JP5061191B2

JP5061191B2 - ステージ装置組み立て方法

Info

Publication number: JP5061191B2
Application number: JP2009530138A
Authority: JP
Inventors: 保三田中; 純平湯山; 充矢作; 展史南; 誠高橋; 慎也伊藤
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 2007-08-28
Filing date: 2008-08-27
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2028-08-27
Also published as: US20100146762A1; US8286318B2; WO2009028525A1; TW200927362A; JPWO2009028525A1; KR101203982B1; CN101790784A; CN101790784B; KR20100050519A; TWI385049B

Description

本発明はステージ装置の技術分野に係り、特に、ステージ装置の組み立て方法に関する。

図９の符号１０５は、従来技術のステージ装置を示している。
このステージ装置１０５は、ベース板１１１を有しており、ベース板１１１は、裏面の四隅に配置された脚部１１２ａ〜１１２ｄによって、床面上に載置されている。

ベース板１１１の表面上にはレール１１４ａ，１１４ｂが敷設されており、その上には、吐出装置１１３が乗せられている。吐出装置１１３のベース板１１１に対面する面には、印刷ヘッドが配置されている。印刷ヘッドはタンク１１９に接続されており、タンク１１９から印刷ヘッドに吐出液を供給し、ベース板１１１上に基板１０７を乗せて印刷ヘッドから吐出液を吐出すると、吐出液は基板１０７上に着弾する。

吐出装置１１３はレール１１４ａ，１１４ｂ上を移動可能に構成されており、図１０に示すように、基板１０７の上方で吐出液を吐出すると、基板１０７表面の所望位置に吐出液を着弾させることができる。
この吐出液は、例えば、液晶配向膜用の有機薄膜の原料や、液晶表示装置のスペーサの分散液、有機ＥＬ素子の発光層の原料等であり、ステージ装置１０５は、大きな基板に吐出液を吐出するのに用いられている。

しかしながら、吐出対象の基板は大型の一途を辿っており、それに対応し、ステージ装置も大型化し、コストの問題や法規上の問題から、工場で製造したステージ装置を設置場所まで運搬することが困難になっている。
そこで従来技術でも対策が取られており、ベース板を分割して運搬する試みが成されている。
特開２００７−７３６８８号公報

しかしながら、一旦分割したベース板を設置場所で組み立てる場合、位置合わせに多大な手間を要したり、組み立て精度が悪化したりし、解決が望まれている。

上記課題を解決するため、本発明は、分離可能なステージ装置の組み立て方法であって、粗調整機構により、主ベース板を有する主載置台に、副ベース板を有する副載置台を粗調整誤差の範囲で位置決めし、前記粗調整機構を固定する粗調整工程と、前記主載置台に設けられ、前記主載置台に対して可動するガイド部を、前記副載置台に設けられた位置決め部材に接触させ、前記ガイド部を固定する仮位置決め工程と、微調整機構により、前記主ベース板に前記副ベース板を微調整誤差の範囲で位置決めし、前記微調整機構を固定する微調整工程と、前記主載置台に対して前記副載置台を移動させ、前記主載置台と前記副載置台を分離する分離工程と、移動された前記主載置台に前記副載置台を、前記ガイド部に前記位置決め部材が前記仮位置決め工程と同じ位置になるように移動させる組み立て工程と、を有し、前記微調整誤差は前記粗調整誤差より小さい、ステージ装置組み立て方法である。
また、本発明は、前記組み立て工程の後に、前記微調整機構により、前記主ベース板に前記副ベース板を再度微調整する、再微調整工程とを有するステージ装置組み立て方法である。
また、本発明は、前記ガイド部はローラを有し、前記位置決め部材は前記主載置台と前記副載置台が離間した状態で前記ガイド部と接触し、前記主載置台に前記副載置台を近づける時に、前記位置決め部材は前記ガイド部に沿って移動し、前記ガイド部のローラは回転しながら前記位置決め部材をガイドするステージ装置組み立て方法である。

主ベース板と副ベース板の位置合わせ精度が向上する。
設置場所での作業が簡単になる。

(ａ)：仮設置場所の主載置台を説明するための平面図 (ｂ)：その側面図 (ａ)：仮設置場所の副載置台を説明するための平面図 (ｂ)：その側面図仮設置場所で主載置台に対して副載置台を連結する手順を説明するための内部平面図仮設置場所又は本設置場所で連結された主載置台と副載置台の状態を説明するための内部平面図 (ａ)：吐出装置が本設置場所で組み立てられたステージ装置の副載置台上に位置する状態の平面図 (ｂ)：その側面図 (ａ)：吐出装置が本設置場所で組み立てられたステージ装置の主載置台上に位置する状態の平面図 (ｂ)：その側面図本設置場所で副載置台を主載置台に連結する手順を説明するための平面図副載置台の他の例を説明するための平面図 (ａ)：従来技術のステージ装置の平面図(１) (ｂ)：その側面図(１) (ａ)：従来技術のステージ装置の平面図(２) (ｂ)：その側面図(２)

