DE3632403A1

DE3632403A1 - Adjusting device

Info

Publication number: DE3632403A1
Application number: DE19863632403
Authority: DE
Inventors: Klaus Kierschke; Roelof Wijnaendts-Van-Resandt
Original assignee: Heidelberg Instruments GmbH
Current assignee: Heidelberg Instruments GmbH
Priority date: 1986-09-24
Filing date: 1986-09-24
Publication date: 1988-04-07
Also published as: DE3632403C2

Abstract

An adjusting device includes a table top (21), a baseplate (2) and a servo system, which has in particular a stepping motor (34) and a position sensor (33), to adjust the table top (21) preferably in the vertical direction. The object is to permit small movements in the range of 50 micrometres to be made reliably and with great accuracy. To achieve this, it is proposed that the table top (21) be arranged adjustably with respect to an intermediate plate (3) by means of a piezo element (32) and that it be guided by a parallel guide. The intermediate plate (3) can be adjusted in particular by means of a ball screw (31) by the stepping motor (34), which permits a presetting to be made, while the fine setting of the table top (21) is performed by means of the piezo element. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Verstelleinrichtung mit einer Tischplatte, Grundplatte und einem Servosystem, das insbeson dere einen Schrittmotor und einen Stellungsgeber aufweist, um die Tischplatte, bevorzugt in vertikaler Richtung, zu ver stellen.The invention relates to an adjustment device with a Table top, base plate and a servo system, in particular which has a stepper motor and a position transmitter to the table top, preferably in the vertical direction, to ver put.

Verstelleinrichtungen der genannten Art können in Verbindung mit Mikroskopen, Laser-Abtasteinrichtungen oder Laser-Schreib systemen zum Einsatz gelangen, wobei eine hohe Einstellge nauigkeit von besonderer Bedeutung ist. So erfordert eine effektive Kontrolle integrierter Schaltkreise mittels Laserab tastung (Laser scanning) Genauigkeiten im Submikrometerbe reich, um die Mikrostrukturen eines Wafers zuverlässig erfas sen und auswerten zu können. Eine exakte steuerbare Einstellung wird bei derartigen Systemen vor allem für die Autofokus steuerung sowie für Linienprofilmessungen gefordert, wobei schnelle Schwingungen und Bewegungen in der Größenordnung von 20 Hz gefordert werden.Adjustment devices of the type mentioned can be connected with microscopes, laser scanners or laser pens systems are used, with a high setting accuracy is of particular importance. So one requires effective control of integrated circuits by laser ab Laser scanning accuracy in the submicrometer range rich to reliably capture the microstructures of a wafer to be able to measure and evaluate. An exact controllable setting is mainly used for such systems for autofocus control and required for line profile measurements, whereby rapid vibrations and movements on the order of 20 Hz are required.

Mit der Verstelleinrichtung sollen kleine Bewegungen im Bereich von 50 Mikrometer zuverlässig durchführbar sein, wobei eine stabile, reproduzierbare Posi tionierung mit hoher Genauigkeit gewährleistet werden soll, um Mikrostrukturen überprüfen zu können.With the adjustment device small movements in the range of 50 microns reliable be feasible, with a stable, reproducible Posi tioning should be ensured with high accuracy in order To be able to check microstructures.

Zur Lösung der aufgezeigten Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Tischplatte mittels eines Piezoelements bezüglich einer Zwischenplatte verstellbar angeordnet ist, wobei eine Parallelführung vorgesehen ist, und daß die Zwischenplatte, insbesondere über ein Kugelgewindetrieb bzw. Kugelumlaufspin deln, vom Schrittmotor verstellbar ist, wobei mittels des Stellmotors die Voreinstellung und mittels des Piezoelements die Feineinstellung erfolgt.To solve the problem outlined, it is proposed that the table top by means of a piezo element with respect to a Intermediate plate is arranged adjustable, one Parallel guidance is provided and that the intermediate plate, especially via a ball screw or ball screw deln, adjustable by the stepper motor, whereby by means of Actuator the default and by means of the piezo element the fine adjustment is made.

