JPH032605A - 微動駆動機構とその駆動制御方法 - Google Patents
微動駆動機構とその駆動制御方法Info
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- JPH032605A JPH032605A JP1135810A JP13581089A JPH032605A JP H032605 A JPH032605 A JP H032605A JP 1135810 A JP1135810 A JP 1135810A JP 13581089 A JP13581089 A JP 13581089A JP H032605 A JPH032605 A JP H032605A
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- electrostatic chuck
- piezoelectric
- electrostatic
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- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［Ｑ明の目的１
（産業上の利用分野）
本発明は、例えば走査型トンネル顕微鏡（Ｓ−「Ｍ）等
で、プローブに測定試料をナブミク［］ンオーダに近づ
けるための微ｖＪ駆ＬｅＪ機ｈ“４とぞの駆動ｉｊ制御
方法に関する。
で、プローブに測定試料をナブミク［］ンオーダに近づ
けるための微ｖＪ駆ＬｅＪ機ｈ“４とぞの駆動ｉｊ制御
方法に関する。
（従来の技術）
第５図は、走査型トンネル顕微ｔ、Ｑ（ＳＴＭ）で使用
されている従来の＠動駆動機構を示す戦略図である。こ
の図に示すように、ベース電４４１（ベース板）１０上
には、円周上に沿って９０”間隔で４つの静電チャック
電極（駆動足＞２０ａ、２０ｂ 、２０ｃ 、２０ｄが
配置されている（第６図参照）。ベース電極１０には、
その表面に高誘電体の誘電体膜１１が積層されており、
静電チ１！ツク電極２０ａ 、２０ｂ 、２０ｃ 、２
０ｄ （１）上部には、それぞれ凸状の受部２１が形成
されている。
されている従来の＠動駆動機構を示す戦略図である。こ
の図に示すように、ベース電４４１（ベース板）１０上
には、円周上に沿って９０”間隔で４つの静電チャック
電極（駆動足＞２０ａ、２０ｂ 、２０ｃ 、２０ｄが
配置されている（第６図参照）。ベース電極１０には、
その表面に高誘電体の誘電体膜１１が積層されており、
静電チ１！ツク電極２０ａ 、２０ｂ 、２０ｃ 、２
０ｄ （１）上部には、それぞれ凸状の受部２１が形成
されている。
静電チ↑？ツクｆｆ１Ｊ４２０ａ 、 ２０ｂ 、
２０ｃ 、 ２Ｏｄ上には、下部に受部２１の位置
に対応して球状の連結部材３１を固着した円板状の駆動
用圧電素子３０が配置されており、各連結部材３１はそ
れぞれ受部２１に装着されている。また、静電チセック
雷捗２０ｄ１．：設（）た測定試料４０に近接して、プ
ローブ５０がベース電極１０上に対向配置されでいる。
２０ｃ 、 ２Ｏｄ上には、下部に受部２１の位置
に対応して球状の連結部材３１を固着した円板状の駆動
用圧電素子３０が配置されており、各連結部材３１はそ
れぞれ受部２１に装着されている。また、静電チセック
雷捗２０ｄ１．：設（）た測定試料４０に近接して、プ
ローブ５０がベース電極１０上に対向配置されでいる。
尚、図では省略したが、静電チャック化ｆｆ１２０ａ
、２０ｂ 、２０ｃ 、２０ｄ とベースｌＫ１０間、
及び駆動用Ｆ［雷水子３０には、それぞれスイッチと電
