JPH11160472A - Xyステージ - Google Patents
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- JPH11160472A JPH11160472A JP10207548A JP20754898A JPH11160472A JP H11160472 A JPH11160472 A JP H11160472A JP 10207548 A JP10207548 A JP 10207548A JP 20754898 A JP20754898 A JP 20754898A JP H11160472 A JPH11160472 A JP H11160472A
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Abstract
を防止し、部品の耐久性を向上させ、ベルト駆動を選択
的に解除でき、高速移動を容易に実行できるXYステー
ジを提供する。 【解決手段】 X軸方向に移動可能なX軸移動板42を
有し、このX軸移動板42の上部にウェーハを固定する
ウェーハホルダ41を設け、X軸移動板42をY軸方向
に移動させるY軸移動板44を備えるとともに、このY
軸移動板44を搭載して一端側を顕微鏡に固定した固定
板46を備え、X軸移動板46をX軸方向に移動させる
ためにX軸方向に設けたX軸ベルト62を有するX軸駆
動装置を設け、Y軸移動板42をY軸方向に移動させる
ためにY軸方向に設けたY軸ベルト65を有するY軸駆
動装置を設ける。また、X軸ベルト62及びY軸ベルト
65は、タイミングベルト方式に設けてパーティクル及
び振動の発生を防止する。
Description
り、より詳細には被写体を載置して所定位置に移動させ
て容易に顕微鏡により検査可能にするXYステージに関
する。
は、各分野において広く使用されており、そのうち、半
導体工程においてはウェーハ表面に形成された微細なパ
ターンを観察するために種々の顕微鏡が使用されてい
る。特に、半導体工程は、高精度を求める工程であっ
て、一度問題が発生するとウェーハは完全に無駄になる
場合が多いため、問題が生じると同時にSPECが外れ
たウェーハや低い収率のウェーハは早急に取り去るべき
である。従って、ウェーハは、工程ステップを通過する
際、種々のテスト及び評価をしなければならない。
汚染物質や加工不良などの検査は、ウェーハの高い収率
及び汚染調節のために必須である。このようなウェーハ
の汚染度や加工不良状態の検査は、肉眼や顕微鏡を通し
て作業者が確認して、必要な処理を施すようになってい
る。一方、製造ラインにおいては、最も一般的に用いら
れる簡単な検査方法としてウェーハを目で検査するウェ
ーハ肉眼検査方法がある。このウェーハ肉眼検査は、平
行白色光または単色の短波長の光が特定の角度で明るく
光る性質を用いることにより、埃粒子などの極めて小片
の汚染物まで確認できる。この肉眼検査で確認できない
ウェーハの汚染は、金属顕微鏡や電子顕微鏡を通してさ
らに正確に確認する。
作業者がカセットに載置したウェーハを手動式真空ピン
セットにより真空吸着した後、カセットから取り出して
クリーンルームの天井に設けられた蛍光灯の光や一般の
スタンド照明に照らして目で確認する方法がある。ま
た、半導体ウェーハの検査は、顕微鏡に自動移送するX
Yステージを設けて肉眼検査を実行した後、疑わしいウ
ェーハを顕微鏡に自動移送して精密検査する方法があ
る。図7は、このような従来のXYステージを備えた顕
微鏡を示す正面図である。
備えた顕微鏡は、接眼レンズ4と対物レンズ3とを備
え、この下部にウェーハ1を載置するXYステージ10
を備えている。また、XYステージ10の近傍には、ウ
ェーハ1を載置して反射角を調節する角度調節装置を備
えたオートローダ5が設けてある。この従来のXYステ
ージを備えた顕微鏡は、ウェーハ1を載置して、このウ
ェーハ1の反射角を角度調節装置により調節し、このオ
ートローダ5で肉眼検査を実行する。その後、不良が疑
わしいウェーハ1を発見すると、オートローダ5がウェ
ーハ1を自動移送し、顕微鏡2の下部に設置する。そし
てウェーハ1は、接眼レンズ4と対物レンズ3とを用い
