[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JPS5939027A - Precision xy stage - Google Patents

Precision xy stage

Info

Publication number
JPS5939027A
JPS5939027A JP57147558A JP14755882A JPS5939027A JP S5939027 A JPS5939027 A JP S5939027A JP 57147558 A JP57147558 A JP 57147558A JP 14755882 A JP14755882 A JP 14755882A JP S5939027 A JPS5939027 A JP S5939027A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
feed
stage
guide
feed screw
view
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP57147558A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Ishida
石田 吉弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP57147558A priority Critical patent/JPS5939027A/en
Publication of JPS5939027A publication Critical patent/JPS5939027A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Abstract

PURPOSE:To execute step-feed at high speed with high accuracy by disposing a chromatotrunnion system self-centering mechanism with a ball ring to a feed screw constituting a feed-unit. CONSTITUTION:A rotary motion of a motor 13 is converted into a rectilineal motion by the feed screw 14 and a feed nut 20 through a shaft coupling 18, and a movable piece 15 is fed rectilinearly by connecting the nut 20 and the movable piece 15 through the duble trunnion self-aligning mechanism. A pair of pins 28 are formed in the V-V' direction of an intermediate seat 27 combined so as to be unified with the nut 20 in the mechanism, and the mechanism connects an internal holder 30 through the ball ring 29. The holder 30 has a pair of the pins 28 in the H-H' direction, and is connected to an external holder 31 through the ball ring 29. Even when the direction of rotation of the feed screw 14 has a slight displacement to the direction of guidance of a guide, the mutual functional interference of both the guide and the feed screw can be inhibited.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高精度なステップ送りt行うXYステージに
係り、特に高速移動、かつ高祠匿位置決めするに好適な
精密XYステージに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an XY stage that performs highly accurate step feeding, and particularly to a precision XY stage suitable for high-speed movement and highly accurate positioning.

例えば半導体製造装置の1櫨である縮小投影露光装置は
第1図に構成概念を示すごとく、光源1とレンズ2で光
学系を構成し、光路上に置いたレチクル3の縮小パター
ン像をウェハ4上に投影して焼き付けするものであり、
ウェハ4の1パターン毎のステップ送りを行うためにX
Yステージ5を用いる。
For example, a reduction projection exposure apparatus, which is a part of semiconductor manufacturing equipment, has an optical system consisting of a light source 1 and a lens 2, as shown in FIG. It is something that is projected onto the surface and burned into it.
X to perform step feeding for each pattern of wafer 4
Y stage 5 is used.

このXYステージ5は例えば10園毎のステップ送りを
Q、18ecオーダの時間で行い、かつ、0.11ない
し0.019mオーダの停止精度と、10−フradオ
ーダの案内精度が必要である。
For example, this XY stage 5 performs step feeding every 10 steps in a time of the order of Q, 18 ec, and requires a stopping accuracy of the order of 0.11 to 0.019 m and a guiding accuracy of the order of 10-frad.

XYステージは直線運動送シ構造方式と案内構造方式の
組合せから成フ、特に図示しないが、例えば直線運動送
シ構造では種々の送りねじ方式、ビニオン&2ツク方式
、トラクション・バ一方式、リニアモータ方式などが用
いられ、案内イ4造では種々の形状をしたすベフ案内方
式、ころがp案同方式、静圧案内方式、吸引−反発浮上
案内方式などが従来から実用に供されている。このうち
、本発明の関連する送りねじ方式によるXYステージの
構成を、第2図ないし第6図に示す。
The XY stage consists of a combination of a linear motion feed structure and a guide structure. Although not particularly shown, for example, in the linear motion feed structure, there are various feed screw methods, pinion & two screw methods, traction bar type, and linear motor. Various types of guide systems have been used in the past, such as the bef guide system, roller p guide system, static pressure guide system, suction-repulsion floating guide system, etc., which have various shapes. Among these, the configuration of an XY stage using a feed screw system related to the present invention is shown in FIGS. 2 to 6.

第2図の平面図ないし第3図の正面図に第1の構成例を
示す。
A first configuration example is shown in the plan view of FIG. 2 to the front view of FIG. 3.

第2図ないし第3図の構成に於ては、ベッド6上にXY
のステージユニット7を配設し、これをXYそれぞれの
ドライブユニット8で駆動位置決めするものである。
In the configuration shown in Figures 2 and 3, the XY
A stage unit 7 is provided, which is driven and positioned by XY drive units 8.

ステージユニット7はステージベース9上に下段ステー
ジ10を塔載し、下段ステージ10上に上段ステージ1
1を搭載した構成を成し、それぞれのステージにローラ
フック12を配設して、ドライブユニット8と連結され
ている。
The stage unit 7 has a lower stage 10 mounted on a stage base 9, and an upper stage 1 mounted on the lower stage 10.
1 is mounted, and a roller hook 12 is provided on each stage, which is connected to a drive unit 8.

