JPH01169394A - 真空容器用xyステージ - Google Patents

真空容器用xyステージ

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JPH01169394A
JPH01169394A JP62326931A JP32693187A JPH01169394A JP H01169394 A JPH01169394 A JP H01169394A JP 62326931 A JP62326931 A JP 62326931A JP 32693187 A JP32693187 A JP 32693187A JP H01169394 A JPH01169394 A JP H01169394A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stage
drive shaft
vacuum chamber
guide rail
rollers
Prior art date
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Pending
Application number
JP62326931A
Other languages
English (en)
Inventor
Toru Yamauchi
徹 山内
Katsuhisa Tanaka
勝久 田中
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 Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP62326931A priority Critical patent/JPH01169394A/ja
Publication of JPH01169394A publication Critical patent/JPH01169394A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、真空容器内に設置されるXYスデージの移動
機構に関する。
〔従来の技術〕
近年、薄膜技術、半導体プロセス等において、真空中で
のエツチング薄膜形成・レジストg光・イオン打ち込み
を行なう必要性が急速に高まっており、さらに最近では
超LSI開発の動向の中で微細加工が重要な焦点の一つ
となっている。これに伴い、真空容器(以下、真空チェ
ンバと称す)の小形化と、この真空チェンバ内を高精度
で広範囲に移動可能な試料移動台(以下、ステージと称
す)の必要性がますます高まって来ている。この真空チ
ェンバ内に設置されるステージは、X−Y・Z方向の自
由度、さらKは回転・傾斜などを必要とするものが多く
、自由度が多くなるほど機構的に複雑になり、したがっ
て、真空チェンバ内での専有スペースも大きくなる。一
方、短時間に真空排気するためには、真空チェンバの容
積を小さくする必要がある。そこで、特開昭52−60
84号に記載のように、XXステージの駆動モータと駆
動軸を真空チェンバの外部に配置し7、X、Yいずれか
1軸のステージとその駆動軸とを、駆動軸先端に設置た
ローラとステージの端に設けた案内レールの係合によシ
連結することが提案されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来技術を第2図および第3図を用いて説明する。
Xステージ6はX駆動軸5の先端に取付けられておシ、
真空チェンバ1内のステージベース24上を摺動する。
Xステージ7はXステージ6上にtffiされ、このX
ステージ7上に試料台8が設けられる。Xステージ7の
端には案内レール10’が設けられておシ、この案内レ
ール10′をはさむよ5に、X駆動軸5の先端のローラ
受11に1対のローラ9(L’、9b’が取付けられて
いる。このローラ9α′、9b′と案内レール10′か
らなる軸継手は、ロー29α’、9kl’のころがシに
よシ、Xステージ6の移動を妨げることなく、X駆動軸
5の連動をXステージ7に伝え、Y軸方向への移動を可
能にして(・る。
しかし、」二記構成では、Xステージ6が移動する際、
案内レール10′もX軸方向に移動し、レール移動領域
の方がXステージ乙の移動領域よシも大きいため、真空
チェンバ1内の有効スペースをステージ移動領域として
十分に活用できず、Xステージ移動量音大きくしようと
して案内レール10′を長くすると、真空チェンバ1全
体がX軸方向に大きくなってしまう。したがって、この
構成は真空チェンバを小形化するためには不適であるこ
とがわかる。
本発明の目的は、同一スペース内でステージ移動量をよ
シ大ぎ(することができ、真空チェンバの小形化が可能
な真空チェンバ用XXステージ移動機構を提供すること
にある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、真空容器内に位置し、独立した駆動軸を有
するXXステージの、X、Yいずれか1軸のステージ上
に載置された他の1軸のステージの端部中央位置に、1
対のローラを該ステージの軸方向に並べて取付け、該ス
