１１を搬出装置（図示せず）により搬出する。その後、Ｓ２３に進み、停止スイッチ（図示せず）がオンに操作されたか否かをチェックする。Ｓ２３において、停止スイッチ（図示せず）がオフのときは、上記Ｓ１５に戻り、Ｓ１５以降の処理を繰り返す。また、Ｓ２３において、停止スイッチ（図示せず）がオンに操作されたときは、ステージ装置１０を停止状態にして今回の制御処理を終了する。   In the next S21, it is checked whether or not the table 14 has reached the end position in the Y direction. In S21, if the table 14 has not reached the end position in the Y direction, the process returns to S18 described above, and the control processes of S18 to S21 are executed again. In S21, when the table 14 reaches the end position in the Y direction, the process proceeds to S22, and the substrate 11 on the table 14 is unloaded by the unloading device (not shown). Thereafter, the process proceeds to S23, and it is checked whether or not a stop switch (not shown) is turned on. In S23, when a stop switch (not shown) is OFF, the process returns to S15, and the processes after S15 are repeated. In S23, when a stop switch (not shown) is turned on, the stage apparatus 10 is stopped and the current control process is terminated.

このように、第１の制御方法では、予めＺ方向センサ２１Ａ，２１Ｂによりテーブル１４のＹ軸方向に対する高さ位置を計測し、この計測値を記憶させてあるので、実際の作業工程のときには、Ｙ方向位置に対応する計測値を読み込むことにより、テーブル１４の上面に対してビーム１８の両端高さ位置を修正して平行とすることが可能となる。そのため、ビーム１８を常に規定高さ位置でテーブル１４の上面と平行状態に保つことができるので、基板１１に対する加工や検査を精密に行うことが可能になる。   As described above, in the first control method, the height position of the table 14 with respect to the Y-axis direction is measured in advance by the Z direction sensors 21A and 21B, and this measured value is stored. By reading the measurement value corresponding to the position in the Y direction, the height positions of both ends of the beam 18 can be corrected and made parallel to the upper surface of the table 14. For this reason, the beam 18 can always be kept parallel to the upper surface of the table 14 at the specified height position, so that the substrate 11 can be precisely processed and inspected.

ここで、上記制御装置１７が実行する第２の制御方法の制御処理について図９及び図１０を参照して説明する。図９に示されるように、制御装置１７は、Ｓ３１で、テーブル１４を初期位置に戻す。次のＳ３２では、搬入装置（図示せず）により基板１１をテーブル１４の上面に搬入する。続いて、Ｓ３３に進み、基板１１をテーブル１４上に真空吸着する。   Here, the control process of the second control method executed by the control device 17 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 9, the controller 17 returns the table 14 to the initial position in S31. In next S32, the board | substrate 11 is carried in to the upper surface of the table 14 with a carrying-in apparatus (not shown). Subsequently, in S33, the substrate 11 is vacuum-sucked on the table 14.

次のＳ３４では、Ｙ方向リニアモータ２８によりテーブル１４を初期位置からＹ方向に所定の一定速度で移動させる。そして、図１０に示すＳ３５では、Ｙ方向リニアスケールにより計測されたビーム１８に対するテーブル１４のＹ方向位置を読み込む。続いて、Ｓ３６に進み、メモリに記憶された当該Ｙ方向位置におけるＺ方向計測データＨＡ，ＨＢを読み込む。 In the next S34, the Y-direction linear motor 28 moves the table 14 from the initial position in the Y direction at a predetermined constant speed. In S35 shown in FIG. 10, the Y direction position of the table 14 with respect to the beam 18 measured by the Y direction linear scale is read. Next, in S36, the Z direction measurement data H A and H B at the Y direction position stored in the memory are read.

