JPH0626105B2 - 超高真空用精密テーブル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、超高真空環境において、電子ビームやフォー
カストイオンビームにより加工、検査を行なう半導体製
造装置等の薄膜加工装置、検査装置等に用いる超高真空
用精密テーブルに関するものである。

従来の技術 超高真空環境において、電子ビームやフォーカストイオ
ンビームにより半導体の薄膜加工、若しくは検査を行な
う場合、これら薄膜加工、検査装置に用いるテーブルを
確実に動作させ、また、薄膜の加工表面の不純物ガス、
成分との反応による有害物生成を防止し、若しくは検査
表面層界面の状態を分析するための分解能を向上するた
めには、これら薄膜加工、検査装置に用いる精密テーブ
ル自身からの放出ガスの発生が少ない超高真空環境で使
用できるものが必要とされつつある。従来、この種の超
高真空用精密テーブルとしては、第１２図ないし第１６
図に示す構成が知られている。以下、この従来の超高真
空用精密テーブルについて図面を参照しながら説明す
る。

第１２図ないし第１４図に示すようにベース２０１上に
第１のテーブル（Ｙ軸テーブル）２０２と第２のテーブ
ル（Ｘ軸テーブル）２０３がリニアガイド２０４と２０
５により直交方向に移動可能に支持されている。各リニ
アガイド２０４、２０５はベース２０１側にボルト２０
６により固定されたリニアガイド台２０７と、第１のテ
ーブル２０２、若しくは第２のテーブル２０３側にボル
ト２０８により固定された移動部２０９と、これらリニ
アガイド台２０７と移動部２０９との間に循環し得るよ
うに介在された多数のボール２１０（第１５図、第１６
図参照）とより構成され、グリースニップル２１１部よ
りボール２１０の潤滑のためにシリコングリースを注入
するようになっている。第１と第２のテーブル２０２と
２０３はそれぞれステッピングモータ２１１と送りねじ
２１２およびナット２１３等からなる動力伝達手段によ
り移動される。すなわち、各送りねじ２１２はその先端
部がベース２０１上に固定された支持部材２１４にベア
リング２１５により回転可能に支持され、基部がベース
２０１上に固定された支持部材２１６にベアリング２１
７により回転可能に支持されている。送りねじ２１２の
基部に形成されたねじ部に止めナット２１８が螺合さ
れ、ねじ部に嵌合されたワッシャ２１９がベアリング２
１７の内輪に当接され、ベアリング２１７の外輪はワッ
シャ２１９の反対側において支持部材２１６内の段部に
より位置規制されている。各送りねじ２１２の基端には
ベローカップリング２２０により真空槽（図示省略）外
に設置されたステッピングモータ２１１の出力軸２２１
に連結されている。一方、第１のテーブル２０２にはブ
ラケット２２２が突設され、このプラケット２２２の先
端部内側にナット２１３がボルト２２３により固定さ
れ、このナット２１３が送りねじ２１２の中間部に螺合
されている。同様に第２のテーブル２０３に突設された
ブラケット２２４の先端部内側にナット２１３が取り付
けられ、このナット２１３が送りねじ２１２の中間部に
螺合されている。作業台２２５は下面の四隅に柱状の摺
動台２２６が突設され、これらの摺動台２２６により第
１と第２のテーブル２０２と２０３とがそれぞれ挟ま
れ、各摺動台２２６はベース２０１上に摺動可能に載せ
られている。

次に上記従来例の動作について説明する。

ステッピングモータ２１１の駆動により送りねじ２１２
を回転させることにより、これに螺合しているナット２
１３、ブラケット２２２および第１のテーブル２０２等
をリニアガイド２０４に沿ってＹ軸方向に移動させるこ
とができ、これに伴い摺動台２２６を押してこの摺動台
２２６および作業台２２５をＹ軸方向に移動させること
ができる。一方、図示していないステッピングモータの
駆動により送りねじ２１２を回転させることにより、こ
れに螺合しているナット２１３、ブラケット２２４およ
び第２のテーブル２０３等をリニアガイド２０５に沿っ
てＸ軸方向に移動させることができ、これに伴い摺動台
２２６を押してこの摺動台２２６および作業台２２５を
Ｘ軸方向に移動させることができる。

