JPH0450693A - 微動ステージ - Google Patents
微動ステージInfo
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- JPH0450693A JPH0450693A JP15275190A JP15275190A JPH0450693A JP H0450693 A JPH0450693 A JP H0450693A JP 15275190 A JP15275190 A JP 15275190A JP 15275190 A JP15275190 A JP 15275190A JP H0450693 A JPH0450693 A JP H0450693A
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- Japan
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- base
- leaf spring
- movement
- wedge
- parallel
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract 1
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
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。
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、光学機器や半導体製造検査装置、各種の検査
装の高精度位置決装置の機構に関するものである。
装の高精度位置決装置の機構に関するものである。
本発明はストローク０．５ｍｍ−３１１１ｍ程度で、真
直度０．１ｐｍ程度２位置決分解能０．０２５ｐ＋ｅ〜
０．０５μｍの精度の微動ステージを、小形で安価に提
供するため、ステージ部を上中下の三層とし。
直度０．１ｐｍ程度２位置決分解能０．０２５ｐ＋ｅ〜
０．０５μｍの精度の微動ステージを、小形で安価に提
供するため、ステージ部を上中下の三層とし。
上、下層のベースを平行板バネで連結して上下移動の真
直度精度を確保し、くさび状の中層ベースを直線案内機
構によって上下層ベースと連結し。
直度精度を確保し、くさび状の中層ベースを直線案内機
構によって上下層ベースと連結し。
中層ベースの出入の移動量を上層ベースの上下動に１／
１０程度に縮少して伝えるようにしたものである。
１０程度に縮少して伝えるようにしたものである。
従来は高精度な位置決ステージは上下方向の駆動に圧電
素子を用いたものがある。
素子を用いたものがある。
すなわちステージの上方３スミまたはそれ以上に圧電素
子を配置し、その伸縮をそのままステージの移動量とす
るものや、変位拡大機構によって数倍の移動量を得るも
の等がある。
子を配置し、その伸縮をそのままステージの移動量とす
るものや、変位拡大機構によって数倍の移動量を得るも
の等がある。
前述の従来技術においては、高精度ではあっても上下方
向の移動量が数十μｍ程度であり２例えば５段差が百μ
ｍ程度の被検体を顕微鏡で焦点合わせしながら高精度に
ＸＹ寸法を測定したい場合には使用できないという欠点
があった。
向の移動量が数十μｍ程度であり２例えば５段差が百μ
ｍ程度の被検体を顕微鏡で焦点合わせしながら高精度に
ＸＹ寸法を測定したい場合には使用できないという欠点
があった。
本発明はこの欠点を解決するため、上下方向の移動量が
２〜３ミリ程度と比較的大きくしかも高精度の位置決め
ステージを提供することを目的とする。
２〜３ミリ程度と比較的大きくしかも高精度の位置決め
ステージを提供することを目的とする。
本発明は上記の目的を達成するため、くさび形の中層ベ
ースを直動ガイドで案内して、互いに板バネで連結され
た上層ベースと下層ベースの間に出し入れすることによ
り上層ベースを上下方向に移動させるようにしたもので
、大ストロークと高精度移動との両立をさせるようにし
たものである。
ースを直動ガイドで案内して、互いに板バネで連結され
た上層ベースと下層ベースの間に出し入れすることによ
り上層ベースを上下方向に移動させるようにしたもので
、大ストロークと高精度移動との両立をさせるようにし
たものである。
本発明作用について説明すると、上下方向の移動量につ
いては、くさび状の中層ベースの出入を。
いては、くさび状の中層ベースの出入を。
くさび状部の傾斜角によって縮少して移動の分解能を向
上させ、上下方向の移動の案内については。
上させ、上下方向の移動の案内については。
くさび面に取付けた直線案内機構と、上、下層ベースを
連結する板バネ機構によって移動の真直精度を確保する
ものである。
連結する板バネ機構によって移動の真直精度を確保する
ものである。
以下本発明の一実施例を第１図と第２図により説明する
。第１図は本発明装置の縦断面図、第２図は第１図のＡ
Ａ ’断面図である。
。第１図は本発明装置の縦断面図、第２図は第１図のＡ
Ａ ’断面図である。
ステージ部は被検体（図示せず）をのせる上ペース１．
平面形状が枠形で側面形状がくさび形をした中ベース２
．下ベース３の二層より成っており上ベース１と中ベー
ス２は２方向と直角な方向Ｙに対し２６．７°の傾斜面
