JPH03139609A - 顕微鏡または類似装置のステージの駆動装置 - Google Patents

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］ 本発明は、特に半導体ウェハや半導体製造用マスク等の
広い面にわたって微細構造を有する試料を拡大視察、検
査する場合に適した顕微鏡または類似装置のステージの
駆動装置に関する９［従来の技術］ この種ステージとしては、水平方向の２の座標軸方向つ
まり縦、横方向にそれぞれ移動する２つのステージを組
合わせ、上面に載置した試料観察部位を固定側の顕微鏡
または類似の光学装置位置に合わせるよう移動させる、
いわゆるクロスステージが一般的であり、よく知られて
いる。

このようなステージでは、作業能率上、微小部分を視察
する場合の回転重さ出し可能な微動駆動機構と、この微
動駆動機構への回転重さ出しの伝動を解除してつぎの観
察部位近傍にすばやく移動させる機構が必要とされてい
る。

従来、前記微動駆動機構への重さ出し伝動を解除する方
式の例として特開昭５７−４５５１３号公報があり、ま
た回転重さ出しする方式の例として微動駆動軸を締付け
て行なう特開昭６１−２４６７１号公報がある。

［発明が解決しようとする課題］ 特開昭５７−４５５１３号公報では、駆動ノブとピニオ
ン軸との間に摩擦者等の伝動機構を持たせ、これを作用
させたり解除させたりするようにしている。従って、駆
動ノブを操作する力は必ず間接的な伝動機構を介してピ
ニオン軸に伝わるなめ、伝動機構、つまり駆動ノブとピ
ニオン軸との間で回転ムラが生じ易く、操作性の低い欠
点がある。

また特開昭６１−２４６７１４号公報では、駆動ノブ、
即ち公報における操作つまみとピニオン軸とは一体とな
っているが、ピニオン軸に制動リングを設け、これを締
付は部材により締付けて回転重さ出しをしており、制動
時のフルーキ重さを調整する機構を有しておらず、各ス
テージ事に微動時のハンドル重さにバラツキが出やすく
、縦、横方向の重さにもバラツキが生じやすく、このた
め所望の観察位置にステージを動かす場合、微妙な調整
が必要であるもかかわらず円滑な移動ができず、操作性
に問題を残している。

本発明は、微動駆動機構の駆動ノブと機械要素とを一体
的に連結し、この連結体に回転重さ出し機構を選択的に
接離できる構成として上記課題を解決し、操作性を向上
させるようにした顕微鏡または類似装置のステージの駆
動装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、駆動ノブを持ち、かつ回転重さ出し可能な微
動駆動機構を具えた顕微鏡または類似装置のステージに
おいて、前記微動駆動機構をその駆動ノブと機構要素と
を一体とすると共に転がり軸受けで支承し、この微動駆
動機構に接近させてこの微動駆動機構に適宜の回転重さ
を与える回転重さ出し機構を配置し、この回転重さ出し
機構と前記微動駆動機構とを選択的に接触もしくは非接
触とする伝動、伝動解除機構を設けたことを特徴として
いる。

［作用］ 上記構成で、ステージを大きく移動させる粗移動では、
伝動、伝動解除機構の操作により回転重さ出し機構と微
動駆動機構との接触を解除し、この状態でステージを直
接手で掴んで移動させる。

この場合、ステージは微動駆動機構の回転動を伴って移
動することになるが、微動駆動機構は転がり軸受けで支
承され、摩擦抵抗が殆んどないので軽快に移動させるこ
とができる。

またステージの微動時には伝動、伝動解除機構の操作に
より回転重さ出し機構を微動駆動機構に接触させ適宜の
回転重さ出しをした状態で駆動ノブ操作によりステージ
を微小移動させる。この場合、駆動ノブは適宜な回転重
さが与えられているの１′　行きオき゛を牛ｌ′−るこ
となく微妙な位置合わせが可能となる。

そして、微動駆動機構の駆動ノブとピニオン軸等の機械
要素は同軸上に一体的に形成してあり、従って駆動ノブ
とじニオン軸との間に回転ムラが生じることはなく、ま
た回転重さ出し機構は回転重さを調整して適宜の回転重
さとすることができるので両方向の回転重さのバランス
を排し、微妙な位置合わせの調整が可能となり、操作性
が向上する。　　［実施例］ 以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。各図
において、１はクロスステージであり、このクロスステ
ージ１は図示してない台に固定される基板としての下ス
テージ２と、中ステージ３及び試料を載置する上ステー
ジ４とを有している。

中ステージ３は縦方向（紙面に平行な方向）に移動可能
に下ステージ２上に、そしてステージ４は中ステージ３
と直交する横方向（紙面に直交する方向）に移動可能な
ように中ステージ３上にころ軸受５，５で支承されてお
り（旦し、下ステージ２に対する中ステージ３はＩ図示
され力、この中ステージ３上ステージ４の縦、横方向移
動で試料の観察部位を顕微鏡等の観察点に移動する。