発明が解決しようとする課題 真空槽内を真空にするためには、真空槽を加熱して脱ガ
ス（ベーキング）することが必要である。このとき、各
部材に熱歪を生じるが、上記従来例のように案内手段に
リニアガイド２０４と２０５を用いると、そのリニアガ
イド台２０７をベース２０１にボルト２０６により固定
し、移動部２０９を第１、若しくは第２のテーブル２０
２、２０３にボルト２０８により固定し、各支持部材２
１４、２１６をベース２０１に固定していると、送りね
じ２１２を回転させることができない。このため、10^-7
Ｔｏｒｒレベルの雰囲気でしか使用することができず、
超高真空環境で使用することができなかった。このよう
な熱歪による影響を避けるには、あらかじめ機械的接触
部分に大きなクリアランスを設ければよいが、これでは
精度が大変悪い。また、上記従来例では、その全部品が
ステンレス製であり、リニアガイド２０４、２０５な油
抜き処理、シリコングリースの使用を必要とし、ボルト
２０６、２０８、ナット２１８、ワッシャ２０９等も表
面処理を施していない。しかも、ベース２０１上には摺
動台２２６を円滑に摺動させるため、MOS₂等を塗布して
いる。このため、これらの油分等が真空槽内の真空度、
真空の質を悪くし、好ましい真空環境とは言えない。ま
た、この真空環境の悪化を少なくするため、ステッピン
グモータ２１１を真空槽外に設置し、その出力軸２２１
と送りねじ２１２とをベローカップリング２２０により
連結しているため、ステッピングモータ２１１の駆動の
際、ベローカップリング２２０の変動負荷で送りねじ２
１２の回転角が変動し、送り精度を一層悪くしていた。

本発明は、上記のような従来技術の課題を解決するもの
であり、各部に熱歪が生じても、この熱歪を自由に吸収
することができ、したがって、超高真空環境において、
大気中と同様に円滑に、しかも、高精度に動作させるこ
とができるようにした超高真空用精密テーブルを提供す
ることを目的とするものである。

課題を解決するための手段 本発明は、上記目的を達成するために、ベースこのベー
ス上に設けられる第１のガイドと、この第１のガイドを
基準に対しばねにより付勢して上記ベースに熱歪を吸収
し得るように保持する第１の保持手段と、上記第１のガ
イドに沿って移動する第１のテーブルと、この第１のテ
ーブルを基準に対しばねにより付勢して上記第１のガイ
ドに熱歪を吸収し得るように移動可能に支持する第１の
支持手段と、上記第１のテーブル上に上記第１のガイド
と直交方向に設けられる第２のガイドと、この第２のガ
イドを基準に対しばねにより付勢して上記第１のテーブ
ルに熱歪を吸収し得るように保持する第２の保持手段
と、上記第２のガイドに沿って移動する第２のテーブル
と、この第２のテーブルを上記第２のガイドに熱歪を吸
収し得るようにばねを用いて移動可能に支持する第２の
支持手段と、上記第１と第２のテーブルをそれぞれ移動
させる第１と第２の駆動装置と、これら第１と第２の駆
動装置と第１と第２のテーブルにばねを用いて熱歪を吸
収し得るように連係された第１と第２の動力伝達手段と
を備えたものである。

作用 本発明は、上記の構成により次のような作用を有する。

第１の駆動装置により第１の動力伝達手段を介し、第１
のテーブルおよび第２のテーブルをベース上のガイドに
よる第１のテーブルの第１の支持手段の案内により、あ
る方向に移動させ、第２の駆動装置により第２の動力伝
達手段を介し、第２のテーブルを第１のテーブル上の第
２のガイドによる第２のテーブルの第２の支持手段の案
内により上記の直交方向に移動させることができる。そ
して、第１のガイドをベースに熱歪を吸収し得るように
ばねを用いて保持し、第１のテーブルを第１のガイドに
熱歪を吸収し得るようにばねを用いて移動可能に支持
し、第２のガイドを第１のテーブルに熱歪を吸収し得る
ようにばねを用いて保持し、第２のテーブルを第２のガ
イドに熱歪を吸収し得るようにばねを用いて移動可能に
支持し、第１と第２の駆動装置と第１と第２のテーブル
をそれぞればねを用いた動力伝達手段により熱歪を吸収
し得るように連係しているので、真空槽を加熱して脱ガ
スする際に上記各部材が熱歪（熱膨張）を生じてもこれ
を吸収することができ、したがって、10^-11 Ｔｏｒｒ台
の超高真空環境で動作させることができ、また、冷却
後、各部材を加熱前の状態に自動的に復帰させることが
できる。

実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

第１図ないし第１１図は本発明の一実施例における超高
真空用精密テーブルを示し、第１図は全体斜視図、第２
図は回転作業台部分を除去した平面図、第３図は一部を
破断した第１図のIII矢視図、第４図は第１図のIV−IV
矢視断面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ矢視断面図、第６
図は回転作業台部分と断面図、第７図はボールねじのね
じ軸の端部支持部の断面図、第８図はボールねじのねじ
軸と螺合するナット部の取り付け状態の断面図、第９図
はステッピングモータ部の断面図、第１０図はステッピ
ングモータのステータ用ケーブルの断面図、第１１図は
原点検出用スイッチの断面図である。

