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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Positionierungsstufe. Insbesondere betrifft sie einen Mechanismus zur exakten Bewegungssteuerung, während darauf ein Werkstück aufsitzt, während einer exakten Messung mittels mikroskopischer Betrachtung, einer optischen Messung usw.
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2. BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
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Herkömmlich wird während der Untersuchung mit einem Mikroskop und dergleichen ein Werkstück auf eine Querbewegungsstufe aufgesetzt, und wird so bewegt, daß ein interessierender Abschnitt in einen vorbestimmten Meßbereich gelangt, der sich auf einer Verlängerung eines Objektivs befindet. Zur Messung muß der interessierende Abschnitt exakt jeweils geringfügig bewegt werden.
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Angesichts der voranstehend geschilderten Anforderung ist der Abschnitt der Stufe, auf welche das Werkstück aufgesetzt wird, so ausgebildet, daß er in den Richtungen X und Y beweglich ist, und ist ein Antriebsmechanismus, der eine exakte, allmähliche Vorschubbewegung durchführen kann, vorgesehen, um die Bewegung zu steuern.
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Als derartige Antriebsmechanismen der Stufe können ein Zahnstangen-Ritzelmechanismus und ein Vorschubmechanismus eingesetzt werden, der eine Schiene und ein Reibrad verwendet. Unter Berücksichtigung von Schwierigkeiten in Bezug auf die Genauigkeit und eine glatte Bewegung wird jedoch auch eine andere Art eines Vorschubmechanismus eingesetzt, die einen Riemen und eine Riemenscheibe verwendet (vgl. die japanische Patentveröffentlichung
JP H07 1340 B2 die Veröffentlichung eines japanischen offengelegten Patents
JP H04 31814 A und die japanische Veröffentlichung eines offengelegten Patents
JP H09 113814 A ).
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Der mit einem Riemen und einer Riemenscheibe versehene Vorschubmechanismus zum Bewegen eines Tisches, auf welchen ein Werkstück aufgesetzt werden kann, in Bezug auf eine Basis, weist ein Paar von Riemenscheiben auf, die beispielsweise auf einer Baisisseite gehaltert sind, wobei ein Endlosriemen um die Riemenscheiben herumgeschlungen ist. Ein Tisch wird relativbeweglich zur Basis gehaltert, und ist einem Teil des Riemens über ein Verbindungsglied zugeordnet. Normalerweise wird der Tisch durch eine Führungsschiene zum Führen des Tisches in Verlängerungsrichtung des Riemens gehaltert.
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Ein Betätigungsknopf ist mit einer Welle einer der Riemenscheiben verbunden, und die Riemenscheibe wird durch Drehen des Knopfes gedreht, wodurch der darum geschlungene Endlosriemen im Kreislauf gedreht wird. Durch derartigen Vorschub des Riemens wird auch der durch ein Verbindungsglied zugeordnete Tisch vorgeschoben, so daß ein Vorschub des Tisches durch den Knopf erfolgt.
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Für den schnellen Vorschub des Tisches durch direktes Halten des Tisches bei der Einstellung des interessierenden Abschnitts auf den Meßbereich ist ein Kupplungsmechanismus und dergleichen vorgesehen, um den Vorschubmechanismus zu lösen, der aus dem Riemen und der Riemenscheibe besteht. Normalerweise wird die Verbindung des Tisches in Bezug auf den Riemen gelöst. Genauer gesagt wird in jeder Stellung des Riemens das Verbindungsglied befestigt bzw. gelöst.
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Bei dem voranstehend geschilderten, herkömmlichen Vorschubmechanismus mit Riemen und Riemenscheibe treten folgende Schwierigkeiten auf.
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Erstens ist es schwierig, den Aufbau des Vorschubmechanismus zu vereinfachen und dessen Abmessungen zu verringern.
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Anders ausgedruckt muß eine Spannung auf den Riemen aufgebracht werden, um eine Lose des Riemens auszuschalten, und ist eine zusätzliche, starke Spannung dazu erforderlich, den Riemen durch die Riemenscheibe anzutreiben. Im einzelnen ist, um die Drehung der Riemenscheibe auf den Riemen zu übertragen, eine vorbestimmte Reibung zwischen der Riemenscheibe und dem Riemen erforderlich, und ist eine zusätzliche, starke Spannung erforderlich, damit der Riemen die Anforderungen erfüllt. Daher sind ein Aufbau und eine Festigkeit, die dazu ausreichen, die starke Spannung des Riemens auszuhalten, für die Riemenscheibe, deren Drehwelle, deren Halterungsabschnitt usw. erforderlich.
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Zweitens kann der Vorschub des Tisches nicht ausreichend fein eingestellt werden.