Die erfindungsgemäße Verstelleinrichtung weist einen kompakten und funktionssicheren Aufbau auf und gewährleistet eine stabi le und reproduzierbare Positionierung bei höchster Genauig keit. Eine Einstellgenauigkeit von 0,02 Mikrometer wird bei geringem Platzbedarf erreicht. Das Piezoelement ermöglicht eine hochfrequente Verstellung der Tischplatte, und so kann in Verbindung mit einer Autofokuseinrichtung die Tischplatte um einen Wert schwingen, der durch Verstellung der Zwischenplatte vorgebbar ist. Schnelle Bewegungen bei einer Frequenz in der Größenordnung von 20 Hz können für Linienprofilmessungen vor gegeben werden. Die Verstelleinrichtung ist besonders geeignet zur Kontrolle von Wafern integrierter Schaltkreise und kann ganz allgemein auch für moderne Präzisionsmikroskope, Laser Lithographie oder zur Laser-Abtastung von Meßobjekten zum Einsatz gelangen. Der Wafer oder das Meßobjekt kann problemlos durch Vakuumabsaugung auf der Tischplatte fixiert werden. Zur Parallelführung der Tischplatte bezüglich der Zwischenplatte sind zweckmäßig zwei in Bewegungsrichtung beabstandet angeord nete Ringfedern angeordnet. Diese Ringfedern weisen zweckmäßig sich über definierte Winkelbereiche erstreckende Schlitze auf, zwischen welchen Stege vorhanden sind, die einerseits einen langen Federweg und andererseits möglichst kleine Rückstell kräfte bedingen. Die Kugelumlaufspindeln sind aus Symmetrie gründen über den Umfang gleichmäßig verteilt, wobei sich drei derartige Kugelumlaufspindeln als zweckmäßig erwiesen haben. Durch eine hohe Schrittzahl des Schrittmotors und eine geringe Steigung der Umlaufspindel und ferner durch ein Getriebe mit vorgespannter Verzahnung, vorgespannte Kugelumlaufspindeln sowie vorgespannte Lagerung der Spindel kann eine Grobver stellung der Zwischenplatte in Schritten von 1,25 Mikrometern realisiert werden. Die Feineinstellung erfolgt über das Piezo element, das bevorzugt als Scheiben- oder Piezotranslator ausgebildet ist. Mit dem Stellungsgeber wird die absolute Position der Tischplatte bezüglich der Grundplatte erfaßt und über eine entsprechende Steuerelektronik werden der Schritt motor und das Piezoelement angesteuert. Alternativ kann ggfs. mit dem Stellungsgeber die Stellung der Tischplatte bezüglich der Zwischenplatte erfaßt werden, so daß zwei unabhängige Systeme vorhanden sind, und zwar für die Feineinstellung der Tischplatte mittels des Piezoelements und ferner zum Ansteuern des Schrittmotors.The adjustment device according to the invention has a compact and reliable construction and ensures a stable le and reproducible positioning with maximum accuracy speed. A setting accuracy of 0.02 microns is at little space required. The piezo element enables a high-frequency adjustment of the table top, and so in Connection with an autofocus device around the table top swing a value by adjusting the intermediate plate can be specified. Fast movements at a frequency in the Magnitude of 20 Hz can be used for line profile measurements are given. The adjustment device is particularly suitable to control wafers of integrated circuits and can in general also for modern precision microscopes, lasers Lithography or for laser scanning of measuring objects for Get involved. The wafer or the object to be measured can easily be used can be fixed on the table top by vacuum extraction. To Parallel guidance of the table top with respect to the intermediate plate are expediently arranged two spaced in the direction of movement Nete ring springs arranged. These ring springs expediently slots extending over defined angular ranges, between which webs are present, on the one hand long travel and on the other hand the smallest possible reset condition forces. The ball screws are made of symmetry are evenly distributed over the circumference, with three such ball screws have proven to be useful. Due to a high number of steps of the stepper motor and a small number Incline of the circulating spindle and also with a gear preloaded teeth, preloaded ball screws as well as preloaded bearing of the spindle can a Grobver Position the intermediate plate in steps of 1.25 micrometers will be realized. The fine adjustment is made via the piezo element, which is preferred as a disk or piezotranslator is trained. With the position transmitter, the absolute Position of the table top with respect to the base plate and The step is made using appropriate control electronics motor and the piezo element controlled. Alternatively, if necessary. with the positioner regarding the position of the table top the intermediate plate can be detected, so that two independent Systems are in place, namely for the fine adjustment of the Table top by means of the piezo element and also for control the stepper motor.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigtThe invention is described below with reference to the drawing illustrated embodiments explained in more detail. It shows

