JPH06123787A - Moving device and its producing method and positioning device and table device using them - Google Patents

Moving device and its producing method and positioning device and table device using them

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JPH06123787A
JPH06123787A JP6119993A JP6119993A JPH06123787A JP H06123787 A JPH06123787 A JP H06123787A JP 6119993 A JP6119993 A JP 6119993A JP 6119993 A JP6119993 A JP 6119993A JP H06123787 A JPH06123787 A JP H06123787A
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displacement
positioning device
fixed
sample
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Masanobu Akeno
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    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces

Abstract

PURPOSE:To provide a moving device capable of improving response characteristic for a small displacement and simultaneously constituting a compact small displacement mechanism and its producing method and positioning device and a table device using them. CONSTITUTION:A table device is constituted of a moving device 2 of which fixed part 15 for holding a substrate holder 3 via a support mechanism 11 provided for elastically holding a substrate holder 3 holding a substrate 5 in the state free of displacement, is formed into one body with a single member, and positioning devices 4a, 4b provided for slightly displacing the sample holder 3 in the direction of the light axis 9 of an optical system 10.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、所定方向に変位可能な
可動部とそれを支持する固定部とから構成される可動装
置及びその製造方法、並びに、可動装置の可動部を所定
方向に駆動するための位置決め装置と、半導体装置の製
造に使用するマスクやレチクル等の検査装置、露光装
置、あるいは微小な位置決めを必要とする顕微鏡や各種
工作機械等に用いられるテーブル装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a movable device composed of a movable part which can be displaced in a predetermined direction and a fixed part supporting the movable part, a method of manufacturing the same, and a movable part of the movable device driven in a predetermined direction. The present invention relates to a positioning device for performing the above, an inspection device for a mask or a reticle used for manufacturing a semiconductor device, an exposure device, or a table device used for a microscope or various machine tools that require fine positioning.

【0002】[0002]

【従来の技術】ここでは、主に、半導体装置の製造に使
用するマスクやレチクルなどの検査装置、露光装置等に
用いられるテーブル装置の公知技術について説明する。
2. Description of the Related Art Here, a well-known technique of a table device used mainly for an inspection apparatus for a mask or a reticle used for manufacturing a semiconductor device and an exposure apparatus will be described.

【0003】LSI等の半導体装置の製造は、一般的に
はマスクやレチクル等に描画されたパターンをシリコン
ウエハー等に転写して、エッチング等のプロセスを用い
てパターンを作成することにより行う。
Manufacturing of a semiconductor device such as an LSI is generally performed by transferring a pattern drawn on a mask, a reticle or the like onto a silicon wafer or the like, and forming a pattern by using a process such as etching.

【0004】このとき使用するマスクやレチクル、ある
いはウエハー等の基板(以下単に「基板」という)は5
インチ、6インチ、7インチ等数種類の大きさがあり、
またその形状も円形や方形等がある。したがって、それ
ぞれの種類の基板の保持にはそれぞれ適した保持方法が
あり、すべての種類の基板に共通な保持部を実現するの
は困難である。
At this time, the number of masks, reticles, substrates such as wafers (hereinafter simply referred to as “substrates”) used is 5
There are several sizes such as inch, 6 inch, 7 inch,
Further, the shape is also circular or rectangular. Therefore, there is a holding method suitable for holding each type of substrate, and it is difficult to realize a holding unit common to all types of substrates.

【0005】そこで、露光装置等では対応する基板の形
状や大きさを限定して対応しているものが多い。これに
対して、基板の欠陥等を検査する装置では対象となる基
板が多品種少量であるため、検査装置の利用効率等を考
慮すると、対応する基板を限定することは生産性を低下
させることとなり好ましくない。したがって、検査装置
ではステージ上に複数種類の基板を共通に保持できるテ
ーブルを持つことが望ましい。
Therefore, in many exposure apparatuses and the like, the shape and size of the corresponding substrate are limited to deal with the problem. On the other hand, in an apparatus for inspecting board defects and the like, the number of boards to be inspected is large and small, so considering the utilization efficiency of the inspection apparatus, limiting the corresponding board will reduce the productivity. Is not preferable. Therefore, it is desirable for the inspection apparatus to have a table that can hold a plurality of types of substrates in common on the stage.

【0006】しかし、共通のテーブルをステージ上に構
成しようとすると、その構造が複雑となり装置全体が大
形化してしまう。また、構造が複雑になると精度を維持
するのが容易でなくなるので精度維持のために大幅なコ
ストアップが必要になるといった問題点があった。
However, if a common table is constructed on the stage, its structure becomes complicated and the size of the entire apparatus becomes large. Further, if the structure becomes complicated, it becomes difficult to maintain the accuracy, so that there is a problem that a large cost increase is required to maintain the accuracy.

【0007】そこで、複数種類の基板に対してそれぞれ
の形状に適した数種類のテーブルを準備し、基板の種類
が変わるごとに専用のテーブルと交換して基板種類の変
更に対応するといったことが行われるようになった。こ
れにより、ステージ上のテーブルを複雑化することなく
複数種類の基板に対応でき、基板の位置精度維持も容易
となった。
Therefore, it is possible to prepare a plurality of types of tables suitable for each shape for a plurality of types of substrates and replace the types of substrates with dedicated tables to respond to changes in the types of substrates. I started to be seen. This makes it possible to handle a plurality of types of substrates without complicating the table on the stage, and it is easy to maintain the positional accuracy of the substrates.

【0008】一方、基板の検査装置等では、検査しよう
とする基板の検査面に光学系の焦点位置をほぼ合わせて
おくことが必要である。ただし、基板の検査装置等では
検査能力が高いために焦点深度が浅く、また、基板のた
わみや寸法精度等の関係から、常に合焦状態にしておく
には基板と光学系の距離を測定し、一定の距離となるよ
うに基板側あるいは光学系側を変位させるいわゆるオー
トフォーカスを行う必要がある。
On the other hand, in a substrate inspection device or the like, it is necessary that the focus position of the optical system is substantially aligned with the inspection surface of the substrate to be inspected. However, because the inspection capacity of a board inspection device is high, the depth of focus is shallow, and the distance between the board and the optical system must be measured in order to keep it in focus because of the deflection of the board and the dimensional accuracy. It is necessary to perform so-called autofocus in which the substrate side or the optical system side is displaced so that the distance is constant.

【0009】そこで、具体的には光学系である対物レン
ズ系全体を圧電素子等のアクチュエータを用いて駆動
し、基板の位置検出装置の出力あるいは光学系のフォー
カス信号に応じて光軸方向に変位させてオートフォーカ
スを行う方法と、光学系は固定しておいてテーブルが載
っているステージをやはり圧電素子等を利用して光軸方
向に変位させ、フォーカス信号に応じてオートフォーカ
スを行うという方法が考えられる。しかし、現状では機
構の複雑さ等から、複数の基板種類に対応する場合には
光学系の方でオートフォーカスを行うのが一般的であ
る。
Therefore, specifically, the entire objective lens system, which is an optical system, is driven by using an actuator such as a piezoelectric element, and is displaced in the optical axis direction according to the output of the substrate position detection device or the focus signal of the optical system. And a method of performing autofocus, or a method of fixing the optical system and displacing the stage on which the table is mounted in the optical axis direction using a piezoelectric element etc., and performing autofocus according to the focus signal. Can be considered. However, under the present circumstances, due to the complexity of the mechanism and the like, it is common to perform auto-focusing by the optical system when supporting a plurality of substrate types.

【0010】ところが近年、LSIの集積度が大幅に増
大するにともない基板上のパターンも微細化し、より一
層高い検査分解能が要求されるようになった。検査分解
能を向上させるには、光学系のレンズの開口数を大きく
することや使用する光の波長を短くすること等が考えら
れる。しかし、光の短波長化はガラスの材質等の面で問
題点が多く、一般的に開口数を大きくすることで分解能
向上を図ることが多い。ところが、開口数を大きくする
とさらに焦点深度が浅くなる。したがって、基板上のた
わみやステージの微小変位に敏感になり、オートフォー
カス機構の変位分解能、応答特性の向上が必要となる。
ところが、従来のように光学系の対物レンズ系全体を変
位させる場合には、可動部の重量が大きく応答特性の向
上は困難である。さらに、開口数が大きくなるとレンズ
重量が増大するので、なお一層応答特性の向上は望めな
い。
However, in recent years, as the degree of integration of LSI has greatly increased, the pattern on the substrate has been miniaturized, and higher inspection resolution has been required. In order to improve the inspection resolution, it is conceivable to increase the numerical aperture of the lens of the optical system or shorten the wavelength of the light used. However, shortening the wavelength of light has many problems in terms of the material of glass and the like, and in general, the resolution is often improved by increasing the numerical aperture. However, if the numerical aperture is increased, the depth of focus becomes shallower. Therefore, it becomes sensitive to the deflection on the substrate and the minute displacement of the stage, and it is necessary to improve the displacement resolution and response characteristics of the autofocus mechanism.
However, when the entire objective lens system of the optical system is displaced as in the conventional case, the weight of the movable portion is large and it is difficult to improve the response characteristics. Furthermore, since the lens weight increases as the numerical aperture increases, further improvement in response characteristics cannot be expected.

【0011】そこで、基板側にオートフォーカスを可能
とするような微小変位機構を設ける必要がある。基板側
を変位させる場合は、テーブルを搭載しているステージ
に変位機構を組み込みテーブル全体を変位させることが
考えられる。しかし、これでもやはり可動部分の重量を
小さくすることは困難であり、オートフォーカス機構の
応答特性の向上は望めず、さらにステージが大形化して
しまうといった問題点がある。
Therefore, it is necessary to provide a minute displacement mechanism on the substrate side that enables automatic focusing. When displacing the substrate side, it is conceivable to incorporate a displacement mechanism into the stage carrying the table to displace the entire table. However, even with this, it is still difficult to reduce the weight of the movable portion, there is a problem that the response characteristic of the autofocus mechanism cannot be improved, and the stage becomes larger.

【0012】以上のような要請から、テーブル自体に微
小変位機構を設けた装置の提供が望まれる。
From the above demands, it is desired to provide an apparatus in which the table itself is provided with a minute displacement mechanism.

【0013】なお、上記したような問題は、大きさある
いは形状等の異なる試料を所定方向に微小変位させるこ
とが必要な顕微鏡や各種工作機械等の分野でも同様にい
えることである。
The above-mentioned problem can be similarly applied to the field of microscopes, various machine tools and the like, which require minute displacement of samples having different sizes or shapes in a predetermined direction.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
複数種類の試料に対応するテーブル装置において、試料
側でオートフォーカス等の微小変位を行わせる場合に、
試料保持テーブルを搭載しているステージを変位させて
いたのでは、可動部分の重量を小さくすることはできな
いので、変位の応答特性を向上することは困難であり、
さらにステージ全体が大形化するといった問題点があっ
た。
As described above,
In a table device that supports multiple types of samples, when performing small displacement such as autofocus on the sample side,
Since the weight of the movable part cannot be reduced by displacing the stage carrying the sample holding table, it is difficult to improve the response characteristics of displacement.
Furthermore, there was a problem that the entire stage became larger.

【0015】そこで、本発明では、微小変位時の可動重
量を小さくすることによりオートフォーカス等における
変位の応答特性を向上させることが可能であると同時
に、コンパクトな微小変位機構を有する可動装置及びそ
の製造方法、並びに、その可動装置を駆動するための位
置決め装置と、これらを用いたテーブル装置を提供する
ことを目的とする。
Therefore, according to the present invention, it is possible to improve the response characteristic of displacement in autofocus by reducing the movable weight at the time of minute displacement, and at the same time, the movable device having a compact minute displacement mechanism and the same. An object of the present invention is to provide a manufacturing method, a positioning device for driving a movable device thereof, and a table device using these.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、以下に示すような手段を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.

【0017】第1に、所定方向に変位可能な可動部と、
この可動部を弾性的に支持するため、この可動部の変位
方向と略一致する向きに対向して設けられる薄肉部より
なる支持機構と、この支持機構を介して前記可動部を支
持する固定部とから構成され、前記可動部、前記支持機
構及び前記固定部が単一部材から一体成形されているこ
とを特徴とする可動装置、及び前記可動部と前記固定部
とが対向する間隙に固体微細粒子を分散させたゲル状体
を充填し、硬化させてなるダンピング部材を有すること
を特徴とする上記可動装置。
First, a movable part which can be displaced in a predetermined direction,
In order to elastically support the movable portion, a support mechanism composed of thin-walled portions that are provided so as to face each other in a direction substantially corresponding to the displacement direction of the movable portion, and a fixed portion that supports the movable portion via the support mechanism. And a movable device characterized in that the movable part, the support mechanism and the fixed part are integrally molded from a single member, and a solid fine particle in a gap where the movable part and the fixed part face each other. The above-mentioned movable device having a damping member formed by filling and hardening a gel-like material in which particles are dispersed.

【0018】第2に、単一部材内に対向する薄肉部を形
成するように凹部を設ける薄肉部形成工程と、前記単一
部材を前記薄肉部が対向する向きと略一致する方向に変
位可能な可動部とこの可動部を前記薄肉部により弾性的
に支持する固定部とに分離させる分離工程とからなるこ
とを特徴とする上記可動装置の製造方法。
Secondly, the thin-walled portion forming step of forming a recess so as to form the thin-walled portion facing each other in the single member, and the single member can be displaced in a direction substantially coincident with the facing direction of the thin-walled portion. And a separation step of separating the movable portion into a fixed portion elastically supported by the thin portion.

【0019】第3に、試料を保持しつつ所定方向に変位
可能な試料保持部と、この試料保持部を弾性的に支持す
るため、この試料保持部の変位方向と略一致する向きに
対向して設けられる薄肉部よりなる支持機構と、この支
持機構を介して前記試料保持部を支持する固定部と、前
記試料保持部を所定方向に変位させるための駆動手段と
を有することを特徴とするテーブル装置、及び前記試料
保持部と前記試料保持部を支持する前記固定部とが対向
する間隙に固体微細粒子を分散させたゲル状体を充填
し、硬化させてなるダンピング部材を有することを特徴
とする上記テーブル装置。
Thirdly, in order to elastically support the sample holding portion which is capable of displacing in a predetermined direction while holding the sample, the sample holding portion faces in a direction substantially coincident with the displacement direction of the sample holding portion. And a fixing unit that supports the sample holding unit via the supporting mechanism, and a driving unit for displacing the sample holding unit in a predetermined direction. A table device and a damping member formed by filling and hardening a gel-like material in which solid fine particles are dispersed in a gap where the sample holding unit and the fixing unit supporting the sample holding unit face each other. The above table device.

【0020】第4に、所定方向に変位可能な可動部材
と、この可動部材の変位方向に対して略垂直方向に変位
可能な少なくとも一対の変位発生部材と、この変位発生
部材の変位を前記可動部材に伝達する少なくとも一対の
てこ部材と、前記変位可能部材を保持するとともに、前
記可動部材及び前記てこ部材を一体に支持する固定部材
とから構成されることを特徴とする位置決め装置、及び
前記てこ部材は、前記変位発生手段の変位量を拡大もし
くは縮小して前記可動部材に伝達することを特徴とする
上記位置決め装置。
Fourth, a movable member that can be displaced in a predetermined direction, at least a pair of displacement generating members that can be displaced in a direction substantially perpendicular to the displacement direction of the movable member, and the displacement of the displacement generating member can be moved by the movable member. A positioning device comprising at least a pair of lever members that are transmitted to a member and a fixed member that holds the displaceable member and integrally supports the movable member and the lever member, and the lever. The member enlarges or reduces the displacement amount of the displacement generating means and transmits the displacement amount to the movable member.

【0021】第5に、試料を保持する試料保持部と、こ
の試料保持部を所定方向に変位可能に保持する可動部分
及びこの可動部分を支持機構を介して弾性的に支持する
固定部分とからなる可動手段と、この可動手段の前記可
動部分に請求項6記載の位置決め装置の前記可動部材を
接続し、該可動手段の前記固定部分に該位置決め装置の
前記固定部材を接続してなることを特徴とするテーブル
装置、及び試料を保持する試料保持部と、この試料保持
部を所定方向に変位可能に保持する可動部分及びこの可
動部分を支持機構を介して弾性的に支持する固定部分と
からなる複数の可動手段と、この複数の可動手段のそれ
ぞれについて、前記可動部分に請求項6記載の位置決め
装置の前記可動部材を接続し、前記各固定部分に該位置
決め装置の前記固定部材を接続してなるテーブル装置で
あって、前記位置決め装置の前記可動部材の変位量をそ
れぞれ独立に調節可能な制御手段を有することを特徴と
するテーブル装置。
Fifth, from a sample holder for holding a sample, a movable portion for holding the sample holder so that it can be displaced in a predetermined direction, and a fixed portion for elastically supporting the movable portion via a support mechanism. And a movable member of the positioning device according to claim 6 connected to the movable portion of the movable device, and the fixed member of the positioning device connected to the fixed portion of the movable device. From a table device that is a feature, a sample holder that holds a sample, a movable portion that holds the sample holder so that it can be displaced in a predetermined direction, and a fixed portion that elastically supports the movable portion through a support mechanism. A plurality of movable means, and for each of the plurality of movable means, the movable member of the positioning device according to claim 6 is connected to the movable portion, and the fixed portion of the positioning device is connected to each of the fixed portions. A table apparatus formed by connecting the members, the table apparatus characterized by having an adjustable control means the amount of displacement of the movable member independently of the positioning device.

【0022】[0022]

【作用】本発明に係る可動装置によれば、所定方向に変
位可能な可動部と、この可動部を弾性的に支持する支持
機構と、この支持機構を介して前記可動部を支持する固
定部とが単一部材より一体成形されているので、機械的
締結による組み立てを必要とせず、可動部の微小変位を
高精度に維持することが容易な可動装置を構成すること
ができる。また、支持機構等の機械的締結部分に由来す
る機械系の共振点、ヒステリシス、がた等が非常に少な
いので、機械系の非線形性がほとんどなく、可動部の変
位の応答特性が向上する。
According to the movable device of the present invention, the movable portion that can be displaced in the predetermined direction, the support mechanism that elastically supports the movable portion, and the fixed portion that supports the movable portion via the support mechanism. Since and are integrally molded from a single member, it is possible to configure a movable device that does not require assembly by mechanical fastening and that can easily maintain a minute displacement of the movable portion with high accuracy. In addition, since the mechanical system has very few resonance points, hysteresis, rattling, and the like derived from the mechanically fastened portions such as the support mechanism, there is almost no nonlinearity of the mechanical system, and the response characteristic of displacement of the movable part is improved.

【0023】また、本発明に係る可動装置を用いること
により、微小変位機構を有するテーブル装置を構成で
き、試料を含めた可動部の重量をステージに変位機構を
設ける場合よりも大幅に小さくできるので、試料の変位
の応答特性が格段に向上する。さらに、ステージに変位
機構を設けた場合よりも変位機構の大きさを小さくでき
るので、コンパクトなテーブル装置とすることができ
る。
Further, by using the movable device according to the present invention, a table device having a minute displacement mechanism can be constructed, and the weight of the movable portion including the sample can be significantly reduced as compared with the case where the displacement mechanism is provided on the stage. , The response characteristic of the displacement of the sample is remarkably improved. Further, since the size of the displacement mechanism can be made smaller than that when the displacement mechanism is provided on the stage, a compact table device can be obtained.

