(57)【要約】【課題】部材の位置決め精度を向上させる。【解決手段】位置決め装置１は、基板Ｓを保持する基板保持ステージ１１と、第１棒状部材１２と、第２棒状部材１３と、第１軸受部材１１ａと、第２軸受部材１１ｂと、第１駆動機構１４と、第２駆動機構１５と、を備える。第１軸受部材１１ａは、第１棒状部材１２と第２棒状部材１３とが交差する位置で基板保持ステージ１１に固定され、第１棒状部材１２の表面上を摺動する。第２軸受部材１１ｂは、第１棒状部材１２と第２棒状部材１３とが交差する位置で基板保持ステージ１１に固定され、第２棒状部材１３の表面上を摺動する。第１駆動機構１４は、第１棒状部材１２の端部を独立してＹ方向に移動させる。第２駆動機構１５は、第２棒状部材１３の端部を独立してＸ方向に移動させる。各駆動機構には、第１棒状部材１２及び第２棒状部材１３を、Ｚ軸回りに回動させる回動機構２５ｄが設けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の位置及び向きを調節するための位置決め装置であって、
前記基板を保持する基板保持ステージと、
前記基板保持ステージの下部において所定の間隔を空けて配置される一対の第１棒状部材と、
前記基板保持ステージの下部において所定の間隔を空けて配置され、前記一対の第１棒状部材と交差する一対の第２棒状部材と、
前記第１棒状部材と前記第２棒状部材とが交差する位置で前記基板保持ステージに固定され、当該位置で前記第１棒状部材の表面上を摺動する第１軸受部材と、
前記第１棒状部材と前記第２棒状部材とが交差する位置で前記基板保持ステージに固定され、当該位置で前記第２棒状部材の表面上を摺動する第２軸受部材と、
それぞれが前記一対の第１棒状部材の端部に設けられ、前記一対の第１棒状部材の２つの端部を独立して第１方向に移動させる一対の第１駆動機構と、
それぞれが前記一対の第２棒状部材の端部に設けられ、前記一対の第２棒状部材の２つの端部を独立して前記第１方向に対して垂直である第２方向に移動させる一対の第２駆動機構と、
前記一対の第１駆動機構及び前記一対の第２駆動機構のそれぞれに設けられ、前記基板保持ステージが前記第１方向及び前記第２方向に垂直な回転軸回りに回転するときに、前記一対の第１棒状部材の端部及び前記一対の第２棒状部材の端部を、前記回転軸に平行な軸回りに回動させる回動機構と、
を備える位置決め装置。
【請求項２】
前記一対の第１駆動機構及び前記一対の第２駆動機構を、前記第１方向及び前記第２方向を含む共通の水平面で保持する定盤をさらに備える、請求項１に記載の位置決め装置。
【請求項３】
前記基板保持ステージに設けられ、前記定盤の前記水平面に当接して前記基板保持ステージを支持する支持部材をさらに備える、請求項２に記載の位置決め装置。
【請求項４】
前記一対の第１駆動機構のそれぞれを互いに逆方向に移動させ、かつ、前記一対の第２駆動機構のそれぞれを互いに逆方向に移動させることで、前記基板保持ステージを回転させる、請求項１〜３のいずれかに記載の位置決め装置。
【請求項５】
前記一対の第１駆動機構のそれぞれを同一方向に移動させることで、前記基板保持ステージを前記第１方向に移動させる、請求項１〜４のいずれかに記載の位置決め装置。
【請求項６】
前記一対の第２駆動機構のそれぞれを同一方向に移動させることで、前記基板保持ステージを前記第２方向に移動させる、請求項１〜５のいずれかに記載の位置決め装置。
【請求項７】
基板の位置及び向きを調節するための位置決め装置であって、
前記基板を保持する基板保持ステージと、
前記基板保持ステージの下部において所定の間隔を空けて配置される一対の第１棒状部材と、
前記基板保持ステージの下部において所定の間隔を空けて配置され、前記一対の第１棒状部材と交差する一対の第２棒状部材と、
前記第１棒状部材と前記第２棒状部材とが交差する位置で前記基板保持ステージに固定され、当該位置で前記第１棒状部材の表面上を摺動する第１軸受部材と、
前記第１棒状部材と前記第２棒状部材とが交差する位置で前記基板保持ステージに固定され、当該位置で前記第２棒状部材の表面上を摺動する第２軸受部材と、
それぞれが前記一対の第１棒状部材の端部に設けられ、前記一対の第１棒状部材の２つの端部を独立して第１方向に移動させる一対の第１駆動機構と、
それぞれが前記一対の第２棒状部材の端部に設けられ、前記一対の第２棒状部材の２つの端部を独立して前記第１方向に対して垂直である第２方向に移動させる一対の第２駆動機構と、
前記一対の第１駆動機構及び前記一対の第２駆動機構のそれぞれに設けられ、前記基板保持ステージが前記第１方向及び前記第２方向に垂直な回転軸回りに回転するときに、前記一対の第１棒状部材の端部及び前記一対の第２棒状部材の端部を、前記回転軸に平行な軸回りに回動させる回動機構と、
を備える位置決め装置と、
前記位置決め装置の前記基板保持ステージに保持された前記基板にスクライブラインを形成するスクライブ機構と、