源が接続されている。
、２０ｂ 、２０ｃ 、２０ｄ とベースｌＫ１０間、
及び駆動用Ｆ［雷水子３０には、それぞれスイッチと電
源が接続されている。
従来の微動駆動機構は上記のように構成されており、ス
イッチ（不図示）の操作により例えば静電１ｖツク電極
２０ Ｇへの印加電圧をオン、静ｉ’［チトツク電ｍ、
２０ａ 、２０ｂ 、２０ｄへの印加型Ｊ１をオフにづ
ることににって、静電ヂＩ７ツク電極２０Ｃがベース電
極１０に静電チャック（静電吸着）され、静電チトツク
電Ａ２０ａ 、２０ｂ 、２０ｄがレリーズ（吸着解除
）される。そして、この状態で駆動用圧電素子３０への
印加電圧をオンにすることによって駆動用圧電索子３０
は静７ｈチトツタ電極２０ａ方向へ伸びる。その後、静
電ヂャック雷極２０ａへの印加電圧をオン、静？１１？
ｆヤソク電極２０ｂ 、２０ｃ 、２０ｄへのＦＤ加
電圧をオフにして、静電チャック化ｍ２０ａをヂ℃Ｉツ
ク、静電ヂＶツク電極２０ｂ 、２０ｃ 、２０ｄをレ
リズし、且つ駆動用圧電索子３０への印加？ｔ？ｆＥを
オフにして、駆動用圧電索子３０を静電プルツク２１Ｈ
４ｉ２０ａ方向に向かって縮ませる。この時、駆動用圧
電素子３０の下部に固着した連結部４４３１が、静電チ
１１ツク’Ｍ４４ｔ２０ａ 、２０ｂ 、２０ｃ２０ｄ
に形成した受部２１に装着されているので、駆動用圧′
市索子３０の伸縮量に応じＣ静電チャック化ｍ２０ａ
、２０ｂ 、２０ｃ 、２０ｄ ｂ一体に移動する。
イッチ（不図示）の操作により例えば静電１ｖツク電極
２０ Ｇへの印加電圧をオン、静ｉ’［チトツク電ｍ、
２０ａ 、２０ｂ 、２０ｄへの印加型Ｊ１をオフにづ
ることににって、静電ヂＩ７ツク電極２０Ｃがベース電
極１０に静電チャック（静電吸着）され、静電チトツク
電Ａ２０ａ 、２０ｂ 、２０ｄがレリーズ（吸着解除
）される。そして、この状態で駆動用圧電素子３０への
印加電圧をオンにすることによって駆動用圧電索子３０
は静７ｈチトツタ電極２０ａ方向へ伸びる。その後、静
電ヂャック雷極２０ａへの印加電圧をオン、静？１１？
ｆヤソク電極２０ｂ 、２０ｃ 、２０ｄへのＦＤ加
電圧をオフにして、静電チャック化ｍ２０ａをヂ℃Ｉツ
ク、静電ヂＶツク電極２０ｂ 、２０ｃ 、２０ｄをレ
リズし、且つ駆動用圧電索子３０への印加？ｔ？ｆＥを
オフにして、駆動用圧電索子３０を静電プルツク２１Ｈ
４ｉ２０ａ方向に向かって縮ませる。この時、駆動用圧
電素子３０の下部に固着した連結部４４３１が、静電チ
１１ツク’Ｍ４４ｔ２０ａ 、２０ｂ 、２０ｃ２０ｄ
に形成した受部２１に装着されているので、駆動用圧′
市索子３０の伸縮量に応じＣ静電チャック化ｍ２０ａ
、２０ｂ 、２０ｃ 、２０ｄ ｂ一体に移動する。
（発明が解決しようとＪる課題）
ところで、静電チャック化（ル２０ａ、２０ｂ２００．
２０（Ｉが移動するチＰツク電極１０の表面は、機械加
工粘度等により中心部と外側部分とでは１０〜２０μ印
以上の反りがある。また、同様に駆動用圧電素子３０の
表面の中心部と外側部分とでは、それ以上の反り等の歪
みがあるので面精［αが良くない。このため、駆動用圧
電索子３０の下部に固着した球状の連結部材３１を、静
゛市チｖツク雷Ａ２０ａ 、２０ｂ 、２０ｃ 、２０
ｃｌの−Ｆ部に形成した各受部２１に装着した時、各連
結部材３１と受部２１との接触位置は同一平面にはなら
ず、ずれが生じる。
２０（Ｉが移動するチＰツク電極１０の表面は、機械加
工粘度等により中心部と外側部分とでは１０〜２０μ印
以上の反りがある。また、同様に駆動用圧電素子３０の
表面の中心部と外側部分とでは、それ以上の反り等の歪
