JPH038250A - Ｘｙテーブル - 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、走査電子顕微鏡の試料室のような真空チャン
バ内で使用するＸＹテーブルに係り、特に高精度で移動
ストロークの大きいＸＹテーブルに関する。

〔従来の技術〕

従来の真空チャンバ内で使用するＸＹテーブルは、特開
昭５２−６０８４号公報記載のように、Ｘテーブルには
リニアアクチュエータが取り付けられており、真空チャ
ンバの外に設けられたモータから磁性流体シールでシー
ルされた髪動軸を介して動力が伝達されている。一方、
ＸテーブルにはＸ方向と平行な一方の縁に駆動レールが
配置され、Ｘテーブル駆動アームの先端に取り付けられ
た一対のローラで駆動レールをはさみ込む構成となって
いる。また、Ｘテーブル駆動アームは、１空チヤンバの
外に設けられたモータから磁性流体によりシールされた
駆動軸を介してリニアアクチュエータにより駆動されて
いる。以上のように構成することにより、真空チャンバ
の外に設けたモータからＸＹテーブルを各々の運動方向
に独立に運動させることができる。

また、上記例の他に、第１２図に示すように駆動レール
８をＸテーブル駆動アーム１３の先端に設置し、一対の
ローラ７をＸテーブル６の林に設置した方式のＸＹテー
ブルも知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術の前者すなわち、特開昭５２−６０８４号
公報記載の装置を第１１図に示す。この従来技術におい
ては、Ｘテーブル４のＸ方向中心とローラ７とが一致し
ない場所にＸテーブル４が位置した場合、Ｘテーブル６
を駆動するとＸテーブル６に回転モーメントＭが作用す
るという問題があった。例えば第１１図でＸテーブル６
を図の上方へ駆動した場合、Ｘテーブルには図中矢印で
示すようなモーメントＭが作用する。特に、Ｘテーブル
６のストロークが大きくなり、Ｘテーブル４がローラ７
と離れるに伴って回転モーメントＭも大きくなるため、
それに対応してＹテーブル６の直進案内手段５の剛性を
向上させる必要が生じる。また、Ｘテーブル４のストロ
ークを長くするとＹテーブル６に取り付けた駆動レール
８が長くなるため、Ｙテーブル６の質量の増加、駆動系
の剛性の低下という問題がある。特に、Ｘテーブル４の
ストローク端付近では駆動系に大きな変形が生じる恐れ
が大であり、高精度な位置決めは期待できない６さらに
、Ｙテーブル６に設置された駆動レール８の長さはＸテ
ーブル４のストローク以上必要なため、Ｘテーブル４が
ストローク動作すると駆動レール８は図中二点鎖線で示
した範囲を動作するため、駆動レール８と真空チャンバ
１の側壁との接触を防ぐにはＸＹ子テーブル動作範囲に
比べ非常に大きな真空チャンバ１が必要となる問題があ
る。以上のように、本従来技術は、真空チャンバ内で使
用する高精度大ストロークＸ、　Ｙテーブルとしては最
適な方式とは言えない。

一方、第１２図で示した従来技術については、Ｙテーブ
ルとＹ方向駆動系を結合するのに駆動レール８を２本の
駆動アーム１３側に固定し、ローラ７をＹテーブル６側
に取付けたので、上述した従来技術の問題点の内、Ｙテ
ーブルへの回転モーメントの作用、真空チャンバの大型
化の問題点は解決することが可能である。しかし、駆動
レール８とＹテーブル趣動アーム］−３とで構成される
駆動系のＸ方向の剛性が低いため、Ｘテーブル４がスト
ローク端近くに位置する場合、Ｙテーブル６を駆動する
とＹ駆動アーム１３に作用するモーメントのために図中
−点鎖線で示すように駆動レール８及びＹアーム１３が
変形し、アクチュエータ１５の動きに対しＹテーブル６
が全く動かない不感帯を持つ駆動系となる。このため、
Ｙテーブル６の位置決め精度の低下やＹテーブル６が停
止目標位置を微小に往復するハンチングを発生するとい
う問題があった。

本発明の目的は、真空チャンバ内に設けられた大ストロ
ークのＸＹ子テーブルおいて、テーブル駆動手段の高剛
性化を図ることにより、テーブルの位置決め精度を向上
させることにある。さらに、ＸＹ子テーブルストローク
に対して真空チャンバの寸法を出来る限り小型化するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、真空チャンバ内でＸ方向に移動するＸテー
ブルと、該Ｘテーブル上に設置されＸ方向と直交するＹ
方向に移動するＹテーブルとから構成され、前記入テー
ブルおよびＹテーブルそれぞれの駆動手段を駆動するそ
れぞれのアクチュエータを前記真空チャンバ外に設置し
たＸＹ子テーブルおいて、前記Ｙテーブルは該Ｙテーブ
ルの上面より下部に前記ＸＹ子テーブル移動ストローク
より長くＸ方向に向けて設けたＹ原動レールと該Ｙｌｌ
ｌｕ動レールを慴動可能に支持した連結部材を有し、前
記Ｙｕ動レールの各端には該各端それぞれと密接に接し
て該Ｙ駆動レールをＹ方向に案内するＹ直進案内部材を
設け、かつ前記Ｙ駆動レールは前記Ｙテーブルの駆動手
段と連結していることを特徴とするＸＹ子テーブルより
達成される。

