KR20070120440A - Stage apparatus - Google Patents

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KR20070120440A
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다츠야 고하라
유지 고바야시
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스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
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Abstract

A stage apparatus is provided to enable precise detection of the transfer position of a stage by installing a first linear scale at one side of one of a pair of guide parts and by installing a second linear scale at the other side of the same guide part. A pair of guide parts(14A,14B) are installed in parallel in a stage apparatus, supported by a temporary stand(12) fixed to the bottom surface of the stage apparatus. A stage transfers in the extension direction of the pair of guide parts. A pair of linear motors(20A,20B) drive the stage. A first linear scale(22A) measures a transfer position of the stage with respect to the lateral surface of one of the pair of guide parts. A second linear scale(22B) measures a transfer position of the stage with respect to an opposite lateral surface to the lateral surface having the first linear scale wherein the lateral surfaces are parallel with each other. A calculation unit calculates the control value of the pair of linear motors based upon the measurement values of the first and the second linear scales. The stage can include a pair of sliders(32A,32B) guided to the pair of guide parts and a widthwise temporary member widthwise installed across the pair of sliders.

Description

스테이지장치{Stage apparatus}Stage apparatus

도 1은, 본 발명에 의한 스테이지장치의 일실시예를 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing an embodiment of a stage apparatus according to the present invention.

도 2는, 도 1에 나타낸 스테이지장치의 정면도이다. FIG. 2 is a front view of the stage device shown in FIG. 1.

도 3은, 도 1에 나타낸 스테이지장치의 측면도이다. 3 is a side view of the stage device shown in FIG. 1.

도 4는, 도 1에 나타낸 스테이지장치의 평면도이다. 4 is a plan view of the stage apparatus shown in FIG. 1.

도 5는, 리니어 스케일(22A, 22B)에 의한 위치검출을 설명하기 위한 평면도이다. 5 is a plan view for explaining position detection by the linear scales 22A and 22B.

도 6은, 변형예 1을 나타낸 정면도이다. 6 is a front view showing Modification Example 1. FIG.

도 7은, 변형예 2을 나타낸 정면도이다. 7 is a front view illustrating Modification Example 2. FIG.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 스테이지장치 10: stage device

12 : 가설대(架臺) 12: hypothesis

14A, 14B : 가이드부 14A, 14B: Guide part

18 : Y 스테이지 18: Y stage

20A, 20B : 리니어 모터 20A, 20B: Linear Motor

22A, 22B : 리니어 스케일 22A, 22B: Linear Scale

32A, 32B : 슬라이더 32A, 32B: Slider

34, 35 : 요(yaw) 패드 34, 35: yaw pad

36 : 리프트 패드 36: lift pad

46 : 리니어 모터 지지부46: linear motor support

본 발명은 스테이지장치에 관한 것으로서, 특히 워크(work; 대상물)의 대형화에 수반하는 슬라이더의 간격 및 이동거리의 증대에 대응하도록 구성된 스테이지장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stage apparatus, and more particularly, to a stage apparatus configured to cope with an increase in the distance and movement distance of a slider accompanying the increase in size of a work.

[배경기술] [Background]

예컨대, 스테이지장치에 있어서는, 스테이지의 이동을 가이드하는 스테이지 가이드 기구는, 상기 정반(定盤) 상에 고정된 석재(石材)로 이루어지는 한 쌍의 가이드 레일을 가짐과 함께, 가이드 레일을 따라서 이동하는 스테이지의 슬라이더에는, 가이드 레일의 가이드면에 대하여 수μ∼십수μ의 간극을 통하여 대향하는 정압(靜壓) 베어링 패드가 설치되어 있고, 정압 베어링 패드로부터 가이드면에 뿜어지는 공기압에 의하여 슬라이더가 부상(浮上)된 상태로 이동하도록 구성되어 있다.For example, in the stage device, the stage guide mechanism for guiding the movement of the stage has a pair of guide rails made of stone fixed on the surface plate and moves along the guide rail. The slider of the stage is provided with a hydrostatic bearing pad which faces the guide rail of the guide rail through a gap of several to several tens of micrometers, and the slider floats due to the air pressure emitted from the hydrostatic bearing pad to the guide surface. It is configured to move in an up state.

이와 같은, 스테이지장치에서는, 워크로서 공급되는 기판의 대형화에 수반하여 장치 전체가 대형화되고 있어서, 그 만큼 스테이지의 이동거리도 연장되고 있다. In such a stage apparatus, the whole apparatus is enlarged with the enlargement of the board | substrate supplied as a workpiece | work, and the movement distance of a stage extends by that much.

