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JP2001050210A - XY table - Google Patents

XY table

Info

Publication number
JP2001050210A
JP2001050210A JP11224998A JP22499899A JP2001050210A JP 2001050210 A JP2001050210 A JP 2001050210A JP 11224998 A JP11224998 A JP 11224998A JP 22499899 A JP22499899 A JP 22499899A JP 2001050210 A JP2001050210 A JP 2001050210A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
guide shaft
slider
actuator
axis
guide
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
JP11224998A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazutoshi Sakaki
和敏 榊
Yasumasa Sato
泰正 佐藤
Takashi Shibukawa
崇 渋川
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.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries 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 Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority to JP11224998A priority Critical patent/JP2001050210A/en
Publication of JP2001050210A publication Critical patent/JP2001050210A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Actuator (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an X-Y table without a motor. SOLUTION: An X-Y table 30 comprises an X actuator 10 including an X guide shaft 11 and an X slider 12 movable along the X guide shaft 11 and a Y actuator 20 including a Y guide shaft 21 and a Y slider 22 movable along the Y guide shaft. In the X actuator 10, a pressure chamber is formed between the circumference of the X guide shaft 11 and the X slider 12, and the X slider 12 is provided with a bulkhead to axially divide the pressure chamber into two cylinder chambers. Compressed air can come into and go out of each of the cylinder chambers through passages provided in the X guide shaft 11. The Y actuator 20 is constituted the same as the X actuator 10. By linking both ends of the Y guide shaft 21 with the X slider 12, the X-Y table 30 attached to the Y slider 22 can be moved along either the X axis or the Y axis.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、X−Yテーブルに
関し、特に密封チャンバ、例えば電子ビーム露光装置に
おける真空チャンバのような密封チャンバ内での使用に
適したX−Yテーブルに関する。
The present invention relates to an XY table, and more particularly to an XY table suitable for use in a sealed chamber, for example, a sealed chamber such as a vacuum chamber in an electron beam exposure apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子ビーム露光装置用のX−Yテーブル
は、高真空下で使用され、また電子ビーム軌道を制御す
るための磁場に影響を与えないようにアクチュエータに
使用される材料は、非磁性材料に限定される。このた
め、アルミナセラミクス、ベリリウム銅などの非磁性材
料を使用したテーブルをころ軸受で案内し、摩擦駆動す
るという構成が一般的である。
2. Description of the Related Art An XY table for an electron beam exposure apparatus is used under a high vacuum, and a material used for an actuator so as not to affect a magnetic field for controlling an electron beam trajectory is non-magnetic. Limited to magnetic materials. Therefore, a table using a non-magnetic material such as alumina ceramics or beryllium copper is generally guided by a roller bearing and driven by friction.

【0003】摩擦駆動によるアクチュエータは、図6に
示されるように、予圧Pをかけた従動輪(図示せず)と
駆動輪61とでスライダ62を挟み、摩擦により駆動輪
61の回転運動をスライダ62の直線運動に変換する構
造である。駆動輪61は、サーボモータ63で駆動され
る。スライダ62には、テーブル64が案内面上をころ
軸受案内によりスライド可能に組合わされる。テーブル
64の移動量は変位センサ65で検出され、コントロー
ラ66に送られる。コントローラ66は、検出された移
動量を受けてテーブル64が所定の目標位置に位置決め
されるようにサーボモータ63を制御する。
As shown in FIG. 6, an actuator driven by friction sandwiches a slider 62 between a driven wheel (not shown) to which a preload P is applied and a driving wheel 61, and controls the rotational motion of the driving wheel 61 by friction. 62 is a structure for converting the motion into a linear motion. The drive wheels 61 are driven by a servo motor 63. A table 64 is slidably combined with the slider 62 by a roller bearing guide on a guide surface. The amount of movement of the table 64 is detected by the displacement sensor 65 and sent to the controller 66. The controller 66 controls the servomotor 63 such that the table 64 is positioned at a predetermined target position in response to the detected movement amount.

