JP5520491B2 - Sample stage device - Google Patents

Sample stage device Download PDF

Info

Publication number
JP5520491B2
JP5520491B2 JP2009014875A JP2009014875A JP5520491B2 JP 5520491 B2 JP5520491 B2 JP 5520491B2 JP 2009014875 A JP2009014875 A JP 2009014875A JP 2009014875 A JP2009014875 A JP 2009014875A JP 5520491 B2 JP5520491 B2 JP 5520491B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stage
speed
movement
sample stage
positioning
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.)
Active
Application number
JP2009014875A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010176850A (en
Inventor
真志 藤田
敏孝 小林
周一 中川
芳輝 平間
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.)
Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi High Technologies Corp
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 Hitachi High Technologies Corp filed Critical Hitachi High Technologies Corp
Priority to JP2009014875A priority Critical patent/JP5520491B2/en
Publication of JP2010176850A publication Critical patent/JP2010176850A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5520491B2 publication Critical patent/JP5520491B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Electron Beam Exposure (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Description

本発明は、試料を保持する試料ステージに関し、特に、XYテーブルを備えた試料ステージ装置における位置決め完了後のステージ移動低減を可能とする試料ステージ装置に関する。   The present invention relates to a sample stage for holding a sample, and more particularly to a sample stage device that enables reduction in stage movement after completion of positioning in a sample stage device including an XY table.

精密加工機器,検査装置では、試料を保持する試料ステージを用いる。このような試料ステージでは、高速移動と同時に高精度の位置決め、および位置決め完了後にステージ位置を維持することが要求される。このような試料ステージを用いる機器の例に、電子顕微鏡等がある。   In precision processing equipment and inspection equipment, a sample stage for holding a sample is used. In such a sample stage, high-speed positioning is required simultaneously with high-speed movement, and the stage position is required to be maintained after the positioning is completed. An example of an apparatus using such a sample stage is an electron microscope.

特許文献1に記載のステージでは、ステッピングモータと送りねじによる駆動機構と、ステージ移動の軌道を案内するガイド機構によって構成され、オープンループ制御による、高速かつ高精度な位値決めを実現している。この駆動機構において、位置決め完了後にステージ移動する要因として、(1)送りねじの熱膨張によるステージ移動(以下、熱ドリフトと呼ぶ)と、(2)ガイド機構内部にステージを押し返す反力が残留し(以下、残留反力と呼ぶ)、この残留反力によってステージ停止後にステージ移動(以下、ガイド残留反力ドリフトと呼ぶ)が存在する。   The stage described in Patent Document 1 includes a drive mechanism using a stepping motor and a feed screw, and a guide mechanism that guides the trajectory of the stage movement, and achieves high-speed and high-precision position determination by open loop control. . In this drive mechanism, the factors that cause the stage to move after completion of positioning are (1) stage movement due to thermal expansion of the feed screw (hereinafter referred to as thermal drift), and (2) reaction force that pushes back the stage inside the guide mechanism. (Hereinafter referred to as residual reaction force), there is stage movement (hereinafter referred to as guide residual reaction force drift) after the stage stops due to this residual reaction force.

特許文献1に記載のステージでは、(1)の熱ドリフトを回避するために、ステージのテーブルと送りネジの結合部にギャップを設ける。それによって、機械的に送りねじとテーブルを結合及び分離を行い、位置決め完了後には送りネジがステージと接触しないため熱ドリフトを防ぐことができる。また、(2)のガイド残留反力ドリフトを回避するために、目標位置へ移動の際には、高速移動において目標位置を一度追い越した後、戻り方向に低速位置決め移動を実施することでガイドドリフトの低減を図っている。戻り方向への低速位置決め移動を行うことによって高速移動後に生じたガイドの残留反力に対して逆方向に摺動抵抗を発生させ残留反力を低減している。   In the stage described in Patent Document 1, in order to avoid the thermal drift of (1), a gap is provided at the joint between the stage table and the feed screw. As a result, the feed screw and the table are mechanically coupled and separated, and thermal drift can be prevented since the feed screw does not contact the stage after the positioning is completed. In order to avoid the guide residual reaction force drift of (2), when moving to the target position, after overtaking the target position once in the high speed movement, the guide drift is performed by performing the low speed positioning movement in the return direction. We are trying to reduce it. By performing low-speed positioning movement in the return direction, sliding resistance is generated in the opposite direction to the residual reaction force of the guide generated after the high-speed movement, thereby reducing the residual reaction force.

特開2004−134155号公報JP 2004-134155 A

しかしながら、特許文献1に記載のステージ位置決め制御では、ステージ位置決め完了後、ガイド機構内部の残留反力を低減することは可能であるが、残留反力は移動条件によって変化するために常にゼロとすることは難しい。   However, in the stage positioning control described in Patent Document 1, it is possible to reduce the residual reaction force inside the guide mechanism after the stage positioning is completed, but the residual reaction force is always set to zero because it changes depending on the movement condition. It ’s difficult.

以下に、ステージの移動条件に因らず、残留反力を低減することを目的とするステージ装置を説明する。また、ガイド機構の直進性を高めることで、ガイド機構によって生じるステージドリフトを低減することを目的とするステージ装置を説明する。   A stage apparatus for reducing the residual reaction force regardless of the stage moving condition will be described below. In addition, a stage apparatus that aims to reduce stage drift caused by the guide mechanism by increasing the straightness of the guide mechanism will be described.

上記目的を達成するための一態様として、残留反力を決定付けるステージの速度等に応じて、追い越し量を制御する試料ステージ装置を提案する。一例として当該追い越し量は、ステージの移動速度等が大きくなるに応じて大きくなるように設定される。このような構成によれば、ステージの移動速度等によって変化する残留反力を低減することが可能になる。また、ガイド機構を側方から押圧する押圧機構であって、ガイド機構を支持する支持部材に回転可能に固定され、当該回転によって、前記案内機構を押圧すると共に、前記回転の回転中心とは異なる中心位置を持つ円形の押圧部を有する試料ステージ装置を提案する。このような構成によれば、押圧機構のトルク管理によって、押圧力を制御できる。   As one aspect for achieving the above object, a sample stage device is proposed that controls the overtaking amount in accordance with the speed of the stage that determines the residual reaction force. As an example, the overtaking amount is set so as to increase as the moving speed of the stage increases. According to such a configuration, it is possible to reduce the residual reaction force that changes depending on the moving speed of the stage and the like. In addition, it is a pressing mechanism that presses the guide mechanism from the side, and is rotatably fixed to a support member that supports the guide mechanism. The rotation presses the guide mechanism and is different from the rotation center of the rotation. A sample stage device having a circular pressing portion having a center position is proposed. According to such a configuration, the pressing force can be controlled by torque management of the pressing mechanism.

