TW202045447A - 定位裝置及刻劃裝置 - Google Patents

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TW202045447A
TW202045447A TW109107914A TW109107914A TW202045447A TW 202045447 A TW202045447 A TW 202045447A TW 109107914 A TW109107914 A TW 109107914A TW 109107914 A TW109107914 A TW 109107914A TW 202045447 A TW202045447 A TW 202045447A
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西尾仁孝
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日商三星鑽石工業股份有限公司
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Abstract

一種使構件之定位精度提升之定位裝置(1)，係具備保持基板(S)的基板保持載台(11)、第一棒狀構件(12)、第二棒狀構件(13)、第一軸承構件(11a)、第二軸承構件(11b)、第一驅動機構(14)及第二驅動機構(15)。第一軸承構件(11a)係在第一棒狀構件(12)與第二棒狀構件(13)交叉的位置固定於基板保持載台(11)，且滑動於第一棒狀構件(12)之表面上。第二軸承構件(11b)係在第一棒狀構件(12)與第二棒狀構件(13)交叉的位置固定於基板保持載台(11)，且滑動於第二棒狀構件(13)之表面上。第一驅動機構(14)係使第一棒狀構件(12)的端部獨立朝向Y方向移動。第二驅動機構(15)係使第二棒狀構件(13)的端部獨立朝向X方向移動。在各個驅動機構係設置有使第一棒狀構件(12)及第二棒狀構件(13)繞著Z軸轉動的轉動機構(25d)。

Description

定位裝置及刻劃裝置
本發明係關於一種調節加工對象之位置及方向的定位裝置及具備該定位裝置的刻劃裝置。
以往，已知有一種將玻璃基板(glass substrate)或陶瓷基板(ceramic substrate)予以切出的裝置。例如，有一種在貼合後的玻璃基板形成刻劃線(scribe line)，予以切出該玻璃基板之小片的裝置(例如，參照發明專利文獻1)。又，進行如此的基板之加工的裝置，係具備用以調節加工對象的基板之位置及方向的定位機構。
[發明專利文獻1]日本發明專利第5280442號公報。
在設置於加工裝置之習知的定位機構中，係如所謂的「XYT機台(XYT table)」，以作為個別之機構的方式設置有使基板移動的機構、與使基板旋轉的機構。又，習知的定位機構，具有例如在使基板移動的機構之載台(stage)上設置有使基板旋轉的機構之構成。亦即，習知的定位機構係具有複數個機構堆疊於往上方向的構成。因是如此的結構，故而習知的定位機構之定位精度較低。
本發明之目的係在於在用以調節構件之位置及方向的定位機構中使構件之定位精度提升。
以下，說明作為用以解決課題之手段的複數個態樣。此等態樣係可以因應需要而做任意組合。
本發明之一觀點的定位裝置，為用以調節基板之位置及方向的裝置。定位裝置係具備基板保持載台、一對之第一棒狀構件、一對之第二棒狀構件、第一軸承構件、第二軸承構件、一對之第一驅動機構及一對之第二驅動機構。
基板保持載台係保持基板。一對之第一棒狀構件係空出預定之間隔地排列配置於基板保持載台之下部。一對之第二棒狀構件係空出預定之間隔地排列配置於基板保持載台之下部。又，一對之第二棒狀構件係與一對之第一棒狀構件交叉。
第一軸承構件係在第一棒狀構件與第二棒狀構件交叉的位置固定於基板保持載台，且在該位置滑動於第一棒狀構件之表面上。第二軸承構件係在第一棒狀構件與第二棒狀構件交叉的位置固定於基板保持載台，且在該位置滑動於第二棒狀構件之表面上。
一對之第一驅動機構係分別設置於一對之第一棒狀構件的端部，且使一對之第一棒狀構件的二個端部獨立朝向第一方向移動。一對之第二驅動機構係分別設置於一對之第二棒狀構件的端部，且使一對之第二棒狀構件的二個端部獨立朝向第二方向移動。第二方向係相對於第一方向為垂直。