【0004】図6に示すアクチュエータは、一軸分の構
成であり、これをX軸用のアクチュエータとすると、別
にY軸用のアクチュエータが必要となる。Y軸用のアク
チュエータもX軸用のアクチュエータと同じ構成である
が、X軸用のアクチュエータとテーブル64とを一体的
にY軸方向に移動させることになる。
[0006] The actuator shown in FIG. 6 has a configuration for one axis. If this is used as an X-axis actuator, a separate Y-axis actuator is required. The Y-axis actuator has the same configuration as the X-axis actuator, but the X-axis actuator and the table 64 are integrally moved in the Y-axis direction.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記のアクチュエータ
の特徴は、ボールねじ駆動機構と比較して高速駆動が可
能な点にあるが、摩擦力で駆動されるため推力が小さい
ことが問題点としてあげられる。更に、駆動輪61とス
ライダ62との間の摩擦係数が不明であるため、すべり
を嫌って低速で用いられることが多く、電子ビーム露光
装置に用いた場合のスループットは、半導体ウェハ15
〜20枚/hr程度となっている。より大きな摩擦力を
得るためには、大きな予圧Pが必要となり、アクチュエ
ータの材料摩耗、発塵、寿命低下など信頼性の点で問題
となる。
The above-mentioned actuator is characterized in that it can be driven at a high speed as compared with a ball screw drive mechanism. Can be Further, since the coefficient of friction between the drive wheel 61 and the slider 62 is unknown, the device is often used at a low speed in order to avoid slippage.
It is about 20 sheets / hr. In order to obtain a larger frictional force, a large preload P is required, which poses a problem in terms of reliability, such as abrasion of the material of the actuator, generation of dust, and a reduction in life.

【0006】また、ころ軸受案内は接触式案内であり、
案内面ところの加工精度により案内精度が決まり、案内
剛性は比較的大きいものの、接触面への塵埃の混入に弱
いという問題がある。加えて、駆動輪61の回転にはサ
ーボモータ63を使用するが、サーボモータ63は磁性
を有するので、真空チャンバ外に設置する必要があり、
電子ビームの磁場に影響しない真空チャンバ外からスラ
イダ62によりテーブル64を駆動するという構成を採
用せざるを得ない。これは、X軸用、Y軸用の両アクチ
ュエータに共通の課題である。その結果、アクチュエー
タの占有面積増加、駆動軸が長くなることによる剛性の
低下に起因する運動性能の劣化などが新たな問題として
生じる。
The roller bearing guide is a contact type guide,
Although the guide accuracy is determined by the processing accuracy of the guide surface, the guide rigidity is relatively high, but there is a problem that the guide surface is weak against dust entering the contact surface. In addition, a servo motor 63 is used to rotate the drive wheels 61. Since the servo motor 63 has magnetism, it needs to be installed outside the vacuum chamber.
It is inevitable to adopt a configuration in which the table 64 is driven by the slider 62 from outside the vacuum chamber which does not affect the magnetic field of the electron beam. This is a problem common to both the X-axis and Y-axis actuators. As a result, new problems such as an increase in the occupied area of the actuator and a deterioration in kinetic performance due to a decrease in rigidity due to an increase in the length of the drive shaft occur.

【0007】そこで、本発明の課題は、モータを使用し
ないX−Yテーブルを提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an XY table that does not use a motor.

【0008】本発明の他の課題は、真空チャンバ内での
使用に適したX−Yテーブルを提供することにある。
It is another object of the present invention to provide an XY table suitable for use in a vacuum chamber.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、X軸、Y軸の
少なくとも一方の軸方向に延びるガイド軸とこれに沿っ
て移動可能なスライダとを含むアクチュエータを有する
X−Yテーブルにおいて、前記アクチュエータは、前記
ガイド軸の周囲と前記スライダとの間に圧力室を形成す
ると共に、該圧力室を軸方向に関して2つのシリンダ室
に区画する隔壁を前記スライダ、前記ガイド軸の一方に
設け、2つに区画されたシリンダ室にそれぞれ、前記ガ
イド軸内に設けられた供給/排出通路を通して圧縮流体
を出入り可能にすることにより構成されていることを特
徴とする。
According to the present invention, there is provided an XY table having an actuator including a guide shaft extending in at least one of the X-axis and the Y-axis and a slider movable along the guide shaft. The actuator forms a pressure chamber between the periphery of the guide shaft and the slider, and a partition partitioning the pressure chamber into two cylinder chambers in the axial direction is provided on one of the slider and the guide shaft. It is characterized in that each of the divided cylinder chambers is configured to allow compressed fluid to enter and exit through a supply / discharge passage provided in the guide shaft.

【0010】前記アクチュエータにおける前記シリンダ
室の両側であって前記ガイド軸と前記スライダとの間に
はそれぞれ軸受及び前記シリンダ室からの漏れ流体を排
出するための排出部が設けられ、前記ガイド軸内にはそ
の端部から前記排出部に至る排出通路が設けられる。
A discharge portion for discharging a leakage fluid from the bearing and the cylinder chamber is provided between the guide shaft and the slider on both sides of the cylinder chamber in the actuator, respectively. Is provided with a discharge passage from the end to the discharge portion.

