JPS58109238A - 位置出しテ−ブル装置 - 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】 本発明は位置出しテーブル装置に係り、特に基台上を水
平方向に移動可能なテーブルを備えた金属顕微鏡や輪郭
測定器、工作機械用作業テーブル等に利用されるに好適
な位置出しテーブル装置に関する。

ＩＣペレットと呼ばれる集積回路の形成されたウェハー
の表面上の傷を検査するのに一般に反射照明装置を備え
た金属顕微鏡が用いられる。この顕微鏡は載物台が手動
でＸ軸方向（横方向）およびＹ軸方向（縦方向）に十字
動するようになっており、検査者はこの載物台上に定置
したｔＣベレットを接眼部から覗き込み５なから手送り
で載物台をＸ軸およびＹ軸方向に移動１させ、視野内に
部分的に拡大され九儂内の傷の有無を検査していた。

この様な金属顕微鏡や投影検査機、工具顕微鏡等におい
て、前記載物台の移動抵抗を少なくすることは、テーブ
ル上に載置された試料を所定の位置に移動し定置させる
虎めの操作を軽く行うために重要であるが、一般に前記
テーブルは断面形状山形のレールと平坦レールとによっ
て保持されており、テーブルが比較的重量のある場合に
は平坦レール部分における面接触による抵抗が増大し移
動操作が重たくならざるを得ない。

従来の載物台を第１図に基づいて説明する。工具顕微鏡
等の基台１の上面には、山形レール２と平坦レール３と
が投けられており、この基台ｌの上面に載置される滑台
４の底面には、前記山形レール２に嵌合し得るＶ溝５と
平坦レール３に対応する当り面６とが設けられておシ、
滑台４はそれぞれを相対応して基台ｌ上に設置されてい
る。さらにこの滑台４の上面には、前記山形レール２と
直角をなす向きの山形レール７と平坦レール８とが設け
られており、この滑゛台４の上面に載置されるテーブル
９の底面には前記山形レール７に嵌合し得る■溝１０と
平坦レール８に対応する当シ面１１とが設けられており
、前記テーブル９は前記それぞれを相対応して滑台４上
に設置されている。

従って前記滑台４とテーブル９とは互に十字をなすよう
にして移動でき、いわゆる十字滑台をなしている。

この様な従来の載物台においては、互に対応する山形レ
ール２とＶ溝５および山形レール７とＶ錦ｌＯとを隙間
なく加工するのは極めて困難である。一般にはテーブル
９の移動操作を軽くするためには摺動抵抗を小さくしな
ければならないが、摺動抵抗が小さくでき九時はレール
２，７と溝５゜１０との嵌合があまく、テーブル位置の
精度をμオーダーで確保するのが困難である。逆に精度
が得られたとすると摺動抵抗が極めて大となる欠点があ
う九。このことはテーブル９の移動を自動化させようと
した場合の弊害となる。さらにテーブル９、滑台４、基
台ｌの各平行度や直角度を精度良く加工することは非常
に困難である。またこの様な従来の載物台ではテーブル
９と基台ｌとの間に介装される滑台４の厚さが厚く、さ
らに摺動寸法分だ゛け余分にレール長が必要となる為、
装置全体が過大となり、これらのことからコスト高とな
っていえ。

前述のごと〈従来の山形レールの面接触による滑台を十
字に組み合わせてなる載物台は、摺動抵抗を小さくしよ
うとすればテーブルの位置精度確保が困難であり、又構
造上から装置全体が大きくならざるを得ルず高価なもの
となる欠点を有しており、との載物台に移動量読取装置
を組合せ光位置出しテーブル装置も同様な欠点を有して
いる。

本発明の目的は、製作が容易で小型軽量化が可能な位置
出しテーブル装置を提供するにある。

本発明は、基台とテーブルとの保合部に設けられる山形
レールを削除し、テーブルが基台上面を水平方向に自由
に移動できるようにするとともに、テーブルの載置面以
外の側面等を利用して加工容易な形状にて位置規制をし
、かつ、直交２軸線方向の移動機を移動変位検出装置で
検出することにより前記目的をｉ成しようとするもので
ある。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