在上述的定位裝置中，係藉由固定於基板保持載台的第一 軸承構件在第一棒狀構件之表面上滑動，基板保持載台就可以朝向第一方向移動。又，藉由固定於基板保持載台的第二軸承構件在第二棒狀構件之表面上滑動，基板保持載台就可以朝向第二方向移動。
由於第一軸承構件及第二軸承構件係在第一棒狀構件與第二棒狀構件交叉的位置固定於基板保持載台，所以在基板保持載台朝向第一方向及第二方向移動時，此等軸承構件係不相互地相對移動。藉此，定位裝置係具有基板保持載台的第一方向及第二方向之較高的定位精度。
又，上述之定位裝置係具備轉動機構。轉動機構係分別設置於一對之第一驅動機構及一對之第二驅動機構。該轉動機構係在基板保持載台繞著與第一方向及第二方向垂直的旋轉軸旋轉時，使一對之第一棒狀構件的端部及一對之第二棒狀構件的端部繞著與基板保持載台之旋轉軸平行的軸轉動。
在具有上述之構成的定位裝置中，基板保持載台之旋轉軸與驅動機構之旋轉軸係相互地分離。藉此，定位裝置係具有基板保持載台的旋轉方向之較高的定位精度。
定位裝置，亦可進一步具備平台。平台係在包含第一方向及第二方向的共同之水平面保持一對之第一驅動機構及一對之第二驅動機構。
藉此，可以在共同的水平面內移動第一棒狀構件及第二棒狀構件。結果，可以提高基板保持載台之第一方向及第二方向上的定位精度。
定位裝置亦可進一步具備支撐構件。支撐構件係設置於基板保持載台，且抵接於平台之水平面以支撐基板保持載台。藉此，可以在 平台之水平面內穩定地移動基板保持載台。
在定位裝置中，亦可使一對之第一驅動機構分別相互地逆向移動，且使一對之第二驅動機構分別相互地逆向移動，藉此使基板保持載台旋轉。
藉此，可以將基板保持載台精度佳地定位於任意的角度。
在定位裝置中，亦可使一對之第一驅動機構分別朝向同一方向移動，藉此使基板保持載台朝向第一方向移動。
藉此，可以將基板保持載台精度佳地定位於第一方向之任意的角度。
亦可使一對之第二驅動機構分別朝向同一方向移動，藉此使基板保持載台朝向第二方向移動。
藉此，可以將基板保持載台精度佳地定位於第二方向之任意的角度。
本發明之另一觀點的刻劃裝置係具備定位裝置及刻劃機構。定位裝置係用以調節基板之位置及方向的裝置。定位裝置係具備基板保持載台、一對之第一棒狀構件、一對之第二棒狀構件、第一軸承構件、第二軸承構件、第一驅動機構、第二驅動機構及轉動機構。
基板保持載台係保持基板。一對之第一棒狀構件係空出預定之間隔地配置於基板保持載台之下部。一對之第二棒狀構件係空出預定之間隔地配置於基板保持載台之下部，且與一對之第一棒狀構件交叉。第一軸承構件係在第一棒狀構件與第二棒狀構件交叉的位置固定於基板保持載台，且在該位置滑動於第一棒狀構件之表面上。第二軸承構件係在第一棒狀構件與第二棒狀構件交叉的位置固定於基板保持載台，且在該位置滑動於第二棒狀構件之表面上。
一對之第一驅動機構係分別設置於一對之第一棒狀構件的端部，且使一對之第一棒狀構件的二個端部獨立朝向第一方向移動。一對之第二驅動機構係分別設置於一對之第二棒狀構件的端部，且使一對之第二棒狀構件的二個端部獨立朝向相對於第一方向為垂直的第二方向移動。
轉動機構係分別設置於一對之第一驅動機構及一對之第二驅動機構，在基板保持載台繞著與第一方向及第二方向垂直的旋轉軸旋轉時，使一對之第一棒狀構件的端部及一對之第二棒狀構件的端部繞著與旋轉軸平行的軸轉動。
刻劃機構係在由基板保持載台所保持的基板形成刻劃線。由於上述定位裝置係可以高精度地進行由基板保持載台所保持的基板之定位，所以該刻劃裝置可以在基板正確地形成刻劃線。
基板保持載台亦可具有使基板之下表面露出的載台開口。藉此，上述之刻劃裝置亦可以對基板之下表面進行加工。
刻劃機構亦可分別設置於基板之上表面側與下表面側。藉此，可以相對於基板在上表面與下表面同時形成刻劃線。
本發明之定位裝置係可以高精度地進行基板之定位。
1:定位裝置
3:刻劃機構
11:基板保持載台
11a:第一軸承構件
11b:第二軸承構件
11c:腳部
12:第一棒狀構件
12a:第一落下防止構件
13:第二棒狀構件
13a:第二落下防止構件
14,14a,14b:第一驅動機構
15,15a,15b:第二驅動機構
16:平台
17:支撐構件
18:控制部
21:旋轉軸構件
21a:支撐部
21b:聯結器
22:移動構件
23:驅動馬達
24:線性導件
24a:導軌
24b:導塊
25:保持部
25a:底座
25b:抬升構件
25c:棒狀構件保持構件
25d:轉動機構
