特許 6963796 アライメントステージ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6963796

(24)【登録日】2021年10月20日

(45)【発行日】2021年11月10日

(54)【発明の名称】アライメントステージ

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/68 20060101AFI20211028BHJP

   H01L 21/027 20060101ALI20211028BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/68 K

   H01L21/30 502D

【請求項の数】3

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2017-174616(P2017-174616)

(22)【出願日】2017年9月12日

(65)【公開番号】特開2019-50328(P2019-50328A)

(43)【公開日】2019年3月28日

【審査請求日】2020年7月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000100838

【氏名又は名称】アイセル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111257

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 栄二

(74)【代理人】

【識別番号】100110504

【弁理士】

【氏名又は名称】原田 智裕

(72)【発明者】

【氏名】望月 健児

(72)【発明者】

【氏名】内田 隆憲

(72)【発明者】

【氏名】松阪 展宏

【審査官】 鈴木 孝章

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１０２１９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１９５５７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／６８

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベースと、ベースの上方に配置されるテーブルと、テーブルに支持され、ワークが載置されるワークプレートと、ベースとテーブルとの間に設けられ、ベースに対してテーブルをＸ軸方向、Ｙ軸方向、θ回転方向の３自由度で移動可能に支持する送り機構部とを備え、
ワークプレート上に載置されたワークに加工時の加圧力が上から加わる際にワークプレートに対して下から上に負荷を加える逆負荷機構を設けたアライメントステージであって、
ベース、テーブル、ワークプレート及び送り機構部を含んでアライメントユニットが構成され、このアライメントユニットをワーク配置場所からワーク加工場所へと搬送させる搬送機構が設けられ、
テーブル及びベースには、中央にワークプレートを臨む開口部が設けられ、
ワーク加工場所におけるアライメントユニットの下方位置に逆負荷機構がアライメントユニットとは別置きに設置されており、
逆負荷機構は、ワークプレートを下から上に押圧するための押圧板と、ワークプレートに加える力を発生させる負荷発生部と、負荷発生部に進退自在に設けられ且つ押圧板の下面と接続されたシャフトとを有し、アライメントユニットがワーク加工場所に搬送されてワークプレート上のワークが加工される時には、シャフトを進出させて押圧板をベース及びテーブルの開口部を通過させて押圧板によりワークプレートを下から上に押圧する構成としたアライメントステージ。

【請求項2】

ベースと、ベースの上方に配置されるテーブルと、テーブルに支持され、ワークが載置されるワークプレートと、ベースとテーブルとの間に設けられ、ベースに対してテーブルをＸ軸方向、Ｙ軸方向、θ回転方向の３自由度で移動可能に支持する送り機構部とを備え、
ワークプレート上に載置されたワークに加工時の加圧力が上から加わる際にワークプレートに対して下から上に負荷を加える逆負荷機構を設けたアライメントステージであって、
ベース、テーブル、ワークプレート及び送り機構部を含んでアライメントユニットが構成され、このアライメントユニットをワーク配置場所からワーク加工場所へと搬送させる搬送機構が設けられ、
テーブル及びベースには、中央にワークプレートを臨む開口部が設けられ、
逆負荷機構は、テーブルの開口部の位置に配設されてアライメントユニットに設けられた中間ガイド部と、ワーク加工場所におけるアライメントユニットの下方位置にアライメントユニットとは別置きに設置された動力部とを有し、
中間ガイド部は、ワークプレートを下から上に押圧するための押圧板と、押圧板の下面に接続されたポストと、押圧板がワークプレート下面との間に隙間を有する高さ位置でポストを上方移動可能に支持する支持部とを有し、
動力部は、ワークプレートに加える力を発生させる負荷発生部と、負荷発生部に進退自在に設けられたシャフトとを有し、
シャフトの上端又はポストの下端には、転動体を保持するスライドリテーナが設けられ、
逆負荷機構は、アライメントユニットがワーク加工場所に搬送されてワークプレート上のワークが加工される時には、シャフトを進出させてシャフトとポストとをスライドリテーナの転動体を介して転動可能に当接させてポストを上方移動させて押圧板によりワークプレートを下から上に押圧する構成としたアライメントステージ。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のアライメントステージにおいて、
ワークプレートは、テーブルにおいて上方移動可能とするガイド機構により支持されているアライメントステージ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワークの位置調整を行うアライメントステージに関する。