みがあるので面精［αが良くない。このため、駆動用圧
電索子３０の下部に固着した球状の連結部材３１を、静
゛市チｖツク雷Ａ２０ａ 、２０ｂ 、２０ｃ 、２０
ｃｌの−Ｆ部に形成した各受部２１に装着した時、各連
結部材３１と受部２１との接触位置は同一平面にはなら
ず、ずれが生じる。
このように、ベース電極上
ＫＡ２０ａ 、２０ｂ 、 ２ｏｃ 、２０ｄの面精度
が悪いと、静電チ１シック電極２０ａ 、２０ｂ 、２
０ｃ 。
が悪いと、静電チ１シック電極２０ａ 、２０ｂ 、２
０ｃ 。
２０ｄの各受部２１と駆動用圧電素子３０の下部に固着
した連結部材３１との間にがたつき（ｍび）が生じる。
した連結部材３１との間にがたつき（ｍび）が生じる。
このため、印加電圧をオン・オフ制御して駆動用圧電素
子３０を伸縮させて、各静電チャック化［２０ａ 、２
０ｂ 、２０ｃ 、２０ｄを駆動させる時に、不感帯が
できるために駆動効率が低下し、場合によっては駆動で
き’ｃＺい恐れがあった。
子３０を伸縮させて、各静電チャック化［２０ａ 、２
０ｂ 、２０ｃ 、２０ｄを駆動させる時に、不感帯が
できるために駆動効率が低下し、場合によっては駆動で
き’ｃＺい恐れがあった。
本発明は上記した課題を解決する「１的でなされ効率よ
く安定した微動駆動が可能な微動駆動機構１゛４を提供
しようとするものである。
く安定した微動駆動が可能な微動駆動機構１゛４を提供
しようとするものである。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
前記した課題をｗｌ決するために本発明に係る微動駆動
機構は、ベース電極と、該ベース電極上の所定位置に配
置される複数個の静電チャック市極と、 これら静電チャック電極を移動させるために所定移動平
面内方向に伸縮可能イヌ第１の圧電素子と、前記静電チ
ャック電極の各々に取付けられて前記所定移動平面内方
向とほぼ直交に伸縮可能な第２の圧電素子と、 前記第１の圧電素子の伸縮駆動力を前記第２の圧電素子
に伝達するための連結手段と、から成ることを特徴とづ
る。
機構は、ベース電極と、該ベース電極上の所定位置に配
置される複数個の静電チャック市極と、 これら静電チャック電極を移動させるために所定移動平
面内方向に伸縮可能イヌ第１の圧電素子と、前記静電チ
ャック電極の各々に取付けられて前記所定移動平面内方
向とほぼ直交に伸縮可能な第２の圧電素子と、 前記第１の圧電素子の伸縮駆動力を前記第２の圧電素子
に伝達するための連結手段と、から成ることを特徴とづ
る。
また、本発明に係る微動駆動機構の駆動制御方法は、前
記第２の圧電素子の少なくとも２つに電圧を印加りるこ
とにより前記連結手段を介して前記第１と第２の圧電素
子を移動方向に隙間が生じないように連結するとともに
、この第２の圧電素子に対応づる前記静電チトツク電極
の吸着を解除し、かつ他の少なくとも１つの静電ヂ１ノ
ック電極を吸着状態に保持した後に、＋’＋ｆｆ記第１
の圧電素子に電圧を印加して駆動することを特徴とづる
。
記第２の圧電素子の少なくとも２つに電圧を印加りるこ
とにより前記連結手段を介して前記第１と第２の圧電素
子を移動方向に隙間が生じないように連結するとともに
、この第２の圧電素子に対応づる前記静電チトツク電極
の吸着を解除し、かつ他の少なくとも１つの静電ヂ１ノ
ック電極を吸着状態に保持した後に、＋’＋ｆｆ記第１
の圧電素子に電圧を印加して駆動することを特徴とづる
。
（作用）
本発明によれば、第２の圧電素子の少なくとも２つに電
圧を印加することにより、連結手段を介して第１と第２
の圧電素子が移動方向に隙間なく連結され、良好な微動
