(57)【要約】  被処理基板を載置して移動する可動子であって：金属材料からなるメインプレートと；前記メインプレート上に配置された、前記金属材料よりも硬度が高い材料からなる複数のサブプレートと；を備え、前記複数のサブプレートの上面が前記被処理基板の載置面であることを特徴とする可動子。
2009063877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板を載置して移動する可動子であって：
金属材料からなるメインプレートと；
前記メインプレート上に配置された、前記金属材料よりも硬度が高い材料からなる複数のサブプレートと；
を備え、
前記複数のサブプレートの上面が前記被処理基板の載置面であることを特徴とする可動子。
【請求項２】
請求項１に記載の可動子であって、
前記メインプレートが、アルミニウムからなることを特徴とする可動子。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の可動子であって、
前記載置面に設けられ、被処理基板を着脱可能に固定する固定部材をさらに含むことを特徴とする可動子。
【請求項４】
請求項３に記載の可動子であって、
前記固定部材は、前記被処理基板と前記載置面との間の圧力を低下させることにより、前記被処理基板と前記載置面とを吸着させて前記被処理基板を固定することを特徴とする可動子。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の可動子であって：
前記サブプレートの中央部は前記メインプレートに固定され；
前記サブプレートの周縁部は前記メインプレートの面方向において移動可能であることを特徴とする可動子。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の可動子であって：
前記サブプレートは、グラナイト材からなることを特徴とする可動子。
【請求項７】
処理ステージであって：
請求項１〜６のいずれか一項に記載の可動子と；
前記被処理基板に所定の処理を行う処理装置が設置される処理部と；
少なくとも前記可動子を移動させて前記可動子と前記処理部との相対位置関係を変化させる位置制御部材と；
を備えることを特徴とする処理ステージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動子、処理ステージに関する。
本願は、２００７年１１月１３日に、日本に出願された特願２００７−２９４４０２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
良質なデバイスを歩留り良く製造する上で、位置合わせ精度の向上は極めて重要である。例えば、インクジェット法を用いて低コストでデバイスを製造する場合においても、位置合わせ精度の向上が期待されている。【０００３】
デバイスを製造する際に、デバイスの中間体である基板とこれに処理を行う処理装置との位置合わせを行う手段として、ＸＹステージが知られている（例えば特許文献１、２）。ＸＹステージは、例えば被処理基板を載置した可動子をＸ方向に沿って移動させる機構と、処理装置を設置した処理部をＹ方向に沿って移動させる機構と、を備える。これにより、被処理基板と処理装置との相対位置をＸ方向及びＹ方向に変化させて制御しつつ、被処理基板の所定位置に所定の処理を行うことが可能である。【０００４】
このようなＸＹステージにおいて被処理基板の位置を高精度に制御するためには、可動子における被処理基板の載置面の平面度を高くすることが重要である。平面度を高くする方法としては、硬度が高い素材、例えば定盤等に用いられるグラナイト（花崗岩）等を用い、載置面側を研磨する方法等が考えられる。また、可動子を高速に移動させて処理速度を短縮するため、あるいはＸＹステージのランニングコスト等を低減するためには、可動子を軽量化することも重要である。特に、製造するデバイスによっては基板が大型化する傾向にあり、大型の基板に対応可能とするためにも可動子の軽量化が期待されている。可動子を軽量化する方法としては、例えば加工性に優れた金属を材料とし、この金属材を部分的に薄肉化する方法が考えられる。
【特許文献１】特開平７−３１１３７５号公報
【特許文献２】特開２００５−１１４８８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、可動子における載置面の平面度を高くし、かつ可動子を軽量化することは甚だ困難である。例えば、平面度を高くすることが可能なグラナイト等を材料とし、これを薄肉化により軽量化しようとしても、硬度が高い材料は加工性が低いためこれを良好に加工することは難しい。また、硬度が高い材料は脆い場合が多いため、加工中に割れ等を生じるおそれもある。一方、加工性が高い金属を材料とし、これを研磨等により高度に平面化しようとしても、加工中における材料の変形や残留応力等により材料表面にうねりが発生する。このようなうねりを無くすことができないため、グラナイトを材料とした場合と同程度の高い平面度を得ることができない。【０００６】
