JPH05259022A - Stage mechanism - Google Patents
Stage mechanismInfo
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- JPH05259022A JPH05259022A JP4050940A JP5094092A JPH05259022A JP H05259022 A JPH05259022 A JP H05259022A JP 4050940 A JP4050940 A JP 4050940A JP 5094092 A JP5094092 A JP 5094092A JP H05259022 A JPH05259022 A JP H05259022A
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ステージが固定部に弾性結合されたステージ
機構に関し、ステージを高精度に位置決めできるステー
ジ機構を提供することを目的とする。
【構成】 ステージ4aを駆動する直動アクチュエータ
4dをステージ4aに対して移動可能な状態で保持し、
駆動位置を調整できる構成とし、ステージ4aの回転変
位を最小にする。
(57) [Abstract] [Purpose] It is an object of the present invention to provide a stage mechanism in which the stage is elastically coupled to a fixed portion and which can position the stage with high accuracy. [Structure] A linear actuator 4d for driving the stage 4a is held in a movable state with respect to the stage 4a,
The drive position can be adjusted to minimize the rotational displacement of the stage 4a.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はステージ機構に係り、特
に微小な位置決めが行なえるステージ機構に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stage mechanism, and more particularly to a stage mechanism capable of fine positioning.
【0002】近年、半導体装置の集積度の向上に伴な
い、半導体製造用ステージにもナノメータオーダの位置
決め精度や真直度が要求されている。In recent years, as the degree of integration of semiconductor devices has improved, positioning precision and straightness on the order of nanometers have been required for semiconductor manufacturing stages.
【0003】このような超精密な位置決めを行なうステ
ージではナノメータオーダの真直度を持つ微動ステージ
の開発が必要とされている。In such a stage for performing ultra-precision positioning, it is necessary to develop a fine movement stage having a straightness on the order of nanometer.
【0004】[0004]
【従来の技術】図11は従来の一例の斜視図を示す。2. Description of the Related Art FIG. 11 shows a perspective view of a conventional example.
【0005】同図中、1は微動ステージ部を示す。In the figure, 1 indicates a fine movement stage section.
【0006】微動ステージ部1は微動ステージ1a、固
定部1b、弾性部材1c-1〜1c-4、直動アクチュエー
タ1dよりなる。The fine movement stage unit 1 comprises a fine movement stage 1a, a fixed portion 1b, elastic members 1c- 1 to 1c - 4 , and a linear actuator 1d.
【0007】固定部1bはコ字状をなし、固定部1bの
コ字内部に微動ステージ1aが配置される。The fixed portion 1b has a U-shape, and the fine movement stage 1a is arranged inside the U-shape of the fixed portion 1b.
【0008】微動ステージ1aは板バネ等によりなる弾
性部材1c-1〜1c-4により固定部1bのコ字内側面と
弾性結合している。また、微動ステージ1aは固定部1
bのコ字内底面で圧電素子等よりなる直動アクチュエー
タ1dと結合されている。The fine movement stage 1a is elastically coupled to the U-shaped inner side surface of the fixed portion 1b by elastic members 1c- 1 to 1c - 4 which are leaf springs or the like. Further, the fine movement stage 1a is fixed to the fixed portion 1.
It is connected to the linear motion actuator 1d composed of a piezoelectric element or the like at the bottom surface inside the U-shape of b.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来のこの
種のステージでは微動ステージ1aは直動アクチュエー
タ1dで微動ステージ1aの一部を押圧することによ
り、位置決めが行なわれていた。However, in the conventional stage of this kind, the fine movement stage 1a is positioned by pressing a part of the fine movement stage 1a by the linear movement actuator 1d.
【0010】このためナノメータオーダの真直度を得る
ためには微動ステージ1aの左右に配置された弾性部材
1c-1〜1c-4の剛性を左右で厳密に同じにする必要が
あった。もし、弾性部材1c-1〜1c-4の剛性が左右で
厳密に同じでないと、弾性部材1c-1〜1c-4に同じ力
がかかっても各弾性部材1c-1〜1c-4の変位が異なっ
てしまうため、回転変位(ヨーイング)が発生してしま
う。Therefore, in order to obtain the straightness on the order of nanometer, it is necessary to make the rigidity of the elastic members 1c- 1 to 1c - 4 arranged on the left and right of the fine movement stage 1a exactly the same on the left and right. If strictly when not the same, the displacement of the elastic member 1c -1 ~1c -4 respective even under the same force elastic member 1c -1 ~1c -4 rigidity of the elastic member 1c -1 ~1c -4 left and right Therefore, rotational displacement (yawing) occurs.
【0011】図12は従来の一例の動作を説明するため
の図を示す。FIG. 12 shows a diagram for explaining an operation of a conventional example.