Fig. 1 einen axialen Schnitt durch die Verstelleinrichtung, Fig. 1 is an axial section through the adjusting device,

Fig. 2 eine Aufsicht in Blickrichtung II gemäß Fig. 1, Fig. 2 is a plan view in the direction II according to FIG. 1,

Fig. 3 eine Aufsicht ähnlich Fig. 2, jedoch auf eine andere Ausführungsvariante, FIG. 3 is a plan view similar to Fig. 2, but in a different embodiment,

Fig. 4 eine Aufsicht auf eine der beiden Ringfedern, Fig. 4 is a plan view of one of the two ring springs,

Fig. 5 schematisch ein Blockschaltbild einer Ansteuerungs elektronik. Fig. 5 schematically shows a block diagram of a control electronics.

Gemäß Fig. 1 enthält die Verstelleinrichtung eine Grundplatte 2, eine Zwischenplatte 3 sowie eine Tischplatte 21. Die Zwischenplatte 3 ist mittels drei Kugelgewindegetriebe 31 bezüg lich der Grundplatte 2 geführt und in vertikaler Richtung, also entlang der Längsachse 41, verstellbar; der dritte Kugel gewindetrieb liegt vor der Zeichenebene. Die Spindeln 29 sind jeweils mittels zwei, im Rahmen der Erfindung gegeneinander vorgespannten Kugellagern 35 in der Grundplatte 2 drehbar und stehen über verspannte Zahnräder 20 mit einem Ritzel 16 in getrieblicher Verbindung. Das Ritzel 16 ist über eine Schraube 42 und einen Zwischenring 19 mit der Welle des Schrittmotors 34 verbunden. Die Spindelmuttern der Kugelgewindetriebe 31 sind jeweils an der Zwischenplatte 3 mittels einer Mutter 30 befestigt. Die dargestellte zentrale Anordnung des Schritt motors 34 und/oder die Anordnung des Getriebes in der Ausneh mung 36 ergibt eine kompakte Bauweise. Erfindungsgemäß beste hen das Getriebe, die Kugelumlaufspindel sowie die Lagerung der Spindel unter Vorspannungsgröße, so daß ohne Hysterese und unabhängig von der Bewegungsrichtung eine genaue Verstellung der Zwischenplatte in sehr kleinen Schritten vorgenommen wer den kann.Referring to FIG. 1, the adjusting device comprises a base plate 2, an intermediate plate 3, and a table plate 21. The intermediate plate 3 is guided by three ball screws 31 bezüg Lich the base plate 2 and adjustable in the vertical direction, that is along the longitudinal axis 41 ; the third ball screw is in front of the drawing plane. The spindles 29 can each be rotated in the base plate 2 by means of two ball bearings 35 preloaded against one another within the scope of the invention and are in geared connection with a pinion 16 via braced gearwheels 20 . The pinion 16 is connected to the shaft of the stepper motor 34 via a screw 42 and an intermediate ring 19 . The spindle nuts of the ball screws 31 are each fastened to the intermediate plate 3 by means of a nut 30 . The illustrated central arrangement of the stepper motor 34 and / or the arrangement of the gear in the Ausneh line 36 results in a compact design. According to the best hen the gear, the ball screw and the bearing of the spindle under preload size, so that without hysteresis and regardless of the direction of movement, an accurate adjustment of the intermediate plate in very small steps who can.

