JPS639805A - 流体噴射による位置決め装置 - Google Patents
流体噴射による位置決め装置Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
詳しくは、エアマイクロメータを利用する微小位置決め
において、空気圧振動による検出信号の微小振動の影響
、いわゆるノイズの影響を抑圧して、微小間隙を高速か
つ安定に設定できるような空気噴射による位置決め装置
に関する。
するために、観測系を微小間隙位置に位置決めするもの
としてエアマイクロメータが用いられる。このような従
来のエアマイクロメータ利用の位置決め装置の一例とし
て、いわゆるエアマイクロ利用自動焦点側御系を挙げる
ことができる。
の微小至近距離から撮像または観察するために、エアマ
イクロメータによる設定距離(基皇ギャップ)に等しい
焦点距離の位置に、検査用対物レンズを位置付は被検査
物体に対し自動的に距離設定を行うシステムである。
ズル、3は基準ギャップ、4はマイクロメータヘッド、
5は被検査物体、6は検査用対物レンズ、そして7はエ
アマイクロメータの感度を一ヒげるために空気流の供給
側と噴出側の圧力比をほぼ2:1とするための圧力発生
部である。圧力発生部7が、−・般に、絞り部又は1つ
乃至は複数のオリフィスにより形成されている。
ンプ、11はノイズ除去用積分回路、12はアクチュエ
ータドライバ、13は上下動用アクチュエータ、14は
−に下動微動機構、15は上ド動支点、そして16は板
ばねである。
れ基準ギャップ3と、被検査物体5と対物レンズ6との
間のギャップとを設定するためのエアマイクロメータの
空気噴出ノズルである。ここで、基をギャップ3をマイ
クロメータヘッド4によって、予め対物レンズ6の焦点
距離に等しく設定しておく。
ップ3と一致すれば、基準側ノズル1の噴出空気圧と測
定側ノズル2の噴出空気圧とが一致する。したがって、
−・致しない間は、差圧センサ9が1−配置空気圧の差
を検出し、この差を電圧に変換して出力する。この出力
が差圧アンプ10やアクチュエータドライバ12を介し
て上下動アクチュエータ13を差動させ、差圧センサ9
がもはや差圧を検出しなくなるまで対物レンズ6と被検
査物体5の距離(焦点距離)が調整される制御が行われ
る。
がった配管やオリフィスを通過させると必ず乱流、振動
が生じ、そのため差圧センサから得られる検出電圧に微
振動が発生し、いわゆるノイズが現れ、これが出力され
ることになる。
測定間隔の最小検出限界が制限されて微小な間隙に対す
る位置決めが難しい。
であって、エアマイクロメータを利用する場合に生ずる
空気圧の振動による検出信号の微小振動を抑圧して、微
小間隙を高速かつ安定に設定できる流体噴射による位置
決め装置を提供することを目的とする。
による位置決め装置における手段は、流体供給側に接続
される第1室及び噴射ノズル側に接続される第2室とが
多孔部材を介して連通された第1の圧力比発生部と、第
2室に連通ずる第1の噴射ノズルと、流体供給側に接続
される第1室及び噴射ノズル側に接続される第2室とが
多孔部材を介して連通された第2の圧力比発生部と、こ
の第2の圧力比発生部の第2室に連通ずる第2の噴射ノ
ズルと、第1の噴射ノズルからの流体の吹付対象となり
第1の噴射ノズルとの間に基準ギャップを形成する第1
の部材と、肢位1δ決め側に設けられ第2の噴射ノズル
からの流体の吹付対象となり第2の噴射ノズルとの間に
ギャップを形成する第2の部材とを備え、第2の噴射ノ
ズルの噴出圧力と第1の噴射ノズルの噴出圧力とが所定
の関係になるように、噴出圧力を電気的に検出して第2
の噴射ノズルの位置を設定するというものである。
と第2室とを連通させることにより、第1室から第2室
に噴射される気流に対して各多孔にいくつもの乱流を発
生させて、相互−ト渉させ、大きな乱流を抑制して以て
第2室の空気圧の変動を小さく抑1[、て、かつ第2室
の圧力変化に迅速に追従させることができる。
かつ安定に設定できる。しかも、最小検出限界をより小
さなものとすることも可能である。
説明する。
用した圧力比発生部の断面図、第2図は、その全体的な
構成図、第3図(a)は、その圧力比発生部の圧力比を
ほぼ2:1付近に採り、オリフィスを使用した場合のエ
アー供給圧力とノイズとの関係を示すグラフ、第3図(
b)は、元圧を0.1 kgf/ c tlとして圧力
比発生部の圧力比とオリフィスの孔径及びメツシュフィ
ルタ径との関係を示すグラフ、第3図(c)は、元圧を
0.1 kgf/ c rlとして40μmのメツシュ
