JPS60144936A - 微動回転駆動装置 - Google Patents

微動回転駆動装置

Info

Publication number
JPS60144936A
JPS60144936A JP58252148A JP25214883A JPS60144936A JP S60144936 A JPS60144936 A JP S60144936A JP 58252148 A JP58252148 A JP 58252148A JP 25214883 A JP25214883 A JP 25214883A JP S60144936 A JPS60144936 A JP S60144936A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrostrictive actuator
disk
contact
electrostrictive
point
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP58252148A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH063788B2 (ja
Inventor
Kaoru Nishimura
薫 西村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Shimazu Seisakusho KK
Original Assignee
Shimadzu Corp
Shimazu Seisakusho KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp, Shimazu Seisakusho KK filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP58252148A priority Critical patent/JPH063788B2/ja
Publication of JPS60144936A publication Critical patent/JPS60144936A/ja
Publication of JPH063788B2 publication Critical patent/JPH063788B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces
    • G03F7/707Chucks, e.g. chucking or un-chucking operations or structural details
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

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】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、IC,L’SIの露光装置のマスク合せ用タ
ーンテーブルや電子顕微鏡、電子ビーム分析器等の試料
載物台、あるいは、工学機器類のミラー、プリズム等の
回転調整部の回転駆動等に使用可能な微動回転駆動装置
に関するものである。
(ロ)従来技術 ICやLSI等の回路パターンは集積度を高めるために
年々微細化傾向を強めており、その露光装置のマスク合
せには、例えば、0.1秒以下の角度精度でターンテー
ブル等を駆動することができる回転駆動装置を用いるこ
とが要求されている。
従来、微動操作に適した回転駆動装置として、ウオーム
等を用いた歯車減速機や調和減速機等が知られている。
しかしながら、ウオーム等を用いた歯車減速機はバック
ラッシュが大きく、また、当り面の面粗さのため高い位
置決め精度を確保するととができない。一方、調和減速
機は、歯車減速機に比べてより高い精度が期待できるが
、これもパックランシュが皆無ではなく、しがも、剛性
が比較的低いため約lO秒位の精度を得るのが精一杯で
ある。
そのため、近時、第1図および第2図に示すような微動
回転駆動装置が開発されている。すなわち、このものは
、対をなす半円板a、bを弾性ヒンジCを介して連結す
るとともに、これら両半円板の対向隙間の両端部に圧電
素子d、eを介設してなる回転体fをベースg上に回転
可能に設けている。そして、図示しない圧電素子の伸縮
動作を利用して前記半円板a、bを前記ベースgに画定
するためのブレーキh、iを設けている。しかして、こ
の装置の作動は、まず、第1のブレーキhだけを作動(
作動中のブレーキを実線で示す)させて第1の半円板a
をベースgに固定する(M2図a)。しかる後、第1の
圧電素子dを伸長させるとともに第2の圧電素子e縮小
させて第2の半円板すを微小角度回動させ(第2図b)