テージの駆動軸の先端には案内レール全1字状に設け、
該案内レールの互に反対側の面に上記1対のローラをそ
れぞれ接触させることKより、該ステージとその駆動軸
とを、該ステージが上記案内レールに沿って移動可能な
ように連結した構成とすることで達成される。
〔作用〕
Xステージ上にXステージが載置されているXXステー
ジにおいて、Xステージはステージペース上罠載置され
ているため、Xステージの移動量はステージベースの大
きさKよシ決定される。同様に、Xステージ上に載置さ
れているXステージの移動量は、Xステージの大きさに
よシ決定される。
本発明では、案内レールがY駆動軸の先端に設けられて
おシ、Xステージが移動しても案内レールはX軸方向に
は移動しないため、ステージペース全真空チェンバ内の
有効スペース分だけ大きくすれば(実際には構成部品の
配置の関係上、真空チェンバ内の有効スペース分を全て
利用することはできないが)、その分Xステージの移動
量を大きくすることができる。また、Xステージの端部
中央位置にY駆動軸の先端に設けた案内レールをはさむ
ように1対のローラが設けられているので、Xステージ
が最小ストローク位置から最大ストローク位置までのど
の位置にあっても、Xステージは上記1対のローラと上
記案内レールからなる軸継手を介してY駆動軸に連結さ
れ、Y軸方向への移動が十分可能である。したがって、
真空チェンバ内の有効スペースを活用してステージ移動
ffiをより大きくとることができ、真空チェンバの小
形化が可能となる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面によシ説明する。
まず、第1図を用いて本発明の一実施例である集束イオ
ンビーム加工装置の真空チェンバ内試料位置決め機構の
全体構成を説明する。図において、真空チェンバ1は上
面を開放して示してあシ、その内部に設置されたステー
ジペース24上にXスチーシロがallされ、さらにこ
のXステージ6上にXステージ7が載置されている。試
料台8はXステージ7上に設けられている。真空チェン
バ1の一側面にねじ22で固定されたX駆動チェンバ1
2内には、X駆動軸3、軸受14、スライダ16、ボー
ルねじ18、ガイド軸20が設けられており、X軸モー
タ2に連結されたボールねじ18の回転によりx駆動@
5に連結されたスライダ16がガイド軸20に沿って移
動し、X駆動軸5の先端に取付けられたXステージ6を
X軸方向に動かす。同様に、真空チェンバ1の他の側面
にねじ23で固定されたX駆動チェンバ15内には、X
駆動軸5、軸受15、スライダ17、ボールねじ19、
ガイド軸21が設けられており、Y軸モータ4に連結さ
れたボールねじ190回転によシY駆動@5に連結され
たスライダ17がガイド軸21に沿って移動する。この
X駆動軸5の運動kYステージ7に伝え、かつX軸方向
の移動動作にも適応させるために、X駆動軸5の先端に
は案内レール1oを1字状に設け、またXステージ7の
端部中央位[IKは上記案内レール10の互に反対側の
面に接して転動するよう1対のローラ9α、9b’)Y
軸方向に並べて取付け、この案内レール10と1対のロ
ーラ9fll、9bからなる軸継手によシ、Xステージ
6の移動を妨げることなく、Xステージ7のY軸方向へ
の移動を可能にしている。上記したXステージ7とX駆
動軸5の連結部分の構成については後に詳しく説明する
。ここで、スライダ17に取付けられたX駆動軸5が2
本あるのは、Yステージ移動時の負荷に対する駆動系の
剛性を高めるためである。また、XYXステージ67の
移動負荷となる摺動摩擦を軽減するために、ステージ相
互間およびステージ・ベース間の接触面積を極力少なく
するよう凹凸状の溝加工を施し、さらに、ステージ相互
間およびステージ・ベース間の接触面にはテフロン等の
低摩擦材のコーティングを施している。また、ステージ
相互間およびステージ・ベース間の振動を抑制するため
に、XYXステージ67の底部にはローラ受25,26
’i取付けている。
以上のように構成された本発明による真空チェンバ用X
Yステージの動作を第4図、第5図を用いて説明する。
真空チェンバ1内のXステージ6はX軸方向にのみ移動
できればよいので、X駆動軸5の先端に直接取付けられ
ているが、Xステージ上に載置されたXステージ7はY
軸方向だけでな(、X軸方向にも移動可能でなければな
らないため、X駆動軸5にXステージ7′5r−直接取
付けることはできない。そこで、前述したように、X駆
動軸5の先端に設けた案内レール10とXステージ7の
端部中央位置く取付けた1対のa−ラ9α。
9bからなる軸継手を用い、ローラ9α、9bのころが
、DKよシ、X軸方向の移動動作?妨げることなく、Y
軸方向への移動全可能にしている。
ここで、XYXステージ67の移動領域を第2図、粥3
図に示した従来例と比較して説明する。
まず第2図において、Xステージ7に設ケラしている案
内レール10′とX駆動軸5の先端のローラ9α、 9
 b’の相対移動距離は案内レール10′の長さによシ
決定されるが、この構成では、案内レール10′自体も
