JPH01302197A

JPH01302197A - 位置決め装置

Info

Publication number: JPH01302197A
Application number: JP63132994A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Suzuki; 亮一鈴木; Takehiko Nomura; 武彦野村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-05-31
Filing date: 1988-05-31
Publication date: 1989-12-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、例えば半導体素子製造装置のマスク（レチク
ル）テーブルのような小ストローク、高精度でかつシス
テムとして小型化が要求される位置決め装置に関する。

（従来の技術）一般的に、半導体素子の製造の際に用いるマスク（レチ
クル）の位置決めは、多軸的に制御されるＸＹＺテーブ
ルのような多軸テーブルによって行われる。このような
多軸テーブルは各軸ごとに案内機構と、駆動機構とを有
しそれらを下から積み上げる構造をとっている。

従って多軸テーブルを３軸方向に駆動するためには、３
つの案内機構と駆動機構をそれぞれ必要とし、装置が大
型になるとともに構造が複雑となり部品数が多くなると
いう不具合があった。

（発明が解決しようとする課題）半導体製造に使用されるマスクテーブル等の多軸テーブ
ルは駆動制御の高精度化とともに小型化が要求されてい
るが、一般に使用される多軸テーブルは１軸方向毎に案
内機構と駆動機構をそれぞれ設けたものであり、上述の
要求を満足するものではなかった。

この発明は上記課題に着目してなされたものであり、一
つの支持１ｍ椙によりワークテーブルを多軸方向に案内
する案内機構と駆動機構を設けることで高精度で制御で
きると、ともに装置の小形化を計ることができる位置決
め装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための４手段）ワークテーブルを上下動と傾動および回動自在に駆動す
る駆動手段を設け、水平方向のリニアアクチュエータ機
構を上記ワークテーブルに隣接して設け、上記ワークテ
ーブルの縁部から駆動体部ム突出して設け、上記ワーク
テーブルの変位に追従可能に上記駆動体部の両側面に常
に当接し上記リニアアクチュエータの駆動力をワークテ
ーブルに伝達する伝達機構を設けた位置決め装置にある
。

（作用）ワークテーブルに隣接してリニアアクチュエータ機構を
設け、ワークテーブルの変位状態にかかわらず上記リニ
アアクチュエータ機構からの駆動力を伝達する伝達機構
を設けることで、上記ワークテーブルの姿勢変化の影響
を受けずに回動力を正確に伝達できるのでワークテーブ
ルの回動を高精度で制御できる。

（実施例）本発明の実施例を図面を参照しながら説明する０図中に
示されるワークテーブル１は円盤型に形成されており、
その外周縁には３つのガイドリング２．３．４が当接状
態に設けられている。これらのガイドリング２．３．４
はそれぞれワークテーブル１の周方向に等間隔で設けら
れ、互いがワークテーブル１の中心に向かって弾性的に
押圧するように構成されている。上記ガイドリング２．
３．４は第５図中に示されるように上下方向に軸心をも
つ３本の支持柱５．６の中途部に軸方向および周方向に
上下動および回動自在に設けられている。ここで、上記
３本の支持柱５．６の基端部はともにベース７上に支持
され、それぞれが例えばコイルばね等の付勢手段８．９
によって上記ワークテーブル１の中心に向って上記ガイ
ドリング２．３．４を付勢するようになっている。

この付勢力により上記３本の支持柱５．６で囲まれる範
囲内で上記ワークテーブル１が上下動、傾動および回動
できるように支持されている。ここで、上記ガイドリン
グ２．３．４のそれぞれの外周面は上下方向にも円弧形
状を形成しており、ワークテーブル１が傾斜した状態に
おいても、３つのガイドリング２．３．４は常に一定の
当接状態を保持できるようになっている。

そして、上記ワークテーブル１の下部には駆動用テーブ
ル１０が設けられている。この駆動用テーブル１０は下
部が上記ベース７上に支持されており、図示しないアク
チュエータ機構により上下動および傾動するようになっ
ている。この駆動用テーブル１０の変位は鋼球１１、・
・・を介してワークテーブル１に伝えられる。

