JPH0481211B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、例えば半導体製造プロセスの露光工
程においてパターンマスクにウエハを合わせるた
めに行う。ウエハの位置決めなどに使用する位置
決めテーブルに関するものである。

従来の技術 位置決めテーブルでは、互いに直交するＸ・Ｙ
軸及び回転の〓軸は２つの直進型テーブルと１つ
の回転型テーブルを重ねて用いるのが一般的であ
るが、この方式では３段重ねであるため装置の高
さ方向の寸法が大きくなりコンパクトに設計する
ことがむずかしいとともに、上下方向の剛性も低
くなるという欠点を有している。

これを改善するために特開昭59−72727号公報
に示すような一段構成のテーブルが提案されてい
る。第２図は特開昭59−72727号公報に示された
従来の位置決めテーブルである。

第２図において、１はベース板で２が位置決め
される上テーブルである。ベース板１と上テーブ
ル２の間には円周上に配置された１群のボール群
３があり、上テーブル２の自重とともに上テーブ
ル２をベース１の上で一平面上に規制している。
上テーブル２にはローラ４ａ，４ｂ，４ｃが設け
られている。ベース１にはモータ５ａ，５ｂ，５
ｃが取り付けられていて、このモータ５ａ，５
ｂ，５ｃで駆動されるネジ６ａ，６ｂ，６ｃによ
りブロツク７ａ，７ｂ，７ｃがガイド８ａ，８
ｂ，８ｃに沿つて移動する。バネ９ａ，９ｂ，９
ｃは上テーブル２に作用し、ネジ６ａ，６ｂ，６
ｃの軸方向に、ローラ４ａ，４ｂ，４ｃをブロツ
ク７ａ，７ｂ，７ｃに押圧する。

以上の構成によりモータ５ａ，５ｂ，５ｃを駆
動すると、上テーブル２がＸ・Ｙ・〓の方向に移
動する。

しかしながらこの従来例には次のような欠点が
ある。

まずローラ４ａ，４ｂ，４ｃがネジ６ａ，６
ｂ，６ｃの軸方向に動くため、ネジ６ａ，６ｂ，
６ｃの精度が直接テーブルの位置決め精度として
現われ、ネジ６ａ，６ｂ，６ｃの加工精度以上に
上テーブル２の位置決め精度が上げられない。

また上テーブル２に作用する力が直接ネジ６
ａ，６ｂ，６ｃの軸方向に作用するため、特にネ
ジに精度の高いボールネジを使用した場合など、
そのナツトの剛性がテーブルの剛性として現われ
るためにテーブルの位置規制方向の剛性が低くな
る。

上記問題点を解消するものとして、第５図に示
すような、台形カムを摩擦車で駆動する方式のス
テージ位置合せ装置が、特開昭59−178728号公報
において提案されている。

第５図において、５１はステージベース、５２
はXYステージ、５３は台形カム、５４は支持
輪、５５は回転支持軸、５６はスプリング、５７
はローラーである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、第５図に示す上記従来例におい
ては、互いに平行な２面を持つ２個の台形カムが
テーブルの片側にあるため、それぞれの台形カム
のストロークが大きくとれず、各台形カムの支持
輪５４に当接する面とローラー５７に当接する面
がなす所定の傾斜角に対するXYステージのテー
ブルのストロークも小さくなり、精度の向上が図
りにくいという問題点を有していた。

本発明は上記問題点に鑑み、位置決め精度が高
く、規制方向の剛性の高い位置決めテーブルを提
供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題を解決するために本発明の位置決めテ
ーブルは平面を有する上テーブルと、この上テー
ブルを一平面内で運動するように規制する規制手
段と、上テーブルに設けた３個のローラと、この
ローラと当接する当接面を有する３個のクサビブ
ロツクと、ローラを当接面に押圧するように上テ
ーブルを付勢するバネと、クサビブロツクを当接
面に対して一定の傾斜を持つた方向に駆動する駆
動手段とを備え、３個の当接面のうち互いに平行
な２面は上テーブルを挾む位置に配置したもので
ある。

作 用 本発明は上記の構成により、クサビブロツクを
介して上テーブルのローラを駆動しているため、
駆動手段の精度がクサビブロツクにより高めら
れ、テーブルの位置決め精度が向上する。

実施例 以下本発明の一実施例の位置決めテーブルにつ
いて図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の実施例における位置決めテー
ブルの斜視図、第３図は同じく一部断面の平面
図、第４図は同じく断面の側面図である。

本実施例の位置決めテーブルはストロークＸ・
Ｙともに２mm、送り分解能は0.1〓ｍ程度のもの
である。

第１図，第３図，第４図において、１１はベー
ス板、１２は下テーブル、１３は上テーブルであ
り、下テーブル１２はベース１１に固定されてい
る。上テーブル１３は３群のボール群１４ａ，１
４ｂ，１４ｃを介して下テーブル１２の上に載置
されている。３群のボール群１４ａ，１４ｂ，１
４ｃはリテーナ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１６に
よりボール同士が適当な間隔を保たれている。た
だし図中リテーナ１５ｂ，１５ｃは示されていな
い。下テーブル１２と３群のボール群１４ａ，１
４ｂ，１４ｃは上テーブル１３を一平面内で動か
すための規制手段である。