【0012】例えば、弾性部材1c-3,1c-4の剛性が
弾性部材1c-1,1c-2の剛性より小さいと直動アクチ
ュエータ1dにより微動ステージ1aが駆動されたと
き、弾性部材1c-3,1c-4が小さな力が歪むため、微
動ステージ1aは図12(A)に示すように矢印A1 方
向に回動してしまう。また、弾性部材1c-1,1c-2の
剛性が弾性部材1c-3,1c-4の剛性より小さいと直動
アクチュエータ1dにより微動ステージ1aが駆動され
たとき、弾性部材1c-1,1c-2が小さな力で歪むた
め、図12(B)に示すように矢印A2 方向に回動して
しまう。For example, when the rigidity of the elastic members 1c -3 and 1c -4 is smaller than the rigidity of the elastic members 1c -1 and 1c -2 , when the fine movement stage 1a is driven by the linear motion actuator 1d, the elastic members 1c -3 , 1c -4 , a small force is distorted, so that the fine movement stage 1a rotates in the direction of arrow A 1 as shown in FIG. Further, when the elastic member 1c -1, rigidity 1c -2 fine movement stage 1a is driven by stiffness smaller than the linear actuator 1d of the elastic member 1c -3, 1c -4, elastic member 1c -1, 1c - Since 2 is distorted by a small force, it rotates in the direction of arrow A 2 as shown in FIG.
【0013】ところが、実際に弾性部材1c-1〜1c-4
を加工する際、その加工誤差により左右の弾性部材1c
-1、1c-2と1c-3,1c-4とで剛性が異なってしま
う。However, the elastic members 1c -1 to 1c -4 are actually used.
When processing the left and right elastic members 1c due to the processing error
The rigidity differs between -1 , 1c -2 and 1c -3 , 1c -4 .
【0014】したがって、どうしても微動ステージ1a
の移動によってヨーイングが生じ、ナノメータオーダで
の真直度を確保することができない等の問題点があっ
た。Therefore, the fine movement stage 1a is inevitable.
There was a problem that yawing was caused by the movement of, and straightness in the order of nanometer could not be secured.
【0015】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、ステージを高精度に位置決めできるステージ機構を
提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a stage mechanism capable of positioning a stage with high accuracy.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】請求項1はステージを弾
性部材により固定部に弾性結合させておき、ステージを
直動アクチュエータにより前記ステージのステージ面と
平行な所定の方向に直線的に移動させることによりステ
ージの位置決めを行なうステージ機構において、前記直
動アクチュエータを前記ステージ面と平行で、かつ、前
記所定方向に直角な方向に移動調整可能な構成としたこ
とを特徴とするステージ機構。According to a first aspect of the present invention, a stage is elastically coupled to a fixed portion by an elastic member, and the stage is linearly moved by a linear actuator in a predetermined direction parallel to the stage surface of the stage. Thus, in the stage mechanism for positioning the stage, the linear motion actuator is configured to be movable and adjustable in a direction parallel to the stage surface and at a right angle to the predetermined direction.
【0017】請求項2はステージを弾性部材により固定
部に弾性結合させておき、ステージを直動アクチュエー
タにより前記ステージのステージ面と平行な方向に移動
させることにより前記ステージの位置決めを行なうステ
ージ機構において、前記ステージの前記直動アクチュエ
ータに対向した端面に、前記ステージ面と平行で、か
つ、前記直動アクチュエータの駆動方向とは直角な方向
に移動自在に設けられ、前記ステージに力を加える力発
生手段を有する構成としてなる。According to a second aspect of the present invention, there is provided a stage mechanism in which the stage is elastically coupled to the fixed portion by an elastic member, and the stage is positioned by moving the stage in a direction parallel to the stage surface of the stage by a linear actuator. , A force generation that applies a force to the stage, is provided on an end surface of the stage facing the linear motion actuator, and is movable in a direction parallel to the stage surface and at a right angle to the driving direction of the linear motion actuator. It is configured to have means.
【0018】請求項3はステージを弾性部材により固定
部に弾性結合させておき、ステージを直動アクチュエー
タにより前記ステージのステージ面と平行な方向に移動
させることにより前記ステージの位置決めを行なうステ
ージ機構において、前記ステージの前記直動アクチュエ
ータに対向した端面に前記ステージ面と平行で、かつ、
前記直動アクチュエータの駆動方向とは直角な方向に移
動自在に設けられ、前記ステージに力を加える複数の力
発生手段を有する構成としてなる。According to a third aspect of the present invention, there is provided a stage mechanism in which the stage is elastically coupled to the fixed portion by an elastic member, and the stage is positioned by moving the stage in a direction parallel to the stage surface of the stage by a linear actuator. The end surface of the stage facing the linear actuator is parallel to the stage surface, and
The linear actuator is movably provided in a direction perpendicular to the driving direction, and has a plurality of force generating means for applying a force to the stage.
【0019】[0019]
【作用】請求項1の微動ステージを移動させる直動アク
チュエータを移動可能な構成では直動アクチュエータに
よる微動ステージの駆動位置を移動させることにより、
微動ステージに働く力を左右アンバランスさせることに
より、弾性部材の剛性のアンバランスを補うことができ
る。In the structure in which the linear motion actuator for moving the fine motion stage according to claim 1 is movable, by moving the driving position of the fine motion stage by the linear motion actuator,
By unbalancing the force acting on the fine movement stage to the left and right, it is possible to compensate for the imbalance in the rigidity of the elastic member.