Auf der Zwischenplatte 3 ist oben ein Piezoelement 32 angeord net, und zwar in Form eines Piezo- oder Scheibentranslators, wobei die Tischplatte 21 mittels einer Schraube 50 mit dem Piezoelement 32 verbunden ist. Entsprechend der Dicke der Scheibe 58 kann erfindungsgemäß die Vorspannung der Parallel führung exakt vorgegeben werden. Zu Parallelführung der Tischplatte 21 dienen zwei Ringfedern 44, welche von einem Zwischenring 53 axial beabstandet am Außenumfang der Tisch platte 21 eingespannt sind. Hierzu dienen die Schrauben 39, 40, welche von unten bzw. oben durch Bohrungen eines Ringes 54 bzw. der Tischplatte 21 geführt sind und im Innengewinde des Zwischenringes 53 eingeschraubt sind. Radial innen sind die beiden Ringfedern 44 mittels Ringen 55 und Schrauben 39 mit der Zwischenplatte 3 fest verbunden. Die derart axial beab standet angeordneten Ringfedern dienen zur exakten Parallel führung der Tischplatte 21 bezüglich der Zwischenplatte 3. Die beiden Scheiben- oder Ringfedern 44 enthalten eine Anzahl von Schlitzen, die auf unterschiedlichen Radien liegen, die sich über vorgegebene Winkelbereiche in Umfangsrichtung in der Weise erstrecken, daß zwischen der äußeren und der inneren Einspannstelle mäanderähnliche Stege im Hinblick auf eine Federweglänge bei erfindungsgemäß möglichst großer radialer Steifigkeit vorhanden sind. Nachteilige Rückstellkräfte oder gar Reibungskräfte werden vermieden und erfindungsgemäß eine schnelle, hysteresefreie Verstellung der Tischplatte 21 wird gewährleistet.On the intermediate plate 3 , a piezo element 32 is arranged at the top, in the form of a piezo or disk transformer, the table top 21 being connected to the piezo element 32 by means of a screw 50 . According to the thickness of the disk 58 , the bias of the parallel guide can be specified according to the invention. For parallel guidance of the table top 21 serve two ring springs 44, which axially spaced by an intermediate ring 53 on the outer periphery of the table plate are clamped 21st For this purpose, the screws 39, 40 are used , which are guided from below or above through bores of a ring 54 or the table top 21 and are screwed into the internal thread of the intermediate ring 53 . Radially on the inside, the two ring springs 44 are firmly connected to the intermediate plate 3 by means of rings 55 and screws 39 . The thus axially beab standet arranged annular springs serve for exact parallel guidance of the table top 21 with respect to the intermediate plate. 3 The two disc or ring springs 44 contain a number of slots that lie on different radii, which extend over predetermined angular ranges in the circumferential direction in such a way that between the outer and the inner clamping point meandering webs with regard to a spring travel length with the largest possible according to the invention radial rigidity are present. Adverse restoring forces or even frictional forces are avoided and, according to the invention, rapid, hysteresis-free adjustment of the table top 21 is ensured.

Zur Erfassung der absoluten Position der Tischplatte 21 bezüg lich der Grundplatte 2 ist ein Stellungsgeber 33 vorgesehen, der insbesondere als Differentialtransformator ausgebildet ist. Der Stellungsgeber 33 ist in einem Ring 18 mittels eines Gewindestiftes 49 arretierbar, wobei der Ring 18 mittels Schrauben 51 fest mit der Grundplatte 2 verbunden ist. An der Unterseite der Tischplatte 21 ist ein Führungsstück 12 befe stigt, in welchem ein Führungsstift 11, der den Anker des Meßsystems trägt, mittels einer Druckfeder 27 gegen eine Justierschraube 9 gedrückt wird. Die Justierschraube 9 ist in das Gewinde einer Durchgangsbohrung der Tischplatte 21 einge schraubt und von deren Oberfläche 22 her frei zugänglich. Eine Justage des Meßsystems ist jederzeit ohne Schwierigkeiten durchführbar.To detect the absolute position of the table top 21 bezüg Lich the base plate 2 , a position transmitter 33 is provided, which is designed in particular as a differential transformer. The position transmitter 33 can be locked in a ring 18 by means of a threaded pin 49 , the ring 18 being firmly connected to the base plate 2 by means of screws 51 . On the underside of the table top 21 is a guide piece 12 BEFE, in which a guide pin 11 , which carries the armature of the measuring system, is pressed by means of a compression spring 27 against an adjusting screw 9 . The adjusting screw 9 is screwed into the thread of a through hole in the table top 21 and is freely accessible from its surface 22 . The measuring system can be adjusted at any time without difficulty.