【0024】さらに、本願発明に係る可動装置におい
て、可動部と固定部とが対向する間隙に固体微細粒子を
分散させたゲル状体を充填し硬化させることにより、可
動部が変位する際にゲル状体が変形し、その中に含まれ
る固体微細粒子が互いに接触し摩擦することにより、可
動部の振動エネルギが減衰され、その結果、可動部の運
動に十分なダンピングが与えられる。固体の摩擦により
エネルギが吸収されるため摩擦時の速度が大きいほど吸
収されるエネルギ量が大きくなる。すなわち運動の周波
数が高いほどダンピングの効果が大きくなるので、変位
量が大きい低周波の運動に対してはダンピングの効果が
小さくなる。したがって全体のストローク減少を抑えな
がら高周波域にある機械的共振点のピークを大幅に低減
することができる。
Further, in the movable device according to the present invention, a gel-like material in which solid fine particles are dispersed is filled in a gap where the movable portion and the fixed portion are opposed to each other and hardened so that the gel is generated when the movable portion is displaced. The shape body is deformed, and the solid fine particles contained therein come into contact with each other and rub against each other, whereby the vibration energy of the movable portion is attenuated, and as a result, sufficient damping is given to the movement of the movable portion. Since energy is absorbed by the friction of solids, the amount of energy absorbed increases as the speed during friction increases. That is, the higher the frequency of motion, the greater the damping effect, and thus the damping effect becomes less effective for low-frequency motion with a large displacement amount. Therefore, it is possible to significantly reduce the peak of the mechanical resonance point in the high frequency range while suppressing the reduction of the entire stroke.

【0025】また、固体微細粒子を分散させたゲル状体
を充填し硬化させた可動装置を用いて構成されたテーブ
ル装置においては、可動部の位置を閉ル−プで制御する
ときも、共振周波数のピ−クが小さいため制御系に入れ
る積分器の時定数を小さくできるので、高い周波数域で
のゲインを低下が小さい。したがって、オ−トフォ−カ
ス等における変位の応答周波数を高くすることができ
る。
Further, in the table device constituted by the movable device in which the gel-like material in which the solid fine particles are dispersed is filled and hardened, the resonance occurs even when the position of the movable part is controlled by the closed loop. Since the peak of the frequency is small, the time constant of the integrator inserted in the control system can be made small, and the decrease in the gain in the high frequency range is small. Therefore, the response frequency of the displacement in the autofocus etc. can be increased.

【0026】一方、本願発明に係る位置決め装置によれ
ば、変位発生手段の変位方向と、可動部材の所定変位方
向が異なるので、大変位を実現するために変位発生手段
の長さを長くする場合でも、位置決め装置の所定変位方
向の寸法が大きくなくことがない。したがって、可動部
材の所定変位方向について、コンパクトな位置決め装置
とすることができる。
On the other hand, according to the positioning device of the present invention, since the displacement direction of the displacement generating means and the predetermined displacement direction of the movable member are different, when the length of the displacement generating means is increased in order to realize a large displacement. However, the dimension of the positioning device in the predetermined displacement direction does not become large. Therefore, the positioning device can be made compact in the predetermined displacement direction of the movable member.

【0027】また、変位発生手段及びてこ部材を少なく
とも一対設けることにより、変位発生手段の変位力を可
動部材に伝達する際に、変位発生手段の変位量を拡大も
しくは縮小することが可能となるとともに、プッシュ・
プル駆動を行うことができる。これにより、変位の応答
性を向上させることができると同時に、変位の非線形性
を改善することができる。
By providing at least one pair of the displacement generating means and the lever member, it is possible to increase or decrease the displacement amount of the displacement generating means when transmitting the displacement force of the displacement generating means to the movable member. ,push·
Pull drive can be performed. This makes it possible to improve the response of the displacement and at the same time improve the nonlinearity of the displacement.

【0028】さらに、本発明に係る位置決め装置用いる
ことにより、高速応答が可能で、変位の非線形性が改善
されたテーブル装置を構成することができる。また、複
数の位置決め装置を用いるテーブル装置においては、各
々の位置決め装置の可動部の変位量を独立に変化させる
ような制御方法をとることにより、テーブル装置の変位
部分の所定方向変位だけでなく、その姿勢についても制
御することができる。
Further, by using the positioning device according to the present invention, it is possible to construct a table device capable of high-speed response and having improved non-linearity of displacement. Further, in a table device using a plurality of positioning devices, by adopting a control method in which the amount of displacement of the movable portion of each positioning device is changed independently, not only the displacement in the predetermined direction of the displaced portion of the table device, The posture can be controlled.

【0029】[0029]

【実施例】本発明の実施例について、図面を参照しつつ
詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0030】図1は、本発明に係る可動装置並びにテー
ブル装置を、例えばLSI等の半導体装置を製造する際
に使用するマスクやレチクル等の基板を検査する光学機
器に応用した場合の実施例の概略を示す分解斜視図であ
る。
FIG. 1 shows an embodiment in which the movable device and the table device according to the present invention are applied to an optical device for inspecting a substrate such as a mask or a reticle used when manufacturing a semiconductor device such as an LSI. It is a disassembled perspective view which shows an outline.

【0031】本実施例は、基板5を光学系10の光軸9
の方向17(Z方向)に変位可能に保持する基板保持部
3と、この基板保持部3を変位可能となるように弾性的
に支持するために設けられる支持機構11と、この支持
機構11を介して前記基板保持部3を支持する固定部1
5とからなる可動装置2に、前記基板保持部3をZ方向
に変位させるための位置決め装置4a,4bを接続して
なるテーブル装置が真空チャック6を介して着脱交換自
在な状態でステージ1上に搭載されている。ここで、ス
テージ1には、テーブル装置を搭載しつつ、光学系10
の光軸9に垂直な方向18(X方向)及び方向19(Y
方向)に2次元的に移動可能なように、図示しない案内
及び駆動系が構成されており、基板5の検査面をくまな
く検査することができるようになっている。また、光学
系10として透過型のものを用いる場合には、ステージ
1に中穴7を設ける。なお、テーブル装置とステージ1
との接続には、真空チャック6の他、機械式クランプ機
構、電磁石等を用いてもよい。また、位置検出装置とし
ては、光学的なフォーカスセンサ13a,13bの他、
静電容量式のギャップセンサ等を用いてもよい。
In this embodiment, the substrate 5 is placed on the optical axis 9 of the optical system 10.
Substrate holding portion 3 that holds the substrate holding portion 3 so as to be displaceable in the direction 17 (Z direction), a support mechanism 11 that is provided to elastically support the substrate holding portion 3 so that the substrate holding portion 3 can be displaced, and the support mechanism 11. Fixing part 1 for supporting the substrate holding part 3 via
A table device in which positioning devices 4a and 4b for displacing the substrate holding portion 3 in the Z direction are connected to a movable device 2 composed of 5 is mounted on the stage 1 in a detachable and replaceable state via a vacuum chuck 6. It is installed in. Here, while mounting the table device on the stage 1, the optical system 10
Direction (X direction) 18 and direction 19 (Y
A guide and drive system (not shown) are configured so as to be two-dimensionally movable in any direction) so that the inspection surface of the substrate 5 can be inspected all over. When a transmission type optical system 10 is used, the stage 1 is provided with a hollow hole 7. The table device and stage 1
In addition to the vacuum chuck 6, a mechanical clamp mechanism, an electromagnet, or the like may be used for connection with. As the position detecting device, in addition to the optical focus sensors 13a and 13b,
A capacitance type gap sensor or the like may be used.

【0032】基板5のZ方向の位置決めは、基板5に対
する光学系10のフォーカス状態を観察してその位置を
検出する光学的なフォーカスセンサ13a,13bの信
号をもとに制御装置51を介して位置決め装置4a,4
bの駆動制御することにより行われる。即ち、フォーカ
スセンサ13a,13bにより基板5の観察面位置を検
出し、その出力信号52を基に光学系10の焦点位置に
基板5の観察面を略一致させるような駆動指令値を制御
装置51で算出し、位置決め装置4a,4bのアクチュ
エータ12a,12bを導線53a,53bを介して駆
動して、可動装置2の基板保持部3をZ方向に変位させ
る。ここで、基板保持部3を変位させる位置決め装置4
a,4bが可動装置2の両側面に取り付けられている。
この位置決め装置4a,4bのアクチュエータ12a,
12bは、可動装置2の可動部である基板保持部3に接
続されている。したがって、この2つのアクチュエータ
12a,12bが制御装置51の駆動指令にそれぞれ同
期して変位することにより、基板保持部3上に保持され
た基板5が光軸9に対してほぼ垂直な状態を保ってZ方
向に変位する。
The positioning of the substrate 5 in the Z direction is performed via the controller 51 based on the signals of the optical focus sensors 13a and 13b for observing the focus state of the optical system 10 with respect to the substrate 5 and detecting the position. Positioning devices 4a, 4
This is performed by controlling the drive of b. That is, the focus sensor 13a, 13b detects the position of the observing surface of the substrate 5, and based on the output signal 52 of the output signal 52, a drive command value that causes the observing surface of the substrate 5 to substantially coincide with the focus position of the optical system 10 is output to the controller 51. Then, the actuators 12a and 12b of the positioning devices 4a and 4b are driven via the conducting wires 53a and 53b to displace the substrate holding portion 3 of the movable device 2 in the Z direction. Here, a positioning device 4 for displacing the substrate holding part 3
a and 4b are attached to both side surfaces of the movable device 2.
The actuators 12a of the positioning devices 4a and 4b,
12 b is connected to the substrate holding part 3 which is a movable part of the movable device 2. Therefore, the two actuators 12a and 12b are displaced in synchronization with the drive command of the control device 51, respectively, so that the substrate 5 held on the substrate holding portion 3 is kept substantially vertical to the optical axis 9. Is displaced in the Z direction.

【0033】上述した可動装置2は、複数種類の基板5
に対応できるように、それぞれの基板5に専用のものを
複数種類用意しておき、検査する基板5の種類を変更す
る場合には、この可動装置2を適切なものに交換するよ
うにしても良い。
The movable device 2 described above is provided with a plurality of types of substrates 5.
In order to cope with the above, a plurality of dedicated types are prepared for each substrate 5, and when the type of the substrate 5 to be inspected is changed, the movable device 2 may be replaced with an appropriate one. good.

【0034】以上の説明は、光学機器として主に基板の
検査装置等を例に上げて行ったが、顕微鏡、露光装置、
描画装置等においても同様である。また、ここでは光学
系として、ガラスレンズ等を用いた一般的な光学系を前
提としているが、電子レンズ等を用いた電子光学系につ
いても適用が可能である。さらに結像を必要としないX
線光学系についても同様に適用が可能である。これらの
ことは、以下の説明についても同様であり、本発明のテ
ーブル装置は、その光学系の種類による制限を受けるも
のではないことを明記しておく。
The above description has been given mainly by taking an example of a substrate inspection device as an optical device, but a microscope, an exposure device,
The same applies to a drawing device and the like. Further, here, the optical system is premised on a general optical system using a glass lens or the like, but it is also applicable to an electron optical system using an electronic lens or the like. X that does not require imaging
The same can be applied to the linear optical system. The same applies to the following description, and it should be clearly stated that the table device of the present invention is not limited by the type of its optical system.

【0035】図2は、図1に示した本発明にかかる可動
装置の詳細を示した斜視図である。ここで、図2は、可
動装置2がステージ1に固定された状態を示している。
基板5は真空チャック等の複数の基板固定装置16で基
板保持部3(斜線部分)に固定されている。基板保持部
3は支持機構11により、可動装置2の固定部15に弾
性的に支持されている。固定部15はステージ1に設け
られた図示していない接続部においてステージ1上に固
定されている。支持機構11は基板保持部3が姿勢を変
化させずに特定方向17に変位するような平行リンク構
造になっている。このような構造にすることにより、基
板5がステージ1に対して方向17に変位して、図示し
ていない光学系の焦点深度内に基板5の観察面を保持す
ることができるようになっている。ここで、可動装置2
の固定部15、基板保持部3及び支持機構11は単一部
材から一体成形されている。
FIG. 2 is a perspective view showing details of the movable device according to the present invention shown in FIG. Here, FIG. 2 shows a state in which the movable device 2 is fixed to the stage 1.
The substrate 5 is fixed to the substrate holding portion 3 (hatched portion) by a plurality of substrate fixing devices 16 such as a vacuum chuck. The substrate holding part 3 is elastically supported by the fixed part 15 of the movable device 2 by the support mechanism 11. The fixed portion 15 is fixed on the stage 1 at a connection portion (not shown) provided on the stage 1. The support mechanism 11 has a parallel link structure in which the substrate holder 3 is displaced in the specific direction 17 without changing its posture. With such a structure, the substrate 5 can be displaced in the direction 17 with respect to the stage 1, and the observation surface of the substrate 5 can be held within the depth of focus of the optical system (not shown). There is. Here, the movable device 2
The fixing portion 15, the substrate holding portion 3, and the support mechanism 11 are integrally formed from a single member.

【0036】支持機構11は、可動装置2の側面に凹部
20を設けることによりリンク21、22、弾性ヒンジ
23、24、25、26よりなる平行リンク機構で構成
されている。この平行リンク機構は機械的締結手段を用
いることなしに、基板保持部3及び固定部15に接続さ
れているので、機械的締結手段に由来するがた、ヒステ
リシスが発生しない。また可動装置2等が単一部材で構
成されているので組み立ての必要がない。したがって、
製作時の精度が低下することなく維持されるので、可動
装置2等の製作精度及び位置決め精度を容易に高く保つ
ことができる。
The support mechanism 11 is constituted by a parallel link mechanism including links 21, 22 and elastic hinges 23, 24, 25, 26 by providing a recess 20 on the side surface of the movable device 2. Since this parallel link mechanism is connected to the substrate holding part 3 and the fixing part 15 without using mechanical fastening means, hysteresis caused by the mechanical fastening means does not occur. Further, since the movable device 2 and the like are composed of a single member, it is not necessary to assemble. Therefore,
Since the accuracy during manufacturing is maintained without being lowered, the manufacturing accuracy and the positioning accuracy of the movable device 2 and the like can be easily kept high.

【0037】図3は、図1に示した本発明に係る可動装
置の支持機構の変形例の詳細を示した斜視図である。こ
の支持機構30は、薄板状の板ばね31、32よりなる
平行板ばね機構となっている。この場合も、支持機構3
0は基板保持部3及び可動装置の固定部15と一体構造
となっている。その他の構造、動作、特徴等は先に説明
した図2に示した可動装置と同様である。
FIG. 3 is a perspective view showing details of a modification of the support mechanism of the movable device according to the present invention shown in FIG. The support mechanism 30 is a parallel leaf spring mechanism including thin leaf springs 31 and 32. Also in this case, the support mechanism 3
Reference numeral 0 has an integral structure with the substrate holding portion 3 and the fixed portion 15 of the movable device. Other structures, operations, characteristics, etc. are the same as those of the movable device shown in FIG. 2 described above.

【0038】図4は、図2及び図3に示した可動装置を
示す平面図である。ここでは、この可動装置2の製造方
法について説明する。まず、基板5を搭載するための中
穴14をワイヤカット放電加工により加工する。なお、
本実施例では、基板5は方形を前提としているが、円形
の場合でも基板保持部3の中穴14を円形にすれば容易
に対応できる。また、試料が基板状のものでなく、基板
保持部3上に載置されるだけでよいものの場合には、特
に中穴14を設ける必要はなく、基板保持部3を試料保
持台として用いれば良い。次に、平行リンク機構や板ば
ね機構等の支持機構41を構成する薄肉部を形成するた
め、図2及び図3に示すような凹部20,33を切削加
工により加工する。最後に、基板保持部3と固定部15
とを分離する溝45をワイヤカット放電加工により加工
することにより前記可動装置2が製作される。以上のよ
うな方法により、基板保持部3と支持機構41と固定部
15とからなる可動装置2が、単一部材から一体成形さ
れる。
FIG. 4 is a plan view showing the movable device shown in FIGS. 2 and 3. Here, a method for manufacturing the movable device 2 will be described. First, the hole 14 for mounting the substrate 5 is processed by wire cut electric discharge machining. In addition,
In this embodiment, the substrate 5 is assumed to be rectangular, but even if the substrate 5 is circular, it can be easily dealt with by making the inner hole 14 of the substrate holding portion 3 circular. In addition, when the sample is not a substrate-like one and only needs to be placed on the substrate holding part 3, it is not necessary to provide the inner hole 14, and the substrate holding part 3 can be used as a sample holding table. good. Next, in order to form a thin portion that constitutes the support mechanism 41 such as the parallel link mechanism or the leaf spring mechanism, the recesses 20 and 33 as shown in FIGS. 2 and 3 are processed by cutting. Finally, the substrate holding part 3 and the fixing part 15
The movable device 2 is manufactured by processing the groove 45 for separating the electric field by wire-cut electric discharge machining. By the method as described above, the movable device 2 including the substrate holding part 3, the support mechanism 41, and the fixed part 15 is integrally molded from a single member.

【0039】図5は、図1に示した本発明に係るテーブ
ル装置の詳細を示した分解斜視図である。位置決め装置
4aは、その両端付近にある接続部83aと可動装置2
の一方の固定部15の側面82aとを接続することによ
り可動装置2に取付けられる。もう一方の位置決め装置
4bも同様に可動装置2の固定部15の位置決め装置4
aとは反対の側面82bと位置決め装置4bの接続部8
3bとを接続することにより取付けられる。
FIG. 5 is an exploded perspective view showing details of the table device according to the present invention shown in FIG. The positioning device 4a includes a connecting portion 83a near both ends thereof and a movable device 2
It is attached to the movable device 2 by connecting to the side surface 82a of the one fixed portion 15. The other positioning device 4b similarly positions the positioning device 4 of the fixed portion 15 of the movable device 2.
The side surface 82b opposite to a and the connecting portion 8 of the positioning device 4b
It is attached by connecting with 3b.

【0040】位置決め装置4a、4bはそれぞれ中央部
にアクチュエータ12a、12bが設けられている。な
お、このアクチュエータ12a、12bの詳細は後述す
る。ここで、位置決め装置4aのアクチュエータ12a
は基板保持部3の一方の側面81aに接続されている。
同様に、位置決め装置4bのアクチュエータ12bは基
板保持部3のもう一方の側面81bに接続されている。
このような構成とすることにより、位置決め装置4a,
4bが可動装置2の側面に取り付けられるので、可動装
置2の高さが増加することがなくコンパクトなテーブル
装置を提供することができるとともに、基板保持部3の
駆動特性をそれぞれの可動装置2ごとに調整できる。し
たがって、それぞれの可動装置2の基板保持部3の駆動
特性を同様に調整しておけば、可動装置2を交換した場
合にも共通の駆動方法で駆動できる。これにより、駆動
回路や制御装置等は共通として導線のみを切り替えるこ
とにより容易に異なる種類の可動装置2を制御できる。
The positioning devices 4a and 4b are provided with actuators 12a and 12b at their central portions, respectively. The details of the actuators 12a and 12b will be described later. Here, the actuator 12a of the positioning device 4a
Is connected to one side surface 81a of the substrate holder 3.
Similarly, the actuator 12b of the positioning device 4b is connected to the other side surface 81b of the substrate holder 3.
With such a configuration, the positioning device 4a,
Since 4b is attached to the side surface of the movable device 2, it is possible to provide a compact table device in which the height of the movable device 2 does not increase, and the drive characteristics of the substrate holding unit 3 are set for each movable device 2. Can be adjusted to Therefore, if the drive characteristics of the substrate holding portions 3 of the respective movable devices 2 are adjusted in the same manner, even if the movable device 2 is replaced, it can be driven by the common driving method. This makes it possible to easily control different types of movable devices 2 by switching only the lead wires in common with the drive circuit, the control device, and the like.

