JP2002276660A - 静圧気体軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大気圧の環境内で移動体とガイド軸との微小
隙間の調整を行った後に真空環境内で利用しても、微小
隙間のバランスが崩れることのない静圧気体軸受を提供
する。 【解決手段】 ガイド軸と、このガイド軸の少なくとも
上面及び下面に沿って移動する移動体とを真空チャンバ
ー内に設けてなり、この移動体には、エアーパッドを形
成し、エアーパッドの周囲に、大気圧溝を設け、大気圧
溝の周囲には、大気圧溝にて回収できなかった気体を回
収して外部に配管を介して放出する減圧溝を設けてなる
静圧気体軸受において、ガイド軸の上面に対向するエア
ーパッドと大気圧溝からなる大気開放領域の面積と該ガ
イド軸の下面に対向するエアーパッドと大気圧溝からな
る大気開放領域の面積とが互いに等しくし、これらの大
気開放領域の面積における重心同士を結んだ直線が、ガ
イド軸の上面及び下面に対して垂直となるように大気圧
溝を配置してなること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静圧気体軸受に関
するもので、特に真空環境下で使用する静圧気体軸受に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】静圧気体軸受は、移動体とガイド軸との
間に約５μｍ程度の微小隙間を保ちながら運動するが、
軸受の可動範囲全体において均一で良好な運動性能を得
られるためには、この微小隙間が浮上面全体において均
等な状態、即ち移動体がガイド軸と平行な状態を保ちな
がら浮上することが求められる。このため静圧気体軸受
の製作時には、この微小隙間の大きさが浮上面全体で均
等となるように浮上量調整作業が行われている。具体的
な作業内容の一例としては、移動体の浮上量を電気マイ
クロメータなどで計測しながら、各浮上面内に複数個設
けられたエアーパッドへの供給気体圧力を増減させるこ
とで各エアーパッドの浮上圧力を調整している。エアー
パッドへの供給気体圧力調整だけでは微小隙間の調整が
不可能な場合は、移動体を再度組み立て直す必要があ
る。

【０００３】一方、近年、半導体露光装置の光源がレー
ザー光から電子ビーム、もしくはＸ線へと移行するにあ
たり、静圧気体軸受が利用される環境も減圧環境もしく
は真空環境への要望が高まりつつある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者は、
減圧環境もしくは真空環境で満足して利用できる静圧気
体軸受について鋭意研究開発に取り組んできた。この研
究開発過程において、本発明者は、真空環境下で静圧気
体軸受を使用する場合においては以下に説明する特有の
問題点があることが分かった。上述した浮上量調整作業
は作業員の熟練を要し、その作業の複雑さから真空チャ
ンバー内ではなく大気圧の環境内で行なう必要がある。
むろん従来は大気圧の環境内で静圧気体軸受は利用され
ていたため、調整時の周囲圧力と利用時の周囲圧力は同
じであった。

【０００５】ところが、大気圧の環境内で前記微小隙間
の調整が完了した静圧気体軸受を真空環境内で使用する
と、上述した移動体とガイド軸との微小隙間のバランス
が崩れ、浮上面全体での微小隙間の間隔が均等ではなく
なってしまうという問題が発生した。

【０００６】この問題が発生した理由について、以下に
説明する。まず、移動体をガイド軸に対して浮上させる
力は、エアーパッドから放出される気体の圧力によって
生じる。これは、大気圧の環境下でも真空環境下でも同
じである。しかしながら、移動体が大気から受ける力の
バランスは、大気圧の環境下と真空環境下とでは異なる
のである。つまり、大気圧の環境下においては、移動体
が大気から受ける力は移動体全体に均等であるが、真空
環境下においては、移動体と固定体とが対向する面上
の、大気開放領域のみに大気圧が加わる。その結果、大
気開放領域の配置によっては、微小隙間のバランスを崩
してしまうのである。尚、大気開放領域とは、移動体の
内側の一平面において、各大気圧溝が占める領域及び各
大気圧溝に取り囲まれた内側（エアーパッド）の領域を
総じたものを言う。

【０００７】本発明の目的は、大気圧の環境内で移動体
とガイド軸との微小隙間の調整を行なった後に、真空環
境内で利用しても、この微小隙間のバランスが崩れるこ
とのない静圧気体軸受を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項１では、ガイド軸と、このガイド軸の
少なくとも上面及び下面に沿って移動する移動体とを真
空チャンバー内に設けてなり、この移動体には、移動体
とガイド軸の上面及び下面との隙間に外部から供給され
る気体を放出するエアーパッドを形成し、かつ、前記エ
アーパッドの周囲に、前記隙間に放出された気体を回収
して外部に配管を介して放出する大気圧溝を設け、さら
に、前記大気圧溝の周囲には、前記大気圧溝にて回収で
きなかった気体を回収して外部に配管を介して放出する
減圧溝を設けてなる静圧気体軸受において、前記ガイド
軸の上面に対向する前記エアーパッドと前記大気圧溝か
らなる大気開放領域の面積と該ガイド軸の下面に対向す
る前記エアーパッドと前記大気圧溝からなる大気開放領
域の面積とが互いに等しくし、かつ、これらの大気開放
領域の面積における重心同士を結んだ直線が、前記ガイ
ド軸の上面及び下面に対して垂直となるように前記大気
圧溝を配置したことである。

【０００９】ここで言う真空チャンバー内とは、排気ポ
ンプにてチャンバー内の気体を外部に排出し続けること
で、圧力が大気圧より低い状態に保たれているチャンバ
ー内部の空間を言う。もしくは、排気ポンプにてチャン
バー内の気体を排出し続けながら、ヘリウム等の気体を
チャンバー内に供給することで、チャンバー内を大気圧
よりも低い一定の圧力に保たれているチャンバーの内部
の空間を言う。

【００１０】上記構成にすることにより、静圧気体軸受
を真空環境に設置した際、移動体とガイド軸との浮上隙
間において、移動体の大気開放領域にかかる大気圧が、
ガイド軸の上面側及び下面側それぞれで同じ大きさで、
かつ同一直線上において反対方向に働くこととなり、両
者の合力は０となる。よって微小隙間のバランスは大気
圧中でも真空環境中でも変わらず、均等な微小隙間を保
つことが可能となる。

【００１１】上記目的を達成するために本発明の請求項
２では、ガイド軸と、このガイド軸の少なくとも両側面
に沿って移動する移動体とを真空チャンバー内に設けて
なり、この移動体には、移動体とガイド軸の両側面との
隙間に外部から供給される気体を放出するエアーパッド
を形成し、かつ、前記エアーパッドの周囲に、前記隙間
に放出された気体を回収して外部に配管を介して放出す
る大気圧溝を設け、さらに、前記大気圧溝の周囲には、
前記大気圧溝にて回収できなかった気体を回収して外部
に配管を介して放出する減圧溝を設けてなる静圧気体軸
受において、前記ガイド軸の一方の側面に対向する前記
エアーパッドと前記大気圧溝からなる大気開放領域の面
積と該ガイド軸の他方の側面に対向する前記エアーパッ
ドと前記大気圧溝からなる大気開放領域の面積とが互い
に等しくし、かつ、これらの大気開放領域の面積におけ
る重心同士を結んだ直線が、前記ガイド軸の両側面に対
して垂直となるように前記大気圧溝を配置したことであ
る。

【００１２】上記構成にすることにより、静圧気体軸受
を真空環境に設置した際、移動体とガイド軸との浮上隙
間において、移動体の大気開放領域にかかる大気圧が、
ガイド軸の両側面それぞれで同じ大きさで、かつ同一直
線上において反対方向に働くこととなり、両者の合力は
０となる。よって微小隙間のバランスは大気圧中でも真
空環境中でも変わらず、均等な微小隙間を保つことが可
能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施の形態を
図面に基づいて説明する。図１に本発明による静圧気体
軸受装置１を示す。また、図１に示した静圧気体軸受１
を構成するガイド軸４、及び移動体５をそれぞれ図２、
図３に示す。この静圧気体軸受装置１は、真空チャンバ
ー内に定盤２と静圧気体軸受３とを設けている。静圧気
体軸受３が動作する真空チャンバーの内部の真空環境
は、１０^ー３〜１０^ー４Ｐａ以下にすることが求められ
ており、さらに１０^ー５Ｐａ程度以下の真空環境での動
作も将来は予想されている。静圧気体軸受３は、ガイド
軸４と、このガイド軸４に沿って移動する移動体５とか
ら構成される。

