(57)【要約】【課題】本発明は架台上を駆動される移動体の軽量化及び剛性確保を課題とする。【解決手段】ガントリ部６０は、アルミニウム材を用いて押し出し加工により中空構造に形成される。また、ガントリ部６０は、前面壁部６０ａ及び背面壁部６０ｂに対して垂直方向に延在する一対の補強壁６４が一体に設けられており、補強壁６４により仕切られた中空部６２が３箇所に形成された中空構造になっている。従って、ガントリ部６０は、上記前面壁部６０ａの内壁と背面壁部６０ｂの内壁との間に補強壁６４を横架させ、且つ各角部をＲ形状とすることにより、軽量化及び加工面を加工する際の捩れや曲げに対する剛性の強化が図られている。【選択図】図４
2008036811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
架台上を一軸方向に移動するステージ装置の移動体であって、
前記移動体は、アルミ材料で構成されており、内部に中空部を有し、押し出し加工で形成されることを特徴とするステージ装置の移動体。
【請求項２】
前記移動体の上面、下面、前面、背面が結合される各角部は、前記上面、下面、前面、背面の壁部よりも肉厚に形成されることを特徴とする請求項１に記載のステージ装置の移動体。
【請求項３】
前記中空部は、前記移動体の上面、下面、前面、背面の内壁に対して傾斜または湾曲するように形成されるリブを有し、前記移動体の角部を内側から補強することを特徴とする請求項１または２に記載のステージ装置の移動体。
【請求項４】
前記中空部は、外部から加工される前記移動体の加工面に対して垂直方向に延在する補強壁を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のステージ装置の移動体。
【請求項５】
前記中空部は、前記移動体の前面壁部と背面壁部との間に横架される複数の補強壁を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のステージ装置の移動体。
【請求項６】
前記移動体の上面壁部及び下面壁部は、前記前面壁部及び背面壁部よりも厚く形成されることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のステージ装置の移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はステージ装置の移動体に係り、特に架台上を一軸方向に移動するステージ装置の移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ガントリ型ステージ装置は、加工装置または検査装置を取り付けられたガントリ部（移動体）がテーブル上に吸着された基板（加工対象物）の上方を移動することにより基板の表面を高精度に加工、または検査するように構成されている（特許文献１を参照）。
【０００３】
また、ステージ装置においては、加工時間または検査時間の短縮を図ることが要望されており、移動速度を高速化することが検討されている。一方、基板の大型化に伴い、ガントリ部の長大化による重量増大が生じると、ガントリ部の移動を制御する際の位置決め整定時間が長くなるため、ガントリ部を軽量化することが検討されている。
【特許文献１】特開２００４−２３７１７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来は、ガントリ部を鉄の溶接構造により形成して剛性を確保しており、材質を変えずに軽量化を図ろうとした場合、各部の肉厚を薄くすることになるので、自重や搭載負荷による撓みや捩れや加工時に発生する曲げに対する剛性が不足するおそれがある。
【０００５】
また、ステージ装置においては、加工対象物（基板）の大型化によりガントリ部が長大化する傾向にあるので、溶接に伴う熱処理、機械加工、塗装の工程が非常に困難になるという問題があった。
そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決したステージ装置の移動体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
【０００７】
本発明は、架台上を一軸方向に移動するステージ装置の移動体であって、
前記移動体は、アルミ材料で構成されており、内部に中空部を有し、押し出し加工で形成されることにより、上記課題を解決するものである。
【０００８】
また、本発明は、前記移動体の上面、下面、前面、背面が結合される各角部を、前記上面、下面、前面、背面の壁部よりも肉厚に形成することにより、上記課題を解決するものである。