25e:軸
100:刻劃裝置
O1:載台開口
S:基板
SW:刻劃輪
第1圖係第一實施形態的刻劃裝置之概略剖視圖。
第2圖係第一實施形態的定位裝置之概略立體圖。
第3圖係第一驅動機構之保持部的剖視圖。
第4圖係第二驅動機構之保持部的剖視圖。
第5圖係定位裝置之上視圖。
第6圖係顯示定位裝置中的基板之角度修正動作的上視圖。
第7圖係顯示定位裝置中的基板之位置之調整動作的上視圖。
1.[第一實施形態]
(1)刻劃裝置
以下，使用第1圖來說明第一實施形態的刻劃裝置100。第1圖係第一實施形態的刻劃裝置之概略剖視圖。
在以下之說明中，係將X軸與Y軸定義為預定之水平面內的二維之軸。又，定義Z軸為表示與該水平面垂直之方向。在第1圖中，係將紙面內之由左至右方向作為正的X方向，將從紙面向上作為正的Y方向。又，將紙面內之由下至上方向作為正的Z方向。
刻劃裝置100為在由基板保持載台11所保持的基板S形成刻劃線的裝置。基板S為玻璃基板或陶瓷基板等的脆性基板、或是樹脂基板等。藉由刻劃裝置100在基板形成刻劃線，藉此就可以沿著刻劃線將基板予以分離。
刻劃裝置100係具備定位裝置1及刻劃機構3。定位裝置1為進行基板保持載台11之定位的裝置。在定位裝置1中，固定於基板保持載台11的第一軸承構件11a及第二軸承構件11b，係分別滑動於第一棒狀構件12及第二棒狀構件13之表面上，藉此可以在水平面內(X-Y平面內)定位基板保持載台 11。又，藉由第一棒狀構件12及第二棒狀構件13在水平面內「傾動」(tilting)，就可以變更基板保持載台11之水平面內的角度。
又，如第1圖所示，在基板保持載台之中心係設置有載台開口O1。載台開口O1為用以使基板S之下表面(負的Z方向側之主面)露出的開口。藉此，本實施形態的刻劃裝置100就可以加工基板S之下表面(刻劃線之形成)。
刻劃機構3為使刻劃輪(scribe wheel)SW轉動以切斷基板的裝置。刻劃輪SW為外周部分形成為V字形的圓板狀之構件。刻劃輪SW之上述外周部分係成為在基板S形成刻劃線的刃。
如第1圖所示，在本實施形態的刻劃裝置100中，係在基板S之上表面側與下表面側設置有刻劃機構3。藉此，可以在基板S之上表面與下表面同時形成刻劃線。
(2)定位裝置
(2-1)整體構成
以下，使用第1圖至第5圖來說明刻劃裝置100所具備之第一實施形態的定位裝置1之具體構成。第2圖係第一實施形態的定位裝置之概略立體圖。第3圖係第一驅動機構之保持部的剖視圖。第4圖係第二驅動機構之保持部的剖視圖。第5圖係定位裝置之上視圖。
第一實施形態的定位裝置1係一邊藉由已配置成「井字框(curb)」狀的棒狀構件來支撐基板保持載台11，一邊使基板保持載台11滑動於棒狀構件，藉此可以在X-Y平面內移動基板保持載台 11，且繞著Z方向之軸旋轉。
定位裝置1係具有基板保持載台11、第一軸承構件11a、第二軸承構件11b、一對之第一棒狀構件12、一對之第二棒狀構件13、一對之第一驅動機構14及一對之第二驅動機構15。基板保持載台11為保持刻劃線的形成對象之基板S的平面構件。本實施形態的基板保持載台11係具有四角形之形狀，且腳部11c從四角形之各個頂點朝向往下方向(負的Z方向)延伸。再者，基板保持載台11之形狀係不被限於四角形，而可以設為任意的形狀。
在基板保持載台11之腳部11c的上部係設置有朝向與四角形之一邊平行的方向延伸的開口。第一軸承構件11a係在已嵌合於該開口的狀態下固定於基板保持載台11之上部。第一軸承構件11a是例如空氣軸承(air bearing)等之可以平滑地滑動於棒狀構件的軸承。
另一方面，在腳部11c之下部係設置有另一開口，該另一開口係朝向與已嵌合有第一軸承構件11a之開口所延伸之方向垂直的方向延伸。第二軸承構件11b係在已嵌合於該開口的狀態下固定於基板保持載台11之下部。第二軸承構件11b是例如空氣軸承等之可以平滑地滑動於棒狀構件的軸承。
一對之第一棒狀構件12為長柱狀之構件。如第1圖及第2圖所示，本實施形態的第一棒狀構件12雖然為圓柱狀之構件，但是亦可為角柱等之具有多角形之剖面的柱狀構件。再者，第一棒狀構件12之長度更佳是事先設為比平台(後述)之一邊的長度更長，且比平台之對角線的長度更 若干長。
一對之第一棒狀構件12係分別貫通固定於腳部11c之上部的第一軸承構件11a。藉此，一對之第一棒狀構件12係於與上述四角形之一邊(與第一棒狀構件12之長度方向平行的邊)垂直的方向上，僅以四角形之另一邊(與第一棒狀構件12之長度方向垂直的邊)之長度空出間隔地配置。
