JPH04255245A - 圧電ステージ - Google Patents
圧電ステージInfo
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- JPH04255245A JPH04255245A JP3036768A JP3676891A JPH04255245A JP H04255245 A JPH04255245 A JP H04255245A JP 3036768 A JP3036768 A JP 3036768A JP 3676891 A JP3676891 A JP 3676891A JP H04255245 A JPH04255245 A JP H04255245A
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Landscapes
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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。
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電圧を印加することで変
位する圧電素子を組み込んだ圧電ステージに関する。
位する圧電素子を組み込んだ圧電ステージに関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ加工装置や半導体処理装置等に適
用する圧電素子を用いたステージ或いはチャックとして
特開昭６０−１７７８３４号及び実開平１−７４５９７
号に開示されるものが知られている。これら先行技術に
開示されるステージ或いはチャックはいずれも固定され
た基板上に複数の圧電素子（ピエゾ素子）を立設し、こ
れら圧電素子の上端をチャック或いは可動板に取り付け
た構造になっている。
用する圧電素子を用いたステージ或いはチャックとして
特開昭６０−１７７８３４号及び実開平１−７４５９７
号に開示されるものが知られている。これら先行技術に
開示されるステージ或いはチャックはいずれも固定され
た基板上に複数の圧電素子（ピエゾ素子）を立設し、こ
れら圧電素子の上端をチャック或いは可動板に取り付け
た構造になっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の圧電ス
テージにあっては圧電素子とステージとが別々のため、
厚み方向の寸法が大となり、狭いスペース内に組み込む
ことができなかった。
テージにあっては圧電素子とステージとが別々のため、
厚み方向の寸法が大となり、狭いスペース内に組み込む
ことができなかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明は、圧電素子をステージと一体的に製造するか、或
いは圧電素子をステージ本体に形成した穴に埋設するよ
うにした。
発明は、圧電素子をステージと一体的に製造するか、或
いは圧電素子をステージ本体に形成した穴に埋設するよ
うにした。
【０００５】
【作用】多数の圧電素子のうちの特定の圧電素子に電圧
を印加すると、この圧電素子のみが圧縮してこの部分に
対応する被処理物の一部が微小量移動する。
を印加すると、この圧電素子のみが圧縮してこの部分に
対応する被処理物の一部が微小量移動する。
【０００６】
【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。ここで、図１は本発明に係る圧電ステージの
断面図、図２は同圧電ステージの製造工程を示す斜視図
であり、この実施例にあっては静電チャックと組み合わ
せた例を示している。
説明する。ここで、図１は本発明に係る圧電ステージの
断面図、図２は同圧電ステージの製造工程を示す斜視図
であり、この実施例にあっては静電チャックと組み合わ
せた例を示している。
【０００７】圧電ステージは本体１内に多数の圧電素子
２…と、ウエハ等の被処理物Ｗを吸着する静電吸着用電
極３を一体的に組み込んでいる。
２…と、ウエハ等の被処理物Ｗを吸着する静電吸着用電
極３を一体的に組み込んでいる。
【０００８】斯かる圧電ステージの製造方法は図２に示
すように、ドクターブレード法により成形された未焼成
のセラミックグリーンシート４…をステージの厚み方向
に積層した後に焼成することで得る。グリーンシートの
成形については、上記方法の他に、鋳込み成形、プレス
成形など適宜方法が利用できる。ここで、セラミックグ