て肉眼で調査できない情報まで観察可能な顕微鏡2によ
り精密検査する。
下部でオートローダ5からウェーハ1を受け取り真空吸
着し、顕微鏡2がウェーハ1の表面を全て検査できるよ
うウェーハ1を前後左右、すなわちX軸及びY軸に動く
ように設けてある。図8は、図7に示したXYステージ
10の内部構造を示す平面図である。また、図9は、図
8に示したXYステージ10の組み立て構造を示す分解
斜視図である。
10は、オートローダ5からウェーハ1を受け取り表面
に真空吸着する回転自在に装着されたウェーハホルダ1
1と、X軸方向に移動可能なX軸移動板12と、X軸移
動板12の左右側面に軸受21(図9参照)を挟んで設
けられてX軸移動板12をX軸方向に移動できるように
案内してX軸移動板12と共にY軸方向に移動可能に二
枚設けたY軸移動板14と、このY軸移動板14及びX
軸移動板12をY軸方向に案内して保持するとともに顕
微鏡2の下部に固定される固定板16とが設けてある。
たように、ウェーハ1を高速移動する際、作業者がX軸
移動板12を把持して前後左右に移動しやすいようにX
軸移動板12の一端側にジョイスティック13が取り付
けられている。またXYステージ10には、ウェーハ1
の精密移動及び精密移動する際に移動距離を微調整する
ため、X軸及びY軸方向の移動距離をそれぞれ微調整す
る二重調節ノブ24を二枚のY軸移動板14を互いに連
結したY軸移動板連結棒15に回転可能に支持して設け
てある。
節ノブ22及びY軸移動調節ノブ23を備えている。こ
のX軸移動調節ノブ22及びY軸移動調節ノブ23は、
X軸ピニオン18及びY軸ピニオン20にそれぞれ連結
されている。またX軸ピニオン18及びY軸ピニオン2
0は、X軸ラック17及びY軸ラック19に噛み合うよ
うに装着されている。このX軸ラック17及びY軸ラッ
ク19は、X軸移動板12と二枚のY軸移動板14とに
それぞれ固定されている。
10によれば、顕微鏡によりウェーハ1を検査する際、
二重調節ノブ24のX軸移動調節ノブ22及びY軸移動
調節ノブ23をそれぞれ回転させ、ウェーハ1をX軸及
びY軸方向に微調整して検査できる。また、XYステー
ジ10は、作業者がジョイスティック13を把持した状
態でX軸移動板12及びY軸移動板14を高速で無理や
り移動することができる。
顕微鏡は、XYステージを設けることによりウェーハ1
をXY方向に移動することで顕微鏡2による精密検査を
容易に実行していた。
XYステージでは、高速移動時や精密移動する際に常に
ラックとピニオンとが噛み合って駆動しているため、歯
車の摩耗により負荷が加えられてパーティクルが発生
し、このパーティクルがウェーハに付着して悪影響を与
えるという不具合があった。また、頻繁な移動により負
荷が多くかかるラックの中央部に歯車摩耗が悪化して歯
車の間隙により生ずるバックラッシ(backlas
h)現象が発生するため、このバックラッシ現象により
ウェーハ移動時に振動が発生して歯車部品の寿命を縮め
てしまう不具合があった。また、図8に示した固定板1
6が水平を保てない場合にX軸移動板12及びY軸移動
板14が傾いた方向に移動してしてしまい観察及び写真
撮影ポイントが外れる現象が頻繁に発生する不具合があ
った。また、ラックに加えられる振動などの圧力がピニ
オンの噛み合う部位に加えられるため、ラックの固定部
位により生ずる遊びにより噛み合い状態が変化してウェ
ーハの移動を不均一にする問題点があった。さらに、ウ
ェーハを高速に移動する際にラックとピニオンとの噛み
合いを無理やり移動するので自由な移動が困難であり、
移動速度に限界があるという不具合があった。
駆動方式を用いて歯車摩擦を防止してパーティクル及び
振動の発生を防止するとともに、振動がなく移動が均一
であり、部品の耐久性を向上させるXYステージを提供
することを目的とする。また、本発明の他の目的は、ベ
ルトによる駆動力を選択的に解除可能にし、ウェーハを
高速移動する移動速度を自由に設定可能にするとこも
に、ウェーハを一層精密に移動可能にし、顕微鏡観察や
写真撮影の際にウェーハが移動してしまうことを防止す
るXYステージを提供することを目的とする。