【0011】また、前記ガイド軸の両端部にそれぞれ前
記圧縮流体を供給/排出するための接続部が設けられ、
該接続部に接続した配管にはサーボ弁が設けられる。
In addition, connecting portions for supplying / discharging the compressed fluid are provided at both ends of the guide shaft, respectively.
A servo valve is provided in a pipe connected to the connection part.

【0012】更に、前記アクチュエータをX軸方向及び
Y軸方向に備え、一方のガイド軸を他方のガイド軸のス
ライダに連結することにより、該一方のガイド軸のスラ
イダに装着したテーブルをX軸方向、Y軸方向に移動可
能としたことを特徴とするX−Yテーブルが提供され
る。この場合、前記アクチュエータは、前記ガイド軸と
前記スライダを2組、互いに平行になるような関係で有
する。
Further, by providing the actuator in the X-axis direction and the Y-axis direction and connecting one guide shaft to the slider of the other guide shaft, the table mounted on the slider of the one guide shaft can be moved in the X-axis direction. XY table is provided, which is movable in the Y-axis direction. In this case, the actuator has two sets of the guide shaft and the slider in a relation to be parallel to each other.

【0013】前記軸受として静圧空気軸受が用いられ、
前記ガイド軸内にはその端部から前記静圧空気軸受に至
る給気通路が設けられる。
A hydrostatic air bearing is used as the bearing,
An air supply passage extending from the end of the guide shaft to the hydrostatic air bearing is provided in the guide shaft.

【0014】前記アクチュエータは、非磁性材料で構成
されることが好ましい。
The actuator is preferably made of a non-magnetic material.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】図2を参照して、本発明によるX
−Yテーブルの駆動原理について説明する。本形態によ
るX−Yテーブルは、後で説明されるように、X軸方向
駆動用のXアクチュエータとY軸方向駆動用のYアクチ
ュエータとを備えるが、アクチュエータとしての駆動原
理は同じであるので、ここでは、Xアクチュエータにつ
いて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIG.
The driving principle of the -Y table will be described. As will be described later, the XY table according to the present embodiment includes an X actuator for driving in the X-axis direction and a Y actuator for driving in the Y-axis direction. However, since the driving principle as the actuator is the same, Here, the X actuator will be described.

【0016】図2において、Xアクチュエータ10は、
両端部を支持体により固定されてX軸方向に延びるXガ
イド軸11と、これに沿って移動可能なXスライダ12
とを含む。Xスライダ12は、Xガイド軸11の周囲を
囲むことができるような筒状体であり、Xガイド軸11
の外周との間に空間ができるようにされている。この空
間は、圧力室として使用されるものであり、この圧力室
を軸方向に関して2つのシリンダ室16a、16bに区
画する隔壁13をXスライダ12の内壁に固定してい
る。隔壁13もXスライダ12と共にXガイド軸11に
沿ってスライド可能である。Xスライダ12の両端部に
はそれぞれ、静圧空気軸受14を設け、これらの静圧空
気軸受14には軸受給気系15を接続している。静圧空
気軸受は良く知られているので、詳細な構造については
説明を省略する。Xスライダ12の両端部にはまた、2
つに区画されたシリンダ室16a、16bにそれぞれ、
圧縮空気を出入り可能にするためのシリンダ給気系17
a、17bを接続している。シリンダ給気系17a、1
7bはそれぞれ、サーボ弁18a、18bを備え、これ
らのサーボ弁18a、18bは圧縮空気供給源に接続さ
れている。
In FIG. 2, the X actuator 10 is
An X guide shaft 11 fixed at both ends by a support and extending in the X axis direction, and an X slider 12 movable along the X guide shaft 11
And The X slider 12 is a cylindrical body that can surround the periphery of the X guide shaft 11.
A space is formed between the outer periphery of the radiator. This space is used as a pressure chamber, and a partition 13 that partitions the pressure chamber into two cylinder chambers 16 a and 16 b in the axial direction is fixed to the inner wall of the X slider 12. The partition 13 is also slidable along the X guide shaft 11 together with the X slider 12. A static pressure air bearing 14 is provided at each end of the X slider 12, and a bearing air supply system 15 is connected to these static pressure air bearings 14. Since the hydrostatic air bearing is well known, a detailed description thereof will be omitted. Both ends of the X slider 12 also have 2
In the cylinder chambers 16a and 16b divided into two,
Cylinder air supply system 17 for allowing compressed air to enter and exit
a and 17b are connected. Cylinder air supply system 17a, 1
7b each comprise a servo valve 18a, 18b, which is connected to a source of compressed air.

