JPS61109638A

JPS61109638A - 微動上下機構

Info

Publication number: JPS61109638A
Application number: JP22859684A
Authority: JP
Inventors: Toshio Sasaoka; 笹岡　俊雄
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1984-10-29
Filing date: 1984-10-29
Publication date: 1986-05-28
Also published as: JPH055613B2

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】（イ）発明の分野この考案は、たとえばＬＳＩの検査・製造を始めとする
測定機器、工作機械、自動化機械等に対する精密な上下
位置決め手段として用いられるような微動上下機構に関
する。

（ロ）発明の背景現在、この種の微動上下ｍｓの一例として、第３図に示
すように、円筒状のヨーク３１に電磁コイル３２を巻着
し、そのヨーク内周部には円筒状の永久磁石３３を備え
た電磁永磁機構３４の一対を円筒状ベース３５内の上下
に、アーマチア３６を介在させた状態で対設し、この電
磁永磁機構３４．３４を励磁することにより、該アーマ
チア３６が上下方向に微動すると共に、これと一体の平
面バネ本体３７および試料ステージ３８が上下方向に微
動して、励精密に微動させている。

ところで、半導体製造装置等の焦点合せを高精度に、か
つ信頼性よく行なうためには、試料ステージ３８の水平
度を確実に保ちつつ、上下動することが重要な問題とな
る。

しかし、上述の電磁永磁機構３４．３４とアーマチア３
６との対向面間隔にバラツキがある場合、またこの間隔
が傾いている場合には、試料ステージ３８の上下微動に
対する水平度が保てなくなる。

また、第４図に示すように、上述の平面バネ本体３７は
、複数個の板バネ３９・・・を水平方向に放射状に配設
して形成されているため、各々の板バネ３９の厚さが若
干具なるだけで、これら板バネ３９のたわみ量が異なっ
てしまい。このため、平面バネ本体に支持される試料ス
テージ３８の水平度が保てなくなり、それゆえ電磁永逝
機構３４とアーマチア３６との対向−間隔の調整に手間
取ったり、また板バネ３９に対するラッピング加工等を
要する問題を有していた。

（ハ）発明の目的そこでこの発明は、電磁永逝機構とアーマチアとの対向
面間の調整や板バネに対するラッピング加工等を要する
ことなく、試料ステージの水平度を簡単かつ高精度に保
つことができる微動上下機構の提供を目的とする。

（ニ）発明の要約この発明は、電磁永逝機構を介して上下微動する平面バ
ネ本体に設けられる複数個の各板バネに対する上下方向
のたわみ量を１１４ｔｌＩＪする規制手段を備えて、該
平面バネ本体が水平度を維持すべく構成した微動上下機
構であることを特徴とする。

（ホ）発明の効果この発明によれば、各々の板バネを独立した鉄心に設定
して該板バネのたわみ母を一定量に規制する電磁石を、
各板バネに対して設けであるため、平面バネ本体は上下
微動時にこれらたわみ規制される板バネによって確実に
水平度が得られ、常に水平度を維持することができる。

したがって、現状のように電磁永逝機構とアーマチアと
の対向面間隔にバラツキや傾きがあっても、また板バネ
厚さにバラツキがあっても、試料ステージは平面バネ本
体と共に、常に高精度な水平度に保たれる。

このため、電磁永逝機構とアーマチアとの対向面間の調
整や板バネに対するラッピング加工等も一切不要となる
。

（へ）発明の実施例この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。

図面は微動上下機構を示し、第１図において、この微動
上下機構１１は、上部電磁水１１１ｆｉ４ｆｉ１２と下
部電磁水Ｖｎ機構１３とを備えたベース１４と、このベ
ース１４の上面に支持される平面バネ本体１５と、試料
ステージ１６とから構成される。

上述のベース１４は、上部側を大径に、下部側を小径に
設定した段付き筒体に形成され、この下部小径側の内周
面に、前述の上下一対の電磁永逝機構１２．１３が内設
される。