【0020】したがって、駆動位置を、微動ステージの
回転変位が最小となる位置に設定することができる。Therefore, the drive position can be set to a position where the rotational displacement of the fine movement stage is minimized.
【0021】また、請求項2の直動アクチュエータに対
向して力発生手段を移動可能に設ける構成では適当に移
動させることにより微動ステージの弾性部材の剛性のア
ンバランスを補正することができる。Further, in the structure in which the force generating means is movably provided so as to face the linear actuator according to the second aspect, it is possible to correct the imbalance of the rigidity of the elastic member of the fine movement stage by appropriately moving it.
【0022】請求項3の複数の力発生手段を設ける構成
では、それらの力発生手段により発生する力をアンバラ
ンスさせることにより回転変位が小さくしている。In the structure provided with the plurality of force generating means according to the third aspect, the rotational displacement is reduced by imbalanced the forces generated by the force generating means.
【0023】[0023]
【実施例】図1は本発明の第1実施例の斜視図を示す。
同図中、4は微動ステージ部を示す。微動ステージ部4
は微動ステージ4a、固定部4b、弾性部材4c-1〜4
c -4、直動アクチュエータ4dよりなる。1 is a perspective view of a first embodiment of the present invention.
In the figure, 4 indicates a fine movement stage section. Fine movement stage section 4
Is a fine movement stage 4a, a fixed portion 4b, an elastic member 4c-1~ 4
c -Four, A linear actuator 4d.
【0024】固定部4bはコ字状をなし、固定部4bの
コ字内部に微動ステージ1aが配置される。The fixed portion 4b has a U shape, and the fine movement stage 1a is arranged inside the U shape of the fixed portion 4b.
【0025】微動ステージ1aは板バネ等よりなる弾性
部材4c-1〜4c-4により固定図4bのコ字内側面と弾
性結合している。また、微動ステージ4aは固定部1b
のコ字内底面で圧電素子等よりなる直動アクチュエータ
4dと結合されている。4a -1はステージ面で、ステー
ジ面4a-1はウェハ等の載置面となる。固定部4bの直
動アクチュエータ4dとの結合部分には微動ステージ4
aの表面と平行に案内溝4b-1が形成されている。The fine movement stage 1a is made of an elastic material such as a leaf spring.
Member 4c-1~ 4c-FourFixed by Figure 4b U-side inside and bullet
Have sex bond. Further, the fine movement stage 4a is fixed to the fixed portion 1b.
Linear actuator consisting of a piezoelectric element, etc. on the bottom of the U-shape
It is combined with 4d. 4a -1Is the stage surface,
Surface 4a-1Serves as a mounting surface for a wafer or the like. Straight from the fixed part 4b
The fine movement stage 4 is connected to the moving actuator 4d.
Guide groove 4b parallel to the surface of a-1Are formed.
【0026】図2は本発明の第1実施例の要部の断面図
を示す。図に示すように案内溝4b -1には直動アクチュ
エータ4dに形成された凸部4d-1が係合する。これに
より、直動アクチュエータ4dは案内溝4b-1にそって
矢印X方向に移動できる構成とされている。FIG. 2 is a sectional view of the essential parts of the first embodiment of the present invention.
Indicates. Guide groove 4b as shown -1Is a direct acting actu
The convex portion 4d formed on the data 4d-1Engage. to this
As a result, the linear actuator 4d has a guide groove 4b.-1Along
It is configured to be movable in the X direction.
【0027】このとき、固定部4bの両側部にはネジ6
a,6bが固定部4bに螺合しつつ貫通している。ネジ
6aと6bは共にその回転軸の延長方向(矢印C方向)
で直動アクチュエータ4dと当接し、ネジ6a,6bの
挿入量を調整することにより直動アクチュエータ4dの
位置決めができる構成である。At this time, screws 6 are provided on both sides of the fixed portion 4b.
a and 6b are threadedly engaged with the fixed portion 4b while penetrating. Both screws 6a and 6b are in the direction of extension of the rotation axis (direction of arrow C).
The linear actuator 4d is brought into contact with the linear actuator 4d, and the linear actuator 4d can be positioned by adjusting the insertion amounts of the screws 6a and 6b.
【0028】ネジ6aを螺入させネジ6bをゆるめると
直動アクチュエータ4dは矢印X1方向に移動し、ネジ
6aをゆるめ、ネジ6bを螺入させると矢印X2 方向に
移動する。When the screw 6a is screwed in and the screw 6b is loosened, the linear actuator 4d moves in the arrow X 1 direction, and when the screw 6a is loosened and the screw 6b is screwed in, it moves in the arrow X 2 direction.
