CN101344123B - 静压轴承 - Google Patents

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Abstract

一种能够防止粒子飞散到装置周边的静压轴承。即使在为了在滑行面(2a)上浮起而从喷出面(11a)对滑行面(2a)喷出空气(A1)，空气被吹到进入在载物台(2)的表面上形成的微细的孔部的粒子(P)、或附着在载物台表面上的粒子(P)上的情况下，通过配置在喷出部(11)的外周侧的吸引面(12a)，将所吹的空气(A1)的一部分即空气(A2)与粒子(P)一起吸引回收。并且，将吸引面(12a)配置为比喷出面(11a)的下端后退，而容易使粒子(P)的吸引和空气的喷出平衡，由此，使静压轴承(10)在滑行面(2a)上浮起并非接触地滑行，并且可靠地捕捉向载物台装置(1)周边飞散的粒子(P)。

Description

静压轴承
技术领域
本发明涉及一种静压轴承，用于使滑块在XY载物台的滑行面上非接触地滑行。
背景技术
作为该领域的现有技术，有日本特开2000-155186号公报。该公报记载的静压轴承为，设置在XY载物台的滑块的下端部，因滑块的重量而受到朝向基座(构造物)的导向面(滑行面)侧的力，同时由于向基座的导向面喷出空气而作用的空气压，受到从导向面离开的方向的力。该静压轴承边受到来自上述的铅直方向两侧的作用力的束缚，边沿导向面进行非接触移动。
专利文献1：日本特开2000-155186号公报
在此，在通过空气的喷出而在导向面上浮起的静压轴承中，由于进入到在基座上形成的微小孔部的粒子、或附着在基座表面上的粒子被吹空气，因此该粒子可能飞起并飞散到装置周边。尤其在基座上载放有半导体基板等的情况下，存在飞散的粒子附着在半导体基板上的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够防止粒子飞散到装置周边的静压轴承。
本发明的静压轴承是沿规定的构造物的滑行面非接触地滑行的静压轴承，其特征在于，具备：喷出部，具有对上述滑行面喷出空气的喷出面；以及吸引部，具有对从上述喷出面对上述滑行面喷出的空气进行吸引的吸引面，上述喷出部具有：在内部形成有孔的烧结件；第一外周壁部，与上述烧结件的外周面的整个区域紧密接触地设置，防止空气从上述烧结件的外周面泄漏；以及上壁部，形成向上述烧结件供给空气的空间，上述吸引部具有：第二外周壁部，设置在上述第一外周壁部的外周侧；和吸引空间，通过上述第一外周壁部与上述第二外周壁部的夹持而形成，上述吸引部的吸引面，形成在上述第二外周壁部的下端部与上述第一外周壁部之间，并且被配置为比上述喷出部的下端后退。
在该静压轴承中，为了在滑行面上浮起而从喷出面对滑行面喷出空气，即使在进入到在构造物的表面上形成的微细孔部的粒子、或附着在构造物表面上的粒子被吹空气的情况下，也通过配置在喷出部的内周侧或外周侧的吸引面，将所吹的空气的一部分与粒子一起吸引回收。并且，由于吸引面被配置为比喷出部的下端后退，所以容易使粒子的吸引和空气的喷出平衡，由此，能够使静压轴承在滑行面上浮起并非接触地滑行，并能够可靠捕捉飞散到装置周边的粒子。
并且，即使在由于从喷出面对滑行面喷出空气而粒子被吹空气的情况下，也通过设置在喷出部的外周侧的吸引面，将所吹的空气的一部分与粒子一起吸引回收。由此，能够在飞散到装置周边前的阶段回收粒子，并且，由于吸引面设置在整个外周，因此粒子不会从一部分漏出、能够可靠地进行回收。
并且，即使在由于从喷出面对滑行面喷出空气而对粒子吹空气的情况下，也通过设置在喷出部的内周侧的吸引面，将所吹的空气的一部分与粒子一起吸引回收。由此，能够使粒子不向喷出面的外周侧去地回收粒子。
发明效果：
根据本发明的静压轴承，能够防止粒子飞散到装置周边。
附图说明
图1是使用了第1实施方式的静压轴承的XY载物台装置的立体图。
图2是第1实施方式的静压轴承的立体图。
图3是图2的静压轴承的横剖视图。
图4是第2实施方式的静压轴承的立体图。
图5是图4的静压轴承的横剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的倾斜载物台的优选实施方式进行详细说明。
(第1实施方式)