符号の説明

５……ステージ装置
１０……主載置台
１１……主ベース板
１３……吐出装置
１６……ガイド部
２０ａ〜２０ｆ……副載置台
２１……副ベース板
２４₁，２４₂……位置決め部材

図５(ａ)、(ｂ)の符号５は、本発明のステージ装置を示している。同図(ａ)は平面図、同図(ｂ)は側面図である。
このステージ装置５は、主載置台１０と、複数の副載置台２０ａ〜２０ｄを有している。

主載置台１０と副載置台２０ａ〜２０ｄは、表面が平坦な主ベース板１１と副ベース板２１をそれぞれ有している。主ベース板１１と副ベース板２１の表面は、それぞれ同じ高さで水平になるように配置されている。
主ベース板１１の平面形状は矩形であり、その四辺のうち、互いに平行な二辺に沿ってレール１４ａ，１４ｂが敷設されている。

各レール１４ａ，１４ｂの両端は主ベース板１１よりも外側にはみ出して配置されており、はみ出した部分の下には、副載置台２０ａ〜２０ｄが有する副ベース板２１がそれぞれ配置されている。従って各レール１４ａ，１４ｂは両端が副載置台２０ａ〜２０ｄの上に位置し、その間の部分が主載置台１０の上に位置している。

レール１４ａ，１４ｂ上には移動可能な移動部材（ここではガントリ）が設置され、ガントリ上には吐出装置１３が乗せられている。
この吐出装置１３の底面部分には、印刷ヘッド(不図示)が設けられている。吐出装置１３には吐出液が配置されたタンク１９が接続されており、タンク１９から吐出液を供給しながら、印刷ヘッドを動作させると、印刷ヘッドから吐出液が吐出されるように構成されている。
レール１４ａとレール１４ｂの間の主載置台１０上には基板７が配置されている。

吐出装置１３はレール１４ａ，１４ｂ上を走行できるように構成されており、図６に示すように、吐出装置１３が基板７上に位置する状態で、印刷ヘッドから吐出液が吐出されると、吐出液は基板７表面に着弾する。吐出装置１３を移動させると、基板７表面の所望位置に吐出液を着弾させることができる。

このステージ装置５は、基板７への吐出作業が行なわれる本設置場所に配置されるが、主ベース板１１が大きいため、図５、６に示したように、副載置台２０ａ〜２０ｄを主載置台１０に連結し、主ベース板１１と副ベース板２１を組み立てた状態では、組み立場所から本設置場所に搬送することができない。

従って、本発明のステージ装置５は、主載置台１０と副載置台２０ａ〜２０ｄが分離した状態で本設置場所に搬入し、本設置場所にて正確且つ迅速に主ベース板１１と副ベース板２１とを位置合わせし、連結するのが望ましい。そのため、本設置場所での作業をできるだけ少なくするために、本設置場所に搬入する前の作業が必要となる。

図１(ａ)は、本設置場所ではなく、仮設置場所に置かれた状態の主載置台１０の平面図を示しており、同図(ｂ)はその主載置台１０の側面図を示している。
主ベース板１１の裏面の四隅付近には、脚部１２ａ〜１２ｄが配置されている。
同図(ａ)では、主ベース板１１を二点鎖線で示し、脚部１２ａ〜１２ｄを実線で示している。脚部１２ａ〜１２ｄは主ベース板１１の裏面に固定されている。

次に、図２(ａ)は副載置台２０ａ〜２０ｄの平面図、同図(ｂ)はその側面図である。
副載置台２０ａ〜２０ｄは、車部２２を有しており、副ベース板２１は車部２２上に乗せられている。
車部２２には複数の搬送車輪２３が設けられている。ここでは搬送車輪２３は、車部２２の台座２７の底面の四カ所に設けられている。

主ベース板１１と副ベース板２１は、長方形又は正方形形状であり、副ベース板２１の幅は、主ベース板１１の幅の半分以下の大きさにされ、主ベース板１１からレール１４ａ，１４ｂがはみ出る二辺に、それぞれ二個ずつ接続できるようにされている。

搬送車輪２３は、副ベース板２１が主ベース板１１に接続される部分を先頭にして前進と後進ができる向きに設けられており、搬送車輪２３を床に接地し、前進方向、又は後進方向に向けて力を加えると、搬送車輪２３が回転し、副載置台２０ａ〜２０ｄは床上を力を加えた方向に走行する。