【0029】また、固定部4bは粗動ステージ5に固定
されており、微動ステージ部4は粗動ステージ5により
大まかな位置決めがなされる。The fixed portion 4b is fixed to the coarse movement stage 5, and the fine movement stage portion 4 is roughly positioned by the coarse movement stage 5.
【0030】さらに、微動ステージ4aは直動アクチュ
エータ4dにより矢印Y方向に駆動され、微少な位置決
めがなされる。Further, the fine movement stage 4a is driven in the direction of arrow Y by the linear movement actuator 4d, and fine positioning is performed.
【0031】図3は本発明の第1実施例の動作を説明す
るための図を示す。図3と共に動作について説明する。FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the first embodiment of the present invention. The operation will be described with reference to FIG.
【0032】図3(a)は直動アクチュエータ4dを矢
印Y2 方向に最大値駆動したときに弾性部材4c-1〜4
c-4のアンバランスにより矢印E1 方向に回転変位が生
じた場合を示している。回転変位は微動ステージ4aを
レーザ測長器やオートコリメータ等で測定することによ
り、知ることができる。[0032] FIG. 3 (a) elastic members 4c -1 to 4 when the maximum value drives the linear actuator 4d of the arrow Y 2 direction
This shows a case where rotational displacement occurs in the direction of arrow E 1 due to imbalance of c -4 . The rotational displacement can be known by measuring the fine movement stage 4a with a laser length measuring device, an autocollimator, or the like.
【0033】図3(a)に示すように矢印E1 方向への
回転変位が生じた場合にはネジ6aを矢印X2 方向にゆ
るめ、ネジ6bを矢印X2 方向に螺入することにより直
動アクチュエータ4dを矢印X2 方向に移動させる。As shown in FIG. 3 (a), when the rotational displacement occurs in the direction of arrow E 1 , the screw 6a is loosened in the direction of arrow X 2 and the screw 6b is screwed in the direction of arrow X 2 to directly fix it. The dynamic actuator 4d is moved in the arrow X 2 direction.
【0034】直動アクチュエータ4dを移動させること
により微動ステージ4aを押圧する位置が矢印X2 方向
にずれる。押圧する位置がずれると直動アクチュエータ
4dによる力Fにより、ステージを矢印E1 と反対側に
駆動するモーメント力M1 が生じる。By moving the linear movement actuator 4d, the position for pressing the fine movement stage 4a is displaced in the direction of arrow X 2 . The force the pressing position is shifted by the linear actuator 4d F, moment force M 1 for driving the stage on the side opposite to the arrow E 1 occurs.
【0035】弾性部材4c-1〜4c-4のアンバランスよ
り生ずる矢印E1 方向の回転変位が、先のモーメント力
M1 により、補正された時微動ステージ4aを回転変位
なしに位置決めできることになる。When the rotational displacement in the direction of arrow E 1 caused by the imbalance of the elastic members 4c -1 to 4c -4 is corrected by the previous moment force M 1 , the fine movement stage 4a can be positioned without rotational displacement. ..
【0036】直動アクチュエータ4dは微動ステージa
の回転変位を前述のレーザ測長器やオートコリメータ等
で計測し、回転変位が最小となる位置に移動させる。The linear actuator 4d is a fine movement stage a.
The rotational displacement of is measured by the above-described laser length measuring device, auto-collimator, etc., and moved to a position where the rotational displacement is minimum.
【0037】図3(b)は弾性部材1c-1,1c-2,1
c-3,1c-4の剛性のアンバランスにより微動ステージ
4aに矢印E2 方向の回転変位が生じた場合である。FIG. 3B shows elastic members 1c -1 , 1c -2 , 1
This is a case where the rotational displacement in the direction of arrow E 2 occurs in the fine movement stage 4a due to the imbalance of the rigidity of c -3 and 1c -4 .
【0038】図4は本発明の第2実施例の斜視図を示
す。FIG. 4 shows a perspective view of the second embodiment of the present invention.
【0039】同図中、7は微動ステージ部を示す。In the figure, numeral 7 indicates a fine movement stage section.
【0040】微動ステージ部7は微動ステージ7a、固
定部7b、弾性部材7c-1〜7c-4、直動アクチュエー
タ7d、押圧部材7eよりなる。固定部7bは口字状に
形成され、口字内部に微動ステージ7aが配置される。
微動ステージ7aは微動ステージ7aと一体に形成され
た弾性部材7c-1〜7c-4を介して固定部7bに弾性結
合されている。7a-1はステージ面でステージ面7a-1
上にウェハ等が載置された位置決めが行なわれる。The fine movement stage portion 7 comprises a fine movement stage 7a, a fixed portion 7b, elastic members 7c- 1 to 7c - 4 , a linear movement actuator 7d, and a pressing member 7e. The fixed portion 7b is formed in a square shape, and the fine movement stage 7a is arranged inside the square shape.
The fine movement stage 7a is elastically coupled to the fixed portion 7b through elastic members 7c- 1 to 7c - 4 integrally formed with the fine movement stage 7a. 7a -1 is a stage surface 7a -1
Positioning is performed with a wafer or the like placed on top.