【００１４】移動体５とガイド軸４との浮上隙間に外部
から配管１３ａを介して供給される気体を放出するよう
に、移動体５の内側面にエアーパッド６を形成し、さら
に、エアーパッド６の周囲には、前記隙間に放出された
気体を回収して外部に配管１３ｂを介して放出する大気
圧溝７を設けている。大気圧溝７は、エアーパッド６周
囲の圧力を大気圧程度まで下げ、かつ、放出された気体
を回収するためのものである。このように大気圧溝７を
設けることにより、真空用の静圧気体軸受の設計におい
ても、大気圧環境で利用される通常の静圧気体軸受と同
様の設計手法にてエアーパッド６の負荷容量や剛性等を
設計することが出来る。また、大気圧溝７の周囲には、
大気圧溝７にて回収できなかった気体を回収して外部に
配管１３ｃを介して放出する減圧溝８を設けている。こ
の減圧溝８により、軸受周囲の真空度に影響を与えるほ
ど真空環境中にその気体を漏出させずに、確実に気体を
回収することができる。なお、このように大気圧溝７の
周囲に減圧溝８を設けているので、真空引きポンプの負
荷も大きくならずに済む。図２２には、静圧気体軸受３
における移動体５とガイド軸４との浮上隙間に供給され
る気体の流れを示している。矢印方向に気体が供給なら
びに回収される。また、図示するように減圧溝８からの
回収は、排気効率を考えて配管１３ｃの径を大きくする
ため、ガイド軸４の排気孔１４から行なっている。ただ
し、要求される仕様によって、排気用の配管１３ｃの径
を小さくできる場合などは移動体５から回収してもよ
い。なお、図１には、真空チャンバー、エアーパッド６
へ気体を供給するための供給ポンプ、および、減圧溝８
用の真空引きポンプの図示を省略している。

【００１５】次に、移動体５の内側に設けたエアーパッ
ド６と大気圧溝７について説明する。図３に示した移動
体５は、天板９と底板１０と側板１１とから構成されて
おり、天板９は図４に、底板１０は図５、側板１１は図
６にそれぞれ示した。また、従来の技術によって製作さ
れた移動体を構成する天板、底板をそれぞれ図９、図１
０に示した。天板９と底板１０とに配置されるエアーパ
ッド６は、両者を同じ大きさに設計すると、移動体５重
量による沈み込みのため、天板９の浮上隙間と底板１０
の浮上隙間とは同じ大きさとならない。移動体５重量が
大きくこの沈み込みが無視できない場合は、これを解決
するため、図４、５及び図９、１０に示したように、底
板１０のエアーパッド６の面積を天板９のエアーパッド
６の面積よりも小さくし、移動体５に働く浮上力が移動
体５重量と相殺する程度に大きくなるよう設計するのが
一般的である。なお、エアーパッド６の面積とは、移動
体５の内側の一平面において、ガイド軸４に対してエア
ーパッド６に供給する気体の圧力が加わる面の総面積を
言う。

【００１６】このように底板１０側のエアーパッド６の
面積を小さくするとき、従来においては、大気開放溝の
幅を一定の大きさに設計されていたため、図９及び図１
０に示すように底板１０と天板９の大気開放領域１６の
面積に差が生じる。この差は、静圧気体軸受３を大気圧
の環境内で動作させる際は、大気開放領域１６が大気圧
から受ける力と移動体５全体が大気圧から受ける力とが
完全に相殺するため全く問題とならないが、静圧気体軸
受３を真空環境内で動作させようとすると、天板９と底
板１０において大気開放領域１６にかかる気圧による力
の差となってしまう。即ち、天板９の大気開放領域１６
の面積よりも底板１０の大気開放領域１６の面積の方が
小さいため、面積の差分にかかる大気圧が移動体５を押
し上げようとする力として働いてしまう。これを防ぐた
めに、底板１０のエアーパッド６面積を小さくすると
き、底板１０の大気圧溝７の外形は変更せず、図４及び
図５に示すように底板１０の大気開放領域１６の面積と
天板９の大気開放領域１６の面積とが同じになるように
する。