【背景技術】

【0002】

アライメントステージは、例えば、半導体ウエハや液晶パネル等のワークに対してナノインプリント等のような微細加工を行う製造工程において、ワークの位置調整をミクロン以下の精度で行う超精密装置として用いられている。従来、アライメントステージは、ベースと、ワークが配置されるテーブルと、ベースとテーブルとの間に配設され、テーブルをベースに対してＸ軸方向、Ｙ軸方向、θ回転方向の３自由度で移動可能に支持する送り機構部とを備え、例えば、カメラ等によりテーブル上のワーク位置を確認しながら送り機構部によりテーブルを移動させてワークの位置調整が行われる。送り機構部には、転動体が介在されており、テーブルの微細な動きを円滑に行わせるようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−１９７５５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、アライメントステージによりワークの位置調整が行われた後、アライメントステージ上のワークに対して加工機により加圧して加工が行われる。このワーク加工時の加圧力は、アライメントステージにも加わる。近年、ワークの大型化や製造工程の統合や更なる加工精度の高精度化等により、ワーク加工時にアライメントステージ上のワークに対して大きな加圧力を作用させる要望が高まってきた。この要望に応えるにはアライメントステージの送り機構部は、大きな加圧力に耐える構造とする必要がある。ところが、アライメントステージにおいてワークの位置調整の際に精密かつ微細な動きを行わせるために送り機構部の転動体等は小さいものが使用されているが、このような送り機構部では、大きな負荷（加圧力）を許容することができず、大きな加圧力が加わると破損や変形等するおそれがある。送り機構部を大きな加圧力に耐える構造とするには転動体等を大きいものとする必要があるが、そうするとワーク位置調整に際して精密かつ微細な動きに適合できないという問題が生じる。

【0005】

本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、送り機構部としては精密かつ微細な動きに適合したものとし、その上でワーク加工時には大きな加圧力を許容可能とするアライメントステージ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】

本発明１のアライメントステージは、
ベースと、ベースの上方に配置されるテーブルと、テーブルに支持され、ワークが載置されるワークプレートと、ベースとテーブルとの間に設けられ、ベースに対してテーブルをＸ軸方向、Ｙ軸方向、θ回転方向の３自由度で移動可能に支持する送り機構部とを備え、
ワークプレート上に載置されたワークに加工時の加圧力が上から加わる際にワークプレートに対して下から上に負荷を加える逆負荷機構を設けたものであり、
ベース、テーブル、ワークプレート及び送り機構部を含んでアライメントユニットが構成され、このアライメントユニットをワーク配置場所からワーク加工場所へと搬送させる搬送機構が設けられ、
テーブル及びベースには、中央にワークプレートを臨む開口部が設けられ、
ワーク加工場所におけるアライメントユニットの下方位置に逆負荷機構がアライメントユニットとは別置きに設置されており、
逆負荷機構は、ワークプレートを下から上に押圧するための押圧板と、ワークプレートに加える力を発生させる負荷発生部と、負荷発生部に進退自在に設けられ且つ押圧板の下面と接続されたシャフトとを有し、アライメントユニットがワーク加工場所に搬送されてワークプレート上のワークが加工される時には、シャフトを進出させて押圧板をベース及びテーブルの開口部を通過させて押圧板によりワークプレートを下から上に押圧する構成としたものである。

【0007】

この発明１によれば、ワークに対して加工時の加圧力が上から加わった際、逆負荷機構がワークプレートに対して下から上に加える負荷によってワークプレートに加わるワーク加工時の加圧力を相殺させることができる。従って、ワークプレートを支持するテーブルとベースとの間に配設される送り機構部にはワーク加工時の加圧力がほとんど作用しないようにすることができる。よって、ワークの加工の際には、送り機構部にワーク加工時の加圧力が加わることなく、ワークに対して大きな加圧力を加えることができる。

【0008】

送り機構部には、ワーク加工時の加圧力が加わらないから、送り機構部における転動体等は、負荷の許容が小さい小型のものを使用することができる。よって、送り機構部は、ワーク位置調整を微細かつ精密な動きに適合した構成とすることができる。

【0010】

また、逆負荷機構による負荷を押圧板によってワークプレートの略全域に対して略均等に加えることができる。従って、ワーク加工時にワークプレートに局所的な加圧力が加わっても、ワーク加工時の加圧力を相殺させて、送り機構部にはワーク加工時の加圧力がほとんど作用しないようにすることができる。

【0011】

また、ワークの加工の際は押圧板によってワークプレートを下から支えることとなり、ワークには加工時の加圧力をばらつくことなく適切に作用させることができ、ワークの加工精度を高精度に行うことができる。

【0012】

また、押圧板は、ワーク加工時にワークプレートを押圧する前はワークプレート下面から離れて配置されていてワークプレートとは接触していないので、ワーク加工前のワーク位置調整の際、ワークプレートを支持するテーブルを送り機構部により移動させる動作を押圧板が阻害することもない。

【0014】

さらには、逆負荷機構は、アライメントユニットとは別置きに設置されているので、アライメントユニットには重量物である逆負荷機構の重量がかからない。従って、搬送機構は、大きな駆動力を必要とせずアライメントユニットを円滑にワーク配置場所からワーク加工場所へと移動させることができる。