又，藉由一對之第一棒狀構件12貫通第一軸承構件11a，固定於腳部11c的第一軸承構件11a就能夠滑動於第一棒狀構件12之表面上。亦即，基板保持載台11係藉由滑動於一對之第一棒狀構件12的表面上就可以朝向第一棒狀構件12之長度方向移動。更且，在一對之第一棒狀構件12的一端係以連結一對之第一棒狀構件12的方式設置有第一落下防止構件12a。
一對之第二棒狀構件13為長柱狀之構件。如第1圖及第2圖所示，本實施形態的第二棒狀構件13雖然是圓柱狀之構件，但是亦可為角柱等之具有多角形之剖面的柱狀構件。再者，第二棒狀構件13之長度更佳是事先設為比平台(後述)之一邊的長度更長，且比平台之對角線的長度更若干長。
一對之第二棒狀構件13係分別貫通固定於腳部11c之下部的第二軸承構件11b。藉此，一對之第二棒狀構件13係於與上述四角形之一邊(與第二棒狀構件13之長度方向平行的邊)垂直的方向上，僅以四角形之另一邊(與第二棒狀構件13之長度方向垂直的邊)之長度空出間隔地配置。
又，藉由一對之第二棒狀構件13貫通第二軸承構件11b，固定於腳部11c的第二軸承構件11b就能夠滑動於第二棒狀構件13之表面上。 亦即，基板保持載台11係藉由滑動於一對之第二棒狀構件13的表面上就可以朝向第二棒狀構件13之長度方向移動。更且，在一對之第二棒狀構件13的一端係以連結一對之第二棒狀構件13的方式設置有第二落下防止構件13a。
如上所述，第一軸承構件11a係固定於腳部11c之上部，第二軸承構件11b係固定於腳部11c之下部。又，第二軸承構件11b係朝向與第一軸承構件11a所延伸之方向垂直的方向延伸。
藉由軸承構件之上述配置，貫通第一軸承構件11a的一對之第一棒狀構件12與貫通第二軸承構件11b的一對之第二棒狀構件13，係在腳部11c之配置位置相互地垂直交叉，亦即在基板保持載台11之四角隅相互地垂直交叉。亦即一對之第一棒狀構件12與一對之第二棒狀構件13係配置成「井字框」狀。一對之第一棒狀構件12及一對之第二棒狀構件13係可以藉由該「井字框」結構而在穩定的狀態下支撐基板保持載台11。
又，由於基板保持載台11係能夠滑動於相互地垂直交叉的第一棒狀構件12及第二棒狀構件13，所以可以在此等二個棒狀構件所形成的平面(亦即X-Y平面)上移動至任意的位置。
一對之第一驅動機構14係分別設置於定位裝置1之X方向的端部，且連接一對之第一棒狀構件12的對應端部。更具體而言，在一對之第一棒狀構件12的一端部連接有一個第一驅動機構14，在一對之第一棒狀構件12的另一端部連接有一個第一驅動機構14。各個第一驅動機構14係使本身已連接的一對之第一棒狀構件12的端部朝向Y方向(第一方向之一例)移動。
藉由上述之構成，一對之第一驅動機構14係可以將一對之第一棒狀構件12的二個端部獨立朝向Y方向移動。又，一對之第一驅動機構14係使一對之第一棒狀構件12的端部朝向Y方向移動，藉此可以將基板保持載台11在一對之第二棒狀構件13的表面上滑動。亦即，一對之第一驅動機構14係可以將基板保持載台11朝向第二棒狀構件13之長度方向移動。
一對之第二驅動機構15係分別設置於定位裝置1之Y方向的端部，且連接一對之第二棒狀構件13的對應端部。更具體而言，在一對之第二棒狀構件13的一端部連接有一個第二驅動機構15，在一對之第二棒狀構件13的另一端部連接有一個第二驅動機構15。各個第二驅動機構15係使本身已連接的一對之第二棒狀構件13的端部朝向X方向(第二方向之一例)移動。
藉由上述之構成，一對之第二驅動機構15係可以將一對之第二棒狀構件13的二個端部獨立朝向X方向移動。又，一對之第二驅動機構15係使一對之第二棒狀構件13的端部朝向X方向移動，藉此可以將基板保持載台11在一對之第一棒狀構件12的表面上滑動。亦即，一對之第二驅動機構15係可以將基板保持載台11朝向第一棒狀構件12之長度方向移動。
定位裝置1係具有平台16。平台16為一個水平面(X-Y平面)所定義出之具有重量的構件。平台16係將一對之第一驅動機構14及一對之第二驅動機構15固定於包含X方向及Y方向的共同之水平面(X-Y平面)上。具體而言，一對之第一驅動機構14係分別固定於平台16之X方向的端部。另一方面，一對之第二驅動機構15係分別固定於平台16之Y方向的端部。