そこで、グラナイト材と金属材との積層構造とすることも考えられるが、双方を良好に接合することは困難である。すなわち、良好に接合するためには双方の平面度を高くした後に接合することが必要であるが、前記のように金属材の平面度を高くすることは困難である。そのため、金属材のうねりにグラナイト材が追従できずに、グラナイト材が金属材から浮き上がってしまう。そして、例えば双方を強く押し当てて無理に接合させようとすれば、グラナイト材が割れてしまうことや、金属材が変形してしまうこと等の不都合を生じる場合がある。また、グラナイト材と金属材とで材質が異なるので、熱膨張等による変形量の違いにより、可動子が反ってしまう不具合を生じるおそれもある。【０００７】
本発明は、前記事情に鑑み成されたものであって、可動子における載置面の平面度を高くし、かつ可軽量化した可動子を提供することを目的の一つとする。また、上記の可動子を備えた良好な処理ステージを提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明の一態様は、以下の構成を採用した：被処理基板を載置して移動する可動子であって：金属材料からなるメインプレートと；前記メインプレート上に配置された、前記金属材料よりも硬度が高い材料からなる複数のサブプレートと；を備え、前記複数のサブプレートの上面が前記被処理基板の載置面であることを特徴とする可動子。【０００９】
金属材料からなるメインプレートを用いれば、金属材料は加工性が高いので部分的に薄肉化することが容易である。従って、薄肉化によりメインプレートを軽量化することができる。また、メインプレートの金属材料よりも硬度が高い材料からなるサブプレートを用いれば、サブプレートが前記金属材料からなる場合と比べ、研磨等によりその上面の平面度を高くすることができる。【００１０】
また、複数のサブプレートの上面が被処理基板の載置面であれば、それぞれのサブプレートは、積載面全体を一枚のプレートで構成した場合よりも小さくなる。したがって、メインプレートの表面のうねりに対してサブプレートが相対的に小さくなり、サブプレートをうねりに沿わせることができる。従って、それぞれのサブプレートをメインプレートに良好に接合させることができる。ここで、それぞれのサブプレートがうねりに沿うことにより複数のサブプレート上面の間にはうねりが生じる。しかし、メインプレートとサブプレートとを接合した後にその上面側を一括して研磨すること等により、サブプレートの上面を略面一にすることができる。このようにして、可動子における載置面の平面度が高く、かつ軽量化が可能な可動子を得ることができる。【００１１】
（２）上記可動子は、以下のように構成してもよい：前記メインプレートが、アルミニウムからなる。
この場合、アルミニウムは、金属材料の中でも特に比重が小さく、かつ加工性が高いので、メインプレートを良好に軽量化することができ、軽量な可動子とすることができる。【００１２】
（３）上記可動子は、以下のように構成してもよい：上記可動子が、前記載置面に設けられ、被処理基板を着脱可能に固定する固定部材をさらに含む。
この場合、可動子に載置された被処理基板が、可動子に対して位置ずれを生じることが防止される。従って、被処理基板を所望の位置に移動させることが可能となる。【００１３】
（４）上記可動子は、以下のように構成してもよい：前記固定部材は、前記被処理基板と前記載置面との間の圧力を低下させることにより、前記被処理基板と前記載置面とを吸着させて前記被処理基板を固定する。
静電気力や磁力により被処理基板と載置面とを吸着させる場合には、被処理基板と当接するサブプレートに帯電部や磁力発生部等を設ける必要がある。帯電部や磁力発生部等を設けるためには、サブプレートの材料として、金属材料、あるいは金属部材を埋め込むために加工性が高い材料を選択する必要がある。
ところが、圧力により被処理基板と前記載置面とを吸着するようにすれば、帯電部や磁力発生部等が不要となるので、これを設置するために必要とされたサブプレートの材料の制約が緩和される。したがって、サブプレートの材料として、例えば研磨等により平面度を高くしやすい材料を採用することができ、これにより平面度が高い良好なサブプレートを得ることができる。【００１４】
（５）上記可動子は、以下のように構成してもよい：前記サブプレートの中央部は前記メインプレートに固定され；前記サブプレートの周縁部は前記メインプレートの面方向において移動可能である。
サブプレートの中央部がメインプレートに固定されていれば、サブプレートがメインプレートに対して位置ずれを生じることが防止される。また、サブプレートの周縁部が前記メインプレートの面方向において移動可能とされていれば、サブプレートとメインプレートとの熱膨張等による変形量の違いを吸収できる。よって、変形量の違いによるサブプレートやメインプレートの反り等の歪みが生じない。このため、歪みに起因する被処理基板の位置精度の低下を防止することができる。【００１５】