ドライブユニット8はモータ13の回転を送りねじ14
により可動子15の直線運動に変換する構成のものであ
り、可動子15に一体となる如く配設されたアーム16
に固定された連結子17と、該ローラフック12を連結
させることにより、ステージユニット7を動作させるも
のである。ドライブユニット8はペッド6に固定されて
お9、下段ステージ10の移動につれて、上段ステージ
11側のローラフック12が、連結子17と係合しなが
ら横移動することが構造上のポイントである。
The drive unit 8 transfers the rotation of the motor 13 to the feed screw 14.
The arm 16 is configured to convert the movable element 15 into linear motion by
The stage unit 7 is operated by connecting the roller hook 12 with a connector 17 fixed to the roller hook 12. The drive unit 8 is fixed to the ped 6 9, and the structural point is that as the lower stage 10 moves, the roller hook 12 on the upper stage 11 side moves laterally while engaging with the connector 17.

第2図ないし第3図の第1の構成例に於ては、駆動系と
案内系が分離されているので、ステージユニット7の構
造が簡素になり、高精度な案内面が得易いこと、および
モータ13の振動や熱などの外乱要因が小になる等の長
所を有するが、ベッド6上の占有面積が大となる。
In the first configuration example shown in FIGS. 2 and 3, since the drive system and the guide system are separated, the structure of the stage unit 7 is simplified and a highly accurate guide surface can be easily obtained. Although it has the advantage of reducing disturbance factors such as vibration and heat of the motor 13, it occupies a large area on the bed 6.

これに対し、ベッド6上の占有面積を小にする構成とし
て、第4図の平面図ないし第5図の側面図および第6図
の正面図に第2の構成例を示す。
On the other hand, as a configuration for reducing the area occupied on the bed 6, a second configuration example is shown in the plan view of FIG. 4 through the side view of FIG. 5 and the front view of FIG. 6.

第4図ないし第6図に示す第2の構成例に於ては、ステ
ージベース9上に下段ステージ10を搭載し、下段ステ
ージベースに上段ステージ11を搭載した構成を成し、
ステージベース9と下段ステージ10の間に送りねじ1
4を内蔵して下段ステージの送りを行づ。上段ステージ
11の送シは第1の構成例と同様に、上段ステージ11
にローラフック12を配設してドライブユニット8によ
シ送υ七行うものである。
In the second configuration example shown in FIGS. 4 to 6, a lower stage 10 is mounted on a stage base 9, and an upper stage 11 is mounted on the lower stage base,
Feed screw 1 is installed between stage base 9 and lower stage 10.
4 is built in to feed the lower stage. The feeding of the upper stage 11 is similar to the first configuration example.
A roller hook 12 is disposed on the drive unit 8 to perform the feeding.

すなわら、ステージベース9に固定された下段ステージ
lO駆動用モータ13の回転AJhk軸継手18を介し
たfsり72じ14で下段ステージ10のd線運動を得
る。また上段ステージll側に於ては、ドライブユニッ
ト8が上段ステージ11駆動用モータ13の回転を送り
ねじ14により0]′動子15の直線運動に変換する構
成のものでりり、可動子15に一本となる如く配設され
たアーム16に固定された連結子17と上段ステージ1
1側に固定されたローラフック12に連結させることに
エフ、上段ステージllを直線運動させるものでおる。
In other words, the d-line motion of the lower stage 10 is obtained by the rotation of the lower stage 10 drive motor 13 fixed to the stage base 9 via the rotation AJhk shaft joint 18 at fs 72 and 14. Further, on the upper stage II side, the drive unit 8 is configured to convert the rotation of the motor 13 for driving the upper stage 11 into linear motion of the mover 15 by means of the feed screw 14. Connector 17 fixed to arm 16 arranged like a book and upper stage 1
By connecting it to the roller hook 12 fixed on the first side, the upper stage 11 is moved linearly.

本発明eよ前述した基本構成全具現化するための細部構
造に関するものであシ、以下、従来技術になる谷構造例
を第7図ないし第12図に列挙j6゜第7図ないし第1
0図に、送りねじと可動部の保合構造に関する2種の従
来技術列を示す。
The present invention e relates to a detailed structure for realizing the entire basic configuration described above. Hereinafter, examples of valley structures according to the prior art are listed in FIGS. 7 to 12.
FIG. 0 shows two types of prior art related to the structure for securing the feed screw and the movable part.

第7図の正面図ないし第8図の平面図に示す第1の従来
技術になる構造例ではクロストローラーガイド19で直
線運動案内された可動子15に送υナツト20を一体と
なる如く結合し、送りねじ140回転運動を送りナツト
20で受けて直線運動に変換し可動子15に一体となる
如く結合したアーム16によフ、動作対象への直線運動
、駆動力を得るものである。
In the structure example of the first prior art shown in the front view of FIG. 7 to the plan view of FIG. The rotary motion of the feed screw 140 is received by the feed nut 20 and converted into linear motion, and the arm 16, which is integrally connected to the movable element 15, provides linear motion and driving force to the object to be operated.

この種の直線運動機構に於ては、ガイドの案内方向と送
りJaじの回転中心方向を合致させることが特に重要で
ある。
In this type of linear motion mechanism, it is particularly important to match the guiding direction of the guide with the direction of the center of rotation of the feed jack.