【0041】次に、位置決め装置の動作について説明す
る。なお、簡単のため装置の各部を示す符号の添字は省
略するものとする。位置決め装置4のアクチュエータ1
2は図示していない制御装置により導線85、86を介
して駆動され、位置決め装置4の接続部83に対して方
向17に変位する。この時、アクチュエータ12は基板
保持部3に接続され、接続部83は可動装置2の固定部
15に接続されているので、結局基板保持部3は可動装
置2の固定部15に対して方向17に変位する。ここで
アクチュエータ12a、12bの変位を同期させること
により、基板5を搭載した基板保持部3を、姿勢を変化
させることなく、方向17に変位させることができる。
Next, the operation of the positioning device will be described. For simplification, the subscripts of the reference numerals indicating the respective parts of the device are omitted. Actuator 1 of positioning device 4
2 is driven by conductors 85, 86 by a control device (not shown) and is displaced in the direction 17 with respect to the connecting portion 83 of the positioning device 4. At this time, since the actuator 12 is connected to the substrate holding portion 3 and the connecting portion 83 is connected to the fixed portion 15 of the movable device 2, the substrate holding portion 3 ends up in the direction 17 with respect to the fixed portion 15 of the movable device 2. Is displaced to. Here, by synchronizing the displacements of the actuators 12a and 12b, the substrate holding part 3 on which the substrate 5 is mounted can be displaced in the direction 17 without changing the posture.

【0042】図6は、図5に示したテーブル装置の位置
決め装置のアクチュエータの詳細を示した図である。位
置決め装置の中間部分に可動部93が一体成形され、板
ばね97によって位置決め装置の固定部92に接続され
ている。同時に、圧電素子91の一端が可動部93に、
もう一端が位置決め装置の固定部92に接続されてい
る。ここで圧電素子91を導線95、96を介して駆動
することにより、可動部93が固定部92に対して方向
99に変位する。可動部93は接続部98によって図示
していない基板保持部に接続されている。このアクチュ
エータは機械的締結手段を用いることなく一体成形され
ているので動作にがた、ヒステリシスがほとんど生じず
高精度な変位が可能である。
FIG. 6 is a diagram showing details of the actuator of the positioning device of the table device shown in FIG. The movable part 93 is integrally formed in the middle part of the positioning device, and is connected to the fixed part 92 of the positioning device by a leaf spring 97. At the same time, one end of the piezoelectric element 91 is moved to the movable portion 93,
The other end is connected to the fixing portion 92 of the positioning device. By driving the piezoelectric element 91 via the conductive wires 95 and 96, the movable portion 93 is displaced in the direction 99 with respect to the fixed portion 92. The movable part 93 is connected to a substrate holding part (not shown) by a connecting part 98. Since this actuator is integrally molded without using any mechanical fastening means, it is possible to perform highly accurate displacement with little hysteresis in operation.

【0043】なお、この例では、積層型圧電素子を用い
ることを前提としているが、変位量が満足できればバル
クの圧電素子を用いても良い。また、圧電素子のかわり
に磁歪素子等の他の固体変形素子を用いても良い。この
ことは、以下の説明でも同様である。
In this example, it is assumed that a laminated piezoelectric element is used, but a bulk piezoelectric element may be used as long as the displacement amount can be satisfied. Further, instead of the piezoelectric element, another solid deformation element such as a magnetostrictive element may be used. This also applies to the following description.

【0044】図7は、他の位置決め装置を設けたテーブ
ル装置を示す斜視図である。図7に示した可動装置2
は、図3に示した可動装置2の一部を薄肉化したものに
基板保持部3を駆動する位置決め装置50a,50bを
取り付けた構成になっている。なお、可動装置2の一部
を薄肉化しているのは、位置決め装置50a及び50b
を取り付けたことによる可動装置2の厚さが増加するの
を避けるためである。このような構成において、位置決
め装置50a,50bを同期して駆動することにより、
基板保持部3の姿勢を変化させることなく方向17に変
位させることができる。その他の特徴については図5に
示した可動装置と同様である。
FIG. 7 is a perspective view showing a table device provided with another positioning device. Mobile device 2 shown in FIG.
Is configured such that the positioning device 50a, 50b for driving the substrate holding part 3 is attached to a thin part of the movable device 2 shown in FIG. It is to be noted that a part of the movable device 2 is made thin because the positioning devices 50a and 50b.
This is for avoiding an increase in the thickness of the movable device 2 due to the attachment of the. In such a configuration, by synchronously driving the positioning devices 50a and 50b,
The substrate holding portion 3 can be displaced in the direction 17 without changing the posture. Other features are similar to those of the movable device shown in FIG.

【0045】図8は、図7に示したテーブル装置の位置
決め装置の詳細を示した図である。位置決め装置60に
は圧電素子61が用いられており、この圧電素子61は
導線65,66に電圧を加えることにより長手方向に伸
縮する。この圧電素子61の一端を可動装置2の固定部
15に接続された固定部62に接続し、もう一端を可動
てこ部64に接続する。可動てこ部64は弾性ヒンジ6
3を支点として動作し、基板保持部3に接続された接続
部67を変位させて基板保持部3を方向69に駆動す
る。このようなてこ機構を用いることにより、圧電素子
61の変位量が少ない場合にも、所望の変位量を確保す
るように変位を拡大して伝達することができる。
FIG. 8 is a diagram showing the details of the positioning device of the table device shown in FIG. A piezoelectric element 61 is used in the positioning device 60, and the piezoelectric element 61 expands and contracts in the longitudinal direction by applying a voltage to the conductive wires 65 and 66. One end of the piezoelectric element 61 is connected to the fixed portion 62 connected to the fixed portion 15 of the movable device 2, and the other end is connected to the movable lever portion 64. The movable lever 64 has an elastic hinge 6.
3 is used as a fulcrum to displace the connecting portion 67 connected to the substrate holding portion 3 to drive the substrate holding portion 3 in the direction 69. By using such a lever mechanism, even when the displacement amount of the piezoelectric element 61 is small, the displacement can be enlarged and transmitted so as to secure a desired displacement amount.

【0046】また、この位置決め装置60は機械的締結
手段を用いず単一部材により構成されているため、動作
にがたやヒステリシスが発生することがない高精度な変
位が可能である。
Further, since the positioning device 60 is composed of a single member without using any mechanical fastening means, it is possible to perform highly accurate displacement without causing rattling or hysteresis.

【0047】図9は、図7に示したテーブル装置の位置
決め装置の異なる例の詳細を示した図である。この位置
決め装置70では圧電素子71の変位方向と基板保持部
3の変位方向79が同一となるような構造となってい
る。また、このような構成では位置決め装置70を可動
装置2の固定部15に埋め込むことが容易であるので、
駆動手段70の取り付けによる厚さの増加を少なくする
ことができる。この駆動手段70の動作、特徴について
はここで記した事項以外は図8に示した位置決め装置と
ほぼ同様である。
FIG. 9 is a diagram showing details of another example of the positioning device of the table device shown in FIG. In this positioning device 70, the displacement direction of the piezoelectric element 71 and the displacement direction 79 of the substrate holding portion 3 are the same. Further, with such a configuration, it is easy to embed the positioning device 70 in the fixed portion 15 of the movable device 2.
The increase in thickness due to the mounting of the driving means 70 can be reduced. The operation and characteristics of the drive means 70 are almost the same as those of the positioning device shown in FIG. 8 except the matters described here.

【0048】図10は、位置決め装置をステージ上に設
けたテーブル装置を示す斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view showing a table device provided with a positioning device on the stage.

【0049】可動装置2は、単体でステージ1に設けら
れた接続部である真空チャック6によりステージ1上に
固定される。可動装置2の基板保持部3の側面に変位伝
達部102a、102bが取付けられており、ステージ
1上にはこの変位伝達部102a、102bに接続可能
な位置に位置決め装置101a、101bが設けられて
いる。変位伝達部102a、102bは、可動装置2が
ステージ1上にセットされる際に位置決め装置101
a、101bの図示していない支持部に接触し、位置決
め装置の変位を基板保持部3に伝達する。ここで、位置
決め装置101a、101bを同期させて方向109に
駆動することにより、基板保持部3を、姿勢を変化させ
ることなく、方向109に変位させることができる。
The movable device 2 is fixed on the stage 1 by a vacuum chuck 6 which is a connecting portion provided on the stage 1 by itself. Displacement transmission parts 102a and 102b are attached to the side surface of the substrate holding part 3 of the movable device 2, and positioning devices 101a and 101b are provided on the stage 1 at positions connectable to the displacement transmission parts 102a and 102b. There is. The displacement transmitters 102a and 102b are used for the positioning device 101 when the movable device 2 is set on the stage 1.
The displacement of the positioning device is transmitted to the substrate holding portion 3 by contacting the supporting portions (not shown) of a and 101b. Here, by driving the positioning devices 101a and 101b in the direction 109 in synchronization with each other, the substrate holding unit 3 can be displaced in the direction 109 without changing the posture.

【0050】図11は、図10に示した位置決め装置の
詳細を示す図である。位置決め装置110(斜線部以外
の構造体)は固定部111がステージ1に接続されてい
る。また、圧電素子113の一端は固定部111に接続
されており、もう一方が可動てこ部114に接続されて
いる。可動てこ部114の先端には支持部115が設け
られており、可動装置2がステージ1に接続される際に
基板保持部3の側面に設けられた変位伝達部112をク
ランプする。なお基板保持部の変位伝達部112は11
8のような経路でセットされる。可動てこ部114は圧
電素子113を導線117、118を介して駆動するこ
とにより、弾性ヒンジ116を支点として動作し、圧電
素子113の変位を拡大して可動てこ部114の支持部
115を方向119に変位させる。そして変位伝達部1
12を介して基板保持部3を方向119に変位させる。
FIG. 11 is a diagram showing the details of the positioning device shown in FIG. In the positioning device 110 (structure other than the hatched portion), the fixed portion 111 is connected to the stage 1. Moreover, one end of the piezoelectric element 113 is connected to the fixed portion 111, and the other end is connected to the movable lever portion 114. A support portion 115 is provided at the tip of the movable lever portion 114, and clamps the displacement transmission portion 112 provided on the side surface of the substrate holding portion 3 when the movable device 2 is connected to the stage 1. It should be noted that the displacement transmitter 112 of the substrate holder is 11
It is set by a route such as 8. The movable lever portion 114 operates by using the elastic hinge 116 as a fulcrum by driving the piezoelectric element 113 via the conductive wires 117 and 118, and expands the displacement of the piezoelectric element 113 to move the support portion 115 of the movable lever portion 114 in the direction 119. Shift to. And the displacement transmission section 1
The substrate holding part 3 is displaced in the direction 119 via 12.

【0051】図12は、非接触方式の位置決め装置で駆
動されるテーブル装置を示す斜視図である。可動装置2
は位置決め装置を有しない状態でステージ1に設けられ
た接続部である真空チャック6によってステージ1上に
固定される。ステージ1には磁極面が基板保持部3の底
面に対向するような位置に電磁石121a、121b設
置されている。この時、基板保持部3を強磁性体で製作
しておけば電磁石121a、121bの励磁電流を変化
させることにより、基板保持部3を非接触に駆動でき
る。こうすると可動部分に接触する部分がないので発塵
がほとんどなく、がたの少ない動作が可能となる。
FIG. 12 is a perspective view showing a table device driven by a non-contact type positioning device. Mobile device 2
Is fixed on the stage 1 by a vacuum chuck 6 which is a connecting portion provided on the stage 1 without the positioning device. Electromagnets 121a and 121b are installed on the stage 1 at positions such that the magnetic pole surface faces the bottom surface of the substrate holder 3. At this time, if the substrate holder 3 is made of a ferromagnetic material, the substrate holder 3 can be driven in a non-contact manner by changing the exciting current of the electromagnets 121a and 121b. In this case, since there is no part in contact with the movable part, there is almost no dust generation and an operation with less rattling is possible.

【0052】図13は、図12に示したテーブル装置の
位置決め装置の詳細を示す図である。ステージ1には磁
極面133が基板保持部3の底面132に対向するよう
に継鉄131、巻線135よりなる電磁石が埋め込まれ
ている。可動装置の基板保持部3はセットされた状態で
底面132と磁極面133との間に空隙134が存在す
るようになっており、板ばね136によって支持されて
いる。ここで引きだし線137、138に通電し、巻線
135を励磁することにより、基板保持部3と継鉄13
1に磁束130が形成され、基板保持部3の底面132
と磁極面133の間に磁気吸引力が生じる。そして板ば
ね137によるバイアス力と電磁石の吸引力が釣り合う
位置まで基板保持部3が方向129に変位する。したが
って、励磁電流を変化させることにより基板保持部3の
変位量を制御することができる。
FIG. 13 is a diagram showing details of the positioning device of the table device shown in FIG. An electromagnet including a yoke 131 and a winding 135 is embedded in the stage 1 so that the magnetic pole surface 133 faces the bottom surface 132 of the substrate holding portion 3. In the set state, the substrate holding portion 3 of the movable device has a gap 134 between the bottom surface 132 and the magnetic pole surface 133, and is supported by the leaf spring 136. Here, the lead wires 137 and 138 are energized to excite the winding 135, so that the board holding portion 3 and the yoke 13 are excited.
1, the magnetic flux 130 is formed, and the bottom surface 132 of the substrate holder 3 is
A magnetic attraction force is generated between the magnetic pole surface 133 and the magnetic pole surface 133. Then, the substrate holding unit 3 is displaced in the direction 129 to a position where the bias force of the leaf spring 137 and the attraction force of the electromagnet are balanced. Therefore, the amount of displacement of the substrate holder 3 can be controlled by changing the exciting current.

【0053】以上、本発明に係る可動装置及びその製造
方法とこれを応用したテーブル装置について説明した。
The movable device according to the present invention, the manufacturing method thereof, and the table device to which the movable device is applied have been described above.

【0054】次に、本発明に係るテーブル装置の位置決
め装置について、さらに詳細に検討する。
Next, the positioning device for the table device according to the present invention will be examined in more detail.

【0055】本発明に係るテーブル装置においては、図
6で説明したような圧電素子と板ばね等の弾性支持機構
を利用したアクチュエータを有する位置決め装置を主に
採用している。しかし、圧電素子は変位特性が非線形で
あること、発生できる力の方向が単一であるため常に圧
電素子自体に予圧が必要であること等の問題がある。ま
た、可動部である基板保持部の変位量は、圧電素子の長
さによって制限されるので、比較的大きな変位量を必要
とする際には、圧電素子の長手方向の寸法を大きくしな
ければならず、装置が大型化するおそれもある。そこ
で、本発明では、さらに改良を加え、高速応答性並びに
変位の線形性を向上させることができ、変位量の増大も
可能で、さらに装置の小型化に適したコンパクトな位置
決め装置を提供する。
The table device according to the present invention mainly employs a positioning device having an actuator using an elastic support mechanism such as a piezoelectric element and a leaf spring as described with reference to FIG. However, there are problems that the piezoelectric element has a non-linear displacement characteristic and that the piezoelectric element itself must always be preloaded because the direction of the force that can be generated is single. Further, the displacement amount of the substrate holding unit, which is the movable unit, is limited by the length of the piezoelectric element. Therefore, when a relatively large displacement amount is required, the longitudinal dimension of the piezoelectric element must be increased. In addition, the device may become large. Therefore, the present invention provides a compact positioning device that can be improved further to improve the high-speed response and the linearity of displacement, increase the displacement amount, and further be suitable for downsizing of the device.

【0056】図14は本発明の位置決め装置の第1の実
施例を示す平面図である。
FIG. 14 is a plan view showing a first embodiment of the positioning device of the present invention.

【0057】この位置決め装置141では、板状の固定
部142にワイヤカット放電加工などによって、溝部1
40a,140bを加工することにより、可動部14
3、一組のてこ部144a,144b、及び一組の圧電
素子部(図1において圧電素子145a、145bが配
置されている部分)を形成している。
In this positioning device 141, the groove portion 1 is formed on the plate-shaped fixing portion 142 by wire-cut electric discharge machining or the like.
By processing 40a and 140b, the movable part 14
3, a set of lever portions 144a and 144b, and a set of piezoelectric element portions (portions where the piezoelectric elements 145a and 145b are arranged in FIG. 1) are formed.

【0058】2つのてこ部144a,144bは、それ
ぞれ弾性ヒンジ147a,147bによって固定部14
2に接続されている。また、てこ部144a,144b
のそれぞれ一端(力点)には、弾性ヒンジ146a,1
46bを介して圧電素子接続部149a,149bが形
成されている。なお、この圧電素子接続部149a,1
49bは、動作時に圧電素子145a,145bにせん
断力や曲げモーメントを加えないために設けられている
ものであり、たとえば圧電素子145a,145bの先
端に球面を設け、その球面とてこ部を接触させて、てこ
部を駆動する構成でも同様の効果を得ることができる。
The two lever portions 144a and 144b are fixed to the fixed portion 14 by elastic hinges 147a and 147b, respectively.
Connected to 2. In addition, the lever portions 144a and 144b
Elastic hinges 146a, 1
Piezoelectric element connecting portions 149a and 149b are formed via 46b. In addition, the piezoelectric element connecting portions 149a, 1
Reference numeral 49b is provided in order to prevent a shearing force or a bending moment from being applied to the piezoelectric elements 145a, 145b during operation. The same effect can be obtained even with a configuration in which the lever portion is driven.

【0059】一方、てこ部144a,144bは、それ
ぞれ他方の一端(作用点)がやはり弾性ヒンジ148
a,148bを介して可動部143に接続されており、
この可動部143は図示していない被駆動体(例えば基
板保持部)に接続され、その被駆動体の位置決めを行
う。
On the other hand, the lever portions 144a and 144b each have an elastic hinge 148 at the other end (point of action).
is connected to the movable portion 143 via a and 148b,
The movable portion 143 is connected to a driven body (for example, a substrate holding portion) not shown, and positions the driven body.

【0060】また、てこ部144a,144bは、支点
である弾性ヒンジ147a,147bの部分で90゜折
曲がったL字型構造になっている。これにより、圧電素
子145a,145bの変位方向を90゜変換させてい
る。なお、図14では、てこ部144a,144bがL
字型となっているが、機能的に同じならば、このてこ部
の形状は任意としてよい。
Further, the lever portions 144a and 144b have an L-shaped structure which is bent by 90 ° at the elastic hinges 147a and 147b which are fulcrums. As a result, the displacement directions of the piezoelectric elements 145a and 145b are converted by 90 °. In addition, in FIG. 14, the lever portions 144a and 144b are L-shaped.
Although it is V-shaped, the lever portion may have any shape as long as it is functionally the same.