決するために、被写体を移動するとともに被写体の特定
位置を観察できるようにX軸及びY軸に水平移動させる
XYステージは、上面に被写体を固定する被写体固定手
段が設けられてX軸方向に移動可能なX軸移動板と、X
軸移動板を搭載してX軸移動板がX軸方向へ移動するよ
うに案内するととにY軸方向に移動可能なY軸移動板
と、Y軸移動板を搭載してY軸移動板がY軸方向に移動
するように案内するとともに一端側が顕微鏡の下部に取
り付けられる固定板と、X軸移動板をX軸方向に移動さ
せるためにX軸方向に設けられたベルトを有するX軸駆
動装置と、Y軸移動板をY軸方向に移動させるためにY
軸方向に設けられたベルトを有するY軸駆動装置とを設
ける。
動板の左右側面に接触してX軸移動板のX軸移動を案内
する二枚の接触板状に形成され、二枚の接触板の底面は
X軸移動板の底面を横切るY軸移動板連結棒で互いに接
続する。そして、固定板は、Y軸移動板の底面を接続し
たY軸移動板連結棒と噛み合ってY軸移動板のY軸方向
への摺動を案内することが好ましい。また、X軸駆動装
置は、Y軸移動板に回転可能に支持されるX軸従動プー
リと、Y軸移動板にX軸従動プーリとX軸方向とに一定
の距離を有して回転可能に支持されてX軸従動プーリに
駆動力を伝達するX軸駆動プーリと、X軸従動プーリと
X軸駆動プーリとの間に連動可能にX軸方向に設けられ
てX軸移動板に固定されたベルト把持部により選択的に
把持されるX軸ベルトと、Y軸移動板に回転可能に設け
られてX軸駆動プーリに連結して回転させることにより
X軸移動板をX軸方向に移動させるX軸移動調節ノブと
を設けることが望ましい。
に互いに一定の距離を有して回転可能に支持される二つ
のY軸従動プーリと、二つのY軸従動プーリの間でY軸
方向に連動可能に装着されて固定板に固定されたベルト
把持部により選択的に把持されるY軸ベルトと、Y軸移
動板に回転可能に設けられてY軸ベルトの一側面に沿っ
て内接または外接させるとともにY軸ベルトをベルト把
持部により固定することによりY軸ベルトの一側面に沿
って回転しつつY軸移動板と同時にY軸方向に位置が移
動するY軸駆動プーリと、Y軸駆動プーリから延在して
Y軸駆動プーリを回転させるY軸移動調節ノブとを設け
ることが望ましい。
部及び固定板に固定されたベルト把持部は、X軸ベルト
及びY軸ベルトの一部と接触可能な状態に設けられて選
択的にべルトと接触してベルトの一部と接触して加圧す
ることによりベルトの連動を止めるように固定する加圧
手段と、この加圧手段に制御信号を印加して加圧手段を
制御する制御手段とを設けることが好ましい。また、制
御手段は、ストッパと連結されてストッパを選択的に後
退させるワイヤと、このワイヤの他の一端に連結されて
ワイヤの張力を調節するワイヤ張力調節装置とを設ける
ことが好ましい。
よるXYステージの実施の形態を詳細に説明する。図1
は、本発明によるXYステージを備えた顕微鏡の実施の
形態を示した正面図である。
ージを備えた顕微鏡は、接眼レンズ4と対物レンズ3と
を備え、この下部にウェーハ1を載置するXYステージ
40を備えている。また、XYステージ40の近傍に
は、ウェーハ1を載置して反射角を調節する角度調節装
置を備えたオートローダ5が設けてある。このような本
発明によるXYステージを備えた顕微鏡は、ウェーハ1
を載置して、ウェーハ1の反射角を角度調節装置により
調節し、オートローダ5で肉眼検査を実行する。その
後、不良が疑わしいウェーハ1を発見すると、オートロ
ーダ5がウェーハ1を自動移送し、顕微鏡2の下部に設
置する。そしてウェーハ1は、接眼レンズ4と対物レン
ズ3とを用いて肉眼で調査できない情報まで観察可能な
顕微鏡2により精密検査する。
下部でウェーハ1をオートローダ5から受け取り真空吸
着し、顕微鏡2がウェーハ1の表面を全て検査できるよ
うに前後左右、すなわちX軸及びY軸に移動する。ここ
で、XYステージ40は、作業者がXYステージ40に
設けられたジョイスティック43を把持するとともに、
押し台72を把持して加圧すれば、X軸及びY軸に無負
荷状態で自由に移動することが可能になる。また、作業
者がジョイスティック43に設けた押し台72を元の状