すなわら、第7図に於けるガイド19のピッチングに関
与する仮想的中心線Gp−Gp’と、送シねじ14の中
心FPFp’、および第8図に於けるガイド19のヨー
イングに関与する仮想的中心線Gy−Gy′と、送シね
じ14の中心Fy−F)”を構成部材の弾惟変形許容匝
よりもはるかに低い直で合致させないと、負荷トルクの
変動犬ヤ、案内精度が低ドする現象が生じこれを避ける
べく、ガイド間や送りねじ間にすきまを設けると、所要
の案内精度や送り精度が低下するので、これらに対する
配慮が必要である。
That is, the virtual center line Gp-Gp' that is involved in the pitching of the guide 19 in FIG. 7, the center FPFp' of the feed screw 14, and the yawing of the guide 19 in FIG. If the virtual center line Gy-Gy' and the center Fy-F) of the feed screw 14 are not aligned at a much lower angle than the allowable elastic deformation of the component, the load torque will fluctuate and the guiding accuracy will be affected. If a gap is provided between the guides or between the feed screws in order to avoid a phenomenon in which the amount of feed is lowered, the required guidance accuracy and feed accuracy will be reduced, so consideration must be given to these.

また、クロストローラーガイド190案内構造は予圧を
与えて使用するものであるが、構成部品の精度などに起
因する予圧量の不均一が生じると、繰返し往復移動の際
に転勤するローラ列にずれを生じる構造上の問題点を有
するので、これに対応した配慮が必要となる。
In addition, the guide structure of the cross roller guide 190 is used with a preload applied, but if the amount of preload is uneven due to the precision of the component parts, it may cause misalignment in the row of rollers that transfer during repeated reciprocating movements. Since there are structural problems that arise, consideration must be given to these problems.

第9図ないし第10図に送りねじと可動部の保合構造に
関する第2の従来技術列を示す。
FIGS. 9 and 10 show a second prior art series relating to a structure for securing a feed screw and a movable part.

第9図の正面図ないし第10図の平面図に示す第2の構
造技術列に於ては、ガイドの案内方向と送りねじの回転
方向のずれ全許容することとねらいとしたものでおる。
In the second structural technology series shown in the front view of FIG. 9 to the plan view of FIG. 10, the aim is to allow all deviations between the guiding direction of the guide and the rotating direction of the feed screw.

すなわち、送りねじ140回転運動を送りナツト20の
直線運動に変換するための送υナツト20の回り止めを
行うために、送りナツト20と一体となる如く係合した
可動子15にローラーアーム21と板ばね22に配役し
、それぞれの先端にロー223を介在させて、横レール
24を挾み込む如き案内構造とすることにより、第10
図に示す送シねじ14の回転中心方向F−F’を移動方
向とした直線運動を得ることが出来る。$9図ないし第
10図の従来技術に於ては、送りねじ14の回転中心方
向F−F’と横レール240案内方向G−G’とのずれ
は送りナツト20の不正な回転要素として吸収されるの
で、可動子15の送りむら現象となること、および動作
対象の作用点アンバランスなどによるアーム16の傾斜
や横振れが直接に送りねじ14と送りナツト20の系合
部に作用するので、負荷トルクの変動大や、送り機構の
寿命低下に対する配慮が必要となる。第11図の平面図
ないし第12図の正面図にステージ7Q)jJ4v−ル
24とスライダ25、およびJ9付ローラ23の係合構
造に関する従来技術例を示す。
That is, in order to prevent rotation of the feed nut 20 for converting the rotational movement of the feed screw 140 into linear movement of the feed nut 20, the roller arm 21 and The tenth
It is possible to obtain linear motion with the rotation center direction FF' of the feed screw 14 shown in the figure as the moving direction. In the prior art shown in Figures 9 to 10, the deviation between the rotation center direction FF' of the feed screw 14 and the guide direction GG' of the horizontal rail 240 is absorbed as an incorrect rotating element of the feed nut 20. As a result, uneven feeding of the mover 15 occurs, and tilting and lateral vibration of the arm 16 due to unbalance of the point of action of the operating object directly acts on the joint between the feed screw 14 and the feed nut 20. , consideration must be given to large fluctuations in load torque and shortened service life of the feed mechanism. The plan view of FIG. 11 and the front view of FIG. 12 show examples of prior art relating to the engagement structure between the stage 7Q)jJ4v-ru 24, the slider 25, and the roller 23 with J9.

第11図ないし第12図に於てはステージベース9上に
ステージ7を搭載し、左右に形成された接触面がピッチ
ング方向のガイドGp−Gp’に成し、かつステージベ
ース9に締付ねじ26で一体となる如く締結された横レ
ール24と、ステージ7に一体となる如く結合されたス
ライダ25との接触面がヨーイング方向のガイドGy−
Gy’を成し、横レール24とスライダ25の接触を維
持するためにローン23ft板ばね22で押付ける構造
になっている。第11図ないし第12図の従来技術に於
ては、ピッチング方向とヨーイング方向のガイドが相互
干渉を生じない特徴を有するが、亮速ステップ送シに於
ては、横レール24の接触面がGp−Gp’に対し垂直
であること、およびピッチング方向のガイドの接触が可
動部重量に依存する構造でおるため、高速起動停止時の
ピッチング方向ガイドの浮き上り過渡現象を抑制する配
慮が必要となる。
In Figures 11 and 12, the stage 7 is mounted on the stage base 9, the contact surfaces formed on the left and right sides form guides Gp-Gp' in the pitching direction, and the stage base 9 is mounted with a tightening screw. The contact surface between the horizontal rail 24, which is integrally fastened at 26, and the slider 25, which is integrally connected to the stage 7, is the guide Gy- in the yawing direction.
Gy', and in order to maintain contact between the horizontal rail 24 and the slider 25, the structure is such that they are pressed together by a 23ft lawn leaf spring 22. In the prior art shown in FIGS. 11 and 12, the guides in the pitching direction and yawing direction do not interfere with each other, but in the case of fast step feeding, the contact surface of the horizontal rail 24 Since it is perpendicular to Gp-Gp' and the structure is such that the contact of the guide in the pitching direction depends on the weight of the movable part, consideration must be given to suppressing the transient phenomenon of lifting of the guide in the pitching direction when starting and stopping at high speed. Become.