硬質鋼材又は石材等で形成され、上面を平滑に加工され
た基台２１の上面には、複数個の鋼球２２がリング状の
リテーナ２３にて保持声れてなる中間部材としてのベア
リングユニット２４が移動１傘に載置されている。この
ベアリングユニット２４の上向には硬質鋼材又は石材等
からなるテーブル２５が載置されており、このテーブル
２５は前記基台２１の上面をベアリングユニット２４を
介してどの方向へも軽い力で移動可能に構成されている
。

テーブル２５０儒端面には少なくとも２辺が互いに直交
する直交側面２６が設けられており、この直交側面２６
の各面には２つの回転ローラ２７が両端に取り付けられ
てなる位置規制部材２８が、それぞれの直交側面２９に
対応して当接されている。

前記位置規制部材２８には２本のガイドポスト２９が水
平方向に固定、されており、このガイドボスト２９は前
記基台ＩＫ設けられる案内ブロック３０に摺動可能に支
承されている。案内ブロック３０の中央部近傍にはマイ
クロメータの調節機構いわゆるマイクロメータヘッドか
らなる移動手段３１が取付けられており、この移動手段
３１の先端は位置規制部材２８の背面に当接されている
。

位置規制部材２８の移動手段３１の先端が当接される部
分は硬球等を埋込んで構成され丸球状の当接部３２が形
成されている。

移動手段３１のハンドル３３を回動させることにより、
位置規制部材２８は案内ブロック３０とＩイドボスト２
９とで構成される案内部３４ＫＢってテーブル２５の当
接する側面に対し直角方向に進退動できる。

まえ、テーブル２５の中央部近傍の底面には付勢手段と
しての引張ばね３５の一端が係止されており、この引張
ｄね３５の他端は、第４図に示されるごとく基台１の側
端面に設けられるばね力調節手渡としてのアジャストス
クリュ３６１＆止されている。このアジャストスクリュ
３６にはナツト３６人が螺合されておシ、このナツト３
６ムを即動させることにより引張ばね３５のカを調節で
きる。さらに、基台１には前記引張ばね３５を通す為の
孔３７が上面に対し傾斜して設けられている。

前記調節手段としてのアジャストスクリュ３６は基台１
に直交して設けられている２つの位置規制部材２８のち
ょうど中間の位置の基台１の側端面に係止され、引張ば
ね３５の力によりテーブル２５は２つの直交する位置規
制部材２８に均等な力にて押し付けられている。さらに
引張ばね３５はテーブル２５を斜下方へ引張っている為
、テーブル２５はベアリングユニット２４へも付勢され
ている。

次に作用を説明する。

テーブル２５の土面に被測定物を載置した後、これを任
意の方向へ移動する際は、移動手段３１のハンドル３３
を一動させると、テーブル２５は直交して設けられる他
方の位置規１部材２８に市って進退する。移動手段３１
は互いに直交して２個所設けであるので、それぞれを選
択して用いることによりテーブル２５を平面上の任意の
位置に移動できる。

なお、移動手段３“１はそれぞれテーブル２５を案内ブ
ロック３０から遠ざける方向へ位置規制部材２８を移動
させる様押し付は力が作用し、一方移動手段３１が引か
れると、引張ばね３５の力によりテーブル２５も位置規
制部材２８と共に後退する。

このようにして移動手段３１を操作することによりテー
ブル２５を任意゛の位置に移動できる。

本実施例によれば、従来例のごとく基台とテーブルとＫ
Ｖ溝とＶ山とを対応させて加工するという極めて精度出
しに注意を必要とする困難な加工をしなくとも、基台２
１の上面とテーブル２５の下向との平面加工のみでよく
加工時間の短縮と精度向上の両方が可能である。この際
、平面加工は基台２１の上面あるいはテーブル２５の下
面の全面を必ずしも必要とせず、部分的でもよい。まえ
、従来の■溝とＶ山との組み合わせではテーブル、中間
部材（滑台）、基台のそれぞれの平行度や直角度を精度
曳く加工するのが大変であったが１本実施例にお゛いて
はテーブル２５０２つの側端面を互いに直交するように
加工するのみで良い。

さらに最も効果的表ことは、従来の■溝、Ｖ山構造では
前述のごとく非常に精度確保が困難であり、たとえ精度
良く加工できたとしても摺動抵抗は逆に大きくなってし
まい、テーブルの滑らかな移動を阻害していえものが、
本実施例では鋼球２２を介してテーブル２５を移動させ
る構造の為、理論上は全つ々くクリアランスが無くて、
しかもすペシ抵抗より何倍も小さなころがり抵抗でスム
ースで精度の高いテーブル２５の移動が可能となること
である。□ その結果、装置は従来のものに比べ小型軽１化でき、さ
らＫはテーブル２５の移動をモータ等を使って自動化さ
せようとした際にもモータの負荷が−小さくてすみ、構
造が簡単で、軽歓かっ高精度な装置を安価に作れる。