【００１７】では、図９及び図１０のように大気開放領
域１６の面積差がある静圧気体軸受における大気中と真
空中での使用状況について、図１１及び図１２に基づい
て説明する。図１１は、底板１０と天板９に設けた大気
開放領域１６の面積の大きさが異なる静圧気体軸受を大
気中で使用する場合を示している。この移動体５が、外
部の大気圧と大気開放領域１６中の気体の圧力（大気
圧）とにより受ける力を矢印で示した。尚、エアーパッ
ド６より噴出させる高圧の浮上気体から受ける圧力につ
いては、大気中と真空中とで差はないので省略してあ
る。移動体５内部の大気開放領域１６には大気圧がかか
っているため、大気開放領域１６の面積に比例した力を
受けている。このように天板９、底板１０の大気開放領
域１６の面積に差がある（底板１０の大気開放領域１６
の面積の方が小さい）場合は、底板１０が受ける力は天
板９が受ける力よりも小さくなる。しかしながら静圧気
体軸受３が大気中に置かれている場合は、軸受外部から
も大気圧による力を受けるため、移動体５の内側及び外
側が大気圧から受ける力は相殺している。

【００１８】一方、図１２には、このような天板９、底
板１０の大気開放領域１６の面積に差がある移動体５を
有する静圧気体軸受３を真空環境下で使用する場合の大
気圧から受ける力を矢印で示した。この場合は、移動体
５が外気圧から受ける力は０のため、移動体５の内側に
設けた大気開放領域１６に存在する大気圧による力のみ
を受けることになる。よって、図に示したように天板
９、底板１０はその大気開放領域１６の面積に応じて大
気開放領域１６中の大気圧から受ける力の大きさが異な
り、真空中においてはその差により移動体５を押し上げ
ようとする力が発生することとなる。このことは、大気
中において天板９、底板１０の浮上量が均等になるよう
に調整された軸受でも、真空中で動作させる際は軸受内
部の大気開放領域１６が受ける力によって、天板９の浮
上量が下板の浮上量よりも大きくなってしまうことを示
している。

【００１９】そのため、本発明では図４及び図５に示す
ように大気開放領域１６の面積の大きさを天板９と底板
１０と同じ大きさとする。図７には、大気開放領域１６
の面積の大きさを天板９と底板１０と同じ大きさにした
移動体５を有する静圧気体軸受３が、大気中において大
気圧から受ける力を矢印で示した。上述した図１１と同
様に移動体５内部の大気開放領域１６には大気圧がかか
っているため、大気開放領域１６の面積に比例した力を
受けている。図４及び図５に示したように天板９、底板
１０のエアーパッド６の大きさに差を設ける場合でも、
天板９、底板１０の大気開放領域１６の面積は同じとな
るよう設計されている。そのため、図７に示すように移
動体５の内側において底板１０が大気圧から受ける力と
天板９が大気圧から受ける力とは等しい。また、この移
動体５を有する静圧気体軸受３が大気中に置かれている
場合は、静圧気体軸受３の外部からも大気圧による力を
受けるため、軸受内部及び外部が大気圧から受ける力は
相殺している。

【００２０】一方、図８には、図４及び図５に示すよう
な静圧気体軸受３の移動体５が、真空中において大気圧
から受ける力を矢印で示した。この場合は軸受が外気圧
から受ける力は０のため、軸受内部の大気開放領域１６
にのみ力を受けている。上述したとおり、この場合天板
９と底板１０に設けた大気開放領域１６の面積が等しい
ため、この大気開放領域１６が大気圧から受ける力の大
きさも天板９側と底板１０側で等しく、真空中において
も大気中と同様に、この大気開放領域１６の気体の気圧
（大気圧）から移動体５が受ける力の合力は０となる。
このことは、大気中において天板９、底板１０の浮上量
が均等になるように調整された静圧気体軸受３は、真空
中で動作させる際でも均等に浮上することを示してい
る。

