JP2002039180A - Static pressure bearing, method of manufacturing it, and non-contact guide device using it - Google Patents

Static pressure bearing, method of manufacturing it, and non-contact guide device using it

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JP2002039180A
JP2002039180A JP2000222211A JP2000222211A JP2002039180A JP 2002039180 A JP2002039180 A JP 2002039180A JP 2000222211 A JP2000222211 A JP 2000222211A JP 2000222211 A JP2000222211 A JP 2000222211A JP 2002039180 A JP2002039180 A JP 2002039180A
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exhaust groove
fluid
groove
vacuum
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Yasumasa Sato
泰正 佐藤
Kazutoshi Sakaki
和敏 榊
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a static pressure bearing capable of increasing the rigidity and accuracy of a stage device which moves with high speed and accuracy inside a vacuum chamber. SOLUTION: The static pressure bearing 1 has a bearing surface 1a with a compressed air outlet, and an exhaust groove 2 for collecting compressed air spit out of the outlet is formed around the bearing surface. Further, an evacuation groove 3 is formed around the exhaust groove. In particular, the size of clearance between the bearing surface and a supporting surface 4a is greater than the size of clearance among a first surface 1c between the exhaust groove and the evacuation groove, a second surface 1d located outside of the evacuation groove, and the supporting surface.

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】本発明はステージ装置用の静
圧軸受に関し、特に真空チャンバ内でX軸方向、Y軸方
向に駆動され、高速、高精度の位置決めを可能とする精
密位置決めステージ装置に適した静圧軸受及びその製造
方法並びに静圧軸受を用いた非接触案内装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydrostatic bearing for a stage device, and more particularly, to a precision positioning stage device which is driven in an X-axis direction and a Y-axis direction in a vacuum chamber and enables high-speed, high-precision positioning. The present invention relates to a suitable hydrostatic bearing, a manufacturing method thereof, and a non-contact guide device using the hydrostatic bearing.

【0002】[0002]

【従来の技術】精密位置決めステージ装置には、高速、
高精度化が要求されている。この要求を満たすため、圧
縮空気を使用した静圧軸受による非接触案内を行うと共
に、圧縮空気圧やリニアモータの原理に基づくリニアア
クチュエータでの非接触駆動を行うステージ装置が提案
されている。
2. Description of the Related Art High-speed, high-precision
Higher precision is required. In order to satisfy this demand, there has been proposed a stage device that performs non-contact guidance by a static pressure bearing using compressed air and performs non-contact driving by a linear actuator based on the principle of compressed air pressure or a linear motor.

【0003】静圧軸受による非接触案内機構と圧縮空気
圧駆動機構との組み合せは、本出願人により既に流体圧
アクチュエータ(特願平11−225007号)、X−
Yテーブル(特願平11−224998号)として真空
非磁性環境で使用可能であり、かつ高速、高精度の位置
決めの可能なステージ装置が提案されている。
The combination of a non-contact guide mechanism with a static pressure bearing and a compressed air drive mechanism has already been proposed by the present applicant as a fluid pressure actuator (Japanese Patent Application No. 11-225007), an X-ray actuator.
As a Y table (Japanese Patent Application No. 11-224998), there has been proposed a stage device which can be used in a vacuum non-magnetic environment and can perform high-speed, high-precision positioning.

【0004】図5を参照して、特願平11−22499
8号で提案されているアクチュエータの一例について説
明する。この例は、被駆動体(可動部)を一軸方向に駆
動するために用いられ、Xアクチュエータ10における
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
の内部空間を持つ筒状体にされている。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11に沿ってスライド可能
な隔壁13を固定している。
Referring to FIG. 5, Japanese Patent Application No. 11-22499 / 1999
An example of the actuator proposed in No. 8 will be described. This example is used to drive a driven body (movable part) in one axis direction, uses a shaft body having a rectangular cross section as the X guide shaft 11 in the X actuator 10, and inserts the X slider 12 through the X guide shaft 11. It has a cylindrical body with a possible internal space with a rectangular cross section. In particular, the gap between the inner wall of the X slider 12 and the outer peripheral surface of the X guide shaft 11 is 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. A partition 13 slidable along the X guide shaft 11 is fixed to the inner wall of the X slider 12 to partition the pressure chamber into two cylinder chambers 16a and 16b.

【0005】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.

【0006】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、サーボ弁が接続される。Xス
ライダ12の最大ストロークは、シリンダ室16a、1
6bの軸方向寸法により決まる。
[0006] 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 a servo valve is further connected. The maximum stroke of the X slider 12 is the cylinder chamber 16a, 1
6b is determined by the axial dimension.

【0007】図6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、静圧軸受14が設け
られ、静圧軸受14の両側に排気部19−1、19−2
が設けられる。静圧軸受14は、Xガイド軸11の断面
形状が四角形状であるので、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、この溝を通して集めて排気を行う
ようにしている。Xガイド軸11には更に、その軸方向
に関して静圧軸受14よりも外側の位置に真空排気部1
9−3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 to FIG. 6, a static pressure bearing 14 is also provided around the X guide shaft 11 near the cylinder chamber 16a, and exhaust portions 19-1 and 19-2 are provided on both sides of the static pressure bearing 14.
Is provided. The static pressure bearings 14 are provided on four surfaces of the X guide shaft 11 because the cross-sectional shape of the X guide shaft 11 is square. The exhaust portions 19-1 and 19-2 are for exhausting air leaking from the cylinder chamber 16 a and air from the static pressure bearing 14.
A groove is formed around the periphery, and exhaust gas is collected through this groove. The X guide shaft 11 is further provided with a vacuum exhaust unit 1 at a position outside the hydrostatic bearing 14 in the axial direction.
9-3 are provided. The provision of the evacuation unit 19-3 is in consideration of use in a vacuum chamber.
This vacuum exhaust unit 19-3 also has X
A groove is formed around the guide shaft 11, and evacuation is performed through this groove.