を備える、スクライブ装置。
【請求項８】
前記基板保持ステージは、前記基板の下面を露出させるステージ開口を有する、請求項７に記載のスクライブ装置。
【請求項９】
前記スクライブ機構は、前記基板の上面側と下面側にそれぞれ設けられる、請求項８に記載のスクライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工対象の位置及び向きを調節する位置決め装置、及び、当該位置決め装置を備えるスクライブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガラス基板又はセラミックス基板を切り出しする装置が知られている。例えば、貼り合わせたガラス基板にスクライブラインを形成し、当該ガラス基板の小片を切り出す装置がある（例えば、特許文献１を参照）。また、このような基板の加工をする装置は、加工対象の基板の位置及び向きを調節するための位置決め機構を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５２８０４４２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
加工装置に設けられる従来の位置決め機構では、いわゆる「ＸＹＴテーブル」のように、基板を移動させる機構と、基板を回転させる機構とが個別の機構として設けられている。また、従来の位置決め機構は、例えば、基板を移動させる機構のステージ上に基板を回転させる機構が設けられるといった構成を有している。すなわち、従来の位置決め機構は、複数の機構が上方向に積み重ねられた構成を有している。このような構造のため、従来の位置決め機構の位置決め精度は低い。
【０００５】
本発明の目的は、部材の位置及び向きを調節するための位置決め機構において、部材の位置決め精度を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
本発明の一見地に係る位置決め装置は、基板の位置及び向きを調節するための装置である。位置決め装置は、基板保持ステージと、一対の第１棒状部材と、一対の第２棒状部材と、第１軸受部材と、第２軸受部材と、一対の第１駆動機構と、一対の第２駆動機構と、を備える。
基板保持ステージは、基板を保持する。一対の第１棒状部材は、基板保持ステージの下部において所定の間隔を空けて並んで配置される。一対の第２棒状部材は、基板保持ステージの下部において所定の間隔を空けて並んで配置される。また、一対の第２棒状部材は、一対の第１棒状部材と交差する。
【０００７】
第１軸受部材は、第１棒状部材と第２棒状部材とが交差する位置で基板保持ステージに固定され、当該位置で第１棒状部材の表面上を摺動する。第２軸受部材は、第１棒状部材と第２棒状部材とが交差する位置で基板保持ステージに固定され、当該位置で第２棒状部材の表面上を摺動する。
一対の第１駆動機構は、それぞれが一対の第１棒状部材の端部に設けられ、一対の第１棒状部材の２つの端部を独立して第１方向に移動させる。一対の第２駆動機構は、それぞれが一対の第２棒状部材の端部に設けられ、一対の第２棒状部材の２つの端部を独立して第２方向に移動させる。第２方向は、第１方向に対して垂直である。
【０００８】
上記の位置決め装置においては、基板保持ステージに固定された第１軸受部材が第１棒状部材の表面上で摺動することにより、基板保持ステージは第１方向に移動できる。また、基板保持ステージに固定された第２軸受部材が第２棒状部材の表面上で摺動することにより、基板保持ステージは第２方向に移動できる。
第１軸受部材及び第２軸受部材は第１棒状部材と第２棒状部材とが交差する位置において基板保持ステージに固定されているので、基板保持ステージが第１方向及び第２方向に移動するに際して、これら軸受部材は互いに相対移動しない。これにより、位置決め装置は、基板保持ステージの第１方向及び第２方向の高い位置決め精度を有する。
【０００９】
また、上記の位置決め装置は、回動機構を備えている。回動機構は、一対の第１駆動機構及び一対の第２駆動機構のそれぞれに設けられている。この回動機構は、基板保持ステージが第１方向及び第２方向に垂直な回転軸回りに回転するときに、一対の第１棒状部材の端部及び一対の第２棒状部材の端部を、基板保持ステージの回転軸に平行な軸回りに回動させる。
上記の構成を有する位置決め装置においては、基板保持ステージの回転軸と、駆動機構の回転軸とは互いに離間している。これにより、位置決め装置は、基板保持ステージの回転方向の高い位置決め精度を有する。
【００１０】
位置決め装置は、定盤をさらに備えてもよい。定盤は、一対の第１駆動機構及び一対の第２駆動機構を、第１方向及び第２方向を含む共通の水平面で保持する。
これにより、第１棒状部材及び第２棒状部材を、共通の水平面内で移動できる。その結果、基板保持ステージの第１方向及び第２方向における位置決め精度を高くできる。
【００１１】