上記構成によれば、ステージの移動速度等の変化によらず、適正に残留反力に応じたステージの停止動作を行うことができる。また、ガイド機構の直線性向上によるステージドリフト低減を実現することが可能となる。   According to the above configuration, the stage can be stopped appropriately in accordance with the residual reaction force regardless of changes in the stage moving speed or the like. In addition, it is possible to reduce stage drift by improving the linearity of the guide mechanism.

試料ステージ装置の概略構成図。The schematic block diagram of a sample stage apparatus. 試料ステージ装置の位置決め制御機構の一例を説明する図。The figure explaining an example of the positioning control mechanism of a sample stage apparatus. 偏心ピンとXガイド機構の構造を説明する図。The figure explaining the structure of an eccentric pin and an X guide mechanism. 試料ステージ装置の位置決めプロセスを説明するフローチャート。The flowchart explaining the positioning process of a sample stage apparatus. 試料ステージの駆動速度と試料ステージにかかる摺動抵抗との関係を説明した図。The figure explaining the relationship between the drive speed of a sample stage, and the sliding resistance concerning a sample stage. 試料ステージ装置の別の駆動速度と試料ステージにかかる摺動抵抗との関係を説明した図。The figure explaining the relationship between another drive speed of a sample stage apparatus, and the sliding resistance concerning a sample stage. 試料ステージ装置による別の位置決めプロセスを説明するフローチャート。The flowchart explaining another positioning process by a sample stage apparatus.

以下、ステージの残留反力や、ガイド機構(案内機構)の非直線性に起因するドリフトを低減するためのステージ構成について説明する。一般的に、ガイド機構を使用するステージには、ガイド残留反力ドリフトに加え、ガイドの歪みによるドリフト(以下、ガイド歪みドリフトと呼ぶ)が存在する。このガイド歪みドリフトの原因は、ガイドレールを機械加工する際に生じる歪みと、ガイドをステージに組み付けた際に生じる歪みが存在することが原因である。停止したステージはガイドの歪みから力を受けるため、ガイド歪みドリフトの移動方向は、歪みの山を越えて停止すれば、ステージは停止前の移動方向に移動し、歪みの山の手前で停止すればステージは停止前の移動方向と逆方向に移動する。   Hereinafter, the stage configuration for reducing the residual reaction force of the stage and the drift due to the nonlinearity of the guide mechanism (guide mechanism) will be described. In general, a stage using a guide mechanism includes a drift due to guide distortion (hereinafter referred to as guide distortion drift) in addition to a guide residual reaction force drift. The cause of this guide strain drift is the presence of strain that occurs when machining the guide rail and strain that occurs when the guide is assembled to the stage. Since the stopped stage receives a force from the guide distortion, if the guide strain drift moves in a direction beyond the distortion peak, the stage moves in the direction before the stop and stops in front of the distortion peak. The stage moves in the direction opposite to the direction of movement before stopping.

以上の理由から、ステージに用いられるガイドには、ステージを停止前の移動方向に対して逆方向にドリフトを発生させるガイド残留反力ドリフトと、ステージの停止位置によってドリフト方向が変化するガイド歪みドリフトが存在するために、ステージドリフトを発生させる力が一定とならない特徴がある。そのため、ステージが位置決め完了後、ステージ位置を保持するためのブレーキは、ガイド残留反力ドリフトとガイド歪みドリフトを発生させる力の最大値に対して保持力を持つブレーキ力が必要となる。   For the above reasons, the guide used for the stage has a guide residual reaction force drift that generates a drift in the direction opposite to the movement direction before the stage is stopped, and a guide strain drift in which the drift direction changes depending on the stage stop position. Therefore, the force that generates stage drift is not constant. Therefore, after the stage has been positioned, the brake for holding the stage position requires a braking force having a holding force with respect to the maximum value of the force that generates the guide residual reaction force drift and the guide distortion drift.

ブレーキ力を増加することによって、ステージ位置を保持する力が大きくなりステージドリフトを低減することが可能となるが、ステージに搭載するブレーキのタイプによって次の弊害が生じる。   Increasing the braking force increases the force that holds the stage position and reduces stage drift, but the following adverse effects occur depending on the type of brake mounted on the stage.

パッシブブレーキを搭載したステージでは、ブレーキとブレーキレールが常に摩擦するため、ブレーキ力の増加とともに摩擦熱も増加する。そのため摩擦熱が発生するブレーキレールの熱変形量が大きくなり、熱変形に伴うステージドリフト量も大きくなる。また、アクチュエータを備えたアクティブブレーキを搭載したステージでは、ブレーキをONした直後、ブレーキの押し圧によってステージの姿勢が変化するために位置ずれが生じる。この位置ずれはブレーキ力が増加するほど大きくなり位置決め精度が低下する。   In a stage equipped with a passive brake, the brake and the brake rail always rub, so the frictional heat increases as the braking force increases. Therefore, the amount of thermal deformation of the brake rail that generates frictional heat increases, and the amount of stage drift accompanying thermal deformation also increases. Also, in a stage equipped with an active brake equipped with an actuator, a position shift occurs because the posture of the stage changes due to the pressure of the brake immediately after the brake is turned on. This positional deviation increases as the braking force increases, and the positioning accuracy decreases.

以下に、ステージ位置決め完了後、ガイドドリフトの原因である残留反力を常にゼロに近い値とし、ガイドの残留反力ドリフトを低減するステージ装置、及びガイドの歪みを機械的に補正することで低減することでガイド歪みドリフトを低減することにより、ブレーキ力を増加することなくガイドによって生じるステージドリフトを低減するステージ装置を説明する。   Below, after the stage positioning is completed, the residual reaction force that causes the guide drift is always set to a value close to zero, and the stage device that reduces the residual reaction force drift of the guide and the distortion of the guide are reduced mechanically. A stage device that reduces the stage drift caused by the guide without increasing the braking force by reducing the guide distortion drift will be described.

以下に、上記目的を達成するための構成として、ステージが目標位置に移動する際に、一度目標位置を追い越した後、低速位置決め移動を実施する。その際にステージの移動速度条件に応じて最適な追い越し量を算出することでガイドに生じる残留反力を低減するステージ装置を説明する。このような構成によれば、ガイドの残留反力を、ステージの移動条件によらず、常に0に近い値とすることが可能となる。結果として、ブレーキ力を増加させることなくガイド起因のステージドリフトを低減することができる。   Hereinafter, as a configuration for achieving the above-described object, when the stage moves to the target position, after the target position is once overtaken, low-speed positioning movement is performed. A stage apparatus that reduces the residual reaction force generated in the guide by calculating the optimum overtaking amount according to the stage moving speed condition at that time will be described. According to such a configuration, the residual reaction force of the guide can always be a value close to 0 regardless of the stage moving condition. As a result, the stage drift due to the guide can be reduced without increasing the braking force.