フィルタとオリフィスを使用した場合のS/N比の関係
を示すグラフ、第3図(d)は、元圧を0.1 kgf
/ c clとして各種のメツシュフィルタを組合わせ
使用した場合のS/N比の関係を示すグラフである。な
お、第4図と同一のものは同一・の符吟で示す。
側ノズル2がそれぞれ接続される従来の単なる絞り又は
オリフィスの圧力比発生部7に代えて、メツシュフィル
タ20を有する圧力比発生部21からなるものである。
ツシュフィルタからなるメツシュフィルタ20で仕切ら
れた第1室22及び第2室23から構成され、第1室2
2の上流側は空気供給口8に接続され、第2室23の下
流側は、基準側にあっては基準側噴射ノズルlに、測定
側にあっては測定側噴射ノズル2に接続されている。
力PIと第2室23の圧力P2の圧力比をほぼP/:P
2=2:1付近に設定する開口率を有している。なお、
20aはオーリング、22a*23aは、それぞれメツ
シュフィルタ20を保持するホルダーの役割を果たして
いる。
の幅がほぼ一定となる。このようなことから第2図にあ
っては、このノイズレベルに対応する人力分に対して出
力を発生しない不感帯部分19aを設けた、いわゆる不
感帯を有する増幅器19を作動アンプ10とアクチュエ
ータドライバ12との間に挿入している。なお、図中、
19bはノイズ信号を、」(す。
な積分回路を用いた場合、例えば100μmストローク
で自動焦点合わせに約3秒を要していたのが、前記のよ
うに不感帯をイrする増幅器を負帰還ループに挿入する
ことで、高速な$制御ができ、同じ吠況下゛で、約0.
1秒以ドでの自動焦点合わせを行うことができる。
フィスを使用した場合のエアー供給圧力(以下元圧)と
ノイズとの関係示した第3図(a)に見るように、S/
N比はよくても40程度までである。
cぜ〜0.4 kgf / c m’に変化させた時に
実線で示す特性24がS/N比であり、太い点線で示す
特性25が差圧センサ9の信号出力、細い点線で示す特
性26がノイズの電圧である。ここで元圧を0.04k
gf/ c I/−0,4kgf / c r/に変化
させた時のSlN比を見ると、元圧の上昇にともない差
圧センサ9の信号出力が増大するがノイズも増大してし
まうことが分かる。
.璽5 kgf/ c dでピークとなり、そのときの
S/N比を見ると、元圧が0.1 kgf/c♂が最良
となり、0.09 kgf/ c d 〜1.1 kg
f / c +/程度で制御するとよいことが分かる。
部7の圧力比とオリフィスの孔径、メツシュフィルタ径
との関係を圧力比2:1前後で調べると、第3図(b)
のグラフ特性となる。グラフ中、実線で示す特性27が
各種の径のメツシュフィルタの特性であり、太い点線で
示す特性28が径40μmメツシュフィルタ+オリフィ
ス特性の一例であり、細い点線で示す特性29がオリフ
ィスの特性である。
て40μmのメツシュフィルタとオリフィスを使用して
j「すJ発生部7の圧力比をほぼ2:1付近に採った場
合のノイズに対するS/N比等の特性を見ると、第3図
(C)のようになり、実線で示す特性30がS/N比で
ある。なお、31はこのときの検出信号(電圧)の特性
であり、32は圧力比特性を示している。
る最良のS/N比40よりもはるかに140という高い
値を示す。また、元圧を0.1 kgf/cI/として
各種のメツシュフィルタを組合わせ使用した場合のS/
N比の関係を示す第3図(d)の特性グラフから分かる
ように、径40μm+径10μmの2層構造のメツシュ
フィルタを使用した場合では、そのS/N比がさらに向
トしてS/N比が170となる。なお、実線で示す特性
33がS/N比特性であり、34はこのときの検出信号
(電圧)特性、35は圧力比特性を示している。
メツシュフィルタの孔径、メツシュフィルタだけの場合
の孔径については、これら缶径が元圧との関係で決まる
。したがって、元圧が相違すえば、相違する。したがっ
て、エア噴射による位置決め装置の構造に応じて、Sl
N比の高い元圧が選択され、これに応じてこれら数値が
決定されることになる。
部の圧力比がほぼ2:1付近に採れれば必ずしも2層構
造を採る必要はない。
るように制御するものであるが、これは、l:nになる
ように制御してもよく、必ずしも一致するような制御に
よる必要はない。要するに所定の圧力関係になるように
制御されればよい。
は、第1室から第2室に噴射される気流に対して各多孔
にいくつもの小さな乱流を発生させる効果をねらったも
のであって、これら小さな乱流を相りに1渉させて、大