【0041】また、微動ステージ7aと固定部7bとは
直動アクチュエータ7dで結合され、微動ステージ7a
が矢印Y方向に移動できる構成とされている。このと
き、直動アクチュエータ7dは微動ステージ7aの一辺
の中央に固定される。The fine movement stage 7a and the fixed portion 7b are connected by a linear movement actuator 7d, and the fine movement stage 7a
Is movable in the direction of the arrow Y. At this time, the linear movement actuator 7d is fixed to the center of one side of the fine movement stage 7a.
【0042】さらに、微動ステージ7aと固定部7bと
はバネ7eにより弾性結合されている。Further, the fine movement stage 7a and the fixed portion 7b are elastically coupled by a spring 7e.
【0043】バネ7eはワイヤカット放電加工等により
製作される。The spring 7e is manufactured by wire-cut electric discharge machining or the like.
【0044】図5は本発明の第2実施例の動作を説明す
るための図を示す。FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the second embodiment of the present invention.
【0045】微動ステージ7aの回転変位を調整する場
合、まずバネ7eを微動ステージ7aの一辺の略中央部
に配置する。When adjusting the rotational displacement of the fine movement stage 7a, first, the spring 7e is arranged at a substantially central portion of one side of the fine movement stage 7a.
【0046】そして、微動ステージ7aを直動アクチュ
エータ7dにより矢印Y1 方向に最大限移動させた時の
微動ステージ7aの回転変位をレーサ測長器やオートコ
リメータ等により計測する。Then, the rotational displacement of the fine movement stage 7a when the fine movement stage 7a is moved to the maximum in the direction of the arrow Y 1 by the linear movement actuator 7d is measured by a racer length measuring device, an autocollimator or the like.
【0047】回転変位が図5(a)に示すように矢印H
1 方向である場合には弾性部材7c -1〜7c-4の左右の
剛性が異なるため、回転モーメント力が働き、回転変位
を生じる。The rotational displacement is indicated by an arrow H as shown in FIG.
1Elastic member 7c if the direction is -1~ 7c-FourLeft and right of
Due to different rigidity, rotational moment force acts and rotational displacement
Cause
【0048】このため、バネ7eを矢印X1 方向に移動
させることにより、逆方向の回転モーメント力を発生さ
せ、回転変位を小さくする。Therefore, by moving the spring 7e in the direction of the arrow X 1 , a rotational moment force in the opposite direction is generated to reduce the rotational displacement.
【0049】また、図5(b)に示すように矢印H2 方
向に回転変位が生じた場合には弾性部材による剛性が、
図5(a)と逆であるため、逆方向の回転モーメント力
が働き、回転変位が生じる。Further, as shown in FIG. 5B, when a rotational displacement occurs in the direction of arrow H 2 , the rigidity of the elastic member is
Since it is the reverse of FIG. 5A, a rotational moment force in the opposite direction acts and rotational displacement occurs.
【0050】このため、バネ7eを矢印X2 方向に移動
させることにより回転モーメント力を発生させ回転変位
を小さくしている。Therefore, the spring 7e is moved in the direction of the arrow X 2 to generate a rotational moment force and reduce the rotational displacement.
【0051】図6は本発明の第3実施例の斜視図を示
す。FIG. 6 shows a perspective view of the third embodiment of the present invention.
【0052】同図中、図4と同一構成部分には同一符号
を付し、その説明は省略する。In the figure, the same components as those in FIG. 4 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【0053】本実施例はヨーイング補正の手段として、
バネ7eに換え、磁石7f-1,7f -2による磁力を用い
たものである。In this embodiment, as means for yawing correction,
Instead of the spring 7e, the magnet 7f-1, 7f -2Using magnetic force
It is a thing.
【0054】磁石7f-1は固定部7bに矢印G方向に移
動自在に取付けられている。The magnet 7f -1 is attached to the fixed portion 7b so as to be movable in the direction of arrow G.
【0055】また、磁石7F-2は微動ステージ4aの磁
石7f-1と対峙する位置に固定されている。磁石7f-2
は磁石7f-1の移動方向に長い形状とされていて、磁石
7f -1を移動させても磁石7f-1が常に対峙する構成と
されている。Further, the magnet 7F-2Is the magnetism of the fine movement stage 4a
Stone 7f-1It is fixed in a position facing. Magnet 7f-2
Is a magnet 7f-1It has a long shape in the moving direction of the magnet
7f -1Magnet 7f even if is moved-1And the structure that always confronts
Has been done.
【0056】磁石7f-1と磁石7f-2とは互いにN極或
いはS極が対峙していて、これらの磁石7f-1,7f-2
により働く反発力により微動ステージ7aの回転変位を
調整する。The magnets 7f -1 and 7f -2 have N poles or S poles facing each other, and these magnets 7f -1 , 7f -2
The rotational displacement of the fine movement stage 7a is adjusted by the repulsive force acting by.