リーンシート４の材料はＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛
），ＰＴ（チタン酸鉛）或いはＰＬＺＴ（チタン酸ジル
コン酸ランタン鉛）等の圧電セラミックス材料とし、ま
たセラミックグリーンシート４の表面には銀ペースト或
いは銀とパラジウムの混合ペースト等の導電ペーストか
らなる電極部５がプリントされ、各電極部５にはスルー
ホール６，６が貫通して形成され、一方のスルーホール
６の周囲は絶縁のため導電ペーストをプリントしていな
い。尚、還元焼成を施せば電極材料には、銅、ニッケル
等も利用できる。
すように、ドクターブレード法により成形された未焼成
のセラミックグリーンシート４…をステージの厚み方向
に積層した後に焼成することで得る。グリーンシートの
成形については、上記方法の他に、鋳込み成形、プレス
成形など適宜方法が利用できる。ここで、セラミックグ
リーンシート４の材料はＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛
），ＰＴ（チタン酸鉛）或いはＰＬＺＴ（チタン酸ジル
コン酸ランタン鉛）等の圧電セラミックス材料とし、ま
たセラミックグリーンシート４の表面には銀ペースト或
いは銀とパラジウムの混合ペースト等の導電ペーストか
らなる電極部５がプリントされ、各電極部５にはスルー
ホール６，６が貫通して形成され、一方のスルーホール
６の周囲は絶縁のため導電ペーストをプリントしていな
い。尚、還元焼成を施せば電極材料には、銅、ニッケル
等も利用できる。
【０００９】以上のセラミックグリーンシート４…を積
層して焼成することで内部に多数の圧電素子２…を一体
的に設けた圧電ステージが得られ、この圧電ステージ内
の特定の圧電素子２に電圧を印加すると、当該圧電素子
２がステージの厚み方向に伸縮してステージ表面に凹凸
が生じ、ステージ上に吸着保持されている被処理物Ｗが
ステージ表面の凹凸に沿って変形する。これにより被処
理物Ｗの表面が所定の形状に変形したり、被処理物Ｗの
表面の平坦度を高めることができる。
層して焼成することで内部に多数の圧電素子２…を一体
的に設けた圧電ステージが得られ、この圧電ステージ内
の特定の圧電素子２に電圧を印加すると、当該圧電素子
２がステージの厚み方向に伸縮してステージ表面に凹凸
が生じ、ステージ上に吸着保持されている被処理物Ｗが
ステージ表面の凹凸に沿って変形する。これにより被処
理物Ｗの表面が所定の形状に変形したり、被処理物Ｗの
表面の平坦度を高めることができる。
【００１０】ところで、図３（Ａ）は図１に示した圧電
ステージの上下の電極部５の関係を示す拡大図であり、
この実施例にあっては電極部５を形成した部分がステー
ジの厚み方向から見てほぼ重なっているため、図３（Ｂ
）に示すように電極部５に挟まれた部分に電界が集中し
、その結果電極部の周辺に応力集中が生じて素子の破壊
を招くため、印加電圧をあまり大きくできないという課
題が残っている。そこで、図４及び図５に示す実施例も
考えられる。
ステージの上下の電極部５の関係を示す拡大図であり、
この実施例にあっては電極部５を形成した部分がステー
ジの厚み方向から見てほぼ重なっているため、図３（Ｂ
）に示すように電極部５に挟まれた部分に電界が集中し
、その結果電極部の周辺に応力集中が生じて素子の破壊
を招くため、印加電圧をあまり大きくできないという課
題が残っている。そこで、図４及び図５に示す実施例も
考えられる。
【００１１】図４（Ａ）に示す実施例にあっては、圧電
ステージの上下方向に配置される電極部５…を一段おき
に面積の大きなものを挟み込むようにしており、このよ
うにすれば図４（Ｂ）に示すように、電極部５に挟まれ
た部分に電界が集中せず、印加電圧を大きくできる。
ステージの上下方向に配置される電極部５…を一段おき
に面積の大きなものを挟み込むようにしており、このよ
うにすれば図４（Ｂ）に示すように、電極部５に挟まれ
た部分に電界が集中せず、印加電圧を大きくできる。
【００１２】また図５（Ａ）に示す実施例にあっては、
圧電ステージの上下方向に配置される電極部５…を一段
おきに左右にずらせて配置しており、このようにすれば
図５（Ｂ）に示すように、電極部５に挟まれた部分には
更に電界が集中せず、印加電圧を大きくできる。したが
って図４及び図５に示す構造とすることで圧電ステージ
の更なる小型化と高変位及び高寿命が達成できる。
圧電ステージの上下方向に配置される電極部５…を一段
おきに左右にずらせて配置しており、このようにすれば