【0061】圧電素子145a,145bは積層型の圧
電素子(電歪素子)を前提としているが、バルクの圧電
素子、あるいは磁歪素子など他の固体変形素子でも同様
の効果が得られる。
The piezoelectric elements 145a and 145b are presumed to be laminated type piezoelectric elements (electrostrictive elements), but similar effects can be obtained with other solid deformation elements such as bulk piezoelectric elements or magnetostrictive elements.

【0062】次に、この位置決め装置の動作を模式図を
用いて詳細に説明する。図15は、図14に示した位置
決め装置の機構を模式的に表した図である。なお、図中
で、図14に示した部分と同一機能を有する部分に関し
ては同一番号付すことにより重複説明を省略することと
する。図16は、図15に示した模式図で微小な変位が
生じた場合の各部材の変位を拡大して示した図である。
Next, the operation of this positioning device will be described in detail with reference to schematic diagrams. FIG. 15 is a diagram schematically showing the mechanism of the positioning device shown in FIG. In the figure, parts having the same functions as those shown in FIG. 14 are designated by the same reference numerals to omit redundant description. FIG. 16 is an enlarged view showing the displacement of each member when a minute displacement occurs in the schematic diagram shown in FIG.

【0063】図15中で、146a,146b,147
a,147b,148a,148bはそれぞれ弾性ヒン
ジを用いた回転軸受を表しており、この部分で紙面に垂
直な軸まわりに回転が自在となっている。
In FIG. 15, 146a, 146b, 147
Reference numerals a, 147b, 148a and 148b represent rotary bearings each using an elastic hinge, and in this portion, rotation is possible around an axis perpendicular to the paper surface.

【0064】圧電素子145aの変位(方向152)
は、弾性ヒンジ146aを介しててこ部144aに伝達
される。この場合、弾性ヒンジ146aがてこ部144
aの力点となる。てこ部144aは弾性ヒンジ147a
を介して固定部142に接続され、この弾性ヒンジ14
7aがてこ部144aの支点となる。てこ部144aは
弾性ヒンジ148aを介して可動部143に接続されて
おり、この弾性ヒンジ148aが作用点となり、可動部
143を方向153に変位させる。
Displacement of the piezoelectric element 145a (direction 152)
Is transmitted to the lever portion 144a via the elastic hinge 146a. In this case, the elastic hinge 146a causes the lever portion 144 to move.
It becomes the focus point of a. The lever portion 144a has an elastic hinge 147a.
The elastic hinge 14 is connected to the fixed portion 142 via
7a serves as a fulcrum of the lever portion 144a. The lever part 144a is connected to the movable part 143 via an elastic hinge 148a, and this elastic hinge 148a serves as a point of action to displace the movable part 143 in the direction 153.

【0065】ここで、てこ部144aの変位拡大率は、
てこ部の力点−支点間の距離l1、作用点−支点間の距
離l2を用いてl2/l1で表され、l2を変化させる
ことにより位置決め装置141の方向153の寸法を変
化させることなく可動部143の21方向の最大変位量
を変化させることができる。つまり、l1、l2を適切
に選択することにより、使用する圧電素子145aの長
さが固定の場合でも、位置決め装置141の可動部14
3の所定変位方向の寸法を大きくすることなく圧電素子
145aの最大変位量を上回る変位量を可動部143に
発生させることができるので、非常にコンパクトな位置
決め装置を実現することができる。
Here, the displacement magnification rate of the lever portion 144a is
It is expressed as l2 / l1 using the force point-fulcrum distance l1 and the action point-fulcrum distance l2 of the lever portion. By changing l2, the movable part can be moved without changing the dimension of the positioning device 141 in the direction 153. The maximum displacement amount of 143 in the 21 direction can be changed. That is, by appropriately selecting l1 and l2, even if the length of the piezoelectric element 145a to be used is fixed, the movable portion 14 of the positioning device 141 is fixed.
Since it is possible to generate a displacement amount exceeding the maximum displacement amount of the piezoelectric element 145a in the movable portion 143 without increasing the dimension of the piezoelectric element 145 in the predetermined displacement direction, it is possible to realize a very compact positioning device.

【0066】もう一方の圧電素子145bは、圧電素子
145aに対して可動部143の中心151に関して点
対称な位置に設置されている。この圧電素子145bに
接続されるてこ部144bも、てこ部144aに対して
可動部143の中心151に関して点対称な位置に形成
され、可動部143のてこ部144aとの接続部である
弾性ヒンジ148aと、可動部の中心151に関して点
対称な位置にある弾性ヒンジ148bで可動部143と
接続されている。このような構成にすることにより可動
部143に加わる駆動力が必ず可動部143の中心15
1を通るので、可動部143に回転モーメントが作用し
て可動部143の回転を最小限にとどめることができ
る。
The other piezoelectric element 145b is placed at a position symmetrical with respect to the center 151 of the movable portion 143 with respect to the piezoelectric element 145a. The lever part 144b connected to the piezoelectric element 145b is also formed at a position symmetrical with respect to the center 151 of the movable part 143 with respect to the lever part 144a, and is an elastic hinge 148a which is a connection part of the movable part 143 with the lever part 144a. Is connected to the movable portion 143 by an elastic hinge 148b located at a position symmetrical with respect to the center 151 of the movable portion. With such a configuration, the driving force applied to the movable portion 143 is surely the center 15 of the movable portion 143.
1, the rotation moment acts on the movable portion 143, and the rotation of the movable portion 143 can be minimized.

【0067】一組の圧電素子145a,145bは図1
5に示した初期状態では、共に最大変位量の半分程度の
変位をするように電圧を印加されており、互いに押し合
うような状態にある。
The pair of piezoelectric elements 145a and 145b are shown in FIG.
In the initial state shown in FIG. 5, the voltages are applied so that both of them are displaced by about half the maximum displacement amount, and they are in a state of pressing each other.

【0068】次に、実際の動作を図16を用いて説明す
る。ここでは、可動部143が方向162に変位する場
合を説明する。
Next, the actual operation will be described with reference to FIG. Here, the case where the movable portion 143 is displaced in the direction 162 will be described.

【0069】まず、圧電素子145bが方向161に一
定量伸びる。これは、図2に示した初期状態から印加電
圧を上げることにより行われる。この変位が弾性ヒンジ
146bを介して、てこ部144bに伝達される。これ
により、てこ部144bは弾性ヒンジ147bを支点と
して回転し、弾性ヒンジ148bの位置が圧電素子14
5bの変位量のてこ比(l2/l1)倍だけ方向162
に変位し、可動部143を方向162に変位させる。こ
れと同時に圧電素子145aが圧電素子145bの伸び
とほぼ同量だけ縮む。これは、図2に示した初期状態か
ら印加電圧を下げることにより行われる。これにより、
弾性ヒンジ146aが方向160に変位してこ部144
aに変位が伝達される。そして、てこ部144aが弾性
ヒンジ147aを支点として回転し、弾性ヒンジ148
aが方向162に圧電素子145aの変位量のてこ比
(l2/l1)倍だけ変位し、可動部143の変位が圧
電素子145bによる変位とほぼ同じとなるように変位
する。
First, the piezoelectric element 145b extends in the direction 161 by a certain amount. This is done by increasing the applied voltage from the initial state shown in FIG. This displacement is transmitted to the lever portion 144b via the elastic hinge 146b. As a result, the lever portion 144b rotates about the elastic hinge 147b as a fulcrum, and the position of the elastic hinge 148b is changed to the piezoelectric element 14b.
Direction 162 by lever ratio (l2 / l1) times displacement of 5b
To move the movable portion 143 in the direction 162. At the same time, the piezoelectric element 145a contracts by the same amount as the expansion of the piezoelectric element 145b. This is done by lowering the applied voltage from the initial state shown in FIG. This allows
The elastic hinge 146a is displaced in the direction 160 to move the lever 144
The displacement is transmitted to a. Then, the lever portion 144a rotates about the elastic hinge 147a as a fulcrum, and the elastic hinge 148a is rotated.
a is displaced in the direction 162 by a lever ratio (l2 / l1) times the displacement amount of the piezoelectric element 145a, and the displacement of the movable portion 143 is substantially the same as the displacement by the piezoelectric element 145b.

【0070】このように駆動することにより、可動部1
43が方向162に変位する場合には、圧電素子145
bが伸びて駆動力を発生し、可動部143が方向162
とは逆の方向に変位するときは、圧電素子145aが伸
びて駆動力を発生するというプッシュ・プル駆動とな
り、可動部143の変位周波数が高い場合でも追従不可
能となることがなく、同時に一組の圧電素子が互いの変
位の非線形性をある程度打ち消すので可動部143の変
位特性の非線形性が改善される。
By driving in this way, the movable part 1
When 43 is displaced in the direction 162, the piezoelectric element 145
b is extended to generate a driving force, and the movable portion 143 moves in the direction 162.
When the displacement is in the opposite direction, the piezoelectric element 145a expands to generate a driving force, which is a push-pull drive, and even if the displacement frequency of the movable portion 143 is high, it is not possible to follow the movement, and at the same time, Since the pair of piezoelectric elements cancel the non-linearity of the mutual displacement to some extent, the non-linearity of the displacement characteristic of the movable portion 143 is improved.

【0071】以上の実施例においては、圧電素子145
a,145bは直接固定部142に固定しているが、圧
電素子145a,145bに圧縮力を加えて予圧を掛け
た状態で駆動するために、予圧調整手段を固定部142
と圧電素子145a,145bの間に設けた構成でもよ
い。このとき各々の予圧調整手段を独立に調整可能とす
ることにより、初期状態の可動部3の位置を微調整する
こともできる。なお予圧調整手段としては、ここでは図
示しないが、偏心軸を用いて圧電素子と固定部の間隔を
調整するもの、押しネジを用いて圧電素子と固定部の間
隔を調整するものなどが考えられる。
In the above embodiments, the piezoelectric element 145
Although a and 145b are directly fixed to the fixed portion 142, a preload adjusting means is used to drive the piezoelectric elements 145a and 145b in a state in which a compressive force is applied and a preload is applied.
It may be configured to be provided between the piezoelectric element 145a and the piezoelectric element 145b. At this time, it is possible to finely adjust the position of the movable portion 3 in the initial state by making each preload adjusting means independently adjustable. Although not shown here as the preload adjusting means, a means for adjusting the distance between the piezoelectric element and the fixed portion using an eccentric shaft, a means for adjusting the distance between the piezoelectric element and the fixed portion using a push screw, and the like can be considered. .

【0072】図17は、図14に示した位置決め装置に
おいて、可動部の変位が最大に近い場合の各部材の変位
の様子を示した模式図である。
FIG. 17 is a schematic diagram showing the state of displacement of each member when the displacement of the movable part is close to the maximum in the positioning device shown in FIG.

【0073】この状態では、てこ部144a,144b
の回転量が大きいので、可動部143との接続部である
弾性ヒンジ148a,148bの方向152の変位が無
視できない程度の大きさになり、可動部143に回転方
向170の変位が生じてしまう。これをなるべく防ぐた
め、図18に示した本発明の位置決め装置の第2の実施
例では、可動部143を平行板ばね180a,180
b,181a,181bで支持することにより、可動部
143の回転を最小限に押さえている。なお、この板ば
ね180a,180b,181a,181bは、その他
の部材と同様に固定部142に溝部を構成することによ
り容易に形成することができる。また、図18に示した
位置決め装置141の動作は、図14に示した第1の実
施例と全く同様である。
In this state, the lever portions 144a, 144b
Is large, the displacement in the direction 152 of the elastic hinges 148a and 148b, which are the connecting portions with the movable portion 143, becomes so large that it cannot be ignored, and the movable portion 143 is displaced in the rotational direction 170. In order to prevent this as much as possible, in the second embodiment of the positioning apparatus of the present invention shown in FIG. 18, the movable portion 143 is provided with the parallel leaf springs 180a, 180.
By supporting with b, 181a, 181b, the rotation of the movable part 143 is suppressed to the minimum. The leaf springs 180a, 180b, 181a, 181b can be easily formed by forming a groove portion in the fixing portion 142 like other members. The operation of the positioning device 141 shown in FIG. 18 is exactly the same as that of the first embodiment shown in FIG.

【0074】図19は、本発明の位置決め装置の第3の
実施例を示した分解斜視図である。
FIG. 19 is an exploded perspective view showing a third embodiment of the positioning device of the present invention.

【0075】この位置決め装置は、図14に示した位置
決め装置141を2つ接続して構成した位置決め装置で
ある。先に説明したように、図14に示した位置決め装
置では、大きな変位を行った場合、可動部143の回転
変位が無視できない程度になる。そこで、もう一つの同
じ構造の位置決め装置191を用い、各々の位置決め装
置の可動部143,193の回転変位の方向が逆となる
ように、2つの位置決め装置141,191を接続して
いる。
This positioning device is a positioning device constructed by connecting two positioning devices 141 shown in FIG. As described above, in the positioning device shown in FIG. 14, when a large displacement is performed, the rotational displacement of the movable portion 143 is not negligible. Therefore, another positioning device 191 having the same structure is used, and the two positioning devices 141 and 191 are connected so that the rotational displacement directions of the movable portions 143 and 193 of each positioning device are opposite.

【0076】位置決め装置191は、位置決め装置14
1と全く同じ構造であるが、位置決め装置141をちょ
うど裏返した状態に設定されている。ここで、固定部1
42と固定部192を接続し、可動部143と可動部1
93を接続し、この可動部143,193が同方向に同
量変位させることにより、可動部143,193が所定
変位方向に変位する。
The positioning device 191 is the positioning device 14
Although the structure is exactly the same as the No. 1, the positioning device 141 is set to be just turned over. Here, the fixed part 1
42 and the fixed portion 192 are connected to each other, and the movable portion 143 and the movable portion 1 are connected.
By connecting 93 and displacing the movable portions 143 and 193 by the same amount in the same direction, the movable portions 143 and 193 are displaced in a predetermined displacement direction.

【0077】ここで、この位置決め装置が方向199に
大変位する時、位置決め装置141の可動部143は方
向197に回転変位するが、同時に位置決め装置191
の可動部193は方向198に回転変位する。したがっ
て、可動部143と可動部193の回転変位が互いに相
殺され、接続後の可動部の回転変位はほとんど生じなく
なる。
When the positioning device is largely displaced in the direction 199, the movable portion 143 of the positioning device 141 is rotationally displaced in the direction 197, but at the same time, the positioning device 191 is moved.
The movable portion 193 of is rotated and displaced in the direction 198. Therefore, the rotational displacements of the movable portion 143 and the movable portion 193 cancel each other out, and the rotational displacement of the movable portion after connection hardly occurs.

【0078】なお、図19では、位置決め装置191に
も圧電素子195a,195bが組み込まれているが、
可動部の回転変位を相殺する目的を重視するなら、圧電
素子145a,145bを組み込まず、てこ部144
a,144bと可動部143のみでも同様の効果を得る
ことができる。
In FIG. 19, the positioning device 191 also incorporates the piezoelectric elements 195a and 195b.
If the purpose of offsetting the rotational displacement of the movable part is emphasized, the lever part 144 is not incorporated without incorporating the piezoelectric elements 145a and 145b.
The same effect can be obtained with only a and 144b and the movable portion 143.

【0079】以降では、これまで説明してきた本発明に
係る位置決め装置を用いたテーブル装置について説明す
る。ここで説明するテーブル装置は、LSIなどの半導
体装置の製造、検査などに用いられる装置のオートフォ
ーカステーブルなどに主に用いられるものである。
Hereinafter, a table device using the positioning device according to the present invention described above will be described. The table device described here is mainly used for an autofocus table of a device used for manufacturing and inspecting a semiconductor device such as an LSI.

【0080】図20は、本発明に係る位置決め装置を用
いたテーブル装置の第1の実施例を示す分解斜視図であ
る。このテーブル装置は位置決め装置141、可動装置
201、及び試料台205より構成される。可動装置2
01には、弾性ヒンジを用いた平行リンク機構204
a,204bが一体形成されており、これらを介して固
定部分202a,202bと変位部分203とが接続さ
れている。固定部202a,202bは図示していない
ベース部分に固定され、変位部分203は平行リンク機
構204a,204bにガイドされ、ベース部分に対し
て方向209に平行移動自在となっている。試料台20
5は変位部分203に固定され、図示していない試料を
方向209に変位させる。
FIG. 20 is an exploded perspective view showing a first embodiment of the table device using the positioning device according to the present invention. This table device includes a positioning device 141, a movable device 201, and a sample table 205. Mobile device 2
01 is a parallel link mechanism 204 using an elastic hinge.
a and 204b are integrally formed, and the fixed portions 202a and 202b and the displacement portion 203 are connected via these. The fixed portions 202a and 202b are fixed to a base portion (not shown), and the displacement portion 203 is guided by parallel link mechanisms 204a and 204b and is movable in parallel with the base portion in a direction 209. Sample table 20
5 is fixed to the displacement portion 203 and displaces a sample (not shown) in the direction 209.

【0081】位置決め装置141は、先に説明した図1
4に示す位置決め装置を応用したものである。この位置
決め装置141は、その固定部142を可動装置201
の固定部202a、202bの側面にに固定し、可動部
143を可動装置201の変位部分203に固定してい
る。なお、図中で、図14に示した位置決め装置の各部
と同一部分に関しては、同一番号を付すことにより重複
説明を省略する。
The positioning device 141 is the same as that shown in FIG.
This is an application of the positioning device shown in FIG. In this positioning device 141, the fixed portion 142 is attached to the movable device 201.
The movable portion 143 is fixed to the side surfaces of the fixed portions 202a and 202b, and the movable portion 143 is fixed to the displacement portion 203 of the movable device 201. In the figure, the same parts as those of the positioning device shown in FIG. 14 are designated by the same reference numerals, and a duplicate description will be omitted.

【0082】このような構成にすることにより、位置決
め装置141の可動部143の変位が可動装置201の
変位部分203に伝達され、試料台205が方向209
に高精度・高速応答可能でかつ線形性良く変位可能とな
る。また位置決め装置141が可動装置201の側面に
固定され、かつ位置決め装置141が所定変位方向20
9について非常にコンパクトであるので、テーブル装置
の所定変位方向209の寸法が小さくコンパクトなテー
ブル装置の構築が可能となる。したがって、このテーブ
ル装置をオートフォーカス機構などのテーブル装置とし
て用いることにより、非常にコンパクトでかつ高精度・
高速応答可能なオートフォーカス機構の構築が可能とな
る。
With this structure, the displacement of the movable portion 143 of the positioning device 141 is transmitted to the displacement portion 203 of the movable device 201, and the sample table 205 is moved in the direction 209.
It enables highly accurate and high-speed response and can be displaced with good linearity. Further, the positioning device 141 is fixed to the side surface of the movable device 201, and the positioning device 141 moves in the predetermined displacement direction 20.
9 is very compact, the size of the table device in the predetermined displacement direction 209 is small, and it is possible to construct a compact table device. Therefore, by using this table device as a table device such as an autofocus mechanism, it is very compact and highly accurate.
It is possible to build an autofocus mechanism that can respond at high speed.

【0083】図21は、本発明に係る位置決め装置を用
いたテーブル装置の第2の実施例を示す分解斜視図であ
る。
FIG. 21 is an exploded perspective view showing a second embodiment of the table device using the positioning device according to the present invention.