を対向させるように配置され、この両傾斜面はクロスロ
ーラガイド４によって結合されている。
平面形状が枠形で側面形状がくさび形をした中ベース２
．下ベース３の二層より成っており上ベース１と中ベー
ス２は２方向と直角な方向Ｙに対し２６．７°の傾斜面
を対向させるように配置され、この両傾斜面はクロスロ
ーラガイド４によって結合されている。
また、中ベース２と下ベース３は、Ｘ方向と平行な面を
有し両面はクロスローラガイド４′によって結合されて
いる。
有し両面はクロスローラガイド４′によって結合されて
いる。
中ベース２には中央に窓部２５があり、窓部２５を貫通
して上ベース１と下ベース３が板バネ機構によって連結
されている。すなわち矩形状の板バネ５及び６は同寸法
の板バネカラー１１．１２と板バネ押え１３．１６によ
り互いに結合されている。この２板の板バネ５，６はバ
ネ支持ブロック７．８と板バネ押え９，１０によってそ
れぞれその中央部を上ベース１と下ベース３のＸ方向と
平行をなす対向面に取付けられている。
して上ベース１と下ベース３が板バネ機構によって連結
されている。すなわち矩形状の板バネ５及び６は同寸法
の板バネカラー１１．１２と板バネ押え１３．１６によ
り互いに結合されている。この２板の板バネ５，６はバ
ネ支持ブロック７．８と板バネ押え９，１０によってそ
れぞれその中央部を上ベース１と下ベース３のＸ方向と
平行をなす対向面に取付けられている。
下ベース３には金具１７によりモータ１Ｂが取付けられ
ており、その軸はカップリング１９によりサポートユニ
ット２ｏに保持されたボールネジ２１に結合されている
。ボールネジ２１のネジ部にはナツト２２がはまり、ナ
ツトホルダ２３を介して中ベース２に固定されている。
ており、その軸はカップリング１９によりサポートユニ
ット２ｏに保持されたボールネジ２１に結合されている
。ボールネジ２１のネジ部にはナツト２２がはまり、ナ
ツトホルダ２３を介して中ベース２に固定されている。
以下この動作について説明する。
モータ１８によってボールネジ２１が回転するとナツト
２２を介して中ベース２をＸ方向に移動させる。中ベー
ス２がＸ方向に移動しても、中ベース２と６．７” の
斜面でクロスローラガイド４に結合されている上ベース
１は、Ｘ方向にはクロスローラガイド４及びクロスロー
ラガイド４′に規制されて動かない。このとき板バネ５
，６は板バネ支持ブロック７．８と板バネ保持カラー１
５゜１６の間で２方向にたわみ、このたわみによる分だ
け板バネ保持カラー１５．１６が中心方向に向ってわず
かに互いに接近するが、Ｘ方向に関しては板バネ５，６
の、板バネ支持ブロック７．８と板バネカラー１５．１
６とで矩形に区切られた部分が２方向から見て平行四辺
形に変形しない限り板バネ支持ブロック７と８が互いに
Ｘ方向変位を起こさない。そしてこのＸ方向の変位を起
こそうとする力は、中ベース２の出入によるクロスロー
ラガイド４の摩擦力によって発生するが、非常に小さく
、これに対して板バネ５，６の平行四辺形への変形座屈
への抵抗力は、矩形形状をＹ方向に大きくすることと、
板厚を適切に選ぶことで非常に大きくでき、実質的にＹ
方向変位を○にできる。
２２を介して中ベース２をＸ方向に移動させる。中ベー
ス２がＸ方向に移動しても、中ベース２と６．７” の
斜面でクロスローラガイド４に結合されている上ベース
１は、Ｘ方向にはクロスローラガイド４及びクロスロー
ラガイド４′に規制されて動かない。このとき板バネ５
，６は板バネ支持ブロック７．８と板バネ保持カラー１
５゜１６の間で２方向にたわみ、このたわみによる分だ
け板バネ保持カラー１５．１６が中心方向に向ってわず
かに互いに接近するが、Ｘ方向に関しては板バネ５，６
の、板バネ支持ブロック７．８と板バネカラー１５．１
６とで矩形に区切られた部分が２方向から見て平行四辺
形に変形しない限り板バネ支持ブロック７と８が互いに
Ｘ方向変位を起こさない。そしてこのＸ方向の変位を起
こそうとする力は、中ベース２の出入によるクロスロー
ラガイド４の摩擦力によって発生するが、非常に小さく
、これに対して板バネ５，６の平行四辺形への変形座屈
への抵抗力は、矩形形状をＹ方向に大きくすることと、
板厚を適切に選ぶことで非常に大きくでき、実質的にＹ
方向変位を○にできる。
このように板バネ５，６は、上ベース１と下ベース３と
をＹ方向の変位させないで２方向には板バネを曲げるだ
けの弱い抵抗力を持って相対変位させる。
をＹ方向の変位させないで２方向には板バネを曲げるだ
けの弱い抵抗力を持って相対変位させる。
命中ベース２の傾斜面の角度が６．７°であり。
モータ１８の１ステツプ角がｏ、１８°ボールネジ２１
のリードがＱ 、 ５ ｍｍストロークが２５ｍｍであ
るから、モータ１８の１ステツプ角に対して上ベース１
の移動量は０．０２５ｐｍとなりストロークは２．５
ｎｏｎとなる。
のリードがＱ 、 ５ ｍｍストロークが２５ｍｍであ
るから、モータ１８の１ステツプ角に対して上ベース１
の移動量は０．０２５ｐｍとなりストロークは２．５
ｎｏｎとなる。
この時の２方向の移動の真直度は＋０．４ｍｍＸ５０ｍ
ｍＸ ６２ｍｍの板バネを使用して０．ＩＪＩＩＯ／
２．５ｍｍが得られた。
ｍＸ ６２ｍｍの板バネを使用して０．ＩＪＩＩＯ／
２．５ｍｍが得られた。