本発明の目的は、高速ステ久プ送りを高精度に行なうこ
とのできる精密XYステージtfE供することにある。
An object of the present invention is to provide a precision XY stage tfE that can perform high-speed step feeding with high accuracy.

本発明は、直線4MJJ案内磯構を有し、かつモータの
回転運動全速りねじによって直線運゛動に変換すること
を基本構成としたXYステージの送りねじと直線運動可
動部間にクロストラニオンの内側および外側トラニオン
のいず′れにも球儀を介したころが夛接触を用いるクロ
ストラニオン方式の自動調芯機構を配設することにより
高速ステップ送シを高精度に行なおうというものである
The present invention has a linear 4MJJ guide rock structure and has a cross trunnion between the feed screw and the linear motion movable part of an XY stage whose basic configuration is to convert the rotary motion of the motor into linear motion by a full-speed screw. The aim is to perform high-speed step feeding with high precision by installing a cross-trunnion type self-aligning mechanism that uses multiple contact rollers via spheres on both the inner and outer trunnions. be.

以下、本発明の実施例について説明する。Examples of the present invention will be described below.

第13図の平面図、第14図の側面図、第15図の正面
図に於て、モータ13の回転運動を軸継手18を介した
送シねじ14と送υナツト20で直線運動に変換し、送
9ナツト20と可動子15をダブルトラニオンの自動調
芯機構を介して連結することにより、可動子15の直線
送りを得る。
In the plan view shown in FIG. 13, the side view shown in FIG. 14, and the front view shown in FIG. By connecting the feeder nut 20 and the mover 15 via a double trunnion self-aligning mechanism, the mover 15 can be linearly fed.

自動調芯磯、rI!tは第15図に一部断面を示す如く
、送シナット20と一体となるごとく結合した間座27
のv  v/力方向一対のピン28を形成し、球儀29
を介して内ホルダ30に係合する。さらに内ホルダ30
はH−H’力方向一対のピン28を有し、球3J29(
(介して外ホルダ31に係合する。球環29は第16図
に示すごとく、保持器32内にfJt数岡のベアリング
球33を配役したも(7)f4る。以上の構成とするこ
とにより、ガイドの案内方向に対して送シねじの回転方
向に若干のずれがあっても、両者の相互機能干渉を抑制
することが出来る。(自動調芯機能) すなわち、送りナラI・20は間座27と内ホルダ30
0間でv−v’を中心にした旋回とv−v’力方向の移
動が球場29を介して円滑に行われ、さらに内ホルダ3
0と外ホルダ31の間でH−H’を中心にした旋回とH
−H’方向への移動が球環29を介して円滑に行われる
ので、帰結的に偏芯と傾き(湾曲を含む)を自動的に補
虞し、送りナツト20に偏荷重が作用することによる負
荷トルク増大や寿命低下、さらには案内機構への不正荷
重による案内精度低下や送り位置精度低下要因を飛躍的
に解消することが出来る。なお、球場29に対する内輪
および外輪相互の寸法関係(はめ合い)は適量の負のす
きま(予圧付与)とすることにより、本実施例の効果的
特徴音さらに一層発揮出来る。
Automatic alignment Iso, rI! t is a spacer 27 that is integrally connected to the feed nut 20, as shown in a partial cross section in FIG.
A pair of pins 28 are formed in the v/force direction, and a sphere 29 is formed.
It engages with the inner holder 30 via. Furthermore, the inner holder 30
has a pair of pins 28 in the H-H' force direction, and has a ball 3J29 (
(The spherical ring 29 engages with the outer holder 31 through the holder 31. As shown in FIG. Therefore, even if there is a slight deviation in the rotation direction of the feed screw with respect to the guiding direction of the guide, mutual functional interference between the two can be suppressed. (Automatic alignment function) In other words, the feed screw I/20 is Spacer 27 and inner holder 30
0, rotation around v-v' and movement in the v-v' force direction are smoothly performed via the ballpark 29, and furthermore, the inner holder 3
Rotation around H-H' between 0 and outer holder 31 and H
- Since the movement in the H' direction is performed smoothly via the ball ring 29, eccentricity and inclination (including curvature) are automatically compensated for, and an unbalanced load acts on the feed nut 20. It is possible to dramatically eliminate factors such as an increase in load torque and a decrease in service life, as well as a decrease in guide accuracy and feed position accuracy due to improper loading on the guide mechanism. The effective characteristic sound of this embodiment can be further exhibited by providing an appropriate amount of negative clearance (preloading) in the dimensional relationship (fitting) between the inner ring and the outer ring with respect to the ball field 29.