車部２２には台座２７が設けられており、副載置台２０ａ〜２０ｄの前進方向先頭には、進行する向きの両側位置に、ローラから成る位置決め部材２４₁，２４₂が互いに離間して配置されている。

脚部１２ａ〜１２ｄは床面に接触し、主ベース板１１を支持する支持部１５と、支持部１５の外周側面に設けられた板状のガイド部１６とを有している。ガイド部１６は床面から一定距離だけ上方に配置されており、ガイド部１６と床面との間には隙間が形成されている。

位置決め部材２４₁，２４₂は、台座２７上での位置を変更できるように構成されており、予め位置決め部材２４₁，２４₂間の距離を大きくしておき、図３の副載置台２０ｂのように、その先頭を主ベース板１１に副ベース板２１が接続される部分に向け、前進させ、同図の副載置台２０ａのように、台座２７をガイド部１６と床面との間に挿入する。
ガイド部１６は、脚部１２ａ〜１２ｄの側面のうち、副載置台２０ａ〜２０ｄの前進方向と平行な部分に沿って配置されている。

位置決め部材２４₁，２４₂はガイド部１６と同じ高さに配置されているが、両位置決め部材２４₁，２４₂は、予め、ガイド部１６の幅よりも離間されており、位置決め部材２４₁，２４₂はガイド部１６と接触しなくても、台座２７をガイド部１６の下に挿入することができる。

同図の副載置台２０ｂのように、副ベース板２１と主ベース板１１とが互いに接続されるべき辺が接触するまで前進される。
この状態では、主ベース板１１と副ベース板２１の間の理想的な位置関係からの誤差は大きい。

副載置台２０ａ〜２０ｄ、又は主載置台１０には、副ベース板２１の高さ方向の位置、傾きと、副ベース板２１の主ベース板１１に対する水平面内の位置と向きを調節できる粗調整機構３１と微調整機構３２が設けられている。

粗調整機構３１の調整精度よりも微調整機構３２の調整精度の方が精密であるが、粗調整機構３１の調整量の方が、微調整機構３２の調整量よりも大きいため、先ず、副載置台２０ａ〜２０ｄ毎に、粗調整機構３１によって主ベース板１１に対する副ベース板２１の位置合わせを行なう。

仮設置場所の床面は水平であり、主ベース板１１は、主載置台１０に設けられた主調整機構(不図示)によって、予め表面が水平にされているものとすると、粗調整機構３１により、副ベース板２１は、主ベース板１１の表面と略同じ高さで水平にされると共に、主ベース板１１との相対的な位置と向きが粗調整され、概略の位置合わせがされる。

この状態では、理想的に位置合わせされた状態からの誤差を含んでいるが、粗調整前の誤差量(絶対値)を開始誤差Ｅ₁とし、粗調整後の誤差量(絶対値)を粗調整誤差Ｅ₂とすると、粗調整された分、粗調整誤差Ｅ₂は開始誤差Ｅ₁よりも小さくなっている。
粗調整がされた状態では、副ベース板２１は主ベース板１１と接触しており、副載置台２０ａ〜２０ｄは、前進はできなくても左右方向と後進方向には移動することができる。

次に、粗調整機構３１を固定することで、副ベース板２１と主ベース板１１の粗調整がされ、副ベース板２１と主ベース板１１との間の誤差が、粗調整誤差Ｅ₂よりも大きくならないようにしておき、その状態が変化しないようにしながら位置決め部材２４₁，２４₂同士を近接させ、両位置決め部材２４₁，２４₂をガイド部１６の側面に接触させ、位置決め部材２４₁，２４₂によって、脚部１２ａ〜１２ｄのガイド部１６の部分を挟む。

支持部１５は、主ベース板１１の外周よりも内側に位置しており、ガイド部１６は、支持部１５に近く、主ベース板１１の外周から遠い部分が幅広で、主ベース板１１の外周に近い方が幅狭に形成されている。位置決め部材２４₁，２４₂でガイド部１６を挟んだ状態で位置決め部材２４₁，２４₂を台座２７に固定すると、副載置台２０ａ〜２０ｄは、後退(後進)はできるが、脚部１２ａ〜１２ｄに対して前進も左右方向にも移動できなくなる。即ち、副ベース板２１は、主ベース板１１に対し、前進方向と左右方向の粗い位置合わせがされた状態になる。高さ方向も粗い位置合わせがされた状態である。