次のＳ３７では、一対のＺ方向センサ２１Ａ，２１Ｂにより計測されたＺ方向計測データＨＡ，ＨＢが共に予め設定された基準高さＨと等しいか否かをチェックする。このＳ３７において、ＨＡ＝Ｈ、ＨＢ＝Ｈである場合は、テーブル１４の当該Ｙ方向位置に対してビーム１８が平行であり、且つビーム１８とテーブル１４との距離が規定値であると判断し、Ｓ３８〜Ｓ４６の処理を省略して後述するＳ４７に移行する。 In the next S37, it is checked whether or not the Z direction measurement data H A and H B measured by the pair of Z direction sensors 21A and 21B are both equal to a preset reference height H. In S37, when H A = H and H B = H, the beam 18 is parallel to the Y-direction position of the table 14, and the distance between the beam 18 and the table 14 is a specified value. The process proceeds to S47, which will be described later, omitting the processes of S38 to S46.

また、Ｓ３７において、ＨＡ＝Ｈ、ＨＢ＝Ｈでない場合は、Ｓ３８に進み、一対のＺ方向センサ２１Ａ，２１Ｂにより計測されたＺ方向計測データＨＡ＞Ｈか否かをチェックする。このＳ３８において、ＨＡ＞Ｈである場合は、テーブル１４の当該Ｙ方向位置に対してビーム１８の左端が上がった状態に傾いているため、Ｓ３９に進み、左側のＺ軸駆動機構２０のＺ軸駆動モータ６６を駆動してビーム１８の左端をＺ方向差分（ＨＡ−Ｈ）だけ下げる。 In S37, if H A = H and H B = H are not satisfied, the process proceeds to S38, in which it is checked whether or not the Z direction measurement data H A > H measured by the pair of Z direction sensors 21A and 21B. In this S38, if H A > H, since the left end of the beam 18 is tilted upward with respect to the Y-direction position of the table 14, the process proceeds to S39, where the Z of the left Z-axis drive mechanism 20 is Z. The shaft drive motor 66 is driven to lower the left end of the beam 18 by the Z direction difference ( HA- H).

次のＳ４０では、一対のＺ方向センサ２１Ａ，２１Ｂにより各Ｙ方向位置でのテーブル１４上面との距離（テーブル１４に対するビーム１８の高さ位置）ＨＡ，ＨＢを計測する。そして、上記Ｓ３７に戻り、Ｚ方向傾き修正後に一対のＺ方向センサ２１Ａ，２１Ｂにより計測されたＺ方向計測データがＨＡ＝Ｈ、ＨＢ＝Ｈか否かをチェックする。このＳ３７において、ＨＡ＝Ｈ、ＨＢ＝Ｈである場合は、テーブル１４の当該Ｙ方向位置に対してビーム１８が平行に修正されたため、上記Ｓ４７に移行する。 In the next S40, a pair of Z-direction sensor 21A, (height position of the beam 18 relative to table 14) the distance between the table 14 top surface at each position in the Y direction by 21B H A, to measure the H B. Then, returning to S37, it is checked whether or not the Z direction measurement data measured by the pair of Z direction sensors 21A and 21B after the Z direction inclination correction is H A = H and H B = H. In S37, if H A = H and H B = H, the beam 18 has been corrected in parallel to the Y-direction position of the table 14, and the process proceeds to S47.