ここで、予かしめ本発明駆動装置の概要を簡単に説明し
ておくと、クロスステージ１を微動させる微動駆動機構
６は、駆動ノブと機構要素のピニオン軸とを同軸上に一
体的に設けると共に、軽快な動きを得るため転がり軸受
で支承し、また微動駆動機構６に適宜の回転重さを与え
て微動な位置合わせを行なわせる回転重さ出し機構７は
微動駆動機構６に隣接配置し、そしてこの回転重さ出し
機構７近傍に、微動時には回転重さ出し機構７を微動駆
動機構６に接触させ、粗移動時には非接触とする伝動、
伝動解除機構８を設けている。つぎに、これら各部を説
明する。

微動駆動機構に の微動駆動機構６は、中ステージ３を駆動する縦送り機
構と、上ステージ４を駆動する横送り機構とからなり、
これら両機構は同軸的に配置され、ピニオン受け９によ
り中ステージ３に取付けられている。

図で、横送りピニオン軸１０、このピニオン軸１０」一
端に設けられ、上ステージ４下面の横送りラック］１に
噛合する横送りピニオン１２、このピニオン１２下方の
ピニオン軸１０に設けたローラ１３、ピニオン軸１０下
端の横駆動ノブ１４が横送り機構を形成し、この機構は
ピニオン受け９部の玉軸受１５と下方の軸受座１６の玉
軸受１７により容易、円滑に回転するよう支承されてい
る。

また、前記横送りピニオン軸１０に支持筒１８を介し遊
嵌された筒状の縦送りピニオン軸１９、このピニオン軸
１つの上端に設けられ、中ステージ３下面の縦送りラッ
ク２０と噛合する縦送りピニオン２１、このピニオン２
１下方のローラ２２、ピニオン軸１９下端の縦駆動ノブ
２３が縦送り機構を形成し、この機構はピニオン受け９
の玉軸受座１６の玉軸受２５により容易、円滑に回転す
るよう設けられている。

従って、この微動駆動機構６の縦駆動ノブ２３、横駆動
ノブ１４の操作によりクロスステージ１を縦、横方向に
滑らかな動きで微動できる。なお、クロスステージ１の
粗移動時には、上ステージ４を掴んで移動させるが、こ
の場合駆動ノブ２３．１４はそそれぞれピニオンと一体
構造なので、この微動駆動機構６の駆動ノブ２３．１４
の移動方向に応したそれぞれの回転を伴って移動するこ
とになるが、この微動駆動機構６は転がり軸受けで支承
されているので、殆んど摩擦抵抗なく軽快に迅速な移動
が可能である。

回転重さ出し機構７ この回転重さ出し機構７は、同軸的に配置した横送り重
さ出し回転体と縦送り重さ出し回転体とからなっている
。

横送り重さ出し回転体は、ローラ受け３２に固定された
支持筒２９内で回転可能な軸２６上部の前記ローラ１３
に対向した位置に設けた横ゴムローラ２７、軸２６下端
に設けた横重さ調整ねじ２２に対向した位置に設けた縦
ゴムローラ３０と、筒状軸３９下端に設けた縦重さ調整
ねじ３１とで形成している。この両重さ出し回転体はロ
ーラ受け３２に取付けられている。

横送り重さ出し回転体は横重さ調整ねし２８を螺動する
ことで横ゴムローラ２７を支持筒２９上端面に押付けて
回転重さの調整ができ、縦送り重さ出し回転体は、縦重
さねじ３１を螺動することで筒状軸３つを支持筒２９の
下部に設けた鍔３３に押付けて回転重さ調整ができる。

即ち、縦、横の回転重さは各々調整可能なので、回転重
さのバラツキを排することができる。

この回転重さ出し機構７を取付けなローラ受け３２は、
中ステージ３に固定したメスアリ３４に摺動可能に嵌合
したオスアリ３５により第１図で図示左右方向に摺動可
能に設けられており、従って回転重さ出し機構７は微動
駆動機構６に対し平行移動可能、云い換えれば横、縦ゴ
ムローラ２７．３０は微動駆動機構６のローラ１３，２
２に接離可能となっている。

伝動、伝動解除機構８ この機構８は、圧縮ばね３６と一木の操作レバー３７と
で構成している。

圧縮ばね３６は、前記メスアリ３４とこのメスアリ３４
に嵌合するローラ受け３２のオスアリ３５間に介在され
、ローラ受け３２を常時第１図で図示右方向に付勢し、
これにより回転重さ出し機構７を同体に図示右方に押込
み、そのゴムローラ２７と３０を微動駆動機構６の対応
したローラ１３と２２に接触させ、伝動状態としている
。

一方、操作レバー３７の基部は、ローラ受け３２とビニ
オン受け９との間でピニオン受け９に回転可能に設けた
円形の偏心回転カム３８に結合され、この偏心回転カム
３８を操作レバー３７の操作で回転できるようにしてい
る。

この操作レバー３７と偏心回転カム３８の回転は、次の
ような設定になっている。操作レバー３７が第１図の実
線位置にあるとき、偏心回転カム３８が長径部によりロ
ーラ受け３２を圧縮ばね３６に抗して図示左方に押出し
、これにより回転重さ出し機構７を同体に図示左方に押
出してこの回転重さ出し機構７を微動駆動機構６から離
間させて伝動解除状態とする。また、操作レバー３７を
２点鎖線位置に倒したとき、偏心回転カム３８の短径部
がローラ受け３２に接して前記押出しが解除され、ロー
ラ受け３２、は圧縮ばね３６で図示右方に押出される。