つまり、上記駆動用テーブル１０が上下動および傾動す
ることにより、上記ワークテーブル１が駆動され、かつ
上下方向に移動自在な３つのガイドリング２．３．４に
より、径方向から押圧されることで案内されるようにな
っている。

さらに、上記ワークテーブル１には、周方向への駆動装
置が設けられている。この駆動装置は第１図乃至第５図
中に示されるようにワークテーブル１の外周縁に設けら
れた駆動体部１２と、この駆動体部１２に近接して設け
られ上記ワークテーブル１の周縁の接線方向に駆動する
リニアアクチュエータ機構１３と、このリニアアクチュ
エータ機構１３の駆動力を上記駆動体部１２に伝達する
伝達機構１４とによって構成されている。

そして、上記駆動体部１２は矩形板状に形成されワーク
テーブル１の径方向に突出するように設けられている。

また、リニアアクチュエータ機構１３は水平方向に軸心
を有する送りねじ１５と、この送りねじ１５を回転駆動
する図示しないＤＣサーボモータ等の駆動部を有してい
る。この送りねじ１５の中途部には下部がクロスローラ
テーブル１６に支持された伝達機構としてのナツト部材
１７が螺合されている。上記クロスローラテーブル１６
は上記ベース７上に固定され上記送りねじ１５の軸心に
沿って平行に設けられたレール体１８と、このレール体
１８上を移動自在に設けられ、かつナツト部材１７の下
部に結合されたスライド体１つとによって構成されてい
る。そして、上記ナツト部材１７は送りねじ１５の回動
により、同送りねじ１５の軸方向にのみ移動されるよう
になっている。

さらに、上記ナツト部材１７の軸方向の端部にはワーク
テーブル１に設けられた駆動体部１２を所定距離をもっ
て挟み込む対向片部２０．２１が一体に設けられている
。そして、これらの対向片部２０．２１の互いの対向す
る側面には上記駆動体部１２を弾性的に押圧する抑圧体
２２．２３がそれぞれ設けられている。

この押圧体２２．２３は例えば第５図中に示されるワン
ポイントボールベアリング２４であり、これら２つの抑
圧体２２．２３のうちの一方は開性の高いスプリングワ
ッシャ２５を介してナツト部材１７の対向片部２０に取
付けられている。上記ワンポイントボールベアリング２
４には上記対向片部２０．２１１１１１に直接もしくは
スズリングワッシャ２５を介して連結されるボルト部を
有する固定部２６が設けられ、この固定部２６の先端側
中央には第１の鋼球２７が複数の第２の鋼球２８・・・
を介して転勤自在に設けられ、この第１の鋼球２７の外
側には基端側が上記固定部２６に結合されたカバ一体２
９が設けられている。そして、カバ一体２９から露出さ
れた第１の鋼球２７が駆動体部１２に転勤自在に当接さ
れるようになっている。

このように構成された双方の抑圧体２２．２３は上記駆
動体部１２の側面の一点を挟み込むように当接する。こ
こで、上記駆動体部１２の側面形状は上記ワークテーブ
ル１が上下動方向および傾動方向のそれぞれに最大に変
位された場合においても抑圧体２２．２３に対応する所
定の面積をもって形成されている。

つまり、上記駆動用テーブル１０によってワークテーブ
ル１が上下動および傾動された場合でも、抑圧体２２．
２３は互いに駆動体部１２を挟み込んだ状態で同駆動体
部１２の側面を２次元的に移動できる。この構造により
ナツト部材１７が送りねじ１５に沿って移動すると上下
方向および斜め方向に変位されたワークテーブル１でも
周方向に駆動される。

上述のように構成された位置決め装装置は以下に説明す
るように駆動される。

まず、ワークテーブル１が上下動および傾動方向に駆動
される場合には、上記駆動用テーブル１０の下部に設け
られた図示しないアクチュエータ機構により上下動およ
び傾動方向に駆動される。