態にすると、XYステージの動きが二重調節ノブ54に
拘束されて二重調節ノブ54の回転でXYステージ40
が精密移動する構造に設けてある。図2は、図1に示し
たXYステージ40の内部構造を示す平面図である。ま
た、図3は、図2に示したXYステージ40の組み立て
構造を示す分解斜視図である。
XYステージ40は、ウェーハ1を移動すると同時にウ
ェーハ1の特定位置を観察できるようにウェーハ1をX
軸及びY軸方向に水平移動させるXYステージ40であ
って、上面にウェーハ1を設置するウェーハホルダ41
を設け、X軸方向に移動するX軸移動板42と、このX
軸移動板42を搭載してX軸方向に移動するように案内
するとともにY軸方向にも移動することが可能なY軸移
動板44と、このY軸移動板44を搭載してY軸方向に
移動するように案内するとともに一端側を顕微鏡の下部
に固定する固定板46と、X軸移動板42をX軸方向に
移動するX軸ベルト62をX軸方向に設けたX軸駆動装
置と、固定板46に設けられてY軸移動板44をY軸方
向に移動するY軸ベルト65をY軸方向に設けたY軸駆
動装置とを設けている。
2の左右側面に接触してX軸移動板42のX軸移動を案
内するために二枚の接触板状に形成され、この二枚の接
触板の底面にX軸移動板42の底面を横切るY軸移動板
連結棒45を設けて接続することにより形成されてい
る。この際、X軸移動板42とY軸移動板44との接触
面には、図3に示すように平板型軸受51が設けられ摩
擦による負荷を減らせるように設けてある。また、固定
板46は、Y軸移動板44の底面を連結するY軸移動板
連結棒45と噛み合ってY軸移動板44のY軸方向への
摺動を案内する役割を果たしている。ここで好ましく
は、固定板46とY軸移動板44との間に、摩擦を減ら
すための軸受(図示せず)を設けることが望ましい。
45に回転可能に支持されるX軸従動プーリ60と、Y
軸移動板連結棒45にX軸従動プーリ60からX軸方向
に一定の間隔を備えて離れた位置に回転可能に支持され
てX軸従動プーリ60に駆動力を伝達するX軸駆動プー
リ61と、このX軸従動プーリ60とX軸駆動プーリ6
1との間を接続してX軸方向に設けられてX軸移動板4
2に固定したベルト把持部70により選択的に把持され
るX軸ベルト62と、Y軸移動板連結棒45に回転可能
に装着されてX軸駆動プーリ61と連結することでX軸
駆動プーリ61を回転させてX軸移動板42をX軸方向
に移動させるX軸移動調節ノブ53とを備えている。従
って、X軸移動板42は、X軸移動調節ノブ53を回転
してX軸駆動プーリ61を回転することで、X軸ベルト
62がX軸従動プーリ60とX軸駆動プーリ61との間
で連動し、このX軸ベルト62を把持したベルト把持部
70によりX軸方向に移動する。ここで、もし、ベルト
把持部70がX軸ベルト62を把持していない場合は、
作業者がX軸移動調節ノブ53を回転させてもX軸移動
板42は移動しない。
方向に互いに一定の距離を備えた位置に回転可能に支持
される二つのY軸従動プーリ63と、この二つのY軸従
動プーリ63の間を連結するようにY軸方向に設けて固
定板46に固定されたベルト把持部73により選択的に
把持されるY軸ベルト65と、Y軸移動板連結棒45に
回転可能に装着されてY軸ベルト65の内側に内接して
ベルト把持部73をY軸ベルト65に固定することでY
軸ベルト65の内側面に沿って回転してY軸移動板44
と同時にY軸方向に移動するY軸駆動プーリ64と、こ
のY軸駆動プーリ64に連結されてY軸駆動プーリ64
を回転させるY軸移動調節ノブ52とを備えている。従
って、Y軸移動板44は、Y軸移動調節ノブ52を回転
してY軸ベルト65に内接するY軸駆動プーリ64を回
転することでX方向に移動する。この際、Y軸ベルト6
5は、前述したX軸ベルト62とは異なり、ベルト把持
部73により把持されて固定された構造のため、前述し
たY軸駆動プーリ64がY軸ベルト65の内側で内接運
動をすることで、Y軸駆動プーリ64を固定したY軸移
動板連結棒45によりY軸移動板44が共にY軸方向に
移動する。ここで、もしベルト把持部73がY軸ベルト
65を把持していない場合は、作業者がY軸移動調節ノ