また、上記Ｓ３８において、ＨＡ＞Ｈでない場合は、Ｓ４１に進み、一対のＺ方向センサ２１Ａ，２１Ｂにより計測されたＺ方向計測データＨＡ＜Ｈか否かをチェックする。Ｓ４１において、ＨＡ＜Ｈである場合は、ビーム１８の左端が下がった状態に傾いているので、Ｓ４２に進み、左側のＺ軸駆動機構２０のＺ軸駆動モータ６６を駆動してビーム１８の左端をＺ方向差分（ＨＡ−Ｈ）だけ上げる。続いて、上記Ｓ４０に進み、一対のＺ方向センサ２１Ａ，２１Ｂにより各Ｙ方向位置でのテーブル１４上面との距離（テーブル１４に対するビーム１８の高さ位置）ＨＡ，ＨＢを計測する。そして、再び、上記Ｓ３７に戻り、Ｚ方向傾き修正後に一対のＺ方向センサ２１Ａ，２１Ｂにより計測されたＺ方向計測データがＨＡ＝Ｈ、ＨＢ＝Ｈか否かをチェックする。このＳ３７において、ＨＡ＝Ｈ、ＨＢ＝Ｈである場合は、テーブル１４の当該Ｙ方向位置に対してビーム１８が平行に修正されたため、上記Ｓ４７に移行する。 In S38, if H A > H is not satisfied, the process proceeds to S41 to check whether or not the Z direction measurement data H A <H measured by the pair of Z direction sensors 21A and 21B. In S41, if H A <H, the left end of the beam 18 is tilted downward, so the process proceeds to S42, and the Z-axis drive motor 66 of the left Z-axis drive mechanism 20 is driven to Raise the left edge by the Z direction difference ( HA- H). Then, the process proceeds to the S40, a pair of Z-direction sensor 21A, (height position of the beam 18 relative to table 14) the distance between the table 14 top surface at each position in the Y direction by 21B H A, to measure the H B. Then, the process returns to S37 again, and it is checked whether or not the Z direction measurement data measured by the pair of Z direction sensors 21A and 21B after the Z direction inclination correction is H A = H and H B = H. In S37, if H A = H and H B = H, the beam 18 has been corrected in parallel to the Y-direction position of the table 14, and the process proceeds to S47.

また、上記Ｓ４１において、ＨＡ＜Ｈでない場合は、Ｓ４３に進み、一対のＺ方向センサ２１Ａ，２１Ｂにより計測されたＺ方向計測データＨＢ＞Ｈか否かをチェックする。このＳ４３において、ＨＢ＞Ｈである場合は、ビーム１８の右端が上がった状態に傾いているので、Ｓ４４に進み、右側のＺ軸駆動機構２０のＺ軸駆動モータ６６を駆動してビーム１８の右端をＺ方向差分（ＨＢ−Ｈ）だけ下げる。続いて、上記Ｓ４０に進み、一対のＺ方向センサ２１Ａ，２１Ｂにより各Ｙ方向位置でのテーブル１４上面との距離（テーブル１４に対するビーム１８の高さ位置）ＨＡ，ＨＢを計測する。そして、再び、上記Ｓ３７に戻り、Ｚ方向傾き修正後に一対のＺ方向センサ２１Ａ，２１Ｂにより計測されたＺ方向計測データがＨＡ＝Ｈ、ＨＢ＝Ｈか否かをチェックする。Ｓ３７において、ＨＡ＝Ｈ、ＨＢ＝Ｈである場合は、テーブル１４の当該Ｙ方向位置に対してビーム１８が平行に修正されたため、上記Ｓ４７に移行する。 If H A <H is not satisfied in S41, the process proceeds to S43 to check whether or not the Z direction measurement data H B > H measured by the pair of Z direction sensors 21A and 21B. In this S43, if H B > H, the right end of the beam 18 is tilted upward, so that the process proceeds to S44, where the beam 18 is driven by driving the Z-axis drive motor 66 of the right Z-axis drive mechanism 20. Is lowered by the Z direction difference (H B −H). Then, the process proceeds to the S40, a pair of Z-direction sensor 21A, (height position of the beam 18 relative to table 14) the distance between the table 14 top surface at each position in the Y direction by 21B H A, to measure the H B. Then, the process returns to S37 again, and it is checked whether or not the Z direction measurement data measured by the pair of Z direction sensors 21A and 21B after the Z direction inclination correction is H A = H and H B = H. In S37, if H A = H and H B = H, the beam 18 has been corrected in parallel to the Y-direction position of the table 14, and thus the process proceeds to S47.