位置決め装置は、支持部材をさらに備えてもよい。支持部材は、基板保持ステージに設けられ、定盤の水平面に当接して基板保持ステージを支持する。これにより、基板保持ステージを定盤の水平面内で安定して移動できる。
【００１２】
位置決め装置では、一対の第１駆動機構のそれぞれを互いに逆方向に移動させ、かつ、一対の第２駆動機構のそれぞれを互いに逆方向に移動させることで、基板保持ステージを回転させてもよい。
これにより、基板保持ステージを任意の角度に精度よく位置決めできる。
【００１３】
位置決め装置では、一対の第１駆動機構のそれぞれを同一方向に移動させることで、基板保持ステージを第１方向に移動させてもよい。
これにより、基板保持ステージを第１方向の任意の位置に精度よく位置決めできる。
【００１４】
一対の第２駆動機構のそれぞれを同一方向に移動させることで、基板保持ステージを第２方向に移動させてもよい。
これにより、基板保持ステージを第２方向の任意の位置に精度よく位置決めできる。
【００１５】
本発明の他の見地に係るスクライブ装置は、位置決め装置と、スクライブ機構と、を備える。位置決め装置は、基板の位置及び向きを調節するための装置である。位置決め装置は、基板保持ステージと、一対の第１棒状部材と、一対の第２棒状部材と、第１軸受部材と、第２軸受部材と、第１駆動機構と、第２駆動機構と、回動機構と、を備える。
基板保持ステージは、基板を保持する。一対の第１棒状部材は、基板保持ステージの下部において所定の間隔を空けて配置される。一対の第２棒状部材は、基板保持ステージの下部において所定の間隔を空けて配置され、一対の第１棒状部材と交差する。第１軸受部材は、第１棒状部材と第２棒状部材とが交差する位置で基板保持ステージに固定され、当該位置で第１棒状部材の表面上を摺動する。第２軸受部材は、第１棒状部材と第２棒状部材とが交差する位置で基板保持ステージに固定され、当該位置で第２棒状部材の表面上を摺動する。
【００１６】
一対の第１駆動機構は、それぞれが一対の第１棒状部材の端部に設けられ、一対の第１棒状部材の２つの端部を独立して第１方向に移動させる。一対の第２駆動機構は、それぞれが一対の第２棒状部材の端部に設けられ、一対の第２棒状部材の２つの端部を独立して第１方向に対して垂直である第２方向に移動させる。
回動機構は、一対の第１駆動機構及び一対の第２駆動機構のそれぞれに設けられ、基板保持ステージが第１方向及び第２方向に垂直な回転軸回りに回転するときに、一対の第１棒状部材の端部及び一対の第２棒状部材の端部を、回転軸に平行な軸回りに回動させる。
【００１７】
スクライブ機構は、基板保持ステージに保持された基板にスクライブラインを形成する。上記の位置決め装置は、基板保持ステージに保持された基板の位置決めを高精度に行うことができるので、このスクライブ装置は、基板にスクライブラインを正確に形成できる。
【００１８】
基板保持ステージは、基板の下面を露出させるステージ開口を有してもよい。これにより、上記のスクライブ装置は、基板の下面に対しても加工をすることができる。
【００１９】
スクライブ機構は、基板の上面側と下面側にそれぞれ設けられてもよい。これにより、基板に対して上面と下面に同時にスクライブラインを形成できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の位置決め装置は、基板の位置決めを高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態に係るスクライブ装置の概略断面図。
【図２】第１実施形態に係る位置決め装置の概略斜視図。
【図３】第１駆動機構の保持部の断面図。
【図４】第２駆動機構の保持部の断面図。
【図５】位置決め装置の上面図。
【図６】位置決め装置における基板の角度補正動作を示す上面図。
【図７】位置決め装置における基板の位置の調整動作を示す上面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
１．第１実施形態
（１）スクライブ装置
以下、図１を用いて、第１実施形態に係るスクライブ装置１００を説明する。図１は、第１実施形態に係るスクライブ装置の概略断面図である。
以下の説明においては、所定の水平面内の二次元の軸としてＸ軸とＹ軸を定義する。また、その水平面に垂直な方向を表すＺ軸を定義する。図１では、紙面内の左から右方向を正のＸ方向とし、紙面から上向きを正のＹ方向とする。また、紙面内の下から上方向を正のＺ方向とする。
【００２３】
スクライブ装置１００は、基板保持ステージ１１に保持された基板Ｓにスクライブラインを形成する装置である。基板Ｓは、ガラス基板又はセラミックス基板などの脆性基板、又は、樹脂基板などである。スクライブ装置１００により基板にスクライブラインを形成することで、スクライブラインに沿って基板を分離できる。