【０００９】
また、本発明は、前記中空部が、前記移動体の上面、下面、前面、背面の内壁に対して傾斜または湾曲するように形成されるリブを有し、前記移動体の角部を内側から補強することにより、上記課題を解決するものである。
【００１０】
また、本発明は、前記中空部が、外部から加工される前記移動体の加工面に対して垂直方向に延在する補強壁を有することにより、上記課題を解決するものである。
【００１１】
また、本発明は、前記中空部が、前記移動体の前面壁部と背面壁部との間に横架される複数の補強壁を有することにより、上記課題を解決するものである。
【００１２】
また、本発明は、前記移動体の上面壁部及び下面壁部が、前記前面壁部及び背面壁部よりも厚く形成されることにより、上記課題を解決するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、移動体をアルミ材料で構成すると共に、内部に中空部を有し、押し出し加工で形成されるため、軽量化を図ることができると共に、自重や搭載負荷による撓みや捩れや加工面を加工する際の曲げに対する剛性を強化することができ、さらに軽量化に伴って位置決め整定時間を短縮して位置決め精度を高めることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は本発明によるステージ装置の移動体の一実施例を示す斜視図である。図２はステージ装置の正面図である。図３はステージ装置の平面図である。
【００１６】
図１乃至図３に示されるように、ステージ装置１０は、架台２０と、架台２０上に支持された吸着テーブル３０（一点鎖線で示す）と、吸着テーブル３０の両側に配された一対のＹ方向リニアモータ４０と、一対のＹ方向リニアモータ４０により架台２０上を駆動されるガントリ部（移動体）６０とを有する構成とされている。
【００１７】
架台２０は、鉄骨を格子状に接合した強固な構成であり、その上面には、基板（加工対象物）を吸着する吸着テーブル３０が載置固定されている。さらに、架台２０上には、吸着テーブル３０と平行に延在する向きに一対のＹ方向リニアモータ４０が取り付けられている。
【００１８】
Ｙ方向リニアモータ４０は、所謂オープンコア付きリニアモータと呼ばれる構成のアクチュエータであり、架台２０に固定された固定ベース４２上に設けられている。また、固定ベース４２上には、ガントリ部６０の移動方向を案内するＹ方向リニアガイド７０が取り付けられている。
【００１９】
ガントリ部６０は、移動方向（Ｙ方向）と直交するＸ方向に延在形成されており、側方からみた断面形状が四角形状または長方形に形成されている。また、ガントリ部６０は、鉄よりも軽いアルミ材により形成されて軽量化が図られると共に、内部には、後述するように押し出し加工により補強部が形成されて捩れや曲げに対する剛性が高められている。
【００２０】
ガントリ部６０には、Ｘ方向に移動可能に支持された移動ブラケット８０が取り付けられている。この移動ブラケット８０は、例えば、吸着テーブル３０上に吸着された基板を加工する加工装置、または基板の加工面を検査する検査装置などが適宜装着される。
【００２１】
基板が大型化（大面積化）されると、ガントリ部６０のＸ方向長さが長く形成されてガントリ部６０が長大化する。その場合、ガントリ部６０は、縦断面の大きさに対する全長が長くなるため、自重やガントリ部６０に装着される各種装置の重さによってガントリ部６０が歪むおそれが生じる。そのため、ガントリ部６０には、長大化に伴って装着される各種装置の荷重に耐えうる剛性が要求される。
【００２２】
また、ガントリ部６０の正面には、移動ブラケット８０をＸ方向に駆動するＸ方向リニアモータ１００が設けられている。
ここで、ガントリ部６０の構成について図４及び図５を参照して詳細に説明する。図４（Ａ）〜図４（Ｃ）及び図５に示されるように、ガントリ部６０は、鉄よりも軽量なアルミ材を用いて押し出し加工により形成される。さらに、ガントリ部６０は、側方（Ｘ方向）からみた輪郭が四角形状（長方形）に形成され、且つ長手方向(Ｘ方向)に延在する中空部６２を有する中空構造となっている。
【００２３】
本実施例のガントリ部６０は、前面壁部６０ａの内壁と背面壁部６０ｂの内壁との間に延在する一対の補強壁（補強部）６４が一体形成されており、補強壁６４により仕切られた中空部６２が３箇所に形成されている。各補強壁６４は、Ｘ方向に延在する水平な面を有するように形成されているので、前面壁部６０ａと背面壁部６０ｂに対して直角方向となるように形成されている。そのため、補強壁６４は、加工面を有する前面壁部６０ａの内壁に対して垂直方向に延在形成されており、前面壁部６０ａを切削加工する時の曲げに対する剛性を強化している。