An der Unterseite der Tischplatte 21 befindet sich ein Ring kanal 23, welcher mit einem Ring 24 dicht abgeschlossen ist und in welchem über eine hier nicht weiter dargestellte Vakuumpumpe oder dergleichen ein Unterdruck erzeugbar ist. Der Ringkanal 23 steht mit Kanälen 25 in der Oberfläche in Verbin dung und durch Vakuumansaugung kann ein Meßobjekt auf der Oberfläche 22 der Tischplatte 21 fixiert werden. Die Tisch platte 21 ist von einem Ring 45 umgeben, welcher mit einem Lager 48 auf der Grundplatte 2 drehbar gelagert ist. Eine Schnecke 46 greift in ein Schneckenrad 47 des Ringes 45, der mittels der Schnecke 46 folglich um die vertikale Längsachse 41 gedreht werden kann. Der Ring 45 weist am oberen Ende eine seitliche Aussparung 52 für einen Arm eines Übergabesystems auf, mit welchem beispielsweise ein Wafer auf die Tischplatte 21 aufgelegt werden kann. Hierzu wird die Tischplatte aus der dargestellten Position heraus nach unten abgesenkt, so daß die Oberfläche 22 tiefer liegt als die Oberkante 43 des Ringes 45. On the underside of the table top 21 there is a ring channel 23 , which is sealed with a ring 24 and in which a vacuum can be generated via a vacuum pump or the like, not shown here. The ring channel 23 is connected to channels 25 in the surface, and a measurement object can be fixed on the surface 22 of the table top 21 by vacuum suction. The table top 21 is surrounded by a ring 45 which is rotatably mounted on the base plate 2 with a bearing 48 . A worm 46 engages in a worm wheel 47 of the ring 45 , which can consequently be rotated about the vertical longitudinal axis 41 by means of the worm 46 . The ring 45 has at the upper end a lateral recess 52 for an arm of a transfer system, with which, for example, a wafer can be placed on the table top 21 . For this purpose, the table top is lowered from the position shown, so that the surface 22 is lower than the upper edge 43 of the ring 45 .

In dieser Stellung kann der Arm durch die Aussparung 44 hin durchgreifen und der Wafer kann auf der ringförmigen Oberkante 43 abgelegt werden. Durch Drehen des Ringes 45 kann eine Aus richtung des Wafers bezüglich der Tischplatte 21 vorgenommen werden, welche nachfolgend mit dem Schrittmotor 34 wieder nach oben gefahren wird.In this position, the arm can reach through the recess 44 and the wafer can be placed on the annular upper edge 43 . By rotating the ring 45 , a direction from the wafer can be made with respect to the table top 21 , which is subsequently moved upwards again with the stepper motor 34 .

Fig. 2 zeigt eine Aufsicht auf die Verstelleinrichtung, wobei nunmehr die Kanäle 25 in der Tischoberfläche 22 gut zu erken nen sind. Die ringförmigen Kanäle 24 stehen über radiale Kanä le miteinander in Verbindung, in welcher axiale Bohrungen 26 münden, die mit dem oben erwähnten, an der Unterseite befind lichen Ringkanal in Verbindung stehen. Ferner sind die Ju stierschrauben 9 ebenso wie die seitliche Aussparung 52 und die Schnecke 46 gut zu erkennen. Fig. 2 shows a plan view of the adjusting device, with the channels 25 in the table surface 22 are now clearly recognizable NEN. The annular channels 24 are connected to one another via radial channels, in which axial bores 26 open, which are connected to the above-mentioned ring channel located on the underside. Furthermore, the Ju bull screws 9 as well as the lateral recess 52 and the screw 46 are clearly visible.

