專利名稱：載物臺裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及構(gòu)成為能夠更穩(wěn)定且精密地進(jìn)行θ工作臺的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作的載物臺裝置。
背景技術(shù)：
例如，在載物臺裝置中，具有沿Y方向移動(dòng)的Y載物臺和沿X方向移動(dòng)的X載物臺，沿著固定在平臺上的一對Y方向?qū)к壴谝苿?dòng)方向上導(dǎo)引Y載物臺，沿著裝載在Y載物臺上的X方向?qū)к壴谝苿?dòng)方向上導(dǎo)引X載物臺(例如參照特許文獻(xiàn)1)。
此外，在用于半導(dǎo)體晶片的移動(dòng)的載物臺裝置中，設(shè)在Y載物臺的兩端上的滑塊由直線電動(dòng)機(jī)向Y方向被并行驅(qū)動(dòng)，并且在X載物臺上沿θz方向可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐有載置晶片的θ工作臺。
在這種臺裝置中，構(gòu)成為，如果輸送作為對象物的晶片而將其保持在θ工作臺上，則為了將晶片的位置高精度地定位，進(jìn)行使θ工作臺向繞Z軸的θz方向轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作而調(diào)節(jié)晶片的位置的定位控制。
特許文獻(xiàn)1特開2004-317485號公報(bào)在上述以往的載物臺裝置中，在可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐θ工作臺的支撐部中，由于都由X工作臺承受θ工作臺的負(fù)荷，所以在因?qū)к壍淖冃味鳼載物臺旋轉(zhuǎn)的情況下，會(huì)通過摩擦力使θ工作臺也旋轉(zhuǎn)，有難以穩(wěn)定且精密地控制θ工作臺的轉(zhuǎn)動(dòng)位置的問題。

發(fā)明內(nèi)容
所以，本發(fā)明的目的是提供一種解決上述以往的課題的載物臺裝置。
本發(fā)明的一技術(shù)方案的載物臺裝置，具有在平臺上移動(dòng)的載物臺、和可與該載物臺一起移動(dòng)且可在該載物臺上轉(zhuǎn)動(dòng)的θ工作臺，其特征在于，包括樞軸，在上述載物臺與上述θ工作臺之間垂直地立起；軸承，軸支撐上述樞軸與上述θ工作臺之間、或者上述載物臺與上述樞軸之間，以使上述θ工作臺可相對于上述載物臺轉(zhuǎn)動(dòng)；以及θ直線電動(dòng)機(jī)，從下面?zhèn)刃D(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)上述θ工作臺。
本發(fā)明的另一技術(shù)方案的載物臺裝置，具有在平臺上移動(dòng)的載物臺、和可與該載物臺一起移動(dòng)且可在該載物臺上轉(zhuǎn)動(dòng)的θ工作臺，其特征在于，包括樞軸，從上述載物臺的上面垂直地立起；軸承，軸支撐上述樞軸與上述θ工作臺之間；以及θ直線電動(dòng)機(jī)，從下面?zhèn)认鄬τ谏鲜鲚d物臺旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)上述θ工作臺。
此外，也可以還具備在上述θ工作臺與上述平臺之間或者在上述θ工作臺與上述載物臺之間支撐上述θ工作臺的支撐機(jī)構(gòu)。
此外，上述支撐機(jī)構(gòu)也可以具有多個(gè)支柱，從上述θ工作臺的下面垂直地延伸；以及多個(gè)空氣墊，被配設(shè)在上述多個(gè)支柱的各自的下端上，在上述平臺上或上述載物臺上靜壓浮起。
此外，上述支撐機(jī)構(gòu)也可以具有多個(gè)支柱，從上述平臺或上述載物臺向垂直上方延伸；以及多個(gè)空氣墊，被配設(shè)在上述支柱的上端，使上述θ工作臺靜壓浮起。
此外，上述軸承也可以由交叉滾子軸承構(gòu)成。
此外，也可以是，上述θ直線電動(dòng)機(jī)的定子被配設(shè)在上述載物臺上，上述θ直線電動(dòng)機(jī)的可動(dòng)元件被配設(shè)在上述θ工作臺的下面。
此外，也可以是，上述載物臺是在上述平臺上可使該載物臺的上面沿相互正交的兩軸方向平行移動(dòng)的XY載物臺，上述XY載物臺具有Y載物臺，沿Y方向移動(dòng)；以及X載物臺，搭載在上述Y載物臺上，沿X方向移動(dòng)，上述θ方向直線電動(dòng)機(jī)的定子被搭載在上述X載物臺之上。