きな乱流を抑制するものであるので、メツシュフィルタ
に限らず、メツシュ部材答、隣接して多くの孔をイfす
る多孔部材ならばどのようなものであってもよい。
定されるものではな(、例えばN2ガス等を使用しても
よい。さらに液体であってもよく、いわゆる流体噴射に
よる位置決め装置一般に使用できる。
、多孔部材により介して圧力比発生部の第1室と第2室
とを連通させているので、第1室から第2室に噴射され
る気流に対して各多孔にいくつもの乱流を発生させて、
相互干渉させ、大きな乱流を抑制して以て第2室の空気
圧の変動を小さく抑1−でき、かつ第2室の圧力変化に
迅速に追従させることができる。
速かつ安定に設定できる。しかも、最小検出限界をより
小さなものとすることも可能となる。
感帯増幅器を使用すれば、遥かに高速、かつ、安定した
調整、制御を行えるようになる。
用したjL力比発生部の断面図、第2図は、その全体的
な構成図、第3図(a)は、その圧力比発生部の圧力比
をほぼ2:l付近に採り、オリフィスを使用した場合の
エアー供給圧力とノイズとの関係を示すグラフ、第3図
(b)は、元圧を0.1 kgf/ c rlとして圧
力比発生部の圧力比とオリフィスの孔径及びメツシュフ
ィルタ径との関係を示すグラフ、第3図(c)は、元圧
をO,l kgf/ c rlとして40μmのメツシ
ュフィルタとオリフィスを使用した場合のS/N比の関
係を示すグラフ、第3図(d)は、元圧をO0凰kgf
/ c I/とじて各種のメツシュフィルタを組合わせ
使用した場合のS/N比の関係を示すグラフ、第4図は
、従来のエア噴射による位置決め装置の構成図である。 1・・・基準側ノズル、2・・・測定側ノズル、3・・
・基準ギャップ、4・・・マイクロメータヘッド、5・
・・被検査物体、6・・・検査用対物レンズ、7.21
・・・圧力比発生部、8・・・空気供給口、9・・・差
圧センサ、10・・・差圧アンプ、11・・・ノイズ除
去用積分回路、 12・・・アクチュエータドライバ、 13・・・ヒ丁動用アクチュエータ、 14・・・ヒト動微動機構、15・・・上下動支点、1
6・・・板ばね、19・・・不感帯幅、20・・・メツ
シュフィルタ、22・・・第1室、23・・・第2室、
Claims (4)
- (1)流体供給側に接続される第1室及び噴射ノズル側
に接続される第2室とが多孔部材を介して連通された第
1の圧力比発生部と、第2室に連通する第1の噴射ノズ
ルと、前記流体供給側に接続される第1室及び噴射ノズ
ル側に接続される第2室とが多孔部材を介して連通され
た第2の圧力比発生部と、この第2の圧力比発生部の第
2室に連通する第2の噴射ノズルと、第1の噴射ノズル
からの流体の吹付対象となり第1の噴射ノズルとの間に
基準ギャップを形成する第1の部材と、被位置決め側に
設けられ第2の噴射ノズルからの流体の吹付対象となり
第2の噴射ノズルとの間にギャップを形成する第2の部
材とを備え、第2の噴射ノズルの噴出圧力と第1の噴射
ノズルの噴出圧力とが所定の関係になるように、噴出圧
力を電気的に検出して第2の噴射ノズルの位置を設定す
ることを特徴とする流体噴射による位置決め装置。 - (2)流体は空気であり、第1の部材は移動可能に設置
され、多孔部材はメッシュフィルタであることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の流体噴射による位置決
め装置。 - (3)第1室と第2室の圧力比がほぼ2:1であり、第
1の部材はマイクロメータに結合されてその位置が設定
され、多孔部材は第1室側に面する大きい孔のメッシュ
フィルタと第2室側に面する小さい孔のメッシュフィル
タとからなることを特徴とする特許請求の範囲第2項記
載の流体噴射による位置決め装置。 - (4)第2の噴射ノズルと第2の部材との間隔がほぼ5
0μm〜500μmの範囲であり、空気供給圧力が0.
09kgf/cm^2〜0.11kgf/cm^2であ
って、メッシュフィルタの大きい方の孔径が40μm、
小さい方の孔径が10μmの2層構造であることを特徴
とする特許請求の範囲第3項記載の流体噴射による位置