【0008】静圧軸受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軸受14に至
る複数の空気通路11−2を設けている。Xガイド軸1
1内にはまた、その端部から排気部19−1、19−2
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。なお、図6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 bearing 14, a plurality of air passages 11-2 are provided in the X guide shaft 11 from its end to the static pressure bearing 14. X guide shaft 1
1 also includes exhaust portions 19-1 and 19-2 from the ends thereof.
Are provided with a plurality of exhaust passages 11-3 reaching the grooves. The X guide shaft 11 further has a vacuum exhaust unit 19-
An exhaust passage 11-4 reaching the third groove is provided. The exhaust passage 11-4 is provided with holes in the groove of the vacuum exhaust unit 19-3 for every four surfaces of the X guide shaft 11, and communicates with each of the holes. In FIG. 6, for convenience, a plurality of types of passages provided in the X guide shaft 11 are all shown by solid lines, but these passages are provided at different positions in the X guide shaft 11 in the circumferential direction. Needless to say.

【0009】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
給源が接続される。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 connected. 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.

【0010】なお、Xガイド軸11の両端部は、図5に
示されるように、真空チャンバ100の側壁において支
持されるように側壁を貫通している。従って、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100の外で行われる。
[0010] Both ends of the X guide shaft 11 pass through the side wall of the vacuum chamber 100 so as to be supported by the side wall as shown in FIG. Therefore, the connection of the air pipes at both ends of the X guide shaft 11 is performed outside the vacuum chamber 100.

【0011】以上、被駆動体をX軸方向に駆動するため
のXアクチュエータ10について説明したが、被駆動体
をY軸方向に駆動するためのYアクチュエータについて
もまったく同じ構造である。
While the X actuator 10 for driving the driven body in the X-axis direction has been described above, the Y actuator for driving the driven body in the Y-axis direction has exactly the same structure.

【0012】次に、図7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ステー
ジ装置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ステージ装置の場合、図5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 stage device 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 combinations of the X guide shaft 11 and the X slider 12 in such a relationship that they are parallel to each other.
The Y actuator 20 also has two combinations of the Y guide shaft 21 and the Y slider 22 in such a relationship that they are parallel to each other. In particular, both ends of two sets of Y guide shafts 21 are connected to two sets of X sliders 12. As a result, two sets of Y
The guide shaft 21 is movable in the X-axis direction together with the two sets of the 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,
Can be moved in both the X-axis direction and the Y-axis direction. In the case of such an XY stage device, both ends of the X guide shaft 11 are fixed to the side wall of the vacuum chamber as described with reference to FIG.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】上記の構成で明らかな
ように、図5で言えば、Xスライダ12はXガイド軸1
1を内包する筒状体であり、Xガイド軸11はその端部
でのみ固定可能となる。このため、スライダ自重及びそ
こに搭載されるテーブル、半導体ウェハのようなワーク
の重量によりXガイド軸11にたわみが生じる。このた
わみはXスライダ12の移動により変化するので、テー
ブル(半導体ウェハ)の位置誤差となり位置決め精度低
下の原因となる。
As apparent from the above configuration, in FIG. 5, the X slider 12 is connected to the X guide shaft 1.
1 and the X guide shaft 11 can be fixed only at its end. For this reason, the X guide shaft 11 bends due to the weight of the slider itself and the weight of a work such as a table and a semiconductor wafer mounted thereon. Since this deflection changes due to the movement of the X slider 12, it causes a position error of the table (semiconductor wafer) and causes a reduction in positioning accuracy.

【0014】そこで、本発明の課題は、真空チャンバ内
に組み込まれるガイド部とスライダとの関係を、スライ
ダを筒状体にしなくても案内支持機構を構成できるよう
な静圧軸受を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a hydrostatic bearing in which a guide portion and a slider incorporated in a vacuum chamber can be formed into a guide support mechanism without forming the slider into a cylindrical body. It is in.

【0015】本発明の他の課題は、真空チャンバ内にて
高速、高精度移動を行うステージ装置の高剛性、高精度
化を実現できる静圧軸受を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a hydrostatic bearing which can realize high rigidity and high precision of a stage device which moves at high speed and with high precision in a vacuum chamber.

【0016】本発明の更に他の課題は、上記の静圧軸受
の製造方法を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide a method for manufacturing the above-described hydrostatic bearing.

【0017】本発明のより他の課題は、上記の静圧軸受
を用い、真空チャンバ内での非接触案内に適した非接触
案内装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a non-contact guide device using the above-described hydrostatic bearing and suitable for non-contact guide in a vacuum chamber.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、真空チ
ャンバ内にて少なくとも一軸方向に駆動される可動部を
静圧軸受により非接触で支持するように構成されたステ
ージ装置において、前記静圧軸受は圧縮流体の吹出し口
を持つ軸受面領域を有し、該軸受面領域の周囲には前記
吹出し口から出た圧縮流体を集めるための流体排気溝が
形成され、更に該流体排気溝の周囲には真空排気溝が形
成されており、前記流体排気溝、真空排気溝はそれぞ
れ、該静圧軸受に設けられた流体排気用通路、真空排気
用通路を通して排気用の配管に接続され、前記軸受面と
支持面との間の隙間寸法が、前記流体排気溝と前記真空
排気溝との間の第1の面及び前記真空排気溝よりも外側
の第2の面と前記支持面との間の隙間寸法より大きくな
るようにされていることを特徴とする静圧軸受が提供さ
れる。
According to the present invention, there is provided a stage apparatus configured to support a movable portion driven in at least one axial direction in a vacuum chamber by a static pressure bearing in a non-contact manner. The pressure bearing has a bearing surface region having an outlet for compressed fluid, and a fluid exhaust groove for collecting the compressed fluid discharged from the outlet is formed around the bearing surface region. A vacuum exhaust groove is formed in the periphery, and the fluid exhaust groove and the vacuum exhaust groove are connected to an exhaust pipe through a fluid exhaust passage and a vacuum exhaust passage provided in the hydrostatic bearing, respectively. A gap dimension between the bearing surface and the support surface is between a first surface between the fluid exhaust groove and the vacuum exhaust groove and a second surface outside the vacuum exhaust groove and the support surface. Is larger than the gap size of Hydrostatic bearing characterized the door is provided.