【００２４】
また、各補強壁６４は、所定間隔離間した２箇所の高さ位置に平行に形成されているが、２箇所以上の箇所に設けても良いし、平行にせず、夫々が異なる角度で配置しても良いし、あるいは夫々が十字状に交差するように配置しても良い。
【００２５】
また、ガントリ部６０の前面壁部６０ａの外側には、前述したＸ方向リニアモータ１００の加工面６５が形成されており、移動ブラケット８０の前面が摺接するガイド部の加工面６６が形成されている。また、ガントリ部６０の上面壁部６０ｃの外側には、移動ブラケット８０の上面が摺接するガイド部の加工面６７が形成されている。さらに、ガントリ部６０の下面壁部６０ｄの外側には、前面側及び背面側に突出する鍔部６８が一体に設けられている。
補強壁６４は、加工面６５の近傍に形成されており、且つ前面壁部６０ａ及び背面壁部６０ｂに対して垂直方向に延在形成されているので、加工面６５,６６を切削または研削加工する際の剛性が強化されており、加工時の応力によって歪まないように構成されている。
【００２６】
また、Ｘ方向リニアモータ１００が取付けられる前面壁部６０ａの肉厚ｔ１は、背面壁部６０ｂの肉厚ｔ２よりも厚く（ｔ１＞ｔ２）なっている。これにより、加工時の応力によって生じる曲げに対する剛性がより一層強化されている。
さらに、中空部６２を囲むように形成された内壁の角部は、Ｒ形状になっており、各角部の肉厚が厚くなるように形成されている。これにより、ガントリ部６０は、θｘ方向の捩れ剛性が高められているため、移動ブラケット８０に装着される装置の荷重が増大しても撓むことがなく、安定した状態に移動ブラケット８０を支持することができる。
従って、ガントリ部６０は、アルミニウム材を用いて押し出し加工により中空構造に形成されることにより、鉄材のものよりも軽量化が図られていると共に、上記前面壁部６０ａと背面壁部６０ｂの内側との間に補強壁６４を横架させ、且つ各角部内側をＲ形状とすることにより、特に加工面となる前面壁部６０ａを加工する際の曲げに対する剛性が強化されており、加工時の応力によって歪まないように構成されている。
【００２７】
尚、上記のように中空構造とされたガントリ部６０の長手方向（Ｘ方向）の両端には、中空部６２を閉塞する蓋部材６３（図１参照）が取り付けられて中空部６２を密閉するため、外部から塵埃が中空部６２に侵入することを防止できる。
このように、加工面を切削または研削加工する際の曲げに対する剛性や捩れに対する剛性を強化しながら、ガントリ部６０の大幅な軽量化を実現することにより、ガントリ部６０をＹ方向に駆動するＹ方向リニアモータ４０に作用する負荷が軽減され、その分移動制御の位置決め整定時間を短縮してガントリ部６０の移動速度を安定化させることが可能になる。
【００２８】
ここで、ガントリ部６０の断面構造の変形例について説明する。
【００２９】
図６はガントリ部６０の変形例１を示す縦断面図である。図６に示されるように、変形例１では、ガントリ部６０の各壁部６０ａ〜６０ｄの各角部を内側から補強する補強部２００が一体成型されている。この補強部２００は、各壁部６０ａ〜６０ｄよりも肉厚になるように押し出し加工により形成されるため、容易に補強構造とすることができ、且つ各壁部６０ａ〜６０ｄの内側には、より大きな中空部２１０が形成されるため、重量増加を抑制して軽量化を図ることができる。
【００３０】
また、補強部２００は、内面が各壁部６０ａ〜６０ｄの内壁に対して４５度の角度で傾斜して肉厚になっているため、特にθｘ方向の捩れに対する剛性が強化されると共に、肉厚となった角部における曲げに対する剛性も強化しており、加工時の応力によってガントリ部６０が歪まないように構成されている。
【００３１】
図７はガントリ部６０の変形例２を示す縦断面図である。図７に示されるように、変形例２では、ガントリ部６０の各壁部６０ａ〜６０ｄの内壁に対して湾曲するように形成され、各角部を内側から補強する補強部（リブ）３００が一体成型されている。この補強部３００は、押し出し加工により形成されるため、容易に補強構造とすることができ、且つ補強部３００の内側に中空部３１０を形成すると共に、各壁部６０ａ〜６０ｄの角部との間に中空部３２０を形成することにより、重量増加を抑制して軽量化を図ることができる。
【００３２】
