JPS60145614A - 回転微動機構 - Google Patents
回転微動機構Info
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- JPS60145614A JPS60145614A JP59001275A JP127584A JPS60145614A JP S60145614 A JPS60145614 A JP S60145614A JP 59001275 A JP59001275 A JP 59001275A JP 127584 A JP127584 A JP 127584A JP S60145614 A JPS60145614 A JP S60145614A
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- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 5
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture 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
- H01L21/18—Manufacture 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
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、物体を高精度に位置決めできる微動機構の改
良に関する。
良に関する。
近年、半導体ウェハやマスク基板等の試料に微細パタン
を形成するものとして電子ビーム描ｕ１．＋ｉ装置、縮
小投影形転写装置およびＸ線転写装置等が開発されてい
るが、この種の装置ではサブミクロン単位の精度を保持
するために、微小に駆動する駆動機構が必要となる。ま
・た」二記装置に限らず、測定器で精密な測定を行なう
分野等においても、高精度を有する微動駆動機構が必要
である。
を形成するものとして電子ビーム描ｕ１．＋ｉ装置、縮
小投影形転写装置およびＸ線転写装置等が開発されてい
るが、この種の装置ではサブミクロン単位の精度を保持
するために、微小に駆動する駆動機構が必要となる。ま
・た」二記装置に限らず、測定器で精密な測定を行なう
分野等においても、高精度を有する微動駆動機構が必要
である。
このような微動駆動機構として最近発明者等は第１図（
ａ） 、 （ｂ）に示す如き回転微動機構を考案した（
特願昭５７−１９３２８号）。この方式では、微小０
ステップが０．００５μｍ程度の微動可能な素子を用い
て、１回転以上の回転ができる。この回転機構について
説明する。第１図（、）は平面図で（ｂｌは同図（ａ）
の矢視Ａ−Ａ断面図を示している。図中１は回転板であ
り、この回転板１は半円板状の第１および第２の移動部
材２，３を弾性ヒンジ４で接続して構成されている。な
お実際には円板の中心軸を対称とする該円板の外周部２
ケ所をそれぞれ一部切欠くとともに、該切欠部から中心
軸に向ってそれぞれ切欠みを設けることによって上記移
動部材２゜３および弾性ヒンジ４からなる回転円板１が
形成される。そして回転円板１は基台５上に移動自在に
載置されるると共にその中心である弾性ヒンジ４の下面
に設けたビン６によって回転中心が規定されている。
ａ） 、 （ｂ）に示す如き回転微動機構を考案した（
特願昭５７−１９３２８号）。この方式では、微小０
ステップが０．００５μｍ程度の微動可能な素子を用い
て、１回転以上の回転ができる。この回転機構について
説明する。第１図（、）は平面図で（ｂｌは同図（ａ）
の矢視Ａ−Ａ断面図を示している。図中１は回転板であ
り、この回転板１は半円板状の第１および第２の移動部
材２，３を弾性ヒンジ４で接続して構成されている。な
お実際には円板の中心軸を対称とする該円板の外周部２
ケ所をそれぞれ一部切欠くとともに、該切欠部から中心
軸に向ってそれぞれ切欠みを設けることによって上記移
動部材２゜３および弾性ヒンジ４からなる回転円板１が
形成される。そして回転円板１は基台５上に移動自在に
載置されるると共にその中心である弾性ヒンジ４の下面
に設けたビン６によって回転中心が規定されている。
回転板１の前記切欠部には、第１および第２の駆動部材
７，８がそれぞれ設けられている。これらの駆動部材７
，８はそれぞれの印加電圧に応じて伸縮する圧電素子か
らなるもので、その伸縮方向（図中に示す矢印方向）の
両端に前記第１および第２の移動部材２，３がそれぞれ
固定されている。なお、この固定は、接着、ねじ止め、
圧入等のいずれであっても良い。また第１の駆動部材７
にはスイッチ９ａを介して可変電圧電源１０ａが接続さ
れ第２の駆動部材８にはスイッチ９ｂを介して可変電圧