【0084】このテーブル装置は、図20に示した第1
の実施例のテーブル装置を2つ組み合わせた構成にした
ものである。
This table device is the first one shown in FIG.
The table device of the embodiment is combined with two table devices.

【0085】可動装置210,211は、図19に示し
た可動装置201と同じ構造であり、それぞれの固定部
212a,212b,215a,215bが図示してい
ないステージ上に固定されており、その側面に位置決め
装置141がそれぞれ固定されている。それぞれの位置
決め装置141は、各部材が他方の位置決め装置と全く
同じ状態となるように設定されている。そして、可動装
置210の変位部分213と可動装置211の変位部分
218に試料台219及び位置決め装置の可動部分14
3が固定されている。
The movable devices 210 and 211 have the same structure as the movable device 201 shown in FIG. 19, and the respective fixing portions 212a, 212b, 215a and 215b are fixed on a stage (not shown), and the side surfaces thereof Positioning devices 141 are fixed to each. Each positioning device 141 is set such that each member is in the same state as the other positioning device. Then, the sample stage 219 and the movable portion 14 of the positioning device are arranged on the displaced portion 213 of the movable device 210 and the displaced portion 218 of the movable device 211.
3 is fixed.

【0086】このような構成によれば、2つの位置決め
装置141の可動部143の変位量を同一とすることに
より、試料台219を方向209に移動させることがで
きる。
According to this structure, the sample base 219 can be moved in the direction 209 by making the displacement amounts of the movable parts 143 of the two positioning devices 141 the same.

【0087】このようなテーブル装置では、図20に示
したテーブル装置に比べ、試料台219の姿勢を一定に
保つのが容易であり、より面積の大きな試料を高精度に
変位させることができる。そのほかの効果及び動作につ
いては、図20に示したテーブル装置と全く同様であ
る。
In such a table device, it is easier to keep the posture of the sample table 219 constant compared to the table device shown in FIG. 20, and a sample having a larger area can be displaced with high accuracy. Other effects and operations are exactly the same as those of the table device shown in FIG.

【0088】図22は、本発明に係る位置決め装置を用
いたテーブル装置の第3の実施例を示す分解斜視図であ
る。
FIG. 22 is an exploded perspective view showing a third embodiment of the table device using the positioning device according to the present invention.

【0089】このテーブル装置は、図20に示した第1
の実施例のテーブル装置を3つ組み合わせた構成にした
ものである。
This table device is the first one shown in FIG.
The table device of the embodiment is combined with three tables.

【0090】可動装置221,226及び231は、図
20に示した可動装置201と同じ構造であり、それぞ
れの固定部222a,222b,227a,227b,
232a,232bが図示していないステージ上に固定
されており、その各側面に位置決め装置141がそれぞ
れ固定されている。そして、可動装置221の変位部分
223、可動装置226の変位部分228、及び可動装
置231の変位部分233に試料台160及び各位置決
め装置141の可動部143が固定されている。
The movable devices 221, 226 and 231 have the same structure as the movable device 201 shown in FIG. 20, and the fixed parts 222a, 222b, 227a, 227b,
232a and 232b are fixed on a stage (not shown), and a positioning device 141 is fixed to each side surface thereof. The sample stage 160 and the movable portion 143 of each positioning device 141 are fixed to the displacement portion 223 of the movable device 221, the displacement portion 228 of the movable device 226, and the displacement portion 233 of the movable device 231.

【0091】このような構成において、3つの位置決め
装置141の可動部143の変位量を同一とすることに
より、試料台220を方向209に移動させることがで
きる。
In such a structure, by making the displacement amounts of the movable parts 143 of the three positioning devices 141 the same, the sample stage 220 can be moved in the direction 209.

【0092】このようなテーブル装置では、図20や図
21に示したテーブル装置に比べ、試料台を3点で支持
しているので、試料台の姿勢を一定に保つのがより一層
容易であり、かつ安定に支持することができる。したが
って、より面積の大きな試料を高精度に変位させること
ができる。そのほかの効果及び動作については、図20
に示したテーブル装置と全く同様である。
In such a table device, as compared with the table device shown in FIGS. 20 and 21, since the sample table is supported at three points, it is easier to keep the sample table in a constant posture. And, it can be stably supported. Therefore, a sample having a larger area can be displaced with high accuracy. For other effects and operations, see FIG.
It is exactly the same as the table device shown in FIG.

【0093】図23は、上記した本発明に係る可動装置
と、本発明に係る位置決め装置を適用したテーブル装置
の実施例を示す分解斜視図である。
FIG. 23 is an exploded perspective view showing an embodiment of the table device to which the movable device according to the present invention and the positioning device according to the present invention are applied.

【0094】可動装置2の固定部15aの側面に2つの
位置決め装置141を固定し、各位置決め装置141の
可動部分143を可動装置2の変位部分である基板保持
部3の側面に固定している。
Two positioning devices 141 are fixed to the side surface of the fixed portion 15a of the movable device 2, and the movable portion 143 of each positioning device 141 is fixed to the side surface of the substrate holding portion 3 which is the displaced portion of the movable device 2. .

【0095】本発明による可動装置2を用いることによ
り、テーブル装置の部品点数が減少すると共に、組み立
て必要とする機械的部分がないため可動装置の精度管理
が容易で、さらに部材の締結などによる剛性の低下、ヒ
ステリシスの発生などを防ぐことができる。また、可動
装置が一体構造となっていることから、テーブル装置の
ステージ上での着脱が容易に行える。その他の効果及び
動作については、図20に示したテーブル装置と同様で
ある。
By using the movable device 2 according to the present invention, the number of parts of the table device is reduced, and since there is no mechanical part to be assembled, it is easy to control the accuracy of the movable device, and further, the rigidity due to the fastening of members and the like. Can be prevented and the occurrence of hysteresis can be prevented. Further, since the movable device has an integral structure, the table device can be easily attached and detached on the stage. Other effects and operations are similar to those of the table device shown in FIG.

【0096】図24は、図23で示したテーブル装置の
変形例を示す分解斜視図である。
FIG. 24 is an exploded perspective view showing a modified example of the table device shown in FIG.

【0097】このテーブル装置では、可動装置2は図2
3に示したテーブル装置のものと全く同じ構造である
が、位置決め装置141、241の取付け状態が異なっ
ている。
In this table device, the movable device 2 is shown in FIG.
The structure is exactly the same as that of the table device shown in FIG. 3, but the mounting states of the positioning devices 141 and 241 are different.

【0098】位置決め装置141と位置決め装置241
は基本的な構造は全く同じであるが、圧電素子145
a,145b及び245a,245b、てこ部144
a,144b及び244a,244bと、可動部14
3,243との取付け状態が2つの位置決め装置141
及び241で異なっている。簡単に言えば、位置決め装
置141を裏返して取付けるように配置したものが位置
決め装置241である。この場合でも、テーブル装置の
動作は図23に示したテーブル装置とほぼ同様であり、
2つの位置決め装置141,241の可動部143,2
43を同じ方向に同量だけ変位するように4つの圧電素
子145a,145b,245a,245bに電圧を加
えれば良い。
Positioning device 141 and positioning device 241
Has the same basic structure as the piezoelectric element 145.
a, 145b and 245a, 245b, lever portion 144
a, 144b and 244a, 244b, and the movable part 14
Positioning device 141 having two mounting states with 3, 243
And 241 are different. In short, the positioning device 241 is arranged so that the positioning device 141 is turned over and attached. Even in this case, the operation of the table device is almost the same as that of the table device shown in FIG.
Movable parts 143, 2 of the two positioning devices 141, 241
A voltage may be applied to the four piezoelectric elements 145a, 145b, 245a, 245b so that the 43 is displaced in the same direction by the same amount.

【0099】このような構成にすることにより、図19
に示した位置決め装置の説明の中で述べたように、可動
部に発生するわずかな回転運動を、2つの位置決め装置
の可動部143,243の回転運動方向を方向248と
方向249とし、互いに反対方向とすることで相殺し、
変位部分である基板保持部3の回転変位を最小限とする
ことができる。
With such a configuration, FIG.
As described in the description of the positioning device shown in FIG. 3, the slight rotational motion generated in the movable part is defined as the directions of the rotational motions of the movable parts 143 and 243 of the two positioning devices in the directions 248 and 249, which are opposite to each other. Offset by setting the direction
It is possible to minimize the rotational displacement of the substrate holding portion 3 which is the displacement portion.

【0100】以上説明した、本発明に係る位置決め装置
を用いたテーブル装置の実施例においては、図14に示
した位置決め装置を用いているが、図18あるいは図1
9に示した位置決め装置を用いても同様の効果が得られ
ることは言うまでもない。
In the embodiment of the table device using the positioning device according to the present invention described above, the positioning device shown in FIG. 14 is used.
It goes without saying that the same effect can be obtained by using the positioning device shown in FIG.

【0101】次に、これまで説明した位置決め装置及び
テーブル装置の制御方法を、主として図24に示したテ
ーブル装置について説明する。
Next, the control method of the positioning device and the table device described above will be described mainly for the table device shown in FIG.

【0102】図25は、本発明のテーブル装置の制御系
の構成を示すブロック図である。
FIG. 25 is a block diagram showing the configuration of the control system of the table device of the present invention.

【0103】図25中で破線で示した部分141,24
1が図24に示したテーブル装置の2つの位置決め装置
141,241を示している。圧電素子についても同様
に、図9中の同一番号の圧電素子に対応している。
Portions 141 and 24 shown by broken lines in FIG.
1 shows two positioning devices 141 and 241 of the table device shown in FIG. Similarly, the piezoelectric elements correspond to the piezoelectric elements having the same numbers in FIG.

【0104】この制御装置では、変位指令250がまず
プッシュ・プル信号発生手段251に入力される。プッ
シュ・プル信号発生手段251では入力信号254と同
相の電圧指令255と入力信号254とは逆相の電圧指
令256を発生する。この2つの電圧指令255,25
6はそれぞれ電圧増幅手段252に入力され、各々独立
に電圧が増幅される。このとき、初期状態において圧電
素子の最大変位の半分程度の変位を発生させておくため
に、バイアス発生手段253によって、電圧増幅手段2
52の入力255,256に同程度のバイアス電圧25
9を加えておく。そして、バイアス電圧259を加えた
上で、増幅された圧電素子駆動電圧257,258を出
力し、2組の圧電素子145a,145b及び245
a,245bを駆動する。この場合、2つの位置決め装
置141,241で圧電素子の変位量はほぼ同じとな
り、テーブル装置の試料台が平行移動する。なお、バイ
アス発生手段253を電圧増幅手段252の内部に含ん
だ構成でも全く同様な効果が得られる。
In this control device, the displacement command 250 is first input to the push-pull signal generating means 251. The push-pull signal generating means 251 generates a voltage command 255 having the same phase as the input signal 254 and a voltage command 256 having the opposite phase to the input signal 254. These two voltage commands 255, 25
6 are input to the voltage amplifying means 252, and the voltage is independently amplified. At this time, in order to generate a displacement of about half the maximum displacement of the piezoelectric element in the initial state, the bias generating unit 253 causes the voltage amplifying unit 2 to operate.
52 with the same bias voltage 25
Add 9 in advance. Then, after applying the bias voltage 259, the amplified piezoelectric element drive voltages 257 and 258 are output to output two sets of piezoelectric elements 145a, 145b and 245.
a, 245b are driven. In this case, the displacement amounts of the piezoelectric elements in the two positioning devices 141 and 241 become substantially the same, and the sample table of the table device moves in parallel. Even if the bias generating means 253 is included in the voltage amplifying means 252, the same effect can be obtained.

【0105】図26は、本発明のテーブル装置の異なる
制御系の構成を示すブロック図である。
FIG. 26 is a block diagram showing the configuration of a different control system of the table device of the present invention.

【0106】この制御系では、2つの位置決め装置14
1,241の可動部の変位量は、それぞれ異なる値を取
ることができる。この場合、テーブル装置の試料台の所
定変位方向の位置決めだけでなく、試料台の特定方向の
傾きも制御することができる。
In this control system, two positioning devices 14
The displacement amounts of the movable parts 1 and 241 can take different values. In this case, not only the positioning of the sample stage of the table device in the predetermined displacement direction but also the inclination of the sample stage in a specific direction can be controlled.

【0107】この制御系の指令入力として、所定方向変
位量(平行移動量)254、試料台の傾き情報261が
指令配分決定手段260に入力される。指令配分決定手
段260では所定方向変位量254と傾き情報261を
もとに、2つの位置決め装置1,91の変位量の配分を
決定し、各々の位置決め装置の変位指令262a,26
2bをプッシュ・プル信号発生手段251a,251b
に出力する。これ以降は、図25に示した制御系の場合
と同様である。
As a command input of this control system, a predetermined direction displacement amount (parallel displacement amount) 254 and sample stage tilt information 261 are input to the command distribution determining means 260. The command distribution determining means 260 determines the distribution of the displacement amounts of the two positioning devices 1 and 91 based on the predetermined direction displacement amount 254 and the tilt information 261 and the displacement commands 262a and 26 of the respective positioning devices.
2b is push-pull signal generating means 251a, 251b
Output to. The subsequent steps are the same as in the case of the control system shown in FIG.

【0108】なお、ここでは、図24に示したような2
つの位置決め装置を用いたテーブル装置を前提としてい
るが、図22に示したような3つの位置決め装置を用い
たテーブル装置でも、同様に制御系を構成すれば、試料
台の所定変位方向だけでなく、2軸まわりの傾きも制御
できる。
Incidentally, here, as shown in FIG.
Although it is premised on a table device using three positioning devices, a table device using three positioning devices as shown in FIG. 22 can be used not only in the predetermined displacement direction of the sample table if the control system is similarly configured. The tilt around the two axes can also be controlled.

【0109】以上、本発明に係る位置決め装置及びこれ
を用いたテーブル装置について説明した。
The positioning device according to the present invention and the table device using the same have been described above.

【0110】次に、本発明に係るテーブル装置において
生じる振動の問題を解決するための手段について説明す
る。
Next, means for solving the problem of vibration occurring in the table device according to the present invention will be described.

【0111】例えば、図2に示した本発明に係る可動装
置2を用いたテーブル装置においては、基板保持部3と
固定部分15は弾性ヒンジなどの弾性体でのみ接続され
ているので、この系は単純なバネ−マス系となり基板保
持部3の動きに減衰を与える要素はほとんどない。した
がって、この基板保持部3を駆動したときの周波数応答
は図27に示した実線270のように大きなピ−ク27
1が生じる。このピ−ク271は基板保持部3の質量と
変位機構11のばね定数によって定まる共振周波数を示
しており、この大きさが減衰の程度を表している。この
様な減衰の少ない系では共振周波数のピ−ク271が非
常に大きくなり、基板保持部3の動きに共振周波数の振
動が生じ易くなる。また基板位置検出手段を用いて基板
5の位置を検出し、その情報をもとに基板保持部3の駆
動量を調節する閉ル−プ制御を行った場合には、系が発
振して不安定になりやすい。したがって、安定に駆動す
るには時定数の大きな積分器を制御系に入れて図28の
実線280のような特性にして、ピ−ク281のゲイン
を下げることが行われる。ところが、この様な特性で
は、かなり低い周波数からゲインが低下するため系の応
答性が大幅に損なわれてしまうおそれがある。これを避
けるために各種の制御補償要素を制御系に入れるなどの
対策もとられているが、その効果には限界があると同時
に最適な制御系を設計するのは容易なことではない。そ
こで、機械系の構造を工夫することにより共振点のピー
クを小さくする改良を行う。
For example, in the table device using the movable device 2 according to the present invention shown in FIG. 2, the substrate holding part 3 and the fixed part 15 are connected only by an elastic body such as an elastic hinge. Becomes a simple spring-mass system, and there are almost no elements that dampen the movement of the substrate holder 3. Therefore, the frequency response when the substrate holder 3 is driven has a large peak 27 as indicated by the solid line 270 in FIG.
1 occurs. The peak 271 shows the resonance frequency determined by the mass of the substrate holding part 3 and the spring constant of the displacement mechanism 11, and this magnitude represents the degree of damping. In such a system with little attenuation, the peak 271 of the resonance frequency becomes very large, and the vibration of the resonance frequency easily occurs in the movement of the substrate holding unit 3. Further, when the position of the substrate 5 is detected by using the substrate position detecting means and the closed loop control for adjusting the drive amount of the substrate holding portion 3 is performed based on the information, the system oscillates and the error occurs. Easy to be stable. Therefore, in order to drive stably, an integrator having a large time constant is inserted in the control system so that the characteristics shown by the solid line 280 in FIG. 28 are obtained and the gain of the peak 281 is lowered. However, with such characteristics, the system response may be significantly impaired because the gain decreases from a considerably low frequency. In order to avoid this, measures such as putting various control compensation elements into the control system have been taken, but the effect is limited and it is not easy to design an optimum control system. Therefore, the structure of the mechanical system is devised to improve the peak of the resonance point.

【0112】図29は、図2に示した本発明に係る可動
装置の主な振動モードを示した模式図である。この図で
は、基板保持部3に相当する可動部290が固定部29
1とZ方向295のみに伸縮することができ、ほぼ同じ
バネ定数を有するバネ292a,292b,292c,
292dによって支持されている。このバネ292a,
292b,292c,292dが図2の可動装置2の支
持機構11に相当する。
FIG. 29 is a schematic diagram showing main vibration modes of the movable device according to the present invention shown in FIG. In this figure, the movable part 290 corresponding to the substrate holding part 3 is shown as the fixed part 29.
1 and springs 292a, 292b, 292c, which can be expanded and contracted only in the Z direction 295 and have substantially the same spring constant,
It is supported by 292d. This spring 292a,
292b, 292c and 292d correspond to the support mechanism 11 of the movable device 2 in FIG.

【0113】ここで、バネ292a,292b,292
c,292dはZ方向295のみに伸縮できるので、可
動部290は所定変位方向であるZ方向295以外の方
向に並進運動することはできない。ただし、X軸29
3、Y軸294まわりに回転運動することは可能であ
る。この可動部290を駆動した時に生ずる振動モード
は、おもに図29に示した3つのモードである。この中
でもっとも振動の振幅が大きくなるのは図29(a)に
示したモードである。このモードは4つのバネ292
a,292b,292c,292dが全て同一方向にほ
ぼ同量だけ変位し、可動部290がZ方向295に並進
運動するモードである。図29(b)は4つのバネのう
ち292a,292dの2つのバネがほぼ同量変位し、
残りのバネ292b,292cがやはり同量変位するこ
とによりX軸293まわりに回転運動するモードであ
る。図29(c)は4つのバネのうち292a,292
bが同量変位し、292c,292dがやはり同量変位
してY軸294まわりに回転運動するモードである。
Here, the springs 292a, 292b, 292.
Since c and 292d can be expanded and contracted only in the Z direction 295, the movable portion 290 cannot perform translational movement in a direction other than the Z direction 295 which is the predetermined displacement direction. However, X-axis 29
3. It is possible to rotate around the Y axis 294. The vibration modes generated when the movable portion 290 is driven are mainly the three modes shown in FIG. Of these, the mode in which the vibration amplitude is the largest is in the mode shown in FIG. This mode has 4 springs 292
In this mode, a, 292b, 292c and 292d are all displaced in the same direction by substantially the same amount, and the movable portion 290 is translated in the Z direction 295. In FIG. 29B, two springs 292a and 292d of the four springs are displaced by substantially the same amount,
This is a mode in which the remaining springs 292b and 292c are also displaced by the same amount to rotate about the X-axis 293. FIG. 29C shows 292a and 292 of the four springs.
This is a mode in which b is displaced by the same amount, and 292c and 292d are also displaced by the same amount, and rotational movement is performed around the Y axis 294.