第17図の正面図ないし第18図の側面図(第17図の
X−X断面図を示す)に於て、ステージベース9に固定
したモータ130回転運動を軸継手18を介した送シね
じ14と送シナッ)20で直線運動に変換し、送シナッ
ト2oとステージ7の間をダブルトラニオンの自!gl
l調芯機構と連結子34を介して連結することにより、
ステージ7の直線送りを得る。
In the front view of FIG. 17 to the side view of FIG. 14 and the feed nut) 20 converts it into linear motion, and moves between the feed nut 2o and the stage 7 as a double trunnion! gl
l By connecting with the alignment mechanism via the connector 34,
Obtain stage 7 linear feed.

自動調芯機構は第17図に一部断面図示ならびに第18
図に連結子34の正面形状を示すごとく、送シナット2
0と一体となる如く結合した間座27のv、−v’力方
向一対のピン28を有し、球環29を介して内ホルダ3
oに係合する。さらにfj3ホルfi−30UH−H’
力方向一対のピン28を有し、ラジアル玉軸受35を介
して連結子34に係合し、連結子34はステージ7に固
定する。以上の構成とすることにょシ、ガイドの案内方
向に若干のずれがあっても、両者の相互機能干渉を抑制
することが出来る。(自動調芯機能)すなわち、送りナ
ラ)20は内座27と内ホルダ300間でv−v’を中
心にした旋回とv−v’力方向の移動が球場29を介し
て円滑に行われ、さらに内ホルダ30と外ホルダ31の
間で、ll−H′を中心にした旋回とH−H’力方向の
移動がラジアル玉軸受35を介して円滑に行われるので
、帰結的に偏芯と傾き(湾曲を含む)を自動的に補償し
、送りナラ)20に偏荷重が作用することによる負荷ト
ルク増大や寿命低下、さらには案内機構への不正荷重に
よる案内精度低下や送シ位置精度低下要因を飛躍的に解
消することが出来る。なお、球場29に対する内輪およ
び外輪相互の寸法関係(はめ会い)は適量の負のすきま
(予圧付与)とし、かつラジアル玉軸受35の外輪と連
結子34のはめ合いは止まりばめにするか、若干のすき
まばめとすることにより、本実施例の効果的特徴をさら
に一層発揮出来る。
The self-aligning mechanism is partially shown in cross section in Fig. 17 and Fig. 18.
As shown in the figure showing the front shape of the connector 34, the feed nut 2
It has a pair of pins 28 in the v and -v' force directions of the spacer 27 which are integrally connected to the inner holder 3 through a spherical ring 29.
o. Furthermore fj3 Hol fi-30UH-H'
It has a pair of pins 28 in the force direction and engages with a connector 34 via a radial ball bearing 35, and the connector 34 is fixed to the stage 7. With the above configuration, even if there is a slight deviation in the guiding direction of the guide, mutual functional interference between the two can be suppressed. (Automatic alignment function) 20 (self-aligning function) 20 smoothly rotates around v-v' and moves in the v-v' force direction between the inner seat 27 and the inner holder 300 via the ballpark 29. Furthermore, between the inner holder 30 and the outer holder 31, rotation around ll-H' and movement in the H-H' force direction are smoothly performed via the radial ball bearing 35, resulting in eccentricity. The system automatically compensates for tilts (including curvature) and prevents an increase in load torque and shortened service life due to unbalanced loads acting on the feed lug (20), as well as a decrease in guide accuracy and feed position accuracy due to incorrect loads on the guide mechanism. The factors causing the decline can be dramatically eliminated. In addition, the dimensional relationship (fit) between the inner ring and the outer ring with respect to the ballpark 29 should be a suitable amount of negative clearance (preloading), and the fit between the outer ring of the radial ball bearing 35 and the connector 34 should be a blind fit. By providing a slight loose fit, the effective features of this embodiment can be further exhibited.

第19図の平面図ないし第20図の正面図に於て、ステ
ージベース9上にステージ7を搭載し、左右に形成され
た接触面がピッチング方向のガイドGり−Gp’ を成
し、かつステージベース9に締付ねじ26で一体となる
如く締結された横レール24と、ステージ7に一体とな
る如く結合されたスライダ25との接触面がヨーイング
方向のガイド07  G7’を成し、横レール24とス
ライダ25の接触を維持するためにローラ23を板ばね
22で押付ける構造とし、さらに横レール24の左右の
ガイド面に第20図に示す如く垂直方向に対する傾斜角
θを形成する。傾斜角θは水平方向案内成分と垂直方向
案内成分となるように45度以内に設定する。この時、
スライダ25と押付ローラ23にも横レール24に対応
した填料をつける。
In the plan view of FIG. 19 to the front view of FIG. 20, the stage 7 is mounted on the stage base 9, and the contact surfaces formed on the left and right sides form a guide G in the pitching direction. The contact surface between the horizontal rail 24, which is integrally fastened to the stage base 9 with a tightening screw 26, and the slider 25, which is integrally connected to the stage 7, forms a guide 07G7' in the yawing direction, and the horizontal In order to maintain contact between the rail 24 and the slider 25, the roller 23 is pressed by a leaf spring 22, and the left and right guide surfaces of the horizontal rail 24 are formed at an inclination angle θ with respect to the vertical direction as shown in FIG. The inclination angle θ is set within 45 degrees so as to provide a horizontal guidance component and a vertical guidance component. At this time,
A filler corresponding to the horizontal rail 24 is also applied to the slider 25 and the pressing roller 23.