スクライブ装置１００は、位置決め装置１と、スクライブ機構３と、を備える。位置決め装置１は、基板保持ステージ１１の位置決めをする装置である。位置決め装置１では、基板保持ステージ１１に固定された第１軸受部材１１ａ及び第２軸受部材１１ｂのそれぞれが、第１棒状部材１２及び第２棒状部材１３の表面上を摺動することで、基板保持ステージ１１を水平面内（Ｘ−Ｙ平面内）で位置決めできる。また、第１棒状部材１２及び第２棒状部材１３が水平面内で「傾動」することで、基板保持ステージ１１の水平面内での角度を変更できる。
【００２４】
また、図１に示すように、基板保持ステージには、その中心にステージ開口Ｏ１が設けられている。ステージ開口Ｏ１は、基板Ｓの下面（負のＺ方向側の主面）を露出させるための開口である。これにより、本実施形態のスクライブ装置１００は、基板Ｓの下面を加工（スクライブラインの形成）できる。
【００２５】
スクライブ機構３は、スクライブホイールＳＷを転動させて基板を切断する装置である。スクライブホイールＳＷは、外周部分がＶ字形に形成された円板状の部材である。スクライブホイールＳＷの上記外周部分が、基板Ｓにスクライブラインを形成する刃となる。
図１に示すように、本実施形態のスクライブ装置１００では、基板Ｓの上面側と下面側にスクライブ機構３が設けられている。これにより、基板Ｓの上面と下面に同時にスクライブラインを形成できる。
【００２６】
（２）位置決め装置
（２−１）全体構成
以下、図１〜図５を用いて、スクライブ装置１００に備わる第１実施形態に係る位置決め装置１の具体構成を説明する。図２は、第１実施形態に係る位置決め装置の概略斜視図である。図３は、第１駆動機構の保持部の断面図である。図４は、第２駆動機構の保持部の断面図である。図５は、位置決め装置の上面図である。
第１実施形態に係る位置決め装置１は、「井桁」状に配置した棒状部材により基板保持ステージ１１を支持しつつ、基板保持ステージ１１を棒状部材に摺動させることで、基板保持ステージ１１をＸ−Ｙ平面内で移動し、Ｚ方向の軸周りに回転できる。
位置決め装置１は、基板保持ステージ１１と、第１軸受部材１１ａと、第２軸受部材１１ｂと、一対の第１棒状部材１２と、一対の第２棒状部材１３と、一対の第１駆動機構１４と、一対の第２駆動機構１５と、を有する。基板保持ステージ１１は、スクライブラインを形成する対象の基板Ｓを保持する平面部材である。本実施形態の基板保持ステージ１１は、四角形の形状を有し、四角形の頂点のそれぞれから下方向（負のＺ方向）に脚部１１ｃが延びている。なお、基板保持ステージ１１の形状は四角形に限られず、任意の形状とできる。
【００２７】
基板保持ステージ１１の脚部１１ｃには、その上部に四角形の一辺に平行な方向に延びる開口が設けられる。第１軸受部材１１ａは、この開口に嵌合された状態で、基板保持ステージ１１の上部に固定されている。第１軸受部材１１ａは、例えば、エアベアリングなどの棒状部材を滑らかに摺動できる軸受である。
一方、脚部１１ｃの下部には、第１軸受部材１１ａが嵌合された開口が延びる方向とは垂直な方向に延びる他の開口が設けられる。第２軸受部材１１ｂは、この開口に嵌合された状態で、基板保持ステージ１１の下部に固定されている。第２軸受部材１１ｂは、例えば、エアベアリングなどの棒状部材を滑らかに摺動できる軸受である。
【００２８】
一対の第１棒状部材１２は、長い柱状の部材である。図１及び図２に示すように、本実施形態の第１棒状部材１２は、円柱状の部材であるが、角柱などの多角形の断面を有する柱状部材であってもよい。なお、第１棒状部材１２の長さは、定盤（後述）の一辺の長さよりも長く、定盤の対角線の長さよりも若干長くしておくことがより好ましい。
一対の第１棒状部材１２のそれぞれは、脚部１１ｃの上部に固定された第１軸受部材１１ａを貫通する。これにより、一対の第１棒状部材１２は、上記四角形の一辺（第１棒状部材１２の長さ方向に平行な辺）とは垂直な方向に、四角形の他の一辺（第１棒状部材１２の長さ方向とは垂直な辺）の長さだけ間隔を空けて配置される。
【００２９】
また、一対の第１棒状部材１２が第１軸受部材１１ａを貫通することで、脚部１１ｃに固定された第１軸受部材１１ａは、第１棒状部材１２の表面上を摺動可能となる。すなわち、基板保持ステージ１１は、一対の第１棒状部材１２の表面上を摺動することで、第１棒状部材１２の長さ方向に移動できる。さらに、一対の第１棒状部材１２の一端には、一対の第１棒状部材１２を連結するように、第１落下防止部材１２ａが設けられている。
【００３０】
一対の第２棒状部材１３は、長い柱状の部材である。図１及び図２に示すように、本実施形態の第２棒状部材１３は、円柱状の部材であるが、角柱などの多角形の断面を有する柱状部材であってもよい。なお、第２棒状部材１３の長さは、定盤（後述）の一辺の長さよりも長く、定盤の対角線の長さよりも若干長くしておくことがより好ましい。