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Anders ausgedrückt hängt, da der herkömmliche Vorschubmechanismus mit Riemen und Riemenscheibe die Riemenscheibe dadurch dreht, daß der Betätigungsknopf gedreht wird, um den um die Riemenscheiben herumgeschlungenen Riemen anzutreiben, die Beziehung zwischen einer Steuereingangsgröße des Betätigungsknopfes (dessen Umfang) und der Vorschubverschiebung des Riemens (also der Vorschubverschiebung des Tisches) vom Radius des Betätigungsknopfes und der Riemenscheibe ab. Um den Vorschub des Tisches einzustellen, muß daher der Radius der Riemenscheibe klein sein.
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Wenn der Radius der Riemenscheibe verringert wird, wird allerdings der Krümmungsradius des um sie herumgeschlugenenen Riemens klein. Darüber hinaus wird ein zulässiger minimaler Biegeradius zur Sicherstellung eines normalen Betriebs vorher unter Materialgesichtspunkten festgelegt. Daher kann der Radius der Riemenscheibe nicht über den zulässigen minimalen Biegeradius verringert werden, so daß es unmöglich ist, in ausreichender Weise einen geringfügigen Vorschub des Tisches einzustellen.
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Drittens können die Bauteile nicht ausreichend frei wählbar angeordnet werden.
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Genauer gesagt ist bei dem herkömmlichen Vorschubmechanismus mit Riemen und Riemenscheibe infolge der Tatsache, daß der Betätigungsknopf mit der Welle der Riemenscheibe verbunden ist, die Anordnung der Bauteile durch die Position der Riemenscheibe beschränkt. Die Handhabbarkeit des Betätigungsknopfes ist nicht besonders gut, da die Riemenscheibe üblicherweise an beiden Enden des gespannten Riemens (am Ende des Vorschubmechanismus) angeordnet ist. Da wie voranstehend geschildert der Ort durch die Position der Riemenscheibe eingeschränkt wird, läßt er sich nicht einfach ändern. Obwohl die Position unter Verwendung anderer Getriebevorrichtungen geändert werden kann, ist der Mechanismus relativ kompliziert.
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Darüber hinaus kann der Vorschubmechanismus mit dem Riemen und der Riemenscheibe kreuzweise in zwei Richtungen für eine biaxiale Bewegung vorgesehen sein, also in Richtung der X- und Y-Achse, bei dem herkömmlichen Stufenantriebsmechanismus. Zur Verbesserung der Betätigbarkeit ist darüber hinaus der Betätigungsknopf jeweiliger Wellen in Form eines koaxialen Doppelzylinders ausgebildet. Wie voranstehend geschildert ist jedoch der Ort des Betätigungsknopfes durch die Position der Riemenscheibe am Ende des Vorschubmechanismus eingeschränkt, und müssen die jeweiligen Betätigungsknöpfe an derselben Position eingestellt werden, um den Betätigungsknopf in Form eines Doppelzylinders ausbilden zu können. Daher darf sich der Vorschubmechanismus in jeweiligen Richtungen nur an seinem Ende kreuzen. Genauer gesagt, kann der Vorschubmechanismus nur am Umfang jeweiliger Tische angeordnet werden, und läßt sich der Raum im zentralen Abschnitt nicht nutzen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Positionierungsstufe, deren Aufbau vereinfacht und mit geringeren Abmessungen ausgebildet werden kann, bei welcher die Vorschubgenauigkeit des Tisches verbessert ist, und jeweilige Bauteile frei angeordnet werden können.
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Die vorliegende Erfindung besteht in einer Positionsstufe, welche aufweist: einen Tisch zur Aufnahme eines Werkstücks; eine Basis zum Halten des Tisches; und einen Vorschubmechanismus, der zwischen dem Tisch und der Basis angeordnet ist, um den Tisch in Bezug auf die Basis in einer vorbestimmten Bewegungsrichtung entlang einer Oberfläche des Tisches zu bewegen, wobei der Vorschubmechanismus aufweist: ein Paar von Riemenscheiben, die entweder durch den Tisch oder die Basis gehaltert werden; ein schleifenförmiges Antriebskraftübertragungsteil, das zwischen dem Paar der Riemenscheiben gestreckt angeordnet ist, wobei zumindest ein Teil des Antriebskraftübertragungsteils in der Bewegungsrichtung verläuft; ein Verbindungsglied zum Verbinden des anderen Teils, also der Basis oder des Tisches, mit einem Teil des Antriebskraftübertragungsteils, das in der Bewegungsrichtung verläuft; und einen Klemmechanismus, der entweder für den Tisch oder die Basis vorgesehen ist, um einen Teil des Antriebskraftübertragungsteils zu haltern, um das Antriebskraftübertragungsteil anzutreiben.
