JPS61159349A - 微小変位移動装置 - Google Patents
微小変位移動装置Info
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- JPS61159349A JPS61159349A JP60273230A JP27323085A JPS61159349A JP S61159349 A JPS61159349 A JP S61159349A JP 60273230 A JP60273230 A JP 60273230A JP 27323085 A JP27323085 A JP 27323085A JP S61159349 A JPS61159349 A JP S61159349A
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- Japan
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- displacement
- rod
- drive rod
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Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 21
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 claims description 10
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/26—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
- B23Q1/34—Relative movement obtained by use of deformable elements, e.g. piezoelectric, magnetostrictive, elastic or thermally-dilatable elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- 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】
ラフィ関連機器、なかでも紫外線やＸ線を用いて回路パ
ターンをウェハ上に転写する露光装置などで必要不可欠
な０．１μｍ以下の微小分解能でＸ・Ｙ二次元、あるい
はそれ以上の自由度でマスクまたはウェハの位置や姿勢
を微動させ得る微小変位移動装置に関する。
ターンをウェハ上に転写する露光装置などで必要不可欠
な０．１μｍ以下の微小分解能でＸ・Ｙ二次元、あるい
はそれ以上の自由度でマスクまたはウェハの位置や姿勢
を微動させ得る微小変位移動装置に関する。
上述のパターン露光装置等においては数十μｍ程度の範
囲にわたってマスクまたはウェハ等の試料を０．１μｍ
以下の微小分解能でＸ−Ｙ二次元に移動する機能が必要
とされ、従来は例えば第１図に示すような移動機構が用
いられていた。このような構成を示す公知例として１例
えば、「機械設計」 （日刊工業新聞社発行、第１４巻
第２号。
囲にわたってマスクまたはウェハ等の試料を０．１μｍ
以下の微小分解能でＸ−Ｙ二次元に移動する機能が必要
とされ、従来は例えば第１図に示すような移動機構が用
いられていた。このような構成を示す公知例として１例
えば、「機械設計」 （日刊工業新聞社発行、第１４巻
第２号。
第３１頁ないし第３６頁）がある、同図において、マス
ク等の試料を装着して移動するテーブル１は図示してい
ない、ごく一般的なＸ−Ｙ移動案内機構によりＸ、Ｙの
方向にのみ移動できる。、Ｘ軸駆動装置２の先端にはロ
ーラ３が設けられており、テーブル１と接触してテーブ
ル１をＸ方向には移動するが、Ｙ方向へのテーブル１の
移動は妨げないようにしている。テーブル１とローラ３
とはバネ６の作用により常に接触を保っている。Ｙ方向
への移動もＸ軸と同様に駆動装置４．ローラ５およびバ
ネ７によって行なわれる。駆動装置２，４としてはモー
タ駆動される精密なねじ送り機構が一般的には用いられ
る。上述した構成によっても０．１μｍ以下の微小送り
は可能であるものの、そのためには非常に回転精度の高
い高価なローラ３．５を必要とし、さらにその回転精度
を損なう原因となるバネ６．７の押付力はあまり大きく
できないことから高速な移動・位置決めが行なえない欠
点を有していた。
ク等の試料を装着して移動するテーブル１は図示してい
ない、ごく一般的なＸ−Ｙ移動案内機構によりＸ、Ｙの
方向にのみ移動できる。、Ｘ軸駆動装置２の先端にはロ
ーラ３が設けられており、テーブル１と接触してテーブ
ル１をＸ方向には移動するが、Ｙ方向へのテーブル１の
移動は妨げないようにしている。テーブル１とローラ３
とはバネ６の作用により常に接触を保っている。Ｙ方向
への移動もＸ軸と同様に駆動装置４．ローラ５およびバ
ネ７によって行なわれる。駆動装置２，４としてはモー
タ駆動される精密なねじ送り機構が一般的には用いられ
る。上述した構成によっても０．１μｍ以下の微小送り
は可能であるものの、そのためには非常に回転精度の高
い高価なローラ３．５を必要とし、さらにその回転精度
を損なう原因となるバネ６．７の押付力はあまり大きく
できないことから高速な移動・位置決めが行なえない欠
点を有していた。
したがって、本発明は上述の従来方式の欠点を解消する
ためになされたものであり、簡略・低廉な構造でありな
がら駆動軸方向には高い機械剛性を有し、高速・高精度