第１図ないし第５図、特に第４図および第５図から明ら
かなようにベース１上の中央部に第１のガイド２が保持
されている。すなわち、第１のガイド２の複数箇所（図
示例では４箇所）に形成された穴３と一対の円錐台座
４、５の穴６、７に保持ピン８が遊合状態に挿通され、
先端のねじ部８ａがベース１に形成された穴９に挿入さ
れている。ねじ部８ａには複数枚の皿ばね１０が嵌装さ
れ、その外側よりねじ部８ａに止めナット１１が螺着さ
れ、第１とガイド２がベース１に固定状態に保持されて
いる。この止めナット１１は軸と直角方向に割溝１１ａ
が形成され、止めねじ１１ｂが割溝１１ａの外周部を拡
開するように螺入されることによりねじ部８ａに固定さ
れる。第１のガイド２の一方の長辺側の外側部におい
て、ベース１上の複数箇所に基準ブロック１２がボルト
１３により固定され、この基準ブロック１２のＶ字状の
凹入部１４と第１のガイド２の長辺側端面との間に基準
ピン１５が水平方向に介在されている。第１のガイド２
の他方の長辺側の外側部において、ベース１上に支持ブ
ロック１６が固定され、この支持ブロック１６には長辺
側に沿って所定間隔毎に押圧ピン１７が水平方向に摺動
可能に支持されている。各押圧ピン１７の後方突出部に
は引張ばね１８が嵌装され、各押圧ピン１７の後方突出
端のねじ部にナット１９が螺合され、引張ばね１８の両
端が支持ブロック１６とナット１９に係止され、引張ば
ね１８の弾性により押圧ピン１７が第１のガイド２に付
勢され、第１のガイド２が基準ピン１５に付勢されてい
る。第１のガイド２の一方の短辺側の外側部において、
ベース１上の複数箇所に基準ブロック２０がボルト２１
により固定され、この基準ブロック２０のＶ字状の凹入
部２２と第１のガイド２の短辺側端面との間に基準ピン
２３が水平方向に介在されている。第１のガイド２の他
方の短辺側の外側面には複数箇所に受部材２４が固定さ
れ、第１のガイド２の短辺側端面に対向するようにベー
ス１上に支持ブロック２５がボルト２６により固定さ
れ、この支持ブロック２５には各受部材２４と対応する
ように押圧ピン２７が水平方向に摺動可能に支持されて
いる。各押圧ピン２７の後方において支持ブロック２５
に調整ねじ２８がナット２９により取り付けられ、各押
圧ピン２７と調整ねじ２８との間に介在された圧縮ばね
３０の弾性により押圧ピン２７が受押部材２４側に付勢
されている。受部材２４の円錐状の凹入部３１と押圧ピ
ン２７との間にはボール３２が介在され、圧縮ばね３０
の弾性により第１のガイド２が基準ピン２３に付勢され
ている。この状態で、常温では保持ピン８が第１とガイ
ド２の穴３の中央に位置するように設定されている。し
たがって、加熱によりベース１、第１のガイド２等の熱
歪（熱膨張）が生じても、これを基準ピン１５、２３を
基準として、皿ばね１０、圧縮ばね１８、３０により吸
収することができ、冷却により皿ばね１０、圧縮ばね１
８、３０の反撥弾性により加熱前の原位置に自動的に復
帰する。