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Bei der voranstehend geschilderten Anordnung wird das Antriebskraftübertragungsteil nicht durch den Riemenscheibenabschnitt angetrieben, sondern durch den getrennt vorgesehenen Klemmechanismus (eine Kombination aus einem Capstan-Drehantrieb und einer Klemmrolle, die sich druckbeaufschlagt dreht). Der Klemmechanismus haltert das Antriebskraftübertragungsteil (Riemen, Draht, Kette oder ein anderes flexibles, längliches Teil) zum Sichern der Übertragung der Antriebskraft. Daher ist die starke Spannung des Antriebskraftübertragungsteils, die zur Übertragung der Drehung der Riemenscheibe auf das Antriebskraftübertragungsteil erforderlich ist, nicht erforderlich, wodurch der Abschnitt in der Nähe der Riemenscheibe geringere Abmessungen aufweist, und vereinfacht ist.
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Da das Antriebskraftübertragungsteil nicht um die Rolle des Klemmechanismus (Antriebsseite, Capstan) herumgeschlungen ist, beeinflußt darüber hinaus der zulässige, minimale Biegeradius nicht den Klemmechanismus. Daher kann der Vorschub durch Verringerung des Radius der Rolle des Klemmechanismus feinfühlig eingestellt werden.
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Da der Klemmechanismus an jedem Abschnitt des Weges des Antriebskraftübertragungsteils angeordnet werden kann, kann darüber hinaus der Betätigungsknopf usw. zum Steuern der Vorschuboperation frei wählbar angeordnet werden. Wenn der Vorschubmechanismus in zwei sich kreuzenden Richtungen vorgesehen ist, kann sich darüber hinaus der Vorschubmechanismus an jeder gewünschten Position kreuzen, wodurch der Vorschubmechanismus freier angeordnet werden kann.
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Bei der vorliegenden Erfindung kann der Klemmechanismus vorzugsweise eine Antriebsrolle (eine Capstan-Rolle) und eine angetriebene Rolle (Klemmrolle) aufweisen, die sandwichartig das Antriebskraftübertragungsteil einschließen, und kann ein Betätigungsknopf, der von außen so betätigt werden kann, daß er sich dreht, vorzugsweise mit der Antriebsrolle verbunden sein.
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Daher kann der Klemmechanismus direkt angetrieben werden, was eine wirksame Verringerung der Abmessungen und Vereinfachung der Anordnung ermoglicht.
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Bei der vorliegenden Erfindung kann der Klemmechanismus einen Freigabemechanismus aufweisen, der das Halten und den Antrieb des Antriebskraftübertragungsteils freigeben kann, nämlich durch Zuordnen bzw. Trennen der angetriebenen Rolle in Bezug auf die Antriebsrolle.
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Daher läßt sich der Freigabemechanismus mit einem einfachen Aufbau aufbauen, unter Verwendung der Eigenschaften des Klemmechanismus.
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Zum Zuordnen bzw. Trennen der angetriebenen Rolle in Bezug auf die Antriebsrolle des Freigabemechanismus kann die angetriebene Rolle durch eine bewegliche Platte gehaltert werden, wobei ein Ende der beweglichen Platte drehbar gehaltert ist, und das andere Ende der beweglichen Platte mit einem Kabel verbunden ist, das gedrückt und gezogen werden kann. Zur Betätigung des Freigabekabels kann ein Freigabehebel an einem Handbetätigungsgriff vorgesehen sein, der an einem Ende des Tisches vorgesehen ist, so daß das Kabel durch den Freigabehebel gezogen wird, und durch eine Feder zurückgedrückt wird.
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Bei der vorliegenden Erfindung kann ein Untertisch zwischen der Basis und dem Tisch vorgesehen sein, ein erster Vorschubmechanismus zwischen der Basis und dem Untertisch angeordnet sein, und ein zweiter Vorschubmechanismus zwischen dem Untertisch und dem Tisch vorgesehen sein.
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Daher läßt sich eine Bewegung in zwei Richtungen, beispielsweise in X- und Y-Achsenrichtung, einfach durchführen.
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Es kann auch ein anderer Führungsmechanismus zusätzlich zwischen der Basis und dem Tisch und zwischen dem Untertisch und dem Tisch vorgesehen sein.
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Darüber hinaus ist es nicht unbedingt erforderlich, daß der erste und der zweite Vorschubmechanismus zwischen der Basis und dem Untertisch bzw. zwischen dem Untertisch und dem Tisch vorhanden ist. Beispielsweise kann der erste Vorschubmechanismus außerhalb der Basis und des Untertisches für eine Relativbewegung der Basis und des Untertisches vorgesehen sein.
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Bei der vorliegenden Erfindung können der erste und der zweiten Vorschubmechanismus vorzugsweise in zwei einander kreuzenden Bewegungsrichtungen angeordnet sein, wobei sich die Vorschubmechanismen in ihrem mittleren Abschnitt kreuzen.
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Daher kann die Handhabbarkeit verbessert werden, da sich der Klemmechanismus des ersten und des zweiten Vorschubmechanismus auf einen Ort konzentriert, an welchem der erste und der zweite Vorschubmechanismus gesteuert werden können.