一対の第２棒状部材１３のそれぞれは、脚部１１ｃの下部に固定された第２軸受部材１１ｂを貫通する。これにより、一対の第２棒状部材１３は、上記四角形の一辺（第２棒状部材１３の長さ方向に平行な辺）とは垂直な方向に、四角形の他の一辺（第２棒状部材１３の長さ方向とは垂直な辺）の長さだけ間隔を空けて配置される。
【００３１】
また、一対の第２棒状部材１３が第２軸受部材１１ｂを貫通することで、脚部１１ｃに固定された第２軸受部材１１ｂは、第２棒状部材１３の表面上を摺動可能となる。すなわち、基板保持ステージ１１は、一対の第２棒状部材１３の表面上を摺動することで、第２棒状部材１３の長さ方向に移動できる。さらに、一対の第２棒状部材１３の一端には、一対の第２棒状部材１３を連結するように、第２落下防止部材１３ａが設けられている。
【００３２】
上記のように、第１軸受部材１１ａは脚部１１ｃの上部において固定され、第２軸受部材１１ｂは脚部１１ｃの下部において固定されている。また、第２軸受部材１１ｂは、第１軸受部材１１ａが延びる方向とは垂直方向に延びている。
軸受部材の上記配置により、第１軸受部材１１ａを貫通する一対の第１棒状部材１２と、第２軸受部材１１ｂを貫通する一対の第２棒状部材１３は、脚部１１ｃの配置位置、すなわち、基板保持ステージ１１の四隅において、互いに垂直に交差する。つまり、一対の第１棒状部材１２と一対の第２棒状部材１３は「井桁」状に配置される。一対の第１棒状部材１２及び一対の第２棒状部材１３は、この「井桁」構造により、基板保持ステージ１１を安定した状態で支持できる。
【００３３】
また、基板保持ステージ１１は、互いに垂直に交差する第１棒状部材１２及び第２棒状部材１３を摺動可能であるので、これら２つの棒状部材が形成する平面（すなわち、Ｘ−Ｙ平面）において任意の位置に移動できる。
【００３４】
一対の第１駆動機構１４は、それぞれ、位置決め装置１のＸ方向の端部に設けられ、一対の第１棒状部材１２の対応する端部を接続している。より具体的には、一対の第１棒状部材１２の一端部に１つの第１駆動機構１４が接続され、一対の第１棒状部材１２の他端部に１つの第１駆動機構１４が接続されている。各第１駆動機構１４は、自身が接続した一対の第１棒状部材１２の端部を、Ｙ方向（第１方向の一例）に移動させる。
上記の構成により、一対の第１駆動機構１４は、一対の第１棒状部材１２の２つの端部を独立してＹ方向に移動できる。また、一対の第１駆動機構１４は、一対の第１棒状部材１２の端部をＹ方向に移動させることにより、基板保持ステージ１１を一対の第２棒状部材１３の表面上において摺動できる。すなわち、一対の第１駆動機構１４は、基板保持ステージ１１を第２棒状部材１３の長さ方向に移動できる。
【００３５】
一対の第２駆動機構１５は、それぞれ、位置決め装置１のＹ方向の端部に設けられ、一対の第２棒状部材１３の対応する端部を接続している。より具体的には、一対の第２棒状部材１３の一端部に１つの第２駆動機構１５が接続され、一対の第２棒状部材１３の他端部に１つの第２駆動機構１５が接続されている。各第２駆動機構１５は、自身が接続した一対の第２棒状部材１３の端部を、Ｘ方向（第２方向の一例）に移動させる。
上記の構成により、一対の第２駆動機構１５は、一対の第２棒状部材１３の２つの端部を独立してＸ方向に移動できる。また、一対の第２駆動機構１５は、一対の第２棒状部材１３の端部をＸ方向に移動させることにより、基板保持ステージ１１を一対の第１棒状部材１２の表面上において摺動できる。すなわち、一対の第２駆動機構１５は、基板保持ステージ１１を第１棒状部材１２の長さ方向に移動できる。
【００３６】
位置決め装置１は、定盤１６を有する。定盤１６は、１つの水平面（Ｘ−Ｙ平面）が定義された重量のある部材である。定盤１６は、Ｘ方向及びＹ方向を含む共通の水平面（Ｘ−Ｙ平面）上に、一対の第１駆動機構１４及び一対の第２駆動機構１５を固定する。具体的には、一対の第１駆動機構１４は、それぞれ、定盤１６のＸ方向の端部に固定される。一方、一対の第２駆動機構１５は、それぞれ、定盤１６のＹ方向の端部に固定される。
定盤１６に駆動機構を固定することにより、第１棒状部材１２及び第２棒状部材１３を、共通の水平面内で移動できる。その結果、基板保持ステージ１１のＸ方向及びＹ方向における位置決め精度を高くできる。
定盤１６は、例えば、御影石（グラナイト）製の石定盤である。その他、金属製の定盤を用いることもできる。
【００３７】
位置決め装置１は、支持部材１７を有する。支持部材１７は、基板保持ステージ１１の脚部１１ｃの下端部に設けられ、定盤１６の共通の水平面に当接して基板保持ステージ１１を支持する。支持部材１７は、定盤１６の水平面に当接した状態で、基板保持ステージ１１の移動に従って、定盤１６の水平面上を移動する。これにより、支持部材１７は、基板保持ステージ１１を、定盤１６の水平面内で安定して移動できる。支持部材１７は、例えば、エアパッドなどの緩衝部材である。
【００３８】
（２−２）駆動機構