、その状態で第2のブレーキiをも作動させて該第2半
円板すを前記ベースgに固定する(第2図C)。次いで
、第1のブレーキhを解除して$1の半円板aを開放し
く第2図d)、その状態で前記両圧電索子d、eを元の
長さに復帰させることによって第1の半円板aを第2の
半円板すと同一角度だけ回動させる(第2図e)。次に
、第1ブレーキhを作動させて両半円板a、bを固定し
、しかる後にfiTJ2ブレーキiを解除して前述した
第2図aの状態に戻る。そして、このサイクルを繰り返
すことによって前記回転体fを前記圧電素子d、eの伸
縮量に対応する微小角度づつ図中反時計回り方向に微動
回転させることができる。また、前記圧電素子d、eの
伸縮を逆にすれば前記回転体fを図中時計回り方向に回
転させることができる。
しかして、このようなものであれば、例えば、圧電素子
で直接回転体を回転付勢する場合に比べて大きなストロ
ークを得ることがでSるが、それにも一定の限界がある
。すなわち、このものは、回転体fに圧電素子d、eが
組み込まれているため、ベースgから前記回転体fへの
リード線の引きまわしが不可欠であり、該回転体fにエ
ンドレスの回転を行なわせることはできない。また、か
かる構造のものは、半円板付勢用と、ブレーキ用とを合
せると計4種類の圧電素子が必要であり、しかも、これ
らをそれぞれ異なったタイミングで作動させなければな
らない。そのため、構造が煩雑化するだけでなく、前記
圧電素子への通電制御用の回路が複雑となり装置の高価
格化を免れない。
(ハ)目的 本発明は、このような事情に着目してなされたもので、
筒車な構造のもので高い精度の微動回転駆動が可能であ
る」−にエンドレスの回転も行なわせることができ、し
かも、発熱やカス放出が極小であるため種々の分野で広
く利用することができる微動回転駆動装置を提供するこ
とを目的とする。
(ニ)構成 本発明は、かかる目的を達成するために、軸心回り1こ
回転可能な回転円盤と、添接面をこの回転円盤の外周面
に接触させて設けた第1の電歪アクチュエータと、この
電歪アクチュエータを前記添接面が前記回転円板の外周
面に添接しつつ傾動し得るように支持する遊動支点と、
前記電歪アクチュエータの添接面を前記回転円板の外周
面に押し伺ける弾性偏倚手段と、前記第1の電歪アクチ
ュエータを傾動させて前記添接面と前記外周面との接触
位置を円周方向に移動させる第2の電歪アクチュエータ
とを具備してなるものにし、この第2の電歪アクチュエ
ータの作動により前記接触位置を第1ポイントから第2
ポイントへ移行させた後に前記第1の電歪アクチュエー
タを伸長または短縮させるとともに前記接触位置を前記
$2ポイントから前記第1ポイントに復帰させた後に前
記第1の電歪アクチュエータを元の長さに戻し得るよう
に構成したことを特徴とする特 (ホ)実施例 以下1本発明の一実施例を第3図〜第9図を参照して説
明する。
第3図、第41ズに示すように、一回転円盤たるターン
テーブルlをベース2」二に回転可能に配設している。
ターンテーブル1は、外周面1aを精度良く加工した厚
肉円板状のもので、その軸心部に設けた軸部1bを軸受
3を介して前記ベース2に支持させている。軸受3とし
ては、磁気軸受や静圧軸受等のようにがたつきのないも
のが好ましい。そして、このターンテーブル1の外周面
1aに第1の電歪アクチュエータ4の添接面4aを接触
させている。この第1の電歪アクチュエータ4は、第5
図、第61Δに示すように、両端にフランジ部5.6を
有した角柱状のケース7内に複数の′1f、歪素子8を
積層収容するとともに、該ケース7の端壁に調整ネジ9
を螺装し、この調整ネジ9と前記電歪素子8との間にス
ペーサ11を介在させたものである。そして、この第1
の電歪アクチュエータ4は、前記調整ネジ9を所要のト
ルクで締付けて前記電歪素子8にやや歪を与えた状態に
組立てられており、前記電歪素子8に電圧を印加すると
A−A’間の寸法りが数ミクロン伸び縮みするようにな
っている。そして、この第1の電歪アクチュエータ4を
遊動支点12により、その添接面4aが前記ターンテー
ブル1の外周面1aに添接しつつ傾動し得るように支持
している。具体的には、遊動支点12は、前記第1の電
歪アクチュエータ4の一方のフランジ部5に固着したL
形の取付具13と、前記ベース2に固設したフレーム1
4のサポート部15とを板バネ16により連結してなる
ものである。また、この第1の゛電歪アクチュエータ4
をりi性偏倚手段17によりターンテーブル1方向に付
勢してその添接面4aを該ターンテーブル1の外周面1
aに押し付けるようにしている。具体的には、弾性偏倚
手段17は、前記第1の電歪アクチュエータ4の他端フ
ランジ部6に固着したL形の取付具18と、前記フレー
ム14との間に圧縮コイルバネ19を介在させたもので
ある。なお、前記取付具18の先端には、M放しバー2