【0114】可動部290が変位する時はこれらの3つ
のモードが重ね合わされた振動が生じる。この時、図2
9(b)、図29(c)の振動モードの振幅は図29
(a)のモードよりも小さいことが多いが、この振動に
より可動部290の一部にZ方向295以外の変位が生
じる部分が生ずるのでこの可動部290に被検査対象を
載せて検査などを行う場合に誤差が生じてしまうおそれ
がある。したがって、所定変位方向の振動のみでなく、
その他の回転振動についても何らかの方法で減少させる
ことが必要となる。この対策としては可動部の所定変位
方向のダンピングを増加させ、それによって同時に回転
方向の振動も低減することが考えられるが、ダンピング
を与える部分によっては回転方向の振動低減効果があま
り得られず、いたずらに可動部の所定変位方向のストロ
ークを減少させてしまうといった問題もある。
When the movable part 290 is displaced, a vibration in which these three modes are superposed occurs. At this time,
The amplitudes of the vibration modes of 9 (b) and 29 (c) are shown in FIG.
It is often smaller than the mode of (a), but this vibration causes a part of the movable part 290 to be displaced other than in the Z direction 295. In that case, an error may occur. Therefore, not only the vibration in the predetermined displacement direction,
It is necessary to reduce other rotational vibrations by some method. As a countermeasure against this, it is conceivable to increase the damping of the movable part in the predetermined displacement direction and thereby reduce the vibration in the rotation direction at the same time. There is also a problem that the stroke of the movable portion in the predetermined displacement direction is unnecessarily reduced.

【0115】図30は、本発明に係る可動装置に改良を
加えた実施例を示す平面図である。ここで、基板保持部
3と固定部15との間隙45には、固体微細粒子を分散
させたゲル状体300が流し込まれ、硬化されている。
この固体微細粒子を分散させたゲル状体300を流し込
む範囲は特に限定はしないが、振動抑制効果を考える
と、基板保持部3と固定部15の相対変位量が大きい溝
部分に充填することが好ましい。ただし、例えば、図中
のY軸294に平行な基板保持部3の対象軸に関して、
充填範囲が非対称になっていると、ダンピング量のバラ
ンスが崩れるので、基板保持部3の運動が純粋な並進運
動からはずれてY軸294まわり回転運動成分が生じる
ことがある。その場合には、基板保持部3上に部分的に
Y軸294方向の変位を生じる部分ができて基板保持部
3の運動精度が低下する。したがって、充填範囲は基板
保持部3のY軸294に平行な方向の対象軸に関して対
称に存在することが望ましい。
FIG. 30 is a plan view showing an embodiment in which the movable device according to the present invention is improved. Here, in the gap 45 between the substrate holding part 3 and the fixing part 15, a gel-like material 300 in which solid fine particles are dispersed is poured and cured.
The range in which the gel-like material 300 in which the solid fine particles are dispersed is poured is not particularly limited, but considering the vibration suppressing effect, it may be filled in the groove portion where the relative displacement amount of the substrate holding portion 3 and the fixing portion 15 is large. preferable. However, for example, with respect to the target axis of the substrate holding unit 3 parallel to the Y axis 294 in the drawing,
If the filling range is asymmetrical, the damping amount is unbalanced, and the movement of the substrate holding unit 3 may deviate from the pure translational movement to generate a rotational movement component around the Y axis 294. In that case, a portion that partially displaces in the Y-axis 294 direction is formed on the substrate holding unit 3, and the movement accuracy of the substrate holding unit 3 is reduced. Therefore, it is desirable that the filling range exists symmetrically with respect to the target axis in the direction parallel to the Y axis 294 of the substrate holding unit 3.

【0116】また、充填する量は、振動を抑制する度合
いと、全体の変位量の減少量を考慮して定める。なぜな
らこの固体微細粒子を分散させたゲル状体300は、低
周波数域における減衰能力は低いとはいうものの、低周
波数域においても全体の変位量が若干減少する。したが
って、全体の変位量を仕様値内に管理したうえで、固体
微細粒子を分散させたゲル状体300を充填していく。
さらに、図30の場合のように複数の場所に充填する場
合には、基本的には各々の場所に充填する量をほぼ一致
させる。これにより、それぞれの場所でのダンピング量
が一致し、基板保持部3の変位に図中のX軸293まわ
りの回転運動が発生するのを防ぐことができる。ただ
し、支持機構11の弾性ヒンジ部の特性にばらつきがあ
り、固体微細粒子を分散させたゲル状体300を充填し
ない状態で基板保持部3の運動精度に誤差が生じている
場合には充填量を変化させることにより、この運動精度
の誤差を修正することもできる。
The filling amount is determined in consideration of the degree of vibration suppression and the reduction amount of the total displacement amount. This is because the gel-like material 300 in which the solid fine particles are dispersed has a low damping ability in the low frequency range, but the entire displacement amount is slightly reduced even in the low frequency range. Therefore, the gel-like material 300 in which the solid fine particles are dispersed is filled while the total amount of displacement is controlled within the specification value.
Further, in the case of filling a plurality of places as in the case of FIG. 30, basically, the amounts filled in the respective places are made substantially the same. This makes it possible to prevent the amount of damping at each place from being the same and prevent the displacement of the substrate holder 3 from causing a rotational motion about the X-axis 293 in the drawing. However, if there is variation in the characteristics of the elastic hinge portion of the support mechanism 11 and an error occurs in the movement accuracy of the substrate holding portion 3 without filling the gel-like body 300 in which solid fine particles are dispersed, the filling amount It is also possible to correct the error in the motion accuracy by changing the.

【0117】図31は図30に示した可動装置のA−A
断面を示した断面図である。この図は固体微細粒子を分
散させたゲル状体300が基板保持部3と固定部15の
間隙に充填されている様子を詳細に示したものである。
ここでは、可動装置2の固定部15はステ−ジ1上に固
定されている。基板保持部3は図示していない変位機構
によりZ方向310に変位する。このとき固定部15と
基板保持部3との間隙に固微細粒子のゲル状体300が
充填されており、両者に密着している。これにより、基
板保持部3が変位したときに、固体微細粒子を分散させ
たゲル状体300が全体的に変形し、その際のエネルギ
損失により、その制振周波数域にある振動成分が減衰さ
れる。したがって、共振周波数が制振周波数域にあれば
そのピ−クを小さくすることができる。
FIG. 31 is a sectional view of the movable device AA shown in FIG.
It is sectional drawing which showed the cross section. This figure shows in detail how the gel-like material 300 in which the fine solid particles are dispersed is filled in the gap between the substrate holding part 3 and the fixing part 15.
Here, the fixed portion 15 of the movable device 2 is fixed on the stage 1. The substrate holder 3 is displaced in the Z direction 310 by a displacement mechanism (not shown). At this time, the gel-like body 300 of solid fine particles is filled in the gap between the fixed portion 15 and the substrate holding portion 3, and they are in close contact with both. As a result, when the substrate holder 3 is displaced, the gelled body 300 in which the solid fine particles are dispersed is wholly deformed, and the energy loss at that time attenuates the vibration component in the damping frequency range. It Therefore, the peak can be reduced if the resonance frequency is in the damping frequency range.

【0118】なお、ここでは基板保持部3の所定変位方
向(Z方向310)の運動のダンピング増加効果につい
ておもに説明しているが、この固体微細粒子を分散させ
たゲル状体のエネルギ吸収効果は変位方向によらず全体
の変形により得られる。このため基板保持部3の所定変
位方向以外の微少振動を減衰させる効果も同時に発生し
ているので、基板保持部3がZ方向310に変位すると
きに発生する振動のZ方向310以外の成分についても
若干ではあるがその振幅が低減され、基板保持部3の運
動精度向上に役立つ。
The damping effect of the movement of the substrate holder 3 in the predetermined displacement direction (Z direction 310) is mainly described here, but the energy absorption effect of the gel-like material in which the solid fine particles are dispersed is It is obtained by the entire deformation regardless of the displacement direction. Therefore, since the effect of damping the minute vibrations of the substrate holding part 3 other than the predetermined displacement direction is simultaneously produced, the components other than the Z direction 310 of the vibration generated when the substrate holding part 3 is displaced in the Z direction 310 are generated. Although its amplitude is small, the amplitude is reduced, which is useful for improving the motion accuracy of the substrate holder 3.

【0119】次に、エネルギ損失の原理を図面を用いて
説明する。図32は固体微細粒子を分散させたゲル状体
の内部構造を模式的に示した図である。固体微細粒子を
分散させたゲル状体300は粘度の低い媒質320の中
に微細な固体粒子321がゲル状に含まれた状態のもの
である。図では、固体粒子の存在密度を小さく表してい
るが、実際には粒子の大きさが非常に小さく、存在密度
も非常に高い。一般的には、ゲル状体の体積の約80%
以上が固体微細粒子で占められている。このような構成
にすることにより、固体微細粒子を分散させたゲル状体
300が変形した際に、含まれている固体微細粒子32
1が各々接触したまま移動し粒子表面で摩擦が生じる。
そのため運動エネルギが摩擦により熱エネルギなどに変
換されて減少し、ダンピング効果が生ずる。したがっ
て、ダンピング効果に寄与するのはおもに固体微細粒子
321であり媒質320の粘性体自体のダンピング効果
はわずかである。
Next, the principle of energy loss will be described with reference to the drawings. FIG. 32 is a diagram schematically showing the internal structure of a gel-like material in which solid fine particles are dispersed. The gel-like body 300 in which solid fine particles are dispersed is a state in which fine solid particles 321 are contained in a gel state in a medium 320 having a low viscosity. In the figure, the existence density of solid particles is shown small, but in reality, the size of the particles is very small, and the existence density is also very high. Generally, about 80% of the volume of gel
The above is occupied by solid fine particles. With such a structure, when the gel-like body 300 in which the solid fine particles are dispersed is deformed, the solid fine particles 32 contained therein are contained.
1 moves in contact with each other and friction occurs on the particle surface.
Therefore, the kinetic energy is converted into heat energy and the like due to friction and reduced, and a damping effect occurs. Therefore, the solid fine particles 321 mainly contribute to the damping effect, and the damping effect of the viscous body itself of the medium 320 is small.

【0120】ここで、媒質320としては、流動性があ
り、硬化後にもある程度粘性があるものが用いられる。
また、充填後の密着性を考慮して接着性があることが好
ましい。ただし硬化後の粘度あるいは硬度が大きいとス
トロークの減少が大きくなるので、硬化後も粘度あるい
は硬度が低い方が好ましい。具体的な材料としてはおも
にシリコンゴムやウレタンゴムなどが用いられるが、こ
れらと同様の特性を持つ材料であれば他の材料でも利用
可能である。
Here, as the medium 320, a medium having fluidity and having a certain degree of viscosity even after being hardened is used.
Further, it is preferable that the adhesiveness is provided in consideration of the adhesiveness after filling. However, if the viscosity or hardness after curing is large, the stroke is greatly reduced. Therefore, it is preferable that the viscosity or hardness after curing is low. Silicon rubber or urethane rubber is mainly used as a specific material, but other materials can be used as long as they have the same characteristics as these.

【0121】一方、固体微細粒子321としては固体
で、ゲル状体にすることができる程度に粒径小さいもの
なら特に種類は問わない。実際にはセラミックや樹脂の
粉体などがおもに用いられる。
On the other hand, the solid fine particles 321 may be of any type as long as they are solid and have a small particle diameter to the extent that they can be made into a gel. In practice, ceramics and resin powders are mainly used.

【0122】この他、固体微細粒子321として鉄系金
属強磁性体の粉体を用いることも考えられる。この場
合、外部から磁界を加えることにより微細粒子同士の接
触の度合いを変化させることができるのでダンピング量
を変化させることができる。また、固体微細粒子321
としてイオン交換樹脂、媒質320として絶縁性の高い
油脂を用い、このゲル状体に電界を印可し、ウインズロ
効果によりゲル状体の粘度を変化させ、ダンピング量を
調節するということも考えられる。
Besides, it is also possible to use powder of an iron-based metal ferromagnetic material as the solid fine particles 321. In this case, since the degree of contact between the fine particles can be changed by applying a magnetic field from the outside, the damping amount can be changed. In addition, solid fine particles 321
It is also conceivable that an ion exchange resin is used as the medium and an oil or fat having a high insulating property is used as the medium 320, and an electric field is applied to the gel-like material to change the viscosity of the gel-like material by the Winslo effect to adjust the damping amount.

【0123】次に、この固体微細粒子を分散させたゲル
状体300によるダンピング増加の効果について説明す
る。
Next, the effect of increasing damping by the gel-like material 300 in which the solid fine particles are dispersed will be described.

【0124】上記した図27に示した本発明に係る可動
装置2の基板保持部3を開ル−プ駆動した場合の周波数
特性を示した図について再説する。実線270は何も充
填しない場合の特性であり、共振周波数のところで大き
なピ−ク271を生じている。これに対して、まず、シ
リコンゴムなどの粘弾性材料を基板保持部3と固定部1
5との間隙45に充填すると、破線272に示したよう
な特性となる。この特性では、全域にわたりゲインが低
下し、かつ、共振周波数が若干高くなっている。即ち、
シリコンゴムなどのような粘弾性体では、その弾性によ
り等価的にバネ定数が増加した状態となっており、低周
波域においてもゲインが減少し、全体のストロークも大
幅に減少している。一方、本発明により固体微細粒子を
分散させたゲル状体300を間隙45に充填すれば、図
27の一点鎖線274で示したようなゲイン特性とな
る。この特性では低周波数域ではゲインの減少が少なく
高周波数域においてはゲインが大幅に減少し、シリコン
ゴムなどの粘性体を充填した場合に比べてダンピングの
効果も大幅に大きくなっている。したがって、全体のス
トローク減少を抑えながら非常に大きなダンピング効果
が得られる。なお、同時に共振点275の周波数が大幅
に高くなっているが、この場合は、バネ定数の増加によ
るものではないので、定常状態におけるゲインの低下は
小さくなっている。
The figure showing the frequency characteristic when the substrate holding portion 3 of the movable device 2 according to the present invention shown in FIG. 27 is driven to open loop will be explained again. The solid line 270 is the characteristic when nothing is filled, and a large peak 271 is generated at the resonance frequency. On the other hand, first, a viscoelastic material such as silicon rubber is used for the substrate holding portion 3 and the fixing portion 1.
When filled in the gap 45 with respect to No. 5, the characteristics shown by the broken line 272 are obtained. In this characteristic, the gain is reduced over the entire area and the resonance frequency is slightly increased. That is,
In a viscoelastic body such as silicone rubber, the spring constant is equivalently increased due to its elasticity, the gain is reduced even in the low frequency range, and the overall stroke is greatly reduced. On the other hand, when the gap 45 is filled with the gel-like material 300 in which the solid fine particles are dispersed according to the present invention, the gain characteristic as shown by the chain line 274 in FIG. 27 is obtained. With this characteristic, there is little decrease in the gain in the low frequency range, and the gain is greatly decreased in the high frequency range, and the damping effect is also significantly greater than when the viscous material such as silicone rubber is filled. Therefore, a very large damping effect can be obtained while suppressing the overall stroke reduction. At the same time, the frequency of the resonance point 275 is significantly increased. In this case, however, this is not due to the increase of the spring constant, so that the decrease in gain in the steady state is small.

【0125】さらに、上記した図28に示した本発明に
係る可動装置2の基板保持部3を積分要素を用いて開ル
−プ駆動した場合の周波数特性を示した図について再説
する。図27の実線270のような周波数特性を持つ可
動部を閉ル−プ制御する場合、補償要素を用いずに駆動
すると発振してしまうので、時定数の大きな積分器を用
いて高周波数域のゲインを低下させることにより、図2
8の実線280の様な特性にして駆動しなければならな
い。この場合、大きな共振周波数のピ−ク281がある
と、図に示すように、かなり低い周波数からゲインが低
下してしまうので、基板保持部3の応答周波数が低下し
て高速応答性が著しく悪化するが、本発明により、ピ−
クのゲインが大幅に小さくなるとともに、周波数も高く
なる(ピーク283)。したがって積分器の時定数を大
幅に小さくできるので、図中の破線282のようにかな
り高い周波数までゲインを保つことができるようにな
る。したがって、基板保持部3の応答周波数が高まり、
高速応答が可能となる。
Further, the figure showing the frequency characteristic when the substrate holding portion 3 of the movable apparatus 2 according to the present invention shown in FIG. 28 is open-loop driven by using the integral element will be rediscovered. In the case of performing closed loop control of a movable part having a frequency characteristic such as the solid line 270 in FIG. 27, oscillation occurs if it is driven without using a compensation element, so an integrator with a large time constant is used to control By reducing the gain,
It is necessary to drive with the characteristics as indicated by the solid line 280 in FIG. In this case, if there is a peak 281 having a large resonance frequency, the gain decreases from a considerably low frequency as shown in the figure, so that the response frequency of the substrate holding unit 3 decreases and the high-speed response is significantly deteriorated. However, according to the present invention,
The gain of the noise is significantly reduced and the frequency is also increased (peak 283). Therefore, the time constant of the integrator can be significantly reduced, and the gain can be maintained up to a considerably high frequency as indicated by the broken line 282 in the figure. Therefore, the response frequency of the substrate holder 3 is increased,
High-speed response is possible.

【0126】次に、上記した振動防止手段を他の可動装
置を有するテーブル装置に応用した際の実施例について
説明する。
Next, an embodiment in which the above vibration preventing means is applied to a table device having another movable device will be described.

【0127】図33は、本発明に係る振動防止手段を用
いたテーブル装置の実施例を示した斜視図である。この
テーブル装置330はステージ331の上面に2つの可
動装置332が固定され、この2つの可動装置332の
可動部333に基板保持部334が接続されている。
FIG. 33 is a perspective view showing an embodiment of the table device using the vibration preventing means according to the present invention. In this table device 330, two movable devices 332 are fixed on the upper surface of a stage 331, and a substrate holding part 334 is connected to the movable parts 333 of the two movable devices 332.

【0128】またステージ331上には基板保持部33
4の側面に相対する面を有する2個の接続部材335が
基板保持部334の両側面と一定の間隙を保つように固
定され、その基板保持部334に相対する面と接続部材
335の側面との間に、固体微細粒子を分散させたゲル
状体300を充填している。
On the stage 331, the substrate holder 33 is placed.
Two connecting members 335 each having a surface facing the side surface of No. 4 are fixed so as to maintain a constant gap with both side surfaces of the substrate holding portion 334, and a surface facing the substrate holding portion 334 and a side surface of the connecting member 335. In between, a gel-like body 300 in which solid fine particles are dispersed is filled.