ブ52を回転させても、Y軸移動板44は移動しない。
このように固定板46は、ベルト把持部73を固定して
Y軸ベルト65を選択的に把持することでY軸方向の連
動状態を切換えていた。図4は、図3に示したベルト把
持部73側面の断面を示す縦断面図である。
たベルト把持部73は、Y軸ベルト65の一部と接触可
能な状態に設けられ、選択的にY軸ベルト65と接触し
てY軸ベルト65の一部に加圧するように設けてある。
また、ベルト把持部73は、Y軸ベルト65の一部を加
圧して連動を止めるように固定する加圧手段と、この加
圧手段に制御信号を印加して制御する制御手段とを備え
ている。
ら貫通して内部で連動する通路を形成した固定胴体81
と、この固定胴体81の内部で通過するY軸ベルト65
の一部と選択的に直交して接触可能に形成されたストッ
パ82と、固定胴体81の内部でY軸ベルト65と直交
する方向に弾性力が作用してストッパ82を前進させて
Y軸ベルト65を加圧するコイルバネ83とを備えてい
る。ここで、ストッパ82には、ストッパ82の位置を
移動させうる紐状のワイヤ80が接続されている。ま
た、X軸ベルト62を把持するベルト把持部70の構造
もこのように形成する。ここで、ワイヤ80は、X軸移
動板42内で延在してジョイスティック43に接続して
いる(図3参照)。図5は、図3に示したジョイスティ
ック43の側面の断面を示す縦断面図である。
は、前述した加圧手段を制御する制御手段であり、一端
側がストッパ82と連結されてストッパ82を選択的に
後退させるワイヤ80と、このワイヤ80の他の一端に
連結されてワイヤ80の張力を調節するワイヤ張力調節
装置とを備える。ここで、ワイヤ張力調節装置は、ワイ
ヤ80を包んで保護するとともにワイヤ80の張力変化
がストッパ82に伝達するように自由に柔軟性を備えた
材質からなるワイヤチューブ71と、一端部にワイヤ8
0を連結するとともに支持点74を中心にして回転可能
に支持されて支持点74を中心とした他の一端部の動作
によりワイヤ80を引っ張って張力を発生させる押し台
72とを備えている。
ルト把持部70、73は、それぞれのコイルバネ83の
加圧によりX軸ベルト62及びY軸ベルト65を把持す
る構造を備えている。一方、加圧時(ワイヤの緊張状
態)のベルト把持部70、73は、それぞれのワイヤ8
0の引っ張り作用によりストッパ82がX軸ベルト62
及びY軸ベルト65の把持状態を解除する構成のため、
作業者が押し台72を操作してワイヤの張力を調節する
ことにより把持状態を選択的に制御できる。
5を選択的に拘束する手段としてのベルト把持部70、
73の加圧手段及び制御手段は、好ましくは、これらを
各種の機械式または電子制御式のベルト把持部に置き換
えることが望ましい。
は、作業者が手で把持してX軸移動板42及びY軸移動
板44を直接移動することを容易にするため、突出した
ジョイスティック43を形成している。このジョイステ
ィック43は、X軸移動板42及びY軸移動板44を直
接に高速移動する際、作業者が手で押し台72を把持し
てX軸及びY軸ベルト62、65の連動を解除すること
で容易に移動することができる。この際、押し台72
は、ベルトを固定したベルト把持部70、73のワイヤ
80(図5参照)に張力を印加してX軸及びY軸ベルト
62、65の連動を解除することでX軸移動板42、Y
軸移動板44及び固定板46のベルトの拘束が解除され
る。
及び各プーリの組み合わせは、正確なベルト動作の制御
のためにタイミングベルト方式を使用することが好まし
い。従って、ストッパ82は、図4に示したように、X
軸ベルト62及びY軸ベルト65に衝撃を加えることな
く正確に把持するように、ベルトの一部と接触する一部
の接触面にタイミングベルトの屈曲に噛み合う凹凸部6
6を形成している。このように形成されたベルトの回転
は、二重調節ノブ54を回転することにより精密調整す
ることができる。図6は、図3に示した二重調節ノブ5
4側面の断面を示す縦断面図である。
作業者がウェーハ1をX軸及びY軸方向に精密移動させ
る際、移動操作を容易にするためにX軸移動調節ノブ5
3がY軸移動調節ノブ52を貫通した形状に形成されて
いる。また、二重調節ノブ54のX軸移動調節ノブ53