發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠通過軸承使θ工作臺以低負(fù)荷轉(zhuǎn)動(dòng)，并且θ直線電動(dòng)機(jī)能夠非接觸地從下面?zhèn)闰?qū)動(dòng)θ工作臺，所以可起到能夠?qū)⑤d物臺的誤差給θ工作臺帶來的影響抑制在最小限度的特有的效果。


圖1是表示實(shí)施方式1的載物臺裝置的立體圖。
圖2是表示實(shí)施方式1的載物臺裝置的主視圖。
圖3是表示實(shí)施方式1的載物臺裝置的俯視圖。
圖4是表示從側(cè)方觀察實(shí)施方式1的載物臺裝置的載物臺及θ工作臺的側(cè)截面的圖。
圖5是表示實(shí)施方式2的載物臺裝置的主視圖。
圖6是表示實(shí)施方式2的載物臺裝置的側(cè)截面的圖。
圖7是表示實(shí)施方式2的變形例的載物臺裝置的主視圖。
圖8是表示實(shí)施方式3的載物臺裝置的主視圖。
圖9是從側(cè)方觀察實(shí)施方式3的載物臺裝置的側(cè)剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，對適用了本發(fā)明的載物臺裝置的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
實(shí)施方式1圖1是表示實(shí)施方式1的載物臺裝置的立體圖。圖2是表示實(shí)施方式1的載物臺裝置的主視圖。圖3是表示實(shí)施方式1的載物臺裝置的俯視圖。
如圖1至圖3所示，載物臺裝置10A例如組裝在半導(dǎo)體晶片的制造工序中所使用的曝光裝置中，具有平臺20、在平臺20的平面上移動(dòng)的載物臺30、裝載在載物臺30上并載置工件(未圖示)的θ工作臺40、和使載物臺30沿Y方向移動(dòng)的一對Y直線電動(dòng)機(jī)50。
載物臺30具有沿著突出到平臺20的平面上、在移動(dòng)方向(Y方向)上延伸的一對Y方向?qū)к?8平行移動(dòng)的一對滑塊32、和通過空氣壓在平臺20的平面上靜壓浮起而移動(dòng)的多個(gè)空氣墊(air pad)(也稱作“空氣軸承”)34。另外，滑塊32形成為倒U字狀，以使其與Y方向?qū)к?8的左右側(cè)面及上面對置，在各對置面上設(shè)有通過空氣壓而成為非接觸的空氣墊(未圖示)。因此，滑塊32相對于Y方向?qū)к?8能夠通過空氣壓靜壓浮起而非接觸地在Y方向上移動(dòng)。
載物臺30具有沿Y方向移動(dòng)的Y載物臺36、和沿與Y方向正交的X方向上移動(dòng)的X載物臺38。Y載物臺36橫架在一對Y方向?qū)к?8間，形成為在其兩端上結(jié)合有滑塊32的H字狀。此外，X載物臺38設(shè)在滑塊32間，在下面上設(shè)有多個(gè)空氣墊34。并且，X載物臺38設(shè)計(jì)為，與上述Y載物臺36一起沿Y方向移動(dòng)，并且沿著X方向移動(dòng)。
θ工作臺40如果從上方觀察則形成為四邊形狀，其上面42為工件載置面(在半導(dǎo)體用的曝光裝置的情況下為晶片載置面)。此外，在上面42上，設(shè)有將來自檢測θ工作臺40的Y方向位置的激光干涉計(jì)(未圖示)的激光反射的反射鏡44。
一對Y直線電動(dòng)機(jī)50排列設(shè)置在平臺20的左右外側(cè)，由在Y方向上延伸形成的磁軛(定子)52、和從滑塊32的外側(cè)面向X方向延伸的線圈單元(可動(dòng)元件)54構(gòu)成。磁軛52如果從正面觀察則形成為コ字狀，在內(nèi)壁的上下面上排列設(shè)置有多個(gè)永久磁鐵。此外，磁軛52被支撐部件56支撐在滑塊32移動(dòng)的高度位置。
并且，線圈單元54在Y方向上連結(jié)有多個(gè)線圈，從側(cè)方插入到磁軛52的磁鐵間。因此，線圈單元54如果對線圈通電則形成對永久磁鐵的磁束，能夠得到對永久磁鐵的Y方向的推力。此外，線圈單元54結(jié)合在滑塊32的側(cè)面上。為此，線圈單元54得到的Y方向推力被施加給滑塊32，驅(qū)動(dòng)Y載物臺36。