駆動が可能となる。
圧を印加することにより、連結手段を介して第１と第２
の圧電素子が移動方向に隙間なく連結され、良好な微動
駆動が可能となる。
（実施例）
以下、本発明を図示の一実施例に入４づいて詳細に説明
する。尚、従来と同一部材には同一符号をイ・１して説
明する。
する。尚、従来と同一部材には同一符号をイ・１して説
明する。
第１図１は、本発明に係る微動駆動機構を走査型トンネ
ル顕微鏡（ＳＴＭ）に適用した揚台の概略図である。こ
の図に示すように、ベース′１１ｆｉ１４ｉ（ベース板
）１０上には、円周上に沿って９０″ｒＨ］ 隔で４つ
の静電ヂＶツク電極（駆動足）６０ａ、６Ｑｂ ６０
ｃ 、６０ｄが配置されている。（第２図参照）。静電
チｔツク電４４１！６０ａ 、 ６０１）、 ６ＱＣ，
６０ｄは、それぞれベース電極１０Ｆ−を移動する金属
製の移動台６１と、上部に凹状の受部６２を形成した金
属製の支持台６３と、移動台６１と支持台６３問に挟着
した圧電素子（第２の１ト電索子）６４とで構成されて
いる（第３図参照）。
ル顕微鏡（ＳＴＭ）に適用した揚台の概略図である。こ
の図に示すように、ベース′１１ｆｉ１４ｉ（ベース板
）１０上には、円周上に沿って９０″ｒＨ］ 隔で４つ
の静電ヂＶツク電極（駆動足）６０ａ、６Ｑｂ ６０
ｃ 、６０ｄが配置されている。（第２図参照）。静電
チｔツク電４４１！６０ａ 、 ６０１）、 ６ＱＣ，
６０ｄは、それぞれベース電極１０Ｆ−を移動する金属
製の移動台６１と、上部に凹状の受部６２を形成した金
属製の支持台６３と、移動台６１と支持台６３問に挟着
した圧電素子（第２の１ト電索子）６４とで構成されて
いる（第３図参照）。
ベース電極１０の表面には、ＩＥ’＆ ＋Ａ ：小体の
誘゛市体膜１１が積層され、更にその表面を樹脂膜（不
図示）で皮１漠して研磨し、平面度を良くしている。ま
た、ベース電極１０の誘電体膜１１と接する静電チ１？
ツク電極６０ａ 、６０ｂ 、６０ｃ 、６０ｄの移動
台６１ち鏡面仕トげにして平面１αを良くしている。
誘゛市体膜１１が積層され、更にその表面を樹脂膜（不
図示）で皮１漠して研磨し、平面度を良くしている。ま
た、ベース電極１０の誘電体膜１１と接する静電チ１？
ツク電極６０ａ 、６０ｂ 、６０ｃ 、６０ｄの移動
台６１ち鏡面仕トげにして平面１αを良くしている。
ベース電極１０と静電ヂＸ７ツク電極６０ａ、６０ｂ
、６０ｃ 、６０ｄ間、及び圧電素子６４には、それぞ
れスイッチ７０．７１と電源８０．８１が接続されてＪ
′３つ、ベース電極１０と静電ヂ（・ツク電ｆｆ１６０
ａ 、６０ｂ 、６０ｃ 、６０ｄ間への印加電圧をオ
ン・オフ制御することによって、チトツタ（吸着）とレ
リーズ（吸む解除）が行われる（詳細は後述する）、ま
た、圧電索子６４に電圧を印加すると厚さ方向（高さ方
向）に）コみ、静電ヂ１７ツク電極６０ａ 、 ６０ｂ
、 ６ｏａ 、 ６０ｄ １１ｒｊ体が高さ方向に
伸びる。
、６０ｃ 、６０ｄ間、及び圧電素子６４には、それぞ
れスイッチ７０．７１と電源８０．８１が接続されてＪ
′３つ、ベース電極１０と静電ヂ（・ツク電ｆｆ１６０
ａ 、６０ｂ 、６０ｃ 、６０ｄ間への印加電圧をオ
ン・オフ制御することによって、チトツタ（吸着）とレ
リーズ（吸む解除）が行われる（詳細は後述する）、ま
た、圧電索子６４に電圧を印加すると厚さ方向（高さ方
向）に）コみ、静電ヂ１７ツク電極６０ａ 、 ６０ｂ
、 ６ｏａ 、 ６０ｄ １１ｒｊ体が高さ方向に
伸びる。
静電チｔＩツク電１６０ａ 、６０ｂ 、６０ｃ 、６
０ｄの各支持台６３上には、下部に受部６２の位置に対