上記第１のガイド２にはこの第１のガイド２に沿ってＹ
軸方向に移動する第１のテーブル（Ｙ軸テーブル）３３
が熱歪を吸収し得るように移動可能に支持されている。
すなわち、第１のガイド２の両側長辺側の外側におい
て、サイドガイド３４、３５の複数箇所（図示例では３
箇所）に形成された穴３６に保持ピン３７が遊合状態に
挿通され、保持ピン３７のねじ部３７ａが第１のテーブ
ル３３に形成された穴３８に挿入され、保持ピン３７の
ねじ部３７ａには複数毎の皿ばね３９が嵌装され、その
外側よりねじ部３７ａに上記と同様の止めナット４０が
螺着され、サイドガイド３４、３５が第１のテーブル３
３の下面に固定状態に保持されている。サイドガイド３
４、３５と第１のガイド２の対向面には長手方向に沿っ
てＶ字状面を有する凹入部４１と４２が形成され、これ
ら凹入部４１と４２に多数とボール４３が介在され、こ
れらのボール４３は保持器４４により保持されている。
上記基準ブロック１２側のサイドガイド３４の外側に位
置して第１のテーブル３３の下面の複数箇所に基準ブロ
ック４５がボルト４６により固定されている。基準ブロ
ック４５の内側のＶ字状の凹入部４７とサイドガイド３
４の側面との間に基準ピン４８が水平方向に介在されて
いる。他方のサイドガイド３５の外側面には長手方向に
沿って受部材４９が複数箇所に固定されている。第１の
テーブル３３におけるサイドガイド３５側の外端面には
支持ブロック５０がボルト５１により固定されている。
支持ブロック５０には受部材４９と対応するように押圧
ピン５２が水平方向に摺動可能に支持されている。各押
圧ピン５２の後方において支持ブロック５０に調整ねじ
５３がナット５４により取り付けられ、各押圧ピン５２
と調整ねじ５３との間に圧縮ばね５５が介在され、この
圧縮ばね５５の弾性により押圧ピン５２が受部材４９側
に付勢されている。各受部材４９の円錐状の凹入部５６
と押圧ピン５２との間にはボール５７が介在され、圧縮
ばね５５の弾性によりサイドガイド３５がボール４３を
介して第１のガイド２へ、第１のガイド２がボール４３
を介してサイドガイド３４へ、サイドガイド３４が基準
ピン４８へ順次付勢されている。各サイドガイド３４、
３５の一方の短辺側の外側部において、第１のテーブル
３３の下面に上記基準ブロック２０と一直線状に基準ブ
ロック５８がボルト５９により固定され、この基準ブロ
ック５８のＶ字状の凹入部６０とサイドガイド３４の短
辺側端面との間に基準ピン６１が水平方向に介在されて
いる。各サイドガイド３４、３５の他方の短辺側の外端
面には受部材６２が固定され、各受部材６２に対向する
ように第１のテーブル３３の端面に支持ブロック６３が
ボルト６４に固定され、この支持ブロック６３には受部
材６２と対応するように押圧ピン６５が水平方向に摺動
可能に支持されている。各押圧ピン６５の後方において
支持ブロック６３に調整ねじ６６がナット６７により取
り付けられ、各押圧ピン６５と調整ねじ６６との間に介
在された圧縮ばね６８の弾性により押圧ピン６５が受部
材６２側に付勢されている。受部材６２の円錐状の凹入
部６９と押圧ピン６５との間にはボール７０が介在さ
れ、圧縮ばね６８の弾性によりサイドガイド３４、３５
が基準ピンに付勢されている。この状態で、常温では保
持ピン３６がサイドガイド３４、３５の穴３６の中央に
位置するように設定されている。したがって、加熱によ
り第１のガイド２、第１のテーブル３３等に熱歪が生じ
ても、これを基準ピン４８、６１を基準として、皿ばね
３９、圧縮ばね５５、６８により吸収することができ、
冷却により皿ばね３９、圧縮ばね５５、６８の反撥弾性
により加熱前の原位置に自動的に復帰する。そして、サ
イドガイド３４、３５、第１のテーブル３３等をボール
４３を介して第１のガイド２に対しＹ軸方向に移動させ
ることができる。

第１のテーブル３３上に一対の円柱状の第２のガイド７
１が第１のガイド２と直交方向に保持されている。すな
わち、第１のテーブル３３上に支持台７２が固定され、
支持台７２の両側部上に各一対の支持ブロック７３、７
４が固定されている。第２のガイド７１の各一端は支持
ブロック７３に基準となる円弧状の面を有する座７５を
介してボルト７６により連結され、第２のガイド７１の
各他端は支持ブロック７４に皿ばね７７、座７８を介し
てボルト７９により連結されている。したがって、加熱
により第２のガイド７１等に熱歪が生じても、これを皿
ばね７７により吸収することができ、冷却により皿ばね
７７の反撥弾性により加熱前の原位置に自動的に復帰す
る。

上記第２のガイド７１にはこの第２のガイド７１に沿っ
てＸ軸方向に移動する円板状の第２のテーブル（Ｘ軸テ
ーブル）８０が熱歪を吸収し得るように移動可能に支持
されている。すなわち、第２のテーブル８０には中心よ
り放射状位置において、雌ねじ８１が形成され、各雌ね
じ８１に調整用ナット８２が螺入され、各調整用ナット
８２の内側でボルト８３により支持台８４が水平位置調
整可能に取り付けられている。支持台８４の切欠き穴８
５内において、第２のテーブル８０の下面に支持ブロッ
ク８６が位置決めピン８７とボルト８８により固定され
ている。支持台８４の切欠き穴８９内において、第２の
テーブル８０の下面に支持ブロック９０がボルト９１に
より固定されている。支持台８４には一方の第２のガイ
ド７１の方向に沿って２箇所に切欠き９２が形成され、
各切欠き９２内に鼓状の溝付きのガイドローラ９３が配
置され、その両側の軸が支持台８４にベアリング９４を
介して回転可能に支持され、外側のベアリング９４は支
持台８４に螺入されたナット９５により抜け止めされて
いる。支持台８４には他方の第２のガイド７１の中間部
上に位置して切欠き９６が形成され、切欠き９６内に円
柱状のガイドローラ９７が配置され、その両側の軸が支
持台８４にベアリング９８を介して回転可能に支持さ
れ、外側のベアリング９８は支持台８４に螺入されたナ
ット９９により抜け止めされている。支持ブロック８６
の下端部には支持部材１００の二股状部１００ａが嵌合
され、ピン１０１により上下方向に揺動可能に支持さ
れ、支持部材１００には揺動部材１０２の中間部の支持
部１０３がベアリング１０４を介して回転可能に支持さ
れている。揺動部材１０２の各先端部にはベアリング１
０５がナット１０６により取り付けられている。支持部
１０３にはばね掛け１０７がナット１０８により取り付
けられ、一方、支持ブロック９０内にはばね掛け１０９
が取り付けられ、これらばね掛け１０７と１０９に引張
ばね１１０が張設されている。そして、一方の第２のガ
イド７１の上下が鼓状のガイドローラ９３とベアリング
１０５により挟まれ、他方の第２のガイド７１の上下が
円柱状のガイドローラ９７とベアリング１０５により挟
まれ、これらガイドローラ９３、９７とベアリング１０
５の転動により第２のテーブル８０等がＸ軸方向に移動
される。したがって、加熱により第２のガイド７１、第
２のテーブル８０、支持ブロック８６等に熱歪が生じて
も、鼓状のガイドローラ９３が引張ばね１１０の弾性に
抗して上方へ逃げると共に、円柱状のガイドローラ９７
が第２のガイド７１に対し軸心方向にずれて熱歪を吸収
することができ、冷却により引張ばね１１０の反撥弾性
等により加熱前の原位置に自動的に復帰する。