【0129】本実施例におけるダンピング作用及びその
効果は上記した実施例の場合と同様であるが、固体微細
粒子を分散させたゲル状体300の充填方法が異なる。
The damping action and its effect in this embodiment are the same as those in the above-mentioned embodiment, but the filling method of the gel-like material 300 in which the fine solid particles are dispersed is different.

【0130】図30に示した本発明に係る可動装置2で
は、組立終了時には、間隙45はすでに設定されてお
り、組立後に流動性の高い固体微細粒子を分散させたゲ
ル状体300を流し込み硬化させる方法がとられるが、
充填する間隙45が小さい場合には、充填が容易でなか
ったり、充填した状態が均一にならないことがある。
In the movable device 2 according to the present invention shown in FIG. 30, the gap 45 has already been set at the end of the assembly, and after the assembly, the gel-like material 300 in which the solid fine particles having high fluidity are dispersed is poured and cured. There is a way to
If the gap 45 to be filled is small, filling may not be easy or the filled state may not be uniform.

【0131】これに対して、図33に示したテーブル装
置330では、ステージ331上に可動装置332を固
定し、さらに基板保持部334を可動装置332の可動
部333に接続した後、基板保持部334の両側面に相
対する面に、固体微細粒子を分散させたゲル状体300
を塗布した接続部材335を、ステージ331上に設置
し、基板保持部334の両側面との間に固体微細粒子を
分散させたゲル状体300が充填された状態で所定の間
隙を保つように位置決めして固定する。
On the other hand, in the table device 330 shown in FIG. 33, the movable device 332 is fixed on the stage 331, and the substrate holding part 334 is connected to the movable part 333 of the movable device 332. Gel-like body 300 in which solid fine particles are dispersed on the surfaces opposite to both side surfaces of 334.
The connection member 335 coated with is placed on the stage 331 so that a predetermined gap is maintained between the both sides of the substrate holding unit 334 and the gel-like body 300 in which solid fine particles are dispersed is filled. Position and fix.

【0132】こうすることにより、固体微細粒子を分散
させたゲル状体300の充填が容易となり、充填状態の
均一化も容易となる。また、接続部材335は取り外し
が可能であるので、充填状態の修正も容易である。
By doing so, it becomes easy to fill the gel-like material 300 in which the solid fine particles are dispersed, and it is easy to make the filled state uniform. Further, since the connecting member 335 can be removed, the filling state can be easily corrected.

【0133】次に、接続部335と基板保持部334と
の間隙の調整について説明する。
Next, the adjustment of the gap between the connecting portion 335 and the substrate holding portion 334 will be described.

【0134】固体微細粒子を分散させたゲル状体300
の硬化前は所定間隙を設定するため、充填した状態で接
続部材335を変位させて間隙の調整を行うが、硬化後
においても間隙の調整を行うことは可能である。固体微
細粒子を分散させたゲル状体300は硬化後もある程度
の粘性を有しているので、硬化後でも接続部材335の
位置を若干変更することができる。
Gel-like body 300 in which fine solid particles are dispersed
Since the predetermined gap is set before curing, the connection member 335 is displaced in the filled state to adjust the gap, but the gap can be adjusted even after curing. Since the gel-like body 300 in which the solid fine particles are dispersed has a certain degree of viscosity even after curing, the position of the connecting member 335 can be slightly changed even after curing.

【0135】固体微細粒子を分散させたゲル状体300
のダンピング効果は間隙の大きさに影響され、間隙が小
さくなるとダンピング効果が高まり、間隙を大きくする
とダンピング効果が減少する。したがって、接続部材3
35をステージ331に対して変位自在としておくこと
により、硬化後の固体微細粒子を分散させたゲル状体3
00のダンピング効果を調整することができる。つま
り、このような構成によれば、テーブル装置330の基
板保持部334のダンピング効果を組立終了後に、充填
量を変更することなく調整することが可能となる。
Gel-like body 300 in which fine solid particles are dispersed
The damping effect of is influenced by the size of the gap. When the gap is small, the damping effect is high, and when the gap is large, the damping effect is low. Therefore, the connecting member 3
By allowing 35 to be displaced with respect to the stage 331, the gel-like body 3 in which the solid fine particles after curing are dispersed
The damping effect of 00 can be adjusted. That is, according to such a configuration, the damping effect of the substrate holding portion 334 of the table device 330 can be adjusted after the assembly is completed without changing the filling amount.

【0136】図34は、本発明に係る振動防止手段を施
したテーブル装置の他の実施例を示す斜視図である。
FIG. 34 is a perspective view showing another embodiment of the table device provided with the vibration preventing means according to the present invention.

【0137】このテーブル装置340ではステージ34
1上に3つの可動装置342が固定され、その各々に可
動部343が設けられている。そして、これらの可動部
343に試料保持台344が接続されている。また、ス
テージ341上には3つの接続部材345が各可動装置
342の試料保持台344の側面に相対するように設置
されている。各々の接続部材345と試料保持台344
の側面の間隙には固体微細粒子を分散させたゲル状体3
00が充填されている。
In this table device 340, the stage 34
Three movable devices 342 are fixed on the surface of the movable member 1, and a movable portion 343 is provided on each of them. A sample holder 344 is connected to these movable parts 343. Further, three connection members 345 are installed on the stage 341 so as to face the side surfaces of the sample holder 344 of each movable device 342. Each connection member 345 and sample holder 344
Gel-like body 3 in which solid fine particles are dispersed in the gap on the side surface of
00 is filled.

【0138】なお、このテーブル装置340において
も、固体微細粒子を分散させたゲル状体300の充填方
法、調整方法、ダンピングの作用及びその効果は上記し
た実施例で説明したものと同様である。
Also in this table device 340, the filling method, the adjusting method, the damping action and the effect of the gel material 300 in which the solid fine particles are dispersed are the same as those described in the above-mentioned embodiment.

【0139】ただし、このテーブル装置340では試料
保持台344が3つの可動装置342で支持されている
ので、図中のZ軸348方向の並進運動、X軸346ま
わりの回転運動、Y軸347まわりの回転運動の3自由
度を制御可能なテーブル装置となっている。つまり、各
可動装置332に図示しない位置決め装置を取り付ける
ことにより、先に図22において説明した3自由度を制
御できるテーブル装置とすることができる。
However, in this table device 340, since the sample holder 344 is supported by the three movable devices 342, translational motion in the Z-axis 348 direction, rotational motion around the X-axis 346, and Y-axis 347 in the figure. The table device is capable of controlling the three degrees of freedom of the rotational movement of the. That is, by attaching a positioning device (not shown) to each movable device 332, the table device that can control the three degrees of freedom described above with reference to FIG. 22 can be obtained.

【0140】この場合、3つの接続部材345と試料保
持台344の間隙に固体微細粒子を分散させたゲル状体
300を充填することにより、Z軸348方向の並進運
動のダンピングを増加させられるだけでなく、X軸34
6まわりの回転運動、Y軸347まわりの回転運動のダ
ンピングも同時に増加させられるので、並進運動だけで
なく、回転運動についても安定で高精度な運動が可能な
テーブル装置とすることができる。
In this case, by filling the gap between the three connecting members 345 and the sample holder 344 with the gel-like material 300 in which solid fine particles are dispersed, damping of translational motion in the Z-axis 348 direction can be increased. Not the X axis 34
Since the damping of the rotary motion around 6 and the rotary motion around the Y-axis 347 can be increased at the same time, it is possible to provide a table device capable of stable and highly accurate rotary motion as well as translational motion.

【0141】以下では固体微細粒子を分散させたゲル状
体の充填場所について、図30に示した本発明に係る可
動装置を用いたテーブル装置の実施例を用いて説明す
る。なお、以下の効果は図33に示した実施例について
も同様に当てはまり、さらに図34に示した実施例で
も、振動モードに若干の変更はあるものの、ほぼ同様の
ことがいえる。
The filling place of the gel-like material in which the solid fine particles are dispersed will be described below with reference to the embodiment of the table device using the movable device according to the present invention shown in FIG. The following effects are similarly applied to the embodiment shown in FIG. 33, and the same can be said in the embodiment shown in FIG. 34, although the vibration mode is slightly changed.

【0142】図35は本発明に係る可動装置を用いたテ
ーブル装置の実施例を示した平面図である。ここで、固
体微細粒子を分散させたゲル状体350は基板保持部3
と固定部15とが相対する間隙45のうち4カ所に分割
して充填されている。この場所は基板保持部3の所定変
位方向(紙面に垂直な方向)の振動モード以外で最大の
振動振幅を有する振動モードの最大振幅部分351の近
傍となっている。この場合、所定変位方向の振動モード
以外の振動モードとしてはX軸293まわりの回転振
動、Y軸294まわりの回転振動が主なものである。そ
の振動振幅は基板保持部3の形状、支持機構11の位置
などにより変化するので一概には決めることができない
が、図35に示した可動装置2の場合には基板保持部3
の四隅部分がどちらの回転振動モードの場合にも最大振
幅部分となる。したがってこの近傍の間隙に固体微細粒
子を分散させたゲル状体350を充填することにより、
X軸293まわりの回転振動あるいはY軸294まわり
の回転振動が生じた時には、固体微細粒子を分散させた
ゲル状体350の変形量が他の部分に固体微細粒子を分
散させたゲル状体350を充填する場合に比べ大きくな
るので、固体微細粒子を分散させたゲル状体350のダ
ンピングがより効果的に回転振動低減を図ることができ
る。つまり、固体微細粒子を分散させたゲル状体350
の充填総量が同一でも、他の場所に充填した場合に比
べ、回転振動効果を大きくすることができる。
FIG. 35 is a plan view showing an embodiment of the table device using the movable device according to the present invention. Here, the gel-like material 350 in which the solid fine particles are dispersed is the substrate holder 3
And the fixed portion 15 are divided and filled in four places in the gap 45 facing each other. This place is near the maximum amplitude portion 351 of the vibration mode having the maximum vibration amplitude other than the vibration mode in the predetermined displacement direction (direction perpendicular to the paper surface) of the substrate holding unit 3. In this case, as the vibration modes other than the vibration mode in the predetermined displacement direction, the rotary vibration around the X axis 293 and the rotary vibration around the Y axis 294 are mainly. The vibration amplitude varies depending on the shape of the substrate holder 3, the position of the support mechanism 11, and the like, and therefore cannot be determined unconditionally, but in the case of the movable device 2 shown in FIG.
The four amplitudes of the four corners are the maximum amplitude parts in both rotational vibration modes. Therefore, by filling the gap in the vicinity thereof with the gel-like material 350 in which the solid fine particles are dispersed,
When the rotational vibration around the X axis 293 or the rotational vibration around the Y axis 294 occurs, the deformation amount of the gel-like body 350 in which the solid fine particles are dispersed is the gel-like body 350 in which the solid fine particles are dispersed in another portion. Since the size is larger than that in the case of filling, the damping of the gelled material 350 in which the solid fine particles are dispersed can be more effectively reduced in rotational vibration. That is, the gel-like body 350 in which the fine solid particles are dispersed
Even if the total filling amount is the same, the rotational vibration effect can be increased as compared with the case where the filling is performed in another place.

【0143】なお、充填する固体微細粒子を分散させた
ゲル状体350の量は、基板保持部3の所定変位方向の
ダンピング量とストローク減少量を考慮して適切な値と
する。この時、固体微細粒子を分散させたゲル状体35
0が充填されていない状態での回転振動の様子をあらか
じめ把握した上で、基板保持部3の運動精度が最も良好
になるように4箇所の充填量を調整することにより、基
板保持部3が所定変位方向に運動したときに回転運動成
分が生じて基板保持部3の運動精度が低下するのを防止
することができる。
The amount of the gel-like material 350 in which the solid fine particles are filled is set to an appropriate value in consideration of the damping amount and the stroke reduction amount of the substrate holder 3 in the predetermined displacement direction. At this time, a gel-like body 35 in which solid fine particles are dispersed
After grasping the state of the rotational vibration in the state where 0 is not filled in advance, by adjusting the filling amount at the four places so that the movement accuracy of the substrate holding unit 3 is the best, the substrate holding unit 3 is It is possible to prevent the movement accuracy of the substrate holding part 3 from being lowered due to the rotational movement component when the movement is performed in the predetermined displacement direction.

【0144】以上、本発明に係るテーブル装置において
生じる振動の問題を解決するための手段について説明し
た。
The means for solving the problem of vibration occurring in the table device according to the present invention has been described above.

【0145】次に、図2に示した本発明に係る可動装置
を有するテーブル装置において、基板5を固定する真空
チャック16への真空の供給方法について検討する。従
来の様に基板保持部が可動でない時には固定部内部に真
空を通す穴を設けて真空チャックまで導くことにより、
テーブル装置の外部に真空系の配管を露出させることな
く真空を真空チャックまで導くことができたが、図2に
示した様な可動装置2を有するテーブル装置では基板保
持部3と固定部15が分離されているので、固定部15
より基板保持部3へ真空を伝達するのに、基板保持部3
の内部に設けた穴を用いるのは容易ではない。そこで、
図36に示す様に可動装置2の外部に柔軟な配管360
を設置して、その一方を固定部15に固定し、もう一方
を基板保持部3に固定して基板保持部3内の真空チャッ
ク16に至る真空用穴に接続し、真空チャック16まで
真空を導くといった方法が考えられる。こうすることに
より基板保持部3の真空系と固定部15の真空系が柔軟
な配管で接続されるので、基板保持部3の動作が損なわ
れることなく真空を基板保持部3に導くことができる。
ただし、この場合には、図36より明らかなように、柔
軟な配管90及びその配管固定部361、362を可動
装置2の外部に設置することが必要になり、可動装置2
の高さが大きくなり、テーブル装置のコンパクト性が損
なわれる。とりわけ、このテーブル装置が基板検査装置
のテーブル装置として用いられる場合には、このテーブ
ル装置の上部には光学系が近接して存在する。また、そ
の光学系とテーブル装置の間隙を利用して、検査対象の
基板などを搬入するといった作業もあるのでテーブル装
置の高さはなるべく低い方が好ましい。
Next, in the table device having the movable device according to the present invention shown in FIG. 2, a method of supplying a vacuum to the vacuum chuck 16 for fixing the substrate 5 will be examined. When the substrate holder is not movable as in the past, by providing a hole for passing a vacuum inside the fixed part and guiding it to the vacuum chuck,
The vacuum could be guided to the vacuum chuck without exposing the vacuum system piping to the outside of the table device. However, in the table device having the movable device 2 as shown in FIG. Since it is separated, the fixed part 15
In order to transfer the vacuum to the substrate holder 3, the substrate holder 3
It is not easy to use the holes provided inside. Therefore,
As shown in FIG. 36, a flexible pipe 360 is provided outside the movable device 2.
Is installed, one of them is fixed to the fixing part 15, the other is fixed to the substrate holding part 3 and connected to a vacuum hole in the substrate holding part 3 to the vacuum chuck 16, and a vacuum is applied to the vacuum chuck 16. A method of leading can be considered. By doing so, the vacuum system of the substrate holding unit 3 and the vacuum system of the fixing unit 15 are connected by the flexible pipe, so that the vacuum can be guided to the substrate holding unit 3 without impairing the operation of the substrate holding unit 3. .
However, in this case, as is clear from FIG. 36, it becomes necessary to install the flexible pipe 90 and the pipe fixing portions 361 and 362 thereof outside the movable device 2, and the movable device 2
The height of the table becomes large, and the compactness of the table device is impaired. In particular, when this table device is used as a table device of a substrate inspection device, an optical system exists close to the upper part of the table device. Further, since there is a work of loading a substrate to be inspected or the like by utilizing the gap between the optical system and the table device, it is preferable that the height of the table device is as low as possible.

【0146】高さを抑える方法としては、固定部15及
び基板保持部3に外部から加工を施して、真空用の柔軟
な配管、配管固定部を埋め込むことが考えられるが、こ
の場合には外部から大幅に固定部15及び基板保持部3
を削り込む必要があり、固定部15及び基板保持部3の
剛性が大幅に低下し、検査精度に悪影響を及ぼすといっ
た問題点がある。また、高さ方向の増加を抑えるため、
可動装置2の側面を利用して、同様の配管、配管固定部
を設置するという方法も考えられるが、図5に示した様
に、この側面には、基板保持部3を変位させるための位
置決め装置が取り付けられるので、この面に真空系の配
管を配置することは容易でない。さらに側面を利用した
場合、基板保持部3に真空を接続した後に真空チャック
16まで導く穴を加工するのが困難となるといった問題
がある。
As a method of suppressing the height, it is conceivable that the fixing portion 15 and the substrate holding portion 3 are processed from the outside to embed a flexible pipe for vacuum and a pipe fixing portion. From the fixing portion 15 and the substrate holding portion 3
Therefore, there is a problem in that the rigidity of the fixing portion 15 and the substrate holding portion 3 is significantly reduced, which adversely affects the inspection accuracy. Also, in order to suppress the increase in the height direction,
Although a method of using the side surface of the movable device 2 to install a similar pipe and a pipe fixing portion is also conceivable, as shown in FIG. 5, a positioning for displacing the substrate holding portion 3 is provided on this side surface. Since the device is mounted, it is not easy to arrange vacuum system piping on this surface. Further, when the side surface is used, there is a problem that it becomes difficult to process the hole leading to the vacuum chuck 16 after connecting the vacuum to the substrate holding unit 3.

【0147】そこで、以下に、基板を固定するための真
空チャックに真空を供給するための手段について説明す
る。
Therefore, the means for supplying a vacuum to the vacuum chuck for fixing the substrate will be described below.