また、ガイドの側面に取り付けた偏心ピンによって応力を与え、ガイドの直進性を高めるステージ装置を説明する。当該構成によれば、ガイドの側面を押圧することでガイドの直進性を向上させガイド歪みドリフトを低減することが可能となる。   In addition, a stage device is described in which stress is applied by an eccentric pin attached to the side surface of the guide and the straightness of the guide is improved. According to the said structure, it becomes possible by pushing the side surface of a guide to improve the straightness of a guide and to reduce a guide distortion drift.

以下、図面を参照しながら、試料ステージ装置のドリフト低減技術について詳細に説明する。   Hereinafter, the drift reduction technology of the sample stage apparatus will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、試料ステージ装置の概略構成図である。本例の試料ステージ101は、リニアモータ駆動方式によるXYテーブルを有する。試料ステージ101は、ベース102,Xテーブル103、及び、Yテーブル104を有する。Xテーブル103は、X方向ガイド機構105によってX方向に移動可能であり、Yテーブル104は、Y方向ガイド機構106によってY方向に移動が可能である。Xテーブル103とYテーブル104は、互いに独立的に移動する。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a sample stage apparatus. The sample stage 101 of this example has an XY table by a linear motor drive method. The sample stage 101 includes a base 102, an X table 103, and a Y table 104. The X table 103 can be moved in the X direction by the X direction guide mechanism 105, and the Y table 104 can be moved in the Y direction by the Y direction guide mechanism 106. The X table 103 and the Y table 104 move independently of each other.

X方向ガイド機構105、およびY方向ガイド機構106の側面は、偏心ピン107によって押圧される。   The side surfaces of the X direction guide mechanism 105 and the Y direction guide mechanism 106 are pressed by an eccentric pin 107.

Xテーブル103の駆動機構として、Xリニアモータ108が設けられている。同様にYテーブル104の駆動機構として、Yリニアモータ109が設けられている。リニアモータはサーボ制御によってステージ位置,ステージ速度,ステージ加速度を制御している。位置決め完了後、リニアモータの振動がステージに伝わることを防ぐためにサーボ制御はOFFされる。   An X linear motor 108 is provided as a drive mechanism for the X table 103. Similarly, a Y linear motor 109 is provided as a drive mechanism for the Y table 104. The linear motor controls the stage position, stage speed, and stage acceleration by servo control. After the positioning is completed, the servo control is turned off to prevent the vibration of the linear motor from being transmitted to the stage.

Xテーブル103及びYテーブル104には、それぞれアクティブブレーキ110が取り付けられている。アクティブブレーキ110には、圧電素子が組み込まれており、圧電素子への印加電圧を調整することによってブレーキ力を調整することができる。ブレーキは常時摩擦ブレーキ、すなわちパッシブブレーキを使用しても問題はない。   An active brake 110 is attached to each of the X table 103 and the Y table 104. The active brake 110 incorporates a piezoelectric element, and the braking force can be adjusted by adjusting the voltage applied to the piezoelectric element. There is no problem even if the brake is always a friction brake, that is, a passive brake.

ここでは、Xテーブル103に取り付けられたアクティブブレーキ110のみを示し、Yテーブル104に取り付けられたアクティブブレーキ110の図示は省略されている。   Here, only the active brake 110 attached to the X table 103 is shown, and the active brake 110 attached to the Y table 104 is not shown.

Yテーブル104上には静電チャック111が搭載され、静電チャック111には試料112が固定される。本例では、試料112は半導体ウェハである。本実施例にて説明する試料ステージ装置は、電子顕微鏡に用いることができるが、電子顕微鏡以外の精密機器に使用することができる。   An electrostatic chuck 111 is mounted on the Y table 104, and a sample 112 is fixed to the electrostatic chuck 111. In this example, the sample 112 is a semiconductor wafer. The sample stage device described in this embodiment can be used for an electron microscope, but can be used for precision instruments other than the electron microscope.

図2を参照して、本実施例のステージ装置におけるXテーブル103の位置決め制御構成の例を説明する。本例によると、位置決め制御構成は、バーミラー201,レーザー光発信機202,レーザー干渉計203,レーザー光受信機204、及び制御装置205を有する。レーザー干渉計203は、レーザー光をバーミラー201に照射し、バーミラー201からの反射光をレーザー光受信機204に送る。制御装置205は、レーザー光受信機より取り込まれたレーザー光によってステージの位置計測を行う。位置計測をもとに、Xリニアモータ108を制御する。リニアモータの制御は、ステージ位置,ステージ速度,ステージ加速度のフィードバック制御である。また、制御装置303は、ステージ位置に基づいてアクティブブレーキ114を制御し、Xテーブル103の位置を制御する。アクティブブレーキ114のブレーキ力を制御するには、アクティブブレーキ114に組み込まれた圧電素子への印加電圧を調整すればよい。   With reference to FIG. 2, the example of the positioning control structure of the X table 103 in the stage apparatus of a present Example is demonstrated. According to this example, the positioning control configuration includes a bar mirror 201, a laser beam transmitter 202, a laser interferometer 203, a laser beam receiver 204, and a control device 205. The laser interferometer 203 irradiates the bar mirror 201 with the laser light and sends the reflected light from the bar mirror 201 to the laser light receiver 204. The control device 205 measures the position of the stage with the laser light taken from the laser light receiver. Based on the position measurement, the X linear motor 108 is controlled. The control of the linear motor is feedback control of the stage position, stage speed, and stage acceleration. The control device 303 controls the active brake 114 based on the stage position, and controls the position of the X table 103. In order to control the braking force of the active brake 114, the voltage applied to the piezoelectric element incorporated in the active brake 114 may be adjusted.

ここでは、Xテーブル103の位置制御を説明したが、Yテーブル104の位置制御も同様である。本例では、バーミラー201,レーザー光発信機202,レーザー干渉計203,レーザー光受信機204を用いて、Xテーブル103の位置を測定したが、他の位置測定装置を用いてもよい。   Although the position control of the X table 103 has been described here, the position control of the Y table 104 is the same. In this example, the position of the X table 103 is measured using the bar mirror 201, the laser beam transmitter 202, the laser interferometer 203, and the laser beam receiver 204, but other position measurement devices may be used.

次に、図3を用いて、本実施例の偏心ピンについて説明する。図3は、X方向ガイド機構105と偏心ピン107、およびベース102(支持部材)の構成を説明する図である。ベース102には、X方向ガイド機構105を取り付ける際のXガイド機構取付案内面301が加工されており、Xガイド機構取付案内面301にX方向ガイド機構105を偏心ピン107によって押し当てる。偏心ピン107を押し当てる際には、偏心ピンのヘッド部には溝が加工されており溝にマイナスドライバー、または専用の工具を挿入し回転させる。このときトルク管理を行うことによって偏心ピンからX方向ガイド機構への押圧を一定(或いは所定範囲内となるように)とし各方向のガイド機構の直進性を向上させている。   Next, the eccentric pin of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the X-direction guide mechanism 105, the eccentric pin 107, and the base 102 (support member). An X guide mechanism attachment guide surface 301 for attaching the X direction guide mechanism 105 is processed on the base 102, and the X direction guide mechanism 105 is pressed against the X guide mechanism attachment guide surface 301 by the eccentric pin 107. When the eccentric pin 107 is pressed, a groove is formed in the head portion of the eccentric pin, and a minus screwdriver or a dedicated tool is inserted into the groove and rotated. At this time, by performing torque management, the pressure from the eccentric pin to the X-direction guide mechanism is kept constant (or within a predetermined range), and the straightness of the guide mechanism in each direction is improved.

