JPH0760581A - X−yステージ - Google Patents

X−yステージ

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JPH0760581A
JPH0760581A JP5215967A JP21596793A JPH0760581A JP H0760581 A JPH0760581 A JP H0760581A JP 5215967 A JP5215967 A JP 5215967A JP 21596793 A JP21596793 A JP 21596793A JP H0760581 A JPH0760581 A JP H0760581A
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JP
Japan
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slide
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Pending
Application number
JP5215967A
Other languages
English (en)
Inventor
Ikuo Konishi
郁夫 小西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Machine Tool Units (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型なX−Yステージを提供する。 【構成】 ベーステーブルの上面1aに沿って2軸の方
向に自由度をもつスライドテーブル2を、接触子3とそ
の移動機構で構成される一つの駆動系5で2次元方向
(X−Y)に移動する構造としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ワークや試料を保持す
るのに使用されるX−Yステージに関し、さらに詳しく
は、例えば表面分析等の分野においてウェハなどの軽負
荷保持用として利用するのに適したX−Yステージに関
する。
【0002】
【従来の技術】この種のX−Yステージは、従来、例え
ば図5に示すように、ベース50に対してスライド自在
のY軸テーブル51と、このテーブルにスライド自在に
装着されたX軸テーブル52と、これらの各テーブル5
1,52に移動を与える駆動モータ51a,52aと送
りねじ(ボールねじ)機構によって構成されている。
【0003】また、最近では、リンク機構と駆動モータ
の組み合わせた構造で、テーブルを積み上げずにX−Y
の各方向の駆動を行う構造のステージが提案されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図5に示し
た構造のX−Yステージによれば、2軸のテーブルの積
み上げ構造であることから装置全体が大きくなる点、ま
た、上部(X軸)テーブル上の負荷が軽く駆動力が小さ
くて済む場合でも、この上部テーブルのスライド機構や
駆動系の荷重を下部(Y軸)テーブルが支えるため、下
部テーブルの移動に大きな駆動力が必要で、しかも、下
部テーブルに高い剛性が要求される等の問題がある。
【0005】一方、リンク機構を組み合わせた構造のス
テージによると、テーブルを積み上げる必要がなく、こ
の点では小型化は達成できるものの、リンク機構が比較
的大型になること、また、X,Yの駆動用の2個のモー
タ(通常はDD:直接駆動)が必要なことから駆動系が
大きくなり、結局、装置全体をコンパクトに纏めること
はできない。
【0006】なお、駆動系が小型なステージとしては、
ピエゾ素子を組み合わせた機構が提案されてはいるが、
この機構では1軸方向への駆動のみに限られる。本発明
はそのような事情に鑑みてなされたもので、一つの駆動
系でX−Yの2軸の方向への駆動が可能で、しかも、駆
動系が小型なX−Yステージを提供することを所期の目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの構成を、実施例に対応する図1を参照しつつ説明す
ると、本発明のX−Yステージは、ベーステーブル1の
上面1aに沿って2次元方向に摺動自在に配設されたス
ライドテーブル2と、このスライドテーブル2のベース
テーブル上面1aに対する垂直方向の移動のみを規制す
る規制手段(例えば埋め込みの永久磁石4)と、スライ
ドテーブル2の下方に設けた空間Aに配設された接触子
3と、この接触子3を、ベーステーブルの上面1aと平
行な面に沿って2次元方向に平行移動させる駆動手段
(電磁石5a〜5d等で構成される駆動系5)を備えて
いる。そして、接触子3は、上端面3aの位置がベース
テーブル上面1aに対して垂直方向に変位して、スライ
ドテーブル下面2bへの接触とその解除の状態のいずれ
かに動作し得るように構成されていることによって特徴
づけられる。
【0008】
【作用】図2に示すように、接触子3の上端の位置を上
方へと変位させ、その上端面3aをスライドテーブル2