Fig. 3 zeigt eine Aufsicht auf eine Ausführungsvariante, die anstelle des oben erläuterten Ringes 45 drei symmetrisch über den Umfang verteilte Säulen 56 aufweist. Diese Säulen sind auf der Grundplatte befestigt und durchdringen die Tischplatte 21. Bei abgesenkter Platte 21 stehen die Säulen 56 über die Ober fläche der Tischplatte 21 in einem vorgegebenen Abstand vor und mit einem Übergabesystem kann ein Meßobjekt auf die Säulen aufgelegt werden, wobei durch die Bohrungen 57 eine Vakuuman saugung und Fixierung erreicht wird. Beim Hochfahren der Tischplatte und beim Erreichen des Niveaus der Oberkanten der Säulen erfolgt die Übergabe des Meßobjekts auf die Tischplatte 21, wobei die Vakuumansaugung der Säulen 56 beendet wird und nunmehr die Fixierung durch Vakuumansaugung auf der Tisch platte 21 erfolgt. Fig. 3 shows a plan view of a variant embodiment having the above-mentioned ring instead of the 45 three symmetrically distributed over the circumference columns 56. These columns are attached to the base plate and penetrate the table top 21 . With the plate 21 lowered, the columns 56 are above the upper surface of the table top 21 at a predetermined distance and with a transfer system, a measurement object can be placed on the columns, with a vacuum suction and fixation being achieved through the holes 57 . At startup of the table top and on reaching the level of the upper edges of the columns, the transfer of the measurement object on the table 21, whereby the vacuum suction of the column is terminated 56 and now the fixation by vacuum on the table top 21 occurs.

Fig. 4 zeigt eine Aufsicht auf eine der beiden Ringfedern 44, wobei zwecks besserer Veranschaulichung die Oberfläche der Ringfeder dunkel dargestellt ist. Die Ringfeder 44 weist zwei Reihen von Schlitzen 56, 57 auf unterschiedlichen Radien auf. Es sind jeweils neun Schlitze 56 bzw. 57 über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet, wobei in Umfangsrichtung zwischen den einzelnen Schlitzen 56 und ebenso zwischen den Schlitzen 57 schmale Stege vorhanden sind. Die Schlitze 56 und 57 sind in Umfangsrichtung um einen vorgegebenen Winkel in der Weise versetzt angeordnet, daß beispielsweise die Stege zwischen den radial innenliegenden Schlitzen 56 im wesentli chen in der Mittel, also in der durch die Mitte des äußeren Schlitzes 57 verlaufenden Axialebene, sich befinden. Die Ring feder 44 weist ferner radial innenliegende Bohrungen 64 sowie radial außenliegende Bohrungen 65 auf, die wiederum in Um fangsrichtung versetzt zueinander liegen. Durch die Bohrungen 64 sind die oben anhand von Fig. 1 erläuterten Schrauben 39 zur Verbindung mit der Zwischenplatte geführt, während durch die äußeren Bohrungen 65 die Schrauben 40 zur Verbindung mit der Tischplatte 21 geführt sind. Selbstverständlich kann auch eine andere Anzahl von Schlitzen vorgesehen werden. Wesentlich ist im Rahmen der Erfindung eine hohe radiale Steifigkeit und eine ausreichende Federweglänge zwischen den inneren und den äußeren Einspannstellen. Es darf festgehalten werden, daß die Schlitze 56, 57 erfindungsgemäß in dem ringförmigen Zwischen raum zwischen der Zwischenplatte 3 und der Tischplatte 21 bzw. deren koaxial zueinander angeordneten Ringen angeordnet sind. FIG. 4 shows a plan view of one of the two ring springs 44 , the surface of the ring spring being shown in dark for better illustration. The ring spring 44 has two rows of slots 56, 57 on different radii. There are nine slots 56 and 57 , respectively, distributed uniformly over the circumference, narrow webs being present in the circumferential direction between the individual slots 56 and also between the slots 57 . The slots 56 and 57 are arranged offset in the circumferential direction by a predetermined angle in such a way that, for example, the webs between the radially inner slots 56 in Chen Chen in the middle, ie in the axial plane running through the center of the outer slot 57 . The ring spring 44 also has radially inner bores 64 and radially outer bores 65 , which in turn are offset from one another in the circumferential direction. The screws 39 explained above with reference to FIG. 1 are guided through the holes 64 for connection to the intermediate plate, while the screws 40 are guided through the outer holes 65 for connection to the table plate 21 . Of course, a different number of slots can also be provided. What is essential in the context of the invention is a high radial rigidity and a sufficient spring travel length between the inner and the outer clamping points. It may be noted that the slots 56, 57 are arranged according to the invention in the annular space between the intermediate plate 3 and the table top 21 or their coaxially arranged rings.