（６）上記可動子は、以下のように構成してもよい：前記サブプレートは、グラナイト材からなる。
この場合、研磨などの方法によって、サブプレートの平面度を高くすることができる。【００１６】
（７）本発明の一態様は、以下の構成を採用した：処理ステージであって：上記の可動子と；前記被処理基板に所定の処理を行う処理装置が設置される処理部と；少なくとも前記可動子を移動させて前記可動子と前記処理部との相対位置関係を変化させる位置制御部材と；を備えることを特徴とする処理ステージ。
この処理ステージでは、前記のように、可動子の載置面の平面度が良好なので、これに被処理基板を良好に載置することができ、被処理基板の位置を高精度に制御することが可能となる。また、本発明の可動子は軽量化されているので、これを駆動する駆動力として通常の容量のものを用いても可動子を高速に移動させることができ、スループットが改善される。また、可動子を通常と同様の速度で移動させる場合には、可動子が軽量化されてその慣性力が小さい。このため、可動子の位置を高精度に制御することが可能となる。また、可動子の大型化に伴う駆動力の大型化が低減されるので、可動子の大型化が容易である。従って処理ステージが、大型の基板に対応可能である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、可動子における被処理基板の載置面の平面度を高くし、かつ可動子を軽量化することが可能である。したがって、可動子を移動させる機構に関るコストが低減され、低コストで処理ステージが得られる。また、可動子を軽量化することで、可動子を高速に移動させることや可動子の位置を高精度に制御することが可能となる。この結果、被処理基板に効率良く、かつ良好に処理を行うことが可能な処理ステージが得られる。また、可動子の大型化が容易であり、処理ステージが大型の基板に対応可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る処理ステージの構成を概略して示す斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは、上記実施形態に係る可動子を概略して示す斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、上記実施形態に係る可動子の要部断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、上記実施形態に係る基板昇降機構を拡大して示す斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、上記実施形態に係る処理ステージの側面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、上記処理ステージの使用例を示す側面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、上記処理ステージの使用例を示す側面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、上記処理ステージの使用例を示す側面図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、上記処理ステージの使用例を示す側面図である。
【図４Ｅ】図４Ｅは、上記処理ステージの使用例を示す側面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、上記可動子の製造例を概略して示す断面工程図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、上記可動子の製造例を概略して示す断面工程図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、上記可動子の製造例を概略して示す断面工程図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、上記可動子の製造例を概略して示す断面工程図である。
【図５Ｅ】図５Ｅは、上記可動子の製造例を概略して示す断面工程図である。
【符号の説明】
【００１９】
１０  第１レール
２０  可動子
２１  メインプレート
２２  サブプレート
３０  基板昇降機構
４０  第２レール
５０  処理部
１００  ＸＹステージ（処理ステージ）
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態を説明するが、本発明の技術範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。なお、以降の説明では図面を用いて各種の構造を例示するが、構造の特徴的な部分を分かりやすく示すために、図面中の構造はその寸法や縮尺を実際の構造に対して異ならせて示す場合がある。【００２１】