【0017】このような構成により、静圧空気軸受14
に圧縮空気を供給すると、Xスライダ12はXガイド軸
11に対してわずかに浮上する。ここで、例えばサーボ
弁18aを圧縮空気供給側、サーボ弁18bを大気開放
側にすると、隔壁13はピストンとして作用してXスラ
イダ12は、図2中、右方向に移動する。このようにし
て、サーボ弁18a、18bの開度を制御することによ
り、Xスライダ12をXガイド軸11に対して任意の位
置に移動させることができる。位置制御系については、
図6で説明したのと同様の方式を採用することができ
る。すなわち、図6で説明したコントローラがXスライ
ダ12の変位量に応じてサーボ弁18a、18bの開度
を制御するようにすれば良いので、詳しい説明は省略す
る。
With such a configuration, the hydrostatic air bearing 14
When the compressed air is supplied to the X guide shaft 11, the X slider 12 slightly floats with respect to the X guide shaft 11. Here, for example, when the servo valve 18a is on the compressed air supply side and the servo valve 18b is on the atmosphere release side, the partition 13 acts as a piston, and the X slider 12 moves rightward in FIG. Thus, by controlling the opening of the servo valves 18a and 18b, the X slider 12 can be moved to an arbitrary position with respect to the X guide shaft 11. For the position control system,
A method similar to that described with reference to FIG. 6 can be employed. That is, the controller described with reference to FIG. 6 may control the opening of the servo valves 18a and 18b in accordance with the displacement of the X slider 12, and a detailed description thereof will be omitted.

【0018】次に、図1を参照して、上記の駆動原理を
利用したXアクチュエータ10の一例について説明す
る。この例では、Xガイド軸11として断面四角形状の
軸体を用い、Xスライダ12もXガイド軸11を挿通可
能な断面四角形状の内部空間を持つ断面四角形状にされ
ている。特に、Xスライダ12の内壁とXガイド軸11
の外周面との間の隙間はわずかである。また、Xガイド
軸11の中央部に近い領域において圧力室を形成するこ
とができるように、ここではXガイド軸11を細くして
いる。Xスライダ12の内壁には、圧力室を2つのシリ
ンダ室16a、16bに区画するために、Xガイド軸1
1に沿ってスライド可能な隔壁13を固定している。
Next, an example of the X actuator 10 utilizing the above-described driving principle will be described with reference to FIG. In this example, a square body having a rectangular cross section is used as the X guide shaft 11, and the X slider 12 also has a rectangular cross section having a rectangular internal space through which the X guide shaft 11 can be inserted. In particular, the inner wall of the X slider 12 and the X guide shaft 11
Is very small. Here, the X guide shaft 11 is made thinner so that a pressure chamber can be formed in a region near the center of the X guide shaft 11. An X guide shaft 1 is provided on the inner wall of the X slider 12 to partition the pressure chamber into two cylinder chambers 16a and 16b.
A partition wall 13 slidable along 1 is fixed.

【0019】以下では、2つに区画されたシリンダ室1
6a、16bのうち、シリンダ室16a側の構造につい
て説明する。シリンダ室16b側もまったく同じ構造で
ある。
In the following, the cylinder chamber 1 divided into two sections
The structure on the cylinder chamber 16a side of 6a and 16b will be described. The cylinder chamber 16b side has exactly the same structure.

【0020】シリンダ室16aに圧縮空気を出入り可能
にするために、Xガイド軸11内の中心にその端部から
中央部に向けて空気通路11−1を設けている。この空
気通路11−1は、シリンダ室16aに近い部分で複数
に分岐されてシリンダ室16aに連通しており、シリン
ダ室16a内の圧力分布が均一になるようにしている。
Xガイド軸11の端部における空気通路11−1には空
気配管が接続され、更に、図2で説明したサーボ弁が備
えられる。Xスライダ12の最大ストロークは、シリン
ダ室16a、16bの軸方向寸法により決まる。
In order to allow compressed air to enter and exit the cylinder chamber 16a, an air passage 11-1 is provided at the center of the X guide shaft 11 from the end to the center. The air passage 11-1 is branched into a plurality of portions near the cylinder chamber 16a and communicates with the cylinder chamber 16a so that the pressure distribution in the cylinder chamber 16a is uniform.
An air pipe is connected to the air passage 11-1 at the end of the X guide shaft 11, and further provided with the servo valve described with reference to FIG. The maximum stroke of the X slider 12 is determined by the axial dimensions of the cylinder chambers 16a and 16b.