電源１０ｂが接続されるものとなっている。
７，８がそれぞれ設けられている。これらの駆動部材７
，８はそれぞれの印加電圧に応じて伸縮する圧電素子か
らなるもので、その伸縮方向（図中に示す矢印方向）の
両端に前記第１および第２の移動部材２，３がそれぞれ
固定されている。なお、この固定は、接着、ねじ止め、
圧入等のいずれであっても良い。また第１の駆動部材７
にはスイッチ９ａを介して可変電圧電源１０ａが接続さ
れ第２の駆動部材８にはスイッチ９ｂを介して可変電圧
電源１０ｂが接続されるものとなっている。
一方、前記第１の移動部材２の下部（＝は、゛屯１１ａ
および絶縁物１１ｂ、ｌｌｃからなる静電チャック１１
が設けられており、上記電極１１ａと前記基台５との間
にスイッチ１３ａを介して電源１４ａを接続することに
より第１の移動部材２が基台５」二に吸着固定されるも
のとなっている。また第２の移動部材３の下部には、上
記静電チャック１１と同様な第２の静電チャック１２が
設けられ”Ｃおり、このチャック１２により第２の移動
部材３がジ＆台５上に吸着固定されるものとなっている
。
および絶縁物１１ｂ、ｌｌｃからなる静電チャック１１
が設けられており、上記電極１１ａと前記基台５との間
にスイッチ１３ａを介して電源１４ａを接続することに
より第１の移動部材２が基台５」二に吸着固定されるも
のとなっている。また第２の移動部材３の下部には、上
記静電チャック１１と同様な第２の静電チャック１２が
設けられ”Ｃおり、このチャック１２により第２の移動
部材３がジ＆台５上に吸着固定されるものとなっている
。
このように構成された回転微動機構では、まず前記第２
の静電チャック１２により第２の移動部材３を基台５上
に吸着固定する。この状態で第１の駆動部材７を伸長さ
せると共に、第２の駆動部材８を縮長させる。これによ
り第１の移動部材は、第２図（、）に示す如く弾性ヒン
ジ４を中心として矢印方向Ｐ方向に微小回転する。次に
前記第１の静電チャック１１により第１の移動部材２を
基台５上に固定し、その徒弟２の静電チャック１２によ
る第２の移動部材３の固定を解除する。この状態で第１
の駆動部材７を縮長させると共に第２の駆動部材８を伸
長させると第２の移動部材３が第２図（ｂ）に示す如く
弾性ヒンジな中心にして回転することになる。
の静電チャック１２により第２の移動部材３を基台５上
に吸着固定する。この状態で第１の駆動部材７を伸長さ
せると共に、第２の駆動部材８を縮長させる。これによ
り第１の移動部材は、第２図（、）に示す如く弾性ヒン
ジ４を中心として矢印方向Ｐ方向に微小回転する。次に
前記第１の静電チャック１１により第１の移動部材２を
基台５上に固定し、その徒弟２の静電チャック１２によ
る第２の移動部材３の固定を解除する。この状態で第１
の駆動部材７を縮長させると共に第２の駆動部材８を伸
長させると第２の移動部材３が第２図（ｂ）に示す如く
弾性ヒンジな中心にして回転することになる。
かくして回転板１を微動駆動し得ると共にこの繰返し動
作によって回転ストロークを長くとることができる。さ
らに駆動部材７，８に印加する電圧を調整することによ
って、回転数の粗動および超微動を容易に行なうことが
できる。ところで、このような機構（二あっては、次の
ような問題点があった。すなわち部品の加工誤差あるい
は組立誤差から移動部材２，３と固定部材１１，１２と
の隙間を同一にすることができない。このため、１１を
伸ばすと同時に１２を締めると、これと同時（＝、駆動
部材７，８を駆動しても移動部材２が確実に固定されて
いる（あるいは移動部材３が確実にフリーになる）こと
が不十分で駆動部材７，８の伸縮に伴なって、移動部材
２が動いてしまう（あるいは移動部材３が動かない）こ
とがあり、回転板１が正常に動かないあるいはガタつく
ことがあった。また固定部材と回転板との固有振動数が
５゛モなるため、固定部材の伸縮と回転板の駆動部例の
伸縮とを同時に行なうと固定部材あるいは回転板が印加
電圧に対して追従しないことがある。
作によって回転ストロークを長くとることができる。さ
らに駆動部材７，８に印加する電圧を調整することによ
って、回転数の粗動および超微動を容易に行なうことが
できる。ところで、このような機構（二あっては、次の
ような問題点があった。すなわち部品の加工誤差あるい
は組立誤差から移動部材２，３と固定部材１１，１２と
の隙間を同一にすることができない。このため、１１を
伸ばすと同時に１２を締めると、これと同時（＝、駆動
部材７，８を駆動しても移動部材２が確実に固定されて
いる（あるいは移動部材３が確実にフリーになる）こと
が不十分で駆動部材７，８の伸縮に伴なって、移動部材
２が動いてしまう（あるいは移動部材３が動かない）こ
とがあり、回転板１が正常に動かないあるいはガタつく
ことがあった。また固定部材と回転板との固有振動数が