図５（Ｂ）に示すように、電極部５に挟まれた部分には
更に電界が集中せず、印加電圧を大きくできる。したが
って図４及び図５に示す構造とすることで圧電ステージ
の更なる小型化と高変位及び高寿命が達成できる。
【００１３】図６及び図７に示す実施例は埋め込みタイ
プの圧電ステージであり、この圧電ステージは本体１の
厚み方向に穴７を形成し、この穴７の中に積層型の圧電
素子２を嵌め込み、接着剤８にて固着した構造となって
いる。尚、この実施例において、本体１の厚み方向に穿
設された貫通孔９は真空引き用のものである。
プの圧電ステージであり、この圧電ステージは本体１の
厚み方向に穴７を形成し、この穴７の中に積層型の圧電
素子２を嵌め込み、接着剤８にて固着した構造となって
いる。尚、この実施例において、本体１の厚み方向に穿
設された貫通孔９は真空引き用のものである。
【００１４】図８（Ａ）乃至（Ｃ）は別実施例に係る圧
電ステージの製造手順を示したものである。即ち、図２
に示したようにセラミックグリーンシート４を積層して
圧電ステージを製作すると、圧電素子２の周囲が固いセ
ラミックで覆われるため、圧電素子が伸縮動する際に大
きな応力集中が発生し、耐久性の点で不利が生じる。
電ステージの製造手順を示したものである。即ち、図２
に示したようにセラミックグリーンシート４を積層して
圧電ステージを製作すると、圧電素子２の周囲が固いセ
ラミックで覆われるため、圧電素子が伸縮動する際に大
きな応力集中が発生し、耐久性の点で不利が生じる。
【００１５】そこで、先ず図８（Ａ）に示すようにセラ
ミックグリーンシート４を積層して焼成した後、図８（
Ｂ）に示すようにセラミック基板１０を残して圧電素子
２…の間にダイヤモンドカッタ等によりスリット１１を
入れ、この後図８（Ｃ）に示すようにスリット１１内に
エポキシ樹脂やウレタン樹脂１２を流し込んで成形し、
目的とする圧電ステージを得る。
ミックグリーンシート４を積層して焼成した後、図８（
Ｂ）に示すようにセラミック基板１０を残して圧電素子
２…の間にダイヤモンドカッタ等によりスリット１１を
入れ、この後図８（Ｃ）に示すようにスリット１１内に
エポキシ樹脂やウレタン樹脂１２を流し込んで成形し、
目的とする圧電ステージを得る。
【００１６】以上の実施例にあっては圧電ステージを静
電チャック或いは真空チャックと組み合わせた例を示し
たが、電子顕微鏡の被検体を載置するステージ等として
用いる場合はチャック機構は不用である。また本発明に
係る圧電ステージはパーツフィーダとしての利用も可能
である。
電チャック或いは真空チャックと組み合わせた例を示し
たが、電子顕微鏡の被検体を載置するステージ等として
用いる場合はチャック機構は不用である。また本発明に
係る圧電ステージはパーツフィーダとしての利用も可能
である。
【００１７】
【発明の効果】以上に説明した如く本発明によれば、圧
電ステージの本体と圧電素子とを同一厚み範囲内に収め
たので、圧電ステージとして極めてコンパクトなものを
提供できる。また、圧電ステージを電極部をプリントし
たセラミックグリーンシートの積層法にて製作すれば、
コスト的に有利であるとともに電極部の面積を小さくで
きるので、被処理物の微小部分の平面度の調整が可能に
なる。更にセラミックグリーンシート積層法にて製作す
る場合において、積層後に圧電素子間にスリットを入れ
、このスリットに樹脂を充填するようにすれば、圧電素
子が縦方向に伸縮した際の横方向の応力集中を緩和でき
耐久性が向上する。
電ステージの本体と圧電素子とを同一厚み範囲内に収め
たので、圧電ステージとして極めてコンパクトなものを
提供できる。また、圧電ステージを電極部をプリントし
たセラミックグリーンシートの積層法にて製作すれば、
コスト的に有利であるとともに電極部の面積を小さくで
きるので、被処理物の微小部分の平面度の調整が可能に
なる。更にセラミックグリーンシート積層法にて製作す
る場合において、積層後に圧電素子間にスリットを入れ
、このスリットに樹脂を充填するようにすれば、圧電素
子が縦方向に伸縮した際の横方向の応力集中を緩和でき
耐久性が向上する。
【図１】本発明に係る圧電ステージの断面図
【図２】同
圧電ステージの製造工程を示す斜視図
圧電ステージの製造工程を示す斜視図
【図３】同圧電ス
テージの要部拡大断面図と当該部分の電界の強さを示す
グラフ
テージの要部拡大断面図と当該部分の電界の強さを示す
グラフ
【図４】別実施例に係る圧電ステージの要部拡大断面図
と当該部分の電界の強さを示すグラフ
と当該部分の電界の強さを示すグラフ