また、上記Ｓ４３において、ＨＢ＞Ｈでない場合は、Ｓ４５進み、一対のＺ方向センサ２１Ａ，２１Ｂにより計測されたＺ方向計測データＨＢ＜Ｈか否かをチェックする。このＳ４５において、ＨＢ＜Ｈである場合は、ビーム１８の右端が下がった状態に傾いているので、Ｓ４６に進み、右側のＺ軸駆動機構２０のＺ軸駆動モータ６６を駆動してビーム１８の右端をＺ方向差分（ＨＢ−Ｈ）だけ上げる。続いて、上記Ｓ４０に進み、一対のＺ方向センサ２１Ａ，２１Ｂにより各Ｙ方向位置でのテーブル１４上面との距離（テーブル１４に対するビーム１８の高さ位置）ＨＡ，ＨＢを計測する。そして、再び、上記Ｓ３７に戻り、Ｚ方向傾き修正後に一対のＺ方向センサ２１Ａ，２１Ｂにより計測されたＺ方向計測データがＨＡ＝Ｈ、ＨＢ＝Ｈか否かをチェックする。このＳ３７において、ＨＡ＝Ｈ、ＨＢ＝Ｈである場合は、テーブル１４の当該Ｙ方向位置に対してビーム１８が平行に修正されたため、上記Ｓ４７に移行する。 In S43, if H B > H is not satisfied, the process proceeds to S45, and it is checked whether or not the Z direction measurement data H B <H measured by the pair of Z direction sensors 21A and 21B. In this S45, if H B <H, the right end of the beam 18 is tilted downward, so that the process proceeds to S46, and the Z-axis drive motor 66 of the right Z-axis drive mechanism 20 is driven to drive the beam 18 Is raised by the Z direction difference (H B −H). Then, the process proceeds to the S40, a pair of Z-direction sensor 21A, (height position of the beam 18 relative to table 14) the distance between the table 14 top surface at each position in the Y direction by 21B H A, to measure the H B. Then, the process returns to S37 again, and it is checked whether or not the Z direction measurement data measured by the pair of Z direction sensors 21A and 21B after the Z direction inclination correction is H A = H and H B = H. In S37, if H A = H and H B = H, the beam 18 has been corrected in parallel to the Y-direction position of the table 14, and the process proceeds to S47.

上記Ｓ３９，Ｓ４２，Ｓ４４，Ｓ４６では、Ｚ軸駆動モータ６６を駆動させてビーム１８の高さ位置を調整する際、ビーム１８の荷重が、エアシリンダ５０により支えられているので、Ｚ軸駆動モータ６６及びボールねじ６２の負担が小さくなっており、ビーム１８の高さ調整を容易且つスムーズに行える。   In S39, S42, S44, and S46, when the height position of the beam 18 is adjusted by driving the Z-axis drive motor 66, the load of the beam 18 is supported by the air cylinder 50. Therefore, the Z-axis drive motor 66 and the ball screw 62 are reduced, and the height of the beam 18 can be adjusted easily and smoothly.

また、上記Ｓ４５において、ＨＢ＜Ｈでない場合は、ビーム１８がテーブル１４に対して平行であるとしてＳ４７に進み、テーブル１４がＹ方向の終端位置に達したか否かをチェックする。上記Ｓ４７において、テーブル１４がＹ方向の終端位置に達していない場合には、前述したＳ３４に戻り、Ｓ３４以降の処理を再度実行する。また、Ｓ４７において、テーブル１４がＹ方向の終端位置に達した場合には、Ｓ４８に進み、テーブル１４上の基板１１を搬出装置（図示せず）により搬出する。その後、Ｓ４９に進み、停止スイッチ（図示せず）がオンに操作されたか否かをチェックする。このＳ４９において、停止スイッチ（図示せず）がオフのときは、上記Ｓ３１に戻り、Ｓ３１以降の処理を繰り返す。また、Ｓ４９において、停止スイッチ（図示せず）がオンに操作されたときは、ステージ装置１０を停止状態にして今回の制御処理を終了する。 If H B <H is not satisfied in S45, the process proceeds to S47 assuming that the beam 18 is parallel to the table 14, and checks whether the table 14 has reached the end position in the Y direction. In S47, if the table 14 has not reached the end position in the Y direction, the process returns to S34 described above, and the processes after S34 are executed again. In S47, when the table 14 reaches the end position in the Y direction, the process proceeds to S48, and the substrate 11 on the table 14 is unloaded by the unloading device (not shown). Thereafter, the process proceeds to S49, and it is checked whether or not a stop switch (not shown) is turned on. In S49, when a stop switch (not shown) is OFF, the process returns to S31, and the processes after S31 are repeated. In S49, when a stop switch (not shown) is turned on, the stage apparatus 10 is stopped and the current control process is terminated.

