JPS63217290A - 微動テ−ブル装置 - Google Patents

微動テ−ブル装置

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JPS63217290A
JPS63217290A JP62051400A JP5140087A JPS63217290A JP S63217290 A JPS63217290 A JP S63217290A JP 62051400 A JP62051400 A JP 62051400A JP 5140087 A JP5140087 A JP 5140087A JP S63217290 A JPS63217290 A JP S63217290A
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displacement
leaf springs
elastic
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば半導体製造装置のレチクルを載置し
て、このレチクルを高速位置決めする微動テーブル装置
に関する。
〔従来の技術〕
従来の微動テーブル装置としては、例えば実開昭52−
147898号公報(第1従来例)に記載されているも
のがある。
この第1従来例は、ベースと、このベース上に滑動自在
に設けられた被制御体と、この被制御体をその動力方向
に対して直角方向に弾性変位自在に支持した複数の板ば
ねと、上記被制御体の弾性変位方向にこの被制御体と対
向して配設された電磁石とからなり、この電磁石に生じ
る吸引力で上記被制御体を弾性変位させるようにした構
成を有する。
また、他の従来例として本出願人が先に提案した実開昭
58−105604号公報(第2従来例)に記載されて
いるものがある。
この第2従来例は、微動台がその一方の対向側面の両端
に板ばねを介してブロックが微動台とブロックが相対的
に前記一方の対向方向に弾性変位できるように連結され
、このブロックが前記板ばねと直交する方向に延長する
板ばねを介して前記一方の対向方向に直交する方向に弾
性変位できるように粗動テーブル上に固着された支持ブ
ラケットに連結された構成を有し、微動台の一方の対向
側面を電磁石等で吸引することにより、微動台を例えば
Y方向に、ブロックを電磁石等で吸引することにより、
微動台を例えばX方向にそれぞれ微動可能に構成されて
いる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上記第1従来例にあっては、被制御体に
一端が固定された仮ばねの他端がベースに形成されたス
リット内に緩挿されているので、被制御体の電磁石の吸
引によるX方向変位に対して仮ばねが撓むと共に、その
撓みによるX方向と直角方向となるY方向変位量分だけ
スリット内でずれることにより、Y方向変位量を吸収す
るようにしているが、このようにスリット内で仮ばねの
ずれを許容するためには、スリットの幅を板ばねの幅よ
り多少広めに選定する必要があり、特に被制御体が無負
荷状態であるときに、Y方向の駆動力が伝達されると、
被制御体がY方向にずれるおそれがあると共に、電磁石
によってX方向に吸引した場合でも、板ばねとスリット
との摩擦力に差があるときには、被制御体を正確にX軸
方向へ平行移動させることができず、このため座標原点
や移動量を正確に維持することができないという問題点
があった。
また、第2従来例にあっては、微動テーブルをY方向に
微動させる場合には、そのY方向微動による仮ばねの変
位量によってブロックが内方に移動し、このブロックの
内方への移動をこれと支持ブラケット間の板ばねによっ
て許容することが可能であるが、微動テーブルをX方向
に移動させる場合には、そのX方向の変位量に応じてブ
ロックと支持ブラケット間の板ばねが変位するが、その
変位に対して直交する方向の変位量を吸収することがで
きず、従って専ら板ばねの長手方向の伸びに顛らざるを
得す、大きな駆動力を必要とするという解決の問題点が
あった。
そこで、この発明は、上記従来例の問題点に着目してな
されたものであり、微動台とこれを支持する支持部材と
の間に、弾性変位部材とこの弾性変位部材の変位により