如图1所示，采用了本实施方式的静压轴承10的XY载物台装置1具有：具有静压轴承10的滑行面2a的载物台(构造物)2；在载物台2上沿Y轴方向移动的第1移动体3；在载物台2上的X轴方向的两端延伸、导向第1移动体3的移动的轨道部4；以及，沿着第1移动体3向X轴方向移动的第2移动体6。在该XY载物台装置1的第1移动体3的两端形成有沿着轨道部4移动的滑块部3a，在该滑块部3a的下端部设置有静压轴承10。并且，在第2移动体6的下端部也设置有静压轴承10。另外，如图1所示，X和Y在水平面上相互成90度。
静压轴承10因滑块部3a或第2移动体6的重量而受到向下方的力，同时由于向载物台2的滑行面2a喷出空气而作用的空气压，受到向上方的力。由此，静压轴承10受到从铅直方向的两侧作用的力的束缚，并且从滑行面2a上浮起。而且，随着第1移动体3或第2移动体6的移动，在滑行面2a上非接触地滑行。
如图2所示，静压轴承10具有对滑行面2a喷出空气的喷出部11，在喷出部11的下面侧具有圆形的喷出面11a。并且，静压轴承10在喷出部11的外周侧，具有对从喷出部11对滑行面2a喷出的空气、以及载物台2中的粒子进行吸引回收的吸引部12，在吸引部12的下面侧具有包围喷出部11的圆环状的吸引面12a。
如图3所示，喷出部11具有：通过烧结碳材料而在内部形成有微细孔的圆柱状的烧结件13；紧密接触烧结件13的外周面而防止包围的空气泄漏的外周壁部14；设置在烧结件13的上面13a侧、防止空气泄漏的上壁部16；以及，安装在上壁部16上、从上面13a侧向烧结件13供给空气的空气喷嘴17。另外，在空气喷嘴17上安装有能够调节空气喷出量的调整阀。
烧结件13的底面13b与滑行面2a相对地配置，该底面13b为静压轴承10的喷出面11a。另外，在喷出面11a和滑行面2a之间形成有间隙。
上壁部16为杯状的圆柱体，与烧结件13的上面13a接触的底面形成为开口部。由此，在与烧结件13之间形成有空间18。并且，在上壁部16的下端部16a上设置有向半径方向扩大的圆环状的台阶部16b，该台阶部16b在整个圆周上紧密接触烧结件13的上面13a的缘部，并比烧结件13向外周侧扩大。
吸引部12具有：从上壁部16的台阶部16b的外周侧的端部向下方延伸的圆筒状的外周壁部19；由外周壁部19、外周壁部14和台阶部16b夹持而形成的吸引空间21；以及，安装在外周壁部19上、对吸引空间21内的空气进行吸引的空气喷嘴22。另外，在空气喷嘴22上安装有能够调节空气吸引量的调整阀。
外周壁部19延伸到喷出面11a的上方，由此，在外周壁部19的下端部19a和外周壁部14之间形成的吸引面12a被配置为，比喷出面11a的下端靠上方。另外，在吸引面12a和喷出面11a之间形成有间隔G。
下面，对静压轴承10的动作进行说明。
首先，通过从空气喷嘴17向空间18吹入空气，由此向烧结件13供给空气，并通过使空气通过烧结件13的微细的孔，由此从喷出面11a喷出空气A1。空气A1的喷出量能够通过安装在空气喷嘴17上的调节阀调节。
此时，空气被吹到进入在载物台2的表面上形成的微细的孔部的粒子P、或附着在载物台表面上的粒子P，由此粒子P随着空气A1的移动，向喷出面11a的外周侧移动。
通过从空气喷嘴22对吸引空间21内的空气进行吸引，由此从吸引面12a吸引一部分空气A2。并且，粒子P也与空气A2一起被吸引面12a吸引回收。此时的吸引量能够通过安装在空气喷嘴22上的调节阀调节。
由于吸引面12a被配置为比喷出面11a的下端靠上方，所以不是所有空气A1被吸引面12a吸引，而是一部分空气A3从吸引面12a向外周侧流出。由此，在静压轴承10和滑行面2a之间作用空气压，静压轴承10在滑行面2a上浮起。
如上所述，即使在为了使静压轴承10在滑行面2a上浮起而从喷出面11a对滑行面2a喷出空气A1，空气A1被吹到进入在载物台2的表面上形成的微细的孔部的粒子P、或附着在载物台表面上的粒子P的情况下，也通过配置在喷出部11的外周侧的吸引面12a，将吹出的空气A1的一部分即空气A2、与粒子P一起吸引回收。并且，由于吸引面12a被配置为比喷出面11a的下端后退，所以容易使粒子P的吸引和空气的喷出平衡，由此，静压轴承10在滑行面2a上浮起并非接触地滑行，并且能够可靠地捕捉向载物台装置1周边飞散的粒子P。并且，除了因空气的喷出而飞起的粒子P以外，还能够捕捉大气中的粒子。
并且，由于吸引面12a沿喷出部11的外周侧的整个外周设置，因此即使在粒子P被吹空气A1的情况下，也通过在喷出面11a的外周侧设置的吸引面12a，将一部分的空气A2与粒子P一起吸引回收。由此，能够在飞散到载物台装置1周边前的阶段回收粒子P，并且，由于吸引面12a设置在整个外周，所以粒子P不会从一部分泄漏、能够可靠地进行回收。