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Bei der vorliegenden Erfindung kann der Quetschmechanismus des ersten und des zweiten Vorschubmechanismus, deren Bewegungsrichtungen sich kreuzen, vorzugsweise eine Antriebsrolle und eine angetriebene Rolle aufweisen, die sandwichartig das Antriebskraftübertragungsteil einschließen, wobei die Antriebsrollen des ersten und des zweiten Vorschubmechanismus koaxial angeordnet sind, und ein Betätigungsknopf zum gesteuerten Drehen der jeweiligen Antriebsrollen koaxial ausgebildet ist.
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Daher können der erste und der zweite Vorschubmechanismus an einem Ort durch den koaxialen Betätigungsknopf gesteuert werden, was die Handhabbarkeit verbessert.
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Darüber hinaus kann bei der vorliegenden Erfindung der Betätigungsknopf vorzugsweise aufweisen: eine stationäre Welle, eine erste Betätigungszunge, die koaxial und drehbar bei der stationären Welle vorgesehen ist, um mit einer der Antriebsrollen verbunden zu werden; eine zweite Betätigungszunge, die koaxial und drehbar bei der stationären Welle vorgesehen ist, um mit der anderen der Antriebsrollen verbunden zu werden; und ein Halteteil, das zwischen der stationären Welle und entweder der ersten oder der zweiten Betätigungszunge angeordnet ist, um eine Haltekraft zum Haltern der ersten oder der zweiten Betätigungszunge in einer momentanen Position aufzubringen.
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Daher wird eine geeignete Haltekraft auf den jeweiligen Betätigungsknopf aufgebracht, so daß eine unvorhergesehene Bewegung der Stufe, hervorgerufen durch Vibrationen und dergleichen, verhindert werden kann, und ein geeignetes Gewicht auf eine geringfügige Betätigung der Stufe einwirkt, wodurch eine feinfühlige Betätigungssteuerung erleichtert wird.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Perspektivansicht, welche eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist eine Aufsicht auf die voranstehende Ausführungsform;
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3 ist ein Vertikalquerschnitt der voranstehenden Ausführungsform;
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4 ist eine vergrößerte Aufsicht, die einen Hauptabschnitt der voranstehenden Ausführungsform zeigt;
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5 ist eine vergrößerte Aufsicht, die einen anderen Hauptabschnitt der voranstehenden Ausführungsform zeigt; und
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6 ist ein vergrößerter Querschnitt, der einen Betätigungsknopf der voranstehenden Ausführungsform zeigt:
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN)
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Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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In 1 dient ein Mikroskop 10 zum Detektieren der Oberfläche eines zu messenden Siliziumwafers 11, und ist eine Positionierungsstufe 20 gemäß der vorliegenden Erfindung auf einem Teil des Mikroskops 10 angeordnet, auf welche der Wafer 11 aufgelegt werden kann.
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Das Mikroskop 10 weist ein Gehäuse 12 auf, das in der Seitenansicht C-förmig ist.
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Die Positionierungsstufe 20 ist anhebbar an einem unteren Abschnitt 12A des Gehäuses 12 vorgesehen, und der Wafer 11 sitzt auf einem Tisch 21 auf, der an einer oberen Seite der Positionierungsstufe 20 vorgesehen ist. Ein Steuerfeld 13 einschließlich eines Funktionsschalters für Beleuchtung usw. ist an einer Vorderseite des unteren Abschnitts 12A vorgesehen, und ein Hebeknopf 12 zum Anheben (Bewegung entlang der Z-Achse) der Positionierungsstufe 20 ist an einer Seite des unteren Abschnitts 12A vorgesehen.
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Ein oberer Abschnitt 12B des Gehäuses 12 ist so ausgebildet, daß er sich über den Tisch 12 erstreckt, und ein optischer Mechanismus 15 ist an seinem entfernten Ende vorgesehen. Der optische Mechanismus 15 weist ein Okular 15A an seiner Vorderseite und ein Objektiv 15B an seiner Unterseite auf, wobei das Objektiv 15B ein Bild des Wafers 11 auf dem Tisch 21 aufnimmt, das vergrößert wird, um über das Okular 15A betrachtet zu werden. Die optische Funktion ist ebenso wie bei einem vorhandenen Mikroskop.
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Wie in 2 gezeigt ist, weist die Positionierungsstufe 20 den voranstehend geschilderten Tisch 21 auf, eine plattenförmige Basis 22 zum Haltern des Tisches 21, und einen sandwichartig dazwischen eingeschlossenen Untertisch 23.
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Die Basis 22 und der Untertisch 23 können eine Relativbewegung in Richtung der Y-Achse durchführen. Der Untertisch 23 und der Tisch 21 können eine Relativbewegung in Richtung der X-Achse durchführen. Zur Festlegung der jeweiligen Richtung der Relativbewegung erstreckt sich ein Führungsmechanismus mit einem Führungsstift und einer Schiene (nicht gezeigt) in jeweiligen Bewegungsrichtungen, zwischen der Basis 22 und dem Untertisch 23 bzw. zwischen dem Untertisch 23 und dem Tisch 21.