そして、前記ＹＩ！ｕ動レールは、前記ＹテーブルのＹ
方向の一側面に隣接して位置せしめ該側面に前記連結部
材を取り付けてもよいし、あるいは前記Ｙテーブルの下
部中央にＸ方向に設けた溝に位置せしめ、該溝の一部の
拡大部に前記連結部材を取り付けてもよい。さらに、前
記Ｙテーブルの原動手段は、前記Ｙ直進案内部材の一方
に［ＩＡ接して設けてもよく、あるいは前記直進案内部
材の両方にそれぞれ隣接して設け、同期運転してもよい
。

また上記目的は、真空チャンバ内でＸ方向に移動するＸ
テーブルと該Ｘテーブル上に設置されＸ方向と直交する
Ｙ方向に移動するＹテーブルとから構成され、前記Ｘテ
ーブルおよびＹテーブルそれぞれの駆動手段を駆動する
それぞれのアクチュエータを前記真空チャンバ内に設置
したＸＹ子テーブルおいて、面記Ｘテーブルの駆動手段
は該Ｘテーブルとネジ接合するＸ方向に設けたネジ軸を
有し、前記Ｙテーブルの駆動手段は、Ｘ方向に定位置に
設けた軸と、該軸を内径に挿入し該相方向に設けたキー
溝に慴動自在に嵌合するキーを有したネジ軸と、該ネジ
軸に結合するナツトと、該ナツトと前記Ｘテーブルとの
間を渡してピン結合したリンクと、前記ネジ軸の両端を
支持し前記Ｘテーブルの定位置に設置された軸受とから
構成し。

前記軸が前記アクチュエータに連結していることを特徴
とするＸＹテーブルにより、達成される。

さらに上記目的は、真空チャンバ内でＸ方向に移動する
Ｘテーブルと該Ｘテーブル上に設置されＸ方向と直交す
るＹ方向に移動するＸテーブルとから構成され、前記Ｘ
テーブルおよびＸテーブルそれぞれの駆動手段を駆動す
るそれぞれのアクチュエータを前記真空チャンバ外に設
置したＸＹテーブルにおいて、前記Ｘテーブルの駆動手
段は該Ｘテーブルとネジ接合するＸ方向に設けたネジ軸
を有し、前記Ｘテーブルの駆動手段は、Ｘ方向に定位置
に設けた軸と、該軸を内径に挿入し該軸方向に設けたキ
ー溝に摺動自在に嵌合するキーを有しかつ外周に右ネジ
および左ネジの一対を設けたネジ軸と、該右ネジおよび
左ネジにそれぞれ結合するナツトと、該ナツトと前記Ｘ
テーブルの間を渡してピン結合したそれぞれのリンクか
ら構成し。

前記軸が前記Ｘテーブル用のアクチュエータに連結して
いることを特徴とするＸＹテーブルによっても達成され
る。

そして前記ネジ軸はポールネジにより構成するのが高精
度の位置決めに好適である。

さらに、前記連結部材および直進案内手段、軸。

ネジ軸、ナツト、ピン等の摺動部材は、自己潤滑性材料
、真空潤滑性の固体潤滑剤をコーティングした材料、ま
たは、蒸気圧の低いグリースまたは油を塗布した材料で
構成するのが、高精度の位置決めを保つ上で好ましい。

〔作用〕

Ｙｌ［動レールを有するＸＹテーブルにおいて、Ｘテー
ブル用のアクチュエータが回転する時、Ｘテーブルはそ
のアクチュエータに連結する駆動装置によりＸ方向に運
動し、Ｘテーブル上に設置したＸテーブルは一緒にＸ方
向に運動する。この時。

Ｘテーブルに設けた連結部材は静止したＹ駆動し一ルを
挾んだ状態でＸ方向に摺動する。

一方Ｙテーブル用のアクチュエータが回転する場合、そ
のアクチュエータはＸテーブルの駆動手段を介してＹＩ
Ｍ動レーしをＹ方向に駆動し、それに伴い駆動レールを
挾持する連結部材を設けたＸテーブルがＹ方向に運動す
る。