及びY軸移動調節ノブ52は、それぞれX軸駆動プーリ
61とY軸駆動プーリ64とに一体に形成されている。
また、二重調節ノブ54は、Y軸移動板連結棒45に回
転可能に軸受84で支持されている。
い表面処理、すなわちX字形の溝、一連の溝などを形成
することで滑り止め部を形成することが望ましい。
は、ウェーハ1を真空吸着するとともに、回転装置を設
けてウエーハ1を回転させる構造を備え、作業者がウェ
ーハ1を水平移動させると同時に水平に吸着して回転す
るように形成することが望ましい。また、固定板46に
は、設備からウェーハ1に伝達される振動を遮断する除
振台(図示せず)を設けるとともに、ウェーハ1の水平
状態を保たせる水平調節装置(図示せず)を設けてい
る。
テージ40を使用する場合、まず、ウェーハを整列させ
たりウェーハ表面の特定場所を捜してその場所に高速で
移動させる場合、作業者は、図3に示したジョイスティ
ック43を把持する。これと同時に、ジョイスティック
43に設けた押し台72を把持して加圧することで、こ
の押し台72が二つのベルト把持部70、73と接続し
た二本のワイヤ80を同時に引っ張って緊張させる。こ
の緊張したワイヤ80による張力は、コイルバネ83の
弾性力を抑制することでベルト把持部70、73により
把持されて連動していたX軸ベルト62及びY軸ベルト
65の把持状態が解除される。X軸ベルト62及びY軸
ベルト65の把持状態が解除されると、X軸移動板42
及びY軸移動板44を連動させる二重調節ノブ54の駆
動力伝達経路が解除される。これにより、X軸移動板4
2及びY軸移動板44は、二重調節ノブ54とは別に無
負荷で高速移動が可能になる。従って、従来のXYステ
ージにより高速移動する場合、把持状態によって発生す
るパーティクルや機械的な摩耗現象が防止される。
顕微鏡の接眼レンズの下に設置させた場合、ウェーハを
微調整して動かしながら写真撮影したり微細に観察する
必要があるため、ウェーハの精密移動のために作業者は
把持した押し台72を元の状態に復帰させる。これによ
り、図4に示したワイヤ80が緩和され、コイルバネ8
3の弾性力がベルト把持部73のストッパ82を再び押
して移動させることでX軸ベルト62及びY軸ベルト6
5がストッパ82に把持される。また、ベルトがストッ
パ82に把持されると、図3に示したX軸移動板42及
びY軸移動板44を移動させる二重調節ノブ54の駆動
力伝達経路が再び連結するとともに、X軸移動板42及
びY軸移動板44を二重調節ノブ54により調整可能に
なる。
とY軸駆動プーリ64とに一体に形成されたX軸移動調
節ノブ53及びY軸移動調節ノブ52を調節すること
で、X軸移動板42及びY軸移動板44を、調節ノブの
回転角度のように精密に微調整することができる。従っ
て、前述したような二重調節ノブ54は、精密移動時の
み回転するため、部品の寿命を延ばし、従来技術のよう
にバックラッシが発生しないので、ウェーハの顕微鏡観
察や写真撮影時にウェーハが流れて位置が変わる流動現
象を防止できる。また、本発明によるXYステージは、
X軸及びY軸駆動プーリの直径を変更して形成すること
により、調節ノブの精度を容易に得ることができ、X軸
及びY軸ベルトによりウェーハの精密移動時に負荷を調
節できるため、最適の装置を提供することができる。
ジの実施の形態を詳細に説明したが、本発明は前述の実
施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で変更可能である。例えば、X軸ベルト62及
びY軸ベルト65をタイミングベルト方式により形成し
た実施の形態を説明したが、これに限定されるものでは
ない。また、ベルト把持部70、73を機械式または電
気制御式に設けた実施の形態を説明したが、これに限定
されるものではなく、例えば、手動式でもよい。また、
二重調節ノブ54の表面に粗い表面処理を施し滑り止め
とした実施の形態を説明したが、これに限定されるもの
ではなく、例えば、ゴムなどの材質を二重調節ノブ54
の表面に装着することにより滑り止めとしてもよい。
よれば、ベルト駆動方式を用いて歯車摩擦がないのでパ