当該X方向ガイド機構105は、ステージの案内方向に対し、垂直な方向から偏心ピン107によって押圧される。偏心ピン107は、当該偏心ピン107の回転軸中心とは、異なる位置に中心位置を持つ円形の押圧部(偏心ピン107の上端)を持つように構成されている。即ち、偏心ピン107の回転によって、押圧部がガイド機構の側方を押圧、或いは逆方向に回転させると押圧部が、ガイド機構より離間するように構成されている。   The X-direction guide mechanism 105 is pressed by an eccentric pin 107 from a direction perpendicular to the guide direction of the stage. The eccentric pin 107 is configured to have a circular pressing portion (the upper end of the eccentric pin 107) having a center position at a position different from the rotational axis center of the eccentric pin 107. That is, when the eccentric portion 107 rotates, the pressing portion presses the side of the guide mechanism or rotates in the opposite direction, so that the pressing portion is separated from the guide mechanism.

本実施例のステージ機構では、X方向ガイド機構105が変形するのを防ぐため、過剰なトルクがかかった場合には、偏心ピンが空回りする構造となっている。X方向ガイド機構105の取り付け穴中心と偏心ピン107の取り付け穴中心間の距離をD、X方向ガイド機構105の取り付け穴中心とガイド面の距離L、偏心ピン107の最大偏心半径Rmaxとすると本特許記載のステージでは(L+Rmax)―D=0.1mm〜0.15mmとなるように設計されている。また、偏心ピン107と偏心ピン挿入穴302の隙間は30μm程度である。さらにベース102を剛性の低い素材(例えば、アルミなど)で製作し、X方向ガイド機構のレール部、および偏心ピンを剛性の高い素材(例えば、ステンレスなど)で製作することによって、偏心ピンを2Nm以上のトルクで回転させるとベースに加工された偏心ピン挿入穴に変形が生じ、偏心ピンが空回りする。2Nm程度のトルクであれば、SUS製のX方向ガイド機構が変形することはなく直線性が保たれる。   In the stage mechanism of this embodiment, in order to prevent the X-direction guide mechanism 105 from being deformed, the eccentric pin is idled when excessive torque is applied. The distance between the mounting hole center of the X direction guide mechanism 105 and the mounting hole center of the eccentric pin 107 is D, the distance L between the mounting hole center of the X direction guide mechanism 105 and the guide surface, and the maximum eccentric radius Rmax of the eccentric pin 107. The stage described in the patent is designed so that (L + Rmax) −D = 0.1 mm to 0.15 mm. The gap between the eccentric pin 107 and the eccentric pin insertion hole 302 is about 30 μm. Furthermore, the base 102 is made of a material with low rigidity (for example, aluminum), and the rail portion of the X-direction guide mechanism and the eccentric pin are made of a material with high rigidity (for example, stainless steel), thereby making the eccentric pin 2Nm. When rotating with the above torque, the eccentric pin insertion hole formed in the base is deformed, and the eccentric pin is idle. When the torque is about 2 Nm, the X-direction guide mechanism made of SUS is not deformed and the linearity is maintained.

次に、図4,図5を用いて、本実施例の試料ステージの位置決め制御方法について述べる。試料ステージの位置決めは、目標位置に追い越し量を加えた仮の目標位置(以下、仮目標位置と呼ぶ)へ移動する高速移動工程(第1の移動工程)、及び、低速位置決め工程(第2の移動工程)の2つの工程により、テーブルの位置決めを行う。   Next, a sample stage positioning control method according to this embodiment will be described with reference to FIGS. The positioning of the sample stage includes a high-speed movement process (first movement process) that moves to a temporary target position (hereinafter referred to as a temporary target position) obtained by adding an overtaking amount to the target position, and a low-speed positioning process (second process). The table is positioned in two steps (moving step).

図4に示すフローチャートによれば、ステップS401〜ステップS405は高速移動工程である。はじめに、ステップS401において、試料ステージを位置決めする目標位置を設定する。目標位置は、ステージが最終的に到達すべき位置の座標である。目標位置は、予め登録された場合もあるが、オペレータによる手入力,カーソルによる指定等によって設定してよい。   According to the flowchart shown in FIG. 4, steps S401 to S405 are high-speed movement processes. First, in step S401, a target position for positioning the sample stage is set. The target position is the coordinates of the position that the stage should finally reach. The target position may be registered in advance, but may be set by manual input by an operator, designation by a cursor, or the like.

次に、ステップS402において制御装置205はレーザー干渉計203からレーザー光受信機204に取り込まれるレーザー光によって試料ステージ101の現在位置を検出する。このとき、現在位置と目標位置との偏差からステージの最高速度を算出し、算出した最高速度に応じて目標位置を追い越す量を算出し仮目標位置を設定する。   Next, in step S <b> 402, the control device 205 detects the current position of the sample stage 101 by the laser light taken into the laser light receiver 204 from the laser interferometer 203. At this time, the maximum speed of the stage is calculated from the deviation between the current position and the target position, the amount overtaking the target position is calculated according to the calculated maximum speed, and the temporary target position is set.

ここで、図5を用いて、高速移動工程におけるステージの最高速度に応じた仮目標位置の設定方法について説明する。図5の上図は、高速移動時のステージの駆動パターンを示す。横軸が時間(sec)、縦軸がステージ速度(mm/s)である。本実施例記載の試料ステージの駆動パターンは、最高速度200mm/s,加速度1000mm/s2の台形駆動制御を実施する。例えば、図5上図によると、試料ステージが300mm移動する場合、移動開始と同時に試料ステージが加速され、0.2sec経過後において200mm/sに到達し一定速度移動を実施する。1.5sec経過後には減速が開始され1.7sec経過後において300mm移動が終了する。 Here, a method for setting a temporary target position according to the maximum speed of the stage in the high-speed movement process will be described with reference to FIG. The upper diagram of FIG. 5 shows a stage drive pattern during high-speed movement. The horizontal axis is time (sec), and the vertical axis is stage speed (mm / s). The drive pattern of the sample stage described in the present embodiment performs trapezoidal drive control with a maximum speed of 200 mm / s and an acceleration of 1000 mm / s 2 . For example, according to the upper diagram of FIG. 5, when the sample stage moves 300 mm, the sample stage is accelerated simultaneously with the start of movement, reaches 200 mm / s after a lapse of 0.2 sec, and moves at a constant speed. After 1.5 seconds have elapsed, deceleration is started, and after 1.7 seconds have elapsed, the 300 mm movement is completed.