Ｙ直進案内部材はＹｌ［ｉ動し−ルをその両端に密接に
接して案内するので、１ＪＩｉ動レールのＸ方向の動き
が拘束され、Ｙ駆動レールはＹ直進案内部材に沿ったＹ
方向の動きのみが許容される。Ｙ駆動レールに駆動にか
かわるモーメントが作用した場合でも、Ｙ直進案内部材
が支持しているため、Ｙ駆動アームやＹＩＩ動レールに
駆動制御上有害な変位は発生しない。このため、Ｙ駆動
用アクチュエータの動きはそのままＸテーブルの動きと
なり、位置決め精度が向上すると共にハンチングの発生
を防止できる。またＹｌｌＩｉ動レールをＸテーブルを
貫通して設けることにより、ＹＩＩＩｉ動レールの両端
に設置したＹ直進案内部材をＸテーブルのＹ方向移動の
範囲内に設けることが可能となるため、真空チャンバの
小型化を図ることができる。

また、Ｙｕ駆動レール両端に駆動手段を配置し、駆動手
段を同期運転することにより、Ｙｌｌｊ動レールの左右
互い違いに動作するというヨーイング運動が防止できＹ
　Ｉｌｉ動レールは常にＸ方向に平行な姿勢のままＹ方
向に移動する。このため、駆動系にバックラッシュや有
害な変位が発生することがない。

ネジ、リンク等からなる一組のリンク機構の駆動装置を
有するＸＹテーブルにおいて、Ｘテーブル用のアクチュ
エータが回転すると、そのアクチュエータに連結したネ
ジ軸を介してＸ方向に運動し、Ｘテーブル上に設置され
たＸテーブルも一緒にＸ方向に運動する。この時、Ｘテ
ーブル上の定位置に設けられた軸受により支持されたネ
ジ軸は。

その内径に設けたキーをＸテーブル用の静止しているア
クチュエータに連結された軸のキー溝に沿って摺動させ
なからＸテーブルと共にＸ方向に移動する。

一方Ｙテーブル用のアクチュエータが回転した場合、そ
れに連結した軸およびその軸に係合したネジ軸は一緒に
回転する。この時、ネジ軸はＸテーブル上に設けられた
軸受によりＸ方向に拘束されかつネジ軸に接合したナツ
トはピン接合したナツトおよびＹテーブルにより回転し
ないように拘束されているので、ナツトは直進運動し、
そしてナツトにリンクを介してピン接合されたＹテーブ
ルはＹ方向に移動する。

右ネジ・左ネジの一対をもつネジ軸を用いてＹテーブル
を駆動する駆動装置を有するＸＹ子テーブルおいて、Ｘ
テーブル用のアクチュエータが回転する時、そのアクチ
ュエータに連結したネジ軸を介してＸ方向に運動し、Ｘ
テーブル上に設置したＹテーブルは一緒にＸ方向に運動
する。この時、ネジ軸の右ネジ部分、左ネジ部分はそれ
ぞれＹテーブルとはピン接合されたリンクを介して連結
してＹテーブルに平面的に固定された状態にあるので、
Ｙテーブル用の静止しているアクチュエータに連結され
た軸のキー溝にキーを摺動させなかららＸテーブルと共
にＸ方向に移動する。

一方Ｙテーブル用のアクチュエータが回転した場合、そ
れに連結した軸およびその軸の係合したネジ軸は一緒に
回転する。この時ネジ軸は、右ネジに接合したナツトと
左ネジに結合したナツトは互いに接近または離反する方
向に運動し、そして各ナツトそれぞれにピン接合された
リンクを介して接合されたＹテーブルはＹ方向に移動す
る。

〔実施例〕

以下、本発明のＸＹ子テーブル実施例を第１図〜第１０
図により説明する。

これから説明する実施例のＸＹ子テーブル、すへでに共
通して、Ｘ方向に走行するＸテーブルとそのＸテーブル
の上でＸ方向と直交するＹ方向に走行するＹテーブルを
組み合わせたもので、そのＸＹ子テーブル真空チャンバ
に設置されており。

そしてＸテーブルおよびＹテーブルを原動するためのア
クチュエータすわなちモータは真空チャンバの外に設置
されている。

第１図は第１の実施例を示す平面図、第２Ａ。

２Ｂ、２Ｃ図はそれぞれ第１−図のＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ。

Ｃ−Ｃ矢視部の詳細図である０本実施例では、真空チャ
ンバは２つあって、一つの真空チャンバにはＸＹ子テー
ブル設置しており、もう一つの真空チャンバにはＹテー
ブルの駆動手段が収納されている。

一つの真空チャンバ１内にはＸＹ子テーブルベース２が
設けられており、ベース２の上面にはＸ方向に互いに平
行な一対のｉｉ！進案内手段３が設置され、直進案内手
段３上にＸテーブル４が搭載されている。真空チャンバ
１の外側にはアクチュエータとしてサーボモータ１２が
設置されており。

このＸテーブル４用のサーボモータ１２の回転は真空シ
ール装置である磁性流体シール１１を介して真空チャン
バ内に導入されボールねじ１０に伝達され、さらに第２
Ａ図に示すようにＸテーブル４下面に設けられ、かつボ
ールねじ１０とネジ結合するナツト１０ｂに伝達され、
そこで、直線運動に変換されてＸテーブル４をＸ方向に
駆動する。