【0019】本発明によればまた、圧縮流体の吹出し口
を持つ軸受面を有する第1の部材と、該第1の部材を取
り付けるための凹部を有すると共に、該凹部の周囲には
前記吹出し口から出た圧縮流体を集めるための流体排気
溝が形成され、更に該流体排気溝の周囲には真空排気溝
が形成されている第2の部材とを組み付ける工程を含
み、該第2の部材は前記流体排気溝と流体排気用の配管
とを結ぶための通路と、前記真空排気溝と真空排気用の
配管とを結ぶための通路とを有し、前記凹部の深さと前
記第1の部材の厚さが、前記第1の部材を前記第2の部
材の前記凹部に組み付けた時に、前記軸受面と支持面と
の間の隙間寸法が、前記流体排気溝と前記真空排気溝と
の間の第1の面及び前記真空排気溝よりも外側の第2の
面と前記支持面との間の隙間寸法より大きくなるように
されていることを特徴とする静圧軸受の製造方法が提供
される。
According to the present invention, there is also provided a first member having a bearing surface having an outlet for compressed fluid, a recess for mounting the first member, and the outlet around the recess. A fluid exhaust groove for collecting the compressed fluid discharged from the fluid exhaust groove, and assembling a second member having a vacuum exhaust groove formed around the fluid exhaust groove, the second member comprising: A passage for connecting the fluid exhaust groove and the pipe for fluid exhaust, and a passage for connecting the vacuum exhaust groove and the pipe for vacuum exhaust, wherein the depth of the recess and the first member When the first member is assembled to the concave portion of the second member, a gap between the bearing surface and the support surface has a thickness between the fluid exhaust groove and the vacuum exhaust groove. A first surface and a second surface outside the evacuation groove and the support surface; Method for producing a hydrostatic bearing, characterized in that it is made larger than the gap dimension is provided.

【0020】本発明によれば更に、圧縮流体の吹出し口
を持つ軸受面を有し、該軸受面の周囲には前記吹出し口
から出た圧縮流体を集めるための流体排気溝が形成さ
れ、更に該流体排気溝の周囲には真空排気溝が形成され
ている部材から成り、該部材は前記流体排気溝と流体排
気用の配管とを結ぶための通路と、前記真空排気溝と真
空排気用の配管とを結ぶための通路とを有し、前記流体
排気溝と前記真空排気溝との間の面及び前記真空排気溝
よりも外側の面にそれぞれコーティングを施すことによ
り、前記軸受面と支持面との間の隙間寸法が、前記流体
排気溝と前記真空排気溝との間の第1の面及び前記真空
排気溝よりも外側の第2の面と前記支持面との間の隙間
寸法より大きくなるようにしたことを特徴とする静圧軸
受の製造方法が提供される。
According to the present invention, there is further provided a bearing surface having a compressed fluid outlet, and a fluid exhaust groove for collecting the compressed fluid discharged from the outlet is formed around the bearing surface. A fluid exhaust groove is formed around a member having a vacuum exhaust groove formed around the fluid exhaust groove. The member includes a passage for connecting the fluid exhaust groove and a fluid exhaust pipe, A passage for connecting a pipe, and a coating between a surface between the fluid exhaust groove and the vacuum exhaust groove and a surface outside the vacuum exhaust groove. Is larger than the gap between the first surface between the fluid exhaust groove and the vacuum exhaust groove and the second surface outside the vacuum exhaust groove and the support surface. Provided is a method for manufacturing a hydrostatic bearing characterized in that: It is.

【0021】上記のいずれの発明においても、前記軸受
面と前記支持面との間の隙間寸法がhである場合、前記
第1の面と前記支持面との間の隙間寸法と、前記第2の
面と前記支持面との間の隙間寸法はそれぞれ、実質上h
/2以下であることが好ましい。
In any of the above-mentioned inventions, when the clearance between the bearing surface and the support surface is h, the clearance between the first surface and the support surface is the same as the second clearance. And the gap between the support surface and the support surface is substantially h
/ 2 or less.

【0022】本発明によれば更に、真空チャンバ内にて
少なくとも一軸方向に延びる少なくとも1本のガイド軸
に沿って駆動される可動部を静圧軸受により非接触で支
持するように構成されたステージ装置において、前記ガ
イド軸は隣接する支持面がある角度で交差する3つの支
持面を有し、前記可動部は前記3つの支持面に対向する
3つの面を有して、それぞれの面に上記の静圧軸受が装
着されていることを特徴とする静圧軸受を用いた非接触
案内装置が提供される。
According to the present invention, there is further provided a stage configured to non-contactly support a movable portion driven along at least one guide shaft extending in at least one axial direction in a vacuum chamber by a static pressure bearing. In the apparatus, the guide shaft has three support surfaces that intersect at an angle with adjacent support surfaces, and the movable part has three surfaces facing the three support surfaces, and each of the movable portions has A non-contact guide device using a hydrostatic bearing, characterized in that the hydrostatic bearing is mounted.

【0023】この非接触案内装置においては、前記可動
部は前記ガイド軸の長さ方向にある長さを有し、その長
さ方向の両端側にそれぞれ前記3つの支持面に対向する
3つの面を有して、それぞれの面に前記静圧軸受を装着
することができる。
In this non-contact guide device, the movable portion has a length in the length direction of the guide shaft, and three surfaces opposed to the three support surfaces respectively at both ends in the length direction. And the hydrostatic bearing can be mounted on each surface.

【0024】この非接触案内装置においてはまた、前記
真空チャンバ内に互いに平行に前記一軸方向に延びる2
本のガイド軸が設けられ、前記可動部は、前記ガイド軸
の長さ方向に前記ある長さを有すると共に該2本のガイ
ド軸に架け渡し可能な幅を有し、かつその4つのコーナ
部にそれぞれ前記3つの支持面に対向する3つの面を有
して、それぞれの面に前記静圧軸受を装着することがで
きる。
In this non-contact guide device, the non-contact guide device extends in the uniaxial direction in the vacuum chamber in parallel with each other.
The movable portion has a certain length in the length direction of the guide shaft, has a width capable of being bridged over the two guide shafts, and has four corner portions thereof. Each having three surfaces opposed to the three support surfaces, and the hydrostatic bearing can be mounted on each of the three surfaces.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】本形態では、前に述べた問題を解
決するために、以下のようにしている。真空チャンバ内
において可動部、すなわちスライダを筒状体にしなくて
も静圧軸受を平面パッド単体で使用できる程度に静圧軸
受からの圧縮空気の漏れ流量を少なくし、かつ静圧軸受
を小型化している。図6で説明した排気部(流体排気
部)から真空排気部の間のガイド軸とスライダとの隙間
の空気の流れは真空排気部の圧力を数100(Pa)、
隙間を数(μm)とすると中間流領域となるが、比較的
粘性流寄りであるので、以下では粘性流として扱う。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present embodiment, the following is done in order to solve the above-mentioned problem. In the vacuum chamber, the flow rate of compressed air leakage from the hydrostatic bearing is reduced and the hydrostatic bearing is downsized so that the hydrostatic bearing can be used as a single flat pad without using a movable part, that is, a slider as a cylindrical body. ing. The flow of air in the gap between the guide shaft and the slider between the exhaust unit (fluid exhaust unit) and the vacuum exhaust unit described in FIG.
If the gap is set to several (μm), the flow becomes an intermediate flow region. However, since the flow is relatively viscous, it is treated as a viscous flow hereinafter.