【0015】

本発明２のアライメントステージは、
ベースと、ベースの上方に配置されるテーブルと、テーブルに支持され、ワークが載置されるワークプレートと、ベースとテーブルとの間に設けられ、ベースに対してテーブルをＸ軸方向、Ｙ軸方向、θ回転方向の３自由度で移動可能に支持する送り機構部とを備え、
ワークプレート上に載置されたワークに加工時の加圧力が上から加わる際にワークプレートに対して下から上に負荷を加える逆負荷機構を設けたものであり、
ベース、テーブル、ワークプレート及び送り機構部を含んでアライメントユニットが構成され、このアライメントユニットをワーク配置場所からワーク加工場所へと搬送させる搬送機構が設けられ、
テーブル及びベースには、中央にワークプレートを臨む開口部が設けられ、
逆負荷機構は、テーブルの開口部の位置に配設されてアライメントユニットに設けられた中間ガイド部と、ワーク加工場所におけるアライメントユニットの下方位置にアライメントユニットとは別置きに設置された動力部とを有し、
中間ガイド部は、ワークプレートを下から上に押圧するための押圧板と、押圧板の下面に接続されたポストと、押圧板がワークプレート下面との間に隙間を有する高さ位置でポストを上方移動可能に支持する支持部とを有し、
動力部は、ワークプレートに加える力を発生させる負荷発生部と、負荷発生部に進退自在に設けられたシャフトとを有し、
シャフトの上端又はポストの下端には、転動体を保持するスライドリテーナが設けられ、
逆負荷機構は、アライメントユニットがワーク加工場所に搬送されてワークプレート上のワークが加工される時には、シャフトを進出させてシャフトとポストとをスライドリテーナの転動体を介して転動可能に当接させてポストを上方移動させて押圧板によりワークプレートを下から上に押圧する構成としたものである。

【0016】

この発明２によれば、ワークに対して加工時の加圧力が上から加わった際、逆負荷機構がワークプレートに対して下から上に加える負荷によってワークプレートに加わるワーク加工時の加圧力を相殺させることができる。従って、ワークプレートを支持するテーブルとベースとの間に配設される送り機構部にはワーク加工時の加圧力がほとんど作用しないようにすることができる。よって、ワークの加工の際には、送り機構部にワーク加工時の加圧力が加わることなく、ワークに対して大きな加圧力を加えることができる。
送り機構部には、ワーク加工時の加圧力が加わらないから、送り機構部における転動体等は、負荷の許容が小さい小型のものを使用することができる。よって、送り機構部は、ワーク位置調整を微細かつ精密な動きに適合した構成とすることができる。
また、逆負荷機構による負荷を押圧板によってワークプレートの略全域に対して略均等に加えることができる。従って、ワーク加工時にワークプレートに局所的な加圧力が加わっても、ワーク加工時の加圧力を相殺させて、送り機構部にはワーク加工時の加圧力がほとんど作用しないようにすることができる。
また、ワークの加工の際は押圧板によってワークプレートを下から支えることとなり、ワークには加工時の加圧力をばらつくことなく適切に作用させることができ、ワークの加工精度を高精度に行うことができる。
また、押圧板は、ワーク加工時にワークプレートを押圧する前はワークプレート下面から離れて配置されていてワークプレートとは接触していないので、ワーク加工前のワーク位置調整の際、ワークプレートを支持するテーブルを送り機構部により移動させる動作を押圧板が阻害することもない。
さらには、逆負荷機構の動力部は、アライメントユニットとは別置きに設置されているので、アライメントユニットには重量物である動力部の重量がかからない。従って、搬送機構は、大きな駆動力を必要とせずアライメントユニットを円滑にワーク配置場所からワーク加工場所へと移動させることができる。

【0017】

また、シャフトを進出させてシャフトとポストとをスライドリテーナの転動体を介して転動可能に当接されるので、ワーク加工時に押圧板によりワークプレートを押圧している状態でも送り機構部によりテーブルを可動させてワーク位置調整を行わせることができる。従って、ワーク加工時にワーク位置の補正を行うことができ、更に高精度の加工を行うことができる。

【0018】

本発明３のアライメントステージは、
上記発明１又は２のアライメントステージにおいて、
ワークプレートは、テーブルにおいて上方移動可能とするガイド機構により支持されているものである。

【0019】

この発明３の場合、ワークプレートは、逆負荷機構により下から上に負荷が加えられるとテーブルとは独立して上方移動される。従って、ワーク加工時にワークプレートに加わる加圧力は、逆負荷機構によって確実に受け止められてテーブルに加わり難くすることができる。よって、テーブルとベースとの間に配設された送り機構部には、より確実に、ワーク加工時の加圧力が作用しないようにすることができる。

【発明の効果】

【0020】

以上のように、本発明に係るアライメントステージによれば、ワーク加工時にワークに対して大きな加圧力を加えることができ、それでいて、送り機構部としては精密かつ微細な動きに適合した構成とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】実施形態１のアライメントステージを示す図であり、同図（ａ）は上面図、同図（ｂ）は側面図である。

【図2】実施形態１のアライメントステージにおける送り機構部を示す図であり、同図（ａ）は水平一方向から見た側面図、同図（ｂ）は水平他方向から見た側面図、同図（ｃ）は上面図である。

【図3】実施形態１のアライメントステージにおける搬送機構、及び加工機をＸ軸方向から見た側面図である。

【図4】実施形態１のアライメントステージにおける逆負荷機構の動作を説明するための図であり、同図（ａ）はアライメントユニットがワーク配置場所にあるときの側面図、同図（ｂ）はアライメントユニットがワーク加工場所にあるときの側面図である。