その変位方向と直交する方向の変位を吸収する弾性変位
吸収部材とを交互に連結した弾性連結部材を設けること
により、微動台のX及びY方向の変位量を大きくするこ
とができると共に、その駆動力を減少させることが可能
な微動テーブル装置を提供することを目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、この発明は、基台上に弾性
的に支持されて互いに直交するXY方向に微動可能な微
動載置台を有する微動テーブル装置において、前記基台
上に固着された支持部材に弾性連結部材を介して前記微
動載置台が連結され、前記弾性結合部材は、前記微動載
置台と支持部材との相対変位量に応じて変位する弾性変
位部と、該弾性変位部の変位によるその変位方向と直交
する方向の変位量を吸収する弾性変位吸収部とが交互に
連結された構成を有することを特徴としている。
〔作用〕
この発明においては、微動載置台とこれを支持する支持
部材との間が、微動載置台と支持部材との相対変位量に
応じて変位する弾性変位部と、該弾性変位部の変位によ
るその変位方向と直交する方向の変位量を吸収する弾性
変位吸収部とが交互に連結された弾性結合部材によって
連結されているので、微動載置テーブルが例えばX方向
に移動する場合に、その移動に伴って弾性変位部が弾性
変位し、この弾性変位によって弾性変位部の弾性変位方
向と直交する方向に移動する分を弾性変位吸収部によっ
て吸収することにより、弾性結合部材に無理な力が作用
することを防止し、微動載置台の移動量を大きくすると
共に、その駆動力を大幅に減少させる。
〔実施例〕 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図〜第5図はレチクルステージに適用した場合にお
けるこの発明の第1実施例を示す図である。
図中、1はレチクルステージを構成する基台であって、
第4図及び第5図に示すように、中心部に透孔1aが穿
設され、図示しないが上部に配設された光源からの照射
光が後述するレチクルRを透過して下部に載置されたマ
スク上に照射され、これによつてレチクルRに形成され
たパターンをマスクに焼付けることができる。
第1図において、基台1上には、支持部材としての4つ
の支持ブラケット2a〜2dがねじ等の固着手段によっ
て固着され、これら支持プラテン1−22,2bの左側
にそれぞれX方向に延長する板ばね3a、3bを介して
連結部材4Lが、支持ブラケット2C,2dの右側にそ
れぞれX方向に延長する板ばね3c、3dを介して連結
部材4Rがそれぞれ接続されている。
そして、連結部材4Lには、その右側に、板ばね3a、
3bの内側に螺着されたX方向に延長する板ばね5a、
5bを介して連結部材6Lが連結部材4Lと平行に連結
され、連結部材4Rにも同様に、その左側に板ばね3c
、3dの内側に螺着されたX方向に延長する板ばね5c
、5dを介して連結部材6Rが連結部材4Rと平行に連
結されている。
連結部材6Lには、その右側面の前後端部にそれぞれ螺
着された前後方向に延長する板ばね7 ” +7bを介
して連結部材8F、8Rの一端が、連結部材6Rには、
その左側面の前後端部にそれぞれ螺着されたY方向に延
長する板ばね7c、7dを介して前記連結部材8F、8
Rの他端がそれぞれ連結されている。
連結部材8Fには、その板ばね7a、7cの内側に螺着
されたY方向に延長する板ばね9a、9Cを介して、連
結部材8Rには、その板ばね7b。
7dの内方に螺着された前後方向に延長する板ばね9b
、9dを介して微動載置台10が連結されている。ここ
で、各板ばね3a〜3d、5a〜5d、7a 〜7d及
び9a〜9dと連結部材4L。
4R16L、6R及び8F、8Rとで弾性連結部材が構
成されている。
この微動載置台10は、平面からみて中心部に透孔10
aを有して略正方形に形成され、その上面の透孔10a
の周囲に真空源(図示せず)に連結されて被載置物例え
ばレチクルRを吸着保持する真空パッド10bが形成さ
れており、且つ右側部に第4図に示す如くX方向に移動
可能なX方向移動テーブル11に形成された突条11a
が接続され、このX方向移動テーブル11がY方向に移