図１は、本発明に係る処理ステージの一実施形態であるＸＹステージ１００を概略して示す斜視図である。図１に示すように、ＸＹステージ１００は、第１方向（Ｙ方向）に延びる第１レール１０と、第１レール１０上に配置された可動子２０と、Ｙ方向における第１レール１０の端部下側に配置された基板昇降機構３０と、第１レール１０の上方において第２方向（Ｘ方向）に延びる第２レール４０と、第２レール４０上に配置された処理部５０と、を備える。このように、本実施形態のＸＹステージ１００は、可動子２０と基板昇降機構３０とを独立させた構成を採用している。【００２２】
本実施形態の第１レール１０は、Ｙ方向に延びる２本の副レール１１、１２からなっている。副レール１１は、Ｙ方向の両端部において支持部材１３、１４に支持されており、その上面側が略水平である。副レール１２も同様に、支持部材１５、１６に支持され、その上面側が略水平である。第１レール１０には、後述する第１方向制御部材１７が併設され、可動子２０を移動させるガイドとして機能する。また、副レール１１、１２は、例えば黒御影石等のグラナイト（花崗岩）等からなる基体と、金属等からなるサポートフレーム等とを備える。第１レール１０は、ＸＹステージ１００のフレームとしても機能する。【００２３】
前記グラナイトは、処理ステージや定盤等に用いられる石材であり、化学的及び熱的に極めて安定であることが知られている。そのためグラナイトを用いることで、化学薬品を用いた処理や熱を伴う処理に対応可能なＸＹステージ１００が得られる。また、グラナイトは、極めて硬度が高くヤング率が高い材料であるので、これを用いることにより第１レール１０のたわみによる位置精度の低下を低減することができる。【００２４】
第１レール１０には第１方向制御部材１７（位置制御部材）が併設されており、これにより可動子２０を第１レール１０上の所定位置に移動させて、Ｙ方向における可動子２０の位置を制御することが可能である。本実施形態では、エアスライダー方式により可動子２０を移動させる。前記第１方向制御部材１７は、第１レール１０と可動子２０との間に空気を送り込んで可動子２０を第１レール１０から浮上させる機構や、可動子２０を移動させるリニアモーター、可動子２０の位置を検出する装置、これらを制御する制御装置等を備えて構成されている。【００２５】
Ｙ方向における第１レール１０の中央部下側にはステージ６０が設けられている。ステージ６０は、各種制御機器の設置部であり、第２レール４０等の土台としても機能する。すなわち、ステージ６０には、第２レール４０を支持する複数の支柱６１が設けられている。これら支柱６１上に第２レール４０が設けられている。第２レール４０上には、処理部５０が配置されている。本実施形態の処理部５０には処理装置として液滴吐出ヘッド（図示略）が装着されている。第２レール４０には、前記第１方向制御部材１７と同様の第２方向制御部材（位置制御部材）が併設されている。第２レール４０に沿って処理部５０を移動させることができる。これにより、処理部５０に配置された液滴吐出装置をＸ方向の所望の位置に移動させることができる。【００２６】
図２Ａは、可動子２０の構成を概略して示す斜視図である。図２Ａに示すように、可動子２０は、メインプレート２１と、この上に設けられた複数のサブプレート２２と、を備えて構成されている。これらサブプレート２２の上面は、被処理基板を載置する載置面である。本実施形態では、メインプレート２１及びサブプレート２２が、ともに平面視略正方形である。メインプレート２１には、アルミニウムや鉄、ステンレス、真鍮等の金属材料を使用でき、実施形態では、アルミニウムを採用している。メインプレート２１の大きさは、正方形の一辺が２５００ｍｍ程度、厚さが８０ｍｍ程度である。【００２７】
サブプレート２２は、メインプレート２１の金属材料よりも硬度が高い材料からなり、本実施形態では、グラナイトからなるものが採用される。サブプレート２２の大きさは、正方形の一辺が５００ｍｍ程度、厚さが１０ｍｍ程度である。メインプレート２１上において、５枚のサブプレート２２がＹ方向に等間隔で並んで配置されている。このような列がＸ方向に５列、等間隔に並んで配置されている。サブプレート２２の間隔としては、Ｘ方向及びＹ方向のいずれにおいても２ｍｍ程度である。後に（製造例）で説明するように、サブプレート２２は、メインプレート２１上に配置され、その上面側が一括して研磨される。これにより、複数のサブプレート２２の上面の間の平面度は±５０μｍ未満（０μｍ以上）であり、複数のサブプレート２２の上面は略面一である。なお、被処理基板を良好に載置可能とするために、前記平面度が±２５μｍであることが好ましく、±１５μｍであることがより好ましい。【００２８】