藉由將驅動機構固定於平台16，就可以在共同之水平面內移動第一棒 狀構件12及第二棒狀構件13。結果，可以提高基板保持載台11之X方向及Y方向上的定位精度。
平台16是例如花崗岩(granite)製的石材平台(stone surface plate)。此外，亦可以使用金屬製的平台。
定位裝置1係具有支撐構件17。支撐構件17係設置於基板保持載台11之腳部11c的下端部，且抵接於平台16之共同的水平面來支撐基板保持載台11。支撐構件17係在抵接於平台16之水平面的狀態下，隨著基板保持載台11之移動而移動於平台16之水平面上。藉此，支撐構件17係可以在平台16之水平面內穩定地移動基板保持載台11。支撐構件17是例如氣墊(air pad)等的緩衝構件。
(2-2)驅動機構
其次，使用第2圖及第3圖來更詳細地說明上述之第一驅動機構14及第二驅動機構15。以下，在第2圖中係舉設置於正的X方向之第一驅動機構14為例來說明其結構。
再者，第二驅動機構15與第一驅動機構14之不同點係在於：構成構件之移動方向或旋轉軸差異90°(例如，若第一驅動機構14成為「朝向Y方向移動」，則第二驅動機構15就成為「朝向X方向移動」)；保持部25(後述)保持第二棒狀構件13；以及如第4圖所示，於保持部25(後述)不存在抬升構件25b(後述)。
第一驅動機構14係具有旋轉軸構件21、移動構件22、驅動馬達23、線性導件(linear guide)24及保持部25。
旋轉軸構件21為長圓柱狀之構件，且於其表面形成有螺牙。旋轉軸構件21之一端係由支撐部21a所支撐，另一端則透過聯結器(coupling)21b連接於驅動馬達23之輸出旋轉軸。藉由該構成，旋轉軸構件21就會以長度方向成為與Y方向平行的方式來保持於平台16之X方向的側面。
移動構件22係螺合於旋轉軸構件21，且隨著旋轉軸構件21之旋轉朝向Y方向移動。又，保持部25係固定於移動構件22之上部。藉此，移動構件22就可以隨著旋轉軸構件21之旋轉將保持部25朝向Y方向移動。移動構件22是例如於其內部具有被插入於旋轉軸構件21之螺牙的金屬之滾珠(ball)的滾珠螺桿構件。
驅動馬達23係使透過聯結器21b所連接的旋轉軸構件21繞著Y軸旋轉。亦即，驅動馬達23為使保持部25朝向Y方向移動的驅動源。又，驅動馬達23係切換其正轉與反轉，藉此可以將保持部25朝向Y方向之正方向或負方向移動。
再者，作為另一實施例，係可以將藉由上述之旋轉軸構件21、移動構件22及驅動馬達23所構成的驅動部分置換成線性馬達(linear motor)。
線性導件24係隨著驅動馬達23之旋轉使保持部25朝向Y方向移動。線性導件24係具有導軌(guide rail)24a及導塊(guide block)24b。
導軌24a係固定於平台16之水平面上，且朝向Y方向延伸。導塊24b係固定於保持部25，且朝向Y方向滑動於導軌24a上。藉由導塊24b滑動於導軌24a，就可以與平台16之水平面平行地移動保持部25。
保持部25係保持一對之第一棒狀構件12的端部。以下，說 明保持部25之構成的詳細。保持部25係具有底座25a、抬升構件25b、棒狀構件保持構件25c及轉動機構25d。
底座25a係成為保持部25之底座的構件。上述之移動構件22及導塊24b係固定於底座25a之下表面。另一方面，抬升構件25b係固定於底座25a之上表面。
抬升構件25b係調整從底座25a至棒狀構件保持構件25c為止的高度，藉此棒狀構件保持構件25c就可以保持第一棒狀構件12。
棒狀構件保持構件25c係於其Y方向的兩端具有開口，且藉由第一棒狀構件12之端部貫通該開口來保持該第一棒狀構件12。更且，棒狀構件保持構件25c係於下部具有朝向Z方向延伸的軸25e。
再者，在棒狀構件保持構件25c之上述的開口係嵌合有軸承構件，第一棒狀構件12係貫通該軸承構件。藉此，第一棒狀構件12就能夠在棒狀構件保持構件25c之開口(軸承構件)朝向X方向滑動。
轉動機構25d係於其中心具有朝向Z方向延伸的開口，且使插入於該開口的軸旋轉的軸承(bearing)等之軸承構件。棒狀構件保持構件25c之軸25e係插入於轉動機構25d之朝向Z方向延伸的開口。
藉此，棒狀構件保持構件25c就能夠繞著與X方向及Y方向垂直的Z軸轉動。亦即，轉動機構25d係使一對之第一棒狀構件12的端部繞著Z軸轉動。
如第2圖所示，在本實施形態中，固定於平台16之正的X方向之側面的驅動馬達23之Y方向的配置位置、與固定於平台16之負的X方向之側面的驅動馬達23之Y方向的配置位置，係成為相反。藉此，就可以 將設置於旋轉軸構件21的螺桿精度之影響減至最小限度。