ここでボールねじ１０はＸテーブルの駆動手段といえる
。Ｘテーブル４の上面にはＸ方向と直交するＹ方向に互
いに平行な一対の直進案内手段５が設けられており、そ
の上にＹテーブル６が搭載されている。

ＹテーブルのＸ方向側の一側面に隣接して、Ｘテーブル
の最大ストローク以上の長さを有するバー状のＹｌｌｕ
動レール８がＹ方向に、設けられている。’ＩＩＲ動レ
ール８の両端は、ベース２上にＹ方向に向けて設置され
た互いに平行の一対の直進案内部材９に摺動自在に取り
付けられている。本実施例では、第２Ｂ図に示すように
直進案内部材９として、ベース２に固定された支持部材
９−〕、とその上部に取付けられた固定レール９ａとＹ
乱動レール８の端部に取り付けられたスライドユニット
９ｂとスライドユニット９ｂに転勤自在に取り付けられ
た複数個のボール９ｃとで構成される直動ガイドを使用
している。Ｙテーブル６とＹ駆動レール８とは連結部材
７で連結されている。連結部材７は、第２Ｃ図に示すよ
うにＹ翻動レール８をすきまなくはさんで対向した一対
のローラ７ａ。

７ｂとローラ７ａ、７ｂを取り付けた支持部材７−１と
で構成されており、支持部材７−１はＹ１躯動レール８
に対面したＹテーブル４の縁の中央に固定されている。

かくしてＸテーブル４はＹＩｉ動レール８に対してＹ方
向に相対的に移動することは可能となる。

Ｙテーブル６はＹＩｌ［ｉ動アーム８をＹ方向に駆動す
ることにより移動させるが、そのＹテーブル用のアクチ
ュエータなるサーボモータ１７はもう一つの真空チャン
バ１８の外側に設けられている。

サーボモータ１７の回転は、磁性流体シール１６を介し
て真空チャンバ１８内に導入されたポールネジ１５に伝
達され、ポールネジ１５とネジ結合するテーブル１９を
Ｙ方向に移動する。テーブル１９は、またポールネジ１
５と適当な間隔をもって平行に設けられた直進案内部材
１４に案内されて移動する。

テーブル１９とそれと平行に設置されたｌｌｊ動レール
８は、それらの間を互いに適当な間隔をもって配置され
た２本の駆動アーム１３により一体に連結されているの
で、テーブル１９が駆動されると駆動アーム１３、連結
部材７を介してＹテーブル６がＹ方向に移動することに
なる。

以上のように構成することにより、Ｙ駆動レール８は両
端に設置された直進案内部材９に沿ったＹ方向の動きの
みが許容され、他の方向への動きは拘束される。すなわ
ち、Ｙテーブル６を駆動するとによりｙｌ駆動レール８
作用する回転モーメントなどのＹｌｌｉ動レール８を変
位させようとする力は、Ｘテーブル４がそのストローク
内のどこに位置した場合でも直進案内部材９が支持し、
Ｙ離動レールに変位は発生せず、駆動系の剛性不足によ
り発生する不感帯を除去できる。このため、サーボモー
タ１７の動き、すなわちテーブル１９の動きはそのまま
Ｙ駆動レール８に伝達され、連結部材７を介してＹテー
ブル６が原動され、ハンチングの発生しない高精度大ス
１〜ロークＸＹテーブルを実現できる。

本発明の第２の実施例の平面図を第３図に、そして第３
図のＤ−Ｄ矢視部の詳細を第４図に示す。

符号で同一番号部分は第１の実施例と同一部分である。

本実施例が第１実施例と相違している点は。

Ｙテーブル６の駆動に関連する機構にある。Ｘテーブル
４に関連する直進案内装置９、アクチュエータ１２、ポ
ールネジ１０他については本実施例と第１実施例は同一
であるので、ここでの説明は省略する。

また、本実施例においては、第１実施例と全く同様に、
Ｙテーブル６の一側面には、Ｘテーブル４の最大ストロ
ーク以上の長さを有するＹ駆動レール８が連結部材によ
り連結されており、Ｙ駆動レール８の両端がＹ方向に向
けてＸＱｆｉされた一対の直進案内部材９に摺動自在に
取り付けられている。

Ｙ駆動レール８の駆動手段なるポールネジ１５は、直進
案内部材９の一方に隣接しており、第４図にしめすよう
にＹＩｌｉＨ動レール８に設けられた雌ネジ部と直接ネ
ジ結合している。真空チャンバ１の外側に設置されたサ
ーボモータ１７の回転は磁性流体シール１６を介して真
空チャンバ１内に導入されたボールねじ１５を通じてＹ
駆動レール８をＹ方向に駆動する。かくして、Ｙテーブ
ル６はＹＩＨ動レール８とは一対のローラが取り付けら
れた連結部材７で連結されておるので、Ｙ駆動レール８
と共に駆動される。