応して球状の連結部材３１を固着した円板状の駆動用圧
電素子（第１の圧電素子）３０が配置されており、各連
結部材３１はそれぞれ受部６２に装首されている。また
、静電チ↑ｌツク電慟６０ｄ、に設番プだ測定試料４０
に近接して、プローブ５０がベース電極１０上に対向配
置されでいる。
０ｄの各支持台６３上には、下部に受部６２の位置に対
応して球状の連結部材３１を固着した円板状の駆動用圧
電素子（第１の圧電素子）３０が配置されており、各連
結部材３１はそれぞれ受部６２に装首されている。また
、静電チ↑ｌツク電慟６０ｄ、に設番プだ測定試料４０
に近接して、プローブ５０がベース電極１０上に対向配
置されでいる。
次に、前記した微動駆動機構を例えばＹ ’＋１１１
（１−）方向に微動駆＃Ｊさせる場合について、第４図
（ａ ）（ｂ）、（ｃ）を参照して説明する。先ず、３
つの静電チｔ／ ツク電極６０ａ 、６０Ｇ及び６０ｂ
（又は６０ｄ ＞の各圧電索子６４に、スイッチ７１の
操作により電源８１から電圧を印加して厚み方向に歪ま
せ、残りの静電ヂ１１ツク゛ａｆ４４６０ｄ（又は６０
ｂ）は印加電圧をオフにしておく。即ち、移動方向に沿
って配設した静電チルツク電極６０ａ 、６０Ｇ 、と
、他の静電チｔ”／り電極６０ｂ （又は６０ｄ ）の
圧電索子６４に電圧を印加する。これにより、静電チＰ
ツク雷極６０ａ、６０Ｃ及び６０ｂ （又は６０ｄ）
は残りの静電ｆＩ７ツク電４４ｉ６０ｄ（又は６０ｂ）
より昌さ方向に伸びるので、静電チＩ／ツク電極６０ａ
、６０Ｃ及び６０ｂ （又は６０ｄ）の各支持台６
３の受部６２に駆ＥＪ＋用圧電素子３０の連結部材３１
が、がたつさ（′Ｔｉび）なく装着される。即ら、駆動
用圧７ｎ索子３０は、連結部材３１を介して３つの静電
チＩ／ツク電ＫＡ６０ａ 、６０ｃ及び６０ｂ（又は６
０ｄ）で支持される。
（１−）方向に微動駆＃Ｊさせる場合について、第４図
（ａ ）（ｂ）、（ｃ）を参照して説明する。先ず、３
つの静電チｔ／ ツク電極６０ａ 、６０Ｇ及び６０ｂ
（又は６０ｄ ＞の各圧電索子６４に、スイッチ７１の
操作により電源８１から電圧を印加して厚み方向に歪ま
せ、残りの静電ヂ１１ツク゛ａｆ４４６０ｄ（又は６０
ｂ）は印加電圧をオフにしておく。即ち、移動方向に沿
って配設した静電チルツク電極６０ａ 、６０Ｇ 、と
、他の静電チｔ”／り電極６０ｂ （又は６０ｄ ）の
圧電索子６４に電圧を印加する。これにより、静電チＰ
ツク雷極６０ａ、６０Ｃ及び６０ｂ （又は６０ｄ）
は残りの静電ｆＩ７ツク電４４ｉ６０ｄ（又は６０ｂ）
より昌さ方向に伸びるので、静電チＩ／ツク電極６０ａ
、６０Ｃ及び６０ｂ （又は６０ｄ）の各支持台６
３の受部６２に駆ＥＪ＋用圧電素子３０の連結部材３１
が、がたつさ（′Ｔｉび）なく装着される。即ら、駆動
用圧７ｎ索子３０は、連結部材３１を介して３つの静電
チＩ／ツク電ＫＡ６０ａ 、６０ｃ及び６０ｂ（又は６
０ｄ）で支持される。
次に、スイッチ７０を操作して電源８０から静電チャッ
ク電極６０Ｃ１，：電圧を印加し、静電チャック雷極６
０ａ 、６０ｂ 、６０ｄへの印加電圧をオフにして静
電チャックＴ１極６０ｃをベース電極１０に静電チャッ
ク（静電吸着）し、静電チャッり電極６０ｄ、６０ｂ
、６０ｄをレリーズ（吸着解除）りる〈負１４図（ａ）
）。そして、この状態て′駆動用圧電素子３０に電圧を
印加しＣ１駆動川１１−電素子３０を中心から放射方向
に伸ばす（第４図（ｂ））。この状態では静電ブ１７ツ
ク電極６０Ｃがチトツタされているので、駆動用圧電素
子３０はＹ軸（＋）方向に向って伸びる。次に、スイッ
チ７０の操作により電源８０から静電チャック電極６０