第２のテーブル８０上には回転作業台１１１が設けられ
ている。すなわち、第６図に示すように第２のテーブル
８０上にハウジング１１２がボルト１１３により固定さ
れ、回転作業台１１１の下面中央部に固定された回転軸
１１４がベアリング１１５と１１６により回転可能に支
持されている。回転軸１１４の中間部外周には中空軸１
１７が嵌合され、中空軸１１７の外周にはケイ素鋼板１
１８と磁石１１９からなるローターが溶接により固定さ
れている。回転軸１１４にはローターの下方において止
めナット１２０が固定され、回転軸１１４の上方の段部
１２１により後退規制された楔１２２の先端部が中空軸
１１７の一端部と回転軸１１４との間に圧入され、止め
ナット１２０により後退規制された楔１２３の先端部が
中空軸１１７の他端部と回転軸１１４との間に圧入さ
れ、両者が固定されている。ハウジング１１２の内側に
はローターの外周においてステーター１２４が固定され
ている。したがって、ローターの回転によりこれと一体
の回転軸１１４および回転作業台１１１が回転される。

上記第１と第２のテーブル３３と８０はそれぞれステッ
ピングモータ１２５、１２６とボールねじにより移動さ
れる。すなわち、ステッピングモータ１２５は第９図に
示すようにベース１にハウジング１２７がボルト１２８
により固定されている。ハウジング１２７にはボールね
じのねじ軸１２９の端部がベアリング１３０、１３１に
より回転可能に支持されている。ねじ軸１２９の外周に
は中空軸１３２が嵌合され、中空軸１３２の外周にはケ
イ素鋼板１３３と磁石１３４からなるローターが溶接に
より固定されている。ねじ軸１２９にはローターの外方
において止めナット１３５が固定され、ねじ軸１２９の
内方の段部１３６により後退規制された楔１３７の先端
部が中空軸１３２の一端部とねじ軸１２９との間に圧入
され、止めナット１３５により後退規制された楔１３８
の先端部が中空軸１３２の他端部とねじ軸１２９との間
に圧入され、両者が固定されている。ハウジング１２７
の内側にはローターの外周においてステーター１３９が
固定されている。ハウジング１２７にはねじ軸１２９の
外方において、プッシャー１４０が摺動可能に支持さ
れ、プッシャー１４０の外方に止めねじ１４１が螺入さ
れ、止めねじ１４１とプッシャー１４０の間に圧縮ばね
１４２が介在され、圧縮ばね１４２の弾性によりプッシ
ャー１４０がねじ軸１２９側に付勢されている。ねじ軸
１２９の端面とプッシャー１４０の端面の円錐状部に跨
ってボール１４３が介在されている。したがって、ステ
ータ１３９とローターのギャップが確保され、ローター
の回転によりこれと一体のねじ軸１２９が回転される。
第７図から明らかなようにベース１に支持ブロック１４
４がボルト１４５により固定され、この支持ブロック１
４５の穴にスリーブ１９５が挿入され、スリーブ１９５
と一体に設けられたフランジ１９５ａがボルト１９６に
より支持ブロック１４４に固定されている。スリーブ１
９５にはステッピングモータ１２５、１２６のねじ軸１
２９の先端部がベアリング１４６を介して回転可能に支
持されている。一方、第１のテーブル３３にはブラケッ
ト１４７が取り付けられ、ブラケット１４７の穴１４８
にはボールねじのナット１４９と１５０が遊合状態で挿
通され、ナット１５０にはブラケット１４７とナット１
５０の鍔状部１５１との間で環状板１５２が遊嵌されて
いる。ブラケット１４７と環状板１５２の対向面には軸
心と直交方向に断面Ｖ字状の凹入溝１４７ａ、１５２ａ
が形成され、環状板１５２の反対側の面には凹入溝１５
２ａと直交方向に断面Ｖ字状の凹入溝１５２ｂが形成さ
れている。ナット１５０の鍔状部１５１と環状板１５２
とブラケット１４７には複数本のボルト１５３が遊合状
態で挿通され、ナット１４９の外周に取り付けられたナ
ット１５４に螺入されている。ブラケット１４７と環状
板１５２の凹入溝１４７ａ、１５２ａ間に複数個のボー
ル１５５が介在され、環状板１５２の凹入溝１５２ｂと
鍔状部１５１との間に複数個のボール１５６が介在さ
れ、ナット１４９の外周において、ナット１５４とブラ
ケット１４７の間に圧縮ばね１５７が介在され、圧縮ば
ね１５７の弾性によりナット１５０の鍔状部１５１がボ
ール１５６を介して環状板１５２に圧接され、環状板１
５２がボール１５５を介してブラケット１４７に圧接さ
れている。上記ねじ軸１２９がナット１４９、１５０に
ボール（図示省略）を介して噛合わされている。したが
って、ステッピングモータ１２５の駆動によりねじ軸１
２９を回転させることにより、ナット１４９、１５０を
介して第１のテーブル３３、第２のテーブル８０および
回転作業台１１１等を第１のガイド２に沿ってＹ軸方向