サブプレート２２の上面側には、互いに直交する溝部からなる凹部２３が設けられている。凹部２３は、被処理基板を載置面に着脱可能に固定する固定部材の一部である。この固定部材については後に説明する。また、可動子２０には、メインプレート２１とサブプレート２２を貫通して貫通孔２４が設けられている。貫通孔２４は、後述する昇降ピン３１がこの貫通孔２４を通って可動子２０の上方まで上昇できるように形成されている。貫通孔２４は、可動子２０の下方に配置された第１レール１０と重なり合わないように配置されている。
本実施形態では、Ｙ方向に並ぶサブプレート２２の列うち、Ｘ方向の片方の端部から２列目、４列目の列のそれぞれの下方に第１レール１０が配置されている。このため、貫通孔２４は、サブプレート２２の列のうちＸ方向の片方の端部から１列目、３列目、５列目に形成されている。【００２９】
図２Ｂは、図２ＡにおけるＩＩｂ−ＩＩｂ線に沿う断面図である。図２Ｂを参照しつつ可動子２０の構成をより詳細に説明する。図２Ｂに示すように、メインプレート２１の底面側には、ライン状のリブを残して、部分的にメインプレート２１が薄肉化されることで、薄肉部２７が形成されている。これにより、可動子２０が軽量化される。また、前記のリブ構造により可動子２０のＸ方向及びＹ方位方向の強度を確保できる。本実施形態では、メインプレート２１の厚さ（８０ｍｍ）のうち７０ｍｍ程度が取り除かれた形状となるようにメインプレート２１が薄肉化されている。薄肉化部分において、メインプレート２１上面側の板厚は１０ｍｍ程度である。また、リブ間の距離としては、可動子２０の強度保持に必要な程度とすればよく、例えば、アルミニウムよりも剛性が高い材料を用いる場合には、リブ間を長くすることにより薄肉部を広くとることもできる。【００３０】
サブプレート２２は、その中央部に配置された第１固定部２５によりメインプレート２１に固定されている。第１固定部２５は、ネジ、あるいはボルト及びナット等、さらにこれらに接着剤等を組み合わせた手段等により固定を行うことで、サブプレート２２のメインプレート２１に対する移動を、可動子２０の面方向及び厚さ方向において規制する。また、サブプレート２２は、その周縁部に配置された第２固定部２８、２９によっても、メインプレート２１に固定されている。第２固定部２８、２９は、サブプレート２２の移動を、厚さ方向において規制し、面方向において許容する。【００３１】
本実施形態では、ウェイブワッシャ２９と、ネジ２８とによりサブプレート２２をメインプレート２１に固定している。ウェイブワッシャ２９表面が凹凸を残している状態で固定することにより、ウェイブワッシャ２９とネジ２８の頭の接触部分が線状になる。この構成は、平座金を用いた場合よりも接触面積が小さくなるので、サブプレート２２の面方向の移動を許容する。
このように、第１固定部２５によりサブプレート２２の位置ずれが防止できるとともに、熱膨張等によるメインプレート２１とサブプレート２２との変形量の違いを吸収することができる。このようにして、各部材の変形量の違いによる可動子２０の反りが防止されている。【００３２】
また、可動子２０には、被処理基板を着脱可能に固定する固定部材が設けられている。
本実施形態では、被処理基板と可動子２０との間の圧力を低下させることにより、被処理基板を可動子２０に密着させる方式を採用している。前記したように、サブプレート２２の上面には、凹部２３が設けられている。凹部２３内には吸引孔が設けられている。この吸引孔は、第１固定部２５の内部を通って可動子２０の底面側に貫通しており、配管２６に接続されている。この配管２６は、例えばステージ６０に設けられた真空ポンプ等の減圧部材（図示略）に接続されている。被処理基板が可動子２０に載置された状態で前記真空ポンプにより排気が行われると、凹部２３内の圧力が低下し、被処理基板の上面側と底面側（凹部２３側）とに圧力差を生じ、被処理基板が可動子２０に押し当てられて固定される。【００３３】
図３Ａは、基板昇降機構３０を拡大して示す斜視図である。本実施形態の基板昇降機構３０は、第１レール１０の端部において第１レール１０の下側に固定されている。昇降機構３０と第１レール１０との相対位置は変化しない。図３Ａに示すように、基板昇降機構３０は、複数の昇降ピン３１と、昇降ピン３１の底面側を支持するプレート３２と、プレート３２を上昇あるいは下降させる駆動部材３３と、駆動部材３３を制御して昇降ピン３１の鉛直方向の位置を制御する制御部材（図示略）と、を備えて構成されている。【００３４】
本実施形態の駆動部材３３は、副レール１１の両側と副レール１２の両側とにそれぞれ設けられた４つの部分を備える。これら４つの部分は副レール１１、１２に固定されている。第１レール１０の外側に位置する２つの部分には、それぞれに接続された２つのプレート３２が設けられている。第１レール１０の内側に位置する２つの部分には、２つの部分双方に接続された１つのプレート３２が設けられている。それぞれのプレート３２上には、Ｙ方向に並んだ複数の昇降ピン３１が設けられている。昇降ピン３１の配列は、可動子２０の貫通孔２４の配列と同じである。基板昇降機構３０上に可動子２０を移動させると、昇降ピン３１上に貫通孔２４が位置する。この状態で駆動部材３３によりプレート３２を上昇させると、貫通孔２４を通して可動子２０の上方まで貫通するように、昇降ピン３１を上昇させることができる。このようにして、上昇させた複数の昇降ピン３１の上面が、搬送されてきた被処理基板を受ける面を構成する。【００３５】