ａに電圧を印加して、静電チャック電極６０ｂ 、６
０ｃ 、６０ｄへの印加電圧をオフにし、静電チｔ？ツ
ク電極６０ａをチＩＩツクして残りの静電ブーＰツク電
極６０ｂ 、６０ｃ 、６０ｄをレリーズする。そして
、この状態で駆動用圧電索子３０１＼の印加電圧をオフ
にして、駆動用圧電素子３０をＹ軸（１−）方向に向っ
て縮ませる（第４図（Ｃ））。
ク電極６０Ｃ１，：電圧を印加し、静電チャック雷極６
０ａ 、６０ｂ 、６０ｄへの印加電圧をオフにして静
電チャックＴ１極６０ｃをベース電極１０に静電チャッ
ク（静電吸着）し、静電チャッり電極６０ｄ、６０ｂ
、６０ｄをレリーズ（吸着解除）りる〈負１４図（ａ）
）。そして、この状態て′駆動用圧電素子３０に電圧を
印加しＣ１駆動川１１−電素子３０を中心から放射方向
に伸ばす（第４図（ｂ））。この状態では静電ブ１７ツ
ク電極６０Ｃがチトツタされているので、駆動用圧電素
子３０はＹ軸（＋）方向に向って伸びる。次に、スイッ
チ７０の操作により電源８０から静電チャック電極６０
ａに電圧を印加して、静電チャック電極６０ｂ 、６
０ｃ 、６０ｄへの印加電圧をオフにし、静電チｔ？ツ
ク電極６０ａをチＩＩツクして残りの静電ブーＰツク電
極６０ｂ 、６０ｃ 、６０ｄをレリーズする。そして
、この状態で駆動用圧電索子３０１＼の印加電圧をオフ
にして、駆動用圧電素子３０をＹ軸（１−）方向に向っ
て縮ませる（第４図（Ｃ））。
この際、３つの静電チャック電？４６０ａ、６０Ｃ及び
６０ｂ （又は６０ｄ）の各支持台６３の受部６２に駆
動用）Ｆ雷素子３０の連結部材３１が、がたつき（′Ｆ
ｌび）なく装着されているので、駆動用圧電索子３０が
Ｙ軸（＋）方向に伸縮した時に、１顆雷ブｔ＋ ｙり？
ｆｆｉ＋４ｉ、６０ａ 、 ６０ｂ 、 ６０ｃ
、 ６０ｄもがたつぎなく一体に移動し、静電チャッ
ク市極６０Ｇに取付けた測定試料４０が、駆動用圧電素
子３０の伸縮量に応じて効率よく安定してＹ軸（ト）方
向に移動する。
６０ｂ （又は６０ｄ）の各支持台６３の受部６２に駆
動用）Ｆ雷素子３０の連結部材３１が、がたつき（′Ｆ
ｌび）なく装着されているので、駆動用圧電索子３０が
Ｙ軸（＋）方向に伸縮した時に、１顆雷ブｔ＋ ｙり？
ｆｆｉ＋４ｉ、６０ａ 、 ６０ｂ 、 ６０ｃ
、 ６０ｄもがたつぎなく一体に移動し、静電チャッ
ク市極６０Ｇに取付けた測定試料４０が、駆動用圧電素
子３０の伸縮量に応じて効率よく安定してＹ軸（ト）方
向に移動する。
また、前記した微動駆動機構をＸ４Ｉｌｌｌ（＋）方向
に移動させる場合は、３つの静電チロツク雷極６０ｂ、
６０ｄ及び６０ａ （又は６０Ｃ）の各圧電素子６４に
電圧を印加して厚み方向に歪ませ、残りの静電チャック
電極６０Ｃ（又は６０ａ）は印加電圧をオフにすること
により、前記同様静電チ１／ ”／り［１６０ｂ 、６
０ｄ及び６０ａ （又は６０Ｃ）の各支持台６：３の
受部６２に駆りＪ用圧電索子３０の連結部材３１が、が
たつぎ〈遊び）なく装着される。そして、前記同様静電
チＰツク″Ｊｉ極６０ａ 、６０ｂ 、６０ｃ 、６０
ｄ及び駆動用圧電素子３０への印加電圧をオン・Ａノ制
御することにより、駆動用圧電素子３０の伸縮量に応じ
てＸ１１伯（＋）方向に移！１１Ｉ’７１−る。
に移動させる場合は、３つの静電チロツク雷極６０ｂ、
６０ｄ及び６０ａ （又は６０Ｃ）の各圧電素子６４に
電圧を印加して厚み方向に歪ませ、残りの静電チャック
電極６０Ｃ（又は６０ａ）は印加電圧をオフにすること
により、前記同様静電チ１／ ”／り［１６０ｂ 、６
０ｄ及び６０ａ （又は６０Ｃ）の各支持台６：３の