に移動させることができる。そして、ナット１４９、１
５０を圧縮ばね１５４、ボール１５５、１５６等を介し
てブラケット１４７に支持させることにより、加熱によ
る各部材の熱歪を吸収することができ、また、ねじ軸１
２９の曲がりが第１のテーブル３３等へ影響を及ぼすの
を防止することができる。一方、ステッピングモータ１
２６も上記ステッピングモータ１２５と同様に構成され
て支持台７２上に取り付けられ、このステッピングモー
タ１２６の駆動により回転されるねじ軸１２９も同様に
支持台７２上に取り付けられた支持ブロック１４５内の
スリーブ１９５にベアリング（図示省略）を介して回転
可能に支持され、このねじ軸１２９が支持台８４より突
出するブラケット１４７に同様に支持されたナット１４
９と１５０にボール（図示省略）を介して噛合わされて
いる。したがって、ステッピングモータ１２６の駆動に
よりねじ軸１２９を回転させることにより、ナット１４
９、１５０を介して支持台８４、第２のテーブル８０お
よび回転作業台１１１等を第２のガイド２に沿ってＸ軸
方向に移動させることができる。そして、ステッピング
モータ１２５のねじ軸１２９側と同様に加熱による各部
材の熱歪を吸収することができ、また、ねじ軸１２９の
曲がりが第２のテーブル８０等へ影響を及ぼすのを防止
することができる。

特に第１図、第２図および第１１図から明らかなように
第１のテーブル３３の原点検出用スイッチ１５８がベー
ス１と、第１のテーブル３３に固定された支持ブロック
５０に設けられている。ベースにブラケット１５９がボ
ルト１６０により固定され、ブラケット１５９の穴１６
１にスリーブ１６２が遊合状態に挿通されている。スリ
ーブ１６２の内側にセラミックスからなる絶縁体１６３
を介して端子１６４が固定されている。スリーブ１６２
の基部突出部には止めリング１６５が止めねじ１６６に
より固定され、スリーブ１６２の先端側の鍔状部１６７
とブラケット１５９との間には圧縮ばね１６８が介在さ
れている。端子１６４の先端にはヘッド１６９が止めね
じ１７０により固定され、端子１６４の基端には圧着端
子１７１を介してケーブル１７２に接続されている。一
方、支持ブロック５０にブラケット１７３が固定され、
ブラケット１７３の穴１７４にスリーブ１７５が固定さ
れ、スリーブ１７５の内側に絶縁体１７６を介して端子
１７７が固定されている。端子１７７の先端はスリーブ
１７５の先方へ突出され、端子１７７の基端には圧着端
子１７８を介してケーブル１７９が接続されている。し
たがって、上記のように第１のテーブル３３、支持ブロ
ック５０等がＹ軸方向に移動する際、支持ブロック５０
側の端子１７７をベース１側の端子１６４のヘッド１６
９に接触させておくことにより、原点位置を検出するこ
とができ、このとき、端子１７７をヘッド１６９に強く
押し当てても圧縮ばね１６９によりその衝撃を吸収する
ことができる。第１のテーブル３３のＹ軸方向へ移動を
規制するための一対の近接スイッチ１８０がそれぞれベ
ース１にボルト１８１により固定されたブラケット１８
２に支持され、一方、第４図から明らかなように上記近
接スイッチ１８０を動作させる磁石１８３が支持ブロッ
ク５０にボルト１８４により固定されている。したがっ
て、上記のように第１のテーブル３３、支持ブロック５
０等がＹ軸方向に移動する際、磁石１８３がいずれかの
近接スイッチ１８０を動作させて限界移動位置を検出す
ることができる。第１図に示すように第２のテーブル８
０の原点検出用のスイッチ１８５が支持台７２と支持台
８４に上記と同様にブラケット１５９と１７３により取
り付けられ、また、第１図、第２図に示すように第２の
テーブル８０のＸ軸方向への移動を規制するための一対
の近接スイッチ１８６がそれぞれ支持台７２に上記と同
様にブラケット１８２により支持され、これらの近接ス
イッチ１８６を動作させる磁石１８７が支持台８４に取
り付けられている。したがって、上記と同様に原点検出
用のスイッチ１８５により第２のテーブル８０の原点位
置を検出し、近接スイッチ１８６により第２のテーブル
８０の限界移動位置を検出することができる。第６図に
示すように回転作業台１１１の回転位置検出用の近接ス
イッチ１８８はハウジング１１２にボルト１８９により
取り付けられたブラケット１９０に支持されている。一
方、回転作業台１１１にブラケット１９１がボルト１９
２により固定され、このブラケット１９１に近接スイッ
チ１８８を動作させる磁石１９３がボルト１９４により
固定されている。したがって、磁石１９３により近接ス
イッチ１８８の動作により回転作業台１１１の回転位置
を検出することができる。