【図5】実施形態２のアライメントステージにおける逆負荷機構の動作を説明するための図であり、同図（ａ）はアライメントユニットがワーク配置場所にあるときの側面図、同図（ｂ）はアライメントユニットがワーク加工場所にあるときの側面図である。

【図6】実施形態３のアライメントステージにおける逆負荷機構の動作を説明するための図であり、同図（ａ）はアライメントユニットがワーク配置場所にあるときの側面図、同図（ｂ）はアライメントユニットがワーク加工場所にあるときの側面図、同図（ｃ）はスライドリテーナを示す拡大図である。

【図7】ワークプレートをガイド機構により支持する形態を示した図であり、同図（ａ）はワーク位置調整時の状態を示す模式図、同図（ｂ）はワーク加工時の状態を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
本発明に係るアライメントステージは、例えば、半導体ウエハ上にレジストを塗布してガラスマスク等の型により加圧プレスしてナノオーダーの精密パターンを転写するナノインプリントの製造工程において、半導体ウエハ等のワークＷの加工前にワークＷの位置調整を行うものであり、このワーク位置調整後にアライメントステージ１上のワークＷに対して加工機により加圧して加工が行われる。なお、本発明は、上記ナノインプリントに限らず、切削加工、プレス加工等のようにワークＷに加圧力を加える様々な製造工程において使用することができ、また、ワークＷは、半導体ウエハに限らず、液晶パネル、テープ、フィルム、プリント基板等の様々なワークＷを対象とすることができる。

【0023】

（実施形態１）
図１に示すように、実施形態１によるアライメントステージ１Ａは、アライメントユニット１０に逆負荷機構２を設けたものである。この逆負荷機構２については後述する。

【0024】

アライメントユニット１０は、ワークＷの位置調整を行う構成部分であり、主な構成として、四角形状のベース１１と、ベース１１の上方に配置される四角形状のテーブル１２と、テーブル１２に支持され、ワークＷが載置される四角形状のワークプレート１３と、ベース１１とテーブル１２との間に設けられ、ベース１１に対してテーブル１２をＸ軸方向、Ｙ軸方向、θ回転方向の３自由度で移動可能に支持する送り機構部３とを有する。ワークプレート１３は、四角形状のテーブル１２の四隅に立設する脚部１４によってテーブル１２上に支持されている。

【0025】

送り機構部３は、テーブル１２をＸ軸方向とＹ軸方向とに移動可能とするとともにＸＹ平面上にθ回転可能とするガイド部３０と、ガイド部３０を一軸方向へ移動させるボールネジ部４０とを備えている。

【0026】

図２に示すように、ガイド部３０は、下段ガイドブロック３１、中段ガイドブロック３２、上段ガイドブロック３３及びベアリング３４が組み付けられたものであり、下段ガイドブロック３１がベース１１の上面に取り付けられ、ベアリング３４がテーブル１２の下面に取り付けられている。図２（ａ）を参照して、下段ガイドブロック３１の上面には、水平一方向に延びる凸状の第１レール部３５ａが形成され、中段ガイドブロック３２の下面には、下段ガイドブロック３１の第１レール部３５ａに嵌め合わされる凹状の第１レール溝部３６ａが形成されている。第１レール部３５ａと第１レール溝部３６ａの間には、転動体３８を保持する第１保持器３７ａが配設されている。これにより、中段ガイドブロック３２が上段ガイドブロック３３の第１レール部３５ａに沿って水平一方向（例えば、Ｘ軸方向）にスライド可能となる。また、図２（ｂ）を参照して、中段ガイドブロック３２の上面には、下面の第１レール溝部３６ａと直交する水平他方向に延びる凸状の第２レール部３５ｂが形成され、上段ガイドブロック３３の下面には、中段ガイドブロック３２の第２レール部３５ｂに嵌め合わされた凹状の第２レール溝部３６ｂが形成されている。この第２レール部３５ｂと第２レール溝部３６ｂの間にも、転動体３８を保持する第２保持器３７ｂが配設されている。これにより、上段ガイドブロック３３が中段ガイドブロック３２の第２レール部３５ｂに沿って水平他方向（例えば、Ｙ軸方向）にスライド可能となる。また、図２（ｃ）を参照して、ベアリング３４は、円状に転動体３９が配設されている。このベアリング３４によって、テーブル１２を水平面上（ＸＹ平面上）でθ回転可能とする。以上のように、ガイド部３０は、テーブル１２をＸ軸方向、Ｙ軸方向、θ回転方向の３自由度での移動を可能とするように構成されている。