図5下図は上図に対応したステージ摺動抵抗の時間変化を示す。横軸が時間(sec)、縦軸が摺動抵抗(N)である。摺動抵抗はステージを押し返す方向を正としている。図5下図においては、試料ステージ移動開始時において摺動抵抗は0(ゼロ)Nであり、0.2sec経過後において摺動抵抗最大値30Nに到達する。1.5sec経過後、摺動抵抗の低下が見られ、ステージが停止する1.7secにおいて8Nの残留反力が生じている。本実施例記載のステージはアクティブブレーキを搭載しているため、ステージ摺動抵抗はガイドの摺動抵抗のみである。試料ステージの摺動抵抗が、ステージ駆動パターンと類似した傾向を示す理由は、ガイドの摺動抵抗の主な要因はガイド内に循環しているオイルであり、オイルは試料ステージ移動速度に比例して摺動抵抗を発生させるためである。ステージ停止後にも残留している摺動抵抗が残留反力となる。   The lower diagram of FIG. 5 shows the time change of the stage sliding resistance corresponding to the upper diagram. The horizontal axis represents time (sec), and the vertical axis represents sliding resistance (N). The sliding resistance is positive in the direction of pushing back the stage. In the lower diagram of FIG. 5, the sliding resistance is 0 (zero) N at the start of the movement of the sample stage, and reaches the maximum sliding resistance of 30 N after 0.2 sec. After 1.5 seconds, a decrease in sliding resistance is observed, and a residual reaction force of 8 N is generated at 1.7 seconds when the stage stops. Since the stage described in this embodiment is equipped with an active brake, the stage sliding resistance is only the sliding resistance of the guide. The reason why the sliding resistance of the sample stage shows a tendency similar to the stage drive pattern is that the main factor of the sliding resistance of the guide is the oil circulating in the guide, and the oil is proportional to the moving speed of the sample stage. This is to generate sliding resistance. The sliding resistance remaining after the stage is stopped becomes the residual reaction force.

この残留反力は、ステージの最高速度によって変化し、移動量ごとに摺動抵抗の変化を比較すると、最高速度が小さくなるにつれて残留反力が小さくなる。つまり、300mm移動時に発生した残留反力8Nに対して、100mm移動では8N、40mm移動では8N、20mm移動では4N、・・・といったように40mm移動以上では最高速度が200mm/sに達するため残留反力は8Nで一定となるが、40mm未満のステージ移動量では最高速度が小さくなるため残留反力も小さくなる。発生した残留反力を低減するには、ステージを逆方向に移動すると残留反力に対して反対方向の摺動抵抗が生じるため残留反力がゼロとなる移動量だけステージを逆方向に移動すればよい。本特許記載のステージでは、40mm〜300mm移動では60μm、20mm移動では30μm、10mm移動では15μmの追い越し量を目標位置に加えた位置を仮目標位置に設定し、逆方向への移動量を設定している。   This residual reaction force changes depending on the maximum speed of the stage. When the change in sliding resistance is compared for each moving amount, the residual reaction force decreases as the maximum speed decreases. In other words, for the residual reaction force 8N generated during 300mm movement, the maximum speed reaches 200mm / s at 40mm movement or more, such as 8N for 100mm movement, 8N for 40mm movement, 4N for 20mm movement, and so on. Although the reaction force is constant at 8N, the maximum reaction speed is reduced at a stage movement amount of less than 40 mm, and the residual reaction force is also reduced. To reduce the generated residual reaction force, if the stage is moved in the opposite direction, sliding resistance in the opposite direction to the residual reaction force is generated, so the stage must be moved in the opposite direction by the amount of movement that makes the residual reaction force zero. That's fine. In the stage described in this patent, a position obtained by adding an overtaking amount of 60 μm for 40 mm to 300 mm, 30 μm for 20 mm movement and 15 μm for 10 mm movement to the target position is set as the temporary target position, and the movement amount in the reverse direction is set. ing.

追い越し量に影響を与えるものは、残留反力と低速位置決め工程時における速度である。残留反力の値が大きくなると残留反力をゼロにするための追い越し量が長くなる。また、低速位置決め工程時におけるステージ速度が大きくなると発生する摺動抵抗が大きくなるため移動量は短くて済む。本特許記載のステージでは2.5mm/sの一定速度で低速位置決め移動させた場合に必要な追い越し量である。また、異なるガイドを試料ステージに採用した場合、残留反力の値が変化するため追い越し量、およびステージ速度は変わってくる。   What influences the overtaking amount is the residual reaction force and the speed during the low-speed positioning process. As the value of the residual reaction force increases, the overtaking amount for making the residual reaction force zero becomes longer. Further, since the sliding resistance generated when the stage speed increases during the low-speed positioning process, the amount of movement can be short. In the stage described in this patent, the overtaking amount is necessary when the low-speed positioning movement is performed at a constant speed of 2.5 mm / s. Further, when a different guide is used for the sample stage, the value of the residual reaction force changes, so the overtaking amount and the stage speed change.

よって、残留反力をゼロにする最適な追い越し量は、ステージに取り付けられたガイド機構と、低速位置決め工程時におけるステージ速度に依存するため、ステージごとに追い越し量に関する評価が必要になる。追い越し量の評価には、ステージに使用するガイド機構にロードセル等の計測器を取り付け、ステージ駆動パターンと同じ移動条件でガイド機構を高速移動させる。そしてガイドが停止する際に発生する残留反力を計測し、その後低速位置決め移動工程と同じ駆動パターンを実施し、残留反力がゼロになる距離とステージ速度の条件を計測する。例えば、本特許記載のステージ制御では、10mmごとに追い越し量を計測している。そして、制御装置には、10mm移動ごと追い越し量を設定するテーブルを用意し、オペレータが評価で得られた追い越し量を入力している。例えば、ステージ移動≦10mmであれば、追い越し量15μm、10mm≦ステージ移動≦20mmであれば30μm、・・・40mm以上であれば60μmと設定する。テーブル入力以外にも、仮目標位置が変化する10mm〜40mm移動において仮目標位置を関数で表し、現在位置と目標位置の偏差から仮目標位置を算出することも可能である。本実施例記載のステージ場合には、仮目標位置=目標位置+追い越し量,追い越し量[μm]=1.5[μm]×偏差[mm]となる。   Therefore, the optimum overtaking amount for reducing the residual reaction force to zero depends on the guide mechanism attached to the stage and the stage speed at the time of the low-speed positioning process. Therefore, it is necessary to evaluate the overtaking amount for each stage. For evaluation of the overtaking amount, a measuring instrument such as a load cell is attached to the guide mechanism used for the stage, and the guide mechanism is moved at high speed under the same movement conditions as the stage drive pattern. Then, the residual reaction force generated when the guide stops is measured, and then the same drive pattern as that in the low-speed positioning movement process is performed to measure the distance and the stage speed conditions at which the residual reaction force becomes zero. For example, in the stage control described in this patent, the overtaking amount is measured every 10 mm. The control device prepares a table for setting the overtaking amount every 10 mm movement, and the operator inputs the overtaking amount obtained by the evaluation. For example, if the stage movement ≦ 10 mm, the overtaking amount is set to 15 μm, 10 mm ≦ stage movement ≦ 20 mm, 30 μm,... In addition to table input, it is also possible to represent the temporary target position as a function in a 10 mm to 40 mm movement where the temporary target position changes, and to calculate the temporary target position from the deviation between the current position and the target position. In the case of the stage described in the present embodiment, provisional target position = target position + overtaking amount, overtaking amount [μm] = 1.5 [μm] × deviation [mm].