以上の構成とすることにより、高速起動停止時の浮き上
シ過渡現象を抑制することが出来る。
With the above configuration, it is possible to suppress the floating transient phenomenon at the time of high-speed start and stop.

1i21図の平面図ないし第22図の正面図に於て、図
示を省略したモータ13の回転運動を軸継−手18を介
した送りねじ14と送りナツト20で直線運動に変換し
、送シナッ)20と可動子15をダブルトラニオンの自
動調芯機構を介して連結することにより、可動子15の
直線送シを得る。
In the plan view of FIG. 1i21 to the front view of FIG. ) 20 and the movable element 15 via a double trunnion self-aligning mechanism, the linear movement of the movable element 15 is obtained.

この時の直線運動案内機構として可動子15に4個のV
字形ローラフォロア36を配設し、■字形ローラ7オロ
ア36の外輪に接する如き位置に−対の■字形レール3
7金配設する。さらに4個のV字形ローラ7オロア36
のうち、36cと36dを弾性的結合で可動子15に取
付ける(例えば可動子15に弾性テコ部15ar形成す
る)構造とする。この直線運動案内機構の組立は、まず
基準側のV字形レール37aを締付ねじ26で固定し、
基準側のV字形ローラ7オロア36a、36b’i接触
させる。次に追従側のV字形ローラフォロア36c、3
6dを介して追従側のV字形レール37bを配置し、押
しねじ38で適量の予圧量を与えた後、締付ねじ26で
固定する。
At this time, as a linear motion guide mechanism, four V
A letter-shaped roller follower 36 is arranged, and a pair of letter-shaped rails 3 are disposed at a position where it touches the outer ring of the letter-shaped roller 7 follower 36.
7 gold is placed. 4 more V-shaped rollers 7 oror 36
Of these, 36c and 36d are attached to the movable element 15 by elastic coupling (for example, an elastic lever portion 15ar is formed on the movable element 15). To assemble this linear motion guide mechanism, first fix the V-shaped rail 37a on the reference side with the tightening screw 26,
The V-shaped roller 7 on the reference side is brought into contact with the lowers 36a and 36b'i. Next, V-shaped roller followers 36c, 3 on the following side
The V-shaped rail 37b on the follower side is arranged via the V-shaped rail 37b, and after applying an appropriate amount of preload with the set screw 38, it is fixed with the tightening screw 26.

以上の構造ならびに組立により、左右のV字形レール3
7a、37bのレール面をV字形ローラフォロア36が
ころがり運動をし、かつ製作精度などに起因する左右の
ガイド間距離の若干のずれは可動子150弾性テコ部1
5aが吸収するので、円滑な直線運動案内機構を得るこ
とが出来る。
With the above structure and assembly, the left and right V-shaped rails 3
The V-shaped roller follower 36 rolls on the rail surfaces of 7a and 37b, and slight deviations in the distance between the left and right guides due to manufacturing precision etc.
Since 5a absorbs the energy, a smooth linear motion guide mechanism can be obtained.

なお、第21図に示す実施例に於ては、直線運動案内機
構の案内剛性は可動子15の弾性テコ部15aのはね定
数を所要の数直に設計することによって設定することが
出来るが、さらに案内剛性を強める適用対象には、第2
3図に示す如き本発明になる具体的一実施例を用いる。
In the embodiment shown in FIG. 21, the guide rigidity of the linear motion guide mechanism can be set by designing the spring constant of the elastic lever portion 15a of the movable element 15 to a required number. , to further strengthen the guide rigidity, the second
A specific embodiment of the present invention as shown in FIG. 3 will be used.

第23図に於ては、全体外観構成は第21図ないし第2
2図と同様であるが、V字形ローラフォロア36を支持
する弾性テコ部15aの形状と、調節ねじ39を配設し
た点が異なる。
In Figure 23, the overall external configuration is shown in Figures 21 to 2.
Although it is similar to FIG. 2, the difference is in the shape of the elastic lever portion 15a that supports the V-shaped roller follower 36 and in that an adjustment screw 39 is provided.