【0027】

ボールネジ部４０は、ガイド部３０の横に平行に配設されており、下段ガイドブロック３１の凸状の第１レール部３５ａの長さ方向と平行に延びるネジ部４１と、ネジ部４１に螺合され、中段ガイドブロック３２と連結されたナット部４２と、ネジ部４１の基端部側に配置された軸受部４３と、軸受部４３から突出されるネジ部４１の基端部と継手４４によってモータ軸が接続されたモータ４５とを有している。モータ４５及び軸受部４３は、ベース１１に設置固定されている。また、軸受部４３には、図示していないが、転動体が保持されている。これにより、ボールネジ部４０のモータ４５を駆動してネジ部４１を回転させることによりナット部４２がネジ部４１の長さ方向に沿って移動され、このナット部４２の移動によりガイド部３０の中段ガイドブロック３２を下段ガイドブロック３１の第１レール部３５ａに沿ってスライド移動させる。

【0028】

以上のガイド部３０及びボールネジ部４０により構成される送り機構部３は、四角形状のテーブル１２の４隅のうちの３隅にそれぞれ配設されている（図１（ａ）参照）。ボールネジ部４０は、テーブル１２の一辺においてネジ部４１がテーブル１２の一方の角側に向き、モータ４５が他方の角側に向く姿勢で配設される。そして、対応する二辺の対角上に配設する２つの送り機構部３がテーブル１２をＸ軸方向に移動させるＸ方向直動ガイド（３Ｘ）を構成し、他の対向する二辺の一辺側の角に配設する１つの送り機構部３がテーブル１２をＹ軸方向に移動させるＹ方向直動ガイド（３Ｙ）を構成し、Ｘ方向直動ガイド（３Ｘ）及びＹ方向直動ガイド（３Ｙ）におけるベアリング３４がテーブル１２をＸＹ平面上でθ方向へ回転可能とするθ回転ガイド（３４θ）を構成する。

【0029】

送り機構部３により、テーブル１２をＸ軸方向に移動させるには、２つのＸ方向直動ガイド（３Ｘ）の各モータ４５を回転させて各ナット部４２をＸ軸方向の同じ方向に移動させることにより、各ガイド部３０がＸ軸方向の同じ方向に移動してテーブル１２がＸ軸方向に移動される。テーブル１２をＹ軸方向に移動させるには、１つのＹ方向直動ガイド（３Ｙ）のモータ４５を回転させてナット部４２をＹ軸方向に移動させることにより、各ガイド部３０がＹ軸方向の同じ方向に移動してテーブル１２がＹ軸方向に移動される。テーブル１２をθ回転させるには、２つのＸ方向直動ガイド（３Ｘ）の各モータ４５を回転させて各ナット部４２をＸ軸方向の相反する方向に移動させるとともに、１つのＹ方向直動ガイド（３Ｙ）のモータ４５を回転させてナット部４２をＹ軸方向に移動させることにより、θ回転ガイド（３４θ）を構成する３つのベアリング３４がθ回転を許容してテーブル１２がＸＹ平面上でθ方向に回転される。

【0030】

図３、図４を参照して、アライメントステージ１Ａには、アライメントユニット１０をワーク配置場所Ｐ１からワーク加工場所Ｐ２へと移動させる搬送機構５が設けられている。搬送機構５は、ベース１１の下方に設置する基台Ｆに設置固定されている。搬送機構５は、水平一方向（例えば、Ｘ軸方向）に延びる一対のガイドレール５１ａ，５１ｂと、各ガイドレール５１ａ，５１ｂに２つずつ走行可能に取り付けられ、四角形状のベース１１の下面の四隅に設けられた４つのスライダー５２と、一方のガイドレール５１ａに設けた２つのスライダー５２を移動させるボールネジ機構部５３とを有している。ボールネジ機構部５３は、スライダー５２を螺合させたネジ軸５４と、ネジ軸５４を回転させるモータ５５とを備えている。これにより、ネジ軸５４を回転させてスライダー５２を移動させることにより、アライメントユニット１０をガイドレール５１ａ，５１ｂに沿って移動させることができる。この搬送機構５により、アライメントユニット１０をワーク配置場所Ｐ１とワーク加工場所Ｐ２との間を往復移動させる。

【0031】

ワーク配置場所Ｐ１において、アライメントステージ１Ａは、ワークプレート１３上にワークＷが載置され、このワークＷを上方に設置したカメラ（図示せず）でワークＷに付された所定のアライメントマークを確認しながら送り機構部３によりテーブル１２をＸＹθ方向に移動させてワークＷの位置調整が行われる。ワーク位置調整が行われた後、搬送機構５によりアライメントユニット１０をワーク配置場所Ｐ１からワーク加工場所Ｐ２へと搬送させる。ワーク加工場所Ｐ２には、ナノインプリント装置等の加工機Ｍが配設されている。ワーク加工場所Ｐ２において、ワークプレート１３上のワークＷは、加工機Ｍの加工ツールにより加圧されて加工が行われる。