【図５】別実施例に係る圧電ステージの要部拡大断面図
と当該部分の電界の強さを示すグラフ
と当該部分の電界の強さを示すグラフ
【図６】別実施例に係る圧電ステージの断面図
【図７】
同別実施例に係る圧電ステージの製造工程を示す斜視図
同別実施例に係る圧電ステージの製造工程を示す斜視図
【図８】別実施例に係る圧電ステージの製造工程を示す
斜視図
斜視図
１…圧電ステージ本体、２…圧電素子、４…セラミック
グリーンシート、５…電極部、７…穴、１１…スリット
。
グリーンシート、５…電極部、７…穴、１１…スリット
。
Claims (3)
- 【請求項１】 圧電素子の伸縮動によりステージ上に
載置若しくは固着した被処理物を微小動せしめるように
した圧電ステージにおいて、この圧電ステージは圧電素
子の電極部をプリントした多数枚のセラミックグリーン
シートをステージの厚み方向に積層した後焼成してなる
ことを特徴とする圧電ステージ。 - 【請求項２】 圧電素子の伸縮動によりステージ上に
載置若しくは固着した被処理物を微小動せしめるように
した圧電ステージにおいて、この圧電ステージはステー
ジ本体の厚み方向に穴を形成し、この穴に圧電素子を埋
設してなることを特徴とする圧電ステージ。 - 【請求項３】 圧電素子の伸縮動によりステージ上に
載置若しくは固着した被処理物を微小動せしめるように
した圧電ステージにおいて、この圧電ステージはセラミ
ック基板上に多数の圧電素子が立設され、これら圧電素
子の間に樹脂を充填したことを特徴とする圧電ステージ
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3036768A JPH04255245A (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 圧電ステージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3036768A JPH04255245A (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 圧電ステージ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04255245A true JPH04255245A (ja) | 1992-09-10 |
Family
ID=12478943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3036768A Withdrawn JPH04255245A (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 圧電ステージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04255245A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006135062A (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Ulvac Japan Ltd | 分割静電チャック構造 |
| JP2009158966A (ja) * | 2000-05-23 | 2009-07-16 | Asml Holding Nv | 可撓性圧電性チャック |
-
1991
- 1991-02-06 JP JP3036768A patent/JPH04255245A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009158966A (ja) * | 2000-05-23 | 2009-07-16 | Asml Holding Nv | 可撓性圧電性チャック |
| JP4734433B2 (ja) * | 2000-05-23 | 2011-07-27 | エーエスエムエル ホールディング エヌ．ブイ． | 可撓性チャック |
| JP2006135062A (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Ulvac Japan Ltd | 分割静電チャック構造 |
| JP4583141B2 (ja) * | 2004-11-05 | 2010-11-17 | 株式会社アルバック | 分割静電チャック構造 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |