JPH0659734A

JPH0659734A - 微細位置決め装置

Info

Publication number: JPH0659734A
Application number: JP4211487A
Authority: JP
Inventors: Takashi Morimoto; 高史森本; Takeshi Murayama; 健村山; Kiyoshi Nagasawa; 潔長澤
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1992-08-07
Filing date: 1992-08-07
Publication date: 1994-03-04

Abstract

(57)【要約】【目的】慣性等の外力に起因する振動を低減すること
ができ、さらに高さ方向の寸法を小さくすることができ
る微細位置決め装置を提供すること。【構成】ブロックＢ₁には、張出部３ａ、３ｂを矢印
Ａ_x、Ａ_y方向に並進変位させる変位機構が、ブロック
Ｂ₂には、中心剛体部１１をｚ軸まわりに回転変位させ
る変位機構が備えられている。試料テーブル４１はこれ
ら変位機構により変位せしめられる。ベース部４と試料
テーブル４１の間には、試料テーブル４１のｚ軸方向の
並進変位、ｘ軸およびｙ軸まわりの回転変位を発生する
ためのｚ軸変位発生機構４４ａ〜４４ｄが設けられ、こ
られは、ｚ軸方向に高い剛性を有するとともに、それ以
外の方向には自由に変形可能である。それ故、ｚ軸方向
の振動は低減され、ブロックＢ₁、Ｂ₂の変位は妨げら
れない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造装置などの
０．０１μｍオーダの位置決めを必要とする装置に使用
される微細位置決め装置に係り、特に大ストロークで高
速・高精度な位置決め装置に使用するのに好適な微細位
置決め装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、サブμｍオーダの変位調節の可能
な装置が各種技術分野で要望されている。その典型的な
例がＤＲＡＭ等の半導体製造工程で使用されているステ
ッパ（縮小投影露光装置）用の位置決め装置である。こ
のステッパ用の位置決め装置においては、数百ｍｍのス
トローク内の全領域を百分の数μｍ程度の精度で高速に
位置決めする技術が要求され、特に半導体素子の高集積
化に伴って装置の位置決め精度の向上への要求も高まっ
ている。その大ストロークで高速・高精度な位置決め装
置を実現する一つの手段として、電磁モータをアクチュ
エータとしたＸＹステージ、即ち粗動ステージと圧電素
子をアクチュエータとした微細位置決め装置とを組み合
わせた装置である粗微動併用ステージがある。電磁モー
タをアクチュエータとしたＸＹステージでは、数百ｍｍ
のストロークを確保するのが容易であると共に、数百ｍ
ｍ／ｓの高速移動も可能であるが、反面、位置決め精度
については動力伝達機構やテーブルの案内面等の加工精
度に限界があることから、０．０１μｍの精度を達成す
るのは極めて困難である。一方、圧電素子をアクチュエ
ータとした微細位置決め装置では、圧電素子の変位分解
能を利用するため、０．０１μｍ以上の位置決め精度を
達成できるが、反面、ストロークは数十μｍが限界であ
る。前記の粗微動併用ステージは、このような性能を有
するＸＹステージと微細位置決め装置とを組み合わせる
ことにより、その性能を相互に補完するようにして両者
の長所を発揮できるようにし、大ストロークで高速・高
精度な位置決め装置を実現できるようにしたものであ
る。

【０００３】この粗微動併用ステージの例から明らかな
ように、０．０１μｍオーダ以上の位置決め精度を達成
できる高精度な位置決め装置を実現するためには、微細
位置決め装置を使用することが必要不可欠である。この
ような微細位置決め装置として、例えば、図８に示され
ているような機構が用いられていた。以下、この微細位
置決め装置を図に基づいて説明する。

【０００４】図８は、従来から用いられていた微細位置
決め装置の分解斜視図である。この微細位置決め装置
は、ｘ、ｙ、ｚ各軸方向の並進変位とそれら各軸まわり
の回転変位の合計６軸の変位について位置決めを行うこ
とができる。Ｂ₁はｘ軸、ｙ軸方向の並進変位を発生さ
せる機構を有する第１のブロック、Ｂ₂はｚ軸まわりの
回転変位を発生させる機構を有する第２のブロック、Ｂ
₃はｚ軸方向の並進変位およびｘ軸、ｙ軸まわりの回転
変位を発生させる機構を有する第３のブロックである。

【０００５】第１のブロックＢ₁について説明すると、
１は剛性の高い部材からなる中心剛体部、２ａ、２ｂは
中心剛体部１から互いに反対向きに張り出した張り出し
部、３ａ、３ｂもやはり中心剛体部１から互いに反対向
きに張り出した張り出し部、４は張り出し部２ａ、２ｂ
につながるベース部である。張り出し部３ａ、３ｂの端
部上端には、第２のブロックＢ₂に連結するための連結
部５ａ、５ｂがそれぞれ形成されている。これら中心剛
体部１、張り出し部２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ、連結部５
ａ、５ｂはそれぞれベース部４と同じ部材で構成され、
一体に加工成形される。６Ｆ_xa、６Ｆ_xbは、張り出し部
２ａ、２ｂにあけられた所定形状の貫通孔に装着された
圧電素子であって、互いに中心剛体部１に対して対称的
に配置されており、両圧電素子６Ｆ_xa、６Ｆ_xbを作動さ
せると各平板部６０がたわむことにより、協調して中心
剛体部１をベース部４に対して矢印Ａ_X方向に並進変位
させる。７Ｆ_ya、７Ｆ_ybは、張り出し部３ａ、３ｂにあ
けられた所定形状の貫通孔に装着された圧電素子であっ
て、互いに中心剛体部１に対して対称的に配置されてお
り、両圧電素子７Ｆ_ya、７Ｆ_ybを作動させると各平板部
７０がたわむことにより、協調して張り出し部３ａ、３
ｂとともに連結部５ａ、５ｂを中心剛体部１に対して矢
印Ａ_y方向に並進変位させる。

【０００６】次に第２のブロックＢ₂について説明す
る。１１は剛性の高い部材からなる中心剛体部、１２は
中心剛体部１１と同じ部材で構成され、一体に加工成形
されたベース部、１３ａ、１３ｂ、１３ｃは中心剛体部
１１、ベース部１２と同じ部材で構成され、一体に加工
成形された平板部である。ベース部１２の下面には連結
部１４ａ、１４ｂがそれぞれ形成されており、第１のブ
ロックＢ₁の連結部５ａ、５ｂと結合される。中心剛体
部１１の上面には連結部１５が形成されている。１６Ｆ
θ_Zは中心剛体部１１とベース部１２との間にあけられ
た所定形状の貫通孔に装着された圧電素子であり、この
圧電素子１６Ｆθ_Zを作動させると各平板部１３ａ、１
３ｂ、１３ｃがたわむことにより、中心剛体部１１をベ
ース部１２に対して矢印Ａθ_z方向に回転変位させる。

【０００７】次に第３のブロックＢ₃について説明す
る。２１は剛性の高い部材からなる上側リング部、２２
は上側リング部２１と同じ部材で構成され、一体に加工
成形された下側リング部、２３ａ、２３ｂ、２３ｃは上
側リング部２１と下側リング部２２とを結合する結合部
であり、同様に上側リング部２１、下側リング部２２と
同じ部材で構成され、一体に加工成形されている。下側
リング部２２の下面には連結部２４が形成されており、
第２のブロックＢ₃の連結部１５と結合される。２５Ｆ
_za、２５Ｆ_zb、２５Ｆ_zcはそれぞれ結合部２３ａ、２３
ｂ、２３ｃにあけられた所定形状の貫通孔に装着された
圧電素子であり、これらの圧電素子２５Ｆ_za、２５
Ｆ_zb、２５Ｆ_zcを作動させると平板部２０がたわむこと
により、上側リング部２１を下側リング部２２に対し
て、それぞれ矢印Ａ_za、Ａ_zb、Ａ_zc方向に変位させる。
なお、圧電素子２５Ｆ_zcは隠れた位置にあり、図には現
れていない。これらの圧電素子２５Ｆ_za、２５Ｆ_zb、２
５Ｆ_zcそれぞれの変位量を調節することにより、上側リ
ング部２１を下側リング部２２に対して、ｚ軸方向に並
進変位、ｘ軸まわりに回転変位、ｙ軸まわりに回転変位
させることができる。またこれら３つの変位を複合して
発生させることもできる。

【０００８】次に図８に示した微細位置決め装置の動作
について説明する。第１のブロックＢ₁の圧電素子６Ｆ
_xa、６Ｆ_xbに所定の電圧を印加すると、中心剛体部１は
ベース部４に対して矢印Ａ_X方向（ｘ軸方向）に並進変
位する。この並進変位は張り出し部３ａ、３ｂを経て連
結部５ａ、５ｂに伝達され、さらに第２のブロックＢ₂
の連結部１４ａ、１４ｂ、ベース部１２、平板部１３
ａ、１３ｂ、１３ｃ、中心剛体部１１、連結部１５へと
伝達され、さらに第３のブロックＢ₃の連結部２４、下
側リング部２２、結合部２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、上側
リング部２１へと伝達され、上側リング部２１も同量だ
けｘ軸方向に並進変位する。また、第１のブロックＢ₁
の圧電素子７Ｆ_xa、７Ｆ_xbに所定の電圧を印加すると、
同様にして第３のブロックＢ₃の上側リング部２１は矢
印Ａ_y方向（ｙ軸方向）に並進変位する。一方、第２の
ブロックＢ₂の圧電素子に所定の電圧を印加すると、同
様にして第３のブロックＢ₃の上側リング部２１は矢印
Ａθ_z方向（ｚ軸まわり）に回転変位する。第３のブロ
ックＢ₃の各圧電素子については、前述したとおりに上
側リング部２１をｚ軸方向に並進変位、ｘ軸まわりに回
転変位、ｙ軸まわりに回転変位させることができる。

【０００９】以上、６軸の各軸方向の並進変位および回
転変位について説明したが、任意の圧電素子に適宜の電
圧を印加することにより、各種、各量の変位が複合され
た多様な微少変位を発生させることができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
微細位置決め装置は、各軸駆動用の３つのブロック
Ｂ₁、Ｂ₂、Ｂ₃を全て直列に結合するため、高さ方向
の寸法が大きくなるという問題がある。したがって特に
ｘ軸まわり、ｙ軸まわりの剛性が他の軸方向に比べて低
下する。この微細位置決め装置を粗微動併用ステージに
用いる場合、粗動ステージの移動にともなう加速・減速
による慣性力が微細位置決め装置に作用するため、微細
位置決め装置に振動が発生しやすい。この振動は、剛性
が低いほど大きく、継続時間も長くなる。微細位置決め
装置は、０．０１μｍオーダの高精度位置決めを達成す
るためのものであるから、振動が発生すると位置決め作
業を円滑に進めるのに支障をきたし、特に半導体製造装
置等の高速性を厳しく要求される装置にあっては、大き
な問題となる。

【００１１】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、慣性力等の外力が作用したときに発生する
振動を低減することができ、かつ、高さ方向の寸法を小
さくすることができる微細位置決め装置を提供すること
にある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、１つの平面内の任意の１軸（ｘ軸）方
向の並進変位を発生させる変位機構、前記平面内におい
て前記軸と直交する軸（ｙ軸）方向の並進変位を発生さ
せる変位機構、及び前記各軸のそれぞれと直交する軸
（ｚ軸）まわりの回転変位を発生させる変位機構のうち
少なくとも１つの変位機構と、当該変位機構を支持する
ベース部と、当該変位機構により変位せしめられるテー
ブルとを備えた微細位置決め装置において、前記ベース
と前記テーブル間に、前記平面と直交する軸方向に変位
を発生するとともに、前記平面と直交する軸方向の荷重
に対して高い剛性を有しその他の軸方向の荷重に対して
は自由に変形し得るヒンジを備えた変位機構を複数連結
したことを特徴とする。

【００１３】

【作用】ヒンジによる変位の大きさを任意に調節するこ
とにより、テーブルに、ｚ軸方向の並進変位、ｘ軸まわ
りの回転変位、およびｙ軸まわりの回転変位を発生させ
る。微細位置決め装置に慣性力等の外力が作用し、その
外力に起因してテーブルがｘ軸まわり、ｙ軸まわりに振
動しようとしても、その振動はヒンジを備えた変位機構
のｚ軸方向の剛性が高いため大幅に低減される。また、
ヒンジはｘ軸、ｙ軸の並進変位、ｚ軸まわりの回転変位
に対して自由にたわむため、微細位置決め装置の動作を
妨げることはない。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。図１は本発明の実施例に係る微細位置決め装置の
分解斜視図である。この図で、図５に示す部分と同一部
分には同一符号を付して説明を省略する。４１は微細位
置決め装置に試料を搭載する際に用いる試料テーブルで
ある。４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄはｚ軸方向の変
位を発生するｚ軸変位発生機構である。ｚ軸変位発生機
構４４ａは上端部および下端部にそれぞれ連結部４４ａ
₁、４４ａ₂を有しており、同様に他の各ｚ軸変位発生
機構４４ｂ、４４ｃ、４４ｄも連結部４４ｂ₁、４４ｂ
₂、連結部４４ｃ₁、４４ｃ₂、連結部４４ｄ₁、４４
ｄ₂をそれぞれ有する。これらの各ｚ軸変位発生機構
は、上端部の連結部４４ａ₁、４４ｂ₁、４４ｃ₁、４
４ｄ₁を試料テーブル４１に設けられた連結部４２ａ、
４２ｂ、４２ｃ、４２ｄにそれぞれ連結し、下端部の連
結部４４ａ₂、４４ｂ₂、４４ｃ₂、４４ｄ₂をブロッ
クＢ₁のベース４に設けられた連結部８ａ、８ｂ、８
ｃ、８ｄにそれぞれ連結する。

【００１５】図２および図３は図１に示すｚ軸変位発生
機構４４ａの構造の具体例を説明する説明図である。図
２は非変形時の正面図、図３は変形時の正面図である。
なお、他のｚ軸変位発生機構４４ｂ、４４ｃ、４４ｄの
構造も同じである。また、図１に示すｚ軸変位発生機構
と同一部分には同一符号が付してある。４４ａ₀は直方
体の中心部であり、その中心部を切り抜くことにより平
板部４４ｐ₁、４４ｐ₂を形成している。また、中心部
４４ａ₀の切り抜き部内には、圧電素子４４Ｆ_zaを装着
している。４４ａ₃は連結部４４ａ₁と中心部４４ａ₀
を結合する切り欠き部、４４ａ₄は連結部４４ａ₂と中
心部４４ａ₀を結合する切り欠き部である。これら切り
欠き部４４ａ₃、４４ａ₄によりヒンジ部が形成され
る。一点鎖線Ａ₀は連結部４４ａ₁、４４ａ₂の中心を
通る軸を示すものであり、連結部４４ａ₁、４４ａ₂、
切り欠き部４４ａ₃、４４ａ₄はこの軸Ａ₀まわりの回
転体である。

【００１６】各ｚ軸変位発生機構４４ａ、４４ｂ、４４
ｃ、４４ｄはこのような構造の切り欠き部を有している
ことから、図３に示すように各連結部４４ａ₁、４４ａ
₂に、軸Ａ₀に直交する方向で逆向きの力ｆが作用する
と、連結部４４ａ₁の中心軸Ａ₁と連結部４４ａ₂の中
心軸Ａ₂とがずれるようにたわむことができ、その力ｆ
の方向に自由に変形し得る。切り欠き部４４ａ₃、４４
ａ₄は前記のとおり中心軸Ａ₀まわりの回転体であるの
で、軸Ａ₀と直交する方向の力であればどのような方向
の力が作用しても同様の結果を得ることができ、その力
の方向に自由に変形できる。なお、これらの変形は微細
位置決め装置の並進変位や回転変位によりもたらされる
ものであるから、極めて微細なものであり、図ではこれ
が極端に誇張して描かれている。

【００１７】一方、このｚ軸方向変位発生機構は、ｚ軸
方向すなわち軸Ａ₀方向の荷重に対しては高い剛性を有
している。また図２において、平板部４４ｐ₁、４４ｐ
₂は、圧電素子４４Ｆ_zaの剛性に比較して十分剛性が低
くなるよう薄い構造としている。従って、圧電素子４４
Ｆ_zaに所定の電圧を印加すると、圧電素子は伸長し、連
結部４４ａ₁は連結部４４ａ₂に対し相対的に図中上方
に移動するが、その際、平板部４４ｐ₁、４４ｐ₂は圧
電素子４４Ｆ_zaと同様に伸長し、圧電素子４４Ｆ_zaの伸
長をほとんど妨げることはない。

【００１８】次に、図１に示す微細位置決め装置の動作
について説明する。第１のブロックＢ₁の圧電素子６Ｆ
_xa、６Ｆ_xbに所定の電圧を印加したときの動作について
は前述した従来例のものと同様であるので説明を省略す
る。図１で第１のブロックＢ₁の圧電素子６Ｆ_xa、６Ｆ
_xbに所定の電圧を印加したとき、試料テーブル４１は第
１のブロックＢ₁に示した矢印Ａｘ方向（ｘ軸方向）に
並進変位する。その際、各ｚ軸変位発生機構４４ａ、４
４ｂ、４４ｃ、４４ｄは、いずれも図３に示すようにた
わんで変形し、試料テーブル４１がｘ軸方向へ並進変位
するのを妨げることはない。同様に試料テーブル４１を
ｙ軸方向に並進変位させる場合、およびｚ軸まわりに回
転変位させる場合にも、各ｚ軸変位発生機構４４ａ、４
４ｂ、４４ｃ、４４ｄは、変位させる方向に自由に変形
してその変位を妨げることはない。以上、本実施例にお
けるｘ軸、ｙ軸方向の並進変位およびｚ軸まわりの回転
変位について述べたが、次にその他の３軸すなわちｚ軸
方向の並進変位およびｘ軸、ｙ軸まわりの回転変位の発
生方法について述べる。