【0032】

このように、ワークＷの加工は、アライメントステージ１Ａ上で行われる。この際、ワークプレート１３上のワークＷに対して加工機Ｍにより加圧力が加わると、アライメントステージ１Ａにもワーク加工時の加圧力が加わる。アライメントステージ１Ａは、ワークＷの位置調整を精密かつ微細に行わせるために送り機構部３の転動体３８，３９等は小さいものが使用されているが、このような送り機構部３では、大きな負荷（加圧力）を許容することができず、大きな加圧力が加わると破損や変形等するおそれがある。送り機構部３を大きな加圧力に耐える構造とするには転動体３８，３９等を大きいものとする必要があるが、そうするとワーク位置調整に際して精密かつ微細な動きに適合できないという問題が生じる。そこで、本実施形態１のアライメントステージ１Ａでは、ワークプレート１３上に載置されたワークＷに加工時の加圧力が上から加わる際にワークプレート１３に対して下から上に負荷を加える逆負荷機構２が設けられている。

【0033】

以下に、この逆負荷機構２について説明する。
図３、図４を参照して、アライメントステージ１Ａのテーブル１２には、中央にワークプレート１３を臨む四角形状の開口部１２１が設けられており、逆負荷機構２は、このテーブル１２の開口部１２１の位置においてベース１１に設置固定されている。逆負荷機構２は、ワークプレート１３下面との間に隙間ｄを有してワークプレート１３の下に配置された押圧板２１と、ワークプレート１３に加える負荷を発生させる負荷発生部２２と、負荷発生部２２に進退自在に設けられ且つ押圧板２１の下面と接続されたシャフト２３とを備えている。

【0034】

押圧板２１は、四角形平板状に形成され、ワークプレート１３より少し小さいサイズに形成されている。押圧板２１は、ワークプレート１３上に載置されるワークＷの大きさと同等又はそれ以上の大きさを有するのが好ましい。また、押圧板２１は、ワーク加工時にワークプレート１３を押圧する前はワークプレート１３下面との間に隙間ｄを有して配置されていてワークプレート１３とは接触していない。これにより、ワーク配置場所Ｐ１においてワーク加工前のワーク位置調整の際に送り機構部３によりワークプレート１３を支持するテーブル１２を移動させる動作を押圧板２１によって阻害されることもない。負荷発生部２２は、サーボプレスにより構成されるが、これに限らず、シリンダ機構やカム機構等で構成されてもよい。

【0035】

アライメントユニット１０が搬送機構５によりワーク配置場所Ｐ１（図４（ａ））からワーク加工場所Ｐ２（図４（ｂ））に搬送され、ワーク加工場所Ｐ２において加工機Ｍの型等の加工ツールがワークプレート１３上のワークＷに上から押し当てられてワークＷを加工する時に、逆負荷機構２は、押圧板２１をワークプレート１３の下面に接触させてワークプレート１３を下から上に押圧するように構成されている（図４（ｂ）参照）。この逆負荷機構２のワークプレート１３に対する押圧力（負荷）は、加工機Ｍの加工ツールからワークＷに加わる加圧力と略等しい大きさに設定される。ワークＷの加工処理が終了し加工機Ｍの加工ツールがワークＷ上から離反されると、逆負荷機構２は、押圧板２１をワークプレート１３下面から離反させてワークプレート１３への押圧を解除する。なお、逆負荷機構２の一連の動作は、図示しない制御部により制御されている。

【0036】

以上のように、ワークＷに対して加工機Ｍによる加工時の加圧力が上から加わった際、逆負荷機構２がワークプレート１３に対して下から上に加える負荷によってワークプレート１３に加わるワーク加工時の加圧力を相殺させることができる。従って、ワークプレート１３を支持するテーブル１２とベース１１との間に配設される送り機構部３にはワーク加工時の加圧力がほとんど作用しないようにすることができる。この場合、逆負荷機構２による負荷を押圧板２１によってワークプレート１３の略全域に対して略均等に加えることができるから、ワーク加工時にワークプレート１３に局所的な加圧力が加わっても、ワーク加工時の加圧力を相殺させて送り機構部３にはワーク加工時の加圧力がほとんど作用しないようにすることができる。よって、加工機Ｍは、ワークＷの加工の際には、送り機構部３にワーク加工時の加圧力が加わることなく、ワークＷに対して大きな加圧力を加えることができる。また、送り機構部３にはワーク加工時の負荷（加圧力）がかからないから、送り機構部３における転動体３８，３９等は、負荷の許容が小さい小型のものを使用することができる。よって、送り機構部３は、ワーク位置調整を微細かつ精密な動きに適合した構成とすることができる。

【0037】

また、逆負荷機構２は、ワークＷの加工時に押圧板２１によってワークプレート１３を下から支えることとなり、ワークＷには加工時の加圧力をばらつくことなく適切に作用させることができ、加工機ＭによるワークＷの加工精度を高精度に行うことができる。

【0038】

以上より、実施形態１のアライメントステージ１Ａによれば、ワーク加工時にワークＷに対して大きな加圧力を加えることができ、それでいて、送り機構部３としては精密かつ微細な動きに適合した構成とすることができる。