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Ein erster Vorschubmechanismus 30 ist zur Relativbewegung der Basis 22 und des Untertisches 23 in Richtung der Y-Achse vorgesehen. Weiterhin ist ein zweiter Vorschubmechanismus 40 zur Relativbewegung des Untertisches 23 und des Tisches 21 in Richtung der X-Achse vorgesehen. Die beiden Vorschubmechanismen kreuzen einander in ihren mittleren Abschnitten an der unteren rechten Seite in 2.
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Der erste Vorschubmechanismus 30 weist ein Paar von Riemenscheiben 301, 320 auf, die durch den Untertisch 23 gehaltert werden, und einen Endlosriemen 23 als schleifenförmiges Antriebskraftübertragungsteil, der um die Riemenscheiben 301 und 302 herumgeschlungen ist, und bei dem sich zumindest ein Teil in Richtung der Y-Achse erstreckt.
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Die Riemenscheiben 301 und 302 sind mit einer Nut auf ihrem Umfang versehen, um ein Herunterfallen des Riemens 303 zu verhindern. Die Riemenscheiben 301 und 302 können als vorhandenes Kunststoffbauteil ausgestattet sein.
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Der Riemen 303 kann ein kreisförmiger Transmissionsriemen sein, der fasergefülltes Gummi, einen Metalldraht und dergleichen enthält.
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Ein Teil des Riemens 303 zwischen den Riemenscheiben 301 und 302 verläuft in Richtung der Y-Achse. Einer der Abschnitte des Riemens 303 zwischen den Riemenscheiben 301 und 302 ist mit der Basis 22 über ein Verbindungsglied 304 verbunden.
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Wenn sich der um die Riemenscheiben herumgeschlungene Riemen 303 im Kreis dreht, bewegt sich daher das Verbindungsglied 304 in der Y-Achse, so daß sich der Untertisch 23 in Richtung der Y-Achse in Bezug auf die Basis 22 bewegt.
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Wie in 3 gezeigt ist, ist eine Platte 231 auf eine Unterseite des Untertisches 23 aufgestapelt. Die Riemenscheiben 301 und 302 sind an der Unterseite der Platte 231 gehaltert. Die Platte 231 befindet sich auf demselben Höhenniveau wie die Basis 22, und das Verbindungsglied 304, welches die Basis 22 und den Riemen 303 verbindet, weist die Form eines langen Arms auf.
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Wie in 4 gezeigt ist, weist der erste Vorschubmechanismus 30 einen Klemmechanismus 310 zum Drehen des Riemens 303 im Kreis auf.
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Der Klemmechanismus 310 weist eine Antriebsrolle 311 und eine angetriebene Rolle 312 auf, welche sandwichartig den Riemen 303 einschließen.
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Die Antriebsrolle 311 ist um eine zylindrische Welle 232 drehhbar, die in den Untertisch 23 und die Platte 231 eingeschraubt ist. Die Antriebsrolle 311 verläuft zylinderförmig in Richtung nach unten, und an ihrem distalen Ende ist ein erster Betätigungsknopf 313 vorgesehen.
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Die angetriebene Rolle 312 ist drehbar durch eine bewegliche Platte 321 gehaltert. Ein Ende der beweglichen Platte 321 wird durch die Platte 231 mit Hilfe eines Stiftes 322 gehaltert. Eine Schraubenfeder 323 ist mit dem anderen Ende der beweglichen Platte 321 verbunden, so daß die angetriebene Rolle 312 konstant in Richtung auf die Antriebsrolle 311 vorgespannt wird. Die angetriebene Rolle 312 und die Antriebsrolle 311 schließen sandwichartig den Riemen 303 infolge der Vorspannkraft ein, welche die Drehbewegung der Antriebsrolle 311 auf den Riemen 303 überträgt.
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Andererseits ist ein Kabel 324 mit der beweglichen Platte 321 verbunden. Durch Ziehen des Kabels 324 dreht sich die bewegliche Platte 321 gegen den Widerstand der Vorspannkraft der Schraubenfeder 323, so daß die angetriebene Rolle 312 von der Antriebsrolle 311 getrennt wird. Daher kann die Übertragung der Antriebskraft auf den Riemen 303 ein- und ausgeschaltet werden. Die bewegliche Platte 321, die Schraubenfeder 323 und das Kabel 324 bilden einen Freigabemechanismus 320.
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Wie wiederum aus 2 hervorgeht, ist ein zweiter Vorschubmechanismus 40 zur Bewegung des Untertisches 23 und des Tisches 21 relativ zueinander in Richtung der X-Achse annähernd ebenso aufgebaut wie der erste Vorschubmechanismus 30.