기존의 기계가공 기술에서는, 예컨대, 전체 길이가 종전대로 1m 정도의 가이드 레일이라면, 수μ의 가공 정밀도로 가공하는 것이 가능하다. 그러나, 스테이지의 이동거리가 연장되는 것에 수반하여, 가이드 레일의 전체 길이가 2m 이상으로 길어지면, 정밀하게 계측하는 것이 어려워져서, 가이드 레일을 전체 길이에 걸쳐서 진직도(眞直度; straightness)를 계측할 때의 계측 오차도 커지므로, 요구되는 정밀도를 클리어하게 될 정도로 진직도를 가지는 가이드 레일의 제조가 어려워지고, 또한 열팽창에 의한 치수변화가 가이드 레일의 변형(deformation)이나 토션(torsion)에 영향을 주고 있다. In the conventional machining technology, for example, if the total length is a guide rail of about 1 m as before, it is possible to process with several micrometers of processing precision. However, as the movement length of the stage is extended, when the total length of the guide rail becomes longer than 2 m, it becomes difficult to accurately measure the straightness of the guide rail over the entire length. Since the measurement error at the time of measurement becomes large, manufacture of the guide rail which has a straightness to such an extent that the required precision is cleared becomes difficult, and the dimension change by thermal expansion is not applied to the deformation and torsion of the guide rail. It is affecting.

한 쌍의 가이드 레일에는, 스테이지의 이동위치를 검출하기 위한 리니어 스케일이 설치되어 있고, 스테이지측에 장착된 센서(예컨대, 포토인터럽터(photointerrupter))가 리니어 스케일을 따라 이동하면서 검출신호(펄스 신호)를 출력한다. 그리고, 리니어 스케일의 센서로부터의 신호를 카운트함으로써 이동한 거리를 연산하여 위치를 구하고 있다. The pair of guide rails are provided with a linear scale for detecting the movement position of the stage, and a sensor (for example, a photointerrupter) mounted on the stage side moves along the linear scale to detect a detection signal (pulse signal). Outputs Then, the distance traveled is calculated by counting the signal from the sensor of the linear scale to obtain the position.

또한, 스테이지의 직진 정밀도 및 리니어 스케일에 의한 위치검출 정밀도를 유지하기 위해서는, 가이드 레일의 전체 길이가 길어질수록 한 쌍의 가이드 레일의 평행도를 보다 고(高)정밀도로 관리할 필요가 있다. In addition, in order to maintain the straightness 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 rails with higher accuracy as the total length of the guide rail becomes longer.

이와 같은, 한 쌍의 가이드 레일의 진직도나 평행도의 편차에 의한 영향을 작게 하기 위하여, 예컨대, 한 쌍의 가이드 레일을 따라서 이동하는 한 쌍의 슬라이더와, 한 쌍의 슬라이더 사이를 연결하는 빔과의 사이를 판(板)스프링을 개재시켜서 연결함으로써, 가이드 레일에 걸리는 부담을 저감하는 구조의 것이 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). In order to reduce the influence of the deviation of the straightness and parallelism of the pair of guide rails, for example, a pair of sliders moving along the pair of guide rails and a beam connecting the pair of sliders; There exists a structure of reducing the burden on a guide rail by connecting through the leaf spring through the space | interval (for example, refer patent document 1).

[특허문헌 1] 일본국 특허공개 2000-214280호 공보[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-214280

그러나, 상기 특허문헌 1에 의해 개시된 스테이지장치에서는, 가이드 레일에 걸리는 부담을 저감할 수 있긴 하지만 한계가 있어, 예컨대, 스테이지의 이동거리가 2m∼3m로 연장되는 구성의 것에서는, 상기 판스프링의 탄성 변형량만으로는 스테이지의 정적 및 동적 안정성을 확보하는 것이 어렵다.However, in the stage device disclosed by Patent Document 1, although the burden on the guide rail can be reduced, there is a limit. For example, in the configuration in which the moving distance of the stage extends from 2m to 3m, It is difficult to ensure the static and dynamic stability of the stage only by the amount of elastic deformation.

또한, 스테이지장치의 대형화에 의해서 정반의 상면 정밀도를 확보할 수 없을 때나, 가이드 레일이 정반 위가 아니고 다른 프레임 위에 지지되는 구성으로 되어 버릴 때에는, 한 쌍의 가이드 레일의 평행도를 얻는 것이 어렵다. In addition, when the upper surface precision of the surface plate cannot be secured due to the enlargement of the stage device, or when the guide rail is configured to be supported on a frame other than the surface plate, it is difficult to obtain the parallelism of the pair of guide rails.

그 때문에, 한 쌍의 가이드 레일의 평행도를 고(高)정밀도로 관리할 수 없으면, 스테이지의 이동위치를 검출하는 한 쌍의 리니어 스케일의 검출 정밀도가 저하되어서 스테이지의 이동 제어의 정밀도 저하를 초래할 우려가 있다. Therefore, if the parallelism of a pair of guide rails cannot be managed with high precision, the detection accuracy of a pair of linear scale which detects the movement position of a stage may fall, and the precision of the movement control of a stage may fall. There is.

그래서, 본 발명은 상기 사정에 감안하여, 상기 과제를 해결한 스테이지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Then, an object of this invention is to provide the stage apparatus which solved the said subject in view of the said situation.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 이하와 같은 수단을 가진다. In order to solve the said subject, this invention has the following means.