【0039】

（実施形態２）
図５に示すように、実施形態２のアライメントステージ１Ｂでは、逆負荷機構２は、ワーク加工場所Ｐ２においてアライメントユニット１０の下方位置の基台Ｆに設置固定されており、アライメントユニット１０とは別置きに設置されている。逆負荷機構２は、ワークプレート１３を下から上に押圧するための押圧板２１と、ワークプレート１３に加える力を発生させる負荷発生部２２と、負荷発生部２２に進退自在に設けられ且つ押圧板２１の下面と接続されたシャフト２３とを備えている。逆負荷機構２は、アライメントユニット１０がワーク配置場所Ｐ１にあるときはシャフト２３を後退させて押圧板２１をベース１１の高さ位置より下の位置に待機させている（図５（ａ）参照）。アライメントユニット１０は、テーブル１２だけでなくベース１１にも中央にワークプレート１３を臨む開口部１１１が設けられている。

【0040】

そして、逆負荷機構２は、アライメントユニット１０が搬送機構５によりワーク配置場所Ｐ１（図５（ａ））からワーク加工場所Ｐ２（図５（ｂ））に搬送され、次いでワークプレート１３上のワークＷが加工機Ｍにより加工される時には、シャフト２３を進出させて押圧板２１をベース１１及びテーブル１２の開口部１１１、１２１を通過させて押圧板２１によりワークプレート１３を下から上に押圧する構成とされている（図５（ｂ）参照）。なお、逆負荷機構２の動作は、図示しない制御部により制御されている。

【0041】

この実施形態２では、逆負荷機構２は、アライメントユニット１０とは別置きに設置されているので、アライメントユニット１０には重量物である逆負荷機構２の重量がかからない。従って、搬送機構５は、大きな駆動力を必要とせずアライメントユニット１０を円滑にワーク配置場所Ｐ１からワーク加工場所Ｐ２へと移動させることができる。なお、実施形態２において、上記以外の構成及び作用効果は、実施形態１と同様である。

【0042】

（実施形態３）
図６に示すように、実施形態３のアライメントステージ１Ｃでは、逆負荷機構２は、アライメントユニット１０に設けられた中間ガイド部６と、ワーク加工場所Ｐ２においてアライメントユニット１０とは別置きに設置された動力部７とを有している。

【0043】

中間ガイド部６は、テーブル１２及びベース１１の中央に設けた開口部１１１，１２１の位置に配設されており、ワークプレート１３を下から上に押圧するための押圧板２１と、押圧板２１の下面に接続されたポスト６１と、押圧板２１がワークプレート１３下面との間に隙間ｄを有する高さ位置でポスト６１を上方移動可能に支持する支持部６２とを有している。支持部６２は、テーブル１２の開口部１２１に取り付けた固定部６３と、固定部６３に保持された筒状のスリーブ６４とを有する。スリーブ６４には、ポスト６１が挿通され、ポスト６１の外周面に張り出すように設けたフランジ６５がスリーブ６４の上端部に係止されている。これにより、ポスト６１は、押圧板２１がワークプレート１３下面との間に隙間ｄを有する高さ位置で上方移動可能に支持されている。

【0044】

動力部７は、ワーク加工場所Ｐ２におけるアライメントユニット１０の下方位置の基台Ｆに設置固定されており、アライメントユニット１０とは別置きに設置されている。動力部７は、ワークプレート１３に加える力を発生させる負荷発生部２２と、負荷発生部２２に進退自在に設けられたシャフト２３とを有する。シャフト２３の上端には、ポスト６１の下端面に対して転動可能に当接される転動体７１を保持したスライドリテーナ７２が設けられている。スライドリテーナ７２は、シャフト２３の上端に設けるホルダー７３によって転動体７１が上方を臨むように取り付け固定されている（図６（ｃ）参照）。動力部７は、アライメントユニット１０がワーク配置場所Ｐ１にあるときはシャフト２３を後退させてシャフト２３の先端のスライドリテーナ７２を中間ガイド部６のポスト６１の下端位置より下の位置に待機させている（図６（ａ）参照）。なお、スライドリテーナ７２は、シャフト２３側に設けるのではなく、ポスト６１の下端に設けられてもよい。この場合、スライドリテーナ７２は、ポスト６１の下端にホルダー７３を設け、このホルダー７３によって転動体７１が下方を臨むように取り付け固定させればよい。

【0045】

そして、逆負荷機構２は、アライメントユニット１０が搬送機構５によりワーク配置場所Ｐ１（図６（ａ））からワーク加工場所Ｐ２（図６（ｂ））に搬送され、次いでワークプレート１３上のワークＷが加工機Ｍにより加工される時には、動力部７からシャフト２３を進出させてスライドリテーナ７２を中間ガイド部６のポスト６１の下端面に当接させてポスト６１を上方移動させて押圧板２１によりワークプレート１３を下から上に押圧する構成とされている（図６（ｂ）参照）。なお、逆負荷機構２の動作は、図示しない制御部により制御されている。

【0046】

この実施形態３では、逆負荷機構２の動力部７は、アライメントユニット１０とは別置きに設置されているので、アライメントユニット１０には重量物である動力部７の重量がかからない。従って、搬送機構５は、大きな駆動力を必要とせずアライメントユニット１０を円滑にワーク配置場所Ｐ１からワーク加工場所Ｐ２へと移動させることができる。