【0021】図3をも参照して、シリンダ室16aに近
いXガイド軸11の周囲にはまた、静圧空気軸受14が
設けられ、静圧空気軸受14の両側に排気部19−1、
19−2が設けられる。静圧空気軸受14は、Xガイド
軸11の断面形状が矩形状であるので、その4つの面に
設けられる。排気部19−1、19−2は、シリンダ室
16aからの漏れ空気、静圧空気軸受14からの空気を
排気するためのものであり、排気を容易にするためにX
ガイド軸11の周囲に溝を形成し、この溝を通して排気
を行うようにしている。Xガイド軸11には更に、その
軸方向に関して静圧空気軸受14よりも外側の位置に真
空排気部19−3が設けられる。真空排気部19−3を
備えるのは、真空チャンバ内での使用を考慮してのこと
であり、この真空排気部19−3も排気を容易にするた
めに、Xガイド軸11の周囲に溝を形成し、この溝を通
して真空排気を行うようにしている。
Referring also to FIG. 3, a static pressure air bearing 14 is provided around the X guide shaft 11 near the cylinder chamber 16a.
19-2 are provided. Since the cross-sectional shape of the X guide shaft 11 is rectangular, the static pressure air bearings 14 are provided on four surfaces thereof. The exhaust portions 19-1 and 19-2 are for exhausting air leaking from the cylinder chamber 16a and air from the static pressure air bearing 14, and X is used to facilitate exhaust.
A groove is formed around the guide shaft 11, and exhaust is performed through this groove. The X guide shaft 11 is further provided with a vacuum exhaust unit 19-3 at a position outside the hydrostatic air bearing 14 in the axial direction. The reason why the vacuum exhaust unit 19-3 is provided in consideration of use in a vacuum chamber is that the vacuum exhaust unit 19-3 is also provided with a groove around the X guide shaft 11 to facilitate the exhaust. Is formed, and vacuum evacuation is performed through this groove.

【0022】静圧空気軸受14に圧縮空気を供給するた
めに、Xガイド軸11内にその端部から静圧空気軸受1
4に至る複数の空気通路11−2を設けている。Xガイ
ド軸11内にはまた、その端部から排気部19−1、1
9−2の溝に至る複数の排気通路11−3を設けてい
る。Xガイド軸11内には更に、その端部から真空排気
部19−3の溝に至る排気通路11−4を設けている。
この排気通路11−4は、真空排気部19−3の溝に、
Xガイド軸11の4つの面毎に穴を設け、それぞれの穴
に連通するようにされるのが望ましい。なお、図3で
は、便宜上、Xガイド軸11に設けられた複数種類の通
路をすべて実線で示しているが、これらの通路は、Xガ
イド軸11内の周方向に関して異なった位置に設けられ
ることは言うまでもない。
In order to supply compressed air to the static pressure air bearing 14, the static pressure air bearing 1 is inserted into the X guide shaft 11 from the end thereof.
4 are provided. The X guide shaft 11 also has exhaust portions 19-1 and 1-1 from its ends.
A plurality of exhaust passages 11-3 reaching the groove 9-2 are provided. The X guide shaft 11 is further provided with an exhaust passage 11-4 extending from its end to the groove of the vacuum exhaust unit 19-3.
The exhaust passage 11-4 is provided in a groove of the vacuum exhaust unit 19-3.
It is preferable that holes are provided for each of the four surfaces of the X guide shaft 11 so as to communicate with each of the holes. In FIG. 3, for convenience, a plurality of types of passages provided in the X guide shaft 11 are all indicated by solid lines, but these passages are provided at different positions in the X guide shaft 11 in the circumferential direction. Needless to say.

【0023】Xガイド軸11の端部における複数の空気
通路11−2には空気配管が接続され、更に圧縮空気供
給源が備えられる。同様に、Xガイド軸11の端部にお
ける複数の排気通路11−3には空気配管が接続され、
更に排気用のポンプが備えられる。Xガイド軸11の端
部における排気通路11−4には空気配管が接続され、
更に真空排気用のポンプが備えられる。
An air pipe is connected to a plurality of air passages 11-2 at the end of the X guide shaft 11, and a compressed air supply source is further provided. Similarly, an air pipe is connected to the plurality of exhaust passages 11-3 at the end of the X guide shaft 11,
Further, an exhaust pump is provided. An air pipe is connected to the exhaust passage 11-4 at the end of the X guide shaft 11,
Further, a pump for evacuation is provided.

【0024】なお、Xガイド軸11の両端部は、図1に
示されるように、真空チャンバ1の側壁において支持さ
れるように側壁を貫通している。したがって、Xガイド
軸11の両端部における空気配管の接続は、真空チャン
バ1の外で行われる。
As shown in FIG. 1, both ends of the X guide shaft 11 pass through the side wall of the vacuum chamber 1 so as to be supported by the side wall. Therefore, the connection of the air pipes at both ends of the X guide shaft 11 is performed outside the vacuum chamber 1.