X軸方向に移動し、レール移動領域の方がXステージ移
動領域よυも大きいため、真空チェンバ1内でのXステ
ージ6の実移動社は寸法S′分しかとれず、真空チェン
バ内の有効スペースを十分に活用できない。これに対し
、本発明では、第4図、第5図に示すように1案内レー
ル10はX軸方向には移動せず、案内レール10の長さ
即Xステージ6の移動距離となるため、真空チェンバ1
内でのXステージ移動量を寸法SのようKより大きくと
ることができ、真空チェンバ1内の有効スペースを十分
に活用できることがわかる。
次に、第6図を用いてYステージとその駆動軸の連結部
分の構成全詳しく説明する。Xステージ7の端面にロー
ラ取付具50とローラ固定台31をねじ52 、33に
よシ取付け、ローラ固定台31上にローラ9αを取付け
る。また、ローラ9bl取付けたローラ受34をねじ2
9で板ばね27の先端に取付け、板ばね27の基端にロ
ーラ取付具50にねじ28で固定する。そして、Xステ
ージ7の端部中央位置で、X駆動軸5の先端に設けられ
た案内レール10の内外両面を前記1対のローラ9α、
9bと案内レール10の保合により、Xステージ7のX
・7両方向への移動を可能にしている。さらに、片方の
ローラ9bが板ばね27を介してローラ取付具30に取
付けられているため、Xステージ7がX軸方向に移動す
る際、ローラ9α、9bと案内レール10の接触面の多
少のギャップは板はね27のばね力によシ吸収でき、X
駆動軸5とXステージ7の相互間における振動を抑制す
ることができる。
したがって、本実施例によれば、真空チェンバ内でのス
テージ移動量をより大きくとることができ、かつ精度の
良い試料位置決めができる。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、真空チェンバ内の有
効スペースを十分に活用してステージ移動Mをよシ大き
くすることができ、真空チェンバの小形化、排気系のコ
ンダクタンスの向上が図れる。さらに、比較的簡単な構
造であるため、経済性にすぐれている。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例である真空チェンバ内試料位
置決め機構の全体構成図で、(α)は平面図、(b)は
そのA−A断面図、(0)は同B−B断面図、第2図は
従来の真空チェンバ内XYステージの移動領域を示す平
面図、第5図はそのC−C断面図、第4図は第1図に示
す実施例のステージ移動領域を示す平面図、第5図はそ
のD−D断面図、第6図は第1図中のXステージとその
駆動軸の連結部分を示す詳細斜視図である。 1・・・真空チェンバ、2・・・X軸モータ、3・・・
X駆動軸、4・・・Y軸モータ、5・・・X駆動軸、6
・・・Xステージ、7・・・Xステージ、9α、9b・
・・ローラ、10・・・案内レール、27・・・板ばね
。 /、−−’、 代理人弁理士 小  川  #  摺11、7゛N へ
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Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、真空容器内に位置し、独立した駆動軸を有するXY
    ステージの移動機構において、XYいずれか1軸のステ
    ージ上に載置された他の1軸のステージの端部中央位置
    に、1対のローラを該ステージの軸方向に並べて取付け
    、該ステージの駆動軸の先端には案内レールをT字状に
    設け該案内レールの互に反対側の面に上記1対のローラ
    をそれぞれ接触させることにより、該ステージとその駆
    動軸とを、該ステージが上記案内レールに沿って移動可
    能なように連結したことを特徴とする真空容器用XYス
    テージ移動機構。 2、上記1対のローラのうち、片方のローラはばねを介
    してステージに取付けられ、そのばね力により両方のロ
    ーラを案内レールの面に密着させていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の真空容器用XYステージ
    移動機構。
JP62326931A 1987-12-25 1987-12-25 真空容器用xyステージ Pending JPH01169394A (ja)

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JP62326931A JPH01169394A (ja) 1987-12-25 1987-12-25 真空容器用xyステージ

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JP62326931A JPH01169394A (ja) 1987-12-25 1987-12-25 真空容器用xyステージ

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Cited By (2)

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