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Der zweite Vorschubmechanismus 40 weist ein Paar von Riemenscheiben 401, 402 auf, die durch den Untertisch 23 gehaltert werden, und einen Endlosriemen 403 als schleifenförmiges Antriebskraftübertragungsteil, der um die Riemenscheiben 401 und 402 herumgeschlungen ist, und bei dem zumindest ein Teil in Richtung der X-Achse verläuft.
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Die Riemenscheiben 401 und 402 und der Riemen 403 sind ebenso ausgebildet wie die voranstehend geschilderten Riemenscheiben 301 und 302 und der Riemen 303.
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Einer der Abschnitte des Riemens 403 zwischen den Riemenscheibe 401 und 402 ist mit dem Tisch 21 über ein Verbindungsglied 404 verbunden.
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Wenn der um die Riemenscheiben herumgeschlungene Riemen 403 sich im Kreis dreht, bewegt sich daher das Verbindungsglied 404 in Richtung der X-Achse, so daß der Untertisch 23 sich relativ Zum Tisch 21 in Richtung der X-Achse bewegt.
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Wie in 3 gezeigt ist, ist eine Ausnehmung 211 an einer Unterseite des Tisches 21 vorgesehen, um die Riemenscheiben 401 und 402 aufzunehmen, die auf der Oberseite des Untertisches 23 und des Riemens 403 angeordnet sind. Das Verbindungsglied 404 zum Zuordnen des Tisches 21 und des Riemens 403 ist mit einer Deckenoberfläche der Ausnehmung 211 verbunden.
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Wie in 5 gezeigt ist, weist der zweite Vorschubmechanismus 40 einen Klemmechanismus 410 zum Drehen des Riemens 403 im Kreis auf.
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Der Klemmechanismus 410 weist eine Antriebsrolle 411 und eine angetriebene Rolle 412 auf, die sandwichartig den Riemen 403 einschließen.
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Die Antriebsrolle 411 ist eine Welle, die ein Zentrum der zylindrischen Welle 232 durchdringt, die in den Untertisch 23 und die Platte 231 geschraubt ist, und ist drehbeweglich gehaltert. Ein zweiter Betätigungsknopf 413 ist am unteren, distalen Ende der Antriebsrolle 411 vorgesehen.
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Die angetriebene Rolle 412 ist drehbar durch eine bewegliche Platte 421 gehaltert. Ein Ende der beweglichen Platte 421 wird durch den Untertisch 23 über einen Stift 422 gehaltert. Eine Schraubenfeder 421 ist mit dem anderen Ende der beweglichen Platte 421 verbunden, so daß die angetriebene Rolle 412 ständig in Richtung auf die Antriebsrolle 411 vorgespannt wird. Die angetriebene Rolle 412 und die Antriebsrolle 411 schließen sandwichartig den Riemen 403 infolge der Vorspannkraft ein, welche die Drehbewegung der Antriebsrolle 411 auf den Riemen 403 überträgt.
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Andererseits ist ein Kabel 424 mit der beweglichen Platte 421 verbunden. Durch Ziehen des Kabels 424 dreht sich die bewegliche Platte 421 gegen den Widerstand der Vorspannkraft der Schraubenfeder 423, so daß sich die angetriebene Rolle 412 von der Antriebsrolle 411 trennt. Daher kann die Antriebskraft für den Riemen 403 ein- und ausgeschaltet werden. Die bewegliche Platte 421, die Schraubenfeder 423 und das Kabel 424 bilden einen Freigabemechanismus 320.
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Wie in 1 gezeigt ist, weist der Tisch 21 eine Verlängerung 212 auf, die sich in Richtung nach rechts in der Figur erstreckt, und ist an deren distalem Ende ein Griff 24 für einen Grobvorschub vorgesehen. Ein Freigabehebel 241 zum gleichzeitigen Freigeben der voranstehend geschilderten Freigabemechanismen 320 und 420 ist am Griff 24 vorgesehen.
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Wie in 2 gezeigt ist, werden die Kabel 324 und 424 der Freigabemechanismen 320 und 420 parallel zueinander herausgezogen, und sind an der Unterseite der Verlängerung 212 angeordnet, während eine große Schleife herausgezogen wird, damit sie sich nicht gegenseitig behindern, und sind dann mit dem Freigabehebel 241 verbunden.
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Der Freigabehebel 241 zum Ziehen der Kabel 324 und 424 kann ein vorhandener Hebelmechanismus sein.
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6 zeigt ein Beispiel für den speziellen Aufbau des Betätigungsknopfes.
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Die Welle 232 ist hohl ausgebildet, und mit einem Zwischenteil 233 versehen. An der Außenseite der Welle 232 ist ein unterer, zylindrischer Abschnitt der Antriebsrolle 311 koaxial in Bezug auf die Welle 232 angeordnet, und ist mit dem Betätigungsknopf 314 verbunden. Entsprechend ist an de Innenseite der Welle 232 ein unterer, zylindrischer Abschnitt der Antriebsrolle 411 koaxial in Bezug auf die Welle 232 angeordnet, und ist mit dem Betätigungsknopf 414 verbunden.
