CS219235B1 - Posuvný mechanismus manipulačního stolku - Google Patents

Abstract

Vynález 'se týká posuvného mechanismu manipulačního stolku, například pro elektronově optický litograf. Jeho předností je mož­ nost programovatelného provozu, vysoká životnost a velmi precizní nastavení požadovaných bodů a vysoká stabilita nastavené polohy. Podstatou vynálezu, sestávajícího ze dvou křížově posuvných desek nad sebou je, že obě desky jsou opatřeny identickým mechanísmerti, z nichž v prvním podélném otvoru desky je mezi dvěmi opěrnými kuličkovými ložisky upevněna vodicí hřídel a ve druhém podélném otvoru desky mezi druhou dvojicí tří symetricky rozmístěných kuličkových ložisek otočná hřídel, spojená s pohonným mechanismem. Mechanismus je určen pro elektronově optické přístroje, zejména pro elektronový litograf.

Description

Vynález se týká posuvného mechanismu manipulačního stolku pro elektronově optický přístroj, například elektronový litograf.

V elektronově optických přístrojích je jednou ze základních částí zařízení manipulační stolek, .sloužící pro posuv zpracovávaného předmětu kolmo na osu elektronového svázku. K těmto účelům se používá tzv. křížových stolků, které lze pomocí posuvných mechanismů posouvat. Pozorovaný, či zpracovávaný předmět se ručním nebo· motorickým pohonem posouvá do požadované polohy. Dosavadní převodové mechanismy jsou tvořeny pomocí běžně známých mechanických převodů a pro· dosavadní účely elektronové optiky jsou zcela vyhovující. Dosud běžně používané manipulační stolky jsou v případě elektronové litografie nebo v případě vyměřovacího mikroskopu pro velkoplošné objekty nevyhovující. Tyto přístroje vyžadují vysokou -přesnost nastavení polohy, velkou rychlost přesuvu meizi dvěma pracovními polohami, velký ..rozsah pdsuvů objektu, vysokou stabilitu manipulačního^ stolku po změně polohy, minimální čas doznívání mechanických vibrací a bezvůlový systém náhonu. Zvláště v případě elektronové litografie je třeba dbát na to, aby po zastavení 'manipulačního' stolku v nové pracovní poloze přestaly prakticky okamžitě působit veškeré síly ve směru možných pohybů stolku a jediná působící síla byla síla gravitační.

Je tedy třeba řešit pohybový a nosný mechanismus stolku tak, abychom se vyvarovali dodatečného působení jak sil hnacích, tak sil sloužících k vymezování nežádoucích volných chodů pohonných mechanismů. Poněvadž je v těchto aplikacích nezbytně nutné spojení manipulačního stolku s některým přesným vyměřovacím systémem, například interferometrickým vyměřovacím systémem, který slouží k okamžité kontrole polohy stolku, není třeba vyžadovat, aby pohonný mechanismus měl přesný bezskluzový systém pohonu.

Dosavadní nedostatky odstraňuje posuvný mechanismus manipulačního stolku, sestávající ze dvou desek umístěných nad sebou a vůči sobě křížově posuvných, jehož podstatou Je, že obě desky jsou opatřeny vzájemně identickým mechanismem, umístěným ve dvou symetricky podélných otvorech v horizontální rovině desky, přičemž v prvním podélném otvoru mezi vnějšími kroužky dvou opěrných kuličkových ložisek je umístěna vodicí hřídel, upevněná ve dvou protilehlých čelech, spojených se základnou nebo· s druhou deskou, ve kterých jo rotačně meizi první dvojicí tří symetricky uspořádaných kuličkových ložisek umístěna otočná hřídel, jedním· koncem spojená s pohonným systémem, která prochází druhým podélným otvorem mezi druhými dvojicemi tří symetricky uspořádaných kuličkových ložisek s osami rotace, nakloněnými vůči oise otočné hřídele.

Hlavní předností posuvného mechanismu je spolehlivost reprodukovatel-ného nastavení stolku s maximálně dosažitelnou přesností, poměrně vysoká životnost zařízení i při nepřetržitém provozu mechanismu. Vysoká stabilita a maximální operativnost za provozu. Střídavé prismatické umístění otočných hřídelí, posouvajících se a stojících částí v nosných elementech, tvořených kuličkovými ložisky, zaručuje automatické vymezování vůlí působením Vlastní váhy systému bez jiných přídavných sil a navíc zaručuje při pohybu stálé působení posuvné síly, jejíž velikost roste úměrně váze přesouvaného celku.

Vynález blíže objasní výkres, kde na obr. 1 je v pohledu naznačen posuvný mechanismus sestavený, na obr. 2, rovněž v pohledu, systém upevnění hřídelí mechanismu mezi kuličkovými ložisky.