進(jìn)而，在載物臺裝置10A中，是具備從θ工作臺40的下面垂直地(即從θ工作臺40的下面垂直朝下)延伸的4根支柱60、和設(shè)在各支柱60的下端上、通過空氣壓而在平臺20的平面上靜壓浮起并移動(dòng)的多個(gè)空氣墊(也稱作“空氣軸承”)70的結(jié)構(gòu)。為此，支柱60及空氣墊70能夠一邊直接支撐θ工作臺40一邊在平臺20上移動(dòng)。由此，θ工作臺40并不限于具有比X載物臺38大的面積，而能夠通過配置在比X載物臺38的輪廓靠外側(cè)的4根支柱60及4個(gè)空氣墊70由空氣壓而在平臺20的上面靜壓浮起并移動(dòng)，并且能夠在維持著上面42的平面精度(水平精度)的狀態(tài)下與載物臺30一起移動(dòng)。
此外，θ工作臺40由于受4根支柱60及4個(gè)空氣墊70支撐4角，所以能夠防止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)以樞軸80為支點(diǎn)擺動(dòng)，能夠維持上面42的水平精度。
此外，載物臺30受配置在X載物臺38的下面上的4個(gè)空氣墊34支撐，以使其在空氣壓的作用下在平臺20的各上面上靜壓浮起并移動(dòng)。為此，X載物臺38與θ工作臺40能夠相互不干涉地移動(dòng)，θ工作臺40能夠在維持著上面42的平面精度的狀態(tài)下與X載物臺38一起一體地移動(dòng)。進(jìn)而，空氣墊34、70由于在空氣壓的作用下相對于平臺20的平面靜壓浮起，所以能夠非接觸地移動(dòng)，使X載物臺38及θ工作臺40移動(dòng)時(shí)的摩擦變得很小，相應(yīng)地移動(dòng)時(shí)的推力也較小就夠了。
圖4是表示載物臺30及θ工作臺40的側(cè)截面的圖。如圖4所示，從X載物臺38的上面垂直立起有樞軸80。該樞軸80通過用未圖示的螺釘螺合緊固在X載物臺38上而固定。
在該樞軸80的上端安裝有軸承82，通過該軸承82軸支撐θ工作臺40和樞軸80，使θ工作臺40能夠沿θz方向轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，θ工作臺40能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為例如1/3600度。
該軸承82設(shè)置為使其外輪與設(shè)在θ工作臺40的下面中央的凹部40a嵌合，內(nèi)輪與樞軸80的上端外周嵌合。
此外，由于軸承82例如由在90°的V槽的滾動(dòng)面上經(jīng)由擋板(retainer)交替地正交排列有圓筒滾動(dòng)襯墊的交叉滾子軸承構(gòu)成，所以是即使受到徑向負(fù)荷(半徑方向負(fù)荷)、軸向負(fù)荷(軸方向負(fù)荷)、轉(zhuǎn)矩負(fù)荷(俯仰、滾動(dòng)、偏轉(zhuǎn)的負(fù)荷)等的所有方向的負(fù)荷也能夠進(jìn)行平滑的旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。
因而，θ工作臺40受由樞軸80和軸承82構(gòu)成的樞軸軸承構(gòu)造以穩(wěn)定的狀態(tài)支撐。此外，軸承82設(shè)在θ工作臺40的下面中心，樞軸80的軸心與θ工作臺40的旋轉(zhuǎn)中心一致。并且，驅(qū)動(dòng)載物臺30的Y直線電動(dòng)機(jī)50及后述的X直線電動(dòng)機(jī)的推力也經(jīng)由樞軸80及軸承82傳遞給θ工作臺40。
另外，以上對樞軸80的上端與θ工作臺40被軸承82軸支撐的形態(tài)進(jìn)行了說明，但軸承82的安裝部位并不限于這樣的部位。例如，也可以將樞軸80通過螺合緊固等固接在θ工作臺40的下面中心上，并且將軸承82設(shè)在X載物臺38的上面?zhèn)龋ㄟ^用軸承82軸支撐樞軸80的下端與X載物臺38，能夠使θ工作臺40相對于X載物臺38轉(zhuǎn)動(dòng)。
進(jìn)而，在X載物臺38與θ工作臺40之間，設(shè)有使θ工作臺40向θz方向轉(zhuǎn)動(dòng)的一對θ直線電動(dòng)機(jī)84。該θ直線電動(dòng)機(jī)84配置在樞軸80的附近，由固定在X載物臺38的上面的磁軛(定子)86、和固定在θ工作臺40的下面的線圈單元(可動(dòng)元件)88構(gòu)成。磁軛86的截面形狀形成為倒U字狀，在其對置的內(nèi)面安裝有永久磁鐵。并且線圈單元88非接觸地插入在磁軛86的永久磁鐵間。
此外，一對θ直線電動(dòng)機(jī)84平行地設(shè)置，并且設(shè)置在從上方觀察為以樞軸80為中心對稱的位置上。為此，一對θ直線電動(dòng)機(jī)84通過對線圈單元88通電而產(chǎn)生以樞軸80為中心的力偶，使θ工作臺40從下面?zhèn)认颚葄方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