マタ、テーブル２５が水平方向へ移′動する際は、基台
２１との間に介装されているペアリング二二ット２４が
転がり抵抗である為、非常に軽い力で移動できる。本実
施例のごとく、中間部材２４の鋼球２２がリテーナ２３
に保持され、このリテーナ２３も鋼球２２の転動に応じ
て自由に動ける構造では、中間部材２４はテーブル２５
の水平方向移１／ａＷｋの半分だけ移動させればよいか
ら、従来の＋のスペースで従来と同量の移動をでき、換
言すれば従来と同一スペースならより大きな範囲の移動
を可能にできる。まえ、基台２１の大きさを大きくしな
いまま、中間部材２４を大きくしても移動範囲を十分に
とれ゛るから、中間部材２４を比較的大きく形成するこ
とによりテーブル２５の動きを安定させることができる
。さらに、この様な構造にすることにより、ローラを基
台２１に埋設する方法に比ベテーブル２５を移動させる
時の摺動、ころがシ抵抗は半分とな）、ますますテーブ
ル２５を軽い力で移動させることができる。

その他、本実施例のとと欠１テーブル２５が水平面上を
自在に動ける構造では、必要に応じてテーブル２５をマ
ニュアルで無方向に移動するととも容易である。

また、従来の■溝、Ｖ山構造に比べるとテーブル２５と
基台２１とを分解したり再組立する作業が容易′であり
、メンテナンス性が良い。

なお、本実施例においては中間部材２４を自由に動ける
ベアリングユニットとし九が、第５図に示されるごとく
テーブル２５に保持される鋼球群としてもよく、また、
第６図に示されるごとく基台２１儒に固定される鋼球保
持部材としてもよい。

またン災アリングや例えば薄肉円環状の弗素樹脂板など
からなる低摩擦摺動材等の利用も考えられる。さらに、
基台２１の上面、テーブル２５の下面に′複数の突起を
出したシ、タフトライド処理やフロン処理、その他の低
摩擦処理を施せば中間部材２４の省略も可能である。

さらに、本実施例ではテーブル２５の移動量は移動手段
３１に設けられるマイクロメータ等と同様の目盛で読み
漬る方式であるが、これも第７図に示されるごとく、電
気式１ンコーダを移動手段３１に組み込む仁とで、Ｘ方
向、Ｙ方向のそれぞれの移動量を表示器３８にてデジタ
ル表示させることもできる。この場合作業者が移動量を
見やすいことはもちろんのこと、デジタル表示であれば
睨み堆る人による数値のばらつきもなくなる。さらに、
自動化等を行う場合には表示されるデジタル移動量をそ
のまま位置検出信号として利用することも考えられる。

電気式エンコーダとしては光電型、磁気型、静電容量型
、接点Ｗ勢、移動量を電気信号として取り出せるもので
あればよく、又、それに必要な電気回路制御装置４９は
基台２１又はテーブル２５内に１＃Ｉ（図示せず）等を
設けて収納される。

また、本実施例における位置規制部材２８はテーブル２
５の被測定物載置面・の外側に配設しであるが、これは
説明上わかシやすくする為のもので実施に当っては第８
図に示されるごとくテーブル２５の側面に凹部３９を設
け、この中に前記位置規制部材２８を埋設することによ
りテーブル・、の移動可能量を増やしたり、位置出しテ
ーブル装置全体を小さくすることもできる。　・・ 本実施例の位置出しテーブル装置は単に作業台や顕微鋺
用に利用するのみならず、三次元測定器等に使えば、固
定台の場合プローブ側を移動させていたものが、テーブ
ル側を動示すことＫよりプローブを固定させておくこと
もできる。被測定物が比較的小さい場合など非常に利用
価値の高いものとなろう。