本実施例によれば、第１実施例における効果で記述した
のと同じ＜、Ｙｌ［ｉ動し−ル８の両端は直進案内部材
９によって動きをＹ方向のみに限定されて、Ｙ駆動レー
ル９によって作用する回転モーメントおよび変位が発生
しないので、駆動系の不感帯を除去できる。それととも
にポールネジ１５をＹ駆動レール８に直接ネジ結合した
ので、第１実施例におけるようなテーブル１９やＹ旋動
アーム１３がなくなり、真空チャンバ１８の必要もなく
なるため、真空チャンバを小型化できるという効果があ
る。また、第１の実施例（第１図）で示すＹＩＫ動アー
ム１３を介さずに直接Ｙ傭動レール８をボールねじ１５
で駆動するため、駆動系の機械的結合部の数が減少し、
動力伝達経路が短縮するため、バックラッシュや結合部
のひずみ等の発生原因が減少し、ＸＹ子テーブル高精度
な位置決めが実現できる。

本発明の第３の実施例の平面図を第５図に、第５図のＥ
−Ｅ矢視部の詳細を第６図に示す。本発明においては、
Ｘテーブル４のＹ方向中央部を貫通し、Ｘ方向にＸテー
ブルの最大ストローク以上の長さを有するＹ駆動レール
８が設置されている。

ＹＩ［ｊ動し−ル８の両端には、Ｙ方向に配置された一
対の直進案内部材９が設けられており、第２の実施例と
同様に、一方の直線案内部材９に瞬接して駆動手段であ
るボールねじ１５が設置されている。Ｘテーブル６とＹ
駆動レール８は連結部材７で連結されている。本実施例
では連結部材７は第６図に示すようにＹ駆動レールをす
きまなくはさんで対向した一対のローラ７ａ、７ｂとで
構成されており、各々のローラはＸテーブル６に設けら
れたＹ駆動レール８の貫通部６ａに設置されている。Ｙ
テーブルの駆動については第２の実施例と全く同様であ
る。

本実施例によれば、ｌＪ［動レール８の直進案内部材９
をＸテーブル４のＹ方向長さの内側に１５’ｆｆｉする
ことができるので、第２の実施例（第３図）で示したよ
うに１宣進案内部材９をベース２のＹ方向にオーバハン
グして取り付ける必要がなくなり、真空チャンバのＹ方
向寸法をさらに小形化できる効果がある。また、Ｙテー
ブル駆動レール８を直接別動することにより、バックラ
ッシュや部品結合部のひずみの発生がないこと、さらに
、Ｙ邸？レール８を直進案内部材９で支持することによ
る駆動系の剛性面上等の効果は、第２の実施例と同様で
あり、高精度大ス１〜ロークＸＹテーブルが実現できる
。

本発明の第４の実施例の平面図を第７図に、第７図のＦ
−Ｆ矢視部の詳細を第８図に示す。本実施例のＸＹ子テ
ーブル、第３実施例とは、Ｘテーブル６とＹ駆動レール
８の結合部分およびＸテーブル６の離動機端が相違して
いる。Ｘテーブル・１に関連する部分は第３実施例と同
じであるので。

説明は省略する。第７図に示すように）′テーブル６の
Ｙ方向の中央部を貫通し、Ｘ方向にＸテーブル４の最大
ストローク以上の長さを有するｙ５に動レール８が設置
されている。Ｘテーブル６に設けたＹ駆動レール８の貫
通部６ａの両側出入口には、Ｙ駆動レール８のガイド２
２が設置されている。

本実施例においてガイド２２は第８図に示すように、Ｙ
　隙１．１］レール８の上下左右をすきまなくはさんで
対向しているローラ２１，１〜２１ｄとローラ：２１　
ａ　〜２１　ｄを支持する支持部材２１ａ−１−２Ｌｄ
−１と、支持部材２１　ａ　−１〜２１　ｄ　−１を保
持すると共にＸテーブル６に固定されたガイドホルダ２
１．−２．２１−３とで構成されている。

このように構成することにより、Ｙ駆動レール８はＹテ
ーブル４に対しＸ方向にのみ自由度を有するように設置
できる。一方、Ｙ駆動し−ル８０両端部には、雌ネジが
設けられており、それらの雌ネジにＹ方向の駆動手段で
あるボールねじ１５が取り付けられている。真空チャン
バの外側に設けた２つのサーボモータ２０の回転は、磁
性流体シール１６で真空シールされたボールねじ１５に
伝達されＹ駆動レール８をＹ方向に駆動する。この時２
つのサーボモータ１７は互に協調的に動作するためボー
ルねし１５に連結されたＹ　”ＬＶ　９ｈレール８に左
右が互い違いに進むというヨーイング運動が発生するこ
とはなく、１１１：動レール８は常にＸ方向に平行な姿
勢を保ったままＹ方向に移動する。