본 발명은, 바닥면에 고정된 가설대에 지지되어 평행하게 배치된 한 쌍의 가이드부와, 이 한 쌍의 가이드부의 뻗은 방향으로 이동하는 스테이지와, 상기 스테이지를 구동하는 한 쌍의 리니어 모터와, 상기 한 쌍의 가이드부 중 어느 한쪽의 측면에 대한 상기 스테이지의 이동위치를 측정하는 제1 리니어 스케일과, 이 제1 리니어 스케일이 배치된 상기 가이드부의 측면과 평행한 반대측의 측면에 대한 상기 스테이지의 이동위치를 측정하는 제2 리니어 스케일과, 상기 제1 리니어 스케일의 측정값 및 상기 제2 리니어 스케일의 측정값에 근거하여 상기 한 쌍의 리니어 모터의 제어값을 연산하는 연산수단을 구비하고 있어, 상기 과제를 해결하는 것이다. The present invention provides a pair of guide portions supported in parallel on a temporary table fixed to a bottom surface, a stage moving in an extended direction of the pair of guide portions, a pair of linear motors for driving the stage, And a first linear scale for measuring a movement position of the stage with respect to either side of the pair of guide portions, and the stage with respect to a side of the opposite side parallel to the side of the guide portion on which the first linear scale is disposed. And a second linear scale for measuring a moving position of the moving unit, and calculating means for calculating a control value of the pair of linear motors based on the measured value of the first linear scale and the measured value of the second linear scale. To solve the above problems.

상기 스테이지는, 상기 한 쌍의 가이드부에 가이드되는 한 쌍의 슬라이더와, 이 한 쌍의 슬라이더 사이에 가로로 걸쳐진 가로 가설부재를 가지는 것이 바람직하다. Preferably, the stage has a pair of sliders guided by the pair of guide portions, and a horizontal temporary member spanned horizontally between the pair of sliders.

상기 제1, 제2 리니어 스케일이 배치된 일방의 가이드부를 이동하는 일방의 슬라이더는, 상기 가이드부의 양 측면에 대향하는 제1, 제2 요(yaw) 패드와 당해 가이드부의 상면에 대향하는 리프트(lift) 패드를 가지고, 상기 타방의 가이드부를 이동하는 타방의 슬라이더는, 상기 타방의 가이드부의 상면에 대향하는 리프트 패드를 가지는 것이 바람직하다.The one slider which moves one guide part in which the said 1st, 2nd linear scale is arrange | positioned is the lift which opposes the 1st, 2nd yaw pad which opposes the both sides of the said guide part, and the upper surface of the said guide part ( It is preferable that the other slider which has a lift pad and which moves the said other guide part has a lift pad which opposes the upper surface of the said other guide part.

상기 제1, 제2 요 패드는, 각각 상기 제1, 제2 리니어 스케일의 근방에 배치 된 것이 바람직하다. It is preferable that the said 1st, 2nd yaw pad is arrange | positioned in the vicinity of the said 1st, 2nd linear scale, respectively.

상기 한 쌍의 가이드부 중 상기 제1, 제2 리니어 스케일이 배치된 가이드부를 상기 타방의 가이드부보다도 광폭으로 하는 것이 바람직하다.It is preferable that the guide part in which the said 1st, 2nd linear scale is arrange | positioned among the said pair of guide parts is made wider than the said other guide part.

상기 연산수단은, 상기 제1 리니어 스케일의 측정값과 상기 제2 리니어 스케일의 측정값의 차에 근거하여 상기 한 쌍의 슬라이더의 요(yaw) 방향의 이탈각을 연산하고, 상기 요 방향의 이탈각이 제로가 되도록 상기 한 쌍의 리니어 모터의 제어값을 연산하는 것이 바람직하다. The calculating means calculates a deviation angle in the yaw direction of the pair of sliders based on the difference between the measured value of the first linear scale and the measured value of the second linear scale, and the deviation of the yaw direction. It is preferable to calculate the control values of the pair of linear motors so that the angle is zero.

＜실시예＞<Example>

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태(실시예)에 대해서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the best form (embodiment) for implementing this invention with reference to drawings is demonstrated.

[실시예 1]Example 1

도 1은, 본 발명에 의한 스테이지장치의 일실시예를 나타낸 사시도이다. 도 2는, 도 1에 나타낸 스테이지장치의 정면도이다. 도 3은, 도 1에 나타낸 스테이지장치의 측면도이다. 도 4는, 도 1에 나타낸 스테이지장치의 평면도이다. 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 device shown in FIG. 1. 3 is a side view of the stage device shown in FIG. 1. 4 is a plan view of the stage apparatus shown in FIG. 1.