定位裝置1係具有控制部18。控制部18係控制定位裝置1(及刻劃裝置100)。控制部18為CPU(Central Processing Unit；中央處理單元)、記憶裝置(RAM(Random Access Memory；隨機存取記憶體)、ROM(Read Only Memory；唯讀記憶體)、SSD(Solid State Drive；固態硬碟機)等的記憶裝置)、具有各種介面(interface)的電腦系統(computer system)(例如，專用控制器、PLC(programmable logic controller；可編程邏輯控制器)等)。或是，控制部81亦可藉由上述構成之一部分或全部集成於單晶片(one-chip)的SoC(System on Chip；系統單晶片)所實現。
藉由後述之定位裝置1所為的基板之定位動作，係藉由執行記憶於控制部18之記憶裝置的程式(program)所實現。此外，亦可藉由硬體(hardware)來實現後述的定位動作之一部分或全部。
(3)藉由定位裝置所為的基板之定位動作
接著使用第5圖至第7圖來說明使用了具有上述之構成的定位裝置1的基板S之定位動作。第6圖係顯示定位裝置中的基板之角度修正動作的上視圖。第7圖係顯示定位裝置中的基板之位置之調整動作的上視圖。
在以下之說明中，如第5圖等所示，一對之第一驅動機構14當中，將正的X方向側之第一驅動機構14作為第一驅動機構14a，將負的X方向側之第一驅動機構14作為第一驅動機構14b。又，一對之第二驅動機構15當中，將正的Y方向側之第二驅動機構15作為第二驅動機構15a，將負的Y方向側之第二驅動機構15作為第二驅動機構15b。
首先，針對使基板S(基板保持載台11)在現在位置繞著Z軸旋轉的情況之動作加以說明。在使基板S在現在位置旋轉的情況下，控制部18係使一對之第一驅動機構14a、14b分別朝向X方向相互地逆向移動。與此同時，控制部18係使一對之第二驅動機構15a、15b分別朝向Y方向相互地逆向移動。此時，控制部18係使一對之第一驅動機構14a、14b以及一對之第二驅動機構15a、15b全部以相同的速度移動。藉此，可以避免在一對之第一棒狀構件12及一對之第二棒狀構件13施加有彎曲應力等狀況。
例如，如第6圖所示，互為逆向地使一方的第一驅動機構14a朝向負的Y方向移動，使另一方的第一驅動機構14b朝向正的Y方向移動；互為逆向地使一方的第二驅動機構15a朝向正的X方向移動，使另一方的第二驅動機構15b朝向負的X方向移動
藉此，一對之第一棒狀構件12會相對於X軸傾動(朝向負的Y方向傾動)，一對之第二棒狀構件13會相對於Y軸傾動(朝向正的X方向傾動)，結果，基板S(基板保持載台11)會在現在位置繞著Z軸朝向順時針方向(第6圖的情況)旋轉。再者，在全部驅動機構已朝向與上述方向相反之方向移動的情況下，基板S(基板保持載台11)係在現在位置繞著Z軸朝向逆時針方向(第6圖的情況)旋轉。
如第6圖所示，在基板保持載台11繞著Z軸旋轉時，第一驅動機構14及第二驅動機構15之棒狀構件保持構件25c會藉由轉動機構25d繞著Z軸轉動。如此，在本實施形態的定位裝置1中，基板保持載台11之旋轉軸與驅動機構之旋轉軸會分離。
藉由如此的構成，本實施形態的定位裝置1係可以高精度地旋轉基板 保持載台11(基板S)。亦即，定位裝置1係可以執行基板S之高精度的角度修正。
其次，針對使基板S(基板保持載台11)朝向X方向及/或Y方向移動的情況之動作加以說明。在使基板S朝向至少包含X方向之成分的方向移動的情況下，控制部18係使一對之第二驅動機構15a、15b分別朝向X方向中的同一方向移動。藉此，基板保持載台11會沿著朝向包含至少X方向之成分的方向延伸的一對之第一棒狀構件12移動。
另一方面，在使基板S朝向至少包含Y方向之成分的方向移動的情況下，控制部18係使一對之第一驅動機構14a、14b分別朝向Y方向中的同一方向移動。藉此，基板保持載台11會沿著朝向包含至少Y方向之成分的方向延伸的一對之第二棒狀構件13移動。
又，控制部18亦可以進行以下的控制：使一對之第一驅動機構14a、14b分別朝向同一方向移動，同時使一對之第二驅動機構15a、15b分別朝向同一方向移動。藉此，可以使基板S(基板保持載台11)朝向雙方向同時移動。