次いで、微調整機構３２によって、副ベース板２１の高さ、傾き、主ベース板１１に対する位置、向きを副載置台２０ａ〜２０ｄ毎に精密に調整する。
微調整がされた状態での副ベース板２１の主ベース板１１に対する理想的な位置からの誤差量(絶対値)を微調整誤差Ｅ₃とすると、微調整誤差Ｅ₃はゼロに近く、Ｅ₁＞Ｅ₂＞Ｅ₃≒０である。

微調整機構３２を固定し、微調整がされた状態が変化しないようにした後、副載置台２０ａ〜２０ｄの部材と、主載置台１０の脚部１２ａ〜１２ｄとの間に連結板（不図示）をネジ止め固定する等により、図４に示すように、一旦副載置台２０ａ〜２０ｄを主載置台１０に固定し、組み立てる。組み立てができることが確認されると仮組立工程は終了する。

このような仮組立工程を仮設置場所で行なった後、仮組立場所に於いて主載置台１０と副載置台２０ａ〜２０ｄの間の連結を解除する。この状態でも副ベース板２１と主ベース板１１とは位置合わせがされた状態であるが、副載置台２０ａ〜２０ｄを後退させ、主載置台１０と副載置台２０ａ〜２０ｄを分離すると、別々に搬送できる状態になる。

このとき、位置決め部材２４₁，２４₂の台座２７に対する固定は解除せず、位置決め部材２４₁，２４₂間の距離は変更されないようにし、また、粗調整機構３１や微調整機構３２の(粗動ネジや微動ネジの)固定も維持し、粗調整と微調整がされた状態が変化しないようにしておく。
主載置台１０と副載置台２０ａ〜２０ｄはそれぞれ車両等に搭載し、陸路や海路等によって本設置場所まで搬送し、先ず、主載置台１０を本設置場所の所定位置に配置する。

次いで、副載置台２０ａ〜２０ｄを脚部１２ａ〜１２ｄに向けて配置し、図７に示すように、各副載置台２０ａ〜２０ｄを、仮設置場所で組み立てられた状態が復元できるように主載置台１０に向け、各副載置台２０ａ〜２０ｄの台座２７をガイド部１６の下に挿入しながら副載置台２０ａ〜２０ｄを前進させ、主載置台１０に近づける。

ガイド部１６の幅は、副載置台２０ａ〜２０ｄの進行方向の奥方向に向かって拡がっているから、各副載置台２０ａ〜２０ｄの台座２７がガイド部１６の下に入ると、位置決め部材２４₁，２４₂の間にガイド部１６が挿入され、位置決め部材２４₁，２４₂とガイド部１６とが接触すると、副載置台２０ａ〜２０ｄの前進が停止する。

仮設置場所と本設置場所の床面が水平であり、位置決め部材２４₁，２４₂とガイド部１６とが、仮設置場所で接触していた位置と同じ位置で接触している場合には、副載置台２０ａ〜２０ｄと主載置台１０との仮組立場所での位置関係が復元される。

即ち、副ベース板２１と主ベース板１１は、粗調整と微調整がされた状態と同じになり、副載置台２０ａ〜２０ｄの部材と、主載置台１０の脚部１２ａ〜１２ｄとの間に連結板をネジ止め固定する等により、副載置台２０ａ〜２０ｄを主載置台１０に連結固定すると、図４に示したのと同じく、組み立てられる。

但し、副載置台２０ａ〜２０ｄと主載置台１０との間の連結を一旦解除し、副載置台２０ａ〜２０ｄと主載置台１０を分離して搬送したため、小さな位置合わせ誤差Ｅ₄が発生している場合がある。
この位置合わせ誤差Ｅ₄は、搬送時の振動や温度変化と、主ベース板１１の表面を本設置場所で水平に再設定したことに起因しており、微調整誤差Ｅ₃と同程度の大きさである。

位置合わせ誤差Ｅ₄を解消するためには、副載置台２０ａ〜２０ｄを主載置台１０に連結固定する前に、先ず、主調整機構によって主ベース板１１の表面を水平にし、次いで、微調整機構３２によって、副載置台２０ａ〜２０ｄの上下方向の高さ、傾きと、主ベース板１１に対する位置と向きを微調整し、連結固定すると、位置合わせ誤差Ｅ₄が小さくなり、主ベース板１１と副ベース板２１の位置合わせ誤差を、搬送前の微調整誤差Ｅ₃と同程度の大きさにすることができる。

図５(ａ)、(ｂ)は、以上の手順によって本設置場所に組み立てたステージ装置５の平面図と側面図であり、主載置台１０と副載置台２０ａ〜２０ｄ上に亘って、レール１４ａ，１４ｂを真っ直ぐに敷設されている。