の下面2bに接触させた状態で(b) 、接触子3を駆動系
5により2次元方向(X−Y軸方向)へと平行移動させ
ると、この接触子3の移動に伴ってスライドテーブル2
が移動する(c) 。
【0009】次に、接触子3の上端面3aの位置を下方
へと変位させて接触を解除し(d) 、次いで、接触子3を
元の位置に戻した後(e) 、再び、接触子3の上端面3a
をスライドテーブル下面2bに接触させ、以後、同様な
動作を順次に繰り返してゆくことで、スライドテーブル
2をX−Y平面内の所望の位置に移動させることができ
る。
【0010】
【実施例】本発明の実施例を、以下、図面に基づいて説
明する。図1は本発明実施例の構成図で、(a) はその実
施例の全体構成を示す分解斜視図,(b) は縦断面図,
(c) は駆動系5の構成を模式的に示す図である。
【0011】この例のステージは、ベーステーブル1と
その上面1a上に置かれるスライドテーブル2ならびに
接触子3をその駆動系5によって主に構成され、スライ
ドテーブル2の上面2aで、試料あるいはワーク等の負
荷(図示せず)を保持する構造となっている。
【0012】さて、スライドテーブル2は、ベーステー
ブル1の上面1aに摺動自在に配設されており、その上
面1aに沿って2次元(X−Y)に移動可能となってい
る。なお、この両者のテーブル間の摺動面には、低摩擦
性の処理(例えば潤滑剤の塗布あるいはテフロン(四フ
ッ化エチレン:du Pont社製品の商品名)等を利用した固
体潤滑)が施されている。
【0013】また、スライドテーブル2には永久磁石4
が埋め込まれており、その磁力によってスライドテーブ
ル2は、ベーステーブル上面1aに対して所定の力で押
さえ付けられた状態が維持される。従って、スライドテ
ーブル2は、ベーステーブル上面1aの平面内での移動
のみが可能な自由度を持つ。
【0014】一方、接触子3は、ベーステーブル1の中
央部に設けた凹部(空間)Aに配置されている。この接
触子3は、ベーステーブル上面1aに対して垂直方向に
伸縮する構造のピエゾ素子であって、その縮小状態のと
きに、図2(a) に示すように接触子3の上端面3aはス
ライドテーブル2の下面2bに対して非接触の状態とな
り、また、伸長状態のときには、同図(b) に示すよう
に、上端面3aがスライドテーブル下面2bに接触し
て、スライドテーブル2を上方へと押し上げる力を発生
するように構成されている。ただし、その接触状態で発
生する力は、先の永久磁石4によるスライドテーブル2
のベーステーブル上面1aに対する結合力よりも小さ
く、さらに、接触状態で接触子の上端面3aとスライド
テーブル下面2bとの間に発生する摩擦力は、スライド
テーブル2のベーステーブル上面1aに対する摺動抵抗
よりも大きいものとする。
【0015】また、接触子3は、図1(c) の模式的構成
図に示す駆動系5によって2軸(X−Y)方向に平行移
動される。すなわち、接触子3の側部四方は着磁されて
いるとともに、その各着磁部位に対向してそれぞれ電磁
石5a,5b,5c,5dが配置されており、この各電
磁石5a・・5dへの通電制御によって接触子3をX−Y
平面内の任意の位置へと移動させることができる。
【0016】そして、本発明実施例において、以上の駆
動系5の接触子3および各電磁石5a〜5dには、制御
回路(図示せず)から駆動信号が供給され、その接触子
3が後述する動作で伸縮/移動するように構成されてい
る。
【0017】次に、本発明実施例の作用を図2を参照し
つつ述べる。まず、接触子3は、先に説明したように伸
縮により、図2(a) に示す非接触と(b) に示す接触のい
ずれか一方の状態に選択的に設定される。
【0018】さて、図2(b) に示すように、接触子3の
上端面3aをスライドテーブル2の下面2bに接触さ
せ、この状態で接触子3にX−Y方向の変位を与える
と、その接触子の上端面3aとテーブル下面2bとの間
の摩擦力により、スライドテーブル2が接触子3の変位
に伴って移動する(c) 。
【0019】次に、接触子3を伸長状態から収縮させた
後(d) 、接触子3に先とは逆の向きに同じ量だけ変位を
与えて接触子3を元の位置に戻す(e) 。このとき、接触
子3とスライドテーブル2との接触は断たれているの
で、スライドテーブル2は先の(c) の動作で移動された
位置に止まった状態が保持される。そして、以上の微小
送り(b) 〜(e) の動作を順次に繰り返してゆくことで、
スライドテーブル2をX−Y平面内の所望の位置に移動
させることができる。
【0020】ここで、以上の動作において接触子の上端
面3aのスライドテーブル下面2bへの接触を断ったと
きに、何らかの原因によってスライドテーブル2が意図
せずに移動することが考えられるが、これを解消するに
は、一つのスライドテーブル2に対して複数本の接触子
を配置して、それらの各接触の伸縮動作/移動動作を交
互に組み合わせて、スライドテーブルには、いずれか1
本の接触子が、常に接触している状態を保持する、とい
った手法を採用すればよい。
【0021】なお、接触子としてはピエゾ素子を利用し
たもののほか、例えば電磁的あるいは機構的な手段によ