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Ein Reibungsteil 315, das aus einer Druckscheibe und einer Federscheibe besteht, ist zwischen dem Betätigungsknopf 314 und dem Zwischenteil 233 angeordnet, und auf dem Betätigungsknopf 314 wird durch die elastische Kraft dieser Bauteile eine Haltekraft aufgebracht.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform wird folgender Betriebsablauf durchgeführt.
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Zuerst wird der Wafer 11 auf den Tisch 21 aufgesetzt. Dann ergreift man den Griff 24, und zieht den Freigabehebel 241, um die Freigabemechanismen 320 und 420 zu betätigen. Dann erfolgt ein Grobvorschub des Tisches 21 durch den Griff 24, um den Wafer 11 zu erkennen, während man in das Okular 15A hineinsieht.
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Dann werden nach Freigeben des Griffes 24 und des Freigabehebels 241 die Freigabemechanismen 320 und 420 losgelassen, so daß der erste und der zweite Vorschubmechanismus 30 bzw. 40 wirksam wird. In diesem Zustand wird der Wafer 11 untersucht, während eine feinfühlige Betätigung der Betätigungsknöpfe 413 und 313 erfolgt. Im einzelnen wird nach Untersuchung des Bildes eines Bereiches des Wafers 11 daraufhin der nächste Bereich untersucht.
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Nach Untersuchung des gesamten Bereiches wird der Griff 24 erneut ergriffen, und der Freigabehebel 241 gezogen, um die Freigabemechanismen 320 und 420 zu betätigen, so daß der Tisch 21 zu einer Seite bewegt wird, wodurch das Herausnehmen des Wafers 11 erleichtert wird.
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Folgende Auswirkungen können bei der vorliegenden Ausführungsform erzielt werden.
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Die Riemen 303 und 403 werden nicht durch die Riemenscheiben angetrieben, sondern durch die Klemmechanismen 310 und 410, welche die Übertragung der Antriebskraft durch Haltern des Riemens sicherstellen können. Daher ist keine starke Spannung des Riemens erforderlich, die zur Übertragung der Drehung der Riemenscheibe und des Riemens erforderlich ist, wodurch eine Verringerung der Abmessungen und eine Vereinfachung des Aufbaus eines Abschnitts um die Riemenscheiben 301, 302, 401 und 402 ermöglicht werden.
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Da der Riemen nicht um die Klemmechanismen 310 und 410 herumgeschlungen wird, beeinflußt der zulässige, minimale Biegeradius der Riemen 303 und 403 nicht den Klemmechanismus.
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Daher kann der Vorschub durch Verringerung des Radius der Antriebsrolle minimiert werden.
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Da die Klemmechanismen 310 und 410 in jedem Abschnitt des Weges der Riemen 303 und 403 angeordnet werden können, können darüber hinaus die Betätigungsknöpfe 313 und 413 für die Vorschuboperation frei angeordnet werden. Wenn die Vorschubmechanismen in zwei sich kreuzenden Richtungen angeordnet sind, können sich darüber hinaus die Vorschubmechanismen an jedem gewünschten Ort kreuzen, was eine freiere Anordnung des Orts der Vorschubmechanismen gestattet.
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Da die Klemmechanismen 310 und 410 so ausgebildet sind, daß die eine der angetriebenen Rollen 311 und 411 mit den Betätigungsknöpfen 313 und 413 verbunden ist, kann die Antriebsrolle direkt angetrieben werden, wodurch ihre Ausbildung vereinfacht werden kann, und ihre Größe verringert werden kann.
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Da die Klemmechanismen 310 und 410 die Freigabemechanismen 320 und 420 bilden, welche die Riemen 303 und 403 dadurch haltern und antreiben können, daß die angetriebenen Rollen 312 und 412 den Antriebsrollen 311 und 411 zugeordnet bzw. von diesen getrennt werden, läßt sich ein Freigabemechanismus mit einfachem Aufbau unter Nutzung der Eigenschaften des Klemmechanismus erzielen.
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Da sich der erste Vorschubmechanismus 30 und der zweite Vorschubmechanismus 40 jeweils an einer Position in der Mitte kreuzen, kann nicht nur der Umfang des Tisches, sondern auch der Raum im Zentrum des Tisches wirksam genutzt werden.
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Da die Klemmechanismen 310 und 410 der Vorschubmechanismen 30 bzw. 40 neben der Position angeordnet sind, an welcher sich die Vorschubmechanismen gegenseitig kreuzen, können die Klemmechanismen der jeweiligen Vorschubmechanismen an einem Ort konzentriert werden, und können die jeweiligen Vorschubmechanismen an diesem Ort betätigt werden, was die Handhabung erleichtert.