(第2实施方式)
如图4所示，静压轴承30具有对滑行面2a喷出空气的喷出部31，在喷出部31的下面侧形成有圆环状的喷出面31a。并且，在喷出部31的内周侧具有对从喷出部31对滑行面2a喷出的空气、以及载物台2中的粒子进行吸引回收的吸引部32，在吸引部32的下面侧形成有圆形的吸引面32a。
如图5所示，喷出部31具有：通过烧结碳材料而在内部形成有微细的孔的、呈杯状的圆柱体的烧结件33；与烧结件33的内部空间33c的内周面及上面紧密接触而防止空气泄漏的内壁部34；从外侧包围烧结件33而防止空气泄漏的外壁部36；以及，安装在外壁部36上、从上面33a侧向烧结件33供给空气的空气喷嘴37。另外，在空气喷嘴37上安装有能够调节空气喷出量的调整阀。
烧结件33的底面33b与滑行面2a相对配置，该底面33b为静压轴承30的喷出面31a。另外，在喷出面31a和滑行面2a之间形成有间隙。
外壁部36具有：与烧结件33的外周面紧密接触、并且上侧的端部比上面33a向上方延伸的外周壁部36a；以及，密封外周壁部36a的上端部、在烧结件33的上面33a和外周壁部36a之间形成内部空间38的上面壁部36b。
吸引部32具有：配置于内部空间33c的分隔部39；由内壁部34和分隔部39夹持而形成的吸引空间41；以及，贯通外壁部36和烧结件33而安装在内壁部34上、并对吸引空间41内的空气进行吸引的空气喷嘴42。另外，在空气喷嘴42上安装有能够调节空气吸引量的调整阀。
分隔部39包括：从内壁部34的上壁部34a朝向下方的圆筒状的圆筒部39a；从圆筒部39a的下端部向半径方向扩大的圆环状的台阶部39b；以及，从台阶部39b的外周侧的端部向下方延伸的圆筒状的圆筒部39c。并且，圆筒部39c延伸到喷出面31a的上方侧，由此在圆筒部39c的下端部39d和内壁部34之间形成的吸引面32a被配置为，比喷出面31a的下端后退。另外，在吸引面32a和喷出面31a之间形成有间隔G。
下面，对静压轴承30的动作进行说明。
首先，通过从空气喷嘴37向内部空间38吹入空气，由此向烧结件33供给空气，并通过使空气通过烧结件33的微细的孔，由此从喷出面31a喷出空气A1。空气A1的喷出量能够通过安装在空气喷嘴37上的调节阀调节。
并且，通过从空气喷嘴42对吸引空间41内的空气进行吸引，由此从吸引面32a吸引一部分空气A2。此时，在进入到在载物台2的表面上形成的微细的孔部的粒子P、或附着在载物台表面上的粒子P，被从喷出面31a喷出的空气A1吹动时，随着空气A2的移动而向吸引面32a移动。而且，粒子P与空气A2一起被吸引面32a吸引回收。此时的吸引量能够通过安装在空气喷嘴42上的调节阀调节。
由于吸引面32a被配置为比喷出面31a的下端后退，所以不是所有的空气A1被吸引面32a吸引，一部分空气A3从喷出面31a向外周侧流出。由此，在静压轴承30和滑行面2a之间作用空气压，静压轴承30在滑行面2a上浮起。
如上所述，由于吸引面32a沿喷出部31内周侧的整个内周设置，所以即使在由于从喷出面31a对滑行面2a喷出空气，而空气A1被吹到粒子P上的情况下，也通过设置在喷出部31的内周侧的吸引面32a，将一部分的空气A2与粒子P一起吸引回收。由此，由于以不使粒子P向喷出面31a的外周侧去的方式回收粒子P，因此能够减少向外周侧去的粒子P。
本发明不限于上述的实施方式。
例如，静压轴承是圆形状，但也可以是矩形状。
并且，使用烧结碳材料而得到的材料作为烧结件，但也可以使用烧结金属材料而得到的材料。
并且，吸引面沿喷出面的整个外周或内周设置，但也可以存在没有设置吸引面的部分。

Claims (1)

1.一种静压轴承，沿着规定的构造物的滑行面非接触地滑行，其特征在于，具有：
喷出部，具有对上述滑行面喷出空气的喷出面；以及
吸引部，具有对从上述喷出面对上述滑行面喷出的空气进行吸引的吸引面，
上述喷出部具有：
在内部形成有孔的烧结件；
第一外周壁部，与上述烧结件的外周面的整个区域紧密接触地设置，防止空气从上述烧结件的外周面泄漏；以及
上壁部，形成向上述烧结件供给空气的空间，
上述吸引部具有：
第二外周壁部，设置在上述第一外周壁部的外周侧；和
吸引空间，通过上述第一外周壁部与上述第二外周壁部的夹持而形成，
上述吸引部的吸引面，形成在上述第二外周壁部的下端部与上述第一外周壁部之间，并且被配置为比上述喷出部的下端后退。
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