本実施例のステージ機構は、移動量が大きい場合にはテーブルの移動速度が大きくなるように制御されるため、ステージの移動量を基準として仮目標位置を設定しているが、無論、ステージ速度を基準として仮目標位置を設定するようにしても良いし、他の残留反力を評価するパラメータに基づいて、仮目標位置を設定するようにしても良い。   Since the stage mechanism of this embodiment is controlled so that the table moving speed increases when the moving amount is large, the temporary target position is set based on the moving amount of the stage. As a reference, the temporary target position may be set, or the temporary target position may be set based on other parameters for evaluating the residual reaction force.

実際には、残留反力を常に正確にゼロとすることは非常に困難であるため、ブレーキが必要となり、本特許記載のステージでは、4Nのブレーキ力を備えたアクティブブレーキを搭載し、仮目標位置における残留反力が2N以下の場合(本特許記載のステージでは、10mm移動以下の場合)には、試料ステージは追い越し量がゼロ、すなわち仮目標位置=目標位置となるように設定する。これは、低速位置決め工程を省いても残留反力が小さくドリフトが発生しないため、時間がかかる低速位置決め工程を避け、ステージ移動時間を短縮するためである。   Actually, it is very difficult to always set the residual reaction force to zero accurately, so a brake is necessary. The stage described in this patent is equipped with an active brake with 4N braking force, and a temporary target. When the residual reaction force at the position is 2N or less (in the stage described in this patent, when the movement is 10 mm or less), the sample stage is set so that the overtaking amount is zero, that is, the temporary target position = target position. This is because even if the low-speed positioning step is omitted, the residual reaction force is small and no drift occurs, so that the low-speed positioning step that takes time is avoided and the stage moving time is shortened.

以上述べた追い越し量の設定方法に基づき、ステージの目標位置と現在位置の移動距離に応じて仮目標位置が算出できる。   Based on the overtaking amount setting method described above, the temporary target position can be calculated according to the movement distance between the target position of the stage and the current position.

次にステップS403において、試料ステージは算出した仮目標位置に向かって高速移動を行う。このとき、制御装置205によってステージは位置,速度,加速度についてフィードバック制御を実施することによって駆動パターンに基づいた移動を行っている。   Next, in step S403, the sample stage moves at a high speed toward the calculated temporary target position. At this time, the stage is moved based on the driving pattern by performing feedback control on the position, velocity, and acceleration by the control device 205.

次にステップS404において、試料ステージの現在位置が仮目標位置に到達するまで高速移動を実施する。   Next, in step S404, high-speed movement is performed until the current position of the sample stage reaches the temporary target position.

次にステップS405において、試料ステージが仮目標位置に到達したことを確認後、ステップS402にて算出した追い越し量にもとづき、追い越し量がゼロの場合には、仮目標位置=目標位置となり、その後の低速位置決め工程が不要となるためステップS408に進み、アクティブブレーキを発動させ試料ステージを停止させる。追い越し量がゼロでない場合には、低速位置決め工程が必要となるためステップS406に進む。   Next, in step S405, after confirming that the sample stage has reached the temporary target position, based on the overtaking amount calculated in step S402, when the overtaking amount is zero, the temporary target position becomes the target position, and thereafter Since the low-speed positioning process becomes unnecessary, the process proceeds to step S408, where the active brake is activated to stop the sample stage. If the overtaking amount is not zero, a low-speed positioning process is required, and the process proceeds to step S406.

ステップS406〜S408は低速位置決め工程である。ステップS406において、フィードバック制御によってステージ位置とステージ速度を監視しながら位置決めを実施する。   Steps S406 to S408 are low-speed positioning processes. In step S406, positioning is performed while monitoring the stage position and stage speed by feedback control.

次にステップS407において、試料ステージが目標位置に到達するまで一定速度移動を実施する。   Next, in step S407, a constant speed movement is performed until the sample stage reaches the target position.

次にステップS408では、試料ステージが目標位置到達後、リニアモータ113をOFFすることで試料ステージの位置決めが完了する。   Next, in step S408, after the sample stage reaches the target position, the linear motor 113 is turned off to complete the positioning of the sample stage.

以上のフローチャートに従い、ステージ位置決めを実施することによってステージドリフトを低減することが可能となる。次に、リニアモータに発生させる推力値を用いて位置決めを行うステージドリフト低減制御方法について図6,図7を用いて説明する。   According to the above flowchart, stage drift can be reduced by performing stage positioning. Next, a stage drift reduction control method for positioning using a thrust value generated in the linear motor will be described with reference to FIGS.

図6上図は、リニアモータの推力値を利用して残留反力を直接計測し、ステージドリフト低減を行う場合のステージ制御の駆動パターンを示している。この駆動パターンが図5上図の駆動パターンと異なる点は、高速移動工程後のステージ停止位置は常に目標位置であり、目標位置到達後、高速移動工程と同じ方向に微小な低速移動工程(以下、微小低速移動工程と呼ぶ。)が実施され、微小低速移動工程後、目標位置に向かって低速位置決め工程を行う。   The upper diagram in FIG. 6 shows a stage control drive pattern in the case where the residual reaction force is directly measured using the thrust value of the linear motor to reduce the stage drift. The drive pattern differs from the drive pattern shown in the upper diagram of FIG. 5 in that the stage stop position after the high-speed movement process is always the target position, and after reaching the target position, a small low-speed movement process (hereinafter referred to as the high-speed movement process) Is called a minute low-speed movement step), and after the minute low-speed movement step, a low-speed positioning step is performed toward the target position.