此時(shí)，θ工作臺40由于在來自配置在樞軸80附近的一對θ直線電動(dòng)機(jī)84的推力的作用下繞樞軸80(θz方向)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以能夠通過軸承82以低摩擦、低振動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。此外，由于θ直線電動(dòng)機(jī)84是非接觸構(gòu)造的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所以在使θ工作臺40轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能夠不受傳遞路徑的驅(qū)動(dòng)力的損失及變動(dòng)的影響而使θ工作臺40轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠穩(wěn)定且精密地控制θ工作臺40的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作。
因而，在載物臺裝置10A中，能夠通過軸承82以低負(fù)荷使θ工作臺40轉(zhuǎn)動(dòng)，并且θ直線電動(dòng)機(jī)84能夠非接觸地從下面?zhèn)闰?qū)動(dòng)θ工作臺40，所以能夠?qū)⑤d物臺30的誤差對θ工作臺40的影響抑制在最小限度。
進(jìn)而，由于θ工作臺40受設(shè)在上述支柱60的下端的空氣墊70支撐，以使其在空氣壓的作用下在平臺20上靜壓浮起而移動(dòng)，所以如果被施加來自一對θ直線電動(dòng)機(jī)84的旋轉(zhuǎn)力，則能夠以只有軸承82的旋轉(zhuǎn)阻力為負(fù)荷的低摩擦狀態(tài)向θz方向轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，θ直線電動(dòng)機(jī)84構(gòu)成為，由于對應(yīng)于θ工作臺40的轉(zhuǎn)動(dòng)角度而使磁軛86與線圈單元88的θz方向的相對位置變化，所以在磁軛86與線圈單元88之間形成對應(yīng)于最大轉(zhuǎn)動(dòng)角度的間隙，以使磁軛86與線圈單元88不會(huì)干涉。
在X載物臺38的內(nèi)部中，形成有插通Y載物臺36的空間120，在該空間120中設(shè)有向X方向驅(qū)動(dòng)X載物臺38的X直線電動(dòng)機(jī)124。Y載物臺36在兩端上設(shè)有滑塊32，被沿著導(dǎo)引部28導(dǎo)引而移動(dòng)，所以與X載物臺38的內(nèi)壁非接觸地移動(dòng)。
此外，Y載物臺36具有支撐對置于X載物臺38的內(nèi)壁的空氣墊122的垂直部36a、和安裝X直線電動(dòng)機(jī)124的平面部36b?？諝鈮|122構(gòu)成為，由于經(jīng)由空氣壓力對置于空間120的Y方向的內(nèi)壁，所以在使X載物臺38向X方向移動(dòng)時(shí)，空間120的內(nèi)壁能夠與空氣墊122非接觸地移動(dòng)。此外，在使Y載物臺36向Y方向移動(dòng)時(shí)，經(jīng)由來自空氣墊122的空氣壓將空間120的Y方向內(nèi)壁向移動(dòng)方向推壓而使X載物臺38向Y方向移動(dòng)。
X直線電動(dòng)機(jī)124由在X方向上延伸形成的磁軛(定子)126和線圈單元(可動(dòng)元件)128構(gòu)成。磁軛126從側(cè)面觀察形成為コ字狀，在內(nèi)壁的上下面上排列設(shè)置有多個(gè)永久磁鐵。此外，磁軛126固定在Y載物臺36的平面部36b上，線圈單元128支撐在固定于X載物臺38的內(nèi)壁上的托架130上。
并且，線圈單元128在X方向上配設(shè)有多個(gè)線圈，從前方插入到磁軛126的磁鐵間。因此，線圈單元128如果對線圈通電則形成磁束，能夠得到對永久磁鐵的X方向的推力。此外，由于線圈單元128經(jīng)由托架130與X載物臺38結(jié)合，所以線圈單元128得到的X方向推力被施加給X載物臺38。
因而，X載物臺38被來自X直線電動(dòng)機(jī)124的推力向X方向驅(qū)動(dòng)。并且，裝載在X載物臺38上的θ工作臺40由于經(jīng)由樞軸80及軸承82被傳遞了X直線電動(dòng)機(jī)124的X方向推力，所以與X載物臺38一起向X方向移動(dòng)。