【0025】以上、Xアクチュエータ10について説明
したが、Yアクチュエータについてもまったく同じ構造
である。
Although the X actuator 10 has been described above, the Y actuator has exactly the same structure.

【0026】次に、図4を参照して、上記のXアクチュ
エータ10、Yアクチュエータを使用したX−Yテーブ
ルの一例について説明する。この例では、Xアクチュエ
ータ10は、Xガイド軸11とXスライダ12との組合
わせを2組、互いに平行になるような関係で有し、Yア
クチュエータ20も、Yガイド軸21とYスライダ22
との組合わせを2組、互いに平行になるような関係で有
する。特に、2組のYガイド軸21の両端を、2組のX
スライダ12に連結している。その結果、2組のYガイ
ド軸21は、2組のXスライダ12と共にX軸方向に移
動可能となる。更に、2組のYスライダ22の間に、テ
ーブル30が設けられている。このようにして、Xスラ
イダ12のX軸方向の移動と、Yスライダ22のY軸方
向の移動とを合成することにより、テーブル30をX軸
方向、Y軸方向の両方向に移動させることができる。こ
のようなX−Yテーブルの場合、図1で説明したよう
に、Xガイド軸11の両端部が真空チャンバの側壁に固
定される。
Next, an example of an XY table using the above X actuator 10 and Y actuator will be described with reference to FIG. In this example, the X actuator 10 has two sets of the X guide shaft 11 and the X slider 12 in such a relationship that they are parallel to each other, and the Y actuator 20 also has the Y guide shaft 21 and the Y slider 22.
And two combinations in parallel with each other. Particularly, both ends of two sets of Y guide shafts 21 are connected to two sets of X guides.
It is connected to the slider 12. As a result, the two sets of Y guide shafts 21 can move in the X-axis direction together with the two sets of X sliders 12. Further, a table 30 is provided between the two sets of Y sliders 22. In this way, by combining the movement of the X slider 12 in the X axis direction and the movement of the Y slider 22 in the Y axis direction, the table 30 can be moved in both the X axis direction and the Y axis direction. . In the case of such an XY table, both ends of the X guide shaft 11 are fixed to the side wall of the vacuum chamber as described with reference to FIG.

【0027】なお、X−Yテーブルが、電子ビーム露光
装置における真空チャンバのような高真空下で使用され
る場合、電子ビーム軌道を制御する磁場に影響を与えな
いようにするために、各構成要素の材料は、アルミナセ
ラミクスやベリリウム銅などの非磁性材料が使用され
る。
When the XY table is used under a high vacuum such as a vacuum chamber in an electron beam exposure apparatus, each of the components is set so as not to affect the magnetic field for controlling the electron beam trajectory. As a material of the element, a non-magnetic material such as alumina ceramics or beryllium copper is used.

【0028】図5は、Xアクチュエータの別の例を示
す。この例では、Xガイド軸11´は軸方向に関して同
じ断面形状を有する。一方、Xスライダ12´を、Xガ
イド軸11´が挿通される2つの部材12−1、12−
2と、これらの2つの部材12−1、12−2をカバー
しつつ連結している筒状体12−3とで構成することに
より、Xガイド軸11´の中央部の周囲に圧力室を形成
している。更に、隔壁13´を圧力室内においてXガイ
ド軸11´に固定することにより、圧力室を2つのシリ
ンダ室16a、16bに区画している。2つの部材12
−1、12−2は、筒状体12−3と共に、Xガイド軸
11´に沿って移動可能であり、圧力室を形成している
筒状体12−3の内壁は隔壁13´の外周上をスライド
可能である。シリンダ室16a、16bに圧縮空気を出
入り可能にするための構造、静圧空気軸受14、排気部
19−1、19−2、真空排気部19−3及びその回り
の構造は、前記の例と同じで良い。
FIG. 5 shows another example of the X actuator. In this example, the X guide shaft 11 'has the same cross-sectional shape in the axial direction. On the other hand, the X slider 12 'is connected to the two members 12-1, 12- through which the X guide shaft 11' is inserted.
2 and a cylindrical body 12-3 which connects these two members 12-1 and 12-2 while covering them, thereby forming a pressure chamber around the center of the X guide shaft 11 '. Has formed. Furthermore, the pressure chamber is divided into two cylinder chambers 16a and 16b by fixing the partition 13 'to the X guide shaft 11' in the pressure chamber. Two members 12
-1, 12-2 are movable along the X guide shaft 11 'together with the cylindrical body 12-3, and the inner wall of the cylindrical body 12-3 forming the pressure chamber is the outer periphery of the partition wall 13'. Can slide on top. The structure for allowing compressed air to enter and exit the cylinder chambers 16a and 16b, the static pressure air bearing 14, the exhaust units 19-1, 19-2, the vacuum exhaust unit 19-3, and the surrounding structure are the same as those described above. Same is good.