図３Ｂは、Ｙ方向において基板昇降機構３０が設けられている側からみたＸＹステージ１００の側面図である。前記したように、第１レール１０の下側にはステージ６０が設けられている。ステージ６０上には複数の支柱６１が設けられている。また、支柱６１上には第２レール４０が設けられている。複数の支柱６１は、支柱６１の上部側において複数の支柱６１の間に可動子２０を配置できるような間隔で配置されている。また、支柱６１の下部側は、上部側より太く、上部側よりも第１レール１０側に張り出している。これにより、支柱６１の上方に位置する第２レール４０等の重量による支柱６１の変形量を小さくすることができ、変形による位置精度の低下を防止できる。【００３６】
（基板処理方法）
以上のような構成のＸＹステージ１００を用いると、被処理基板の所定位置に所定の処理を良好に行うことが可能である。以下、図４Ａ〜４Ｅを参照しつつ、ＸＹステージ１００を用いて、ガラス等からなる被処理基板に液滴吐出装置により処理を行う方法を説明する。なお、図４Ａ〜４Ｅでは、ＸＹステージ１００等をＸ方向に沿って視た側面図で示している。【００３７】
まず、図４Ａに示すように、基板昇降機構３０の上方に可動子２０を位置させる。可動子２０における載置面の上方に、例えば搬送ロボット２００等により被処理基板Ｗを搬送する。基板昇降機構３０は第１レール１０に固定されているので、可動子２０を第１レール１０上の所定の位置に移動させることにより、可動子２０と基板昇降機構３０との位置を良好に合わせることができる。第２レール４０上に配置された処理部５０に、例えば液滴吐出ノズル３１０を複数備えた液滴吐出ヘッド（液滴吐出装置）３００が装着されている。本実施形態では、液滴吐出ノズル３１０が下方を向くように、処理部５０の底面側に液滴吐出ヘッド３００が装着されている。【００３８】
搬送ロボット２００は、例えばフォーク状のアーム２１０と、アーム２１０の位置を制御する制御装置２２０と、を備える。フォーク状のアーム２１０は、互いに平行に配置されて一方向（本実施形態ではＹ方向）に延びる複数の枝部を有している。これら枝部は、その片側の端部においてに枝部に直交する方向（本実施形態ではＸ方向）に延びる連結部材に、一括して接続されている。また、枝部が接続された連結部材は前記枝部と同じ方向に延びる幹部に接続されている。この幹部は制御装置２２０に接続されている。被処理基板Ｗは、このような搬送ロボット２００のアーム２１０の枝部に載置されて搬送される。制御装置２２０により被処理基板Ｗの搬送時の位置が制御されている。なお、本実施形態では、前記枝部の間に可動子２０の貫通孔２４（図２Ａ参照）が位置するように、枝部の配置や貫通孔２４の配置が調整されている。
貫通孔２４は、第１レール１０を避けて配置されている。例えば、アームの枝部と第１レール１０の副レール１１、１２の位置とを対応させてもよい。この場合、貫通孔２４はアーム２１０の枝部を避けて配置され、アーム２１０の複数の枝部の間に昇降ピン３１が位置する。【００３９】
次に、図４Ｂに示すように、基板昇降機構３０の昇降ピン３１を可動子２０の貫通孔２４を通して上昇させる。そして、被処理基板Ｗが搬送ロボット２００に支持されている位置より高くまで昇降ピン３１を上昇させる。これにより、被処理基板Ｗは昇降ピン３１の上面に支持される。前記のように、可動子２０と基板昇降機構３０との位置合わせを良好に行うことができるので、昇降ピン３１が貫通孔２４の外側において可動子２０と衝突することがなく、良好に昇降ピン３１を上昇させることができる。また、アーム２１０の枝部の間に貫通孔２４が位置するので、貫通孔２４を通った昇降ピン３１は、枝部の間を通って被処理基板Ｗの底面側を良好に支持することができる。【００４０】
次に、図４Ｃに示すように、昇降ピン３１に支持された被処理基板Ｗの底面側からアーム２１０を退去させる。アーム２１０の枝部はＹ方向に延びており枝部の間に昇降ピン３１が位置している。このため、例えばアーム２１０をＹ方向に沿って移動させることにより、迅速にアーム２１０を退去させることができ、作業性を向上させることができる。また、図２Ｃに示したように、第１レール１０の内側及び外側に昇降ピン３１が配置されている。このため、被処理基板Ｗを中央部及び周縁部で支持することができ、被処理基板Ｗのたわみが低減される。【００４１】
次に、図４Ｄに示すように、昇降ピン３１を、その上面が可動子２０の底面よりも低くなるように下降させる。これにより、被処理基板Ｗが可動子２０の上面（載置面）に載置される。次いで、被処理基板Ｗを前記固定部材により可動子２０に着脱可能に固定する。そして、前記第１方向制御部材１７により、第１レール１０と第２レール４０とが交差する領域、すなわちプロセスエリアに可動子２０を移動させる。本実施形態のように、可動子２０と基板昇降機構３０とを独立させた構成とすれば、基板昇降機構を備えた可動子に比べて、可動子２０が軽量化される。したがって、可動子２０を高速に移動させることができ、スループットを短縮することができる。【００４２】