また、Ｘテーブル６と１９［ｕ動し−ル８とはすきまな
くガイド２１で結合されている。

本実施例によれば、倣動系に結合部でのバックラッシュ
や有害な変位の発生する恐れがないため高精度な位誼決
めを実況できる。また、真空チャンバの小形化に対して
は、第３の実施例と同ＦＸ　Ｙ方向に小さくできる効果
がある。なお、Ｙｌ’ｌｋ動レール８の配置を第２の実
施例と同様にＸテーブル６の側面にすることも可能であ
り、高積度な位百決めができることは言うまでもない。

以上述べた実施例においては説明の便宜−に、アクチュ
エータとしてはサーボモータを、に空シール装置として
磁性流体シールを、直進駆動手段としてボールねじを、
また、Ｙ駆動レールの直進案内部材としてボール式直動
ガイドを、連結部材。

ガイドとしてローラを用いたが、本発明の効果はこれら
の手段により変化するものではなく、別の手段を用いて
も何らさしつかえない。

次に本発明の第５の実施例として、Ｙテーブルの都動に
リンク機構を用いたＸＹ子テーブルついて説明する。こ
こでＸＹ子テーブル構成する部品および部材で、前記第
１〜第４実施例と同じ機能を有するものには同し符号を
付している。第９図は第５の実施例を示す平面図である
。

真空チャンバ１内に設置されたＸテーブル４はチャンバ
に固定された案内面３に沿ってその上をＸ方向にポール
ネジ１０によって駆動される。アクチュエータなる体動
モータ１２はシール３０により真空シールされ、そして
ボールベアリング３１で支持されたポールネジ１０を駆
動する。Ｙテーブル６はＸテーブル４上に設置された案
内面３２に沿ってその上を移動する。Ｙ駆動ポールネジ
３３は、その軸穴がＸ駆動用のポールネジ１０と平行に
チャンバ１内に設置されチャンバ１内壁に設けた軸受４
２に支持されたシャフト３４の外周にはめ込まれており
、シャフト３４に沿って移動可能であるが、シャフト３
４の回転がポールネジ３３に伝達されるように構成しで
ある。すなわち、シャフト３４の軸方向に長く設けられ
たキー溝３５とＹｌｌｉ１ｇ動ポールネジ３３の軸穴に
固定されたキー（図示なし）が軸方向に摺動可能に係合
している。またＹＩ［ｕ動ポールネジ３３はＸテーブル
４上に設置された軸受３６によって回転自在に支持され
ている。すなわちＸ方向に移動するにはモータ１２を回
転させればＸテーブルがＸ方向に移動し、その上に設置
されているＹテーブル６も同様にＸ方向に移動する。Ｙ
ｌｌｌｉ動ポールネジ３３はシャフト３４に沿ってＸ方
向に自由に移動できるのでＸ方向の運動に対して何ら支
障はない。次にＹテーブル６をＹ方向に移動する時は、
Ｙ廂動モータ１７を回転させる。Ｙ駆動モータの回転に
よりシャフト３４が回転し、これによってキー溝３５と
それに係合するキー（図示なし）を介してＹｌｌｕ動ポ
ールネジ３３が回転する。これによってＹ駐！ｉ！Ｉｊ
ポールネジ３３と螺合しているナツト３７がＹＩＩｉＨ
動ポールネジ３３に沿フて入方向に移動する。それにつ
れて、ナツト３７とＹテーブルとの間にピン接合して設
けたリンク機構３８を介してＹテーブル６はＹ方向に原
動される。

本発明の第６の実施例を第１０図に示す。

本実施例は、リンクＶ＆構でＹテーブルを駆動する第５
の実施例のＸＹ子テーブルは、構成部品の符号も同一に
しているように、大部分は同一の構造であり、ただＹテ
ーブルを駆動するリンク機構の部分が相違している。し
たがって前記実施例と同じ部分の説明は省略し、主に相
違した部分について説明する。

ＹＩＩＮ動ポールネジ３３は、その軸穴がシャフト３４
外周に嵌合されて、シャフト３４に沿って移動可能に取
り付けられている。このシャフト３４は前述のものと同
じで、キー溝３５が設けられており、このキー溝３５に
Ｙ駆動ポールネジ３３の軸穴に固定されたキー（図示な
し）が摺動可能に係合している。Ｙ駆動ポールネジ３３
は半分が右ねじ３３ａで、他の半分が左ねじ３３ｂで構
成され、それぞれにナツト３７ａ、３７ｂが装着されて
いる。ナツト３７ａにはリンク３８の一端がピン３９に
よりピン結合され、ナツト３６ｂにはリンク３８の一端
がピン４０によりピン結合され、さらに２つのリンク３
８．３８それぞれの他端はナツト３７ａ、３７ｂに対向
するＹテーブルの側面にピン４０により一緒にピン結合
されている。