再者，在使基板S在平面內移動的情況下，控制部18係使一對之第一驅動機構14以相同的速度移動，且使一對之第二驅動機構15以相同的速度移動。但是，一對之第一驅動機構14的速度與一對之第二驅動機構15的速度亦可不同。
例如，如第7圖所示，在如第6圖般地旋轉基板保持載台11之後，進而使一對之第一驅動機構14a、14b分別朝向正的Y方向移動，同時使一對之第二驅動機構15a、15b分別朝向負的X方向移動。藉此，一對 之第一棒狀構件12及一對之第二棒狀構件13會一邊維持現在的傾動角度一邊移動，且可以將基板S(基板保持載台11)朝向X-Y平面內之雙方向同時移動。
(4)實施形態之共同事項
上述第一實施形態係具有下述的構成及功能。
定位裝置(例如定位裝置1)為用以調節基板(例如基板S)之位置及方向的裝置。定位裝置係具備基板保持載台(例如基板保持載台11)、一對之第一棒狀構件(例如一對之第一棒狀構件12)、一對之第二棒狀構件(例如一對之第二棒狀構件13)、第一軸承構件(例如第一軸承構件11a)、第二軸承構件(例如第二軸承構件11b)、一對之第一驅動機構(例如一對之第一驅動機構14)及一對之第二驅動機構(例如一對之第二驅動機構15)。
基板保持載台係保持基板。一對之第一棒狀構件係空出預定之間隔地排列配置於基板保持載台之下部。一對之第二棒狀構件係空出預定之間隔地排列配置於基板保持載台之下部。又，一對之第二棒狀構件係與一對之第一棒狀構件交叉。
第一軸承構件係在第一棒狀構件與第二棒狀構件交叉的位置固定於基板保持載台，且在該位置滑動於第一棒狀構件之表面上。第二軸承構件係在第一棒狀構件與第二棒狀構件交叉的位置固定於基板保持載台，且在該位置滑動於第二棒狀構件之表面上。
一對之第一驅動機構係分別設置於一對之第一棒狀構件的端部，且使一對之第一棒狀構件的二個端部獨立朝向第一方向(例如Y方向)移動。一對 之第二驅動機構係分別設置於一對之第二棒狀構件的端部，且使一對之第二棒狀構件的二個端部獨立朝向第二方向(例如X方向)移動。第二方向係相對於第一方向為垂直。
在上述之定位裝置中，係藉由固定於基板保持載台的第一軸承構件在第一棒狀構件之表面上滑動，基板保持載台就可以朝向第一方向移動。又，藉由固定於基板保持載台的第二軸承構件在第二棒狀構件之表面上滑動，基板保持載台就可以朝向第二方向移動。
由於第一軸承構件及第二軸承構件係在第一棒狀構件與第二棒狀構件交叉的位置固定於基板保持載台，所以在基板保持載台朝向第一方向及第二方向移動時，此等軸承構件係不會相互地相對移動。藉此，定位裝置就可以將基板高精度地定位於第一方向及第二方向。
又，上述之定位裝置係具備轉動機構(例如轉動機構25d)。轉動機構係分別設置於一對之第一驅動機構及一對之第二驅動機構。該轉動機構係在基板保持載台繞著與第一方向及第二方向垂直的旋轉軸(例如Z軸)旋轉時，使一對之第一棒狀構件的端部及一對之第二棒狀構件的端部繞著與基板保持載台之旋轉軸平行的軸轉動。
在具有上述之構成的定位裝置中，基板保持載台之旋轉軸、與驅動機構之旋轉軸係相互地分離。藉此，定位裝置係可以對基板高精度地進行角度修正。
2.[其他實施形態]
以上，雖然已針對本發明之一實施形態加以說明，但是本發明並非被 限定於上述實施形態，而能夠在不脫離發明之要旨的範圍內進行各種的變更。特別是，本說明書中所記載的複數個實施形態及變化例係能夠因應需要而進行任意組合。
第一實施形態中所說明的定位裝置1，亦可以使用於在刻劃裝置以外的加工裝置中進行加工構件(不限於基板)之定位的情況。又，除了加工裝置以外，亦可以使用於為了在例如光學系統中調整光軸或光徑而將光學構件予以定位的情況。
[產業上之可利用性]
本發明係可以廣泛地應用於調節加工對象等的構件之位置及方向的定位裝置。
1:定位裝置
11:基板保持載台
11c:腳部
12:第一棒狀構件
12a:第一落下防止構件
13:第二棒狀構件
13a:第二落下防止構件
14:第一驅動機構
15:第二驅動機構
16:平台
17:支撐構件
21:旋轉軸構件
21a:支撐部
21b:聯結器
22:移動構件
23:驅動馬達
24a:導軌
24b:導塊
25a:底座
25b:抬升構件
25c:棒狀構件保持構件

Claims (9)

  1. 一種定位裝置，其用以調節基板之位置及方向，且具備：
    基板保持載台，係保持前述基板；
    一對之第一棒狀構件，係空出預定之間隔地配置於前述基板保持載台之下部；