な位置決めを可能ならしめる微小変位移動装置を提供す
ることを目的とするものである。本発明のもう一つの目
的はＸ−Ｙ二次元以外に、さらに多自由度な微動が行な
える構造簡略な微／Ｊ％変位移動装置を提供することに
ある６〔発明の概要〕 本発明は、上記の目的を達成するために、直線的微小変
位発生手段と弾性変形支点を両端に有する剛性ロッドと
からなる微／ＩＸ変位駆動装置を少なくとも二組備え、
上記微小変位駆動装置のそれぞれの静止端を同一のベー
ス上に固定するとともに上記微小変位駆動装置のそれぞ
れの駆動端を一つの被駆動テーブルに固着した微小変位
移動装置に特徴がある。
ためになされたものであり、簡略・低廉な構造でありな
がら駆動軸方向には高い機械剛性を有し、高速・高精度
な位置決めを可能ならしめる微小変位移動装置を提供す
ることを目的とするものである。本発明のもう一つの目
的はＸ−Ｙ二次元以外に、さらに多自由度な微動が行な
える構造簡略な微／Ｊ％変位移動装置を提供することに
ある６〔発明の概要〕 本発明は、上記の目的を達成するために、直線的微小変
位発生手段と弾性変形支点を両端に有する剛性ロッドと
からなる微／ＩＸ変位駆動装置を少なくとも二組備え、
上記微小変位駆動装置のそれぞれの静止端を同一のベー
ス上に固定するとともに上記微小変位駆動装置のそれぞ
れの駆動端を一つの被駆動テーブルに固着した微小変位
移動装置に特徴がある。
以下、本発明を実施例を参照して詳細に説明する。第２
図は本発明による最も基本的な実施例を示したものであ
る。Ｘ軸駆動装置２とテーブル１との間は円孤状の円周
切欠きを両端に設けた丸棒状の駆動ロッド８により連結
されており、テーブル１をＸ軸方向に移動する。Ｙ軸方
向にも同様に駆動装置４と駆動ロッド９によりテーブル
１を移動する。上述の構成において、例えば、Ｘ軸駆動
装置２を作動させてテーブルｌを第２図中点線のように
移動させると、Ｙ軸駆動ロッド９は両端の切欠き部が弾
性変形し図中点線のように変位してテーブル１に大きな
力を与えることなく、Ｙ軸位置を規制しつつＸ軸方向の
移動を可能とする。同様に、Ｙ軸方向にテーブル１を移
動させる場合にはＸ軸駆動ロッド８が変形・変位する。
図は本発明による最も基本的な実施例を示したものであ
る。Ｘ軸駆動装置２とテーブル１との間は円孤状の円周
切欠きを両端に設けた丸棒状の駆動ロッド８により連結
されており、テーブル１をＸ軸方向に移動する。Ｙ軸方
向にも同様に駆動装置４と駆動ロッド９によりテーブル
１を移動する。上述の構成において、例えば、Ｘ軸駆動
装置２を作動させてテーブルｌを第２図中点線のように
移動させると、Ｙ軸駆動ロッド９は両端の切欠き部が弾
性変形し図中点線のように変位してテーブル１に大きな
力を与えることなく、Ｙ軸位置を規制しつつＸ軸方向の
移動を可能とする。同様に、Ｙ軸方向にテーブル１を移
動させる場合にはＸ軸駆動ロッド８が変形・変位する。
Ｘ、Ｙ方向同時に移動させることも当然可能である。テ
ーブル１の移動可能な範囲は主として駆動ロッド８゜９
の長さによって支配されるが、−例として１０口長さの
駆動ロッドであれば１００μｍ程度は容易に可動できる
。上述したような弾性変形支点を両端に有する駆動ロッ
ド８，９を介してテーブル１を駆動することにより、簡
単な構造にもかかわらず高い軸方向剛性が得られ、さら
に、バックラッシュやヒステリシスも存在しないため容
易に０．１μｍ以下の微小送りを高速・短時間の間に行
なうことが可能である０例えば、２０μｍの距離を１０
ｍ ｓ以下の時間で移動させることもできる。
ーブル１の移動可能な範囲は主として駆動ロッド８゜９
の長さによって支配されるが、−例として１０口長さの
駆動ロッドであれば１００μｍ程度は容易に可動できる
。上述したような弾性変形支点を両端に有する駆動ロッ
ド８，９を介してテーブル１を駆動することにより、簡
単な構造にもかかわらず高い軸方向剛性が得られ、さら
に、バックラッシュやヒステリシスも存在しないため容
易に０．１μｍ以下の微小送りを高速・短時間の間に行
なうことが可能である０例えば、２０μｍの距離を１０
ｍ ｓ以下の時間で移動させることもできる。
第３図は本発明による他の実施例を示したものである。
同図において、テーブル１は４本の細いロッド１０でそ
の４端を静止ベース（図示せず）上に支えられており、
この４本のロッド１０の弾性変形限度内でＸ、Ｙ方向お
よび回転角θの移動を行なうことができる。本発明の特
長である弾性変形支点を両端に有する駆動ロッドは計３
本あり、Ｘ軸方向にはロッド１１と１２、Ｙ軸方向には
ロッド１３がテーブル１に固着されている。これら駆動
ロッド１１〜１３の他端は静止ベース上に固定されてい
る固定部材１４，１５．１６にそれぞれ固着されている
。上記３本の駆動ロッド１１゜１２．１３はいずれも第
４図に示すごとく、円筒状の電歪素子１７の両端に円弧
切欠きによる弾性変形支点１８．１９を接着した構造と
なっている。
の４端を静止ベース（図示せず）上に支えられており、
この４本のロッド１０の弾性変形限度内でＸ、Ｙ方向お
よび回転角θの移動を行なうことができる。本発明の特
長である弾性変形支点を両端に有する駆動ロッドは計３
本あり、Ｘ軸方向にはロッド１１と１２、Ｙ軸方向には
ロッド１３がテーブル１に固着されている。これら駆動
ロッド１１〜１３の他端は静止ベース上に固定されてい
る固定部材１４，１５．１６にそれぞれ固着されている
。上記３本の駆動ロッド１１゜１２．１３はいずれも第
４図に示すごとく、円筒状の電歪素子１７の両端に円弧
切欠きによる弾性変形支点１８．１９を接着した構造と