微小移動工程における移動距離について図6下図を用いて説明する。図6下図は、図6上図の駆動パターンにおけるステージの摺動抵抗の時間変化を示す。微小低速移動工程におけるステージの摺動抵抗は、ステージ移動速度が低速であれば微小低速移動工程開始からステージ停止、すなわち残留反力に至るまで一定値となる特徴がある。本特許記載のステージでは、微小低速移動工程時のステージ速度は、低速位置決め移動時の速度と同様、2.5mm/sとしているため、ステージが微小低速移動工程中におけるリニアモータの推力=摺動抵抗=残留反力となる。リニアモータは、位置,速度,加速度のフィードバック制御を実施しているため、微小低速移動工程時の2.5mm/sの推力を得るための推力発生信号を制御装置205はリニアモータに発信している。この推力発生信号から残留反力を求めれば、上述した追い越し量の算出と同様に、低速位置決め移動工程時の残留反力がゼロとなる移動量を導くことが可能となる。上述した述べた追い越し量算出方法は、ガイド単体を移動させているが、ステージを高速移動させた後、推力発生信号をモニタリングしながら逆方向に低速位置決め移動を実施し、残留反力がゼロに相当する推力発生信号が生じた移動量を追い越し量として設定することも可能である。例えば、試料ステージの移動量が100mmの場合、100mmの高速移動を実施した後、逆方向へ低速位置決め移動を同じ速度で試料ステージを移動させる。そのときの推力発生信号をモニタリングし、残留反力がゼロに相当する位置と100mmの偏差が移動量となる。この計測を例えば、試料ステージの移動量ごとに微小位置決め移動工程時の移動量を設定したテーブルを作成することが可能となる。推力発生信号をモニタリングして低速位置決め工程の移動量を算出するメリットは、ロードセルを用いてガイド単体で残留反力評価を行った場合と比較して実際にステージを移動させて低速位置決め工程の移動量を算出しているため真の残留反力が測定されるから低速位置決め工程後の残留反力がゼロに近づきステージドリフト低減が可能となる。以上、リニアモータにおける推力発生信号を利用したステージ制御方法について述べたが、リニアモータの代わりにボールネジを用いた場合には、トルク測定機を取り付けてトルクをモニタリングすることによって同様の移動量算出が可能となる。   The movement distance in the minute movement process will be described with reference to the lower diagram of FIG. The lower diagram of FIG. 6 shows the time change of the sliding resistance of the stage in the drive pattern of the upper diagram of FIG. If the stage moving speed is low, the sliding resistance of the stage in the minute low-speed moving process is characterized by a constant value from the start of the minute low-speed moving process to the stage stop, that is, the residual reaction force. In the stage described in this patent, the stage speed during the minute low-speed movement process is 2.5 mm / s, similar to the speed during the low-speed positioning movement, so that the thrust of the linear motor during the minute low-speed movement process = sliding Resistance = residual reaction force. Since the linear motor performs feedback control of position, speed, and acceleration, the controller 205 sends a thrust generation signal to the linear motor to obtain a thrust of 2.5 mm / s during the minute low-speed movement process. Yes. If the residual reaction force is obtained from this thrust generation signal, it is possible to derive a movement amount at which the residual reaction force during the low-speed positioning movement process becomes zero, as in the above-described calculation of the overtaking amount. In the overtaking amount calculation method described above, the guide alone is moved, but after moving the stage at high speed, the low-speed positioning movement is performed in the reverse direction while monitoring the thrust generation signal, and the residual reaction force becomes zero. It is also possible to set the amount of movement in which the corresponding thrust generation signal is generated as the overtaking amount. For example, when the movement amount of the sample stage is 100 mm, after the high-speed movement of 100 mm is performed, the low-speed positioning movement is moved in the reverse direction at the same speed. The thrust generation signal at that time is monitored, and the position where the residual reaction force is zero and the deviation of 100 mm are the movement amount. For this measurement, for example, it is possible to create a table in which the amount of movement during the minute positioning movement process is set for each amount of movement of the sample stage. The advantage of monitoring the thrust generation signal and calculating the amount of movement in the low-speed positioning process is that the stage is actually moved compared to the case where the residual reaction force is evaluated with the guide alone using the load cell. Since the true residual reaction force is measured because the amount is calculated, the residual reaction force after the low-speed positioning step approaches zero, and the stage drift can be reduced. The stage control method using the thrust generation signal in the linear motor has been described above. However, when a ball screw is used instead of the linear motor, the same amount of movement can be calculated by attaching a torque measuring machine and monitoring the torque. It becomes possible.

次に図7のフローチャートを用いて位置決め制御方法を説明する。ステップS701〜Sステップ705は高速移動工程である。はじめに、ステップS701において、試料ステージを位置決めする目標位置を設定する。   Next, the positioning control method will be described using the flowchart of FIG. Steps S701 to S705 are high-speed movement processes. First, in step S701, a target position for positioning the sample stage is set.

次に、ステップS702において制御装置205はレーザー干渉計203からレーザー光受信機204に取り込まれるレーザー光によって試料ステージ101の現在位置を検出し、目標位置までの試料ステージの移動量を算出する。   Next, in step S <b> 702, the control device 205 detects the current position of the sample stage 101 with the laser light taken into the laser light receiver 204 from the laser interferometer 203, and calculates the amount of movement of the sample stage to the target position.

次にステップS703において、試料ステージの位置,速度,加速度をフィードバック制御によって高速移動を実施し、ステップS704において目標位置に到達したこと確認する。   Next, in step S703, the position, speed, and acceleration of the sample stage are moved at high speed by feedback control, and it is confirmed in step S704 that the target position has been reached.

次に、ステップS705において、目標位置に到達した試料ステージに働く残留反力の値を制御装置205が発生する推力発生信号を元に算出する。残留反力がブレーキ力の1/2よりも小さい場合には、ステップS710に進み、アクティブレーキを発動させステージを停止する。本特許記載のステージでは、残留反力に対するブレーキ力の安全係数を2としているがステージドリフトが許される範囲であれば低い安全係数を用いても良い。その後ステップS711おいてリニアモータを停止することで位置決めが完了する。残留反力がブレーキ力の1/2よりも大きい場合には、ステップS706に進み、残留反力の値から微小低速移動工程を行う移動量を算出する。   Next, in step S705, the value of the residual reaction force acting on the sample stage that has reached the target position is calculated based on the thrust generation signal generated by the control device 205. If the residual reaction force is smaller than ½ of the braking force, the process proceeds to step S710 to activate the active rake and stop the stage. In the stage described in this patent, the safety factor of the braking force against the residual reaction force is 2, but a low safety factor may be used as long as the stage drift is allowed. In step S711, the linear motor is stopped to complete positioning. If the residual reaction force is greater than ½ of the braking force, the process proceeds to step S706, and a movement amount for performing the minute low-speed movement process is calculated from the value of the residual reaction force.

次に、S707において、試料ステージを高速移動工程と同じ方向へ微小低速移動量だけ低速移動させた後、ステップS708において、低速位置決め移動を開始する。   Next, in step S707, the sample stage is moved at a low speed by a minute low speed movement amount in the same direction as the high speed movement process, and in step S708, low speed positioning movement is started.