このように、第２の制御方法では、実際の作業工程のときにテーブル１４をＹ方向に移動させると共にＺ方向センサ２１Ａ，２１Ｂによりテーブル１４のＹ軸方向に対する高さ位置を計測し、この計測値に基づきテーブル１４の上面に対してビーム１８の両端高さ位置を修正して平行とすることが可能となる。そのため、ビーム１８を常に規定高さ位置でテーブル１４の上面と平行状態に保つことができるので、基板１１に対する加工や検査を精密に行うことが可能になる。   As described above, in the second control method, the table 14 is moved in the Y direction during the actual work process, and the height position of the table 14 in the Y axis direction is measured by the Z direction sensors 21A and 21B. Based on the value, it is possible to correct the height positions of both ends of the beam 18 with respect to the upper surface of the table 14 to make them parallel. For this reason, the beam 18 can always be kept parallel to the upper surface of the table 14 at the specified height position, so that the substrate 11 can be precisely processed and inspected.

上記実施例では、Ｙ方向リニアモータ２８がテーブル１４をＹ方向に移動させる構成を一例として挙げたが、これに限らず、ガントリ部１６をＹ方向に移動させる構成のステージ装置にも本発明を適用できるのは、勿論である。   In the above embodiment, the configuration in which the Y-direction linear motor 28 moves the table 14 in the Y direction has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is also applied to a stage apparatus configured to move the gantry unit 16 in the Y direction. Of course, it can be applied.

また、上記実施例では、Ｚ軸駆動機構２０にボールねじを用いた構成を一例として挙げたが、これに限らず、ボールねじ以外の伝達機構を用いても良いのは勿論である。   In the above embodiment, the configuration using the ball screw as the Z-axis drive mechanism 20 is given as an example. However, the present invention is not limited to this, and it is needless to say that a transmission mechanism other than the ball screw may be used.

また、上記実施例では、ビーム１８の両端近傍に一対のＺ方向センサ２１Ａ，２１Ｂを設けた構成を一例として挙げたが、これに限らず、３個以上のＺ方向センサ２１Ａ，２１Ｂを設け、各センサにより計測された値からテーブル上面の微小な傾きを演算するようにしても良い。   Moreover, in the said Example, although the structure which provided a pair of Z direction sensor 21A, 21B in the both ends vicinity of the beam 18 was mentioned as an example, not only this but three or more Z direction sensors 21A, 21B were provided, You may make it calculate the fine inclination of the table upper surface from the value measured by each sensor.

また、上記実施例では、図７に示すＳ１２〜Ｓ１５でテーブル上面の微小な傾きを計測し、基板１１がテーブル１４に載置された状態ではテーブル上面に対するビーム１８の傾きを修正する処理を行ったが、これに限らず、基板１１がテーブル１４に載置される度にテーブル１４に対するビーム１８の傾きを計測するようにしても良い。   Further, in the above embodiment, a minute inclination of the table upper surface is measured in S12 to S15 shown in FIG. 7, and the process of correcting the inclination of the beam 18 with respect to the table upper surface is performed when the substrate 11 is placed on the table 14. However, the present invention is not limited thereto, and the tilt of the beam 18 with respect to the table 14 may be measured every time the substrate 11 is placed on the table 14.