なっている。
この電歪素子１７は一種の誘電体であり、電界が与えら
れると歪を生ずる性質を有する。例えば、長さ６ｃｍの
電歪素子１７に３００ｖの電圧をかけると１０μｍ程度
、電歪素子１７の長さが変化する。
れると歪を生ずる性質を有する。例えば、長さ６ｃｍの
電歪素子１７に３００ｖの電圧をかけると１０μｍ程度
、電歪素子１７の長さが変化する。
そこで、第４＠のどとく、弾性変形支点１９を固定部材
１４を介して静止ベース上に固定すればテーブル１の位
置を電歪素子１７に加える電圧の変化により微動できる
ことは明らかである。すなわち、本実施例では変位駆動
装置と駆動ロッドとを一体にしたと言うことができる。
１４を介して静止ベース上に固定すればテーブル１の位
置を電歪素子１７に加える電圧の変化により微動できる
ことは明らかである。すなわち、本実施例では変位駆動
装置と駆動ロッドとを一体にしたと言うことができる。
さて、第３図の実施例において駆動ロッド１３に電圧を
加えて長さを伸縮すればＹ軸方向に、また、駆動ロッド
１１と１２とを同一長さだけ同時に伸縮すればＸ軸方向
にテーブル１を微動できることは以上の説明から容易に
理解されよう。さらに、駆動ロッド１１と１２との伸縮
量を異なった量とすればテーブル１を微少量角度θ方向
に回転することも可能である。すなわち、第３図の実施
例ではＸ−Ｙ・θの三軸を微動することができるわけで
ある。同様に、固定ロッド１０の代わりに上述した１１
〜１３のような駆動ロッドを用いればさらにテーブルｌ
の高さと傾きを加えて、計６自由度まで調整できること
は明らかである。
加えて長さを伸縮すればＹ軸方向に、また、駆動ロッド
１１と１２とを同一長さだけ同時に伸縮すればＸ軸方向
にテーブル１を微動できることは以上の説明から容易に
理解されよう。さらに、駆動ロッド１１と１２との伸縮
量を異なった量とすればテーブル１を微少量角度θ方向
に回転することも可能である。すなわち、第３図の実施
例ではＸ−Ｙ・θの三軸を微動することができるわけで
ある。同様に、固定ロッド１０の代わりに上述した１１
〜１３のような駆動ロッドを用いればさらにテーブルｌ
の高さと傾きを加えて、計６自由度まで調整できること
は明らかである。
以上説明した実施例において変位発生源である電歪素子
の代わりに他の圧電逆効果を有する素子や磁歪素子を用
いることは当然可能であり、また。
の代わりに他の圧電逆効果を有する素子や磁歪素子を用
いることは当然可能であり、また。
これらの設置場所も第３図に示したような駆動ロッドの
中間部でなく、第２図の実施例における駆動装置部に設
けてもよい。
中間部でなく、第２図の実施例における駆動装置部に設
けてもよい。
またさらに１本発明による微小変位移動装置をより大き
な可動範囲を有する粗動移動機構と組合わせて大きな可
動範囲にわたって０．１μｍ以下の微小分解能で位置決
め等が行なえることは容易に理解されよう。
な可動範囲を有する粗動移動機構と組合わせて大きな可
動範囲にわたって０．１μｍ以下の微小分解能で位置決
め等が行なえることは容易に理解されよう。
以上説明したように本発明は、両端に弾性変形支点を備
えた二組以上の駆動ロッド系によって一つの移動テーブ
ルの位置ならびに姿勢を微少に移動する装置であり、簡
略・低置な構造でありながら送り軸方向には高い機械剛
性を有していてバソクラッシ等は生じない。そのため、
二自由度以上であっても容易に０．１μｍ以下の微小分
解能で高速な移動・位置決めを行なうことが可能となる
。
えた二組以上の駆動ロッド系によって一つの移動テーブ
ルの位置ならびに姿勢を微少に移動する装置であり、簡
略・低置な構造でありながら送り軸方向には高い機械剛
性を有していてバソクラッシ等は生じない。そのため、
二自由度以上であっても容易に０．１μｍ以下の微小分
解能で高速な移動・位置決めを行なうことが可能となる
。
第１図は従来の微小変位移動装置を示す平面図。
第２図は本発明による微小変位移動装置の１つの実施例
を示す平面図、第３図は本発明の他の実施例を示すふか
ん図、第４図は電歪素子を用いて駆動する場合の断面説
明図である。 １・・・テーブル、２・・・Ｘ軸駆動装置、４・・・Ｙ
＃駆動装置、３，５・・・ローラ、６．７−・・バネ、
８．１１．１２・・・Ｘ軸駆動ロッド、９．１３・・・
Ｙ軸駆動ロッド、１０・・・ロッド。 １４．１５，１６・・・固定部材、１７・・・電歪素子
。 １８．１９・・・弾性変形支点。 第 １ 口 第 ２ 図 第 ３ 図
を示す平面図、第３図は本発明の他の実施例を示すふか
ん図、第４図は電歪素子を用いて駆動する場合の断面説
明図である。 １・・・テーブル、２・・・Ｘ軸駆動装置、４・・・Ｙ
＃駆動装置、３，５・・・ローラ、６．７−・・バネ、
８．１１．１２・・・Ｘ軸駆動ロッド、９．１３・・・
Ｙ軸駆動ロッド、１０・・・ロッド。 １４．１５，１６・・・固定部材、１７・・・電歪素子
。 １８．１９・・・弾性変形支点。 第 １ 口 第 ２ 図 第 ３ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、直線的微小変位発生手段と弾性変形支点を両端に有
する剛性ロッドとからなる微小変位駆動装置を少なくと
も二組備え、上記微小変位駆動装置のそれぞれの静止端
を同一のベース上に固定すると共に上記微小変位駆動装
置のそれぞれの駆動端を一つの被駆動テーブルに固着し
てなることを特徴とする微小変位移動装置。 ２、上記直線的微小変位発生手段が電歪または磁歪素子
からなり、上記剛体ロッドが上記素子の歪を発生する両
端に弾性変形支点を設けることによって構成されている