この際上記ワークテーブル１はガイドリング２．３．４
に案内されることで変位範囲が規制されている。

また、上記送りねじ１５が図示しないＤＣサーボモータ
等の駆動装置により回転駆動されることでナツト部材１
７がレール体１８に沿って移動されると、上記押圧体２
２．２３によって挟み込まれた駆動体部１２が駆動され
る。この駆動力によりワークテーブル１が周方向に角度
りだけ駆動される。

ここで、ワークテーブル１が水平状態にある場合は第３
図に示されるように例えば駆動体部１２の略巾央部が押
圧体２２．２３によって挟み込まれており、ワークテー
ブル１が微少角度ｄだけ傾動方向に駆動された場合には
第４図中に示されるように押圧体２２．２３が当接され
る部分が移動する。すなわち、抑圧体２２．２３はワー
クテーブル１の変位に追従して常に駆動体部１２に当接
する。この状態においてもナツト部材１７の変位は押圧
体２２．２３、駆動体部１２を介してワークテーブル１
の周方向の変位として伝達される。

上述のように構成した位置決め装置はワークテーブル１
を上下動方向、傾動方向および回動方向の変位を可能に
する案内機構を上記３つのガイドリング２．３．４によ
って構成することで従来構造では１軸方向の案内をする
案内機構を複数必要であったが、同一のもので多軸方向
の案内を可能とすることができ、装置の小形化を計るこ
とができる。また、ワークテーブル１が微少角度りだけ
周方向に回動するなめにワークテーブル１に隣接された
リニアアクチュエータＲＪ％１３のＫｍ方向の駆動力を
利用し、またワークテーブル１を上下動および傾動する
駆動力は駆動用テーブル１０の駆動力を利用することで
駆動系を分割して設けたので、駆動系の構造を単純化で
きる。

なお、この発明は上記実施例にのみ限定されるものでは
ない０例えばリニアアクチュエータｖ１梢１３は送りね
じ１５とこれに螺合するナツト部材１７とによって構成
されているが、リニアモータ、油圧シリンダ、エアシリ
ンダ、ピエゾ素子等を利用してもよい、さらに、上記位
置決め装置は半導体素子製造用のレチクルテーブル等で
あるがこれに限定されるものではなく、他の機械加工等
に使用される位置決め装置を対象として実施するものも
含まれる。

〔発明の効果〕

上記ワークテーブルの周方向の回動力として同ワークテ
ーブルに隣接して設けられたリニアアクチュエータ機構
の駆動力を利用することにより、周方向の駆動系を簡素
化することができる。さらに伝達機構がワークテーブル
の変位に追従して上記駆動体部の両側面に常に当接する
ように構成されているので上記ワークテーブルの姿勢の
状態にかかわらずリニアアクチュエータ機構からの駆動
力を正確に伝達することができ上記ワークテーブルの回
動を正確に制御できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図はこの発明における一実施例であり、
第１図は位置決め装置の概略的構成を示す平面図、第２
図はワークテーブルが周方向に角度りだけ回動された状
態を示す位置決め装置の平面図、第３図は位置決め装置
の概略的構成を示す側面図、第４図はワークテーブルが
角度ｄだけ傾動された状態を示す位置決め装置の側面図
、第５図はワンポイントボールベアリングの側断面図、
第６図はワークテーブルの支持機構と上下動および傾動
機構とを示す位置決め装置の側面図である。１・・・ワークテーブル、２、〜４・・・ガイドリング
、１０・・・駆動用テーブル（駆動手段）、１２・・・
駆動体部、１３・・・リニアアクチュエータ機構、２０
．２１・・・対向片部（伝達機構）、２２．２３・・・
押圧体（伝３！！機構）。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

　ワークテーブルと、このワークテーブルを上下動と傾
動および回動自在に駆動する駆動手段と、上記ワークテ
ーブルに隣接して設けられた水平方向のリニアアクチュ
エータ機構と、上記ワークテーブルの縁部から突出され
た駆動体部と、上記上記ワークテーブルの変位に追従可
能に上記駆動体部の両側面に常に当接し上記リニアアク
チュエータ機構の駆動力をワークテーブルに伝達する伝
達機構とを具備することを特徴とする位置決め装置。