決め装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15372786A JPS639805A (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | 流体噴射による位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15372786A JPS639805A (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | 流体噴射による位置決め装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS639805A true JPS639805A (ja) | 1988-01-16 |
JPH0330087B2 JPH0330087B2 (ja) | 1991-04-26 |
Family
ID=15568775
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15372786A Granted JPS639805A (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | 流体噴射による位置決め装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS639805A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008032687A (ja) * | 2006-06-27 | 2008-02-14 | Nippon Pneumatics Fluidics System Co Ltd | 位置確認装置 |
JP2009085968A (ja) * | 2004-03-30 | 2009-04-23 | Asml Holding Nv | 圧力センサ、近接センサおよびリソグラフィトポグラフィマッピング装置 |
JP2010050449A (ja) * | 2008-08-11 | 2010-03-04 | Asml Holding Nv | 共通の検知およびノズルシェーピングを用いるマルチノズルの近接センサ |
JP2012058213A (ja) * | 2010-09-13 | 2012-03-22 | Tokai Kiyouhan Kk | エアマイクロメータ |
JP2019507894A (ja) * | 2015-12-21 | 2019-03-22 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | 高さ測定装置、リソグラフィ装置、高さ測定方法、および高さ測定装置を製造する方法 |
-
1986
- 1986-06-30 JP JP15372786A patent/JPS639805A/ja active Granted
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009085968A (ja) * | 2004-03-30 | 2009-04-23 | Asml Holding Nv | 圧力センサ、近接センサおよびリソグラフィトポグラフィマッピング装置 |
JP2008032687A (ja) * | 2006-06-27 | 2008-02-14 | Nippon Pneumatics Fluidics System Co Ltd | 位置確認装置 |
JP2010050449A (ja) * | 2008-08-11 | 2010-03-04 | Asml Holding Nv | 共通の検知およびノズルシェーピングを用いるマルチノズルの近接センサ |
US8390782B2 (en) | 2008-08-11 | 2013-03-05 | Asml Holding N.V. | Multi nozzle proximity sensor employing common sensing and nozzle shaping |
JP2012058213A (ja) * | 2010-09-13 | 2012-03-22 | Tokai Kiyouhan Kk | エアマイクロメータ |
JP2019507894A (ja) * | 2015-12-21 | 2019-03-22 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | 高さ測定装置、リソグラフィ装置、高さ測定方法、および高さ測定装置を製造する方法 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0330087B2 (ja) | 1991-04-26 |
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