また、被処理基板Ｗをプロセスエリアに搬送するには、被処理基板Ｗが載置された可動子２０を第２レール４０の下を通す必要がある。このため、当然ながら第２レール４０は被処理基板Ｗよりも高い位置に設ける必要がある。可動子２０から基板昇降機構３０を独立させることで可動子２０は薄型に構成されている。このため、基板昇降機構を備えた可動子を用いた場合よりも、第２レール４０の位置を低くすることができる。例えば、平面視したとき辺が２５００ｍｍの正方形程度の大きさの可動子は、基板昇降機構を備えた場合、厚さが４００ｍｍ程度である。一方、本実施形態の可動子２０の形状は、平面視した場合、辺が２５００ｍｍの略正方形であり、厚さが９０ｍｍ程度と格段に薄い。本実施形態では、可動子２０を薄型化した分だけ第２レール４０を低く配置できる。また、第２レール４０を支持する支柱６１（図３Ｂ参照）も短い（第２レール４０が低い）。したがって、支柱６１上の構造部の重量による支柱６１の変形量が小さくなる。そして、変形による第１レール１０と第２レール４０との相対位置変化が格段に低減される。よって、被処理基板Ｗと液滴吐出ヘッド３００との相対位置を精度良く制御することできる。【００４３】
次に、図４Ｅに示すように、前記プロセスエリアにおいて、可動子２０をＹ方向に沿って移動させる。これとともに、処理部５０をＸ方向に沿って移動させて、被処理基板Ｗと液滴吐出ヘッド３００との相対位置を変化させる。同時に、液滴吐出ヘッド３００から液状材料等の機能液を吐出して、これを被処理基板Ｗの所定位置に配する。このとき、前記のように可動子２０が軽量なので、可動子２０の慣性力が小さく、可動子２０の位置を精度良く制御することができる。また、第２レール４０を支持する支柱６１が低いので、その固有振動数が高くなり、支柱６１に共振が生じにくい。したがって、共振により液滴吐出ヘッド３００の位置が所定位置からずれることがなく、所定位置から正確に機能液を吐出することができる。このように、ＸＹステージ１００を用いることにより、被処理基板Ｗの位置及び液滴吐出ヘッド３００の位置を精度良く制御することができる。このため、被処理基板Ｗの所定位置に精度良く機能液を配することができる。【００４４】
（製造例）
次に、可動子２０の製造方法の一例を説明する。図５Ａ〜Ｅは、可動子２０の製造方法を概略して示す断面工程図である。なお、図５Ａ〜Ｅでは、第１、第２固定部や貫通孔、吸引孔等の細かい構造を省略して示している。【００４５】
まず、図５Ａに示すように、切断等により所定の寸法とした板状のアルミニウム材２１Ａを用意する。必要に応じてアルミニウム材２１Ａの上面側や底面側を切削等により平面化する。アルミニウム材２１Ａは、後にメインプレート２１（図２Ａ参照）となる。一般にアルミニウム等の金属材料は、割れを生じることなく加工することができるが、加工中の熱や変形に起因して、加工後にはその表面にうねりを生じている。そのため、平面化を行ってもアルミニウム材２１Ａ上面の平面度を±５０μｍ以下にすることは難しい。本例では、アルミニウム材２１Ａの平面度は±５０μｍ程度である。【００４６】
次に、図５Ｂに示すように、アルミニウム材２１Ａの底面側を部分的に薄肉化して、薄肉部２７を形成する。前記のように金属材料は加工性が高いので、良好に薄肉部２７を形成することができる。また、図２Ｂに示した第１固定部２５や第２固定部２８、２９の取り付け孔、貫通孔２４の一部等を形成する。次いで研磨等によりアルミニウム材２１Ａの上面側の面仕上げを行う。研磨により上面側の微細な凹凸を減らすことはできるが、前記の理由により大きなうねりを無くすことは難しく、本例でもうねりが残留している。【００４７】
次に、図５Ｃに示すように、薄肉部２７を形成したアルミニウム材２１Ａ上に板状のグラナイト材２２Ａを設置する。グラナイト材２２Ａは、後にサブプレート２２（図２Ａ）となる。グラナイト材２２Ａに、第１固定部２５や第２固定部２８、２９の取り付け孔、貫通孔２４の一部等を形成する。その後、研磨等により平面化する。グラナイトはアルミニウムよりも硬度が高い材料であるため、研磨等を行うことにより、グラナイト材２２Ａの平面度をアルミニウム材２１Ａの平面度よりも高くすることができる。すなわち、グラナイト材２２Ａの平面度は±５０μｍ未満とすることができ、本実施形態では±２５μｍ以下とする。このようなグラナイト材２２Ａを複数枚数用意する。そして、複数のグラナイト材２２Ａを第１固定部２５や第２固定部２８、２９等によりアルミニウム材２１Ａに固定する。【００４８】