次に、図２及び図３を用いて、上記の第１駆動機構１４及び第２駆動機構１５をより詳細に説明する。以下では、図２において、正のＸ方向に設けられた第１駆動機構１４を例にとってその構造を説明する。
なお、第２駆動機構１５は、構成部材の移動方向や回転軸が９０°異なっていること（例えば、第１駆動機構１４で「Ｙ方向に移動」となっていれば、第２駆動機構１５では「Ｘ方向に移動」となる）、保持部２５（後述）が第２棒状部材１３を保持すること、及び、図４に示すように保持部２５（後述）にかさ上げ部材２５ｂ（後述）が存在しないことが、第１駆動機構１４と異なっている。
【００３９】
第１駆動機構１４は、回転軸部材２１と、移動部材２２と、駆動モータ２３と、リニアガイド２４と、保持部２５と、を有する。
回転軸部材２１は、長い円柱状の部材であって、その表面にネジ山が形成されている。回転軸部材２１は、その一端が支持部２１ａにより支持され、他端がカップリング２１ｂを介して駆動モータ２３の出力回転軸に接続されている。この構成により、回転軸部材２１は、長さ方向がＹ方向と平行になるように、定盤１６のＸ方向の側面に保持される。
【００４０】
移動部材２２は、回転軸部材２１に螺合しており、回転軸部材２１の回転に従って、Ｙ方向に移動する。また、移動部材２２の上部には、保持部２５が固定されている。これにより、移動部材２２は、回転軸部材２１の回転に従って、保持部２５をＹ方向に移動できる。移動部材２２は、例えば、その内部に、回転軸部材２１のネジ山に挿入される金属のボールを有するボールねじ部材である。
【００４１】
駆動モータ２３は、カップリング２１ｂを介して接続された回転軸部材２１を、Ｙ軸周りに回転させる。すなわち、駆動モータ２３は、保持部２５をＹ方向に移動させる駆動源である。また、駆動モータ２３は、その正転と逆転を切り替えることで、保持部２５をＹ方向の正方向又は負方向に移動できる。
【００４２】
なお、別の実施例として、上記の回転軸部材２１と、移動部材２２と、駆動モータ２３により構成される駆動部分を、リニアモータに置き換えることができる。
【００４３】
リニアガイド２４は、駆動モータ２３の回転に従って、保持部２５をＹ方向に移動させる。リニアガイド２４は、ガイドレール２４ａと、ガイドブロック２４ｂと、を有する。
ガイドレール２４ａは、定盤１６の水平面上に固定され、Ｙ方向に延びる。ガイドブロック２４ｂは、保持部２５に固定され、ガイドレール２４ａ上をＹ方向にスライドする。ガイドブロック２４ｂがガイドレール２４ａをスライドすることにより、保持部２５を定盤１６の水平面と平行に移動できる。
【００４４】
保持部２５は、一対の第１棒状部材１２の端部を保持する。以下、保持部２５の構成の詳細を説明する。保持部２５は、土台２５ａと、かさ上げ部材２５ｂと、棒状部材保持部材２５ｃと、回動機構２５ｄと、を有する。
土台２５ａは、保持部２５の土台となる部材である。土台２５ａの下面には、上記の移動部材２２とガイドブロック２４ｂが固定されている。その一方、土台２５ａの上面には、かさ上げ部材２５ｂが固定されている。
【００４５】
かさ上げ部材２５ｂは、土台２５ａから棒状部材保持部材２５ｃまでの高さを調整することにより、棒状部材保持部材２５ｃが第１棒状部材１２を保持できるようにする。
【００４６】
棒状部材保持部材２５ｃは、そのＹ方向の両端に開口を有し、その開口を第１棒状部材１２の端部が貫通することで、当該第１棒状部材１２を保持する。さらに、棒状部材保持部材２５ｃは、下部にＺ方向に延びる軸２５ｅを有している。
なお、棒状部材保持部材２５ｃの上記の開口には軸受部材が嵌合され、第１棒状部材１２はその軸受部材を貫通する。これにより、第１棒状部材１２は、棒状部材保持部材２５ｃの開口（軸受部材）において、Ｘ方向に摺動可能となる。
【００４７】
回動機構２５ｄは、その中心にＺ方向に延びる開口を有し、当該開口に挿入された軸を回転させるベアリングなどの軸受部材である。回動機構２５ｄのＺ方向に延びる開口には、棒状部材保持部材２５ｃの軸２５ｅが挿入される。
これにより、棒状部材保持部材２５ｃは、Ｘ方向及びＹ方向に垂直なＺ軸周りに回動可能となる。すなわち、回動機構２５ｄは、一対の第１棒状部材１２の端部を、Ｚ軸周りに回動させる。
【００４８】
図２に示すように、本実施形態においては、定盤１６の正のＸ方向の側面に固定される駆動モータ２３のＹ方向の配置位置と、定盤１６の負のＸ方向の側面に固定される駆動モータ２３のＹ方向の配置位置と、は逆となっている。これにより、回転軸部材２１に設けられたねじ精度の影響を最小限にできる。
【００４９】
位置決め装置１は、制御部１８を有する。制御部１８は、位置決め装置１（及びスクライブ装置１００）を制御する。制御部１８は、ＣＰＵ、記憶装置（ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＳＳＤなどの記憶装置）と、各種インタフェースを有するコンピュータシステム（例えば、専用コントローラ、ＰＬＣなど）である。または、制御部１８は、上記構成の一部又は全部が１チップに集積されたＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ  ｏｎ  Ｃｈｉｐ）により実現されてもよい。