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Insbesondere da die Klemmechanismen 310 und 410 der Vorschubmechanismen 30 und 40 koaxial angeordnet sind, und die Betätigungsknöpfe 313 und 413 zur Drehsteuerung der jeweils zugehörigen Antriebsrolle als koaxialer Doppelzylinder ausgebildet sind, kann die Betätigung des jeweiligen Vorschubmechanismus konzentriert an einer Position durchgeführt werden, was die Handhabung erleichtert.
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Es wird darauf hingewiesen, daß der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die voranstehende Ausführungsform beschränkt ist, sondern nachstehend geschilderte Abänderungen umfaßt.
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Zwar weisen die Klemmechanismen 310 und 410 der Vorschubmechanismen 30 und 40 bei der voranstehenden Ausführungsform die koaxial angeordneten Antriebsrollen 311 und 411 und die Betätigungsknöpfe 313 und 413 in Form koaxialer Doppelzylinder zur Drehsteuerung der Antriebsrollen auf, jedoch müssen die Antriebsrollen und die Betätigungsknöpfe nicht koaxial zueinander ausgebildet sein, sondern können an zwei parallelen Wellen angeordnet sein.
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Die Antriebsrollen und die Betätigungsknöpfe 313 und 413 können durch eine flexible Welle verbunden sein, so daß die Betätigungsknöpfe noch freier an einem gewünschten Ort angeordnet werden können.
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Die Betätigungsknöpfe müssen nicht von Hand angetrieben werden, sondern können auch durch einen Elektromotor angetrieben werden. Daher kann der Klemmechanismus an einer Position angeordnet werden, an welcher eine Betätigung von Hand schwierig ist.
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Weiterhin kann durch Bereitstellung eines Schwungrades oder eines Bauteils mit ausreichender Trägheit bei einem Teil der jeweiligen Antriebsrollen oder der Betätigungsknöpfe 313 und 413 ein Verschiebungsfehler verhindert werden, der durch äußere Schwingungen hervorgerufen wird, oder eine versehentliche Betätigung infolge einer unerwarteten Berührung, und kann die Handhabbarkeit im kontinuierlichen Betrieb verbessert werden.
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Obwohl die Endlosriemen 303 und 403 als schleifenförmiges Antriebskraftübertragungsteil bei der voranstehenden Ausführungsform verwendet werden, kann das Antriebskraftübertragungsteil annähernd als Kreis aus einem Draht mit zwei Enden ausgebildet sein. Wenn beispielsweise der Draht so ausgebreitet ist, daß sich beide Enden an den Verbindungsgliedern 304 und 404 befinden, kann dieselbe Funktion wie die eines Endlosriemens erhalten werden. Alternativ kann der Enden aufweisende Draht als Schleife angeordnet sein, und können seine beiden Enden direkt mit dem Tisch im Eingriff stehen.
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Obwohl eine Nut am Umfang der Antriebsrollen 311 und 411 vorgesehen ist, um ein Herunterfallen der Riemen 303 und 403 zu verhindern, kann die Nut auch an der Seite der angetriebenen Rollen 312 und 412 vorgesehen sein. Alternativ hierzu kann auch keine Nut vorgesehen sein, wenn sich die Klemmechanismen neben den Riemenscheiben 301 und 402 befinden, und das Herunterfallen der Riemen unwahrscheinlich ist. Als weitere Alternative kann die Nut auf beiden Rollen vorgesehen sein.
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Der Freigabehebel 241 der Freigabemechanismen 320 und 420 muß nicht auf dem Griff 24 angeordnet sind, sondern kann an dem anderen Ort vorhanden sein. Die Freigabemechanismen 320 und 420 müssen nicht von Hand durch den Freigabehebel 241 betätigt werden, sondern können durch eine elektromagnetische Vorrichtung wie beispielsweise eine Magnetspule betätigt werden.
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In den Klemmechanismen 310 und 410 müssen die angetriebenen Rollen 312 und 412 nicht durch die Schraubenfedern 324 und 424 vorgespannt werden, sondern es können auch die Antriebsrollen 311 und 411 vorgespannt werden. Allerdings kann, wie voranstehend geschildert, die Anordnung dadurch vereinfacht werden, daß die angetriebenen Rollen vorgespannt werden.
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Weiterhin sind zwar die Antriebsrollen 311 und 411 und die angetriebenen Rollen 312 und 412 der Klemmechanismen 310 und 410 auf derselben Linie orthogonal zu den Riemen 303 und 403 angeordnet, jedoch müssen die Antriebsrollen und die angetriebenen Rollen nicht auf derselben Orthogonallinie angeordnet sein, sondern können auf einer anderen Linie orthogonal zu den Riemen 303 und 403 angeordnet sein, so daß die Reibungsfläche erhöht werden kann, um einen verläßlichen Vorschub durchzuführen.