此外，在支撐θ工作臺40的支柱60上，設(shè)有能夠進(jìn)行高度調(diào)節(jié)的調(diào)平機(jī)構(gòu)62。該調(diào)平機(jī)構(gòu)62分別設(shè)在4根支柱60上，獨(dú)立地進(jìn)行高度調(diào)節(jié)，以維持θ工作臺40的水平精度。
此外，在X載物臺38向X方向及Y方向移動(dòng)時(shí)，經(jīng)由樞軸80及軸承82支撐在X載物臺38上的θ工作臺40也向X方向及Y方向移動(dòng)，并且設(shè)在支柱60的下端的空氣墊70在空氣壓的作用下在平臺20上靜壓浮起并移動(dòng)，來維持θ工作臺40的水平精度。
因而，在載物臺裝置10A中，由于使θ工作臺40以樞軸80的軸心為中心向θz方向轉(zhuǎn)動(dòng)，所以即使在X載物臺38的X方向及Y方向的移動(dòng)位置中發(fā)生了誤差的情況下，也能夠通過θ工作臺40的轉(zhuǎn)動(dòng)位置防止誤差增大。因此，即使在將載物臺30向Y方向移動(dòng)后使θ工作臺40向θz方向轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，設(shè)在θ工作臺40的上面42上的反射鏡44也不會(huì)從來自激光干涉計(jì)的激光的照射位置偏移，能夠通過激光干涉計(jì)防止位置檢測精度降低。此外，在載物臺裝置10A中，例如在用于曝光裝置的情況下，能夠防止工件(晶片等)相對于光學(xué)系統(tǒng)的位置因θ工作臺40的轉(zhuǎn)動(dòng)位置而偏移動(dòng)。
實(shí)施方式2圖5是表示實(shí)施方式2的載物臺裝置的主視圖。圖6是表示實(shí)施方式2的載物臺裝置的側(cè)截面的圖。另外，在圖5及圖6中，對于與實(shí)施方式1相同的要素賦予相同的標(biāo)號而省略其說明。
如圖5及圖6所示，實(shí)施方式2的載物臺裝置10B具備從θ工作臺40的下面向垂下方向延伸的4根支柱60、和設(shè)在支柱60的下端并通過空氣壓而在X載物臺38上靜壓浮起并移動(dòng)的多個(gè)空氣墊70。為此，支柱60及空氣墊70能夠一邊直接支撐θ工作臺40一邊在X載物臺38上移動(dòng)。由此，θ工作臺40能夠通過4根支柱60及4個(gè)空氣墊70由空氣壓而在X載物臺38的上面靜壓浮起并移動(dòng)，并且能夠在維持上面42的平面精度(水平精度)的狀態(tài)下與載物臺30一起移動(dòng)。
此外，由于θ工作臺40受4根支柱60及4個(gè)空氣墊70支撐4角，所以能夠防止在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)以樞軸80為支點(diǎn)擺動(dòng)，能夠維持上面42的水平精度。
根據(jù)本實(shí)施方式的載物臺裝置，由于能夠?qū)⒅е?0的全長(高度方向的長度)縮短，所以能夠提高使X載物臺38移動(dòng)時(shí)的θ工作臺40的穩(wěn)定性。
圖7是表示本實(shí)施方式的變形例的載物臺裝置的主視圖。該變形例的載物臺裝置與圖5所示的載物臺裝置的支柱60和空氣墊70的位置關(guān)系上下顛倒。具體而言，4根支柱60固接在X載物臺38上，從該X載物臺38的上面垂直地立起。此外，空氣墊70分別配設(shè)在各支柱60的上端，使θ工作臺40靜壓浮起。這樣，即使是將支柱60安裝在X載物臺38側(cè)、通過配設(shè)在其上端的空氣墊70使θ工作臺40靜壓浮起的結(jié)構(gòu)，也與圖5及圖6所示的載物臺裝置同樣，能夠防止在θ工作臺40轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)以樞軸80為支點(diǎn)擺動(dòng)，能夠維持其上面42的水平精度。
實(shí)施方式3圖8是表示實(shí)施方式3的載物臺裝置的主視圖。圖9是表示實(shí)施方式3的載物臺裝置的側(cè)截面的圖。另外，在圖8及圖9中，對于與上述實(shí)施方式1、2相同的要素賦予相同的標(biāo)號而省略其說明。
如圖8所示，本實(shí)施方式的載物臺裝置10C與上述實(shí)施方式1同樣，在從平臺20向左右側(cè)方離開的位置上設(shè)有一對Y直線電動(dòng)機(jī)50。Y直線電動(dòng)機(jī)50將線圈單元54從側(cè)方插入到磁軛52的磁鐵間，該線圈單元54從滑塊32的側(cè)面向水平方向延伸而安裝。此外，磁軛52由支撐部件56支撐在對置于滑塊32的側(cè)面的高度位置上。