さらに第２図〜第４図においてテーブル２５の付勢手段
として引張ばね３５が用いられているが、付勢手段とし
ては第９図に示されるごとく圧縮ばね４０を引張ばね３
５・取付の反対側位置に設けても同様の効果が得られる
。また、第２７図〜第４図および第９図の付勢手段はそ
れぞれ引張ばね３５や圧縮ばね４０を、直交する２軸の
中間位置に１本だけ配設したものであるが、との付勢手
段も第１０図に示されるごとく各々の位置規制部材２８
や移動手段３１の位置に別個に設けても何ら差支えない
。

さらに付勢手段としてはばねでな３くともエアシリンダ
、ウレタンゴムその信金ての弾性部材が考見られる。

今までの説明は一部テーブルが方形の物を対象としてい
るが、テーブル形状が円形であっても何ら支障はない。

円形あるいは一部円形の場合の本発明の実施方法は種々
考えられるが、最も簡単な方式は載置面である上面形状
のみを円形とし、下面形状は今まで述べてきた実施例と
同様の直交側面を有するものとする方式、あるいはテー
ブルを平面から見て直交２面を有する扇形とする方式で
ある。さらに、テーブル全体を円形とする場合は移動手
段及び位置規制手段はテーブルの側面に固定し、Ｙ軸方
向にテーブルが移動する時にはＸ軸移動用の移動手段が
基台上をテーブルとともＫＹ軸方向へ摺動でき、同様４
ｃＹ軸移動用の移動手段も基台上をＸ軸方向へ摺−でき
る構造とすればよい。

前記実施例では移動手段としての！イク四メー路。

タヘッド先端に位置規制部材が一体となって設けられる
構造であったが、本発明の実施態様として移動手段と回
転防止手段と位置規制部材とＱそれぞれが別個の部材で
構成−されても同様の機能、効果を有するものである。

さらに、テーブル２５に透光部分を設け、この透光部分
と干渉しない位置に４暉ばね３５等の付勢手段を設けれ
ば、本発明を゛透゛光式の投影機の位置出しテーブルと
して利用できる。

本発明は位置出しテーブル装置において前述のごとき構
成としたので、製作が容易で小型軽量化が可能な位置出
し機能を備えた位置出しテーブル装置を提供することが
できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来や位置出しテーブルに用いられる載物台を
示す斜視図、１１２図は本発明の一実施例で・ある位置
出しテーブルを示す平面図、第３図は第２図の璽−１線
に沿う断面図、第４図は第２図のＩＶ−ＩＶ線に沿う断
面図、第５図、第６図は第４図の他の実施例を示す部分
正面図、第７図は第２図の実施例に電気式位置検出装置
を組込んだ場合の表示部取付位置を示す平面図、第８図
は第３図の位置規制部材取付部の他の実施例を示す部分
断面図、第９図、第１０図は第２図〜第４図の付勢手段
の他の実施例を示す平面略図である。 ２１；ｔよ・・・基台、２５７ｔ±・・・テーブル、３
１・・・移動部材としてのマイクロメータヘッド。 ２８・・・位置規制部材、３５・・・付勢部材としての
引張ばね、３８・・・移動変位検出装置、４０・・・付
勢ｌ象としての圧縮ばね、４９・・・位置横比装置用電
気回路制御装置。 代理人　弁理士　木　下　買　三 第１図 第２図 第３図 １ 第４図 第５図　　　　　第６図 ２１２′ｌ 第７図　　　　　第８図 第９図　　　　　第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１上面水平な基台と、この基台上を移動可能に設け
   られたテーブルと、前記基台上面に載置されたテーブル
   を水平向上にて互いに直交するＸ。 Ｙ２−一方向にそれぞれテーブルを移動できる移動手段
   と、前記テーブルの基台に対する回転防止手段と、移動
   後のテーブルをその位置に保持するための位置規制手段
   と、テーブルのＸ及びＹ軸線方向の移動級を読取る九め
   のそれぞれの移動変位検出装置とを備えたことを特徴と
   した位置出しテーブル装置。 （２）　　特許請求の範囲第１項において、移“動子段
   と、位置規制手段と、移動変位検出装置とは、Ｘ軸及び
   Ｙ軸線にそれぞれ平行に基台に敗り付けられた２つのマ
   イクロメータヘッドにて構成されていることを特徴とし
   た位置出しテーブル装置。 （３）特許請求の範囲第２項において、前記マイクロメ
   ータヘッドには電気式エンコーダが組み込まれるととも
   に、電気式エンコーダに必要な電気回路はテーブル又は
   基台内に収容されていることを特徴とした、位置出しテ
   ーブル装置。