【0057】なお、本実施例では磁石7f-1と7f-2と
は互いにN極同志が対峙していて、反発力が発生する構
成であったが、N極とS極とを対峙させ、吸引力により
回転変位を調整する構成としてもよい。ただし、この場
合磁石7f-1の移動方向を反発力により調整した場合と
は反対方向に移動させて調整する必要がある。In this embodiment, the magnets 7f -1 and 7f -2 have N poles facing each other and a repulsive force is generated, but the N poles and S poles face each other. The rotational displacement may be adjusted by the suction force. However, in this case, it is necessary to adjust the moving direction of the magnet 7f -1 in the opposite direction to the case of adjusting the moving direction by the repulsive force.
【0058】図7は本発明の第4実施例の斜視図を示
す。同図中、図4と同一構成部分には同一符号を付し、
その説明は省略する。FIG. 7 shows a perspective view of the fourth embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those in FIG.
The description is omitted.
【0059】本実施例は複数のバネ7g-1,7g-2によ
り回転変位の調整を行なおうとするもので、バネ7
g-1,7g-2は固定部7bと微動ステージ7aとの間辺
の中央より等しい間隔となる所定の位置に固定される。In this embodiment, the rotational displacement is adjusted by a plurality of springs 7g -1 , 7g -2.
g −1 and 7g −2 are fixed at predetermined positions with an equal interval from the center of the side between the fixed portion 7b and the fine movement stage 7a.
【0060】バネ7g-1,7g-2は所定の位置に固定さ
れる前にバネ7g-1とバネ7g-2とのバネ定数を回転変
位が最小となるように設定される。The springs 7g -1 , 7g -2 are set such that the spring constants of the springs 7g -1 and 7g -2 are minimized in terms of rotational displacement before they are fixed in place.
【0061】例えば矢印I1 方向に回転変位が生じる場
合にはバネ定数がバネ7g-2のバネ定数より大きいバネ
7g-1を用いる。[0061] For example, when the rotational displacement in the arrow I 1 direction arises spring constant used spring 7 g -1 greater than the spring constant of the spring 7 g -2.
【0062】また、矢印I2 方向に回転変位が生じる場
合には、バネ定数がバネ7g-2のバネ定数より小さいバ
ネ7g-1を用いる。[0062] When the resulting rotation displaced in the arrow I 2 direction, the spring constant is used spring 7 g -1 smaller than the spring constant of the spring 7 g -2.
【0063】図8は本発明の第5実施例の斜視図を示
す。同図中、図7と同一構成部分には同一符号を付し、
その説明は省略する。FIG. 8 shows a perspective view of the fifth embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those of FIG.
The description is omitted.
【0064】本実施例ではバネ7g-1,7g-2に変え、
空気バネ7h-1,7h-2を用いたもので、空気バネ7h
-1,7h-2は管体7i-1,7i-2を介してコンプレッサ
9等に接続されている。In this embodiment, the springs are changed to 7g -1 , 7g -2 ,
Air springs 7h -1 , 7h -2 are used.
-1 , 7h -2 are connected to the compressor 9 and the like via pipes 7i -1 , 7i -2 .
【0065】本実施例ではコンプレッサ9により空気バ
ネ7h-1,7h-2の空気圧を調整することにより空気バ
ネ7h-1,7h-2のバネ定数を調整し、回転変位を最小
としている。In this embodiment, the air pressure of the air springs 7h -1 , 7h -2 is adjusted by the compressor 9 to adjust the spring constants of the air springs 7h -1 , 7h -2 to minimize the rotational displacement.
【0066】例えば矢印I1 方向に回転変位が生じる場
合にはコンプレッサ9により空気バネ7h-1の圧力V1
を空気バネ7h-2の圧力V2 より大きくし、(V1 >V
2 )空気バネ7h-1のバネ定数を空気バネ7h-2のバネ
定数より大きくする。For example, when rotational displacement occurs in the direction of arrow I 1 , the pressure V 1 of the air spring 7h -1 is applied by the compressor 9
Is made larger than the pressure V 2 of the air spring 7h -2 , and (V 1 > V
2) the spring constant of the air spring 7h -1 larger than the spring constant of the air spring 7h -2.
【0067】また、矢印I2 方向に回転変位が生じる場
合にはコンプレッサ9により空気バネ7h-1の圧力V1
を空気バネ7h-2の圧力V2 より小さくし(V1 <
V2 )バネ定数を空気バネ7h-2のバネ定数より小さく
する。When a rotational displacement occurs in the direction of arrow I 2 , the compressor 9 causes the pressure V 1 of the air spring 7h -1 to increase.
Is less than the pressure V 2 of the air spring 7h -2 (V 1 <
V 2 ) The spring constant is made smaller than the spring constant of the air spring 7h -2 .