【0148】図37は、図30に示した本発明の可動装
置についての実施例を示す平面図である。まず、基板保
持部3に真空を真空チャック16に導く穴部370を加
工する。この加工は基板保持部3の側面方向から穴加工
した後にその穴の一端(図中の斜線部371)を塞ぐこ
とによってなされる。真空チャック16は基板保持部3
の底面に取り付けられており、その内部には先に示した
基板保持部3の穴部370に接続される穴部372が形
成されており、チャック面には、開口部373が設けら
れている。この真空チャック16に基板5を載せ、真空
チャック16の開口部373より吸引することにより基
板5を基板保持部3に固定する。固定部15には側面か
ら開けられた真空用の穴部374が開けられているが、
この穴部374は加工時に基板保持部3まで間隙45を
貫通して開けられ、先に加工してあった基板保持部の穴
部370と接続される。その後、この穴部374にちょ
うどはめあうような棒状体を挿入して、基板保持部3の
穴部340まで差し込む。その後、棒状体の近傍の間隙
45に、図30に示したような固体微細粒子を分散させ
たゲル状体を流し込み、硬化させて、接続部375を形
成する。その際、棒状体により、固体微細粒子を分散さ
せたゲル状体が穴部374に流れ込み、穴部374が塞
がれることを防ぐとともに、接続部375に穴部376
を確実に確保できるようにしている。また、こうするこ
とにより、間隙45に固体微細粒子を分散させたゲル状
体を流し込む際に、基板保持部3が変位して基板保持部
3の初期位置が狂うことを防止することもできる。そし
て、接続部375が硬化した後に棒状体を引き抜き、固
定部15の穴部374と基板保持部の穴部370を接続
する。固定部15の穴部374の外部に面した一端には
真空系接続部377が設けられており、ステージ1上に
設けられた真空系接続手段378により真空源に接続さ
れている。したがって、真空源を動作させることによ
り、基板保持部3の真空チャック16の開口部27まで
真空が導かれる。
FIG. 37 is a plan view showing an embodiment of the movable device of the present invention shown in FIG. First, the hole 370 for guiding the vacuum to the vacuum chuck 16 is processed in the substrate holding unit 3. This processing is performed by forming a hole from the side surface direction of the substrate holding portion 3 and then closing one end (hatched portion 371 in the figure) of the hole. The vacuum chuck 16 is the substrate holder 3
Is attached to the bottom surface of the substrate, a hole 372 connected to the hole 370 of the substrate holding unit 3 described above is formed therein, and an opening 373 is provided on the chuck surface. . The substrate 5 is placed on the vacuum chuck 16, and the substrate 5 is fixed to the substrate holding portion 3 by suction from the opening 373 of the vacuum chuck 16. The fixing portion 15 has a hole 374 for vacuum which is opened from the side surface,
This hole portion 374 is opened through the gap 45 to the substrate holding portion 3 at the time of processing, and is connected to the hole portion 370 of the substrate holding portion which has been processed previously. After that, a rod-shaped body that fits exactly into this hole 374 is inserted and inserted into the hole 340 of the substrate holding unit 3. After that, a gel-like material in which solid fine particles are dispersed as shown in FIG. 30 is poured into the gap 45 in the vicinity of the rod-like object and cured to form the connecting portion 375. At that time, the rod-shaped body prevents the gel-like body in which the solid fine particles are dispersed from flowing into the hole portion 374 and blocking the hole portion 374, and the connection portion 375 has the hole portion 376.
Is ensured. Further, by doing so, it is possible to prevent the substrate holding portion 3 from being displaced and the initial position of the substrate holding portion 3 being deviated when the gel-like body in which the solid fine particles are dispersed is poured into the gap 45. Then, after the connecting portion 375 is cured, the rod-shaped body is pulled out to connect the hole portion 374 of the fixing portion 15 and the hole portion 370 of the substrate holding portion. A vacuum system connecting portion 377 is provided at one end of the fixing portion 15 facing the outside of the hole 374, and is connected to a vacuum source by the vacuum system connecting means 378 provided on the stage 1. Therefore, by operating the vacuum source, the vacuum is introduced to the opening 27 of the vacuum chuck 16 of the substrate holder 3.

【0149】図38は、図37に示した可動装置のA−
A断面を示す断面図である。この断面は基板保持部3と
固定部15との間隙45の様子を示したもので、固体微
細粒子を分散させたゲル状体からなる接続部375が構
成されており、その内部に固定部15の穴部374と基
板保持部3の穴部370を接続する穴部376が形成さ
れている。
FIG. 38 shows the movable device A- shown in FIG.
It is sectional drawing which shows A cross section. This cross section shows a state of the gap 45 between the substrate holding part 3 and the fixing part 15, and a connecting part 375 made of a gel-like material in which solid fine particles are dispersed is formed, and the fixing part 15 is provided inside thereof. A hole 376 is formed to connect the hole 374 with the hole 370 of the substrate holder 3.

【0150】図39は、図36に示した可動装置のB−
B断面を示す断面図である。固定部15はステージ1上
に固定され、基板保持部3は接続部375によって固定
部15に変位可能な状態で接続されている。固定部15
の穴部374は接続部375の穴部376を介して基板
保持部3の穴部370につながっており、真空チャック
16内部の穴部372を通して開口部373まで真空を
伝えられるようになっている。なお、真空源にはステー
ジ1上の真空系接続手段378と真空系接続部377に
よって接続されている。
FIG. 39 shows the movable device B- of FIG.
It is sectional drawing which shows B cross section. The fixed portion 15 is fixed on the stage 1, and the substrate holding portion 3 is movably connected to the fixed portion 15 by a connecting portion 375. Fixed part 15
The hole portion 374 of is connected to the hole portion 370 of the substrate holding portion 3 through the hole portion 376 of the connecting portion 375, and the vacuum can be transmitted to the opening portion 373 through the hole portion 372 inside the vacuum chuck 16. . The vacuum source is connected to the vacuum system connecting means 378 on the stage 1 and the vacuum system connecting portion 377.

【0151】図40は、図36に示した可動装置の変形
例を示した平面図である。この場合、基板保持部3に供
給される真空系は1系統のみである。したがって固定部
15の穴部374も1つだけで、基板保持部3における
真空の供給は、基板保持部3の内部の穴部370と外部
の配管400によって行う。このとき配管400は可動
装置の外部に設置されるが、基板保持部3の端部付近で
あるのでコンパクト性を損なうことは少ない。これによ
り、真空系接続部377及び真空系接続手段378を1
箇所のみに設ければ良く、真空系装置を簡略化すること
が可能となる。
FIG. 40 is a plan view showing a modified example of the movable device shown in FIG. In this case, there is only one vacuum system supplied to the substrate holder 3. Therefore, there is only one hole 374 in the fixing unit 15, and the vacuum supply in the substrate holding unit 3 is performed by the hole 370 inside the substrate holding unit 3 and the external pipe 400. At this time, the pipe 400 is installed outside the movable device, but since it is near the end of the substrate holding part 3, the compactness is less likely to be impaired. As a result, the vacuum system connecting portion 377 and the vacuum system connecting means 378 are set to 1
The vacuum system device can be simplified because it may be provided only at the location.

【0152】以上、本発明に係る可動装置を有するテー
ブル装置において、基板を固定する真空チャックへの真
空の供給方法について説明した。
The method of supplying the vacuum to the vacuum chuck for fixing the substrate in the table device having the movable device according to the present invention has been described above.

【0153】[0153]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
微小変位時の可動重量を小さくするとによりオートフォ
ーカス等における変位の応答特性を向上させることが可
能であると同時に、コンパクトな微小変位機構を実現で
きる可動装置及びその製造方法並びに位置決め装置と、
これらを用いたテーブル装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention,
By reducing the movable weight at the time of minute displacement, it is possible to improve the response characteristics of displacement in autofocus and the like, and at the same time, a movable device capable of realizing a compact minute displacement mechanism, its manufacturing method, and a positioning device,
A table device using these can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例を示す分解斜視図。FIG. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した本発明の可動装置の詳細を示した
斜視図。
FIG. 2 is a perspective view showing details of the movable device of the present invention shown in FIG.

【図3】図1に示した本発明の可動装置の変形例を示し
た斜視図。
FIG. 3 is a perspective view showing a modified example of the movable device of the present invention shown in FIG.

【図4】図2及び図3に示した可動装置を示した平面
図。
4 is a plan view showing the movable device shown in FIGS. 2 and 3. FIG.

【図5】図1に示した本発明の可動装置の位置決め装置
の詳細を示す斜視図。
5 is a perspective view showing details of a positioning device of the movable device of the present invention shown in FIG.

【図6】図5に示した可動装置の位置決め装置の詳細を
示した図。
6 is a diagram showing details of a positioning device of the movable device shown in FIG.

【図7】位置決め装置を設けた可動装置を示す斜視図。FIG. 7 is a perspective view showing a movable device provided with a positioning device.

【図8】図7に示した位置決め装置の詳細を示した図。FIG. 8 is a diagram showing details of the positioning device shown in FIG.

【図9】図7に示した位置決め装置の変形例の詳細を示
した図。
9 is a diagram showing details of a modified example of the positioning device shown in FIG.

【図10】位置決め装置をステージ上に設けた可動装置
を示す斜視図。
FIG. 10 is a perspective view showing a movable device provided with a positioning device on a stage.

【図11】図10に示した位置決め装置の詳細を示す
図。
11 is a diagram showing details of the positioning device shown in FIG.

【図12】非接触式の位置決め装置で駆動される可動装
置を示す斜視図。
FIG. 12 is a perspective view showing a movable device driven by a non-contact type positioning device.

【図13】図12に示した位置決め装置の詳細を示す
図。
13 is a diagram showing details of the positioning device shown in FIG.

【図14】本発明の位置決め装置の第1の実施例を示す
平面図。
FIG. 14 is a plan view showing the first embodiment of the positioning device of the present invention.

【図15】図14に示した位置決め装置の機構を模式的
に表した図。
15 is a diagram schematically showing the mechanism of the positioning device shown in FIG.

【図16】図15に示した模式図で微小な変位が生じた
場合の各部材の変位を拡大して示した図。
16 is an enlarged view showing the displacement of each member when a minute displacement occurs in the schematic diagram shown in FIG.

【図17】図14に示した位置決め装置において、可動
部の変位が最大に近い場合の各部材の変位の様子を示し
た模式図。
FIG. 17 is a schematic diagram showing a state of displacement of each member when the displacement of the movable portion is close to the maximum in the positioning device shown in FIG.

【図18】本発明の位置決め装置の第2の実施例を示す
平面図。
FIG. 18 is a plan view showing a second embodiment of the positioning device of the invention.

【図19】本発明の位置決め装置の第3の実施例を示し
た分解斜視図
FIG. 19 is an exploded perspective view showing a third embodiment of the positioning device of the invention.

【図20】本発明に係る位置決め装置を用いたテーブル
装置の第1の実施例を示す分解斜視図。
FIG. 20 is an exploded perspective view showing a first embodiment of a table device using the positioning device according to the present invention.

【図21】本発明に係る位置決め装置を用いたテーブル
装置の第2の実施例を示す分解斜視図。
FIG. 21 is an exploded perspective view showing a second embodiment of the table device using the positioning device according to the present invention.

【図22】本発明に係る位置決め装置を用いたテーブル
装置の第3の実施例を示す分解斜視図。
FIG. 22 is an exploded perspective view showing a third embodiment of the table device using the positioning device according to the present invention.

【図23】本発明に係る可動装置と、本発明に係る位置
決め装置を適用したテーブル装置の実施例を示す分解斜
視図。
FIG. 23 is an exploded perspective view showing an embodiment of a movable device according to the present invention and a table device to which the positioning device according to the present invention is applied.

【図24】図23で示したテーブル装置の変形例を示す
分解斜視図。
FIG. 24 is an exploded perspective view showing a modification of the table device shown in FIG. 23.

【図25】本発明のテーブル装置の制御系の構成を示す
ブロック図。
FIG. 25 is a block diagram showing the configuration of a control system of the table device of the present invention.

【図26】本発明のテーブル装置の異なる制御系の構成
を示すブロック図
FIG. 26 is a block diagram showing the configuration of a different control system of the table device of the present invention.

【図27】本発明に係る可動装置の基板保持部を開ル−
プ駆動した場合の周波数特性を示した図。
FIG. 27 is a diagram showing an opening of a substrate holding portion of the movable device according to the present invention.
The figure which showed the frequency characteristic at the time of drive-up.

【図28】本発明に係る可動装置の基板保持部を積分要
素を用いて開ル−プ駆動した場合の周波数特性を示した
図。
FIG. 28 is a diagram showing frequency characteristics when the substrate holding part of the movable device according to the present invention is open-loop driven by using an integrating element.

【図29】本発明に係る可動装置の主な振動モードを示
した模式図。
FIG. 29 is a schematic diagram showing main vibration modes of the movable device according to the present invention.

【図30】本発明に係る可動装置に改良を加えた実施例
を示す平面図。
FIG. 30 is a plan view showing an embodiment in which the movable device according to the present invention is improved.

【図31】図30に示した可動装置のA−A断面を示し
た断面図。
31 is a sectional view showing an AA section of the movable device shown in FIG.

【図32】固体微細粒子を分散させたゲル状体の内部構
造を模式的に示した図
FIG. 32 is a diagram schematically showing the internal structure of a gel-like body in which solid fine particles are dispersed.

【図33】本発明に係る振動防止手段を用いたテーブル
装置の実施例を示した斜視図。
FIG. 33 is a perspective view showing an embodiment of a table device using the vibration prevention means according to the present invention.

【図34】本発明に係る振動防止手段を施したテーブル
装置の他の実施例を示す斜視図。
FIG. 34 is a perspective view showing another embodiment of the table device provided with the vibration preventing means according to the present invention.

【図35】本発明に係る可動装置を用いたテーブル装置
の実施例を示した平面図。
FIG. 35 is a plan view showing an embodiment of a table device using the movable device according to the present invention.

【図36】本発明の可動装置についての実施例を示す斜
視図。
FIG. 36 is a perspective view showing an embodiment of the movable device of the present invention.

【図37】本発明の可動装置についての実施例を示す平
面図。
FIG. 37 is a plan view showing an embodiment of the movable device of the present invention.

【図38】図37に示した可動装置のA−A断面を示す
断面図。
38 is a sectional view showing an AA section of the movable device shown in FIG. 37.

【図39】図36に示した可動装置のB−B断面を示す
断面図。
39 is a cross-sectional view showing a B-B cross section of the movable device shown in FIG. 36.

【図40】図36に示した可動装置の変形例を示した平
面図
40 is a plan view showing a modification of the movable device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ステージ 2 可動装置 3 基板保持部 4a,4b 位置決め装置 5 基板 10 光学系 11 支持機構 12a,12b アクチュエータ 13a,13b 位置検出装置 15 固定部 16 真空チャック 300,350 固体微細粒子を分散させたゲル状体 1 Stage 2 Movable Device 3 Substrate Holding Units 4a, 4b Positioning Device 5 Substrate 10 Optical System 11 Support Mechanisms 12a, 12b Actuators 13a, 13b Position Detection Device 15 Fixing Unit 16 Vacuum Chuck 300, 350 Gel-like with dispersed solid fine particles body

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定方向に変位可能な可動部と、この可
動部を弾性的に支持するため、この可動部の変位方向と
略一致する向きに対向して設けられる薄肉部よりなる支
持機構と、この支持機構を介して前記可動部を支持する
固定部とから構成され、前記可動部、前記支持機構及び
前記固定部が単一部材から一体成形されていることを特
徴とする可動装置。
1. A movable part displaceable in a predetermined direction, and a support mechanism composed of thin-walled parts facing each other in a direction substantially corresponding to the displacement direction of the movable part for elastically supporting the movable part. A movable device comprising a fixed portion that supports the movable portion via the support mechanism, and the movable portion, the support mechanism, and the fixed portion are integrally molded from a single member.
【請求項2】 前記可動部と前記固定部とが対向する間
隙に固体微細粒子を分散させたゲル状体を充填し、硬化
させてなるダンピング部材を有することを特徴とする請
求項1記載の可動装置。
2. The damping member according to claim 1, further comprising: a gelling member in which solid fine particles are dispersed is filled in a gap in which the movable portion and the fixed portion are opposed to each other and is cured. Mobile device.
【請求項3】 単一部材内に対向する薄肉部を形成する
ように凹部を設ける薄肉部形成工程と、前記単一部材を
前記薄肉部が対向する向きと略一致する方向に変位可能
な可動部とこの可動部を前記薄肉部により弾性的に支持
する固定部とに分離させる分離工程とからなることを特
徴とする請求項1記載の可動装置の製造方法。
3. A thin wall portion forming step of forming a recess so as to form a thin wall portion facing each other in a single member, and a movable member capable of displacing the single member in a direction substantially coincident with a facing direction of the thin wall portion. 2. The method for manufacturing a movable device according to claim 1, further comprising a separation step of separating the movable portion and the movable portion into a fixed portion elastically supported by the thin portion.
【請求項4】 試料を保持しつつ所定方向に変位可能な
試料保持部と、この試料保持部を弾性的に支持するた
め、この試料保持部の変位方向と略一致する向きに対向
して設けられる薄肉部よりなる支持機構と、この支持機
構を介して前記試料保持部を支持する固定部と、前記試
料保持部を所定方向に変位させるための駆動手段とを有
することを特徴とするテーブル装置。
4. A sample holding part capable of displacing in a predetermined direction while holding a sample, and for elastically supporting the sample holding part, the sample holding part is provided so as to face in a direction substantially coincident with the displacement direction of the sample holding part. A table device comprising: a supporting mechanism formed of a thin wall portion, a fixing portion that supports the sample holding portion via the supporting mechanism, and a driving unit that displaces the sample holding portion in a predetermined direction. .
【請求項5】 前記試料保持部と前記試料保持部を支持
する前記固定部とが対向する間隙に固体微細粒子を分散
させたゲル状体を充填し、硬化させてなるダンピング部
材を有することを特徴とする請求項4記載のテーブル装
置。
5. A damping member formed by filling and hardening a gel-like material in which solid fine particles are dispersed in a gap where the sample holding portion and the fixing portion supporting the sample holding portion face each other. The table device according to claim 4, wherein the table device is a table device.
【請求項6】 所定方向に変位可能な可動部材と、この
可動部材の変位方向に対して略垂直方向に変位可能な少
なくとも一対の変位発生部材と、この変位発生部材の変
位を前記可動部材に伝達する少なくとも一対のてこ部材
と、前記変位可能部材を保持するとともに、前記可動部
材及び前記てこ部材を一体に支持する固定部材とから構
成されることを特徴とする位置決め装置。
6. A movable member displaceable in a predetermined direction, at least a pair of displacement generation members displaceable in a direction substantially perpendicular to the displacement direction of the movable member, and displacement of the displacement generation member to the movable member. A positioning device comprising at least a pair of lever members that transmit the force, and a fixed member that holds the displaceable member and integrally supports the movable member and the lever member.
【請求項7】 前記てこ部材は、前記変位発生手段の変
位量を拡大もしくは縮小して前記可動部材に伝達するこ
とを特徴とする請求項4記載の位置決め装置。
7. The positioning device according to claim 4, wherein the lever member enlarges or reduces the displacement amount of the displacement generating means and transmits the displacement amount to the movable member.
【請求項8】 試料を保持する試料保持部と、この試料
保持部を所定方向に変位可能に保持する可動部分及びこ
の可動部分を支持機構を介して弾性的に支持する固定部
分とからなる可動手段と、この可動手段の前記可動部分
に請求項6記載の位置決め装置の前記可動部材を接続
し、該可動手段の前記固定部分に該位置決め装置の前記
固定部材を接続してなることを特徴とするテーブル装
置。
8. A movable member comprising a sample holder for holding a sample, a movable portion for holding the sample holder so as to be displaceable in a predetermined direction, and a fixed portion for elastically supporting the movable portion through a support mechanism. Means for connecting the movable member of the positioning device according to claim 6 to the movable portion of the movable means, and connecting the fixed member of the positioning device to the fixed portion of the movable means. Table equipment to do.
【請求項9】 試料を保持する試料保持部と、この試料
保持部を所定方向に変位可能に保持する可動部分及びこ
の可動部分を支持機構を介して弾性的に支持する固定部
分とからなる複数の可動手段と、この複数の可動手段の
それぞれについて、前記可動部分に請求項6記載の位置
決め装置の前記可動部材を接続し、前記各固定部分に該
位置決め装置の前記固定部材を接続してなるテーブル装
置であって、前記位置決め装置の前記可動部材の変位量
をそれぞれ独立に調節可能な制御手段を有することを特
徴とするテーブル装置。
9. A plurality of a sample holding part for holding a sample, a movable part for holding the sample holding part so as to be displaceable in a predetermined direction, and a fixed part for elastically supporting the movable part via a support mechanism. And the movable member of the positioning device according to claim 6 is connected to the movable portion, and the fixed member of the positioning device is connected to each of the fixed portions. A table device comprising control means capable of independently adjusting a displacement amount of the movable member of the positioning device.
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