上述の各電磁水！１機構１２．１３は、二重円筒状に形
成された断面Ｕ形状のヨーク１７を設け、このヨーク１
７のＵ形凹部間に電磁コイル１８を巻着し、さらにヨー
ク１７の開放端内周部に円筒状の永久磁石１９をｖＡ着
して形成している。

そして、ベース１４内にあっては、アーマチア２０を介
してこれら電磁水！１機構１２．１３が上下に対設され
る。

このアーマチア２０は、ヨーク１７と同外径寸法を有す
る円板を有し、この円板が上下のｆｆ１ｉｌ永磁ｌ！！
構１２．１３の対向面間に一定の隙間を隔てて配設され
ると共に、その中央部上面に起立した起立軸２１が、上
方に対応するヨーク１７の内周孔を挿通して軸上端が上
方に突出し、この状態で電磁永逝機構１２．１３の励磁
作用により、該アーマチア２０が上下方向に吸引操作さ
れて上下微動さ、れる。そして、この起立軸２１の上端
部には後述する平面バネ本体１５が固定される。

上述の平面バネ本体１５は、第２図にも示すように、起
立軸２１の上端面に固着される小円板２２と、これと同
古さ位置にてベース１４の大径部上端面に周囲が固着さ
れる大円環２３と、これらの水平な半径方向の中心部に
相当する小円板２２と外周部に相当する大円環２３の空
間部間を等分して接続する数個の板バネ２４・・・と、
これら板バネ２４・・・に対応して設置される数個の電
磁石２５・・・とから構成され、前述のｆｆｉ！ｉ永磁
機構水射、１３を介した起立軸２１の上下微動に連動し
て、この中心部の小円板２２が外周部の大円環２３を支
点に上下微動される。

上述の電磁石２５は、各板バネ２４・・・に対応するベ
ース１４の段付き端面に、板バネ２４の上下方向のたわ
み変形を許容した状態で該板バネ２４を鉄心に設定して
包囲ずべくスプール２６が固定設置され、このスプール
２６にコイル２７が巻着されて設けられる。

そして、これら各々の板バネ２４・・・に対する当該電
磁石２５・・・の励磁作用によって、板バネ２４・・・
はそれぞれ一定のたわみ量に規制され、バネ厚さの影響
を受けることなく、平面バネ本体１５は上下方向に対し
、水平に微動される。

さらに、上述の平面バネ本体１５の上面に対しては、こ
の平面バネ本体１５の小円板２２上に固定された円板形
の試料ステージ１６が該平面バネ本体１５と一体に水平
状態にて上下動すべく載設されている。

このように構成された微動上下機構は、上下のＴｉ磁永
！！機構１２．１３を励磁することに基づいて、アーマ
チア２０がその励磁作用を受けて上微動または下微動し
、このアーマチア２０の上下微動に連動して平面バネ本
体１５を介した上部位置の試料ステージ１６が上下微動
する。

このとき、仮に電磁水！！機構１２．１３とアーマチア
２０との対向面間隔にバラツキや傾きがあっても、また
板バネ２４の厚さにバラツキがあっても、平面バネ本体
１５は上下微動時に、各々のたわみ規制される板バネ２
４・・・によって、確実に水平度が保たれ、試料ステー
ジ１６は常に平面バネ本体１５と共に、高精度な水平度
に保たれる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、第１図は微動上下機構の縦断面図、第２図は微動上下機構の要部拡大斜視図、第３図は従来
の微動上下機構のｍＩｉ面図、第４図は従来の平面バネ
本体の斜視図である。

Claims

【特許請求の範囲】

１、複数個の板バネを水平方向に放射状に配設した平面
バネ本体と、この平面バネ本体の軸心部を鉄心に設定し
て該平面バネ本体を上下方向に吸引操作する電磁永磁機
構と、前記複数個の板バネを独立した鉄心に設定して、
各板バネに対する上下方向のたわみ量をそれぞれ規制す
る複数個の電磁石と、前記平面バネ本体に固定される試
料ステージとを備えた微動上下機構。