前記したようにアルミニウム材２１Ａ上にうねりを生じている。このため、アルミニウム材２１Ａの面積と同程度の面積を持つ一枚のグラナイト材を用いると、グラナイト材を良好に設置することができない。例えば、グラナイト材は、うねりを生じたアルミニウム材において上に向かって凸となった部分のみに支持されてしまう。すると、アルミニウム材において凹となった部分ではグラナイト材がアルミニウム材から離間してしまう。この場合、グラナイト材に割れを生じやすくなる。特に、このようなグラナイト材をアルミニウム材に押し付けて接合したり、グラナイト材の上面側を研磨したり、あるいはこのようなグラナイト材を用いて製造した可動子に被処理基板を載置したりすると、グラナイト材に割れが生じる。この場合、可動子製造時の歩留り低下や可動子使用時の不具合が生じる。
一方、本発明では複数のグラナイト材２２Ａを設置するので、一枚のグラナイト材を設置する場合よりも、それぞれのグラナイト材２２Ａの面積が小さくなる。したがって、アルミニウム材２１Ａのうねりと比較して、それぞれのグラナイト材２２Ａが相対的に小さくなる。すると、複数のグラナイト材２２Ａがそれぞれうねりの斜面に沿って配置される。従って、アルミニウム材２１Ａ上にグラナイト材２２Ａを良好に設置することができる。【００４９】
次に、図５Ｄに示すように、複数のグラナイト材２２Ａの上面側を一括して研磨し平面化する。具体的には、例えばグラナイトからなり溝部が設けられた板状の研磨材Ｐを、複数のグラナイト材２２Ａ上に擦り合わせて研磨（ともずり）する。グラナイト材２２Ａと研磨剤Ｐとで硬度が同じであるため、互いの凸部が選択的に研磨され互いに平面度が高くなる。これにより、グラナイト材２２Ａ上面の平面度を±１５μｍ以下とすることができる。本例ではグラナイト材２２Ａ上面の平面度が±８μｍ程度である。なお、可動子に対してその使用時と近い負荷を加えた状態、例えば可動子の自重をその使用時と近い状態で支持した状態でグラナイト材２２Ａを研磨することにより、使用時における平面度をより良好にすることができる。例えば、第１レール１０上にアルミニウム材２１Ａを支持して研磨することにより、このような効果が得られる。【００５０】
以上のようにして、図５Ｅに示すように、薄肉部２７を有するアルミニウム材２１Ａ上に、略面一とされた複数枚のグラナイト材２２Ａを備えた可動子２０の中間体２０Ａを形成することができる。この中間体２０Ａに図２Ｂに示したような、配管２６等を設けることにより可動子２０が得られる。【００５１】
本発明の可動子にあっては、可動子における被処理基板の載置面の平面度を高くするとともに、軽量化することが可能である。したがって、この可動子を備えた本発明の処理ステージを用いた場合、高速に可動子を移動させてスループットを向上させることができ、可動子の位置を高精度に制御することができ、また基板の大型化に対応可能である。このような処理ステージを用いることにより、被処理基板の全面に均一な処理を行うことが可能となり、良質なデバイスを低コストで製造することが可能となる。【００５２】
なお、前記実施形態では、可動子２０と基板昇降機構３０とを独立させた構成を採用したが、基板昇降機構を備えた可動子としてもよく、このような可動子も本発明により軽量化が可能である。
また、サブプレート２２の平面形状は、正方形でなくてもよく、三角形や長方形、五角以上の多角形、あるいは円や楕円、これらを組み合わせた形状、例えば長方形の角を丸くした形状でもよい。
また、第２固定部２８、２９としては、ウェイブワッシャ２９を用いて固定する他に、例えばベアリング等の滑り支持部材を介してメインプレート２１とサブプレート２２とをネジ等で固定してもよい。
また、基板に処理を行う処理装置の例として液滴吐出装置を挙げて説明を行ったが、各種検査装置や、レーザーアニール装置、露光装置等の様々な処理装置に本発明を適用することが可能である。また、可動子２０が少なくとも第１方向に沿って移動する処理ステージにおいては、本発明の効果を得ることができる。例えば処理部が固定されており、基板を第１方向に沿って移動させながらライン処理する処理ステージ、あるいは可動子が第１方向及び第２方向に沿って移動することにより、基板と処理部との相対位置を変化させて処理を行う処理ステージ等においても、本発明の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明によれば、可動子における被処理基板の載置面の平面度を高くし、かつ可動子を軽量化することが可能である。したがって、可動子を移動させる機構に関るコストが低減され、低コストで処理ステージが得られる。また、可動子を軽量化することで、可動子を高速に移動させることや可動子の位置を高精度に制御することが可能となる。この結果、被処理基板に効率良く、かつ良好に処理を行うことが可能な処理ステージが得られる。また、可動子の大型化が容易であり、処理ステージが大型の基板に対応可能である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【国際調査報告】
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