因而，在載物臺裝置10C中，Y直線電動(dòng)機(jī)50的反作用力經(jīng)由支撐部件56被傳遞給地面。為此，構(gòu)成為，Y直線電動(dòng)機(jī)50的反作用力不會(huì)傳遞給Y載物臺36及X載物臺38，防止了相應(yīng)的載物臺30的位置控制的誤差，能夠穩(wěn)定且精密地控制載物臺30的轉(zhuǎn)動(dòng)位置。
進(jìn)而，在載物臺裝置10C中，與上述的實(shí)施方式1同樣，是設(shè)在各支柱60的下端上的多個(gè)空氣墊70在X載物臺38上靜壓浮起并移動(dòng)的結(jié)構(gòu)。為此，支柱60及空氣墊70通過一邊支撐θ工作臺40一邊在X載物臺38上移動(dòng)，由此在維持著θ工作臺40的平面精度(水平精度)的狀態(tài)下與載物臺30一起移動(dòng)。
此外，一對θ直線電動(dòng)機(jī)84與上述實(shí)施方式1同樣，設(shè)在θ工作臺40的下方。并且，構(gòu)成θ直線電動(dòng)機(jī)84的磁軛86受立起在X載物臺38上的支撐部90支撐。此外，線圈單元88從X載物臺38的下面向下方突出。另外，θ直線電動(dòng)機(jī)84設(shè)置為從向后述的滑塊32的側(cè)方離開的底面上立起，構(gòu)成為，使θ直線電動(dòng)機(jī)84不會(huì)受使滑塊32移動(dòng)時(shí)的振動(dòng)的影響。
此外，一對θ直線電動(dòng)機(jī)84平行地設(shè)置在從上方觀察以樞軸80為中心對稱的位置上，所以通過對線圈單元88通電而產(chǎn)生以樞軸80為中心的力偶，使θ工作臺40從側(cè)面向θz方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
如圖8所示，在載物臺裝置10C中，與上述實(shí)施方式1同樣，是設(shè)在支柱60的下端的多個(gè)空氣墊70在X載物臺38上靜壓浮起而移動(dòng)的結(jié)構(gòu)。為此，支柱60及空氣墊70通過一邊直接支撐θ工作臺40一邊在X載物臺38上移動(dòng)，由此在維持著θ工作臺40的平面精度(水平精度)的狀態(tài)下與載物臺30一起移動(dòng)。
如圖8所示，在θ工作臺40與X載物臺38之間設(shè)有高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)200。該高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)200具備具有樞軸80的支撐框架210、和調(diào)節(jié)支撐框架210的高度位置的一對調(diào)平單元220。
支撐框架210在上面中央一體地立起有樞軸80，并且在上面4角上設(shè)有與θ工作臺40的下面對置的空氣墊212。因此，θ工作臺40如果被施加來自一對θ直線電動(dòng)機(jī)74的旋轉(zhuǎn)力(力偶)，則能夠以樞軸80的軸心為旋轉(zhuǎn)中心向θz方向穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動(dòng)。
如上所述，θ直線電動(dòng)機(jī)84由于垂直地設(shè)置，所以設(shè)置為，線圈單元88能夠相對于磁軛86向Y方向及上方(Z方向)相對移動(dòng)。為此，設(shè)置為，在通過高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)200使θ工作臺40升降時(shí)，θ直線電動(dòng)機(jī)84的磁軛86與線圈單元88不會(huì)干涉，θ直線電動(dòng)機(jī)84不會(huì)妨礙θ工作臺40的升降動(dòng)作。
如圖9所示，調(diào)平單元220由支撐在空氣墊70上的下部塊230、在支撐框架210的下面所吊下的上部塊240、和設(shè)在下部塊230和上部塊240之間的驅(qū)動(dòng)器250構(gòu)成。下部塊230以向Y方向延伸的朝向設(shè)置，在下面上配置有在X載物臺38上靜壓浮起并移動(dòng)的多個(gè)空氣墊70。
進(jìn)而，在下部塊230的上部設(shè)有一對傾斜部232、和凹部234。一對傾斜部232分別具有相對于水平面相同方向且相同角度的傾斜面，在圖9中在左側(cè)較低、右側(cè)較高那樣的傾斜方向上形成。