    一對之第二棒狀構件，係空出預定之間隔地配置於前述基板保持載台之下部，且與一對之前述第一棒狀構件交叉；
    第一軸承構件，係在前述第一棒狀構件與前述第二棒狀構件交叉的位置固定於前述基板保持載台，且在該位置滑動於前述第一棒狀構件之表面上；
    第二軸承構件，係在前述第一棒狀構件與前述第二棒狀構件交叉的位置固定於前述基板保持載台，且在該位置滑動於前述第二棒狀構件之表面上；
    一對之第一驅動機構，係分別設置於一對之前述第一棒狀構件的端部，且使一對之前述第一棒狀構件的二個端部獨立朝向第一方向移動；
    一對之第二驅動機構，係分別設置於一對之前述第二棒狀構件的端部，且使一對之前述第二棒狀構件的二個端部獨立朝向相對於前述第一方向為垂直的第二方向移動；以及
    轉動機構，係分別設置於一對之前述第一驅動機構及一對之前述第二驅動機構，在前述基板保持載台繞著與前述第一方向及前述第二方向垂直的旋轉軸旋轉時，使一對之前述第一棒狀構件的端部及一對之前述第二棒狀構件的端部繞著與前述旋轉軸平行的軸轉動。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之定位裝置，其進一步具備：平台，係在包含前述第一方向及前述第二方向的共同之水平面保持一對之前述第一驅動機構及一對之前述第二驅動機構。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之定位裝置，其進一步具備：支撐構件，係設置於前述基板保持載台，且抵接於前述平台之前述水平面以支撐前述基板保持載台。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之定位裝置，其中使一對之前述第一驅動機構分別相互地逆向移動，且使一對之前述第二驅動機構分別相互地逆向移動，藉此使前述基板保持載台旋轉。
  5. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之定位裝置，其中使一對之前述第一驅動機構分別朝向同一方向移動，藉此使前述基板保持載台朝向前述第一方向移動。
  6. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之定位裝置，其中使一對之前述第二驅動機構分別朝向同一方向移動，藉此使前述基板保持載台朝向前述第二方向移動。
  7. 一種刻劃裝置，其具備定位裝置及刻劃機構；
    前述定位裝置係用以調節基板之位置及方向，且具備：
    基板保持載台，係保持前述基板；
    一對之第一棒狀構件，係空出預定之間隔地配置於前述基板保持載台之下部；
    一對之第二棒狀構件，係空出預定之間隔地配置於前述基板保持載台之下部，且與一對之前述第一棒狀構件交叉；
    第一軸承構件，係在前述第一棒狀構件與前述第二棒狀構件交叉的位置固定於前述基板保持載台，且在該位置滑動於前述第一棒狀構件之表面上；
    第二軸承構件，係在前述第一棒狀構件與前述第二棒狀構件交叉的位置固定於前述基板保持載台，且在該位置滑動於前述第二棒狀構件之表面上；
    一對之第一驅動機構，係分別設置於一對之前述第一棒狀構件的端部，且使一對之前述第一棒狀構件的二個端部獨立朝向第一方向移動；
    一對之第二驅動機構，係分別設置於一對之前述第二棒狀構件的端部，且使一對之前述第二棒狀構件的二個端部獨立朝向相對於前述第一方向為垂直的第二方向移動；以及
    轉動機構，係分別設置於一對之前述第一驅動機構及一對之前述第二驅動機構，在前述基板保持載台繞著與前述第一方向及前述第二方向垂直的旋轉軸旋轉時，使一對之前述第一棒狀構件的端部及一對之前述第二棒狀構件的端部繞著與前述旋轉軸平行的軸轉動；
    前述刻劃機構係在由前述定位裝置之前述基板保持載台所保持的前述基板形成刻劃線。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之刻劃裝置，其中前述基板保持載台係具有使前述基板之下表面露出的載台開口。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之刻劃裝置，其中前述刻劃機構係分別設置於前述基板之上表面側與下表面側。
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