動可能なY方向移動テーブル12に形成された左右方向
に延長する凹部12a内に摺動可能に配設されている。
このX方向移動テーブル11は、その右端部がX方向駆
動機構13に連結され、Y方向移動テーブル12はその
後端がY方向駆動機構14に連結されている。
X方向駆動機構12は、連結部材4Rの右側にY軸に対
して反時計方向に僅かに傾斜する軸線り。
に沿ってガイドローラ21によって往復動自在に案内さ
れ且つボールナツト22を固着した中空の杆体23と、
そのボールナツト22に螺合するボールねじ24を回転
駆動する直流サーボモータ25とを備えている。杆体2
3には、その左側面中央部にY方向に延長する長孔23
aを有する案内体23bが一体に取付けられ、その長孔
23a内に、X方向移動テーブル11の自由端に支承さ
れた係合ローラ23cが係合され、このX方向移動テー
ブル11の係合ローラ23cと案内体23bの側板を挾
んで対向する位置に案内ローラ23dが支承されている
Y方向駆動機構14は、連結部材8Rの後方側にY軸に
対して時計方向に僅かに傾斜する軸線L2に沿ってガイ
ドローラ21によって往復動自在に案内され且つボール
ナフト22を固着した杆体23が配設され、その案内体
23bの長孔23a内にY方向移動テーブル12に支承
された係合ローラ26が係合され、このY方向移動テー
ブルエ2の係合ローラ26と案内体23bの側板を挟ん
で対向する位置に案内ローラ27が支承されていること
を除いては前記X方向駆動機構13と同様の構成を有し
、対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを
省略する。
また、Y方向移動テーブル12の前端部には、発磁体3
0が固着され、この発磁体30が基台1上に固設された
検出ヘッド31に対向され、さらに、微動載置台10の
左側部下面に固着されY方向移動テーブル12の上面に
沿って左方に延長する支持板32の自由端に発磁体33
が固着され、この発磁体33がY方向移動テーブル14
の左端に固設された検出ヘッド34に対向され、これら
検出ヘッド31及び34によって微動載置台10のX方
向及びY方向の原点位置が検出され、これら検出値がX
及びY方向駆動機構13.14の直流サーボモータ25
を駆動制御する制御装置(図示せず)に原点位置検出値
としてフィードバックされる。
次に、上記実施例の動作を説明する。今、X方向駆動機
構13及びY方向駆動機構14の杆体23が中立位置即
ち第1図図示の位置にあるものとする。この状態では、
支持ブラケット22〜2dと連結部材4L、4Rとの間
に介挿された板ばね3a〜3d、連結部材4L、4Rと
連結部材6L。
6Rとの間に介挿された板ばね5a〜5d、連結部材6
L、6Rと連結部材8F、8Rとの間に介挿された板ば
ね7a〜7d及び連結部材8F、8Rと微動載置台10
との間に介挿された板ばね9a〜9dには何ら水平方向
の力が作用しておらず、また各連結部材4L、4R;6
L、6R及び8F。
8RがY方向移動テーブル12上に摺接しているので、
垂直方向の力も殆ど作用しておらず弾性変形を生じない
状態にある。
この中立状態から、例えばX方向駆動機構13の直流サ
ーボモータ25を例えば正転(又は逆転)駆動して、杆
体23を後方(又は前方)に摺動させると、この杆体2
3の後方(又は前方)の摺動に応じて、案内体23bの
長孔23aが後方(又は後方)に移動しながら右方(又
は左方)に移動することになり、この長孔23a内に係
合している係合ローラ23cが右方(又は左方)に移動
するので、X方向移動テーブル11が右方(又は左方)
に摺動して、これに連結されている微動載置台10がX
方向に移動を開始する。
このように、微動載置台10が右(又は左)方向に移動
を開始すると、X方向に延長する板ばね3a〜3d及び
5a〜5dについてはその延長方向と直交する方向の弾
性変位を生じることはなく、Y方向に延長する板ばね9
a〜9dについては、微動載置台10がΔXだけ右方(
又は左方)に移動すると、微動載置台10側を基準とし
て先端側が相対的に左方(又は右方)に弾性変位し、こ
れに応じて連結部材8F、8RもΔX/2だけ右方(又
は左方)に移動する。一方、連結部材6L。
6Rは原位置を保持しているので、板ばね7a〜7dの