上記各部材において、部品固定用のボルト、ナット、ワ
ッシャ、ばね、受部材、ボール、基準ピン、ベアリング
等の強度部材には酸洗、加熱脱ガス処理を行ない、また
は、表面にAgでコートしたステンレス材を用い、その他
の主要部材はアルミニウム合金をAr＋O₂中で加工し、表
面に緻密で硬い酸化膜を形成し、不純物を少なくした材
料を用いている。したがって、加熱の際に各部材からの
放出ガスの発生を極めて少なくすることができる。ま
た、上記第１のテーブル３３と第２のテーブル８０を移
動させる各ステッピングモータ１２５、１２６のステー
タ１３９および回転作業台１１１を回転させるモータの
ステータ１２４に用いるケーブルは第１０図に示すよう
に芯線１９５の外周に絶縁被覆１９６が施され、絶縁被
覆１９６の外周がステンレスからなるチューブ１９７に
より被覆されている。したがって、加熱の際に放出ガス
の発生を極めて少なくすることができ、これにより各ス
テッピングモータ１２５、１２６を真空槽（図示省略）
内に設置することができる。

次に上記実施例の動作について説明する。

ステッピングモータ１２５の駆動により上記のように第
１のテーブル３３、第２のテーブル８０、回転作業台１
１１等を第１のガイド２に沿ってＹ軸方向に移動させ、
ステッピングモータ１２６の駆動により上記のように第
２のテーブル８０、回転作業台１１１等を第２のガイド
７１に沿ってＸ軸方向に移動させることができる。ま
た、回転作業台１１１を上記のようにハウジング１１２
に内臓したモータの駆動により回転させることができ、
この回転作業台１１１上で素子に対する薄膜加工、検査
等を行なうことができる。そして、真空槽を加熱し、真
空槽内を脱ガスし、超高真空環境にする際、上記のよう
に第１のガイド２等の熱歪を基準ピン１４、２３を基準
として皿ばね１０、圧縮ばね３０により吸収し、第１の
テーブル３３等の熱歪を基準ピン４８、６１を基準とし
て皿ばね３９、圧縮ばね６８により吸収し、第２のガイ
ド７１等の熱歪を支持ブロック７３と座７５を基準とし
て皿ばね７７により吸収し、第２のテーブル８０等の熱
歪を鼓状のローラ９３の案内側の第２のガイド７１を基
準として引張ばね１１０により吸収することができる。
また、各部材を上記のように各ばねにより常に押し付け
ているので、各部材間の熱伝達を効果的に行なうことが
でき、温度勾配を小さくすることができる。したがっ
て、10^-11 Ｔｏｒｒ台の超高真空環境において第１のテ
ーブル３３、第２のテーブル８０、回転作業台１１１を
大気中と同様に円滑に、しかも、高精度に動作させるこ
とができる。また、各部材を上記のように加熱の際の放
出ガスの極めて少ない材料により形成しているので、真
空槽内の好ましい環境に保つことができる。また、上記
のように第１の第２のテーブル３３と８０を移動させる
ステッピングモータ１２５、１２６を真空槽内に設置す
ることができるようにしているので、従来のような動力
伝達機構の変動をなくし、送り精度を更に一層向上させ
ることができる。試験の結果、10^-11 Ｔｏｒｒの超高真
空環境において、大気中での動作と同じように動作させ
ることができ、各テーブル３３、８０のピッチング、ヨ
ーイングはいずれもサブミクロン台であった。