도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 스테이지장치(10)는, 갠트리부를 이동시키는 갠트리 이동형 스테이지이며, 콘크리트제(製)의 바닥면에 고정된 가설대(12)와, 가설대(12) 상에 지지된 한 쌍의 가이드부(14A, 14B)와, 한 쌍의 가이드부(14A, 14B) 사이에 가로로 걸쳐져 양단을 가설대(12) 상에 지지된 복수의 보(粱)(16)와, 한 쌍의 가이드부(14A, 14B) 사이의 윗쪽에 가로로 걸쳐진 Y 스테이 지(18)와, Y 스테이지(18)의 양 단부를 Y방향으로 구동하는 한 쌍의 리니어 모터(20A, 20B)를 가진다. 또한, 좌측의 가이드부(14A)의 상부 좌우 측면에는, Y 스테이지(18)의 위치를 검출하는 한 쌍의 리니어 스케일(22A, 22B)이 설치되어 있다.As shown in FIGS. 1-4, the stage apparatus 10 is a gantry moving type stage which moves a gantry part, The temporary stand 12 fixed to the bottom surface of concrete, and the temporary stand 12 on the top A plurality of beams 16 supported horizontally between the pair of guide portions 14A and 14B supported by the pair and the pair of guide portions 14A and 14B and supported at both ends on the temporary stand 12. And a pair of linear motors 20A and 20B for driving both ends of the Y stage 18 in the Y direction across the Y stage 18 horizontally across the pair between the guide portions 14A and 14B. ) In addition, a pair of linear scales 22A, 22B for detecting the position of the Y stage 18 are provided on the upper left and right sides of the left guide portion 14A.

또한, 보(粱)(16)에는, 평판 형상의 워크(피가공물)가 탑재되는 흡착판(미도시)이 탑재된다. 한 쌍의 가이드부(14A, 14B)는, 석재(石材)를 가공한 것, 혹은 철 등의 금속재료를 가공한 것이다. 그 때문에, 워크의 면적이 대형화되어서 Y 스테이지(18)의 이동거리가 연장된 경우이더라도, 가이드부(14A, 14B)의 전체 길이를 연장함으로써 대응하는 것이 가능하여, 예컨대, 종래와 같이 워크 면적보다도 큰 면적을 가지는 석정반(石定盤)을 이동거리에 따라 제작하는 경우보다도 용이하고도, 또한 저렴하게 제작할 수 있다.  In addition, an adsorption plate (not shown) on which a flat workpiece (workpiece) is mounted is mounted on the beam 16. The pair of guide portions 14A and 14B are those obtained by processing stone or by processing metal materials such as iron. Therefore, even when the work area is enlarged and the moving distance of the Y stage 18 is extended, it is possible to cope by extending the entire lengths of the guide portions 14A and 14B. It can be produced more easily and inexpensively than in the case of producing a stone tablet having a large area according to the moving distance.

한 쌍의 리니어 모터(20A, 20B)는, Y 스테이지(18)의 이동위치를 검출하는 한 쌍의 리니어 스케일(22A, 22B)로부터의 위치검출신호에 근거하여 병진 구동시키도록 제어된다. The pair of linear motors 20A, 20B are controlled to drive in translation based on the position detection signals from the pair of linear scales 22A, 22B for detecting the movement position of the Y stage 18.

도 2에 나타낸 바와 같이, Y 스테이지(18)는, 가이드부(14A, 14B)의 윗쪽을 X방향으로 가로로 걸쳐진 가로 가설부(빔)(30)와, 가로 가설부(30)의 양단에 결합되어 가이드부(14A, 14B)를 따라 이동하는 한 쌍의 슬라이더(32A, 32B)를 가진다. As shown in FIG. 2, the Y stage 18 is provided at both ends of the horizontal temporary portion (beam) 30 and the horizontal temporary portion 30 extending horizontally along the top of the guide portions 14A and 14B in the X direction. It has a pair of sliders 32A and 32B which are coupled and move along the guide portions 14A and 14B.

가이드부(14A, 14B) 중 좌측의 가이드부(14A)는, 슬라이더(32A)의 이동을 가이드하고 있고, 또한, 우측의 가이드부(14B)는, 슬라이더(32B)의 이동을 가이드한다. 슬라이더(32A, 32B)는, 가이드부(14)의 좌우 측면 및 상면에 대향하도록 역(逆) U자 형상으로 형성되어 있고, 가이드부(14A, 14B)의 좌우 측면에 대향하는 요(yaw) 패드(Y방향 정압(靜壓) 공기베어링)(34, 35)와, Z방향에서 대향하는 리프트 패드(Z방향 정압 공기베어링)(36)를 가진다. 따라서, 슬라이더(32A, 32B)는, X방향 및 Z방향이 규제되면서 Y방향으로 가이드된다. The guide part 14A on the left side of the guide parts 14A and 14B guides the movement of the slider 32A, and the guide part 14B on the right guides the movement of the slider 32B. The sliders 32A and 32B 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 opposite the left and right side surfaces of the guide portions 14A and 14B. Pads (Y-direction positive pressure air bearings) 34 and 35, and lift pads (Z-direction positive pressure air bearings) 36 opposed in the Z direction. Therefore, the sliders 32A and 32B are guided in the Y direction while the X and Z directions are restricted.