Fig. 5 zeigt das Blockschaltbild des Servosystems mit Piezo element 32 und Schrittmotor 34. Mit dem linearen Stellungsge ber 33 erfolgt die absolute Messung des Abstandes der Tisch platte 21 zur Grundplatte 2. Der Stellungsgeber 33 ist bevor zugt als Differentialtransformator ausgebildet und der Meßbe reich ist näherungsweise zehn mal so groß wie der Stellbereich des Piezoelements 32. Dem Schrittmotor 34 werden werden Steuersignale St zugeführt und mittels zwei Endschaltern werden die Start position Le und die maximale Position He der Tischplatte 21 erfaßt. Das Ausgangssignal V 1 wird über Differentialverstärker 60, 61, welchen ein Bezugswert Sh sowie der Sollwert S zuge führt wird, auf den Regler 62 gegeben, um die Hochspannungs versorgung 63 des Piezoelements 32 anzusteuern. Aus dem Aus gangssignal Vp des Reglers 62 wird über einen hier nicht weiter dargestellten Mikroprozessor das Bezugssignal Sh gebil det. Bewegt der Schrittmotor 34 die Tischplatte 21 um einen Betrag innerhalb des Verstellbereichs vom Piezoelement 32, so kann mit dem Servosystem die Tischplatte 21 in der vorgegebe nen Position gehalten werden. Wird das Ende des Verstellbe reiches vom Piezoelement erreicht, so geht das Servosystem in die Sättigung und die Tischplatte 21 wird zunächst nur vom Schrittmotor 34 verstellt. Um nun das Piezoelement 32 wieder in den aktiven Verstellbereich zu bringen, wird der oben ge nannte Bezugswert Sh aufgeschaltet, der von dem Ausgangssignal V 1 des Stellungsgebers 33 mittels des Differentialverstärkers 60 abgezogen wird. Hierzu dient der Mikroprozessor, welcher die dem Piezoelement 32 zugeführte Spannung Vp überwacht und steuert. Der Mikroprozessor stellt den Bezugswert Sh in der Weise ein, daß die Spannung Vp erreicht wird, welche dem Piezoelement zugeführt wurde, bevor der Schrittmotor 34 akti viert wurde. Das Ausgangssignal Vp geht gegen Null, wenn das Piezoelement die Mitte seines Verstellbereiches einnimmt. Fig. 5 shows the block diagram of the servo system with piezo element 32 and stepper motor 34th With the linear position sensor 33 , the absolute measurement of the distance of the table top 21 to the base plate 2 takes place . The position transmitter 33 is formed before given as a differential transformer and the measuring range is approximately ten times as large as the adjustment range of the piezo element 32nd The stepper motor 34 control signals St are supplied and by means of two limit switches the start position Le and the maximum position He of the table top 21 are detected. The output signal V 1 is supplied via differential amplifiers 60, 61 , which is supplied with a reference value Sh and the setpoint S , to the controller 62 in order to control the high voltage supply 63 of the piezo element 32 . From the output signal Vp of the controller 62 , the reference signal Sh is formed via a microprocessor, not shown here. If the stepper motor 34 moves the table top 21 by an amount within the adjustment range of the piezo element 32 , the table top 21 can be held in the predetermined position with the servo system. If the end of the adjustment range is reached by the piezo element, the servo system goes into saturation and the table top 21 is initially only adjusted by the stepper motor 34 . In order to bring the piezo element 32 back into the active adjustment range, the above-mentioned reference value Sh is applied , which is subtracted from the output signal V 1 of the position transmitter 33 by means of the differential amplifier 60 . The microprocessor, which monitors and controls the voltage Vp supplied to the piezo element 32, serves this purpose. The microprocessor sets the reference value Sh in such a way that the voltage Vp is reached which was supplied to the piezo element before the stepping motor 34 was activated. The output signal Vp goes to zero when the piezo element occupies the center of its adjustment range.