【００２１】次に、天板９及び底板１０それぞれの大気
圧溝７の配置について、以下に説明する。本発明による
静圧気体軸受においては、図４の天板９及び図５の底板
１０に設けたそれぞれの大気開放領域１６の面積（移動
体５の内側の一平面において、各大気圧溝７が占める領
域及び各大気圧溝７に取り囲まれた内側（エアーバッド
６）の領域の総面積）における重心１２（図中に★印で
示した）同士を結んだ直線が、前記ガイド軸４の上面お
よび下面に対して垂直となるように前記大気圧溝７を配
置している。もしも、垂直となっていない場合は、天板
９と底板１０との大気開放領域１６にかかる力の大きさ
が同じでも、移動体５を回転させようというモーメント
力が真空環境内でのみ働いてしまい、浮上隙間が均等と
ならない。この現象は側板１１に配置された大気開放領
域１６についても同様のことがいえる。

【００２２】図１３には、本発明の別の実施形態である
静圧気体軸受３を示した。なお、図１と同様の仕様およ
び作用効果については説明を省略する。この静圧気体軸
受３では、移動体５の一側面にセンサーユニット１５が
設置されている。このセンサーユニット１５は軸受移動
体５と同程度の重量があるため、重力によって移動体５
はガイド軸４を中心とした回転モーメント力を受けてい
る。よって図１４に示したように、移動体５の浮上隙間
は矢印に示した方向に傾こうとする。なお、移動体５の
一側面にセンサーユニット１５を設けた場合を挙げた
が、センサーユニット１５に限らず、移動体５に対して
回転モーメント力が発生する構造の移動体５を有する静
圧気体軸受３を真空環境下で使用する場合は、以下のこ
とを考慮しなければならない。

【００２３】上述したモーメント力をエアーパッド６の
浮上力によって相殺するための方法の１つとして、天板
９及び底板１０におけるエアーパッド６の配置をそれぞ
れ図１５及び図１６に示したように行い解決することが
できる。図１４に示したような浮上力の傾きが起きた場
合、浮上隙間が小さくなる部分のエアーパッド６は広
く、逆に大きくなる部分のエアーパッド６は小さくする
ことで、図１４に示したようなモーメント力を抑えてガ
イド軸４に対して移動体５が傾くのを抑えることが出来
る。

【００２４】この場合、天板９及び底板１０の大気開放
領域１６の面積を等しくすれば、この静圧気体軸受３を
真空中で動作させた場合でも図１２に示したような浮上
力の発生は起こらない。しかし、図１５及び図１６に★
印で示したように、底板１０に設けた大気開放領域１６
の面積に対する重心１２と天板９に設けた大気開放領域
１６の面積に対する重心１２の位置に着目すると、天板
９、底板１０で中心からそれぞれ左、右にずれている。
これは、上記目的によってエアーパッド６の形状が天板
９、底板１０それぞれにおいて左右で異なるように設計
されていることに起因する。

【００２５】このことは以下のような問題を発生する。
軸受移動体５の天板９、底板１０が真空中において大気
開放領域１６から受ける力は、それぞれの大気開放領域
１６の面積における重心１２位置にかかることになる。
この様子を図１７に示した。同図において、天板９、底
板１０がそれぞれの大気開放領域１６から受ける力を、
それぞれの大気開放領域１６の面積における重心１２位
置にかかる力として矢印で示している。同図にて明らか
なように、天板９、底板１０それぞれに働く力は一直線
上に無いため、移動体５を回転させるように働いてしま
う。このことは、大気中ではセンサーブロック重量によ
る移動体５の傾きをエアーパッド６浮上力によって相殺
し、均等に浮上するように調整された軸受でも、真空中
で動作させると、軸受内部の大気開放領域１６が受ける
力によって、移動体５が傾いてしまうことを示してい
る。