또한, 슬라이더(32A)의 이동을 가이드하는 가이드부(14)의 상부 좌우 측면에는, 일방의 슬라이더(32A)의 위치를 검출하는 한 쌍의 리니어 스케일(22A, 22B)이 설치되어 있다. 제1 리니어 스케일(22A)은, 가이드부(14A)의 좌측면에 대한 슬라이더(32A)의 이동위치를 측정한다. 또한, 제2 리니어 스케일(22B)은, 제1 리니어 스케일(22A)이 배치된 가이드부(14A)의 좌측면과 평행한 반대측의 우측면에 대한 슬라이더(32A)의 이동위치를 측정한다. Moreover, a pair of linear scales 22A and 22B which detect the position of one slider 32A are provided in the upper left and right side of the guide part 14 which guides the movement of the slider 32A. 22 A of 1st linear scales measure the movement position of the slider 32A with respect to the left surface of 14 A of guide parts. Moreover, the 2nd linear scale 22B measures the moving position of the slider 32A with respect to the right side of the opposite side parallel to the left side of 14 A of guide parts in which the 1st linear scale 22A was arrange | positioned.

제1, 제2 요 패드(34, 35)는, 각각 제1, 제2 리니어 스케일(22A, 22B)의 근방에 배치되어 있어, 제1, 제2 리니어 스케일(22A, 22B)의 검출 정밀도의 편차를 억제하고 있다. The 1st, 2nd yaw pads 34 and 35 are arrange | positioned in the vicinity of 1st, 2nd linear scale 22A, 22B, respectively, and the detection accuracy of the 1st, 2nd linear scale 22A, 22B is The deviation is suppressed.

한 쌍의 리니어 스케일(22A, 22B)은, 예컨대, 광전(光電) 방식의 것이 이용되고 있으며, 발광소자와 수광소자를 가지는 센서와, 일정한 피치의 슬릿을 가지는 스케일을 가진다. 본 실시예에서는, 센서가 슬라이더(32A)의 좌우 내벽에 설치되고, 스케일이 가이드부(14)의 좌우 측면에 장착되어 있다. As the pair of linear scales 22A and 22B, for example, a photoelectric type is used. The pair of linear scales 22A and 22B have a sensor having a light emitting element and a light receiving element, and a scale having a slit of a constant pitch. In this embodiment, the sensor is provided on the left and right inner walls of the slider 32A, and the scale is mounted on the left and right sides of the guide portion 14.

또한, 가로 가설부(30)에는, 워크 탑재대에 흡착된 워크(기판)에 대하여 소정의 가공을 행하는 가공용 지그(미도시) 등이 장착된다. 그리고, 가로 가설부(30) 및 슬라이더(32A, 32B)는, 리프트 패드(36)로부터의 공기압에 의하여 가이드부(14A, 14B)에 대하여 부상(浮上)되어서 비접촉으로 이동한다. 그로 인하여, Y 스 테이지(18)는, 거의 마찰이 없는 상태로 Y방향으로 이동할 수 있다. Moreover, the jig | tool (not shown) etc. which perform a predetermined | prescribed process with respect to the workpiece | work (board | substrate) adsorb | sucked to the workpiece mounting table are mounted in the horizontal construction part 30. Then, the horizontal temporary portion 30 and the sliders 32A and 32B are lifted relative to the guide portions 14A and 14B by the air pressure from the lift pad 36 and move in a non-contact manner. Thus, the Y stage 18 can move in the Y direction with almost no friction.

리니어 모터(20A, 20B)는, ㄷ자 형상으로 형성된 고정자(영구자석을 가짐)(40)와, 고정자(40)에 측방으로부터 삽입된 가동자(코일을 가짐)(42)로 구성되어 있고, 미소한 간극을 통하여 비접촉 상태로 가동자(42)를 Y방향으로 이동시키도록 코일 인가 전압이 제어된다. 가동자(42)는, 슬라이더(32A, 32B)의 측면에 결합되어 있어서, 코일에 전압이 인가됨으로써 고정자(40)와의 사이에서 발생한 추력(推力)을 슬라이더(32A, 32B)에 전달하여, 슬라이더(32A, 32B)를 Y방향으로 구동한다. 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, and minutely. The coil application voltage is controlled to move the mover 42 in the Y direction in a non-contact state through one gap. The mover 42 is coupled to the side surfaces of the sliders 32A and 32B, and transmits the thrust generated between the stator 40 to the sliders 32A and 32B by applying a voltage to the coil, thereby providing a slider. Drive 32A, 32B in the Y direction.

또한, 리니어 모터(20A, 20B)의 고정자(40)는, 리니어 모터 지지부(46)에 의하여 지지되어 있다. 따라서, 리니어 모터(20A, 20B)의 구동력에 의하여 Y 스테이지(18)를 Y방향으로 이동시킬 때에 발생하는 반력(反力)은, 리니어 모터 지지부(46)를 통하여 콘크리트 바닥면에 전달된다. In addition, the stator 40 of the linear motors 20A and 20B is supported by the linear motor support part 46. Therefore, reaction force generated when the Y stage 18 is moved in the Y direction by the driving force of the linear motors 20A and 20B is transmitted to the concrete floor surface through the linear motor support part 46.