【0026】図8のような隙間hをおいて互いに平行な
関係にある薄い2枚の板面間の粘性流の流量は、 Q1 =A(P0 2 −P1 2 ) で表される。但し、A=B・h3 /24μ・L1 で、μ
は粘性係数、L1 は隙間長さ、Bは流路幅である。
The flow rate of the viscous flow between with a gap h in mutually parallel relationship two thin plates surfaces as shown in FIG. 8 is represented by Q 1 = A (P 0 2 -P 1 2) . However, in the A = B · h 3 / 24μ · L 1, μ
The viscosity coefficient, L 1 is the gap length, B is the channel width.

【0027】また、真空排気部から真空チャンバの間の
ガイド軸とスライダとの隙間の空気の流れは、真空排気
部の圧力を数100(Pa)、隙間を数(μm)とする
と分子流となる。
Further, the air flow in the gap between the guide shaft and the slider between the vacuum exhaust unit and the vacuum chamber, when the pressure of the vacuum exhaust unit is several hundred (Pa) and the gap is several (μm), the molecular flow Become.

【0028】この場合、図9のような隙間hをおいて互
いに平行な薄い2枚の板面間の分子流の流量は、 Q2 =C(P1 −P2 ) で表される。但し、Cは2枚の板面間のコンダクタンス
(分子流の場合)で、C=314K・B・h2 /L2
K=(3/8)ln(L2 /h)(lnは対数)(L2
は隙間長さ)となる。
In this case, the flow rate of the molecular flow between two thin plate surfaces parallel to each other with a gap h as shown in FIG. 9 is represented by Q 2 = C (P 1 −P 2 ). Here, C is the conductance between two plate surfaces (in the case of molecular flow), and C = 314 K · B · h 2 / L 2 ,
K = (3/8) ln (L 2 / h) (ln is logarithm) (L 2
Is the gap length).

【0029】以上より、すきまhを小さくすると圧力室
への漏れ流量が減り、かつすきま長さL2 も小さくで
き、小型化が可能になる。
As described above, when the clearance h is reduced, the flow rate of leakage into the pressure chamber is reduced, and the clearance length L 2 can be reduced, so that the size can be reduced.

【0030】しかし、静圧軸受の隙間(浮上量)は、静
圧軸受剛性の最大値付近にて設定しており、軸受面とガ
イド軸の他の面が同一平面となるような構造では、漏れ
流量を減少させるために隙間を小さくすると静圧軸受の
剛性が低下してしまう。
However, the gap (floating amount) of the hydrostatic bearing is set near the maximum value of the rigidity of the hydrostatic bearing. In a structure in which the bearing surface and the other surface of the guide shaft are coplanar, If the gap is reduced to reduce the leakage flow rate, the rigidity of the hydrostatic bearing will decrease.

【0031】そこで、本形態では、図1に示すように、
静圧軸受1を四角形のパッド状とし、静圧軸受1の正方
形の軸受面1aの周囲に沿うように排気溝2を設けると
共に、排気溝2の周囲に沿うように真空排気溝3を設け
ている。排気溝2は軸受面1aに設けられた吹出し口1
bから吹出した圧縮空気を集めるためのものであり、真
空排気溝3は真空排気のためのものである。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG.
The static pressure bearing 1 is formed in a quadrangular pad shape, and the exhaust groove 2 is provided along the periphery of the square bearing surface 1 a of the static pressure bearing 1, and the vacuum exhaust groove 3 is provided along the periphery of the exhaust groove 2. I have. The exhaust groove 2 is provided at the outlet 1 provided on the bearing surface 1a.
The vacuum exhaust groove 3 is for collecting the compressed air blown out from b, and the vacuum exhaust groove 3 is for vacuum exhaust.

【0032】特に、本形態では、排気溝2と真空排気溝
3との間の第1の面1c、及び真空排気溝3の外側の
面、すなわち真空排気溝3と静圧軸受1の外周との間の
第2の面1dと軸受面1aとの間には、軸受浮上量をh
とすると、0.5h程度の段差をつけるようにしてい
る。言い換えれば、浮上時の軸受面1aと支持面4aと
の間の隙間寸法がhである場合、第1の面1cと支持面
4aとの間の隙間寸法と、第2の面1dと支持面4aと
の間の隙間寸法はそれぞれ、実質上h/2以下になるよ
うにされている。
In particular, in the present embodiment, the first surface 1c between the exhaust groove 2 and the vacuum exhaust groove 3 and the outer surface of the vacuum exhaust groove 3, that is, the vacuum exhaust groove 3 and the outer periphery of the hydrostatic bearing 1 Between the second surface 1d and the bearing surface 1a.
Then, a step of about 0.5 h is provided. In other words, when the clearance dimension between the bearing surface 1a and the support surface 4a at the time of floating is h, the clearance size between the first surface 1c and the support surface 4a, and the second surface 1d and the support surface 4a are set to be substantially h / 2 or less.

【0033】軸受面1aには複数の圧縮空気の吹出し口
1bが設けられている。詳しくは図示しないが、各吹出
し口1bは静圧軸受1本体内に形成された通路を通して
圧縮空気供給源に接続される。また、排気溝2、真空排
気溝3もそれぞれ、静圧軸受1本体内に設けられた1つ
以上の流体排気用通路、1つ以上の真空排気用通路を通
して排気用の配管に接続され、更に流体排気用ポンプ、
真空排気用ポンプに接続される。流体排気用通路、真空
排気用通路は、四角形の各辺に1つずつ計4つ程度が好
ましい。
The bearing surface 1a is provided with a plurality of compressed air outlets 1b. Although not shown in detail, each outlet 1b is connected to a compressed air supply source through a passage formed in the main body of the hydrostatic bearing 1. Further, the exhaust groove 2 and the vacuum exhaust groove 3 are connected to an exhaust pipe through one or more fluid exhaust passages and one or more vacuum exhaust passages provided in the hydrostatic bearing 1 main body, respectively. Fluid exhaust pump,
Connected to vacuum pump. The number of the fluid exhaust passages and the vacuum exhaust passages is preferably about four in total, one for each side of the square.

【0034】ところで、図1に示されるような静圧軸受
1は、研削加工、研磨加工により一体物として製造する
こともできるが、このような製造が容易であるとは言え
ない。すなわち、上記のような段差を持つように軸受面
1aを後仕上げするのは難しい。
By the way, the hydrostatic bearing 1 as shown in FIG. 1 can be manufactured as an integral body by grinding and polishing, but such manufacturing cannot be said to be easy. That is, it is difficult to post-finish the bearing surface 1a so as to have the above-described steps.

【0035】そこで、図2のように、静圧軸受1を、軸
受面1aを持つ軸受部1−1(第1の部材)とこれを装
着するための外周部1−2(第2の部材)とを別部品と
して作り、これらを後で組み付ける第1の方法が採用さ
れる。具体的には、静圧軸受1は、圧縮空気の吹出し口
を持つ軸受面1aを有する軸受部1−1と、軸受部1−
1を取り付けるための凹部1−2aを有すると共に、凹
部1−2aの周囲に排気溝2を形成し、更に排気溝2の
周囲には真空排気溝3を形成した外周部1−2とから成
る。そして、凹部1−2aの深さと軸受部1−1の厚さ
は、軸受部1−1を外周部1−2の凹部1−2aに組み
付けた時に、軸受面1aと支持面4aとの間の隙間寸法
が、第1の面1c及び第2の面1dと支持面4aとの間
の隙間寸法より大きくなるようにされている。軸受部1
−1は、複数のボルト5により外周部1−2に固定され
る。勿論、軸受部1−1には複数の圧縮空気の吹出し口
とこれに連なる通路が設けられており、外周部1−2に
も上記の通路に連なる通路が設けられている。外周部1
−2には更に、排気溝2と排気用の配管とを結ぶための
通路と、真空排気溝3と真空排気用の配管とを結ぶため
の通路とが形成されている。
Therefore, as shown in FIG. 2, the hydrostatic bearing 1 is composed of a bearing part 1-1 (first member) having a bearing surface 1a and an outer peripheral part 1-2 (second member) for mounting the same. ) Are made as separate parts, and a first method of assembling them later is adopted. Specifically, the hydrostatic bearing 1 includes a bearing portion 1-1 having a bearing surface 1a having a compressed air outlet, and a bearing portion 1-
1 has a concave portion 1-2a, an exhaust groove 2 is formed around the concave portion 1-2a, and an outer peripheral portion 1-2 having a vacuum exhaust groove 3 formed around the exhaust groove 2. . The depth of the recess 1-2a and the thickness of the bearing 1-1 are determined by the distance between the bearing surface 1a and the support surface 4a when the bearing 1-1 is assembled to the recess 1-2a of the outer peripheral portion 1-2. Is larger than the gap between the first surface 1c and the second surface 1d and the support surface 4a. Bearing part 1
-1 is fixed to the outer periphery 1-2 by a plurality of bolts 5. Needless to say, the bearing portion 1-1 is provided with a plurality of compressed air outlets and a passage connected thereto, and the outer peripheral portion 1-2 is also provided with a passage connected to the above-described passage. Outer part 1
Further, -2 is provided with a passage for connecting the exhaust groove 2 and the exhaust pipe, and a passage for connecting the vacuum exhaust groove 3 and the exhaust pipe.

【0036】図3は、静圧軸受1を製造するための第2
の方法を示す。この第2の方法では、軸受面1aと第1
の面及び第2の面に対応する領域を同一面に仕上げた
後、軸受面1aをマスクし、第1の面及び第2の面に対
応する領域に数(μm)のコーティングを施して第1の
面1c、第2の面1dが形成されるように仕上げ加工を
行う。
FIG. 3 shows a second embodiment for manufacturing the hydrostatic bearing 1.
The method of is shown. In this second method, the bearing surface 1a and the first
After the surfaces corresponding to the first and second surfaces are finished to the same surface, the bearing surface 1a is masked, and a number (μm) of coating is applied to the regions corresponding to the first and second surfaces. Finish processing is performed so that the first surface 1c and the second surface 1d are formed.

【0037】例えば、図1(b)のように、軸受面1a
が一片60(mm)の正方形、剛性100(N/μm)
程度の静圧軸受では、排気溝2及び真空排気溝3の幅5
(mm)、排気溝2、真空排気溝3の幅5(mm)、第
1の面1cの幅5(mm)、第2の面1dの幅10(m
m)とすると、静圧軸受1全体の平面形状の大きさは一
片110(mm)の正方形となる。軸受浮上量を5(μ
m)、軸受面1aの段差(へこみ)を3(μm)とする
と、支持面4aと第1の面1c及び第2の面1dとの間
の隙間は2(μm)となる。このような静圧軸受1が真
空チャンバ内に設けられた場合の真空チャンバへの排気
流量は2.1E-5(Pa・m3 /s)となる。
For example, as shown in FIG.
Is a piece of 60 (mm) square, rigidity 100 (N / μm)
, The width of the exhaust groove 2 and the vacuum exhaust groove 3
(Mm), the width of the evacuation groove 2, the width of the evacuation groove 3 is 5 (mm), the width of the first surface 1c is 5 (mm), and the width of the second surface 1d is 10 (m).
m), the overall planar shape of the hydrostatic bearing 1 is a square of 110 (mm). Bearing floating amount is 5 (μ
m), assuming that the step (dent) of the bearing surface 1a is 3 (μm), the gap between the support surface 4a and the first surface 1c and the second surface 1d is 2 (μm). When such a hydrostatic bearing 1 is provided in a vacuum chamber, the exhaust flow rate to the vacuum chamber is 2.1E -5 (Pa · m 3 / s).