【0068】本実施例では空気バネ7h-1,7h-2の圧
力(バネ定数)はコンプレッサ9に接続したレギュレー
タにより容易に外部より変えることができ、調整が容易
に行なえる。In this embodiment, the pressure (spring constant) of the air springs 7h -1 , 7h -2 can be easily changed from the outside by the regulator connected to the compressor 9, and the adjustment can be easily performed.
【0069】図9は本発明の第6実施例の斜視図を示
す。同図中、図8と同一構成部分には同一符号を付し、
その説明は省略する。FIG. 9 shows a perspective view of the sixth embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those in FIG.
The description is omitted.
【0070】本実施例は図8の空気バネ7h-1、7h-2
をボイスコイルモータ(VCM)7i-1,7i-2でおき
かえたものである。図9はボイスコイルモータの斜視図
を示す。In this embodiment, the air springs 7h -1 , 7h -2 shown in FIG. 8 are used.
Are replaced by voice coil motors (VCM) 7i -1 , 7i -2 . FIG. 9 shows a perspective view of the voice coil motor.
【0071】ボイスコイルモータ7i-1は、磁気回路を
形成するヨーク7i-11 、ヨーク7i-11 の内周部に固
定されたマグネット7i-12 、ヨーク7i-11 内に移動
可能に係合したコイル7i-13 よりなり、コイル7i
-13 に駆動回路10により駆動電流を供給することによ
りコイル7i-13 に矢印Y方向に駆動が付与される。[0071] The voice coil motor 7i -1 includes a yoke 7i -11 to form a magnetic circuit, the magnets 7i -12 fixed to the inner peripheral portion of the yoke 7i -11, engaged to be movable in the yoke 7i within -11 Coil 7i -13 , coil 7i
By supplying a drive current to the coil -13 by the drive circuit 10, the coil 7i- 13 is driven in the direction of the arrow Y.
【0072】ボイスコイルモータ7i-2もボイスコイル
モータ7i-1と同じ構成で、駆動回路10からの駆動電
流に応じた駆動力が矢印Y方向に付与される。The voice coil motor 7i -2 has the same structure as the voice coil motor 7i -1, and a driving force corresponding to the driving current from the driving circuit 10 is applied in the arrow Y direction.
【0073】本実施例では第5実施例同様に外部に設け
られた駆動回路10からの駆動電流に応じてボイスコイ
ルモータ7i-1,7i-2の駆動力を容易に変えることが
できる。このため、調整が容易に行なえる。In this embodiment, similarly to the fifth embodiment, the driving force of the voice coil motors 7i -1 , 7i -2 can be easily changed according to the driving current from the driving circuit 10 provided outside. Therefore, adjustment can be easily performed.
【0074】[0074]
【発明の効果】上述の如く、請求項1の発明によれば、
加工誤差等によって生じるステージの回転変位を直動ア
クチュエータの位置を移動させることによりステージの
駆動位置を移動させ、微動ステージに回転モーメント力
を発生させることができる。このため回転変位を最小に
でき、ステージのヨーイングを低減させることができる
等の特長を有する。As described above, according to the invention of claim 1,
The rotational displacement of the stage caused by a processing error or the like can move the driving position of the stage by moving the position of the linear motion actuator, so that a rotational moment force can be generated in the fine motion stage. Therefore, the rotational displacement can be minimized, and the yawing of the stage can be reduced.
【0075】請求項2の発明によれば、力発生手段によ
りステージにモーメント力を付加することができるた
め、回転変位を最小にでき、ステージのヨーイングを低
減させることができる。また直動アクチュエータは固定
したままで調整が行なえる等の特長を有する。According to the second aspect of the invention, since the moment generating force can be applied to the stage by the force generating means, the rotational displacement can be minimized and the yawing of the stage can be reduced. Moreover, the linear actuator has the feature that it can be adjusted while it is fixed.
【0076】請求項3の発明によれば、複数の力発生手
段によりステージに働く力をバランスさせることができ
るため、既存のステージ機構でも回転変位を最小にで
き、ステージのヨーイングを低減させることができる。
また、直動アクチュエータ及び力発生手段を固定したま
まで調整が行なえる等の特長を有する。According to the third aspect of the invention, since the forces acting on the stage can be balanced by the plurality of force generating means, the rotational displacement can be minimized even with the existing stage mechanism, and the yawing of the stage can be reduced. it can.
Further, it has a feature that adjustment can be performed while fixing the linear motion actuator and the force generating means.
【図1】本発明の第1実施例の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1実施例のII−IIの断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II of the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第1実施例の動作を説明するための図
である。FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the first exemplary embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第2実施例の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第2実施例の動作を説明するための図
である。FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the second embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第3実施例の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of a third embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第4実施例の斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of a fourth embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第5実施例の斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of a fifth embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第6実施例の斜視図である。FIG. 9 is a perspective view of a sixth embodiment of the present invention.
【図10】本発明の第6実施例の要部の斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of a main part of a sixth embodiment of the present invention.
【図11】従来の一例の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a conventional example.
【図12】従来の一例の動作を説明するための図であ
る。FIG. 12 is a diagram for explaining an operation of a conventional example.