【0029】このXアクチュエータは、例えばシリンダ
室16aに圧縮空気が導入されると、Xスライダ12´
が図5中、左方に移動する点で図1の例と異なるが、動
作原理はまったく同じである。
When the compressed air is introduced into the cylinder chamber 16a, for example, the X actuator 12 '
5 differs from the example of FIG. 1 in that it moves to the left in FIG. 5, but the operation principle is exactly the same.

【0030】上記の説明では、Xスライダ、Yスライダ
の両方を、本発明の特徴である空気圧アクチュエータで
駆動するX−Yテーブルについて説明したが、一方のス
ライダのみを空気圧アクチュエータで駆動する構成であ
っても良い。また、圧縮空気のみならず、窒素ガス等の
他の気体あるいは水のような液体による流体を使用して
も良い。
In the above description, the XY table in which both the X slider and the Y slider are driven by the pneumatic actuator, which is a feature of the present invention, has been described. However, only one slider is driven by the pneumatic actuator. May be. Further, not only the compressed air but also a fluid such as another gas such as nitrogen gas or a liquid such as water may be used.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上、説明してきたように、本発明によ
るX−Yテーブルは、スライダがガイド軸に対して非接
触で案内される構造であるので、これらの間の摩擦に起
因する問題点、すなわち材料摩耗、発塵、寿命低下等の
問題点を解消することができる。また、圧縮空気供給
源、真空排気用のポンプを除く、図4に示した要素を真
空チャンバ内に配置することができ、真空チャンバ内で
の占有面積を小さくすることができる。本発明によるX
−Yテーブルは特に、各構成要素を非磁性材料で構成す
ることにより、電子ビーム露光装置のような真空チャン
バ内での使用に適している。
As described above, the XY table according to the present invention has a structure in which the slider is guided in a non-contact manner with respect to the guide shaft. That is, problems such as material abrasion, dust generation, and shortened life can be solved. The components shown in FIG. 4 except for the compressed air supply source and the pump for evacuation can be arranged in the vacuum chamber, and the area occupied in the vacuum chamber can be reduced. X according to the invention
The -Y table is particularly suitable for use in a vacuum chamber such as an electron beam exposure apparatus by constituting each component with a non-magnetic material.

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

【図1】本発明によるX−Yテーブルを構成するための
Xアクチュエータの構造を示した部分断面図である。
FIG. 1 is a partial sectional view showing a structure of an X actuator for forming an XY table according to the present invention.

【図2】図1に示されたXアクチュエータの動作原理を
説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation principle of the X actuator shown in FIG.

【図3】図1における静圧空気軸受、排気部、及び真空
排気部とそれらを空気配管と接続するためにXガイド軸
に設けられる通路を拡大して示した断面図である。
3 is an enlarged sectional view showing a static pressure air bearing, an exhaust unit, a vacuum exhaust unit, and a passage provided on an X guide shaft for connecting them to an air pipe in FIG. 1;

【図4】図1に示されたXアクチュエータと、Yアクチ
ュエータとを組合わせて構成されたX−Yテーブルを示
した斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing an XY table configured by combining the X actuator and the Y actuator shown in FIG. 1;

【図5】Xアクチュエータの他の例を示した断面図であ
る。
FIG. 5 is a sectional view showing another example of the X actuator.

【図6】従来の摩擦駆動によるアクチュエータの一例を
示した図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a conventional actuator driven by friction.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 真空チャンバ 10 Xアクチュエータ 11 Xガイド軸 12 Xスライダ 13 隔壁 14 静圧空気軸受 16a、16b シリンダ室 18a、18b サーボ弁 19−1、19−2 排気部 19−3 真空排気部 20 Yアクチュエータ 21 Yスライダ 30 テーブル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum chamber 10 X actuator 11 X guide shaft 12 X slider 13 Partition wall 14 Static pressure air bearing 16a, 16b Cylinder chamber 18a, 18b Servo valve 19-1, 19-2 Exhaust part 19-3 Vacuum exhaust part 20 Y actuator 21Y Slider 30 table

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渋川 崇 神奈川県平塚市夕陽ヶ丘63番30号 住友重 機械工業株式会社平塚事業所内 Fターム(参考) 3H081 AA04 BB03 CC29 DD26 DD27 EE20 EE23 FF26 HH04 5C001 AA03 CC06 5F056 CB21 EA14 EA16  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Takashi Shibukawa 63-30 Yuyugaoka, Hiratsuka-shi, Kanagawa F-term in Hiratsuka Works of Sumitomo Heavy Industries, Ltd. (Reference) 3H081 AA04 BB03 CC29 DD26 DD27 EE20 EE23 FF26 HH04 5C001 AA03 CC06 5F056 CB21 EA14 EA16