また、各壁部６０ａ〜６０ｄの角部内側には、円弧状に湾曲した補強部３００が形成されているため、θｘ方向の捩れに対する剛性が強化されると共に、補強された角部付近の曲げに対する剛性も強化しており、ガントリ部６０は、加工時の応力によって歪まないように構成されている。
【００３３】
図８はガントリ部６０の変形例３を示す縦断面図である。図８に示されるように、変形例３では、ガントリ部６０の各壁部６０ａ〜６０ｄの各角部を内側から補強する補強部４００が一体成型されている。この補強部４００は、押し出し加工により形成されるため、容易に補強構造とすることができ、且つ各壁部６０ａ〜６０ｄとの間に、中空部４１０、４２０を形成することにより、重量増加を抑制して軽量化を図ることができる。
【００３４】
また、補強部４００は、各壁部６０ａ〜６０ｄに対して４５度の角度で傾斜しているため、θｘ方向の捩れや加工面を加工する際の曲げに対する剛性を強化しており、ガントリ部６０は、加工時の応力によって歪まないように構成されている。
【００３５】
図９はガントリ部６０の変形例４を示す縦断面図である。図９に示されるように、変形例４では、ガントリ部６０の各壁部６０ａ〜６０ｄのうち加工面を有する上面壁部６０ｃ、下面壁部６０ｄを肉厚ｔ３，ｔ４（前面壁部６０ａの肉厚ｔ１、背面壁部６０ｂの肉厚ｔ２よりも厚い）により補強する補強部５００が一体成型されている。この補強部５００は、押し出し加工により他の壁部より厚く形成されるため、容易に補強構造とすることができる。このように、ガントリ部６０は、中空部５１０を有する中空構造で各壁部６０ａ〜６０ｄの全てではなくガントリ部６０の上面、下面を形成する上面壁部６０ｃ、下面壁部６０ｄの内側を補強部５００により補強する構成であるので、重量増加を抑制して軽量化を図ることができる。
【００３６】
また、加工面を有する上面壁部６０ｃ、下面壁部６０ｄが補強部５００により厚く形成されているため、特に加工面を加工する際の曲げに対する剛性が強化されており、ガントリ部６０は、加工時の応力によって歪まないように構成されている。
【００３７】
このように、上記実施例及び各変形例に示したようにガントリ部６０をアルミ材の押し出し加工で形成することにより、ガントリ部６０を従来の鉄製のものよりも大幅に軽くすることができる。また、上記実施例及び各変形例で示したようにガントリ部６０を溶接形成のものと同等またはそれ以上の剛性を持たせることができる。また、ガントリ部６０を溶接形成を用いて製作する場合は、大型化に伴いかなりの手間がかかるが、それに比べてアルミ押し出し加工は、手間がかからず、任意の断面形状を有するガントリ部６０を簡単且つ精度良く形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
上記実施例では、ステージ装置のガントリ部６０の構造について説明したが、これに限らず、ステージ装置において、ガントリ部以外の移動可能な移動体にも本発明を適用できるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明によるステージ装置の移動体の一実施例を示す斜視図である。
【図２】ステージ装置の正面図である。
【図３】ステージ装置の平面図である。
【図４】ガントリ部６０の構成を示す図である。
【図５】ガントリ部６０を示す縦断面図である。
【図６】ガントリ部６０の変形例１を示す縦断面図である。
【図７】ガントリ部６０の変形例２を示す縦断面図である。
【図８】ガントリ部６０の変形例３を示す縦断面図である。
【図９】ガントリ部６０の変形例４を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  ステージ装置
２０  架台
３０  吸着テーブル
４０  Ｙ方向リニアモータ
５０  スライダ
６０  ガントリ部
６０ａ  前面壁部
６０ｃ  上面壁部
６０ｂ  背面壁部
６０ｄ  下面壁部
６２，２１０，３１０，４１０，５１０  中空部
６４  補強壁
７０  Ｙ方向リニアガイド
８０  移動ブラケット
１００  Ｘ方向リニアモータ
１１０  Ｘ方向リニアガイド
２００，３００，４００，５００  補強部
【図１】
2008036811.tif 000003
【図２】
2008036811.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008036811.tif 000009
【図８】
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【図９】
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