本実施例では同形のユニツトを３組含むので各
ユニツトに共通の部分については添字ａ，ｂ，ｃ
を付して示す。

上テーブル１３には３カ所にブラケツト１７
ａ，１７ｂ，１７ｃとピン１８ａ，１８ｂ，１８
ｃによりローラ１９ａ，１９ｂ，１９ｃが取付け
られている。ここでローラ１９ａ，１９ｂ，１９
ｃはピン１８ａ，１８ｂ，１８ｃを軸として回転
可能に取付けられている。

一方、ベース板１１にはガイドブロツク２０
ａ，２０ｂ，２０ｃが固定され、このガイドブロ
ツク２０ａ，２０ｂ，２０ｃにスライドガイド２
１ａ，２１ｂ，２１ｃを介してクサビブロツク２
２ａ，２２ｂ，２２ｃが摺動可能に取付けられて
いる。クサビブロツク２２ａ，２２ｂ，２２ｃを
駆動する手段２３ａ，２３ｂ，２３ｃを構成する
ボールネジ２４ａ，２４ｂ，２４ｃとパルスモー
タ２５ａ，２５ｂ，２５ｃはコネクタ２６ａ，２
６ｂ，２６ｃで軸同士を固定されている。ボール
ネジ２４ａ，２４ｂ，２４ｃはベアリング２７
ａ，２７ｂ，２７ｃ（２７ｂと２７ｃは図中省略）
とブラケツト２８ａ，２８ｂ，２８ｃを介してガ
イドブロツク２０ａ，２０ｂ，２０ｃに取付けら
れ、パルスモータ２５ａ，２５ｂ，２５ｃもブラ
ケツト２９ａ，２９ｂ，２９ｃを介してガイドブ
ロツク２０ａ，２０ｂ，２０ｃに取付けられてい
る。さらにボールネジのナツト３０ａ，３０ｂ，
３０ｃはクサビブロツク２２ａ，２２ｂ，２２ｃ
にそれぞれ固定されている。

この構成によりパルスモータ２５ａ，２５ｂ，
２５ｃを駆動するとクサビブロツク２２ａ，２２
ｂ，２２ｃはボールジ２４ａ，２４ｂ，２４ｃの
軸方向に移動する。なお、クサビブロツク２２
ａ，２２ｂ，２２ｃはローラ１９ａ，１９ｂ，１
９ｃと当接する平面である当接面３１ａ，３１
ｂ，３１ｃを有している。この当接面３１ａ，３
１ｂ，３１ｃはボールネジ２４ａ，２４ｂ，２４
ｃの回転軸に対して一定の角度〓で傾斜してい
る。

一方、上テーブル１３にはブラケツト３２，３
３，３４，３５とバネカケピン３６，３７，３
８，３９が設けられ、ベース板１１にはバネカケ
ピン４０，４１，４２，４３が固定されている。
バネカケピン３６と４０との間には引張バネ４４
が、バネカケピン３７と４１との間には引張バネ
４５が、バネカケピン３８と４２との間には引張
バネ４６が、バネカケピン３９と４３との間には
引張バネ４７がそれぞれ張設され、ローラ１９ａ
は引張バネ４５，４７によりクサビブロツク２２
ａの当接面３１ａに、ローラ１９ｂは引張バネ４
４によりクサビブロツク２２ｂの当接面３１ｂ
に、ローラ１９ｃは引張バネ４６によりクサビブ
ロツク２２ｃの当接面３１ｃにそれぞれ押圧され
る。

ここでクサビブロツク２２ａ，２２ｂ、２２ｃ
の配置は、第３図に示すように、クサビブロツク
２２ａの当接面３１ａと他のクサビブロツク２２
ｂ，２２ｃの当接面３１ｂ，３１ｃは直角に、ク
サビブロツク２２ｂの当接面３１ｂとクサビブロ
ツク２２ｃの当接面３１ｃとは互いに平行で上テ
ーブル１３を挾む位置になるように決める。また
このときローラ１９ｂ，１９ｃの位置はローラ１
９ｂの中心を通つて当接面３１ｂに降ろした垂線
Ｄと、ローラ１９ｃの中心を通つて当接面３１ｃ
に降ろした垂線Ｅとは距離Ｌ（Ｌ＞Ｏ）となるよ
うに決める。

今、当接面３１ａに平行な方向をｘ、垂直な方
向をｙとし、当接面３１ａとボールネジ２４ａの
回転軸とのなす角〓を例えば 〓＝sin^-1（1/20） とし、ボールネジ２４ａのリードを２mmとする。
ここでパルスモータ２５ａを駆動してボールネジ
２４ａを1/1000回転だけ回わすと、クサビブロツ
ク２２ａは２〓ｍ移動し、ローラ１９ａはＹ方向
に0.1〓ｍ移動する。