り上端面が上下動して、その上端面のスライドテーブル
への接触・非接触が可能な構造のものであってもよい。
【0022】また、駆動系の駆動源としては、電磁力の
ほか、例えば図3に示すように、XとY軸の方向に、そ
れぞれ伸縮するピエゾ素子35a,35cとスプリング
35b,35dとを組み合わせた構造など、機械的な手
段によって駆動力を発生するものであってもよい。
【0023】さらに、スライドテーブル2をベーステー
ブル上面1aに対する垂直方向の移動を規制する手段と
しては、図1(a) に示した磁力を利用した構造のほか、
機械的な構造を利用したものであってもよい。
【0024】さらにまた、以上の実施例の構成に加え
て、図4(a),(b) に示すように、スライドテーブル42
の下面にV字形の窪みh・・hを所定のピッチで行列状に
設け、また、接触子43の上端面43aには、先の窪み
hに嵌り込む形状の突起pを、その窪みhに対応する位
置関係で設けておけば、接触子とスライドテーブルとの
結合力が、単なる接触による摩擦力よりも強固になり、
テーブル移動の確実性が向上する。
【0025】なお、本発明の技術的思想は、X−Yステ
ージのほか、例えばr−θなどの他の2軸の移動ステー
ジにも適用可能である。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のX−Yス
テージによれば、ベーステーブルの上面に沿って2軸の
方向に自由度をもつスライドテーブルを、接触子とその
移動機構で構成される一つの駆動系で、2次元方向に移
動可能な構造としたから、ステージ全体の小型化を達成
できる。しかも、移動テーブルの積み上げがなく、また
駆動系に機構的な組み合わせも少ないことから、従来に
比してステージのがた付きが小さいといった利点もあ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の構成図で、(a) はその全体構成
を示す分解斜視図,(b) は縦断面図,(c) は駆動系5を
模式的に示す図
【図2】本発明実施例の作用説明図
【図3】本発明実施例の駆動系の変形例の構造を模式的
に示す図
【図4】本発明の他の実施例の要部構造を示す図
【図5】従来のX−Yステージの構造例を示す図
【符号の説明】
1 ベーステーブル 1a 上面 A 凹部(空間) 2 スライドテーブル 2a 上面(負荷載置面) 2b 下面 3 接触子 3a 上端面 4 永久磁石 5 駆動系 5a〜5d 電磁石
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G12B 5/00 T 6947−2F H01L 21/027 // G01N 1/28 37/00 A 8506−2J G01N 1/28 W

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベーステーブルの上面に沿って2次元方
    向に摺動自在に配設されたスライドテーブルと、このス
    ライドテーブルの上記ベーステーブル上面に対する垂直
    方向の移動のみを規制する固定手段と、上記スライドテ
    ーブルの下方に設けた空間に配設された接触子と、この
    接触子を上記ベーステーブル上面と平行な面に沿って2
    次元方向に平行移動させる駆動手段を備えているととも
    に、上記接触子は、上端面が上記ベーステーブル上面に
    対して垂直方向に変位して、上記スライドテーブル下面
    への接触とその解除の状態のいずれかに動作し得るよう
    に構成されてなるX−Yステージ。
JP5215967A 1993-08-31 1993-08-31 X−yステージ Pending JPH0760581A (ja)

Priority Applications (1)

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JP5215967A JPH0760581A (ja) 1993-08-31 1993-08-31 X−yステージ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5215967A JPH0760581A (ja) 1993-08-31 1993-08-31 X−yステージ

Publications (1)

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JPH0760581A true JPH0760581A (ja) 1995-03-07

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ID=16681209

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JP5215967A Pending JPH0760581A (ja) 1993-08-31 1993-08-31 X−yステージ

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