先端が連結部材6L、6R側を基準として先端側が右方
(又は左方)に弾性変位する。したがって、連結部材8
F、8Rは、板ばね9a〜9dの弾性変位によって微動
載置台IO側に引き寄せられることになり、この場合の
移動量を、他方の板ばね7a〜7dが前記移動量を吸収
する方向に弾性変位し吸収することができ、両板ばね7
a〜7d及び9a〜9dには大きな引張り力が作用する
ことはなく、微動載置台10の右方(又は左方)への移
動を軽く行うことができると共に、微動載置台10のX
方向移動量を2組の板ばね9a〜9d及び7a〜7dに
分割した弾性変位量とすることができる。ここで、板ば
ね9a〜9dが弾性変位部に、板ばね7a〜7dが弾性
変位吸収部にそれぞれ対応している。
同様に、微動載置台10が中立位置にある状態から、Y
方向駆動機構14の直流サーボモータ25を例えば正転
(又は逆転)させて、杆体23を左方(又は右方)に摺
動させたときには、Y方向移動テーブル12がX方向移
動テーブル11を載置した状態で後方(又は前方)に移
動するので、微動S!載置台0が後方(又は前方)にY
軸に沿って移動を開始する。
このように微動載置台10が後方(又は前方)にY軸に
沿って移動を開始すると、Y軸方向に延長する板ばね7
a〜7d及び9a〜9dについてはその長手方向と直交
する方向の弾性変位は生ぜず、このため連結部材8F、
8R及び6L、6Rが微動載置台10と同じ移動量ΔY
だけ後方に移動じ、X軸方向に延長する板ばね5a〜5
dが、連結部材6L、6Rの後方(又は前方)への移動
によって、連結部材6L、6R側を基準として先端側が
相対的に前方(又は後方)側に弾性変位し、これに伴っ
て連結部材4L、4Rが後方(又は前方)にΔY/2だ
け移動し、これに応じて板ばね3a〜3dが支持ブラケ
ッl−2a〜2d側を基準として後方(又は前方)に弾
性変位する。したがって、板ばね5a〜5dの前方(又
は後方)への弾性変位による連結部材4L、4Rの内側
への移’I)JMを板ばね3a〜3dの弾性変位によっ
て吸収することができ、連結部材4L、4Rが円滑に内
方に移動し、Y方向移動テーブル14の移動を小さい駆
動力で円滑に行うことができると共に、微動f2装置1
0の移動量ΔYを板ばね3a〜3dと板ばね5a〜5d
とに分割した弾性変位量とすることができるので、微動
載置台10の移動量をX方向移動量ΔXと同様に大きく
採ることができる。
ここで、仮ばね5a〜5dが弾性変位部に、板ばね3a
〜3dが弾性変位吸収部にそれぞれ対応している。
さらに、X軸駆動機構13及びY軸駆動機構14の直流
サーボモータ25を同時に駆動して同時2軸制御を行う
場合には、両者の直流サーボモータ25の回転に応じて
X方向移動テーブル11及びY方向移動テーブル12が
移動して微動載置台10を所定位置に速やかに移動させ
ることができる。
また、微動載置台10を中立位置即ち制御原点に復帰さ
せるには、それぞれ直流サーボモータ25を逆回転させ
て、杆体23を第1図図示の状態に復帰させることによ
り行うことができ、この際に弾性変位している板ばねが
その弾力によって原位置に復帰するので、制御原点がド
リフトすることな(、正確に原点復帰を行うことができ
る。
なお、微動載置台10をX方向及びY方向に移動させる
と、その移動量に応じて発磁体30,33が移動し、そ
の移動量が検出ヘッド31.34で検出され、これらの
原点位置検出値を直流サーボモータ25の制御装置(図
示せず)にフィードバンク信号として入力することによ
り、正確な原点位置決め制御を行うことができる。
次に、この発明の第2実施例を第6図について説明する
この第2実施例は、支持ブラケット2a〜2dに代えて
枠状の支持部材2とし、これと板ばね、連結部材及び微
動載置台とを一体形成するようにしたものである。
すなわち、第6図に示すように、所定の平面度に仕上げ
た例えばマルテンサイト系ステンレス類の方形板材を、
ワイヤカット放電加工機で放電加工することにより、板
ばね3a〜3d、5a〜5d、?a〜7d及び9a〜9
dと、連結部材4L。
4R16L、6R及び8F、8Rと、微動載置台10を
一体に形成する。
この第2実施例によると、支持部材、板ばね、連結部材