ーティクル及び振動の発生を防止することができる。ま
た、本発明のXYステージによれば、ベルト駆動方式を
用いることで移動が均一であり部品の耐久性を向上させ
てベルト駆動を選択的に解除できるので、ウェーハ高速
移動時には移動速度が自由になる。さらに、本発明のX
Yステージによれば、除振台及び水平調節装置を設けて
振動を防止して水平に維持しているため、精密移動時に
さらに安定したウェーハの精密移動が可能であり、ウェ
ーハの顕微鏡観察や写真撮影時にウェーハが移動してし
まうことを防止できる。
施の形態を示した正面図。
す平面図。
を示す分解斜視図。
す縦断面図。
面を示す縦断面図。
す縦断面図。
図。
す平面図。
を示す分解斜視図。
Claims (23)
- 【請求項1】 被写体を移動するとともに前記被写体の
特定位置を観察できるようにX軸及びY軸に水平移動さ
せるXYステージにおいて、 上面に前記被写体を固定する被写体固定手段が設けら
れ、X軸方向に移動可能なX軸移動板と、 前記X軸移動板を搭載し、前記X軸移動板がX軸方向へ
移動するように案内するとともに、Y軸方向に移動可能
なY軸移動板と、 前記Y軸移動板を搭載し、前記Y軸移動板がY軸方向に
移動するように案内するとともに、一端側が顕微鏡の下
部に取り付けられる固定板と、 前記X軸移動板をX軸方向に移動させるためにX軸方向
に設けられたベルトを有するX軸駆動装置と、 前記Y軸移動板をY軸方向に移動させるためにY軸方向
に設けられたベルトを有するY軸駆動装置とを設けてい
ることを特徴とするXYステージ。 - 【請求項2】 前記Y軸移動板は、前記X軸移動板の左
右側面に接触してX軸移動板のX軸移動を案内するため
に二枚の接触板状に形成され、前記二枚の接触板の底面
は前記X軸移動板の底面を横切るY軸移動板連結棒によ
り互いに接続されていることを特徴とする請求項1に記
載のXYステージ。 - 【請求項3】 前記X軸移動板と前記Y軸移動板との接
触面には、軸受が設けられていることを特徴とする請求
項2に記載のXYステージ。 - 【請求項4】 前記固定板は、前記Y軸移動板の底面を
接続するY軸移動板連結棒と噛み合って前記Y軸移動板
のY軸方向への摺動を案内することを特徴とする請求項
1に記載のXYステージ。 - 【請求項5】 前記X軸駆動装置は、 前記Y軸移動板に回転可能に支持されるX軸従動プーリ
と、 前記Y軸移動板に前記X軸従動プーリとX軸方向とに一
定の距離を有して回転可能に支持され、前記X軸従動プ
ーリに駆動力を伝達するX軸駆動プーリと、 前記X軸従動プーリと前記X軸駆動プーリとの間に連動
可能にX軸方向に設けられ、前記X軸移動板に固定され
たベルト把持部により選択的に把持されるX軸ベルト
と、 前記Y軸移動板に回転可能に設けられ、前記X軸駆動プ
ーリに連結して回転させることにより前記X軸移動板を
X軸方向に移動させるX軸移動調節ノブとを設けてなる
ことを特徴とする請求項1に記載のXYステージ。 - 【請求項6】 前記Y軸駆動装置は、前記固定板のY軸
方向に互いに一定の距離を有して回転可能に支持される
二つのY軸従動プーリと、 前記二つのY軸従動プーリの間でY軸方向に連動可能に
装着され、前記固定板に固定されたベルト把持部により
選択的に把持されるY軸ベルトと、 前記Y軸移動板に回転可能に設けられ、前記Y軸ベルト
の一側面に沿って内接または外接させるとともに前記Y
軸ベルトを前記ベルト把持部により固定することによ
り、前記Y軸ベルトの一側面に沿って回転しつつ前記Y
軸移動板と同時にY軸方向に位置が移動するY軸駆動プ
ーリと、 前記Y軸駆動プーリから延在して前記Y軸駆動プーリを
回転させるY軸移動調節ノブとを設けてなることを特徴
とする請求項1に記載のXYステージ。 - 【請求項7】 前記X軸移動板に固定されたベルト把持
部及び前記固定板に固定されたベルト把持部は、 X軸ベルト及びY軸ベルトの一部と接触可能な状態に設
けられ、選択的にベルトと接触して前記ベルトの一部と
接触して加圧することにより前記ベルトの連動を止める
ように固定する加圧手段と、 前記加圧手段に制御信号を印加して前記加圧手段を制御
する制御手段とを設けてなることを特徴とする請求項5