後述する位置決め装置１による基板の位置決め動作は、制御部１８の記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。その他、後述する位置決め動作の一部又は全部を、ハードウェアにより実現してもよい。
【００５０】
（３）位置決め装置による基板の位置決め動作
次に、図５〜図７を用いて、上記の構成を有する位置決め装置１を用いた基板Ｓの位置決め動作を説明する。図６は、位置決め装置における基板の角度補正動作を示す上面図である。図７は、位置決め装置における基板の位置の調整動作を示す上面図である。
以下の説明では、図５などに示すように、一対の第１駆動機構１４のうち、正のＸ方向側の第１駆動機構１４を第１駆動機構１４ａとし、負のＸ方向側の第１駆動機構１４を第１駆動機構１４ｂとする。また、一対の第２駆動機構１５のうち、正のＹ方向側の第２駆動機構１５を第２駆動機構１５ａとし、負のＹ方向側の第２駆動機構１５を第２駆動機構１５ｂとする。
【００５１】
まず、基板Ｓ（基板保持ステージ１１）を現在位置でＺ軸回りに回転させる場合の動作について説明する。基板Ｓを現在位置で回転させる場合、制御部１８は、一対の第１駆動機構１４ａ、１４ｂを、それぞれ、Ｘ方向に互いに逆方向に移動させる。それと同時に、制御部１８は、一対の第２駆動機構１５ａ、１５ｂを、それぞれ、Ｙ方向に互いに逆方向に移動させる。このとき、制御部１８は、一対の第１駆動機構１４ａ、１４ｂ、及び、一対の第２駆動機構１５ａ、１５ｂを全て同一の速度で移動させる。これにより、一対の第１棒状部材１２及び一対の第２棒状部材１３に、曲げ応力等が加えられることを回避できる。
【００５２】
例えば、図６に示すように、一方の第１駆動機構１４ａを負のＹ方向に、他方の第１駆動機構１４ｂを正のＹ方向に、互いに逆方向に移動させ、一方の第２駆動機構１５ａを正のＸ方向に、他方の第２駆動機構１５ｂを負のＸ方向に、互いに逆方向に移動させる。
これにより、一対の第１棒状部材１２がＸ軸に対して傾動（負のＹ方向に傾動）し、一対の第２棒状部材１３がＹ軸に対して傾動（正のＸ方向に傾動）する結果、基板Ｓ（基板保持ステージ１１）が、現在位置において、Ｚ軸回りに時計回り（図６の場合）に回転する。なお、全駆動機構が上記とは逆方向に移動した場合には、基板Ｓ（基板保持ステージ１１）は、現在位置において、Ｚ軸回りに反時計回り（図６の場合）に回転する。
【００５３】
図６に示すように、基板保持ステージ１１がＺ軸回りに回転するときに、第１駆動機構１４及び第２駆動機構１５の棒状部材保持部材２５ｃが、回動機構２５ｄにより、Ｚ軸回りに回動している。このように、本実施形態に位置決め装置１では、基板保持ステージ１１の回転軸と、駆動機構の回転軸とが離間している。
このような構成により、本実施形態の位置決め装置１は、基板保持ステージ１１（基板Ｓ）を高精度に回転できる。つまり、位置決め装置１は、基板Ｓの高精度な角度補正を実行できる。
【００５４】
次に、基板Ｓ（基板保持ステージ１１）をＸ方向及び／又はＹ方向に移動させる場合の動作について説明する。基板ＳをＸ方向の成分を少なくとも含む方向に移動させる場合、制御部１８は、一対の第２駆動機構１５ａ、１５ｂを、それぞれ、Ｘ方向における同一方向に移動させる。これにより、基板保持ステージ１１が、少なくともＸ方向の成分を含む方向に延びる一対の第１棒状部材１２に沿って移動する。
その一方、基板ＳをＹ方向の成分を少なくとも含む方向に移動させる場合、制御部１８は、一対の第１駆動機構１４ａ、１４ｂを、それぞれ、Ｙ方向における同一方向に移動させる。これにより、基板保持ステージ１１が、少なくともＹ方向の成分を含む方向に延びる一対の第２棒状部材１３に沿って移動する。
【００５５】
また、制御部１８は、一対の第１駆動機構１４ａ、１４ｂのそれぞれを同一方向に移動させると同時に、一対の第２駆動機構１５ａ、１５ｂのそれぞれを同一方向に移動させる制御をすることもできる。これにより、基板Ｓ（基板保持ステージ１１）を二方向に同時に移動させることができる。
なお、基板Ｓを平面内で移動させる場合、制御部１８は、一対の第１駆動機構１４を同一の速度で移動させ、一対の第２駆動機構１５を同一の速度で移動させる。ただし、一対の第１駆動機構１４の速度と一対の第２駆動機構１５の速度とは、異なっていてもよい。
【００５６】
例えば、図７に示すように、図６のように基板保持ステージ１１を回転後に、さらに、一対の第１駆動機構１４ａ、１４ｂのそれぞれを正のＹ方向に移動させると同時に、一対の第２駆動機構１５ａ、１５ｂのそれぞれを負のＸ方向に移動させる。これにより、一対の第１棒状部材１２及び一対の第２棒状部材１３が現在の傾動角度を維持しつつ移動し、基板Ｓ（基板保持ステージ１１）をＸ−Ｙ平面内の二方向に同時に移動できる。