4 微動ステージ部 4a 微動ステージ 4b 固定部 4c-1〜4c-4 弾性部材 4d 直動アクチュエータ 5 粗動ステージ部4 Fine movement stage part 4a Fine movement stage 4b Fixed part 4c- 1 to 4c - 4 Elastic member 4d Linear motion actuator 5 Coarse movement stage part
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阪田 裕司 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yuji Sakata 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fujitsu Limited
Claims (3)
4c-4)により固定部(4b)に弾性結合させておき、
該ステージ(4a)を直動アクチュエータ(4d)によ
り駆動して、前記弾性部材(4c-1〜4c-4)の弾性変
形を伴って前記ステージ(4a)のステージ面(4
a-1)と平行な所定の方向(Y)に直線的に移動させる
ステージ機構において、 前記直動アクチュエータ(4d)を前記ステージ面(4
a-1)と平行で、かつ、前記所定方向(Y)に直角な方
向(X)上に移動調整可能な構成としたことを特徴とす
るステージ機構。1. The stage (4a) is provided with an elastic member (4c -1 ~).
4c -4 ) and elastically coupled to the fixed part (4b),
The stage (4a) is driven by the linear actuator (4d), and the stage surface (4) of the stage (4a) is accompanied by elastic deformation of the elastic members (4c- 1 to 4c - 4 ).
a -1 ) in a stage mechanism that linearly moves in a predetermined direction (Y) parallel to the linear movement actuator (4d).
a -1 ) and a structure capable of moving and adjusting in a direction (X) perpendicular to the predetermined direction (Y) and parallel to a -1 ).
7c-4)により固定部(7b)に弾性結合させておき、
該ステージ(7a)を直動アクチュエータ(7d)によ
り駆動して、前記弾性部材(7c-1〜7c-4)の弾性変
形を伴って前記ステージ(4a)のステージ面(4
a-1)と平行な方向に直線的に移動させるステージ機構
において、 前記直動アクチュエータ(7d)に前記ステージ(7
a)を挟んで対向してた位置に、前記ステージ面(7a
-1)と平行で、かつ、前記アクチュエータ(7d)の駆
動方向とは直角な方向に移動自在に設けられ、前記ステ
ージ(7a)に力を加える力発生手段(7e)を有する
ことを特徴とするステージ機構。2. The elastic member (7c -1 ~) for the stage (7a).
7c -4 ) and elastically coupled to the fixed part (7b),
The stage (7a) is driven by the linear actuator (7d), and the stage surface (4) of the stage (4a) is accompanied by elastic deformation of the elastic members (7c- 1 to 7c - 4 ).
a −1 ), the stage mechanism for linearly moving in a direction parallel to
a), the stage surface (7a
-1 ), and is provided so as to be movable in a direction perpendicular to the driving direction of the actuator (7d), and has a force generating means (7e) for applying a force to the stage (7a). Stage mechanism to do.
7c-4)により固定部(7b)に弾性結合させておき、
該ステージ(7a)を直動アクチュエータ(7d)によ
り前記ステージ(4a)のステージ面と平行な方向に移
動させることにより前記ステージ(4a)の位置決めを
行なうステージ機構において、 前記直動アクチュエータ(7d)に前記ステージ(7
a)を挟んで対向して前記ステージ面(7a-1)と平行
で、かつ、前記直動アクチュエータ(7d)の駆動方向
とは直角な方向に移動自在に設けられ、前記ステージ
(7a)に力を加える複数の力発生手段(7g-1,7g
-2;7h-1,7h-2;7i-1,7i-2)を有することを
特徴とするステージ機構。3. The stage (7a) is provided with an elastic member (7c -1 ~).
7c -4 ) and elastically coupled to the fixed part (7b),
A stage mechanism for positioning the stage (4a) by moving the stage (7a) in a direction parallel to the stage surface of the stage (4a) by the linear actuator (7d), wherein the linear actuator (7d) To the stage (7
a) is provided so as to face each other across the stage (7a -1 ) and is movable in a direction perpendicular to the driving direction of the linear actuator (7d). Multiple force generating means for applying force (7g -1 , 7g
-2 ; 7h -1 , 7h -2 ; 7i -1 , 7i -2 ).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4050940A JPH05259022A (en) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | Stage mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4050940A JPH05259022A (en) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | Stage mechanism |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05259022A true JPH05259022A (en) | 1993-10-08 |
Family
ID=12872825
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4050940A Withdrawn JPH05259022A (en) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | Stage mechanism |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05259022A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017126601A (en) * | 2016-01-12 | 2017-07-20 | 日本精工株式会社 | Table device, positioning apparatus, flat panel display manufacturing apparatus and precision machine |
-
1992
- 1992-03-09 JP JP4050940A patent/JPH05259022A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017126601A (en) * | 2016-01-12 | 2017-07-20 | 日本精工株式会社 | Table device, positioning apparatus, flat panel display manufacturing apparatus and precision machine |
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