次にステップS709において、試料ステージが目標位置に到達したことを確認後、ステップS710において、アクティブレーキを発動させステージを停止する。その後ステップS711おいてリニアモータを停止することで位置決めが完了する。   Next, in step S709, after confirming that the sample stage has reached the target position, in step S710, the active rake is activated to stop the stage. In step S711, the linear motor is stopped to complete positioning.

101 試料ステージ
102 ベース
103 Xテーブル
104 Yテーブル
105 X方向ガイド機構
106 Y方向ガイド機構
107 偏心ピン
108 Xリニアモータ
109 Yリニアモータ
110 ブレーキ
111 静電チャック
112 試料
201 バーミラー
202 レーザー光発信機
203 レーザー干渉計
204 レーザー光受信機
205 制御装置
301 Xガイド機構取付案内面
302 偏心ピン挿入穴
101 Sample stage 102 Base 103 X table 104 Y table 105 X direction guide mechanism 106 Y direction guide mechanism 107 Eccentric pin 108 X linear motor 109 Y linear motor 110 Brake 111 Electrostatic chuck 112 Sample 201 Bar mirror 202 Laser beam transmitter 203 Laser interference Total 204 Laser beam receiver 205 Control device 301 X guide mechanism mounting guide surface 302 Eccentric pin insertion hole

Claims (5)

複数軸のテーブルと、前記テーブルの各々を駆動する駆動機構と、前記テーブルの移動方向に当該テーブルを案内する案内機構と、を有する試料ステージ装置において、
前記ステージの位置決め工程では、高速移動工程と低速位置決め移動工程を経て位置決めを完了するステージであって、
前記低速位置決め工程における移動距離は、前記高速移動工程における移動速度条件に応じて変化することを特徴とする試料ステージ装置。
In a sample stage device having a multi-axis table, a drive mechanism for driving each of the tables, and a guide mechanism for guiding the table in the moving direction of the table ,
In the stage positioning step, the stage completes positioning through a high-speed movement step and a low-speed positioning movement step,
Movement distance at the slow positioning step, the sample stage device characterized that you change according to the moving speed condition in the high-speed movement process.
請求項1において、
前記低速位置決め工程における移動距離は、前記駆動機構を制御する際に得られる推力信号に応じて算出されることを特徴とする試料ステージ装置。
In claim 1,
The moving distance in the slow positioning step, the sample stage and wherein the Rukoto is calculated according to the thrust signal obtained in controlling the drive mechanism.
請求項1において、
前記低速位置決め工程における移動距離は、前記駆動機構に取り付けられた測定機によって得られる負荷信号に応じて算出されることを特徴とする試料ステージ装置。
In claim 1,
The moving distance in the slow positioning step is calculated according to the load signal obtained by the attached measuring instrument to the driving mechanism sample stage apparatus according to claim Rukoto.
請求項2及び3のいずれかにおいて、
高速移動工程後、前記推力信号、または前記負荷信号から得られる移動距離だけ低速移動を実施後、低速位置決め移動工程を行うことを特徴とする試料ステージ装置。
In any of claims 2 and 3,
A sample stage apparatus characterized by performing a low-speed positioning movement step after performing a low-speed movement by a movement distance obtained from the thrust signal or the load signal after a high-speed movement step .
請求項2及び3のいずれかにおいて、
前記推力信号、または前記負荷信号から得られる移動距離は、前記試料ステージに備えられたブレーキの保持力との比較に基づいて、算出されることを特徴とする試料ステージ装置。
In any of claims 2 and 3 ,
The thrust signal or the moving distance obtained from the load signal, based on a comparison of the retention force of the brake provided in the sample stage, the calculated sample stage device according to claim Rukoto.
JP2009014875A 2009-01-27 2009-01-27 Sample stage device Active JP5520491B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009014875A JP5520491B2 (en) 2009-01-27 2009-01-27 Sample stage device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009014875A JP5520491B2 (en) 2009-01-27 2009-01-27 Sample stage device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010176850A JP2010176850A (en) 2010-08-12
JP5520491B2 true JP5520491B2 (en) 2014-06-11

Family

ID=42707607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009014875A Active JP5520491B2 (en) 2009-01-27 2009-01-27 Sample stage device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5520491B2 (en)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60207239A (en) * 1984-03-30 1985-10-18 Shimadzu Corp Driving device for reciprocating fine movement
JP2003115526A (en) * 2001-10-04 2003-04-18 Sanyo Electric Co Ltd Positioning mechanism of chip tray
JP2003243279A (en) * 2002-02-13 2003-08-29 Nikon Corp Drive device, stage device, exposure method and aligner
JP2004134155A (en) * 2002-10-09 2004-04-30 Hitachi High-Technologies Corp Electron microscope apparatus
JP4421431B2 (en) * 2004-09-16 2010-02-24 住友重機械工業株式会社 Stage slider mechanism
JP4652030B2 (en) * 2004-11-29 2011-03-16 東京応化工業株式会社 Attaching the support plate
JP4866045B2 (en) * 2005-09-14 2012-02-01 株式会社日立ハイテクノロジーズ Electron microscope apparatus and sample stage positioning control method in the same
JP4863773B2 (en) * 2006-06-02 2012-01-25 株式会社日立ハイテクノロジーズ Electron microscope device and brake mechanism

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010176850A (en) 2010-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4840144B2 (en) Positioning device and positioning method
US8174229B2 (en) Sample stage apparatus and method of controlling the same
US8682456B2 (en) Machine tool
JP2009252809A (en) Staging device and control method of positioning stage in the staging device
KR100472661B1 (en) Paste coating apparatus
JP5385330B2 (en) High precision processing equipment
Chen et al. Self-sensing of cutting forces in diamond cutting by utilizing a voice coil motor-driven fast tool servo
WO2023155789A1 (en) Distance compensation method for operating apperatus during relative motion of two workpieces
JP4294451B2 (en) Semiconductor bonding equipment
JP5520491B2 (en) Sample stage device
US7891112B2 (en) Guiding device with measuring scale for guiding a moveable machine element of a machine
KR101244264B1 (en) Form measurement device
JP4279769B2 (en) Laser processing equipment
JP7125650B2 (en) Wafer dividing apparatus and method
WO2010098169A1 (en) Machining device and machining method
JPH06206145A (en) Cutting work device
US10698383B1 (en) Method of load characteristic identification and acceleration adjustment for machine tool
JP2006078354A (en) Probe controller and shape measuring instrument
JP2010082711A (en) Surface mounting device
Ibrahim et al. Improvement of positional accuracy of developed dicing machine
JP2000334637A (en) Position control device for working head in working device
JP2007136600A (en) Micromachining device
JP2003311589A (en) Method of machining fine shapes and device of the same
JP4126453B2 (en) Driving method of guide device
JP3168515B2 (en) Stage equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110225

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110225

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120928

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130423

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130624

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140311

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140407

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5520491

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150