1が一体に形成されており、この解放レバー21を手動
または電動あるいは流体圧駆動などで前記バネ19に抗
する方向(矢印X方向)に操作することによって、前記
第1の電歪アクチュエータ4の添接面4aを前記ターン
テーブルlの外周面1aから離間させることができるよ
うになっている。また、前記第1の電歪アクチュエータ
4を第2の電歪アクチュエータ22により傾動させて、
前記添接面4aとの接触位置を円周方向に移動させるよ
うにしている。具体的に説明すれば、第2の電歪アクチ
ュエータ22は、前述した第1の°電歪アクチュエータ
4と同様な内部構造をなしている。そして、この第2の
電歪アクチュエータ22は、その一方のフランジ部23
を前記取付具13に固着するとともに他方のフランジ部
24を前記フレーム14のマウント部25に固着した状
態で、前記第1の電歪アクチュエータ4に対して直交配
置されている。
次いで、この実施例の作動を説明する。
まず、両方の電歪アクチュエータ4.22に電圧を印加
しない状態では、第1の電歪アクチュエータ4の添接面
4aとターンテーブルlの外周面1aとは第3図および
第7図aに示すように第1ポイントP1において接して
いる(第8図のto参照)。換言すれば、第1の電歪ア
クチュエータ4の第1接触部26とターンテーブルlの
第1接点部27とが接している。この状態から第2の電
歪アクチュエータ22に電圧を印加して該第2の電歪ア
クチュエータ22を伸長させると、第3図(想像線)お
よび第7図(b)に誇張して示すように、前記第1の電
歪アクチュエータ4が図中時計回り方向に傾動し、該第
1の電歪アクチュエータ4の添接面4aとターンテーブ
ル1の外周面1aとの接触位置が第2ポイントP2へ移
動する。換言すれは、第1の電歪アクチュエータ4の第
2接触部28とターンテーブル1の第2接点部29とが
接することになる。そして、第2の電歪アクチュエータ
22が伸びきって第1の電歪アクチュエータ4の傾動角
度が最大になった後(第814のt1参照)に、第7図
Cに示すように第1の電歪アクチュエータ4に電圧を加
え該第1の電歪アクチュエータ4を伸長させる。これに
よって、この第1の電歪アクチュエータ4の第1接触部
26と第2接触部28との距離がdからd+Δdに変化
する。ここで、Δdは数ミクロンである。このように1
7で第1の電歪アクチュエータ4が充分伸びきった後(
第8図のt2参照)、第2の電歪アクチュエータ22へ
の電圧印加を停止する。その結果、第7図(d)に示す
ように、第1の電歪アクチュエータ4が先はどとは逆方
向に傾動して元の姿勢に戻ることになり、該第1の電歪
アクチュエータ4の添接面4aとターンテーブル1の外
周面との接触位置が第2ポイントP2から第1ポイント
Plへ復帰する。ところが、この第1の電歪アクチュエ
ータ4は前述のように伸長した状態にあるので、前記第
1接触部26がターンテーブルlの第1接点部27に接
触するのではなく、この第1接触部26よりも△dだけ
図中右側にある第3接触部31が前記第1接点部27に
接触することになる。このようにして、第2の電歪アク
チュエータ22が充分復帰した時(第8図のt3参照)
に第1の電歪アクチュエータ4への電圧の印加を停止す
る。そうすると、第7図(e)に示すように−、この第
1の電歪アクチュエータ4が元の長さにまで縮小するこ
とになり、この際に前記ターンテーブルエがΔdに相当
する分だけ図中時計回り方向に回転させられる。すなわ
ち、第1接触部26と第2接触部28との距離がd+△
dからdに縮むことになり、この時、前記ターンテーブ
ル1の外周が数ミクロン右回転してlサイクルを完了す
る。以−1二の操作を繰り返すことによってターンテー
ブル1はエンドレスに回転する。この際の1パルス当り
の回転角は、第1の電歪アクチュエータ4に印加する電
圧を加減することにより0〜数秒の範囲で調整できる。
回転方向を逆にしたい場合は、第1の電歪アクチュエー
タ4と第2の電歪アクチュエータ22に加える電圧のタ
イミングを第9図の如く逆にするか第1の電歪アクチュ
エータ4に加える電圧の極性を逆にすればよい。
なお、回転円盤は、ターンテーブルに限らず、例えば、
ターンテーブルと同軸に設けた駆動専用の円盤であって
もよい。また、その用途は、露光装置用のものに限らず
、電子顕微鏡や電子ビーム分析器等の試料載物台用のも
のや、光学機器等のミラー′、プリズム等を回転調整す
る部分に使用するもの等であってもよい。
また、弾性偏倚手段もバネを用いたものに限らず、例え
ば、ゴムまたは流体圧等を用いたものであってもよい。
さらに、前記実施例では、回転円盤の片側に電歪アクチ
ュエータを添接させた場合について説明したが、本発明
は、必ずしもこのようなものに限られるわけではなく1
回転円盤の両側に電歪アクチュエータを添接させるよう
にしてもよい。
また、1パルス当りの回転角は、前記のように第1の電