ローラ１９ｂ，１９ｃについても１９ａと同様
であり、ローラ１９ａ，１９ｂ，１９ｃの位置決
めにより上テーブル１３がｘ，ｙ，〓方向に対し
て位置決めされる原理については特開昭59−
72727号公報にも示されているように公知の内容
なのでここでは省略する。

以上のように本実施例ではパルスモータ２５
ａ，２５ｂ，２５ｃを制御することにより上テー
ブル１３のｘ，ｙ，〓方向の位置決めができる。
このときクサビブロツク２２ａ，２２ｂ，２２ｃ
を駆動するボールネジ２４ａ，２４ｂ，２４ｃの
リード誤差〓は、クサビブロツク２２ａ，２２
ｂ，２２ｃの当接面３１ａ，３１ｂ，３１ｃとボ
ールネジ２４ａ，２４ｂ，２４ｃの軸とでなす角
〓に対して、ローラ１９ａ，１９ｂ，１９ｃの位
置決め誤差〓に 〓＝〓・sin〓 として小さく現われる。このため上テーブル１３
の最終位置決め精度が高くなる。

またローラ１９ａ，１９ｂ，１９ｃをクサビブ
ロツク２２ａ，２２ｂ，２２ｃを介してパルスモ
ータ２５ａ，２５ｂ，２５ｃとボールネジ２４
ａ，２４ｂ，２４ｃにより駆動しているため、上
テーブル１３に作用する外力はクサビブロツク２
２ａ，２２ｂ，２２ｃにより受けられ、ボールネ
ジ２４ａ，２４ｂ，２４ｃのナツト３０ａ，３０
ｂ，３０ｃに直接加わらない。このためボールネ
ジ２４ａ，２４ｂ，２４ｃのナツト３０ａ，３０
ｂ，３０ｃの剛性より上テーブル１３の規制方向
の剛性を大きくできる。

また互いに平行な当接面３１ｂと３１ｃは上テ
ーブル１３を挾む位置にあるため、クサビブロツ
ク２２ｂ，２２ｃのストロークが大きくとること
ができ、精度及び信頼性が高い。

また駆動手段にボールネジ２４ａ，２４ｂ，２
４ｃとパルスモータ２５ａ，２５ｂ，２５ｃを用
いていることにより、装置の構成が簡単で取扱い
が容易となり、かつ精度の高い位置決めテーブル
を具現化することができる。

発明の効果 以上のように本発明は平面を有する上テーブル
と、この上テーブルを一平面内で運動するように
規制する規制手段と、前記上テーブルに設けられ
た３個のローラと、このローラに当接するクサビ
ブロツクと、このクサビブロツクを、ローラと当
接する面に一定の角度を持つた方向に駆動する駆
動手段から構成されているため、駆動手段の精
度、剛性がクサビブロツクにより高められ、精
度、剛性の高い位置決めテーブルを提供するもの
である。

また互いに平行な２面の当接面が上テーブルを
挾む位置になるようにクサビブロツクを配置する
ことにより、クサビブロツクの移動ストロークを
長くとることができるため、精度や信頼性の高い
位置決めテーブルを提供することができる。

またクサビブロツクの駆動手段としてクサビブ
ロツクのローラとの当接面に傾斜した方向に軸方
向を有するボールネジとパルスモータを用いてい
るので精度が高く、取扱いが容易な位置決めテー
ブルを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の斜視図、第２図は
従来例の一部破断斜視図、第３図は本発明の一実
施例の一部断面平面図、第４図は本発明の一実施
例の断面側面図、第５図は従来の台形カム駆動方
式のステージ位置合せ装置の平面図である。 １１……ベース板、１２……下テーブル、１３
……上テーブル、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ……ボ
ール群、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１６……リテ
ーナ、１９ａ，１９ｂ，１９ｃ……ローラ、２２
ａ，２２ｂ，２２ｃ……クサビブロツク、２３
ａ，２３ｂ，２３ｃ……駆動手段、２４ａ，２４
ｂ，２４ｃ……ボールネジ、２５ａ，２５ｂ，２
５ｃ……パルスモータ、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ
……当接面、４４，４５，４６，４７……引張バ
ネ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 平面を有する上テーブルと、前記上テーブル
   を一平面内で運動するように規制する規制手段
   と、前記上テーブルに回転可能に設けられた３個
   のローラと、前記ローラと当接する当接面をそれ
   ぞれ有する３個のクサビブロツクと、前記ローラ
   を前記当接面に押圧するように付勢するバネと、
   前記クサビブロツクを前記当接面に対して一定の
   傾斜を持つた方向に駆動する駆動手段とから構成
   され、前記３面の当接面のうち１組の２面は互い
   に平行で、かつ前記上テーブルを挾む位置にあ
   り、また別の組合わせの２面は互いに直角になる
   ように前記クサビブロツクを配置したことを特徴
   とする位置決めテーブル。 ２ クサビブロツクの駆動手段として、前記当接
   面に傾斜した方向に軸方向を有するボールネジ
   と、前記ボールネジを駆動するパルスモータを用
   いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の位置決めテーブル。