受部６２に駆りＪ用圧電索子３０の連結部材３１が、が
たつぎ〈遊び）なく装着される。そして、前記同様静電
チＰツク″Ｊｉ極６０ａ 、６０ｂ 、６０ｃ 、６０
ｄ及び駆動用圧電素子３０への印加電圧をオン・Ａノ制
御することにより、駆動用圧電素子３０の伸縮量に応じ
てＸ１１伯（＋）方向に移！１１Ｉ’７１−る。
また、本発明の他の実施例としては、移動さける１）向
に沿って配設した２つの静電チャック電極（例えば、Ｙ
軸（十ン方向に移動させる場合は静電チャック電極６０
ａ 、６０ｃ ）の圧電素子６４に電圧を印加し工伸ば
し、この２つの静電チトツク電極により連結部４４３１
を介して駆動用圧電素子３０を支持しても、前記同様効
率よく安定して移動きせることができる。
に沿って配設した２つの静電チャック電極（例えば、Ｙ
軸（十ン方向に移動させる場合は静電チャック電極６０
ａ 、６０ｃ ）の圧電素子６４に電圧を印加し工伸ば
し、この２つの静電チトツク電極により連結部４４３１
を介して駆動用圧電素子３０を支持しても、前記同様効
率よく安定して移動きせることができる。
なＪ３、連結手段としては、球場の連結部材３１と受部
６２に限定されることはないがごポット軸受のように点
支持に近いものが望ましい。
６２に限定されることはないがごポット軸受のように点
支持に近いものが望ましい。
［発明の効果］
以上、実施例に基づいて置体的に説明したように本発明
によれば、駆動時に、第１の圧電素子と第２の圧電素子
が連結手段を介して移動方向に隙間なく連結されるので
、第１の圧電素子の伸縮運動が確実に静電チＶツク電極
に伝達され、効率よく安定した微動駆動を行うことがで
きる。
によれば、駆動時に、第１の圧電素子と第２の圧電素子
が連結手段を介して移動方向に隙間なく連結されるので
、第１の圧電素子の伸縮運動が確実に静電チＶツク電極
に伝達され、効率よく安定した微動駆動を行うことがで
きる。
第１図は、本発明に係る微動駆動機構を走査型トンネル
顕微鏡（ＳＴＭ）に適用した場合の概略図、第２図は、
第１図に示した微動駆動１構を承り平面図、第３図は、
第１図に示した微動駆動機構の要部を示ず拡大概略図、
第１図（ａ＞、（ｂ）（Ｃ）は、それぞれ同微動０構に
よるＹ軸（＋）方向への駆動状態を示す３２明図、第５
図は、従来の微動駆動機構を走査型トンネル顕微鏡（Ｓ
ＴＭ）に適用した場合の概略図、第６図は、第５図に示
した微動駆動１構を承り一平面図である。 １０・・・ベース電極（ベース板） ３０・・・駆動用圧電索子（第１の圧電素子）３１・・
・連結部材（連結手段） ４０・・・測定試料５０・・
・プローブ ６０ａ 、６０ｂ 、６０ｃ 、６０ｄ −・・静電チ
ｔ） ７り電極 ６１・・・移動台 ６２・・・受部〈連結手段）６３・
・・支持台 ６／Ｉ・・・圧電索子（第２の圧電素子）
７０７１・・・スイッチ ８０．８１・・・電源
顕微鏡（ＳＴＭ）に適用した場合の概略図、第２図は、
第１図に示した微動駆動１構を承り平面図、第３図は、
第１図に示した微動駆動機構の要部を示ず拡大概略図、
第１図（ａ＞、（ｂ）（Ｃ）は、それぞれ同微動０構に
よるＹ軸（＋）方向への駆動状態を示す３２明図、第５
図は、従来の微動駆動機構を走査型トンネル顕微鏡（Ｓ
ＴＭ）に適用した場合の概略図、第６図は、第５図に示
した微動駆動１構を承り一平面図である。 １０・・・ベース電極（ベース板） ３０・・・駆動用圧電索子（第１の圧電素子）３１・・
・連結部材（連結手段） ４０・・・測定試料５０・・
・プローブ ６０ａ 、６０ｂ 、６０ｃ 、６０ｄ −・・静電チ
ｔ） ７り電極 ６１・・・移動台 ６２・・・受部〈連結手段）６３・