【００２６】これを解決するための本発明によるエアー
パッド６、大気圧溝７の配置を図１８及び図１９に示し
た。同図において、各大気開放領域１６の面積の重心１
２位置が、天板９、底板１０それぞれのほぼ中心に来る
ように大気圧溝７形状を設計してある。このような設計
とすることで、天板９、底板１０が大気開放領域１６か
ら受ける力は、図２０に示したように一直線上で同じ大
きさとなるため、真空中で動作させる際も軸受移動体５
が傾くような力は発生しない。このことは、大気中にお
いてセンサーブロック重量による移動体５の傾きをエア
ーパッド６浮上力によって相殺し、均等に浮上するよう
に調整された軸受は、真空中で動作させる際でも軸受の
傾きが発生せず、均等に浮上することを示している。

【００２７】上述した本件発明の一実施の形態では、大
気開放領域１６の面積の重心１２位置が天板９、底板１
０それぞれの中心に来るように設計した例を示したが、
中心にない場合でも、天板９、底板１０それぞれの大気
開放領域１６の面積における重心１２同士を結んだ直線
が、ガイド軸４に対して垂直となっていればよい。また
本実施例では、センサーユニット１５の重量による移動
体５の傾きを、天板９、底板１０のエアーパッド６及び
大気圧溝７の配置にて抑えた例を示したが、両側板１１
におけるエアーパッド６及び大気圧溝７の配置にて抑え
てもよい。この場合も本実施例における天板９、底板１
０と同様に、両側板１１に設けたそれぞれの大気開放領
域１６の面積を同じとし、かつ、各大気開放領域１６の
面積の重心１２同士を結んだ直線がガイド軸４に対して
垂直となるようにする。

【００２８】次に、本発明の別の一実施形態である静圧
気体軸受装置１を図２１に示す。この静圧気体軸受装置
１は、一方向の往復動作しか行わないが、ステージサイ
ズが大きいために、互いに平行な二本の静圧気体軸受３
を定盤２に設置し、その上にステージを固定している。
一方の静圧気体軸受３を構成する移動体５の内側の四面
に対しては、エアーパッド６、大気圧溝７および減圧溝
８を設けており、他方の静圧気体軸受３を構成する移動
体５の内側の上面および下面にのみ、エアーパッド６、
大気圧溝７および減圧溝８を設けて両側面には設けてい
ない。大気開放領域１６の面積ならびに配置について
は、上述したように上下面または両側面のそれぞれ対向
する面において、大気開放領域１６の面積とが互いに等
しくし、かつ、これらの大気開放領域１６の面積におけ
る重心１２同士を結んだ直線が、各ガイド軸４に対して
垂直となるようにしている。なお、図中の矢印は、大気
開放領域１６中に存在する大気圧が大気開放領域１６を
押す力を、大気開放領域１６の面積における重心１２に
加わる力として表している。

【００２９】

【発明の効果】本発明は上記構成により、大気圧の環境
内で微小隙間の調整を行った後に、真空環境内で利用し
ても、微小隙間のバランスが崩れることのない静圧気体
軸受を提供することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における一実施形態である静圧気体軸受
装置を示す斜視図である。

【図２】本発明における一実施形態である静圧気体軸受
のガイド軸を示す斜視図である。

【図３】本発明における一実施形態である静圧気体軸受
の移動体を示す斜視図である。

【図４】図３に示す移動体の天板の内側を示す平面図で
ある。

【図５】図３に示す移動体の底板の内側を示す平面図で
ある。

【図６】図３に示す移動体の側板の内側を示す平面図で
ある。

【図７】図３に示す移動体を有する静圧気体軸受を大気
中に設置した場合の移動体とガイド軸との関係を示す断
面図である。

【図８】図３に示す移動体を有する静圧気体軸受を真空
環境下に設置した場合の移動体とガイド軸との関係を示
す断面図である。

【図９】従来の移動体の天板の内側を示す平面図であ
る。

【図１０】従来の移動体の底板の内側を示す平面図であ
る。

【図１１】図９および図１０から構成される移動体を有
する静圧気体軸受を大気中に設置した場合の移動体とガ
イド軸との関係を示す断面図である。

【図１２】図９および図１０から構成される移動体を有
する静圧気体軸受を真空環境下に設置した場合の移動体
とガイド軸との関係を示す断面図である。

【図１３】本発明における別の実施形態である静圧気体
軸受装置を示す斜視図である。

【図１４】図１３に示す静圧気体軸受の移動体の側面に
設けたセンサーユニットの自重の影響を示す断面図であ
る。

【図１５】図１３に示す静圧気体軸受の移動体の側面に
設けたセンサーユニットの自重の影響を考慮してエアー
パッドを設計した場合における移動体の天板の内側を示
す平面図である。