すなわち、直線運動案内機構の具体的−実施構造として
、可動子15に4個のV字形ローラフォロア36を配設
し、V字形ローラフォロア36の外輪に接する如き位置
に一対のV字形レール37を配役する。さらに4個のV
字形ローラフォロア36のうち36dを弾性的結合で可
動子15に取付けること、例えば可動子15に弾性テコ
部15aを形成することに加えて、弾性テコ部15aの
たわみ変位を抑制するが如く作用する位置に調節ねじ3
9を配設する。この直線運動案内機構の組立は、まず基
準側のV字形レール37aを締付ねじ26で固定し、基
準側のV字形ローラフォロア36a、36bを接触させ
る。次に追従側の■字形ローラフォロアのうち36cを
介して追従側のV字形レール37bを配置し、押しねじ
3Bの出し入れによって一対のV字形レール37a、3
7bの平行出しを行う。(3個のV字形ローラフォロア
36a、36b、36cがレール面に接している状態で
、局部的な負荷変動がある場合は構成部品の精度不良に
よる。)その後、3個のローラフォロア36a〜36c
による平行出し時の1百線運動負荷抵抗の直になるまで
、第4のV字形ローラフォロア36dを調節ねじ39の
回転によりレール面に押付は接触させる。
That is, as a concrete implementation structure of the linear motion guide mechanism, four V-shaped roller followers 36 are arranged on the movable element 15, and a pair of V-shaped rails 37 are arranged at a position where they are in contact with the outer ring of the V-shaped roller followers 36. Cast. 4 more Vs
In addition to attaching 36d of the letter-shaped roller followers 36 to the movable element 15 by elastic coupling, for example, forming the elastic lever part 15a on the movable element 15, it acts to suppress the deflection displacement of the elastic lever part 15a. Adjustment screw 3 in position
Place 9. To assemble this linear motion guide mechanism, first, the V-shaped rail 37a on the reference side is fixed with the tightening screw 26, and the V-shaped roller followers 36a and 36b on the reference side are brought into contact with each other. Next, the V-shaped rail 37b on the following side is placed through the ■-shaped roller follower 36c on the following side, and the pair of V-shaped rails 37a, 3 are inserted and removed by the push screw 3B.
7b is parallelized. (If there is local load fluctuation when the three V-shaped roller followers 36a, 36b, and 36c are in contact with the rail surface, it is due to poor precision of the component parts.) After that, the three roller followers 36a to 36c
The fourth V-shaped roller follower 36d is brought into contact with the rail surface by rotating the adjustment screw 39 until it reaches the 100-wire motion load resistance during parallelization.

したがって、本実施列によれば、送り方向に剛性大で、
かつ直線運動案内方向と送りねじ回転中心のずれを補償
し得る直線送シ装置を得ることができる。
Therefore, according to this embodiment, the rigidity is large in the feeding direction,
Furthermore, it is possible to obtain a linear feed device that can compensate for the deviation between the linear motion guide direction and the rotation center of the feed screw.

また、本実施例によれば、送り方向に適量のすきまを設
け、かつ直線運動案内方向と送りねじ回転中心のずれを
補償し得る直線送り装置を得ることが出来る。
Further, according to this embodiment, it is possible to obtain a linear feed device that can provide an appropriate amount of clearance in the feed direction and compensate for the deviation between the linear motion guide direction and the center of rotation of the feed screw.

さらに、本実施例によれば、高速ステップ送りなどによ
るガイド面の浮上り現象を抑制し得る直線送り装置を得
ることが出来る。
Furthermore, according to this embodiment, a linear feed device can be obtained that can suppress the floating phenomenon of the guide surface due to high-speed step feed or the like.

またさらに本実施例によれば、ころがり案内に於ける転
動体のせり出しく不正すべりによる案内面からのずれ出
し)現象を解消することができる。
Furthermore, according to this embodiment, it is possible to eliminate the phenomenon of deviation from the guide surface due to improper sliding due to protrusion of the rolling elements in rolling guides.

なお、本発明の詳細な説明として直線送り装置として一
般的なXYステージを用いたが、一段あるいは3段以上
の重ね、または直交していない多段ステージに於ても本
発明の実施例として含まれる。
Although a general XY stage is used as a linear feed device in the detailed explanation of the present invention, embodiments of the present invention also include one stage, three or more stacked stages, or multi-stage stages that are not perpendicular to each other. .

以上説明したように、本発明によれば、高速ステップ送
りを高精度に行なうことができる。
As explained above, according to the present invention, high-speed step feeding can be performed with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の適用対象例を示す概念構成図、第2図
は発明対象の第1の基本構成を示す平面図、第3図は発
明対象の第1の基本構成を示す正面図、第4図は発明対
象の第2の基本構成を示す平面図、第5図は発明対象の
第2の基本構成を示す側面図、第6図は発明対象の第2
の基本構成を示す正面図、第7図は第1の従来技術例を
示す正面図、第8図は第1の従来技術例を示す平面図、
第9図は第2の従来技術例を示す正面図、第10図は第
2の従来技術例を示す平面図、第11図は第3の従来技
術例を示す平面図、第12図は第3の従来技術例を示す
正面図、第13図は本発明に係る第1の実施例を示す平
面図、第14図は本発明に係る第1の実施例を示す側面
図、第15図は本発明に係る第1の実施例を示す正面図
、第16図は本発明に係る第1の実施例の構成部品図、
第17図は本発明に係る第2の実施例を示す正面図、第
18図は本発明に係る耐2の実施例を示す側面図、第1
9図は本発明になる第3の実施例を示す平面図、第20
図は本発明になる第3の実施例を示す正面図、第21図
は本発明になる第4の実施例を示す平面図、第22図は
本発明になる第4の実施例を示す正面図、第23図は本
発明になる第5の実施例を示す平面図である。 13・・・モータ、20・・・送りナツト、28・・・
ビン、29・・・球場。 第IM 夢 ノ/ M I ω′ す/41J      著/j; fZJV
FIG. 1 is a conceptual configuration diagram showing an example of the object to which the present invention is applied, FIG. 2 is a plan view showing the first basic structure of the object of the invention, and FIG. 3 is a front view showing the first basic structure of the object of the invention. Figure 4 is a plan view showing the second basic configuration of the subject of the invention, Figure 5 is a side view of the second basic configuration of the subject of the invention, and Figure 6 is the second basic configuration of the subject of the invention.
7 is a front view showing the first prior art example, and FIG. 8 is a plan view showing the first prior art example.
FIG. 9 is a front view showing the second prior art example, FIG. 10 is a plan view showing the second prior art example, FIG. 11 is a plan view showing the third prior art example, and FIG. 12 is a top view showing the third prior art example. 13 is a plan view showing the first embodiment according to the present invention, FIG. 14 is a side view showing the first embodiment according to the present invention, and FIG. 15 is a front view showing the prior art example No. 3. A front view showing the first embodiment according to the present invention, FIG. 16 is a component diagram of the first embodiment according to the present invention,
FIG. 17 is a front view showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 18 is a side view showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a plan view showing the third embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a front view showing a third embodiment of the invention, FIG. 21 is a plan view of a fourth embodiment of the invention, and FIG. 22 is a front view of a fourth embodiment of the invention. 23 are plan views showing a fifth embodiment of the present invention. 13...Motor, 20...Feed nut, 28...
Bin, 29...Baseball stadium. No. IM Dream / M I ω' Su / 41J Author / j; fZJV