従って回転重さ出し機構７は図示右方に平行移動して伝
動状態となる。即ち、操作レバー３７の起倒により伝動
、伝動解除が選択できる。

この実施例において、操作レバー３７が図の実線位置に
あるとき。回転重さ出し機Ｗ１７は微動駆動機構６と非
接触、つまり伝動解除状態にあり、この状態で上ステヘ
ジ４を直接手で掴みクロスステヘジ１を大きく移動させ
る粗移動を行なう。この移動では微動駆動機構６の動作
を伴なうことになるが、この機構６は転がり軸受で支承
されているので、軽快、迅速に移動できる。。

この粗移動でクロスステージ１が所望位置近い傍に達し
たのちは、駆動ノブ１４２３の操作で微動駆動機構６に
よりクロステーブル］を微小移動させる。しかし、微動
駆動機構６の動きが軽快にすぎるので、安定した微小移
動はむずかしい。そこで、操作レバー３７を２点鎖線位
置に倒し、回転重さ出し機ＷＩ７を微動駆動機構６に接
触させて伝動状態とし、予かしめ適宜に調整した回転重
さを微動駆動機構６に与え、これによりクロスステージ
１を行きずぎを生じたりすることなく微小移動させるこ
とができる。

なお、操作レバニ３７は駆動ノブ１４．２３を使用しな
い伝動解除時にはこれら駆動ノブ１４．２３に近接して
それらの握りを邪魔する位置にあるが、これら駆動ノブ
１４．２３を使用する伝動時には、必然的にこれら駆動
ノブ１４．２３から遠く離れて邪魔にならない２点鎖線
位置に倒されるので、粗移動と微動の使い分は上便利で
あり、またステージが伝動状態にあるのか、それとも伝
動解除状態にあるのが駆動ノブに触れる時に必然的に確
認することができる。

上記実施例では２方向移動のクロスステヘジについて説
明したが、本発明思想は一方向にのみ移動する単一ステ
ージの場合にも適用できる。

また上記実施例では操作レバー、回転偏心カム、圧縮ば
ねによりローラ受けを移動させているがソレノイド等を
用いて手元スイッチ１７による操作ではローラ受けを移
動させることも可能である。

「発明の効果」 」１記した如く本発明では、微動駆動機構をその駆動ノ
ブと機会要素とを一体に連結すると共に転がり軸受けで
支承し、回転ムラをなくすと共に動きを軽快とし、また
回転重さ出し機構の縦、横送りの回転重さを各々調整可
能として回転重さのバラツキを排し、そしい粗移動と微
動とを容易に選択できるようにしたので、操作性を格段
に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明顕微鏡または類似装置のステージの駆動
装置の一実施例の主要部を破断して示した正面図、第２
図は同実施例の主要部の底面図、第３図は同実施例のロ
ーラ受けのアリ嵌合部を示す図である。 １−・・クロスステージ ３・・・中ステージ ６・・・微動駆動機構 ７・・・回転重さ出し機構 ８・・・伝動、伝動解除機構 １２・・・横送りピニオン １５１７．２４．２５・・・玉軸受 ２１・・・縦送りビニオン ２７・・・横ゴムローラ ３０・・・縦ゴムローラ ３２−・・ローラ受け ３７−・・操作レバー ２・・・下ステージ ４・・・上ステージ １１・・・横送りラック １４・・・横送りノブ ２０・・縦送りラック ２３・・縦駆動ノブ ２８・・・横重さ調整ねじ ３１−・・縦重さ調整ねし ３６・・・圧縮はね

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）駆動ノブを持ち、かつ回転重さ出し可能な微動駆
   動機構を具えた顕微鏡または類似装置のステージにおい
   て、前記微動駆動機構をその駆動ノブと機械要素とを一
   体とすると共に転がり軸受けで支承し、この微動駆動機
   構に隣接させてこの微動駆動機構に適宜の回転重さを与
   える回転重さ出し機構を配置し、この回転重さ出し機構
   と前記微動駆動機構とを選択的に接触もしくは非接触と
   する伝動、伝動解除機構を設けたことを特徴とする顕微
   鏡または類似装置のステージの駆動装置。
2. （２）ステージはクロスステージであり、２方向のステ
   ージの微動駆動機構に対して伝動、伝動解除が同時に作
   用することを特徴とする請求項１記載の顕微鏡または類
   似装置のステージの駆動装置。
3. （３）回転重さ出し機構を２方向について各々調整可能
   としたことを特徴とする請求項２記載の顕微鏡または類
   似装置のステージの駆動装置。
4. （４）伝動、伝動解除機構の操作は１本の操作レバーに
   よるものとし、この操作レバーが伝動解除状態では微動
   駆動機構の駆動ノブに接近するよう配置したことを特徴
   とする請求項１記載の顕微鏡または類似装置のステージ
   の駆動装置。