５゛モなるため、固定部材の伸縮と回転板の駆動部例の
伸縮とを同時に行なうと固定部材あるいは回転板が印加
電圧に対して追従しないことがある。
本発明の目的は、微動駆動が可能で回転ストロークを十
分長くすることができ、さらに駆動時に伴うガ！夕の７
・発生をも未然に防止することができ、かつ信頼性の極
めて閥い回転微動機構を提供するものである。
分長くすることができ、さらに駆動時に伴うガ！夕の７
・発生をも未然に防止することができ、かつ信頼性の極
めて閥い回転微動機構を提供するものである。
〔発明の４ａ要〕
本発明の骨子は、圧電効果を有する駆動部材に電圧を繰
り返し印加して回転板を長ストローク回転させる際（＝
、前記各駆動部材に印加する電圧波形間の位相に任意の
遅延時間を設けることにある。
り返し印加して回転板を長ストローク回転させる際（＝
、前記各駆動部材に印加する電圧波形間の位相に任意の
遅延時間を設けることにある。
すなわち本発明は、基台上に移動自在に載置された第１
および第２の移動部材と、印す口電圧に応じて伸縮する
圧電素子からなりその伸縮方向両端に上記第１および第
２の移動部材がそれぞれ取着された駆動部材と、上記第
１および第２の移動部材な前記基台上に交互に固定する
と共にこれらの移動部材の少なくとも一方を常に固定す
る固定部材と、上記第１および第２の移動部材の回転中
心を決定する手段と、上記駆動部材に所定の電圧を印加
する手段とを具倫し、前記駆動部材の伸縮作用および前
記固定部材の固定作用により前記第１および第２の移動
部材を単一の軸心を中心として回転せしめる回転微動機
構において、前記各駆動部材に印加する電圧波形間の位
相に任意の遅延時間を設けて、前記駆動部材に風圧を印
加するようにしたものである。
および第２の移動部材と、印す口電圧に応じて伸縮する
圧電素子からなりその伸縮方向両端に上記第１および第
２の移動部材がそれぞれ取着された駆動部材と、上記第
１および第２の移動部材な前記基台上に交互に固定する
と共にこれらの移動部材の少なくとも一方を常に固定す
る固定部材と、上記第１および第２の移動部材の回転中
心を決定する手段と、上記駆動部材に所定の電圧を印加
する手段とを具倫し、前記駆動部材の伸縮作用および前
記固定部材の固定作用により前記第１および第２の移動
部材を単一の軸心を中心として回転せしめる回転微動機
構において、前記各駆動部材に印加する電圧波形間の位
相に任意の遅延時間を設けて、前記駆動部材に風圧を印
加するようにしたものである。
本発明によれば、電圧を駆動部材に繰り返し印加して、
回転板を長ストローク回転させる際に移動部材を確実に
固定してから駆動部材を伸縮させ、他の移動部材を駆動
することができ、移動が確実に行なわれ、移動部材の固
定切り換えに伴なう不本意な移動部材の動きを抑えるこ
とができ、装置の信頼性を高めることができる。
回転板を長ストローク回転させる際に移動部材を確実に
固定してから駆動部材を伸縮させ、他の移動部材を駆動
することができ、移動が確実に行なわれ、移動部材の固
定切り換えに伴なう不本意な移動部材の動きを抑えるこ
とができ、装置の信頼性を高めることができる。
回転微動機構が出しうる限界の角速度で駆動することが
ｈ」能となる。摺動部の摩耗等による材料の変形に対応
した駆動をさせることができる。
ｈ」能となる。摺動部の摩耗等による材料の変形に対応
した駆動をさせることができる。
第３図は本発明の実施例の櫃１略構成を示すものである
。なお第１図（，１（ｂｌと同一部分には同一符号を付
して、その詳しい説明は省略する。
。なお第１図（，１（ｂｌと同一部分には同一符号を付
して、その詳しい説明は省略する。
この実施例が前記第１図（ａ） （ｂ）に示した機構と
異なる点は、ＫＪ記スイッチ９ａ、９ｂと１３ａと１３
ｂの投入タイミングをずらせるようにしたことによる。
異なる点は、ＫＪ記スイッチ９ａ、９ｂと１３ａと１３
ｂの投入タイミングをずらせるようにしたことによる。
すなわち＠４図に示すようにφ、〜φ、までの遅延時間
を設け、駆動するものとなっている。尚図中、τはライ
ズタイムである。
を設け、駆動するものとなっている。尚図中、τはライ
ズタイムである。
本発明の構成であれば、ｎｉｌ記の残留振動が終了して
移動部ＩＦＡ’ ３を固定部材１２に確実（−固定して
から移動部材２を駆動部材７，８を）５μ動させて回転
させること電二なる。したがって移動部材の周定切り換
えに伴なう移動部材の不本意な動きを確実に抑えること
ができる。
移動部ＩＦＡ’ ３を固定部材１２に確実（−固定して
から移動部材２を駆動部材７，８を）５μ動させて回転
させること電二なる。したがって移動部材の周定切り換
えに伴なう移動部材の不本意な動きを確実に抑えること
ができる。
ディレィタイムを適当に設定することによって回転微動
機構をその構造で出しうる限界の角速度で駆動すること