Posuvný mechanismus na obr. 1 je upevněn na základní desce 10 se dvěma protilehlými čely 9b a 9c. V obou čelech 9b a 9c je upevněna jednak vodicí hřídel 7a a jednak rotačně otočná hřídel 8a s prodloužením pro spojení s pohonným systémem. Obě hřídele 7a, 8a procházejí podélnými otvory 11a, 12a ve druhé desce lb spojené se dvěmi protilehlými čely 9, 9a, ve kterých jsou konstrukčně identicky upevněny jednak vodicí hřídel 7 a jednak rotačně otočná hřídel 8 s naznačeným prodloužením- pro spojení s-pohonným systémem. Obě hřídele 7, 8 prochází podélnými otvory 11, 12 první desky 1.

Systém rotace a posuvu vodicí a otočné hřídele 7, 7a, 8, 8a na obr. *2, který je identický v obou deskách 1, la a obou protilehlých čelech 9, 9a; 9b, 9c na obr. 2 je znázorněn jednak vodicí hřídelí 7, Uspořádané mezi dvěma opěrnými kuličkovými ložisky 2, 2a. Otočná hřídel 8 rotačně umístěná mezi první dvojicí tří symetricky uspořádaných kuličkových ložisek 3, 3a, 3b; 4, 4a, 4b prochází druho-u dvojicí tří symetricky uspořádaných kuličkových ložisek 5, 5a, 5b; 6, 6a, 6b, která jsou osami rotace nakloněna vůči ose otočné hřídele 8. Velikost naklonění osy hřídelí kuličkových ložisek 5, 5a, 5b; 6, 6a, Bb vůči ose otočné hřídele 8 určuje rychlost posuvu. Úhel naklonění os mezi sebou je možný v širokém roztahu úhlů.

Posuvný mechanismus pracuje za provozu takto: Otočná hřídel 8, 8a, spojená s pohonným systémem, se otáčí v obou směrech mezi prvními dvojicemi tří symetricky umístěných kuličkových ložisek 3, 3a, 3b; 4, 4a, 4b a současně otáčí vnější kroužky druhé dvojice tří symetricky uložených kuličkových ložisek 5, 5a, 5b; 6, 6a, 6b. Vzhledem k náklonu os rotace kuličkových ložisek 5, 5a, 5b; 6, 6a, 6b vůči ose otočné hřídele 8, 8a je jejich rotací vyvoláním podélný posuv desky 1, la, která je na přilehlé straně podepřena hřídelí 7, 7a a podporuje a s vůlí vymezuje podélný posuv desky 1, la prostřednictvím opěrných kuličkových ložisek 2, 2a.

Jelikož oba mechanismy první i druhé de'sky 1, la jsou naprosto identicky provedeny,

219 lze ve dvou navzájem Kolmých směrech podél osy x a y provádět posuvy, které lze řídit vydáváním pokynů pohonných systémů, ovládajícím Obě hřídele 8, 8a.

Posuvný mechanismus je určen pro elektronově optické systémy jemén-a pro přesné

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   Posuvný mechanismus‘manipulačního stolku pro elektronově optický přístroj, například elektronový litograf, sestávající ze dvou desek, umístěných nad sebou a -vůči sobě křížově posuvných, vyznačený tím, že obě desky (1, laj jsou opatřeny vzájemně identickým mechanismem, umístěným ve dvou symetricky podélných otvorech (11, 12; lla, 12a) v horizontální rovině desky (1, laj, přičemž v prvním podélném otvoru (11, lla) mezi vnějšími kroužky dvou opěrných kuličkových ložisek (2, 2a) je umístěna vodicí hřídel (7, 7a), upevněná ve dvou protileh35 nastavování polohy objektu, jehož polohu můžeme kontrolovat například pomocí laseru. V případě použití v elektronovém litografu popisovaný mechanismus slouží k přesnému polohování zpracovávaného substrátu vůči optické ose přístroje.

   'YNÁLEZU lých čelech (9, 9a; 9b, 9c), spojených se základnou (10), případně s druhou deskou (lb), ve kterých je rotačně mezi první dvojicí tří symetricky uspořádaných kuličkových ložisek ('3, 3a, 3b; 4, 4a, 4b) umístěna otočná hřídel (8, 8-a), jedním koncem spojená s pohonným systémem, která prochází druhým podélným otvorem (12, 12a} mezi druhými dvojicemi tří symetricky uspořádaných kuličkových ložisek (5, 5a, 5b; 6, 6a, 6b) s osami rotace nakloněnými vůči ose otočné hřídele (8, 8a).