【0047】

さらに、シャフト２３は、図６（ｃ）に示すように、スライドリテーナ７２を介在させて中間ガイド部６のポスト６１と当接されるので、ワーク加工時に押圧板２１によりワークプレート１３を押圧している状態でも送り機構部３によりテーブル１２を可動させてワーク位置調整を行わせることができる。従って、ワーク加工時にワークＷ位置の補正を行うことができ、更に高精度の加工を行うことができる。例えば、ナノインプリント加工において、半導体ウエハ等のワークＷ上にレジストを塗布して、このレジストの上からマスクガラス（加工ツール）を押し当てている時に押圧板２１によりワークプレート１３を下から上に押圧した状態でもワークＷの位置補正を行うことができ、更に高精度のナノインプリントを実現することができる。なお、実施形態３において、上記以外の構成及び作用効果は、実施形態１と同様である。

【0048】

なお、本発明は、上記各実施形態には限定されず、特許請求の範囲の記載及び均等の範囲内で様々な変更を施すことが可能である。
例えば、図７（ａ）（ｂ）に示すように、ワークプレート１３は、テーブル１２の四隅に立設するガイド機構８によって上方移動可能にテーブル１２上に支持する構成としてもよい。この場合、ガイド機構８は、例えば、テーブル１２の四隅の上面に設けたガイド軸８１と、ワークプレート１３の四隅の下面に設けてガイド軸８１を挿通する案内筒８２とにより構成することができる。なお、ガイド軸８１と案内筒８２との間には転動体を介在させるようにしてもよい。また、１つ又は複数の案内筒８２に筒状の冶具８３を外嵌させてこの冶具８３を所定高さ位置にロックナット８４で固定することにより、冶具８３の下端部がテーブル１２の上面に当接されてワークプレート１３の初期高さ位置を調整して設定できるようにしている（図７（ａ）参照）。このガイド機構８によって、ワークプレート１３は、逆負荷機構２の押圧板２１により下から上に負荷が加えられるとテーブル１２と独立して上方移動される（図７（ｂ）参照）。従って、ワーク加工時にワークプレート１３に加わる加圧力は、逆負荷機構２によって確実に受け止められてテーブル１２に加わり難くすることができる。よって、テーブル１２とベース１１との間に配設された送り機構部３には、より確実に、ワーク加工時の加圧力が作用しないようにすることができる。

【0049】

本発明において、逆負荷機構２は、１個に限らず、複数個設けてもよい。この場合、複数個の逆負荷機構２を並設して同期して動作させることができる。これにより、例えば、ワークＷが大面積であった場合でも、ワークプレート１３に対して下から上に均等に負荷を加えることができる。従って、ワークプレート１３に加わるワーク加工時の加圧力を確実に相殺させることができ、また、大面積のワークＷでもワーク加工の加圧力を均等に作用させることができる。
搬送機構５は、ワーク配置場所Ｐ１からワークＷに加圧加工を行うワーク加工場所Ｐ２へと移動させるだけでなく、ワーク加工場所Ｐ２以外の場所、例えば、ワーク配置場所Ｐ１とワーク加工場所Ｐ２との間、ワーク加工場所Ｐ２から後工程の場所、ワーク配置場所Ｐ１より前の待機場所などへも移動及び停止させるように構成することができ、各移動場所において、ワークＷの脱着、ワークＷに対して液の塗布や加熱や検査などの様々な作業などが行えるようにしてもよい。
なお、本発明では、搬送機構５は任意の要件であり、搬送機構５を有しない製造工程においても本発明を適用可能である。

【符号の説明】

【0050】

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ アライメントステージ
２ 逆負荷機構
３ 送り機構
５ 搬送機構
６ 中間ガイド部
７ 動力部
８ ガイド機構
１０ アライメントユニット
１１ ベース
１２ テーブル
１３ ワークプレート
１４ 支柱
２１ 押圧板
２２ 負荷発生部
２３ シャフト
３０ ガイド部
３１ 下段ガイドブロック
３２ 中段ガイドブロック
３３ 上段ガイドブロック
３４ ベアリング
３５ａ 第１レール部
３５ｂ 第２レール部
３６ａ 第１レール溝部
３６ｂ 第２レール溝部
３７ 保持器
３８，３９ 転動体
４０ ボールネジ部
４１ ネジ部
４２ ナット部
４３ 軸受部
４４ 継手
４５ モータ
５１ ガイドレール
５２ スライダー
５３ ボールネジ機構部
５４ ネジ軸
５５ モータ
６１ ポスト
６２ 支持部
６３ 固定部
６４ スリーブ
６５ フランジ
７１ 転動体
７２ スライドリテーナ
７３ ホルダー
８１ ガイド軸
８２ 案内筒
８３ 冶具
８４ ロックナット
１１１ 開口部
１２１ 開口部
ｄ 隙間
Ｆ 基台
Ｍ 加工機
Ｐ１ ワーク配置場所
Ｐ２ ワーク加工場所
Ｗ ワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】