また、上記実施例では、図８に示すＳ２２において、一対のＺ方向センサ２１Ａ，２１Ｂにより計測されたＺ方向計測データがＨＡ＝ＨＢか否かをチェックしたが、これに限らず、例えば、予め設定された高さ位置をしきい値としてＺ方向センサ２１Ａ，２１Ｂにより計測されたＺ方向計測データと比較し、ビーム１８の両端の高さ位置を個別に調整する方法を用いても良い。 In the above embodiment, step S22 shown in FIG. 8, a pair of Z-direction sensor 21A, although the Z-direction measurement data measured by 21B has checked whether H A = H B, not limited to this, for example, A method may be used in which the height positions at both ends of the beam 18 are individually adjusted by comparing with the Z direction measurement data measured by the Z direction sensors 21A and 21B using a preset height position as a threshold value. .

本発明になるステージ装置の一実施例を示す正面図である。It is a front view which shows one Example of the stage apparatus which becomes this invention. ステージ装置の側面図である。It is a side view of a stage apparatus. Ｚ軸駆動機構２０の内部構造を正面からみた縦断面図である。3 is a longitudinal sectional view of the internal structure of the Z-axis drive mechanism 20 as viewed from the front. FIG. Ｚ軸駆動機構２０の内部構造を側面からみた縦断面図である。3 is a longitudinal sectional view of an internal structure of a Z-axis drive mechanism 20 as viewed from the side. FIG. 回動支持部４６、スライド部４８を正面図である。It is a front view of the rotation support part 46 and the slide part 48. FIG. 図５中Ａ−Ａ線に沿う回動支持部４６、スライド部４８の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the rotation support part 46 and the slide part 48 which follow the AA line in FIG. 制御装置１７が実行する第１の制御方法の制御処理を説明するためのフローチャートである。4 is a flowchart for explaining a control process of a first control method executed by a control device 17; 図７に続いて制御装置１７が実行する第１の制御方法の制御処理を説明するためのフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart for explaining a control process of a first control method executed by the control device 17 following FIG. 7. FIG. 制御装置１７が実行する第２の制御方法の制御処理を説明するためのフローチャートである。7 is a flowchart for explaining a control process of a second control method executed by the control device 17; 図９に続いて制御装置１７が実行する第２の制御方法の制御処理を説明するためのフローチャートである。10 is a flowchart for explaining a control process of a second control method executed by the control device 17 following FIG. 9.

符号の説明Explanation of symbols

１０ ステージ装置
１１ 基板
１２ ベース
１４ テーブル
１６ ガントリ部
１７ 制御装置
１８ ビーム
２０ Ｚ軸駆動機構
２１Ａ，２１Ｂ Ｚ方向センサ
２２ Ｙ軸駆動機構
２４ Ｙ方向ガイド２４
２６ Ｘ方向ガイド
２８ Ｙ方向リニアモータ
３０ 支持部材
３６ マグネットヨークユニット
３８ コイルユニット
４６ 回動支持部
４８ スライド部
５０ エアシリンダ
５６ 圧力制御部
６０ Ｚ軸ベース
６２ ボールねじ
６４ ナット
６６ Ｚ軸駆動モータ
６８ Ｚ軸テーブル
７０ Ｚ軸リニアガイド
８２ ロータリベアリング
９０ スライダ
９２ スライダベース
９４ クロスローラガイド DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Stage apparatus 11 Board | substrate 12 Base 14 Table 16 Gantry part 17 Control apparatus 18 Beam 20 Z-axis drive mechanism 21A, 21B Z direction sensor 22 Y-axis drive mechanism 24 Y-direction guide 24
26 X-direction guide 28 Y-direction linear motor 30 Support member 36 Magnet yoke unit 38 Coil unit 46 Rotation support section 48 Slide section 50 Air cylinder 56 Pressure control section 60 Z-axis base 62 Ball screw 64 Nut 66 Z-axis drive motor 68 Z Shaft table 70 Z-axis linear guide 82 Rotary bearing 90 Slider 92 Slider base 94 Cross roller guide

Claims (2)