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 X軸、Y軸の少なくとも一方の軸方向に
延びるガイド軸とこれに沿って移動可能なスライダとを
含むアクチュエータを有するX−Yテーブルにおいて、 前記アクチュエータは、前記ガイド軸の周囲と前記スラ
イダとの間に圧力室を形成すると共に、該圧力室を軸方
向に関して2つのシリンダ室に区画する隔壁を前記スラ
イダ、前記ガイド軸の一方に設け、2つに区画されたシ
リンダ室にそれぞれ、前記ガイド軸内に設けられた供給
/排出通路を通して圧縮流体を出入り可能にすることに
より構成されていることを特徴とするX−Yテーブル。
1. An XY table having an actuator including a guide shaft extending in at least one of the X-axis and the Y-axis and a slider movable along the guide shaft, wherein the actuator is provided around the guide shaft. A pressure chamber is formed between the slider and the slider, and a partition partitioning the pressure chamber into two cylinder chambers in the axial direction is provided on one of the slider and the guide shaft. An XY table, wherein each of the XY tables is configured by allowing compressed fluid to enter and exit through a supply / discharge passage provided in the guide shaft.
【請求項2】 請求項1記載のX−Yテーブルにおい
て、前記アクチュエータにおける前記シリンダ室の両側
であって前記ガイド軸と前記スライダとの間にはそれぞ
れ軸受及び前記シリンダ室からの漏れ流体を排出するた
めの排出部を設け、前記ガイド軸内にはその端部から前
記排出部に至る排出通路を設けたことを特徴とするX−
Yテーブル。
2. The XY table according to claim 1, wherein leakage fluid from the bearing and the cylinder chamber is discharged between the guide shaft and the slider on both sides of the cylinder chamber in the actuator. And a discharge passage extending from the end of the guide shaft to the discharge portion is provided in the guide shaft.
Y table.
【請求項3】 請求項1あるいは2記載のX−Yテーブ
ルにおいて、前記ガイド軸の両端部にそれぞれ前記圧縮
流体を供給/排出するための接続部を設け、該接続部に
接続した配管にはサーボ弁を設けたことを特徴とするX
−Yテーブル。
3. The XY table according to claim 1, wherein connecting portions for supplying / discharging the compressed fluid are provided at both ends of the guide shaft, and a pipe connected to the connecting portion is provided. X characterized by having a servo valve
-Y table.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載のX−Y
テーブルにおいて、前記アクチュエータをX軸方向及び
Y軸方向に備え、一方のガイド軸を他方のガイド軸のス
ライダに連結することにより、該一方のガイド軸のスラ
イダに装着したテーブルをX軸方向、Y軸方向に移動可
能としたことを特徴とするX−Yテーブル。
4. The XY according to claim 1, wherein
In the table, the actuator is provided in the X-axis direction and the Y-axis direction, and one of the guide shafts is connected to the slider of the other guide shaft. An XY table, which is movable in an axial direction.
【請求項5】 請求項4記載のX−Yテーブルにおい
て、前記アクチュエータは、前記ガイド軸と前記スライ
ダを2組、互いに平行になるような関係で有することを
特徴とするX−Yテーブル。
5. The XY table according to claim 4, wherein the actuator has two sets of the guide shaft and the slider, which are parallel to each other.
【請求項6】 請求項2記載のX−Yテーブルにおい
て、前記軸受として静圧空気軸受を用い、前記ガイド軸
内にはその端部から前記静圧空気軸受に至る給気通路を
設けたことを特徴とするX−Yテーブル。
6. The XY table according to claim 2, wherein a static pressure air bearing is used as said bearing, and an air supply passage extending from an end of said guide shaft to said static pressure air bearing is provided in said guide shaft. An XY table characterized by the following.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載のX−Y
テーブルにおいて、前記アクチュエータを非磁性材料で
構成したことを特徴とするX−Yテーブル。
7. XY according to claim 1, wherein
An XY table, wherein the actuator is made of a non-magnetic material.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2002029868A1 (en) * 2000-10-03 2002-04-11 Advantest Corporation Electron beam exposure system
WO2003104660A1 (en) * 2002-06-07 2003-12-18 株式会社コガネイ Pneumatic cylinder
US7578228B2 (en) 2004-12-22 2009-08-25 Fanuc Ltd Air balance structure

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