此外，在上部塊240的上部，設(shè)有相對于支撐框架210的下面以低摩擦滑動(dòng)的滑動(dòng)部件260。該滑動(dòng)部件260只要是高剛性、耐磨損性高、低摩擦的部件就可以，例如由不銹鋼或?qū)Ρ砻鎸?shí)施了特氟綸加工的硬度較高的金屬構(gòu)成。進(jìn)而，在上部塊240的下部，設(shè)有一對傾斜部242和凹部244。一對傾斜部242分別具有相對于水平面相同方向且相同角度的傾斜面，并且向與上述傾斜部232平行的傾斜方向傾斜。
此外，在上部塊240的各傾斜部242的內(nèi)部，形成有沿上下方向(Z方向)貫通的貫通孔246，在該各貫通孔246的內(nèi)部分別插通有從傾斜部232向上方立起的支柱270。并且，支柱270的橫截面形狀形成為長方形(相對于圖中Z軸方向的截面形狀是Y軸方向上比X軸方向長的長方形)，并且其上端與支撐框架210的下面對置但離開。此外，各貫通孔246的開口形狀形成為在X軸方向上較短、在Y軸方向上較長的長方形狀，插通在該貫通孔246中的支柱270可相對于貫通孔246僅在Y軸方向上能夠相對移動(dòng)地構(gòu)成。這里，支柱270連接在下部塊230上，另一方面，貫通孔246形成在上部塊240上。上部塊240由于相對于下部塊230能夠沿Y軸方向移動(dòng)，所以實(shí)際上成為貫通孔246相對于支柱270沿Y軸方向移動(dòng)。對于該移動(dòng)原理在后面敘述。
配置在凹部234與凹部244之間的驅(qū)動(dòng)器250由例如通過用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠螺桿機(jī)構(gòu)而產(chǎn)生Y方向的驅(qū)動(dòng)力地構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等構(gòu)成，左端支板252結(jié)合在上部塊240上，右端支板254結(jié)合在下部塊230上。
進(jìn)而，在傾斜部232與傾斜部242之間，夾裝有減輕滑動(dòng)阻力的低摩擦部件280。該低摩擦部件280也可以由與擺動(dòng)部件260相同的材質(zhì)構(gòu)成，只要是高剛性、耐磨損性高、低摩擦的部件就可以。例如由不銹鋼或?qū)Ρ砻鎸?shí)施了特氟綸加工的硬度較高的金屬構(gòu)成。
例如，在驅(qū)動(dòng)器250的驅(qū)動(dòng)力將左端支板252與右端支板254向相互接近的方向作用的情況下，上部塊240的傾斜部242相對于下部塊230的傾斜部232向右方移動(dòng)。因此，上部塊240對應(yīng)于傾斜部232、242的傾斜角度而相對于下部塊230上升，使支撐框架210及θ工作臺40上升。
此外，在驅(qū)動(dòng)器250的驅(qū)動(dòng)力將左端支板252與右端支板254向相互離開的方向作用的情況下，上部塊240的傾斜部242相對于下部塊230的傾斜部232向左方移動(dòng)。因此，上部塊240對應(yīng)于傾斜部232、242的傾斜角度而相對于下部塊230下降，使支撐框架210及θ工作臺40下降。
因而，在載物臺裝置10C中，能夠通過來自一對θ直線電動(dòng)機(jī)84的旋轉(zhuǎn)力(力偶)使θ工作臺40向θz方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并且能夠通過高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)200的驅(qū)動(dòng)器250的驅(qū)動(dòng)方向使θ工作臺40上升或下降，來調(diào)節(jié)高度位置。
在上述實(shí)施方式中，舉出通過用軸承82支撐樞軸80的上端外周來可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐θ工作臺40的結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行了說明，但并不限于此，例如也可以將樞軸80的上端的形狀形成為圓錐形狀或半球形狀、并設(shè)置對應(yīng)于這些前端形狀的軸承。