同図では、吐出装置１３は主載置台１０の外側位置の副載置台２０ｂ，２０ｃ上に位置している。この位置では、印刷ヘッドのクリーニング等を行なうことができる。また吐出装置１３が基板上にないので主載置台１０上の基板７を交換することができる。位置合わせの精度が高いため、図６(ａ)、(ｂ)に示すように、吐出装置１３を、副載置台２０ａ〜２０ｄ上と、主載置台１０上の間で移動させても、振動が発生することはない。

以上説明したように、本発明では、本設置場所で副載置台２０ａ〜２０ｄと主載置台１０を組み立てる前に、予め、当該ステージ装置５を製造した工場内等の仮設置場所に於いて、副ベース板２１と主ベース板１１とを位置合わせした状態で、位置決め部材２４₁，２４₂とガイド部１６との相対的な位置関係を固定し、副ベース板２１と主ベース板１１との位置合わせ状態を復元できるようにしている。

従って、主載置台１０と副載置台２０ａ〜２０ｄを分離して運搬しても、位置決め部材２４₁，２４₂とガイド部１６との位置関係を復元すると、副ベース板２１と主ベース板１１との位置関係も復元され、位置合わせの状態を再現することができる。

上記実施例では、ガイド部１６を板状の部材で構成し、位置決め部材２４₁，２４₂を、その側面に接触するローラで構成したが、それに限定されるものではなく、副ベース板２１と主ベース板１１との相対的な位置関係を再現できる部材であればよい。ガイド部をローラで構成し、位置決め部材を板状部材で構成することもできる。この場合、主載置台側のガイド部を、主載置台に対して移動可能に構成し、副載置台の位置決め部材に接触させて固定しても良い。

以上は、副ベース板２１をそれぞれ有する４台の副載置台２０ａ〜２０ｄを、４台の脚部１２ａ〜１２ｄにそれぞれ１台ずつ連結したが、図８に示すように、二本のレール１４ａ，１４ｂの一端部を一枚の副ベース板２１で支持するように、幅広の副ベース板２１を、２台の副載置台２０ｅ，２０ｆに設け、各副載置台２０ｅ，２０ｆを二個の脚部１２ａ〜１２ｄに対して連結してもよい。この場合も、予め仮設置場所で副載置台２０ｅ，２０ｆの副ベース板２１と主載置台１０の主ベース板１１とを位置合わせしておき、本設置場所で位置合わせを復元する。

また、上記実施例では、本発明のステージ装置５の主及び副載置台１０、２０ａ〜２０ｄ上には、吐出装置１３が配置され、インクジェット装置として用いられていたが、本発明はそれに限定されるものではなく、本発明のステージ装置５にレーザ照射装置を配置し、加熱装置、検査装置、又は露光装置として用いることもできるし、基板位置合わせ装置を配置し、アライナーとして用いることもできる。
要するに、本発明のステージ装置５は、インクジェット装置に限定されるものではない。
また、レール１４ａ，１４ｂ上を移動可能な部材はガントリに限定されず、例えば、基板等の処理対象物が載置される載置台であってもよい。

Claims

分離可能なステージ装置の組み立て方法であって、
粗調整機構により、主ベース板を有する主載置台に、副ベース板を有する副載置台を粗調整誤差の範囲で位置決めし、前記粗調整機構を固定する粗調整工程と、
前記主載置台に設けられ、前記主載置台に対して可動するガイド部を、前記副載置台に設けられた位置決め部材に接触させ、前記ガイド部を固定する仮位置決め工程と、
微調整機構により、前記主ベース板に前記副ベース板を微調整誤差の範囲で位置決めし、前記微調整機構を固定する微調整工程と、
前記主載置台に対して前記副載置台を移動させ、前記主載置台と前記副載置台を分離する分離工程と、
移動された前記主載置台に前記副載置台を、前記ガイド部に前記位置決め部材が前記仮位置決め工程と同じ位置になるように移動させる組み立て工程と、を有し、
前記微調整誤差は前記粗調整誤差より小さい、ステージ装置組み立て方法。
前記組み立て工程の後に、前記微調整機構により、前記主ベース板に前記副ベース板を再度微調整する、再微調整工程とを有する請求項１記載のステージ装置組み立て方法。
前記ガイド部はローラを有し、前記位置決め部材は前記主載置台と前記副載置台が離間した状態で前記ガイド部と接触し、前記主載置台に前記副載置台を近づける時に、前記位置決め部材は前記ガイド部に沿って移動し、前記ガイド部のローラは回転しながら前記位置決め部材をガイドする請求項１記載のステージ装置組み立て方法。