発明の効果 以上述べたように本発明によれば、第１の駆動装置によ
り第１の動力伝達手段を介し、第１のテーブルおよび第
２のテーブルをベース上のガイドによる第１のテーブル
の第１の支持手段の案内により一方向に移動させ、第２
の駆動装置により第２の動力伝達手段を介し、第２のテ
ーブルを第１のテーブル上の第２のガイドによる第２の
テーブルの第２の支持手段の案内により上記と直交方向
に移動させるようにし、第１とガイドをベースに熱歪を
吸収し得るようにばねを用いて保持し、第１にテーブル
を第１のガイドに熱歪を吸収し得るようにばねを用いて
移動可能に支持し、第２のガイドを第１のテーブルに熱
歪を吸収し得るようにばねを用いて保持し、第２のテー
ブルを第２のガイドに熱歪を吸収し得るようにばねを用
いて移動可能に支持し、第１と第２の駆動装置と第１と
第２のテーブルをそれぞればねを用いて熱歪を吸収し得
るように連係しているので、真空槽を加熱して脱ガスす
る際に上記各部材が熱歪（熱膨張）を生じてもこれを吸
収することができ、したがって、10^-11 Ｔｏｒｒ台の超
高真空環境で円滑に、しかも、高精度に動作させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１１図は本発明の一実施例における超高
真空用精密テーブルを示し、第１図は全体斜視図、第２
図は回転作業台部分を除去した平面図、第３図は一部を
破断した第１図のIII矢視図、第４図は第１図のIV−IV
矢視断面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ矢視断面図、第６
図は回転作業台部分の断面図，第７図はボールねじのね
じ軸の端部支持部の断面図、第８図はボールねじのねじ
軸と螺合するナット部の取り付け状態の断面図、第９図
はステッピングモータ部の断面図、第１０図はステッピ
ングモータのステータ用ケーブルの断面図、第１１図は
原点検出用スイッチの断面図、第１２図ないし第１６図
は従来の真空用精密テーブルを示し、第１２図は全体斜
視図、第１３図は第１２図のXIII−XIII矢視断面図、第
１４図は第１２図のXIV−XIV矢視断面図、第１５図はリ
ニアガイドの横断面図、第１６図はリニアガイドの一部
破断側面図である。 １……ベース、２……第１のガイド、８……保持ピン、
１０……皿ばね、１２……基準ブロック、１５……基準
ピン、１６……支持ブロック、１８……圧縮ばね、２０
……基準ブロック、２３……基準ピン、２５……支持ブ
ロック、３０……圧縮ばね、３３……第１のテーブル、
３４、３５……サイドガイド、３７……保持ピン、４５
……基準ブロック、４８……基準ピン、５０……支持ブ
ロック、５５……圧縮ばね、５８……基準ブロック、６
１……基準ピン、６８……圧縮ばね、７２……支持台、
７３、７４……支持ブロック、７７……皿ばね、８０…
…第２のテーブル、８６……支持ブロック、９３……ロ
ーラ、９７……ローラ、１０５……ベアリング、１１０
……引張ばね、１１１……回転作業台、１２５、１２６
……ステッピングモータ、１２９……ボールねじのねじ
軸、１４９、１５０……ボールねじのナット、１５８…
…原点検出用スイッチ、１８０……近接スイッチ、１８
５……原点検出用スイッチ、１８６……近接スイッチ、
１８８……近接スイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベースと、このベース上に設けられる第１
   のガイドと、この第１のガイドを基準に対しばねにより
   付勢して上記ベースに熱歪を吸収し得るように保持する
   第１の保持手段と、上記第１のガイドに沿って移動する
   第１のテーブルと、この第１のテーブルを基準に対しば
   ねにより付勢して上記第１のガイドに熱歪を吸収し得る
   ように移動可能に支持する第１の支持手段と、上記第１
   のテーブル上に上記第１のガイドと直交方向に設けられ
   る第２のガイドと、この第２のガイドを基準に対しばね
   により付勢して上記第１のテーブルに熱歪を吸収し得る
   ように保持する第２の保持手段と、上記第２のガイドに
   沿って移動する第２のテーブルと、この第２のテーブル
   を上記第２のガイドに熱歪を吸収し得るようにばねを用
   いて移動可能に支持する第２の支持手段と、上記第１と
   第２のテーブルをそれぞれ移動させる第１と第２の駆動
   装置と、これら第１と第２の駆動装置と第１と第２のテ
   ーブルにばねを用いて熱歪を吸収し得るように連係され
   た第１と第２の動力伝達手段とを備えたことを特徴とす
   る超高真空用精密テーブル。