歪アクチュエータへの印加電圧のみを変えることにより
調整してもよいが、第1.第2の電歪アクチュエータに
加える電圧を共に変化させることによって調整するよう
にしてもよい。
(へ)効果 本発明は、以上のような構成であるから、次のような効
果が得られる。
まず、回転円盤の外周面に第1の電歪アクチュエータを
常時添接させておき、この第1の電歪アクチュエータを
第2の電歪アクチュエータにより傾動させながら伸縮さ
せることによって前記回転円盤を微動回転させるように
しているので、/\ツクラシ1がなく、電歪素子の精密
な伸縮制御によって精度の高い微動回転駆動が可能であ
る。したがって、1パルス当り0.1秒程度の角度精度
で駆動することも容易であり、さらに、前記回転円盤の
外径を太きイすることによって0.1秒以下の分解能を
得ることもできる。
また、2種類の電歪アクチュエータのみを用いて回転円
盤を駆動するようにしているので、構造か簡単である上
に、制御も容易であり、安価な装置を提供できるもので
ある。
しかも、回転円盤側には、電歪素子を設けることがない
ため、該回転円盤とベースとの間にり−ド線を架設する
必要がない。そのため、エンドレス回転が可能である。
また、°電歪アクチュエータは放出ガスが少ないので真
空中にも設置できるため、駆動軸の真空シール等が不要
である。したがって、温度上昇がないことと相まって、
雰囲気を悪化させることのない優れた回転駆動装置を提
供できるものである。
さらに、このようなものであれば、畦圧制御とは無関係
に手動等によりブレーキを解除することができるので、
操作性も向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例を示す概略平面図、第2図(a) 、 
(b) 、 (c) 、 (d) 、 (e) 、 (
f)は、同従来例の作用説明図である。第3図〜第9図
は本発明の一実施例を示し、第3図は要部を示す平1a
i図、第4図は第3図におけるrV−TV線断面図、第
5図は電歪アクチュエータを示す正断面図、第6図は同
側面図、第7 [ff1(a) 、 (b) 、 (c
) 、 (d) 、 (e)は作用説明図、第8図、第
9図は制御電圧の印加タイミングを示す図である。 1・・・回転円盤(ターンテーブル) 1a・・・外周面 2・・・ペース 4・114第1の電歪アクチュエータ 4a・・・添接面 8・・・電歪素子 12・・・遊動支点 17・・・弾性偏倚手段 22礫・Φ第2の電歪アクチュエータ P1・・・第1ポイント P2−@−第2ポイン1 代理人 弁理士 赤澤−博 第7図 第8図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 軸心回りに回転可能な回転円盤と、添接面をこの回転円
    板の外周面に接触させて設けられ電歪素子の変形を利用
    して前記添接面を該回転円板の接線方向に伸縮させ得る
    ように構成した第1の電歪アクチュエータと、この電歪
    アクチュエータを前記添接面が前記回転円盤の外周面に
    添接しつつ傾動し得るように支持する遊動支点と、前記
    電歪アクチュエータの添接面を前記回転円板の外周面に
    押し付ける弾性偏倚手段と、前記第1の電歪アクチュエ
    ータを傾動させて前記添接面と前記外周面との接触位置
    を円周方向に移動させる第2の電歪アクチュエータとを
    具備してなり、この第2の電歪アクチュエータの作動に
    より前記接触位置を第1ポイントから第2ポイントへ移
    行させた糧に前記第1の電歪アクチュエータを伸長また
    は短縮させるとともに前記接触位置を前記第2ポイント
    から前記第1ポイントに復帰させた僕に前記第1の電歪
    アクチュエータを元の長さに戻し得るように構成したこ
    とを特徴とする微動回転駆動装置。
JP58252148A 1983-12-30 1983-12-30 微動回転駆動装置 Expired - Lifetime JPH063788B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58252148A JPH063788B2 (ja) 1983-12-30 1983-12-30 微動回転駆動装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58252148A JPH063788B2 (ja) 1983-12-30 1983-12-30 微動回転駆動装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60144936A true JPS60144936A (ja) 1985-07-31
JPH063788B2 JPH063788B2 (ja) 1994-01-12