・・支持台 ６／Ｉ・・・圧電索子（第２の圧電素子）
７０７１・・・スイッチ ８０．８１・・・電源
Claims (2)
- （１）ベース電極と、該ベース電極上の所定位置に配置
される複数個の静電チャック電極と、これら静電チャッ
ク電極を移動させるために所定移動平面内方向に伸縮可
能な第１の圧電素子と、前記静電チャック電極の各々に
取付けられて前記所定移動平面内方向とほぼ直交に伸縮
可能な第２の圧電素子と、 前記第１の圧電素子の伸縮駆動力を前記第２の圧電素子
に伝達するための連結手段と、 から成ることを特徴とする微動駆動機構。 - （２）請求項１に記載の微動駆動機構において、前記第
２の圧電素子の少なくとも２つに電圧を印加することに
より前記連結手段を介して前記第１と第２の圧電素子を
移動方向に隙間が生じないように連結するとともに、の
第２の圧電素子に対応する前記静電チャック電極の吸着
を解除し、かつ他の少なくとも１つの静電チャック電極
を吸着状態に保持した後に、前記第１の圧電素子に電圧
を印加て駆動することを特徴とする微動駆動機構の駆動
制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1135810A JPH032605A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 微動駆動機構とその駆動制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1135810A JPH032605A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 微動駆動機構とその駆動制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH032605A true JPH032605A (ja) | 1991-01-09 |
Family
ID=15160351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1135810A Pending JPH032605A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 微動駆動機構とその駆動制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH032605A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2409930A (en) * | 2004-01-08 | 2005-07-13 | Melles Griot Ltd | Multi-axis piezoelectric positioner |
-
1989
- 1989-05-31 JP JP1135810A patent/JPH032605A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2409930A (en) * | 2004-01-08 | 2005-07-13 | Melles Griot Ltd | Multi-axis piezoelectric positioner |
| GB2409930B (en) * | 2004-01-08 | 2007-02-21 | Melles Griot Ltd | Piezoelectric positioner |
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