이로써, 리니어 모터(20A, 20B)가 받는 반력은, 콘크리트 바닥면에서 감쇠된다. 따라서, 가설대(12)에 전파되는 리니어 모터(20A, 20B)의 반력은, 극히 작게 되어 있다. As a result, the reaction force received by the linear motors 20A and 20B is attenuated at the concrete floor surface. Therefore, the reaction force of the linear motors 20A and 20B propagated to the temporary table 12 is extremely small.

도 5는 리니어 스케일(22A, 22B)에 의한 위치검출을 설명하기 위한 평면도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 리니어 스케일(22A, 22B)은, Y 스테이지(18)의 이동에 수반하는 센서와 스케일의 상대 변위에 의하여 위치를 검출한다. 또한, 리니어 스케일(22A, 22B)은, 각각 X방향의 중간점(O)으로부터 거리(LA, LB)의 위치에 설치 되고, 가이드부(14A)의 X방향의 폭치수의 이격거리(LC)(＝LA－LB)로 슬라이더(32A, 32B)의 각 이동위치를 검출한다. 따라서, 리니어 스케일(22A, 22B)에 의하여 검출된 위치의 차로부터 Y 스테이지(18)의 요(yaw)각을 연산하는 것이 가능해져서, 슬라이더(32A, 32B)의 병진 동작의 Y방향의 어긋남을 구할 수 있다. 다만, 리니어 스케일(22A, 22B)은, 상기 광전(光電) 방식 이외의 방식(예컨대, 레이저 방식, 자기(磁氣) 방식 등)의 것이어도 좋다. 5 is a plan view for explaining position detection by the linear scales 22A and 22B. As shown in FIG. 5, the linear scales 22A and 22B detect the position by the relative displacement of the sensor and scale accompanying the movement of the Y stage 18. As shown in FIG. In addition, the linear scales 22A and 22B are provided at positions L A and L B from the midpoint O in the X direction, respectively, and the separation distances of the width dimensions of the guide portion 14A in the X direction ( Each moving position of the sliders 32A and 32B is detected by L C ) (= L A -L B ). Therefore, it is possible to calculate the yaw angle of the Y stage 18 from the difference in the position detected by the linear scales 22A and 22B, so that the displacement of the slider 32A and 32B in the Y direction of the translational operation can be reduced. You can get it. However, the linear scales 22A and 22B may be of a system other than the photoelectric system (for example, a laser system and a magnetic system).

예컨대, 외측에 배치된 리니어 스케일(22A)의 검출위치(yA)는, yA＝LAㆍsinθ로 구하여지고, 내측에 배치된 리니어 스케일(22B)의 검출위치(yB)는, yB＝LBㆍsinθ로 구하여진다. 그리고, 슬라이더(32A, 32B)의 Y방향의 실제 이탈량(Δy)은, Δy＝yA＋(LA / LB)yB 가 된다. For example, the detection position y A of the linear scale 22A disposed on the outside is obtained by y A = L A .sinθ, and the detection position y B of the linear scale 22B disposed on the inside is y. It is obtained by B = L B ㆍ sinθ. And the actual amount of deviation Δy in the Y direction of the sliders 32A, 32B becomes Δy = y A + (L A / L B ) y B.

따라서, 스테이지장치(10)의 제어부는, Y 스테이지(18)의 리니어 모터(20A, 20B)의 구동력에 의한 기울기를 Δθ가 제로가 되도록 리니어 모터(20A, 20B)로 출력되는 제어값을 연산하여 슬라이더(32A, 32B)의 Y방향의 이탈(Δy)이 제로가 되도록 제어한다. Therefore, the control part of the stage apparatus 10 calculates the control value output to the linear motors 20A and 20B so that (DELTA) (theta) becomes zero by the drive force of the linear motors 20A and 20B of the Y stage 18, The control is performed so that the deviation? Y in the Y direction of the sliders 32A and 32B becomes zero.

이와 같이, 스테이지장치(10)에서는, 석정반을 이용하지 않는 구성으로 하더라도 일방의 가이드부(14A)의 좌우 측면에 설치된 리니어 스케일(22A, 22B)의 Y방향 위치의 검출 정밀도가 저하되지 않아서, 가령 가이드부(14A, 14B)의 평행도의 저하나 휨이 있더라도 일방의 가이드부(14A)의 좌우 측면의 평행도가 상당한 고정밀도이므로, 리니어 스케일(22A, 22B)에 의한 위치검출 정밀도가 유지된다. Thus, even in the stage apparatus 10, even if it is set as the structure which does not use a stone platform, the detection accuracy of the Y-direction position of the linear scale 22A, 22B provided in the left and right side of 14 A of one guide parts does not fall, For example, even if the parallelism of the guide portions 14A and 14B is lowered or warped, the parallelism between the left and right sides of one of the guide portions 14A is considerably high accuracy, so the position detection accuracy by the linear scales 22A and 22B is maintained.