以上述べたように本発明によれば上下ベースの間に出入
するくさび状の中ベースと、上下ベースを結合する板バ
ネを主要構成要素とするのみで。
するくさび状の中ベースと、上下ベースを結合する板バ
ネを主要構成要素とするのみで。
比較的大ストロークで高精度高分解能な移動が得られる
ため、安価で小形な、高精度、高分解能で比較的大スト
ロークの微動テーブルが実現できる。
ため、安価で小形な、高精度、高分解能で比較的大スト
ロークの微動テーブルが実現できる。
第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は第
１図のＡＡ’断面である。 １：ベース、２：中ベース、３：下ベース、４：直線案
内ガイドｇ ５ ） ６ ：板バネ、７，８：バネ支持
ブロック、１１，１２：板バネカラー、 ９，１０゜１
３〜１６：板バネ押え、１８：モータ、２１：ボールネ
ジ。
１図のＡＡ’断面である。 １：ベース、２：中ベース、３：下ベース、４：直線案
内ガイドｇ ５ ） ６ ：板バネ、７，８：バネ支持
ブロック、１１，１２：板バネカラー、 ９，１０゜１
３〜１６：板バネ押え、１８：モータ、２１：ボールネ
ジ。
Claims (1)
- １、微動方向とほぼ直角な方向に上中下の三層のベース
を持ち、このうちの中層ベースは上層または下層のいず
れか一方のベースに対し前記微動方向と直角な第１の方
向にのみ移動の自由度を持って直線案内され、かつ残さ
れた他方の下層または上層ベースと前記中層ベースとの
間は、前記第１の方向と同一平面内でかつ傾斜を有する
第２の方向にのみ移動の自由度を持って直線案内される
くさび状案内機構を有し、かつ前記中層ベースに窓を有
し、該窓をはさむ上層ベースと下層ベースの両対向面に
、両端を結合され中央部に該両端結合部と平行な取付用
凸座面を有する平行板バネを、前記第１の方向と該平行
板バネの両端結合部の方向がほぼ平行となるように取付
けて、前記上層ベースと下層ベースとを該平行板バネで
連結し、かつ下層ベースまたは上層ベースと中層ベース
との間に前記第１の方向に移動させる送り機構を設けた
ことを特徴とする微動ステージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15275190A JP2793887B2 (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | 微動ステージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15275190A JP2793887B2 (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | 微動ステージ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0450693A true JPH0450693A (ja) | 1992-02-19 |
| JP2793887B2 JP2793887B2 (ja) | 1998-09-03 |
Family
ID=15547371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15275190A Expired - Lifetime JP2793887B2 (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | 微動ステージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2793887B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006200709A (ja) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Kyocera Corp | ゲートバルブ |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110806222A (zh) * | 2019-11-12 | 2020-02-18 | 山东大学 | 一种双极板电容传感器微调安装设备 |
-
1990
- 1990-06-13 JP JP15275190A patent/JP2793887B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006200709A (ja) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Kyocera Corp | ゲートバルブ |
| JP4642488B2 (ja) * | 2005-01-24 | 2011-03-02 | 京セラ株式会社 | ゲートバルブ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2793887B2 (ja) | 1998-09-03 |
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Legal Events
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