Family

ID=17233144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58252148A Expired - Lifetime JPH063788B2 (ja) 1983-12-30 1983-12-30 微動回転駆動装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH063788B2 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58139681A (ja) * 1982-02-09 1983-08-19 Toshiba Corp 回転微動機構
JPS58190079A (ja) * 1982-04-28 1983-11-05 Toshiba Corp 微動機構
JPS58190080A (ja) * 1982-04-28 1983-11-05 Toshiba Corp 回転微動機構

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58139681A (ja) * 1982-02-09 1983-08-19 Toshiba Corp 回転微動機構
JPS58190079A (ja) * 1982-04-28 1983-11-05 Toshiba Corp 微動機構
JPS58190080A (ja) * 1982-04-28 1983-11-05 Toshiba Corp 回転微動機構

Also Published As

Publication number Publication date
JPH063788B2 (ja) 1994-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4809987B2 (ja) 光学要素の支持構造、それを用いた露光装置及び半導体デバイスの製造方法
US4664487A (en) Laser mirror positioning apparatus
KR20020013729A (ko) 광학 부재 지지 프레임을 포함하는 광학 부재 마운트
JP2623123B2 (ja) 微動ステージ装置
EP0160707B1 (en) Piezoelectric stepping rotator
JP2009181144A (ja) 光学素子保持機構、光学系鏡筒及び露光装置
KR100381975B1 (ko) 무마찰탄성베어링을 이용한 다축스테이지 제어장치
JPS60144936A (ja) 微動回転駆動装置
JPH0434166B2 (ja)
JP4956680B2 (ja) 光学要素の支持構造、それを用いた露光装置及び半導体デバイスの製造方法
JP2000032785A (ja) 振動アクチュエータ装置及びレンズ鏡筒
JPH0527034Y2 (ja)
JPH06795Y2 (ja) 微動回転ステージ
US5438419A (en) Precision wafer driving device by utilizing solid type actuator
US11467504B2 (en) Piezoelectric actuator, actuator system, substrate support, and lithographic apparatus including the actuator
Yao et al. Development of a novel piezo-driven parallel-kinematics single crystal silicon micropositioning XY stage
JPH0543439Y2 (ja)
JP2921915B2 (ja) ロック機構
JP2001326155A (ja) ステージ装置の駆動機構
JP4424171B2 (ja) 位置制御装置
JPS61244432A (ja) 回動装置
JP3681541B2 (ja) 微小回転駆動装置
SU1610412A1 (ru) Устройство дл рентгеноструктурных исследований кристаллов
JPH0358855B2 (ja)
JPS6239148A (ja) 微少変位設定装置