여기서, 변형예에 대하여 설명한다. 도 6은 변형예 1을 나타낸 정면도이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 가이드부(14A, 14B) 중 좌측의 가이드부(14A)는, 우측의 가이드부(14B)보다도 X방향의 폭치수(LC)가 상기 실시예보다도 크게 광폭으로 되어 있다. 그 때문에, 리니어 스케일(22A)의 검출위치(yA)와 리니어 스케일(22B)의 검출위치(yB)의 차가 확대되어 검출하도록 구성되어 있다. Here, the modification is demonstrated. 6 is a front view showing Modified Example 1. FIG. 6, the guide portion (14A, 14B) guide portion (14A) on the left side of which is, larger is the wide than the guide section (14B) than the width (L C) of the X direction of the right Example have. Therefore, the difference between the detection position y A of the linear scale 22A and the detection position y B of the linear scale 22B is expanded and detected.

그 때문에, X방향의 중간점(O)으로부터의 거리(LA, LB)와의 차가 확대되므로, Y 스테이지(18)의 요(yaw)각(θ)을 검출하기 쉬워진다. Therefore, since the difference with the distances L A and L B from the intermediate point O in the X direction is enlarged, it is easy to detect the yaw angle θ of the Y stage 18.

도 7은 변형예 2를 나타낸 정면도이다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 가로 가설부(30)의 우측단에 구비된 관통공(30a)에는, 슬라이더(32B)보다 기립한 연결축(50)이 삽입 관통되어 있다. 따라서, 가로 가설부(30)의 우단과 슬라이더(32B)의 사이는, 요 방향으로의 선회 동작이 가능해지도록 수직인 연결축(50)을 통하여 연결되어 있다. 7 is a front view illustrating a second modification. As shown in FIG. 7, the connecting shaft 50 standing up from the slider 32B is inserted through the through hole 30a provided at the right end of the horizontal temporary portion 30. Therefore, the right end of the horizontal temporary part 30 and the slider 32B are connected through the connecting shaft 50 perpendicular | vertical so that turning operation to a yaw direction is possible.

또한, 우측의 슬라이더(32B)에는, 요 패드(34, 35)가 설치되어 있지 않고, Z방향에서 대향하는 리프트 패드(36)만이 설치되어 있다. 따라서, 슬라이더(32B)는, 가이드부(14B)의 Z방향의 부상(浮上) 위치만이 규제된 상태로 Y방향으로 가이드된다. In addition, the yaw pads 34 and 35 are not provided in the slider 32B on the right side, and only the lift pads 36 facing in the Z direction are provided. Therefore, the slider 32B is guided in the Y direction with only the floating position of the Z direction of the guide part 14B regulated.

예컨대, 가이드부(14A, 14B)의 평행도의 이탈이나, 가이드부(14A, 14B)의 한쪽이 X방향의 휨을 가지는 경우에, 혹은 한 쌍의 슬라이더(32A, 32B)의 병진 동작에 어긋남이 생긴 경우에, 슬라이더(32B)가 연결축(50)을 중심으로 하여 Z축 주변 에 회전운동하여 이동방향을 Y방향으로 수정할 수 있다. For example, when the parallelism of the guide parts 14A and 14B is deviated, when one of the guide parts 14A and 14B has a warp in the X direction, or when the pair of sliders 32A and 32B deviate from the translational motion, In this case, the slider 32B may be rotated about the Z axis about the connecting axis 50 to correct the movement direction in the Y direction.

＜산업상의 이용 가능성＞<Industrial availability>

상기 실시예에서는, 액정기판 등으로 이루어지는 워크를 가공하는 스테이지장치를 예로 들어서 설명하였지만, 스테이지장치의 용도로서는, 이에 한정되지 않고, 다른 워크를 가공 또한 검사를 행하는 경우에도 적용할 수 있는 것은 물론이다. In the above embodiment, a stage apparatus for processing a workpiece made of a liquid crystal substrate or the like has been described as an example, but the use of the stage apparatus is not limited to this, and it can be applied to the case where other workpieces are also processed and inspected. .

또한, 상기 실시예의 스테이지장치는, 가공용 지그가 장착된 Y 스테이지를 이동시키는 구성을 이용하여 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 예컨대, 워크 탑재대가 탑재된 스테이지를 이동시키는 구성의 것에도 본 발명을 적용할 수 있는 것은, 말할 필요도 없다.In addition, although the stage apparatus of the said Example was demonstrated using the structure which moves the Y stage in which the jig for a process was mounted, it is not limited to this, For example, this invention is applied also to the structure which moves the stage in which the workpiece mounting table was mounted. Needless to say, you can do it.

본 발명에 의하면, 한 쌍의 가이드부 중 일방의 가이드부 일측에 제1 리니어 스케일을 설치하고, 동일 가이드부의 타측에 제2 리니어 스케일을 설치하였으므로, 한 쌍의 가이드부의 평행도의 정밀도가 저하된 경우이더라도 한 쌍의 리니어 스케일의 검출 정밀도가 영향을 받지 않아, 스테이지의 이동위치를 정확하게 검출하는 것이 가능해진다.According to the present invention, since the first linear scale is provided on one side of one of the guide parts and the second linear scale is provided on the other side of the same guide part, the accuracy of the parallelism of the pair of guide parts is lowered. Even if this does not affect the detection accuracy of the pair of linear scales, it is possible to accurately detect the movement position of the stage.