【0038】図4は、上記のような静圧軸受を用いて真
空チャンバ7内で可動部6を一軸方向に駆動する場合の
非接触案内装置の一例を示す。真空チャンバ7内には互
いに平行に一軸方向に延びる2本のガイド軸8が設けら
れている。ガイド軸8は逆L字形の断面形状を持ち、隣
接する支持面が直角に交差する3つの支持面8aを持
つ。2本のガイド軸8は、中間の支持面8aが互いに対
向し合うように配置されている。可動部6は、ガイド軸
8の長さ方向にある長さを有すると共に、2本のガイド
軸8に架け渡し可能な幅を有し、かつ少なくともその4
つのコーナ部にそれぞれ3つの支持面8aに対向する3
つの面を有して、それぞれの面に静圧軸受1(合計12
個)が装着されている。ここでは、可動部8本体の下面
を上側の静圧軸受1の装着面とし、可動部8本体の下面
に同じ長さの板部材8−1を固定して中間部の静圧軸受
1の装着面とし、板部材8−1の下端に同じ長さの板部
材8−2を固定して下側の静圧軸受1の装着面としてい
る。
FIG. 4 shows an example of a non-contact guide device in which the movable portion 6 is driven in one axial direction in the vacuum chamber 7 using the above-described hydrostatic bearing. Two guide shafts 8 extending in a uniaxial direction are provided in the vacuum chamber 7 in parallel with each other. The guide shaft 8 has an inverted L-shaped cross section, and has three support surfaces 8a at which adjacent support surfaces intersect at right angles. The two guide shafts 8 are arranged so that the intermediate support surfaces 8a face each other. The movable portion 6 has a length in the length direction of the guide shaft 8, has a width capable of being bridged over the two guide shafts 8, and has at least 4
Three corners each facing three support surfaces 8a
Having two surfaces, each having a hydrostatic bearing 1 (total of 12
) Are attached. Here, the lower surface of the movable portion 8 main body is used as a mounting surface of the upper hydrostatic bearing 1, and a plate member 8-1 having the same length is fixed to the lower surface of the movable portion 8 main body, and the intermediate hydrostatic bearing 1 is mounted. A plate member 8-2 of the same length is fixed to the lower end of the plate member 8-1 to form a mounting surface for the lower hydrostatic bearing 1.

【0039】勿論、各静圧軸受1に圧縮空気を供給する
ための配管、圧縮空気排気用の配管、真空排気用の配管
にはそれぞれフレキシブル配管を使用して、各静圧軸受
の移動に追随できるように構成される。可動部6を移動
させるための駆動源の形態はどのようなものでも良い
が、空気圧駆動機構やリニアアクチュエータが好まし
い。
Of course, flexible piping is used for each of the piping for supplying compressed air to each hydrostatic bearing 1, the piping for exhausting compressed air, and the piping for evacuating, so as to follow the movement of each hydrostatic bearing. It is configured to be able to. The form of the drive source for moving the movable section 6 may be any, but a pneumatic drive mechanism or a linear actuator is preferable.

【0040】なお、ガイド軸8は逆L字形である必要は
無く、四角形の断面形状を持つものであっても良い。こ
の場合、四角形の上辺に対応する面とこれに隣接する2
つの側面が支持面として使用される。このような場合に
は、ガイド軸8は1本のみでも良い。また、可動部6が
小さい場合には、これを3個の静圧軸受だけで非接触案
内を行うことも可能である。
The guide shaft 8 does not need to have an inverted L-shape, but may have a square cross section. In this case, the surface corresponding to the upper side of the rectangle and the surface adjacent thereto
One side is used as a support surface. In such a case, only one guide shaft 8 may be used. When the movable part 6 is small, it is possible to perform non-contact guidance on the movable part 6 using only three hydrostatic bearings.

【0041】上記の構成は、一軸(以下、X軸と呼ぶ)
方向のみの非接触案内であり、このX軸方向に直角な軸
(以下、Y軸と呼ぶ)方向にも可動のステージ装置とす
る場合には、以下のような構成とすれば良い。例えば、
可動部6の上面に、図4と同じ構成の非接触案内装置を
2本のガイド軸がY軸方向に延在するように組み付けれ
ば良い。あるいはまた、図4の可動部6をワークを搭載
するためのテーブルとして使用する場合には、図4と同
じ構成の非接触案内装置を2本のガイド軸がY軸方向に
延在するように、しかも図4の非接触案内装置の下側に
組み付ければ良い。すなわち、図4で真空チャンバ7と
して示されている部分が下側の非接触案内装置の可動部
となる。
The above configuration is uniaxial (hereinafter referred to as X axis).
If the stage device is a non-contact guide only in the direction and is also movable in an axis perpendicular to the X-axis direction (hereinafter, referred to as a Y-axis), the following configuration may be adopted. For example,
A non-contact guide device having the same configuration as that of FIG. 4 may be mounted on the upper surface of the movable portion 6 such that the two guide shafts extend in the Y-axis direction. Alternatively, when the movable portion 6 of FIG. 4 is used as a table for mounting a workpiece, a non-contact guide device having the same configuration as that of FIG. 4 is used so that two guide shafts extend in the Y-axis direction. Further, it may be assembled on the lower side of the non-contact guide device of FIG. That is, the portion shown as the vacuum chamber 7 in FIG. 4 is the movable portion of the lower non-contact guide device.

【0042】上記のように、静圧軸受1を一軸当たり1
2個、X軸及びY軸合計で24個使用した構成とする
と、真空チャンバへの排気流量合計5.0E-4(Pa・
3 /s)を排気速度1.5(m3 /s)のターボ分子
ポンプで排気すると、真空チャンバ内圧力は3.4E-4
(Pa)程度が可能となる。
As described above, one hydrostatic bearing 1 is provided for each shaft.
Assuming a configuration using two and a total of 24 X-axis and Y-axis, a total exhaust flow rate to the vacuum chamber is 5.0E -4 (Pa ·
m 3 / s) is evacuated by a turbo molecular pump having an evacuation speed of 1.5 (m 3 / s), the pressure in the vacuum chamber becomes 3.4E -4.
(Pa) is possible.