及び微動載置台の構成自体は前記第1実施例と同様の構
成を有するので、第1実施例と同様の作用効果を得るこ
とができるものであるが、これに加えて支持部材、仮ば
ね、連結部材及び微動載置台が一体形成されているので
、これらをビス等で螺着する組立工程を省略することが
できると共に、微動載置台10の平面度、平行度等の静
的精度を無調整で十分確保することができる利点がある
次に、この発明の第3実施例を第7図について説明する
この第3実施例は、平行な板ばねに代えて互いに直交す
る方向の仮ばねを交互に連結することにより、前記第1
実施例と同様の作用効果を得るようにしたものである。
すなわち、第7図に示すように、基台1上に固定配置さ
れた枠状の支持部材2にY方向に延長する板ばね41a
〜41dを介してY方向に延長する連結部材42L、4
2Rを連結し、これら連結部材42L、42RにX方向
に延長する板ばね43a〜43dを介してX方向に延長
する連結部材44F、44Rを連結し、これら連結部材
44F。
44RにY方向に延長する板ばね45a〜45dを介し
てY方向に延長する連結部材46L、46Rを連結し、
これら連結部材46L、46RにX方向に延長する板ば
ね47a〜47dを介してX方向に延長する連結部材4
8F、48Rを連結し、これら連結部材48F、48R
にX方向に延長する板ばね49a〜49dを介して微動
載置台50が連結され、この微動載置台゛50が第1実
施例と同様のX方向移動テーブル11及びY方向移動テ
ーブル12を介してX方向駆動機構13及びY方向駆動
機構14によってXY方向に駆動される。
この第3実施例によると、微動載置台50をX方向の左
方(又は右方)に移動させると、その中立状態からの移
動量が少ない間は、板ばね49a〜49dがY方向に延
長しているので、これら板ばね49a〜49dが微動載
置台50を基準としてその先端側が右方(又は左方)に
弾性変位し、この弾性変位によって連結部材48F、4
8Rが内方に僅かに引き寄せられ、これら連結部材48
F、48Hの移動が弾性変位吸収部材となる板ばね47
a 〜47dが連結部材46L、46Rを基準としてそ
の先端側が内方に弾性変位することによって許容される
。また、微動載置台50の移動量が大きくなって、板ば
ね49a〜49dの弾性変位のみでは吸収し得ない状態
となると、未吸収の移動量が板ばね47a〜47dを介
して連結部材46L、46Rが左方(又は右方)に移動
し、この移動量が板ばね45a〜45dの弾性変位によ
って許容され、これら板ばね45a〜45dの弾性変位
による連結部材44F、44Rの内方への移動が板ばね
43a〜43dの弾性変位によって許容される。
したがって、微動載置台50のX方向の移動による板ば
ね49a〜49dの弾性変位による連結部材の僅かな移
動を次段の板ばねで吸収するようにしているので、小さ
な駆動力で板ばね49a〜49d自体の弾性変位量を大
きく採ることができると共に、板ばね45a〜45dも
微動載置台50のX方向の移動に応じて弾性変位するの
で、微動載置台50の移動量をより大きく採ることがで
き、精密な位置決めを行う場合の位置決め回数を減少さ
せて露光装置等の作業効率を大幅に向上させることかで
き、前記第1実施例と同様の作用効果を得ることができ
る。
また、微動載置台50をY方向に移動させた場合には、
板ばね49a〜49dが弾性変位せず、板ばね47a〜
47d及び43a〜43dが弾性変位し、その弾性変位
に伴う連結部材46L、46R及び42L、42Rの移
動を板ばね45a〜45d及び41a〜41dで吸収す
ることができる。
さらに、この第2実施例においては、連結部材を8本設
けた場合について説明したが、微動載置台50の移動量
及び板ばねの弾性係数の設定値に応じて最外周の連結部
材42L、42Rを省略したり、第8図に示すように連
結部材42F、42Rの外側にさらに板ばね51a〜5
1dを介して連結部材52F、52Rを連結し、これら
連結部材52F、52Rに板ばね53a〜53dを介し
て連結部材54L、54Rを増設することができること
は言うまでもない。
なお、上記各実施例においては、X方向駆動機構13及
びY方向駆動機構14として、ボールねし、ポールナツ