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、モータの回転を送シねじで直線運動に変換する方式
のXYステージの少なくとも上段側を精密ガイドを有す
るステージと送りねじなどを有するドライブユニットに
分離し、この送りユニットから直線運動を受ける精密X
Yステージにおりて、上記送りユニットヲ構成する送り
ねじに球@を備えたクロマトラニオン方式の自動調芯機
構を配設することを特徴とする精密XYステージ。 2、特許請求の範囲第1項記載の発明において、上記ク
ロマト2ニオンの内側トラニオンはビンに係合する球儀
で構成し、外側トラニオンはピンに玉軸受全取付は玉軸
受の外輪を連結子で包む形状にして係合する構造である
ことを特徴とする精密XYステージ。
[Claims] 1. At least the upper side of the XY stage, which converts the rotation of a motor into linear motion using a feed screw, is separated into a stage with a precision guide and a drive unit with a feed screw, etc., and separated from this feed unit. Precision X subjected to linear motion
A precision XY stage characterized in that the Y stage is provided with a chroma trunnion type self-aligning mechanism equipped with a ball on the feed screw constituting the feed unit. 2. In the invention as set forth in claim 1, the inner trunnion of the chromato 2-nion is constituted by a sphere that engages with the bottle, and the outer trunnion is constituted by a ball bearing that is completely attached to the pin, and the outer ring of the ball bearing is connected to the connector. A precision XY stage characterized by a structure that engages in a shape that wraps around the body.
JP57147558A 1982-08-27 1982-08-27 Precision xy stage Pending JPS5939027A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57147558A JPS5939027A (en) 1982-08-27 1982-08-27 Precision xy stage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57147558A JPS5939027A (en) 1982-08-27 1982-08-27 Precision xy stage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5939027A true JPS5939027A (en) 1984-03-03

Family

ID=15433051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57147558A Pending JPS5939027A (en) 1982-08-27 1982-08-27 Precision xy stage

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5939027A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63191719A (en) * 1987-01-27 1988-08-09 松下電工株式会社 Bundling machine
JPS649115A (en) * 1987-06-25 1989-01-12 Matsushita Electric Works Ltd Bundling machine
US5505504A (en) * 1992-02-28 1996-04-09 Bentac Co., Ltd. Apparatus for tying one or more articles
DE4300247B4 (en) * 1992-05-21 2004-06-17 Max Co. Ltd. Wire binder

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63191719A (en) * 1987-01-27 1988-08-09 松下電工株式会社 Bundling machine
JPS649115A (en) * 1987-06-25 1989-01-12 Matsushita Electric Works Ltd Bundling machine
US5505504A (en) * 1992-02-28 1996-04-09 Bentac Co., Ltd. Apparatus for tying one or more articles
DE4300247B4 (en) * 1992-05-21 2004-06-17 Max Co. Ltd. Wire binder

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6196138B1 (en) Movable table unit
JP2881363B2 (en) Parallel moving device and lens moving device
EP0327949A2 (en) Alignment stage device
JP4219398B2 (en) Stage equipment
JP2000206385A (en) Optical imaging device having at least one optical element, in particular objective lens
JP5594404B1 (en) Table device, transfer device, semiconductor manufacturing device, and flat panel display manufacturing device
US20090034887A1 (en) Hydrostatic gas bearing, rotator and CT scanner
JPH0134746B2 (en)
JP5541398B1 (en) Table device and transfer device
CN113075219B (en) Leveling focusing device
JPS5939027A (en) Precision xy stage
JPH07124831A (en) Linear guide device
CN104303282A (en) Table device and conveyance device
JPS6211211B2 (en)
CN221281320U (en) Z-direction movement nano-scale precision positioning platform
WO1997041363A1 (en) Linear motion guide unit and table guide apparatus utilizing the same
JPH0515618Y2 (en)
JPS58187642A (en) Screw feed controlling device equipped with self-aligning mechanism
JPH0818209B2 (en) Table transfer device
US6842961B2 (en) Methods and apparatus for a linear guiding device
JP2578007B2 (en) Substrate bonding device
JP3219170B2 (en) Linear guide bearing
JPH0729298Y2 (en) Carriage for linear movement
JP2023114174A (en) Table device
JPS6243169Y2 (en)