テーブルと、
該テーブルの上方に横架されたビームを有するガントリ部と、
を有するガントリ型ステージ装置において、
前記ビームが前記テーブル上面と平行となるように前記ビームの両端高さ位置を調整する一対のＺ軸調整機構を前記ガントリ部に設け、
前記一対のＺ軸調整機構は、
該ビームの両端部が前記一対のＺ軸駆動機構によりＺ軸方向に移動するのに伴って前記ビームの両端部が上下方向に回動するように回動可能に支持する一対の回動支持部と、
前記ビームの両端部がＺ軸方向に移動するのに伴って前記ビームの両端部が上下方向に回動する際に、前記一対の回動支持部のうち何れか一方が前記ビームの延在方向にスライドするように当該一方の回動支持部をスライド可能に支持するスライド部と、を有し、
前記ビームと前記テーブル上面との距離を検出する一対の検出手段と、
該一対の検出手段による検出値が等しくなるように前記一対のＺ軸駆動機構を駆動させる制御手段と、
前記一対の検出手段により前記テーブルのＹ軸方向に対する各Ｙ方向位置での前記ビームと前記テーブル上面とのＺ軸方向の距離を計測した際、当該Ｚ軸方向の計測値を記憶する記憶手段と、を備え、
前記制御手段は、前記テーブルを水平方向に移動させながら前記記憶手段に記憶されたＺ軸方向の計測値に基づき前記ビームが前記テーブル上面と平行となるように前記ビームの両端部の高さ位置を制御することを特徴とするガントリ型ステージ装置。 Table,
A gantry section having a beam horizontally placed above the table;
In a gantry type stage apparatus having
A pair of Z-axis adjustment mechanisms for adjusting the height positions of both ends of the beam so that the beam is parallel to the upper surface of the table are provided in the gantry unit,
The pair of Z-axis adjustment mechanisms are:
A pair of rotation support portions that rotatably support the both end portions of the beam so that the both end portions of the beam rotate in the vertical direction as the both end portions of the beam move in the Z-axis direction by the pair of Z-axis drive mechanisms. When,
When both end portions of the beam rotate in the vertical direction as both end portions of the beam move in the Z-axis direction, one of the pair of rotation support portions is the extending direction of the beam. A sliding portion that slidably supports the one rotation support portion so as to slide
A pair of detection means for detecting a distance between the beam and the upper surface of the table;
Control means for driving the pair of Z-axis drive mechanisms so that the detection values by the pair of detection means are equal;
Storage means for storing a measurement value in the Z-axis direction when measuring the distance in the Z-axis direction between the beam and the table upper surface at each Y-direction position with respect to the Y-axis direction of the table by the pair of detection means; With
The control means is configured to move the table in the horizontal direction and based on the measured values in the Z-axis direction stored in the storage means, the height positions of both ends of the beam so that the beam is parallel to the upper surface of the table. A gantry-type stage device characterized by controlling the angle. テーブルを水平方向に移動させる工程と、Moving the table horizontally,
前記テーブルを水平方向に移動させながら前記テーブルの上方に対向するように設けられたビームと前記テーブルとの距離を計測し、各Ｙ方向位置での計測結果を記憶する工程と、  Measuring the distance between the table and the beam provided to face the upper side of the table while moving the table in the horizontal direction, and storing the measurement results at each Y-direction position;
前記テーブルを水平方向に移動させながら前記計測結果に基づいて一対の検出手段による検出値が等しくなるように前記ビームが前記テーブル上面と平行となるように前記ビームの両端高さ位置を調整すると共に、前記ビームの両端部が上下方向に回動する際に、前記ビームの両端部のうち何れか一方が前記ビームの延在方向にスライドする工程と、を有することを特徴とするステージ装置の制御方法。  While moving the table in the horizontal direction, the height positions of both ends of the beam are adjusted so that the beam is parallel to the upper surface of the table so that the detection values by a pair of detection means are equal based on the measurement result. And a step of sliding either of the both ends of the beam in the extending direction of the beam when the both ends of the beam rotate in the vertical direction. Method.
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