以上，對本發(fā)明的例示的實(shí)施方式的載物臺裝置進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限于具體公開的實(shí)施方式，可以在不脫離權(quán)利要求的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形及變更。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的載物臺裝置能夠在液晶面板及半導(dǎo)體元件等的制造工序中使用。
權(quán)利要求
1.一種載物臺裝置，具有在平臺上移動(dòng)的載物臺、和可與該載物臺一起移動(dòng)且可在該載物臺上轉(zhuǎn)動(dòng)的θ工作臺，其特征在于，包括樞軸，在上述載物臺與上述θ工作臺之間垂直地立起；軸承，軸支撐上述樞軸與上述θ工作臺之間、或者上述載物臺與上述樞軸之間，以使上述θ工作臺可相對于上述載物臺轉(zhuǎn)動(dòng)；以及θ直線電動(dòng)機(jī)，從下面?zhèn)刃D(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)上述θ工作臺。
2.一種載物臺裝置，具有在平臺上移動(dòng)的載物臺、和可與該載物臺一起移動(dòng)且可在該載物臺上轉(zhuǎn)動(dòng)的θ工作臺，其特征在于，包括樞軸，從上述載物臺的上面垂直地立起；軸承，軸支撐上述樞軸與上述θ工作臺之間；以及θ直線電動(dòng)機(jī)，從下面?zhèn)认鄬τ谏鲜鲚d物臺旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)上述θ工作臺。
3.如權(quán)利要求1或2所述的載物臺裝置，其特征在于，還具備在上述θ工作臺與上述平臺之間或者在上述θ工作臺與上述載物臺之間支撐上述θ工作臺的支撐機(jī)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的載物臺裝置，其特征在于，上述支撐機(jī)構(gòu)具有多個(gè)支柱，從上述θ工作臺的下面垂直地延伸；以及多個(gè)空氣墊，被配設(shè)在上述多個(gè)支柱的各自的下端上，在上述平臺上或上述載物臺上靜壓浮起。
5.如權(quán)利要求3所述的載物臺裝置，其特征在于，上述支撐機(jī)構(gòu)具有多個(gè)支柱，從上述平臺或上述載物臺向垂直上方延伸；以及多個(gè)空氣墊，被配設(shè)在上述支柱的上端，使上述θ工作臺靜壓浮起。
6.如權(quán)利要求1或2所述的載物臺裝置，其特征在于，上述軸承由交叉滾子軸承構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1或2所述的載物臺裝置，其特征在于，上述θ直線電動(dòng)機(jī)的定子被配設(shè)在上述載物臺上，上述θ直線電動(dòng)機(jī)的可動(dòng)元件被配設(shè)在上述θ工作臺的下面。
8.如權(quán)利要求7所述的載物臺裝置，其特征在于，上述載物臺是在上述平臺上可使該載物臺的上面沿相互正交的兩軸方向平行移動(dòng)的XY載物臺，上述XY載物臺具有Y載物臺，沿Y方向移動(dòng)；以及X載物臺，搭載在上述Y載物臺上，沿X方向移動(dòng)，上述θ方向直線電動(dòng)機(jī)的定子被搭載在上述X載物臺之上。
全文摘要
本發(fā)明的目的是能夠穩(wěn)定且精密地控制θ工作臺的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作。載物臺裝置(10A)具有在平臺(20)上移動(dòng)的載物臺(30)、和載置在載物臺(30)上的θ工作臺(40)。載物臺(30)具有沿Y方向移動(dòng)的Y載物臺(36)、和沿與Y方向正交的X方向移動(dòng)的X載物臺(38)。從X載物臺(38)的上面垂直立起有樞軸(80)。該樞軸(80)由未圖示的螺釘螺合緊固在X載物臺(38)上。在該樞軸(80)的上端安裝有軸承(82)，通過該軸承(82)軸支撐θ工作臺(40)和樞軸(80)，使θ工作臺(40)能夠向θz方向轉(zhuǎn)動(dòng)。此外，具備從θ工作臺(40)的下面向垂下方向延伸的4根支柱(60)、和設(shè)在各支柱(60)的下端的空氣墊(70)。
文檔編號G12B5/00GK101030551SQ200710084468
公開日2007年9月5日 申請日期2007年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月2日
發(fā)明者南康夫, 日置一彌 申請人:住友重機(jī)械工業(yè)株式會(huì)社