【0043】なお、上記の説明では、静圧軸受に圧縮空
気を使用する場合について説明したが、窒素ガスのよう
な他の流体を使用しても良い。
In the above description, the case where compressed air is used for the hydrostatic bearing has been described. However, another fluid such as nitrogen gas may be used.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明による静圧軸受は真空チャンバ内
において、最適性能となる浮上量を確保しつつ、ガイド
軸の支持面との隙間からの圧縮流体の漏れ流量を少なく
できるため、これまでガイド軸に筒状体のスライダを組
合わせて配置していた静圧軸受を単体で自由に配置使用
できる。このため、ガイド軸を両端支持でなく、全長に
わたりレール状に固定できるため、可動部の自重および
搭載物の重量によるたわみがなくなり、高精度の位置決
めの可能な非接触案内装置を実現できる。
The hydrostatic bearing according to the present invention can reduce the leakage flow rate of the compressed fluid from the gap between the guide shaft and the support surface while maintaining a floating amount that provides optimum performance in a vacuum chamber. The hydrostatic bearing, in which the cylindrical slider is combined with the guide shaft, can be freely arranged and used alone. For this reason, the guide shaft can be fixed in a rail shape over the entire length instead of being supported at both ends, so that the movable portion does not bend due to its own weight and the weight of the load, and a non-contact guide device capable of highly accurate positioning can be realized.

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

【図1】本発明による静圧軸受の実施の形態を示した図
であり、図(a)は縦断面図、図(b)は下面図であ
る。
FIG. 1 is a view showing an embodiment of a hydrostatic bearing according to the present invention, wherein FIG. 1 (a) is a longitudinal sectional view and FIG. 1 (b) is a bottom view.

【図2】本発明による静圧軸受の製造方法の第1の例を
説明するための縦断面図である。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view for explaining a first example of a method of manufacturing a hydrostatic bearing according to the present invention.

【図3】本発明による静圧軸受の製造方法の第2の例を
説明するための縦断面図である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view for explaining a second example of the method for manufacturing a hydrostatic bearing according to the present invention.

【図4】本発明による静圧軸受を用いた非接触案内装置
の一例を示した図であり、図(a)は正面図、図(b)
は図(a)の線A−Aによる断面図である。
FIG. 4 is a view showing an example of a non-contact guide device using a hydrostatic bearing according to the present invention, wherein FIG. 4 (a) is a front view and FIG.
FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG.

【図5】本出願人により提案されているアクチュエータ
を示した図である。
FIG. 5 shows an actuator proposed by the present applicant.

【図6】図5の一部を拡大して示した図である。FIG. 6 is an enlarged view of a part of FIG. 5;

【図7】図5のアクチュエータを用いて真空チャンバ内
でX−Yステージ装置を構成する場合の一例を示した図
である。
7 is a diagram illustrating an example of a case where an XY stage device is configured in a vacuum chamber using the actuator of FIG.

【図8】本発明による静圧軸受の原理を説明するための
図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining the principle of the hydrostatic bearing according to the present invention.

【図9】本発明による静圧軸受の原理を説明するための
図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining the principle of the hydrostatic bearing according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 静圧軸受 1a 吹出し口 1c 第1の面 1d 第2の面 2 排気溝 3 真空排気溝 4a 支持面 5 ボルト 6 可動部 7 真空チャンバ 8 ガイド軸 8−1、8−2 板部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Static pressure bearing 1a Blow-out port 1c 1st surface 1d 2nd surface 2 Exhaust groove 3 Vacuum exhaust groove 4a Support surface 5 Bolt 6 Movable part 7 Vacuum chamber 8 Guide shaft 8-1, 8-2 Plate member

フロントページの続き Fターム(参考) 2F078 CA08 CB02 CB16 CC11 3J102 AA02 BA14 CA09 CA11 CA15 CA16 CA36 EA02 EA08 EA13 EA23 FA12 GA19 Continued on front page F term (reference) 2F078 CA08 CB02 CB16 CC11 3J102 AA02 BA14 CA09 CA11 CA15 CA16 CA36 EA02 EA08 EA13 EA23 FA12 GA19