ト及び直流サーボモータを適用した場合について説明し
たが、これに限定されるものではなく、電磁石、流体圧
シリンダ等の他の駆動機構を適用し得ることは勿論であ
る。
また、第1図、第6図、第7図、第8図において、微動
載置台10(又は50)をX及びY方向に移動させた実
施例を説明したが、微動載置台10(又は50)を基台
1に固定して支持部材とし、支持部材2又は支持プラテ
ン1−2a〜2dを微動載置台としてX及びY方向に移
動させるようにしても上記実施例と同様の作用効果を得
ることができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明によれば、微動載置台の
移動量に応じて弾性変位する弾性変形部材とこの弾性変
形部材の弾性変位によって生じる連結部材の移動を許容
する弾性変位吸収部材とが交互に連結された構成を有す
るので、弾性変位部材には弾性変位を妨げる無理な引張
り力が作用することがなく、弾性変位部材自体の弾性変
位量を大きくすることができると共に、小さい駆動力で
大きな移動量を確保することができ、微小距離毎に位置
決めを行う場合の微動テーブルの移動回数を減少させて
、位置決め効率を向上させることができ、しかも制御原
点がドリフトすることを確実に防止することができる等
の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の第1実施例を示す平面図、第2図及
び第3図はそれぞれ第1図の正面図及び左側面図、第4
図及び第5図はそれぞれ第1図のIV−4’線及びV−
V線断面図、第6図はこの発明の第2実施例を示す平面
図、第7図はこの発明の第3実施例を示す平面図、第8
図は第3実施例の変形例を示す平面図である。 図中、1は基台、2は支持部材、2a〜2dは支持ブラ
ケット、3 a 〜3 d、 5 a 〜5 d、7a
〜7d及び9a〜9dは板ばね、4L、4R,6L、6
R及び8F、8Rは連結部材、10は微動載置台、11
はX方向移動テーブル、12はY方向移動テーブル、1
3はX方向駆動機構、14はY方向駆動機構、22はボ
ールナツト、23は杆体、24はボールねし、25は直
流サーボモータ、41a 〜41d、43a 〜43d
、45a〜45d、47a 〜47d及び49a〜49
dは板ばね、42L、42R,44F、44R,46L
、46R及び48F、48Rは連結部材、50は微動載
置台、51a〜51d、53a〜53dは板ばね、52
F、52R154L、54Rは連結部材である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 基台上に弾性的に支持されて互いに直交するXY方向に
    微動可能な微動載置台を有する微動テーブル装置におい
    て、前記基台上に固着された支持部材に弾性連結部材を
    介して前記微動載置台が連結され、前記弾性結合部材は
    、前記微動載置台と支持部材との相対変位量に応じて変
    位する弾性変位部と、該弾性変位部の変位によるその変
    位方向と直交する方向の変位量を吸収する弾性変位吸収
    部とが交互に連結された構成を有することを特徴とする
    微動テーブル装置。
JP62051400A 1987-03-06 1987-03-06 微動テ−ブル装置 Expired - Lifetime JPH0778546B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0516079U (ja) * 1991-08-26 1993-03-02 豊田工機株式会社 微細位置決めテーブル
JP2000338896A (ja) * 1999-05-31 2000-12-08 Sony Corp 基板位置決め装置および基板貼り合わせ装置

Cited By (3)

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JP4501174B2 (ja) * 1999-05-31 2010-07-14 ソニー株式会社 基板位置決め装置および基板貼り合わせ装置

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