【００１９】図４および図５は、図１で示した微細位置
決め装置において、ｚ軸方向の並進変位を発生させると
きの動作を説明するための説明図であり、図１で示した
ブロックＢ₂をモデル化し、有限要素法により解析した
結果を示している。図４はブロックＢ₂の解析結果の斜
視図、図５は正面図である。図４において、拘束部Ｇは
図１のブロックＢ₂の連結部１４ａ、１４ｂに相当する
部分を解析上拘束とした部分であり、矢印は図１のブロ
ックＢ₂の中心剛体部１１に相当する部分の円周上４点
に均等に２．５ｋｇｆの荷重Ｆを図中上方に加えたこと
を示している。その結果、ブロックＢ₂の中心剛体部１
１に荷重Ｆを加えると、おおむね図４、５に示したよう
な変形がブロックＢ₂に生じることが判る。図１におい
てｚ軸変位発生機構４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄの
それぞれの圧電素子に、同一な所定の電圧を印加し、圧
電素子にそれぞれ同一の変位を発生させると、ブロック
Ｂ₂に図４、５で示したのと同様の荷重が加わり、同様
の変形が生じることは明らかである。同様にブロックＢ
₁においても、ブロックＢ₂に加えられた荷重は、ブロ
ックＢ₂の連結部１４ａ、１４ｂを経て、ブロックＢ₁
の連結部５ａ、５ｂに伝達され、ベース４に対し張り出
し部３ａ、３ｂが図中上方に変位する様な変形がブロッ
クＢ₁にも生じる。以上の動作により、図１のｚ軸変位
発生機構４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄのそれぞれの
圧電素子に、同一な所定の電圧を印加すると、ブロック
Ｂ₁、Ｂ₂に変形が生じ、試料テーブル４１はｚ軸方向
に並進変位する。

【００２０】次に図６および図７は、図１で示した微細
位置決め装置において、ｘ軸まわりの回転変位を発生さ
せるときの動作を説明するための説明図であり、図４、
５と同様に図１で示したブロックＢ₂をモデル化し、有
限要素法により解析した結果を示している。図６はブロ
ックＢ₂の解析結果の斜視図、図７は正面図である。図
６、７において、拘束部Ｇは図１のブロックＢ₂の連結
部１４ａ、１４ｂに相当する部分を解析上拘束とした部
分であり、矢印Ｆは図１のブロックＢ₂の中心剛体部１
１に相当する部分の円周上の図中左右２点に、５ｋｇｆ
の大きさで互いに図中上下反対方向に加えられた荷重を
示している。このような荷重Ｆを加えると、おおむね、
図６、７に示したような変形がブロックＢ₂に生じるこ
とが判かる。

【００２１】図１においてｚ軸変位発生機構４４ａ、４
４ｂ、４４ｃ、４４ｄのそれぞれの圧電素子に、同一な
所定の電圧を印加した状態から、ｚ軸変位発生機構４４
ｂ、４４ｃのそれぞれの圧電素子に印加している電圧を
同じだけ増加して圧電素子の変位量を大きくし、ｚ軸変
位発生機構４４ａ、４４ｄのそれぞれの圧電素子に印加
している電圧を同じだけ減じて圧電素子の変位量を小さ
くすると、ブロックＢ₂に図６、７で示したのと同様の
荷重が加わり、同様な変形が生じることは明らかであ
る。同様に、ブロックＢ₁においても、ブロックＢ₂に
加えられた荷重は、ブロックＢ₂の連結部１４ａ、１４
ｂを経て、ブロックＢ₁の連結部５ａ、５ｂに伝達さ
れ、その荷重に応じた変形がブロックＢ₁にも生じる。