Ｙ駆動モータ１７を回転させるとシャフト３・１が回転
し、それと共に右ネジ３３ａと左ネジ３３ｂで構成され
たＹ［Ｈ動ポールネジ３３が回転する。

これによりナツト３７ａ、３７ｂが外側に互に遠ざかる
方向、あるいは互いに近づく方向に移動し、この移動に
ともないリンク３８．ピン３９．４０等で構成されたリ
ンク機構を介してＹテーブル６が方向に進退するよう駆
動される。

以上第５．第６の実施例のＸＹ子テーブルよれば、Ｙテ
ーブルとポールネジに螺合したナツトの間をリンクによ
りピン結合したリンク機構により連結したので、移動時
にＹテーブルに回転モーメントが生じることなく、Ｘテ
ーブルの長いストロークにわたってＹテーブルを精度よ
く体動することができ、サーボループをかけた場合でも
ハンチングなどの不安定を生ずることがない。またリン
ク機構を用いたことにより、Ｘテーブル、Ｘテーブル用
のアクチュエータに連結するそれぞれの駆動軸を互いに
平行に設置することができるので、装置をコンパクトに
構成できる。

ところで、本発明のＸＹテーブルにおいて、直進案内手
段、駆動手段等の摺動部を有する部品は、自己潤滑性を
有する材料、または、真空潤滑性能が優れた固体潤滑剤
をコーティングした材料、または、蒸気圧の低いグリー
ス、油を塗付した材料で構成する。これにより、直進案
内手段、駆動手段が安定した滑動状態で運転されるため
、摩擦の不安定さに起因して発生する駆動力の変動を防
止でき高精度ＸＹテーブルを実現できる。

〔発明の効果〕

本発明は、上述のように構成されているので、以下に記
載するような効果を奏する。

Ｙ駆動レールを介してＸテーブルを駆動するＸＹテーブ
ルにおいて、Ｙ駆動レールはその両端に設けたＹ直進案
内部に密接に接し拘束されて案内されるので、昧動時に
モーメントが作用した場合でもＹ駆動レールに有害な変
位は発生せず、Ｙｌ［すＪレールに連結部材を介して連
結したＸテーブルの位置決め精度を向上させることがで
きる。また。

Ｙ駆動レールをＸテーブルを貫通して設けることにより
Ｙ直進案内部材をＸテーブルのＹ方向の移動範囲内に設
置することが可能となり、真空チャンバの小型化を図れ
る。またＹｍ区動レールの両端にそれぞれ味勤手段を設
置しそれらを同期運転することにより、Ｙ駆動レールは
常にＸ方向に保たれなからＹ方向に移動するので、Ｘテ
ーブルの位首決め精度を向上できる。

ネジ、リンク等からなるリンク機構３ｙテーブルの駆動
手段に組み込んだＸＹテーブルにおいて、Ｘテーブルの
駆動手段にピン接合を用いリンク機構を採用したのでＸ
テーブルに回転モーメンｌ−等の偏荷重がかからず、精
度よくＸテーブルの位置決めできる。またＸテーブルの
駆動軸とＸテーブルの駆動軸を平行に数百したのでＸＹ
テーブルをコンパクトに構成できる。