ができる。また摺接部の摩耗等によって材料が変形して
もディレィタイムを設定し直すことによって駆動できる
ように対応することができる。
機構をその構造で出しうる限界の角速度で駆動すること
ができる。また摺接部の摩耗等によって材料が変形して
もディレィタイムを設定し直すことによって駆動できる
ように対応することができる。
なお、遅延時間の設定は、回転微動機構の仕様（ｆ１４
１００追従速度）に応じて適宜変更すればよい。
１００追従速度）に応じて適宜変更すればよい。
それぞれ上記機構の作用を説明するための模式図、第３
図は本発明の一実施例に係わる回転微動機構の概略構成
を示す構成図、第４図は本発明の詳細な説明するための
特性図である。
図は本発明の一実施例に係わる回転微動機構の概略構成
を示す構成図、第４図は本発明の詳細な説明するための
特性図である。
ｌ・・・回転板、２・・・第１の移動部材、３・・・第
２の移動部材、４・・・弾性ヒンジ、５・・・基台、６
・・・ビン、７ 、８ ・・・駆動部材、９ａ、９ｂ、
１３ａ、１３ｂ −７，イッチ、１０ａ、１０ｂ、１４
ａ、１４ｂ−電源、１１ 、１２ ・・・固定部材、２
０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ ・−・スイッチング回
路、２１−・・ディレィタイム設定回路。
２の移動部材、４・・・弾性ヒンジ、５・・・基台、６
・・・ビン、７ 、８ ・・・駆動部材、９ａ、９ｂ、
１３ａ、１３ｂ −７，イッチ、１０ａ、１０ｂ、１４
ａ、１４ｂ−電源、１１ 、１２ ・・・固定部材、２
０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ ・−・スイッチング回
路、２１−・・ディレィタイム設定回路。
（７３１７）弁理士 則 近 憲 佑
（ほか１名）
ｔｔｆｌ） ｔｅｌ）
ｔＭ ｔｂ）（ｂ）
第 ３ 図
Claims (1)
- （１）基台上に移動自在に載置された第１および第２の
移動部材と印加電圧に応じて伸縮する圧霜素子からなり
その伸縮方向両端に上記第１および第２の移動部材が収
着された駆動部材と、上記第１および第２の移動部材を
前記基台上に交互に固定するとともにこれらの移動部材
の少なくとも一方を常に固定する固定部材と、上記第１
および第２の移動部材の回転中心を決定する手段とを具
備し、前記駆動部材の伸縮作用および前記固定部材の固
定作用により前記第１および第２の移動部材を回転せし
める回転微動機構において、前記駆動部材への印加電圧
波形と前記各固定部材への印加電圧波形との位相を任意
の遅延時間でずらして駆動するようにしたことを特徴と
する回転微動機構（２）前記の任意の遅延時間は調整可
能であることを特徴とする特許請求範囲第１項記載の回
転微動機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59001275A JPS60145614A (ja) | 1984-01-10 | 1984-01-10 | 回転微動機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59001275A JPS60145614A (ja) | 1984-01-10 | 1984-01-10 | 回転微動機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60145614A true JPS60145614A (ja) | 1985-08-01 |
Family
ID=11496905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59001275A Pending JPS60145614A (ja) | 1984-01-10 | 1984-01-10 | 回転微動機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60145614A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58139681A (ja) * | 1982-02-09 | 1983-08-19 | Toshiba Corp | 回転微動機構 |
-
1984
- 1984-01-10 JP JP59001275A patent/JPS60145614A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58139681A (ja) * | 1982-02-09 | 1983-08-19 | Toshiba Corp | 回転微動機構 |
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