Reference number list 2 base plate
3 intermediate plate
9 adjusting screw
11 guide pin
12 guide piece
16 sprockets
18 ring
20 gear
21 table top
22 surface
23 ring channel
24 ring
25 channel
26 axial bore
29 spindle
30 mother
31 Ball screw drive
32 piezo element
33 position transmitter
34 stepper motor
35 ball bearings
36 recess
39, 40 screw
41 vertical longitudinal axis
42 screw
43 top edge
44 ring spring
45 ring
46 snail
47 worm wheel
48 bearings
49 grub screw
50, 51 screw
52 recess
53 intermediate ring
54, 55 ring
56, 57 slot
58 disc
60, 61 differential amplifier
62 controllers
63 high voltage supply of 32
64, 65 bore

Claims

1. Adjusting device with a table top, a base plate and a servo system, which in particular has a step motor and a position transmitter, in order to adjust the table top preferably in the vertical direction, characterized in that
that the table top ( 21 ) by means of a piezo element ( 32 ) with respect to an intermediate plate ( 3 ) is arranged adjustable,
that the table top ( 21 ) is guided with a parallel guide on the intermediate plate ( 3 ),
that the intermediate plate ( 3 ), in particular via a ball screw drive ( 31 ) from the stepper motor ( 34 ) is adjustable, with the stepper motor ( 34 ) making a presetting and by means of the piezo element ( 32 ) a fine adjustment of the table top ( 21 ).

2. Adjusting device according to claim 1, characterized in that the stepper motor ( 34 ) drives the spindles ( 29 ) of the ball screw drives ( 31 ) via a gear with a preloaded toothing and / or that the spindles ( 29 ) by means of preloaded bearings ( 35 ) are stored in the base plate ( 2 ).

3. Adjusting device according to claim 1 or 2, characterized in that the parallel guide has two axially spaced ring springs ( 44 ) which are clamped radially outside on the table top ( 21 ) and radially inside on the intermediate plate ( 3 ).

4. Adjusting device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a position transmitter ( 33 ) is arranged for the absolute position measurement between the table top ( 21 ) and the base plate, which is designed in particular as a differential transformer.

5. Adjusting device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the spindles of the symmetrically arranged over the circumference, preferably three ball screws ( 31 ) by means of bearings ( 35 ) in the base plate ( 2 ) are rotatably supported GE and / or that the base plate ( 2 ) has a recess ( 36 ) on the underside in which the gear wheels of the prestressed gear are arranged.

6. Adjusting device according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the base plate ( 2 ) a ring ( 45 ) is rotatably mounted, which surrounds the table top ( 21 ) in the upper region, being for the lowered position of the table top ( 21 ) the upper edge ( 43 ) of the ring ( 45 ) projects beyond the surface ( 22 ) of the table top ( 21 ).

7. Adjusting device according to claim 6, characterized in that the ring ( 45 ) by means of a bearing ( 48 ) with respect to the base plate ( 2 ) is rotatably arranged and / or on its outer circumference has a worm wheel ( 47 ) into which a worm ( 46 ) intervenes to initiate a rotary movement.

8. Adjusting device according to one of claims 1 to 5, as by in that arranged in the base plate (2) columns (56) penetrating the table board (21), for the lowered position of the table plate (21) the upper edges of the Project columns ( 56 ) over the surface ( 22 ) of the table top ( 21 ).

9. Adjusting device according to one of claims 3 to 8, characterized in that the ring springs ( 44 ) have different radii at least two rows of arcuate slots ( 56, 57 ), which are each separated in the circumferential direction by means of webs, the radially inner slots ( 56 ) or their webs are arranged offset by an angle with respect to the radially outer slots ( 57 ) or their webs.