【００５７】
（４）実施形態の共通事項
上記第１実施形態は、下記の構成及び機能を有している。
位置決め装置（例えば、位置決め装置１）は、基板（例えば、基板Ｓ）の位置及び向きを調節するための装置である。位置決め装置は、基板保持ステージ（例えば、基板保持ステージ１１）と、一対の第１棒状部材（例えば、一対の第１棒状部材１２）と、一対の第２棒状部材（例えば、一対の第２棒状部材１３）と、第１軸受部材（例えば、第１軸受部材１１ａ）と、第２軸受部材（例えば、第２軸受部材１１ｂ）と、一対の第１駆動機構（例えば、一対の第１駆動機構１４）と、一対の第２駆動機構（例えば、一対の第２駆動機構１５）と、を備える。
基板保持ステージは、基板を保持する。一対の第１棒状部材は、基板保持ステージの下部において所定の間隔を空けて並んで配置される。一対の第２棒状部材は、基板保持ステージの下部において所定の間隔を空けて並んで配置される。また、一対の第２棒状部材は、一対の第１棒状部材と交差する。
【００５８】
第１軸受部材は、第１棒状部材と第２棒状部材とが交差する位置で基板保持ステージに固定され、当該位置で第１棒状部材の表面上を摺動する。第２軸受部材は、第１棒状部材と第２棒状部材とが交差する位置で基板保持ステージに固定され、当該位置で第２棒状部材の表面上を摺動する。
一対の第１駆動機構は、それぞれが一対の第１棒状部材の端部に設けられ、一対の第１棒状部材の２つの端部を独立して第１方向（例えば、Ｙ方向）に移動させる。一対の第２駆動機構は、それぞれが一対の第２棒状部材の端部に設けられ、一対の第２棒状部材の２つの端部を独立して第２方向（例えば、Ｘ方向）に移動させる。第２方向は、第１方向に対して垂直である。
【００５９】
上記の位置決め装置においては、基板保持ステージに固定された第１軸受部材が第１棒状部材の表面上で摺動することにより、基板保持ステージは第１方向に移動できる。また、基板保持ステージに固定された第２軸受部材が第２棒状部材の表面上で摺動することにより、基板保持ステージは第２方向に移動できる。
第１軸受部材及び第２軸受部材は第１棒状部材と第２棒状部材とが交差する位置において基板保持ステージに固定されているので、基板保持ステージが第１方向及び第２方向に移動するに際して、これら軸受部材は互いに相対移動しない。これにより、位置決め装置は、基板を第１方向及び第２方向に高精度に位置決めできる。
【００６０】
また、上記の位置決め装置は、回動機構（例えば、回動機構２５ｄ）を備えている。回動機構は、一対の第１駆動機構及び一対の第２駆動機構のそれぞれに設けられている。この回動機構は、基板保持ステージが第１方向及び第２方向に垂直な回転軸（例えば、Ｚ軸）回りに回転するときに、一対の第１棒状部材の端部及び一対の第２棒状部材の端部を、基板保持ステージの回転軸に平行な軸回りに回動させる。
上記の構成を有する位置決め装置においては、基板保持ステージの回転軸と、駆動機構の回転軸とは互いに離間している。これにより、位置決め装置は、基板を高精度に角度補正できる。
【００６１】
２．他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
第１実施形態で説明した位置決め装置１は、スクライブ装置以外の加工装置において、加工部材（基板に限られない）の位置決めをする場合にも使用できる。また、加工装置以外にも、例えば、光学システムにおいて、光軸や光路の調整のために光学部材を位置決めする場合にも使用できる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、加工対象などの部材の位置及び向きを調節する位置決め装置に広く適用できる。
【符号の説明】
【００６３】
１００ スクライブ装置
１     位置決め装置
１１   基板保持ステージ
１１ａ 第１軸受部材
１１ｂ 第２軸受部材
１１ｃ 脚部
Ｏ１   ステージ開口
Ｓ     基板
１２   第１棒状部材
１２ａ 第１落下防止部材
１３   第２棒状部材
１３ａ 第２落下防止部材
１４、１４ａ、１４ｂ 第１駆動機構
１５、１５ａ、１５ｂ 第２駆動機構
２１   回転軸部材
２１ａ 支持部
２１ｂ カップリング
２２   移動部材
２３   駆動モータ
２４   リニアガイド
２４ａ ガイドレール
２４ｂ ガイドブロック
２５   保持部
２５ａ 土台
２５ｂ かさ上げ部材
２５ｃ 棒状部材保持部材
２５ｄ 回動機構
２５ｅ 軸
１６   定盤
１７   支持部材
１８   制御部
３     スクライブ機構
ＳＷ   スクライブホイール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020175517.tif 000008
【図７】
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