【図１６】図１３に示す静圧気体軸受の移動体の側面に
設けたセンサーユニットの自重の影響を考慮してエアー
パッドを設計した場合における移動体の底板の内側を示
す平面図である。

【図１７】図１５および図１６から構成される移動体を
有する静圧気体軸受を真空環境下に設置した場合の移動
体とガイド軸との関係を示す断面図である。

【図１８】図１３に示す静圧気体軸受を真空環境下で使
用できるようにした移動体の天板の内側を示す平面図で
ある。

【図１９】図１３に示す静圧気体軸受を真空環境下で使
用できるようにした移動体の底板の内側を示す平面図で
ある。

【図２０】図１８及び図１９から構成される移動体を有
する静圧気体軸受を真空環境下に設置した場合の移動体
とガイド軸との関係を示す断面図である。

【図２１】本発明における別の実施形態である静圧気体
軸受装置を示す断面図である。

【図２２】本発明の静圧気体軸受における移動体とガイ
ド軸との浮上隙間に供給される気体の流れを示す断面図
である。

【符号の説明】

１ 静圧気体軸受装置 ２ 定盤 ３ 静圧気体軸受 ４ ガイド軸 ５ 移動体 ６ エアーパッド ７ 大気圧溝 ８ 減圧溝 ９ 天板 １０ 底板 １１ 側板 １２ 重心 １３ 配管 １４ 排気孔 １５ センサーユニット １６ 大気開放領域

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガイド軸と、このガイド軸の少なくとも
   上面及び下面に沿って移動する移動体とを真空チャンバ
   ー内に設けてなり、 この移動体には、移動体とガイド軸の上面及び下面との
   隙間に外部から供給される気体を放出するエアーパッド
   を形成し、 かつ、前記エアーパッドの周囲に、前記隙間に放出され
   た気体を回収して外部に配管を介して放出する大気圧溝
   を設け、 さらに、前記大気圧溝の周囲には、前記大気圧溝にて回
   収できなかった気体を回収して外部に配管を介して放出
   する減圧溝を設けてなる静圧気体軸受において 、前記ガイド軸の上面に対向する前記エアーパッドと前
   記大気圧溝からなる大気開放領域の面積と該ガイド軸の
   下面に対向する前記エアーパッドと前記大気圧溝からな
   る大気開放領域の面積とが互いに等しくし、 かつ、これらの大気開放領域の面積における重心同士を
   結んだ直線が、前記ガイド軸の上面及び下面に対して垂
   直となるように前記大気圧溝を配置してなることを特徴
   とする静圧気体軸受。
2. 【請求項２】 ガイド軸と、このガイド軸の少なくとも
   両側面に沿って移動する移動体とを真空チャンバー内に
   設けてなり、 この移動体には、移動体とガイド軸の両側面との隙間に
   外部から供給される気体を放出するエアーパッドを形成
   し、 かつ、前記エアーパッドの周囲に、前記隙間に放出され
   た気体を回収して外部に配管を介して放出する大気圧溝
   を設け、 さらに、前記大気圧溝の周囲には、前記大気圧溝にて回
   収できなかった気体を回収して外部に配管を介して放出
   する減圧溝を設けてなる静圧気体軸受において、 前記ガイド軸の一方の側面に対向する前記エアーパッド
   と前記大気圧溝からなる大気開放領域の面積と該ガイド
   軸の他方の側面に対向する前記エアーパッドと前記大気
   圧溝からなる大気開放領域の面積とが互いに等しくし、 かつ、これらの大気開放領域の面積における重心同士を
   結んだ直線が、前記ガイド軸の両側面に対して垂直とな
   るように前記大気圧溝を配置してなることを特徴とする
   静圧気体軸受。