または請求項6に記載のXYステージ。 - 【請求項8】 前記加圧手段は、 前記ベルトを貫通させて連動するように通路を形成した
固定胴体と、 前記固定胴体に設けられ、前記固定胴体を通過する前記
ベルトの一面に選択的に接触可能に形成されたストッパ
と、 前記固定胴体に設けられ、前記ベルト方向に復元力が作
用して前記ストッパを前記ベルト方向に前進させるよう
に加圧する弾性部材とを設けてなることを特徴とする請
求項7に記載のXYステージ。 - 【請求項9】 前記弾性部材は、コイルバネであること
を特徴とする請求項8に記載のXYステージ。 - 【請求項10】 前記制御手段は、一端が前記ストッパ
と連結されて前記ストッパを選択的に後退させるワイヤ
と、前記ワイヤの他の一端に連結されて前記ワイヤの張
力を調節するワイヤ張力調節装置とを設けたことを特徴
とする請求項7に記載のXYステージ。 - 【請求項11】 前記ワイヤ張力調節装置は、 前記ワイヤを包囲するように前記ワイヤを保護し、前記
ワイヤの張力変化を保持させて前記ストッパに伝達する
とともに、位置が変化する柔軟性な材質により形成され
たワイヤチューブと、 一端部に前記ワイヤが連結され、他端側が支持点を中心
にして回転可能に支持されて梃子の動作により前記ワイ
ヤを引っ張って張力を発生させる押し台とを設けてなる
ことを特徴とする請求項10に記載のXYステージ。 - 【請求項12】 前記X軸移動板には、移動者が手で把
持して前記X軸移動板及びY軸移動板を直接に移動させ
ることが容易になるように一端側に突出したジョイステ
ィックを設けたことを特徴とする請求項1に記載のXY
ステージ。 - 【請求項13】 前記ジョイスティックには、 作業者が手で把持して前記X軸及びY軸移動板を直接に
高速移動させる際に前記ベルトを固定していた前記ベル
ト把持部にワイヤの張力を印加することで前記X軸及び
Y軸のベルトと連動していた前記X軸移動板、Y軸移動
板、及び固定板のベルトの拘束を解除する前記ワイヤを
一端側に連結した前記押し台を設けていることを特徴と
する請求項12に記載のXYステージ。 - 【請求項14】 前記X軸ベルト及びX軸プーリ組み合
わせは、タイミングベルト方式であることを特徴とする
請求項5に記載のXYステージ。 - 【請求項15】 前記Y軸ベルト及びY軸プーリ組み合
わせは、タイミングベルト方式であることを特徴とする
請求項6に記載のXYステージ。 - 【請求項16】 前記ストッパは、ベルトと接触する接
触面がタイミングベルトの屈曲に噛み合う凹凸部形状に
形成されていることを特徴とする請求項8に記載のXY
ステージ。 - 【請求項17】 前記X軸移動調節ノブは、作業者が前
記被写体をX軸及びY軸方向に精密移動させる際に移動
操作を一カ所で容易に行えるように回転軸が前記Y軸移
動調節ノブを貫通して回転する二重調節ノブの形状に設
けていることを特徴とする請求項5に記載のXYステー
ジ。 - 【請求項18】 前記Y軸移動調節ノブは、作業者が前
記被写体をX軸及びY軸方向に精密移動させる際に移動
操作が一カ所で容易に行えるように回転軸の中心部が前
記X軸移動調節ノブに貫通して回転する二重調節ノブの
形状に設けていることを特徴とする請求項6に記載のX
Yステージ。 - 【請求項19】 前記被写体固定手段は、ウェーハを真
空吸着し、前記ウェーハを水平に回転させるウェーハホ
ルダであることを特徴とする請求項1に記載のXYステ
ージ。 - 【請求項20】 前記X軸移動板と前記Y軸移動板との
間には、摺動可能に軸受が設けられることを特徴とする
請求項1に記載のXYステージ。 - 【請求項21】 前記Y軸移動板と前記固定板との間に
は、摺動可能に軸受が設けられることを特徴とする請求
項1に記載のXYステージ。 - 【請求項22】 前記固定板には、前記被写体に伝達さ
れる振動を遮断する除振台をさらに設けていることを特
徴とする請求項1に記載のXYステージ。 - 【請求項23】 前記固定板には、前記被写体の水平状
態を保持する水平調節装置をさらに設けてなることを特
徴とする請求項1に記載のXYステージ。
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