微小変位駆動装置を備えてなることを特徴とする特許請
求の範囲第１項の微小変位移動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60273230A JPS61159349A (ja) | 1985-12-06 | 1985-12-06 | 微小変位移動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60273230A JPS61159349A (ja) | 1985-12-06 | 1985-12-06 | 微小変位移動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61159349A true JPS61159349A (ja) | 1986-07-19 |
Family
ID=17524930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60273230A Pending JPS61159349A (ja) | 1985-12-06 | 1985-12-06 | 微小変位移動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61159349A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63226709A (ja) * | 1987-03-17 | 1988-09-21 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 微細位置決め装置 |
| JPS63226707A (ja) * | 1987-03-17 | 1988-09-21 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 微細位置決め装置の変位制御装置 |
| WO1988009945A1 (en) * | 1987-06-04 | 1988-12-15 | Renishaw Plc | Positioning apparatus particularly for use in a vacuum environment |
| JPH01246033A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-10-02 | Omron Tateisi Electron Co | 微動ステージ装置 |
| JPH01246036A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-10-02 | Omron Tateisi Electron Co | 微動ステージ装置 |
| JPH01246032A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-10-02 | Omron Tateisi Electron Co | 微動ステージ装置 |
| JP2013157369A (ja) * | 2012-01-27 | 2013-08-15 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | ステージ移動装置 |
-
1985
- 1985-12-06 JP JP60273230A patent/JPS61159349A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63226709A (ja) * | 1987-03-17 | 1988-09-21 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 微細位置決め装置 |
| JPS63226707A (ja) * | 1987-03-17 | 1988-09-21 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 微細位置決め装置の変位制御装置 |
| WO1988009945A1 (en) * | 1987-06-04 | 1988-12-15 | Renishaw Plc | Positioning apparatus particularly for use in a vacuum environment |
| JPH01246033A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-10-02 | Omron Tateisi Electron Co | 微動ステージ装置 |
| JPH01246036A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-10-02 | Omron Tateisi Electron Co | 微動ステージ装置 |
| JPH01246032A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-10-02 | Omron Tateisi Electron Co | 微動ステージ装置 |
| JP2013157369A (ja) * | 2012-01-27 | 2013-08-15 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | ステージ移動装置 |
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