右ネジ、左ネジの一対をネジ軸とリンク機構をＸテーブ
ルの駆動手段に組み込んだＸＹテーブルにおいては、Ｘ
テーブルを２つのリンク機構により移動させるので、円
滑に精度よくＸテーブルを位置決めすることができろと
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明は第１の実施例の平面図、第２Ａ図〜第
２Ｃ図は第１図のＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ矢視部の詳細
図、第３図は本発明の第２の実施例の平面図、第４図は
第３図のＤ−Ｄ矢視部の詳細図、第５図は本発明の第３
の実施例の平面図、第６図は第５図のＥ−Ｅ矢視部の詳
細図、第７図は本発明の第４の実施例の平面図、第８図
は第７図のＦ−Ｆ矢視部の詳細図、第９図は本発明の第
５の実施例の平面図、第１０図は本発明の第６の実施例
の平面図、第１１図及び第１２図は従来技術を示す平面
図である。 １・・・真空チャンバ、４・・・Ｘテーブル、６・・Ｘ
テーブル、７・・・連結部材、８・・・Ｙ駆動レール、
９・・・Ｙ直進案内部材、１０　　ポールネジ（Ｘテー
ブル用駆動手段）、１２・　Ｘテーブル用アクチュエー
タ、１５・・・ポールネジ（Ｙテーブル用駆動手段）。 １７・・・Ｘテーブル用アクチュエータ、２２・・・ガ
イド、３３・・・Ｙ駆動ポールネジ、３３ａ　右ネジ。 ３３ｂ　　左ネジ、３４・・・軸、３５・　キー溝５３
６　・＝軸受、３７．３７　ａ　＋　３７　ｂ・・ナラ
１〜．３８・・・リンク、３９．＝１０　　ピン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、真空チャンバ内でＸ方向に移動するＸテーブルと該
   Ｘテーブル上に設置されＸ方向と直交するＹ方向に移動
   するＹテーブルとから構成され、前記Ｘテーブルおよび
   Ｙテーブルそれぞれの駆動手段を駆動するそれぞれのア
   クチュエータを前記真空チャンバ外に設置したＸＹテー
   ブルにおいて、前記Ｙテーブルは該Ｙテーブルの上面よ
   り下部に前記ＸＹテーブルの移動ストロークより長くＸ
   方向に向けて設けたＹ駆動レールと該Ｙ駆動レールを摺
   動可能に支持した連結部材を有し、前記Ｙ駆動レールの
   各端には該各端それぞれと密接に接して該Ｙ駆動レール
   をＹ方向に案内するＹ直進案内部材を設け、かつ前記Ｙ
   駆動レールは前記Ｙテーブルの駆動手段と連結している
   ことを特徴とするＸＹテーブル。 ２、前記Ｙ駆動レールは前記ＹテーブルのＹ方向の一側
   面に隣接して位置せしめ、該側面に前記連結部材を取り
   付けたことを特徴とする請求項１記載のＸＹテーブル。 ３、前記Ｙ駆動レールは前記Ｙテーブルの下部にＸ方向
   に設けた溝に位置せしめ、該溝の一部の拡大部に前記連
   結部材を取り付けたことを特徴とする請求項１記載のＸ
   Ｙテーブル。 ４、前記Ｙテーブルの駆動手段は前記Ｙ直進案内部材の
   一方に隣接して設けたことを特徴とする請求項１、２ま
   たは３記載のＸＹテーブル。 ５、前記Ｙテーブルの駆動手段は前記直進案内部材の両
   方にそれぞれ隣接して設け、同期運転することを特徴と
   する請求項１、２または３記載のＸＹテーブル。 ６、真空チャンバ内でＸ方向に移動するＸテーブルと該
   Ｘテーブル上に設置されＸ方向と直交するＹ方向に移動
   するＹテーブルとから構成され、前記Ｘテーブルおよび
   Ｙテーブルそれぞれの駆動手段を駆動するそれぞれのア
   クチュエータを前記真空チャンバ内に設置したＸＹテー
   ブルにおいて、前記Ｘテーブルの駆動手段は該Ｘテーブ
   ルとネジ接合するＸ方向に設けたネジ軸を有し、前記Ｙ
   テーブルの駆動手段は、Ｘ方向に定位置に設けた軸と、
   該軸を内径に挿入し該軸方向に設けたキー溝に摺動自在
   に嵌合するキーを有したネジ軸と、該ネジ軸に結合する
   ナットと、該ナットと前記Ｘテーブルの間を渡してピン
   結合したリンクと、前記ネジ軸の両端を支持し前記Ｘテ
   ーブルの定位置に設置された軸受とから構成し、前記軸
   が前記アクチュエータに接続していることを特徴とする
   ＸＹテーブル。 ７、真空チャンバ内でＸ方向に移動するＸテーブルと該
   Ｘテーブル上に設置されＸ方向と直交するＹ方向に移動
   するＹテーブルとから構成され、前記Ｘテーブルおよび
   Ｙテーブルそれぞれの駆動手段を駆動するそれぞれのア
   クチュエータを前記真空チャンバ内に設置したＸＹテー
   ブルにおいて、前記Ｘテーブルの騒動手段は該Ｘテーブ
   ルとネジ接合するＸ方向に設けたネジ軸を有し、前記Ｙ
   テーブルの駆動手段は、Ｘ方向に定位置に設けた軸と、
   該軸を内径に挿入し該軸方向に設けたキー溝に摺動自在
   に嵌合するキーを有しかつ外周に右ネジおよび左ネジの
   一対を設けたネジ軸と、該右ネジおよび左ネジにそれぞ
   れ結合するナットと、該ナットと前記Ｙテーブルとの間
   を渡してピン結合したそれぞれのリンクから構成し、前
   記軸が前記Ｙテーブル用のアクチュエータに連結してい
   ることを特徴とするＸＹテーブル。 ８、前記ネジ軸はポールネジにより構成されることを特
   徴とする請求項６または７記載のＸＹテーブル。 ９、前記連結部材および直進案内手段等の摺動部材は、
   自己潤滑性材料、真空潤滑性の固体潤滑剤をコーティン
   グした材料、または、蒸気圧の低いグリースまたは油を
   塗布した材料で構成したことを特徴とする請求項１〜５
   いずれかに記載のＸＹテーブル。 １０、前記軸、ネジ軸、ナット、ピン等の摺動部材は、
   自己潤滑性材料、真空潤滑性の固体潤滑剤をコーティン
   グした材料、または、蒸気圧の低いグリースまたは油を
   塗布した材料で構成したことを特徴とする請求項６〜８
   いずれかに記載のＸＹテーブル。