【００２２】以上の動作により、図１のｚ軸変位発生機
構４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄのそれぞれの圧電素
子に同一な所定の電圧を印加した状態から、ｚ軸変位発
生機構４４ｂ、４４ｃのそれぞれの圧電素子に印加して
いる電圧を同じだけ増加して圧電素子の変位量を大きく
し、ｚ軸変位発生機構４４ａ、４４ｄのそれぞれの圧電
素子に印加している電圧を同じだけ減じて圧電素子の変
位量を小さくすると、ブロックＢ₁、Ｂ₂に変形が生
じ、試料テーブル４１にｘ軸まわりの回転変位が生じ
る。また、図１の微細位置決め装置において、ｙ軸まわ
りの回転変位を発生させるときの動作は、既に述べたｘ
軸まわりの回転変位を発生させるときの動作から容易に
推察できるので説明を省略する。

【００２３】以上、図１に示した微細位置決め装置の位
置決め時の動作について述べ、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向の
並進変位およびｘ軸、ｙ軸、ｚ軸まわりの回転変位を発
生できることを説明した。一方、各ｚ軸変位発生機構
は、ｚ軸方向の荷重に対して高い剛性を有しているの
で、試料テーブル４１をｘ軸まわり及びｙ軸まわりに回
転させる方向の剛性も高くなり、微細位置決め装置に慣
性力等の外力が作用したとしても、試料テーブル４１に
発生するｘ軸まわりやｙ軸まわりの回転振動を抑制でき
る。また、図８に示した従来の微細位置決め装置に比較
して、高さ方向の寸法を小さくすることができるのは明
らかである。したがって、従来より高さ方向の寸法が小
さく、剛性の高い６軸の微細位置決め装置を実現するこ
とができる。なお、上記実施例の説明では、ｘ軸、ｙ軸
方向の並進変位及びｚ軸まわりの回転変位を行うことが
できる３軸の微細位置決め装置に、４組のｚ軸変位発生
機構を組み合わせた６軸の微細位置決め装置について示
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、要
は、上記３軸の微細位置決め装置のｘ軸、ｙ軸方向の並
進変位及びｚ軸まわりの回転変位を発生させる機構のう
ちの、少なくとも１つの変位機構を備えているものであ
れば良く、また、ｚ軸変位発生機構も４組に限定される
ものではない。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、１つの平面内の任意の
位置決めを行える微細位置決め装置のテーブルとそのベ
ースとの間を、前記平面と直交する方向の荷重に対して
高い剛性を有し、その他の方向の荷重に対しては自由に
たわみ前記微細位置決め装置の変位を妨げることのない
ヒンジを備え、且つ前記平面と直交する軸方向に変位を
発生する機構により連結するようにしたため、前記平面
内以外の軸方向の位置決めを行うことができ、又、慣性
力等の外力に起因する振動を低減することができ、さら
に高さ寸法の小さい多軸の微細位置決め装置を実現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る微細位置決め装置の分解
斜視図である。

【図２】図１に示すｚ軸変位発生手段の側面図である。

【図３】図１に示すｚ軸変位発生手段の側面図である。

【図４】図１に示す装置の動作を説明する有限要素法に
よる解析結果の斜視図である。

【図５】図１に示す装置の動作を説明する有限要素法に
よる解析結果の正面図である。

【図６】図１に示す装置の動作を説明する有限要素法に
よる解析結果の斜視図である。

【図７】図１に示す装置の動作を説明する有限要素法に
よる解析結果の正面図である。

【図８】従来の微細位置決め装置の分解斜視図である。

【符号の説明】

Ｂ₁、Ｂ₂、Ｂ₃ブロック６Ｆ_xa、６Ｆ_xb、７Ｆ_ya、７Ｆ_yb、１６Ｆθ_z 圧電素
子４ベース部４１試料テーブル４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄｚ軸変位発生手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１つの平面内の任意の１軸方向の並進変
位を発生させる変位機構、前記平面内において前記軸と
直交する軸方向の並進変位を発生させる変位機構、およ
び前記各軸のそれぞれと直交する軸まわりの回転変位を
発生させる変位機構のうち少なくとも１つの変位機構
と、当該変位機構を支持するベース部と、当該変位機構
により変位せしめられるテーブルとを備えた微細位置決
め装置において、前記ベースと前記テーブル間に、前記
平面と直交する軸方向に変位を発生するとともに、前記
平面と直交する軸方向の荷重に対して高い剛性を有しそ
の他の軸方向の荷重に対しては自由に変形し得るヒンジ
を備えた変位機構を複数連結したことを特徴とする微細
位置決め装置。