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 真空チャンバ内にて少なくとも一軸方向
に駆動される可動部を静圧軸受により非接触で支持する
ように構成されたステージ装置において、 前記静圧軸受は圧縮流体の吹出し口を持つ軸受面領域を
有し、 該軸受面領域の周囲には前記吹出し口から出た圧縮流体
を集めるための流体排気溝が形成され、 更に該流体排気溝の周囲には真空排気溝が形成されてお
り、 前記流体排気溝、真空排気溝はそれぞれ、該静圧軸受に
設けられた流体排気用通路、真空排気用通路を通して排
気用の配管に接続され、 前記軸受面と支持面との間の隙間寸法が、前記流体排気
溝と前記真空排気溝との間の第1の面及び前記真空排気
溝よりも外側の第2の面と前記支持面との間の隙間寸法
より大きくなるようにされていることを特徴とする静圧
軸受。
1. A stage device configured to support a movable portion driven in at least one axial direction in a vacuum chamber by a static pressure bearing in a non-contact manner, wherein the static pressure bearing has an outlet for compressed fluid. A fluid exhaust groove for collecting the compressed fluid discharged from the outlet is formed around the bearing surface area, and a vacuum exhaust groove is formed around the fluid exhaust groove; The fluid exhaust groove and the vacuum exhaust groove are respectively connected to an exhaust pipe through a fluid exhaust passage and a vacuum exhaust passage provided in the hydrostatic bearing, and a gap between the bearing surface and the support surface is provided. The dimension is set to be larger than the gap between the first surface between the fluid exhaust groove and the evacuation groove and the second surface outside the evacuation groove and the support surface. A hydrostatic bearing.
【請求項2】 請求項1記載の静圧軸受において、前記
軸受面と前記支持面との間の隙間寸法がhである場合、
前記第1の面と前記支持面との間の隙間寸法と、前記第
2の面と前記支持面との間の隙間寸法はそれぞれ、実質
上h/2以下であることを特徴とする静圧軸受。
2. The hydrostatic bearing according to claim 1, wherein a gap dimension between said bearing surface and said support surface is h.
A static pressure, wherein a gap size between the first surface and the support surface and a gap size between the second surface and the support surface are each substantially h / 2 or less. bearing.
【請求項3】 圧縮流体の吹出し口を持つ軸受面を有す
る第1の部材と、 該第1の部材を取り付けるための凹部を有すると共に、
該凹部の周囲には前記吹出し口から出た圧縮流体を集め
るための流体排気溝が形成され、更に該流体排気溝の周
囲には真空排気溝が形成されている第2の部材とを組み
付ける工程を含み、 該第2の部材は前記流体排気溝と流体排気用の配管とを
結ぶための通路と、前記真空排気溝と真空排気用の配管
とを結ぶための通路とを有し、 前記凹部の深さと前記第1の部材の厚さが、前記第1の
部材を前記第2の部材の前記凹部に組み付けた時に、前
記軸受面と支持面との間の隙間寸法が、前記流体排気溝
と前記真空排気溝との間の第1の面及び前記真空排気溝
よりも外側の第2の面と前記支持面との間の隙間寸法よ
り大きくなるようにされていることを特徴とする静圧軸
受の製造方法。
3. A first member having a bearing surface having an outlet for compressed fluid, a concave portion for mounting the first member,
A step of assembling a second member having a fluid exhaust groove formed around the recess for collecting the compressed fluid discharged from the outlet, and further having a vacuum exhaust groove formed around the fluid exhaust groove; Wherein the second member has a passage for connecting the fluid exhaust groove and the fluid exhaust pipe, and a passage for connecting the vacuum exhaust groove and the vacuum exhaust pipe, The depth of the first member and the thickness of the first member are such that when the first member is assembled to the concave portion of the second member, the gap between the bearing surface and the support surface is smaller than the fluid exhaust groove. A gap between a first surface between the first and second vacuum pumping grooves and a second surface outside the vacuum pumping groove and the support surface. Manufacturing method of pressure bearing.
【請求項4】 圧縮流体の吹出し口を持つ軸受面を有
し、該軸受面の周囲には前記吹出し口から出た圧縮流体
を集めるための流体排気溝が形成され、更に該流体排気
溝の周囲には真空排気溝が形成されている部材から成
り、 該部材は前記流体排気溝と流体排気用の配管とを結ぶた
めの通路と、前記真空排気溝と真空排気用の配管とを結
ぶための通路とを有し、 前記流体排気溝と前記真空排気溝との間の面及び前記真
空排気溝よりも外側の面にそれぞれコーティングを施す
ことにより、 前記軸受面と支持面との間の隙間寸法が、前記流体排気
溝と前記真空排気溝との間の第1の面及び前記真空排気
溝よりも外側の第2の面と前記支持面との間の隙間寸法
より大きくなるようにしたことを特徴とする静圧軸受の
製造方法。
4. A bearing surface having an outlet for compressed fluid, and a fluid exhaust groove for collecting the compressed fluid discharged from the outlet is formed around the bearing surface. A member around which a vacuum exhaust groove is formed, the member connects a passage for connecting the fluid exhaust groove and a pipe for fluid exhaust, and a member for connecting the vacuum exhaust groove and a pipe for vacuum exhaust. A gap between the bearing surface and the support surface by applying a coating to a surface between the fluid exhaust groove and the vacuum exhaust groove and a surface outside the vacuum exhaust groove, respectively. The dimension is larger than the gap between the first surface between the fluid exhaust groove and the vacuum exhaust groove and the second surface outside the vacuum exhaust groove and the support surface. A method for producing a hydrostatic bearing.
【請求項5】 請求項3あるいは4記載の静圧軸受の製
造方法において、前記軸受面と前記支持面との間の隙間
寸法がhである場合、前記第1の面と前記支持面との間
の隙間寸法と、前記第2の面と前記支持面との間の隙間
寸法はそれぞれ、実質上h/2以下であることを特徴と
する静圧軸受の製造方法。
5. The method for manufacturing a hydrostatic bearing according to claim 3, wherein the gap between the bearing surface and the support surface is h, wherein the gap between the first surface and the support surface is h. A method of manufacturing a hydrostatic bearing, wherein a gap size between the second surface and the support surface is substantially h / 2 or less.
【請求項6】 真空チャンバ内にて少なくとも一軸方向
に延びる少なくとも1本のガイド軸に沿って駆動される
可動部を静圧軸受により非接触で支持するように構成さ
れたステージ装置において、 前記ガイド軸は隣接する支持面がある角度で交差する3
つの支持面を有し、 前記可動部は前記3つの支持面に対向する3つの面を有
して、それぞれの面に請求項1記載の静圧軸受が装着さ
れていることを特徴とする静圧軸受を用いた非接触案内
装置。
6. A stage device configured to support a movable portion driven along at least one guide shaft extending in at least one axial direction in a vacuum chamber by a static pressure bearing in a non-contact manner. The axes intersect at an angle with adjacent support surfaces 3
The movable part has three surfaces facing the three support surfaces, and the hydrostatic bearing according to claim 1 is mounted on each of the surfaces. Non-contact guide device using pressure bearing.
【請求項7】 請求項6記載の非接触案内装置におい
て、前記可動部は前記ガイド軸の長さ方向にある長さを
有し、その長さ方向の両端側にそれぞれ前記3つの支持
面に対向する3つの面を有して、それぞれの面に前記静
圧軸受が装着されていることを特徴とする静圧軸受を用
いた非接触案内装置。
7. The non-contact guide device according to claim 6, wherein the movable portion has a length in a length direction of the guide shaft, and is provided on each of the three support surfaces at both ends in the length direction. A non-contact guide device using a hydrostatic bearing, wherein the non-contact guide device has three opposing surfaces, and the hydrostatic bearing is mounted on each surface.
【請求項8】 請求項7記載の非接触案内装置におい
て、前記真空チャンバ内に互いに平行に前記一軸方向に
延びる2本のガイド軸が設けられ、前記可動部は、前記
ガイド軸の長さ方向に前記ある長さを有すると共に該2
本のガイド軸に架け渡し可能な幅を有し、かつその4つ
のコーナ部にそれぞれ前記3つの支持面に対向する3つ
の面を有して、それぞれの面に前記静圧軸受が装着され
ていることを特徴とする静圧軸受を用いた非接触案内装
置。
8. The non-contact guide device according to claim 7, wherein two guide shafts extending in the uniaxial direction are provided in the vacuum chamber in parallel with each other, and the movable portion is arranged in a longitudinal direction of the guide shafts. And the length is
The guide shaft has a width that can be bridged over the guide shaft, and has four surfaces opposed to the three support surfaces at its four corners, and the hydrostatic bearing is mounted on each surface. A non-contact guide device using a hydrostatic bearing.
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