또한, 본 발명에 의하면, 일방의 슬라이더는, 가이드부의 양 측면에 대향하는 제1, 제2 요 패드와 그 가이드부의 상면에 대향하는 리프트 패드를 가지고, 타 방의 가이드부를 이동하는 타방의 슬라이더는, 타방의 가이드부의 상면에 대향하는 리프트 패드를 가지므로, 한 쌍의 가이드부의 평행도의 정밀도가 저하된 경우이더라도 한 쌍의 슬라이더가 평행도의 편차의 영향을 받지 않고 이동하는 것이 가능해진다. Moreover, according to this invention, one slider has the 1st, 2nd yaw pad which opposes the both sides of a guide part, and the lift pad which opposes the upper surface of the guide part, The other slider which moves the other guide part, Since it has the lift pad which opposes the upper surface of the other guide part, even if the precision of the parallelism of a pair of guide parts falls, it becomes possible for a pair of slider to move without being influenced by the deviation of parallelism.

Claims (6)

바닥면에 고정된 가설대에 지지되어 평행하게 배치된 한 쌍의 가이드부와, A pair of guide parts supported in parallel with a temporary fixed to the bottom surface and arranged in parallel; 이 한 쌍의 가이드부의 뻗은 방향으로 이동하는 스테이지와, A stage moving in the extending direction of the pair of guide portions, 상기 스테이지를 구동하는 한 쌍의 리니어 모터와, A pair of linear motors for driving the stage, 상기 한 쌍의 가이드부 중 어느 한쪽의 측면에 대한 상기 스테이지의 이동위치를 측정하는 제1 리니어 스케일과, A first linear scale for measuring a movement position of the stage with respect to either side of the pair of guide portions, 이 제1 리니어 스케일이 배치된 상기 가이드부의 측면과 평행한 반대측의 측면에 대한 상기 스테이지의 이동위치를 측정하는 제2 리니어 스케일과, A second linear scale for measuring the movement position of the stage with respect to the side surface on the opposite side parallel to the side surface of the guide portion on which the first linear scale is disposed; 상기 제1 리니어 스케일의 측정값 및 상기 제2 리니어 스케일의 측정값에 근거하여 상기 한 쌍의 리니어 모터의 제어값을 연산하는 연산수단을 구비한 것을 특징으로 하는 스테이지장치.And calculating means for calculating control values of the pair of linear motors based on the measured values of the first linear scale and the measured values of the second linear scale. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 스테이지는, 상기 한 쌍의 가이드부에 가이드되는 한 쌍의 슬라이더와, The stage may include a pair of sliders guided by the pair of guide parts, 이 한 쌍의 슬라이더 사이에 가로로 걸쳐진 가로 가설부재를 가지는 것을 특징으로 하는 스테이지장치.And a horizontal temporary member extending horizontally between the pair of sliders. 청구항 2에 있어서, The method according to claim 2, 상기 제1, 제2 리니어 스케일이 배치된 일방의 가이드부를 이동하는 일방의 슬라이더는, 상기 가이드부의 양 측면에 대향하는 제1, 제2 요(yaw) 패드와 당해 가이드부의 상면에 대향하는 리프트(lift) 패드를 가지고, The one slider which moves one guide part in which the said 1st, 2nd linear scale is arrange | positioned is the lift which opposes the 1st, 2nd yaw pad which opposes the both sides of the said guide part, and the upper surface of the said guide part ( lift pads, 상기 타방의 가이드부를 이동하는 타방의 슬라이더는, 상기 타방의 가이드부의 상면에 대향하는 리프트 패드를 가지는 것을 특징으로 하는 스테이지장치. The other slider which moves the said other guide part has a lift pad which opposes the upper surface of the said other guide part. 청구항 3에 있어서, The method according to claim 3, 상기 제1, 제2 요 패드는, 각각 상기 제1, 제2 리니어 스케일의 근방에 배치된 것을 특징으로 하는 스테이지장치.The first and second yaw pads are disposed in the vicinity of the first and second linear scales, respectively. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 한 쌍의 가이드부 중 상기 제1, 제2 리니어 스케일이 배치된 가이드부를 상기 타방의 가이드부보다도 광폭으로 한 것을 특징으로 하는 스테이지장치.And a guide portion of the pair of guide portions on which the first and second linear scales are arranged is wider than the other guide portion. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 연산수단은, 상기 제1 리니어 스케일의 측정값과 상기 제2 리니어 스케일의 측정값의 차에 근거하여 상기 한 쌍의 슬라이더의 요(yaw) 방향의 이탈각을 연산하고, 상기 요 방향의 이탈각이 제로가 되도록 상기 한 쌍의 리니어 모터의 제어값을 연산하는 것을 특징으로 하는 스테이지장치.The calculating means calculates a deviation angle in the yaw direction of the pair of sliders based on the difference between the measured value of the first linear scale and the measured value of the second linear scale, and the deviation of the yaw direction. And calculating a control value of the pair of linear motors so that the angle becomes zero.
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