JP4134193B2 - 静圧気体軸受 - Google Patents

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Description

本発明は静圧気体軸受に関する。より詳しくは真空中で使用可能な静圧気体軸受に関するものである。
真空中で使用される静圧気体軸受には、従来、排気用の配管及び給気用の配管が移動体及び／又は固定体に対して直接接続されていた。
しかしながら、移動体又は固定体に対して接続された配管は、真空チャンバー内において軸受周辺を引き回され、大きな空間を占めることとなる。このため、軸受周辺に配置される他装置の設置場所を大きく制限してしまうため、軸受が搭載される半導体露光装置などの設計を困難にしていた。本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、移動体及び固定体に対して直接接続される配管を無くし、したがって軸受周辺の空間において配管を引き回すことのない静圧気体軸受を提供することにある。
上記目的を達成するために請求項１の発明は、定盤表面上に設置され、移動体と固定体とから成り、エアパッド周囲に強制排気機構を有し、真空中で使用可能な静圧気体軸受において、前記強制排気機構が前記移動体に設けられ、かつ、前記強制排気機構が定盤表面に設けられた排気穴を介して定盤に接続された排気用配管により、前記排気穴を通じて気体の排気が行われる構成である。
軸受が設置される定盤に排気穴を設け、該排気穴を通じて気体の排気を行うことで、軸受に直接排気用配管を接続する必要を無くし、真空チャンバー内に設置される各種装置の配置の自由度を高めることができる。
請求項２及び請求項３の発明は、前記定盤に設けられた前記排気穴が、真空チャンバー外部及び／又は内部に設置された真空ポンプと接続されていることを特徴とする。定盤に設けられた排気穴を、真空チャンバー外部及び／又は内部に設置された真空ポンプと接続させることとしたので、定盤に設けられた排気穴を介して行われる強制排気機構の排気がチャンバー内部に漏れることのない静圧気体軸受を備えた処理装置が提供できる。
請求項４の発明では、静圧気体軸受への気体の供給が、前記定盤に設けられた給気穴を通じて行われることを特徴とする。排気用配管と同様に給気用配管についても定盤に対して接続し、定盤に設けられた給気穴を通じて軸受に給気をおこなうものである。これにより、軸受に対して接続される配管は、給気用配管についても無くすことができる。また、定盤を介しての気体の供給・排気は同時に実施することが可能である。
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。請求項１では、静圧気体軸受が設置される定盤に排気穴を設け、該排気穴を通じて気体の排気を行うことで、真空チャンバー内の定盤上に各種装置の配置の設置することができる。
定盤に設けられた排気穴を、真空チャンバー外部及び／又は内部に設置された真空ポンプと接続させることとしたので、定盤に設けられた排気穴を介して行われる強制排気機構の排気がチャンバー内部に漏れることのない静圧気体軸受を備えた処理装置が提供できる。
排気用配管と同様に給気用配管についても定盤に対して接続し、定盤に設けられた給気穴を通じて軸受に給気を行うこととしたので、静圧気体軸受に対して接続される配管は、給気用配管についても無くすことができる。また、定盤を介しての気体の給気・排気を同時に行うことによって、定盤上の配管を全て無くすことができる。
図１は本発明によるチャンバー（図示せず）内に設置される静圧気体軸受の一実施例を示す斜視図である。同図において、移動体１は、固定体２に微小な隙間を有して係合している。また、定盤３から供給される給気による圧力により、定盤３との間にも微小隙間を形成し、さらに供給された給気が移動体１の底板１ａ内の給気用内部配管８（図３に記載）を通り、移動体１と固定体２の微小隙間に入り込み、移動体１は、非接触状態となり左右に移動可能となる。排気に関しては、定盤３表面に設けられた排気穴４（図２に記載）を介して、定盤３裏面に接続された排気用配管１０より排気される。従来は、排気用配管１０及び給気用配管１１は、移動体１もしくは固定体２に対して接続され、真空チャンバー内に設置される各種装置の配置の自由度が制約されていた。特に、移動体１に配管が接続された場合は、移動体１の動きにより配管が引き回されるため、その範囲には装置を設置することができなかった。本発明よって、定盤３上に配管を引き回すことがなくなるので、チャンバー内に設置される各種装置の配置の自由度を高めることができる。
また図２に、移動体１の底板１ａの下面と定盤３に設けられた排気穴４および給気穴６を示す。定盤３上の排気穴４は移動体１の底板１ａの下面に設けられた気体回収溝５と対応する位置に設けられている。気体回収溝５はエアーパッドの回りに２重あるいは、３重に設けられ、強制排気機構を構成している。これにより、定盤３上の給気穴６より移動体１の給気溝７へ供給された気体は、底板１ａ内に設けられた給気用内部配管８を通り、エアパッド９から流出した後、気体回収溝５へ流入しそのほとんどが排気穴４を通じてポンプへと排気されるため、軸受外部へ流出する気体を微量に抑え真空中での使用が可能となっている。
図３には本実施例による静圧気体軸受の排気機構の断面図を示した。同図に示す用に、移動体１内部において、底板１ａから側板１ｂに渡って排気用内部配管１２が設けられているため、側板１ｂからの気体排気も以上に示した底板１ａの気体排気と同様に行うことができる。
図４には本実施例による静圧気体軸受の排気機構の断面図を示した。同図に示したエアーパッド９からは、定盤３の給気穴６（図３に記載）から供給され移動体１の底板１ａに設けられた給気溝７・給気用内部配管８を通ってきた給気が吹き出す。微小隙間に吹き出された給気は高圧となり、移動体１は定盤３や固定体２から浮上し、非接触状態となる。底板１ａと定盤３、底板１ａと固定体２の間のエアーパッド９により上下方向のバランスが取られるため、上板１ｃと固定体２の間にはエアーパッド９を設けなくともよく、移動体１の内面４面全てにエアーパッド９や給気・排気溝を備える構造に比べて、構造が簡単となる。
図５には本実施例による固定体１の底板１ａに設けられた給気溝７、エアパッド９、気体回収溝５の詳細な一実施例を示す。同図では、中央に給気溝７を設け、給気溝７を挟んで左右に２個、計４個のエアパッド９を設け、これらを２重に囲む気体回収溝５が表されている。
以上、本発明の好適な実施例を示したが、本発明は、これらの実施例に表された形状や配置に限定されるものではない。
本発明による静圧気体軸受機構の一実施例を表す斜視図である。 図１に示した静圧気体軸受機構において、定盤に設けられた排気穴と、移動体に設けられた気体回収溝との位置関係を表す図である。 図１に示した静圧気体軸受機構の排気機構の断面図である。 図１に示した静圧気体軸受機構の給気機構の断面図である。 図１に示した静圧気体軸受機構の給気溝、エアパッド、強制排気機構を表す図である。
符号の説明
１…移動体
１ａ…底板
１ｂ…側板
１ｃ…上板
２ …固定体
３ …定盤
４ …排気穴
５ …気体回収溝
６ …給気穴
７ …給気溝
８ …給気用内部配管
９ …エアパッド
１０…排気用配管
１１…給気用配管
１２…排気用内部配管

Claims (4)

  1. 表面に給気穴及び排気穴が設けられた定盤と、前記定盤上に設置された固定体と、前記固定体に微小隙間を介して係合するとともに前記定盤との間にも微小隙間が形成され、前記固定体及び定盤に対し非接触状態で移動可能とされた移動体と、前記給気穴を介して移動体に給気するための前記定盤に接続された給気用配管と、給気された気体を前記排気穴を介して排気するための前記定盤に接続された排気用配管と、を備えた静圧気体軸受であって、前記移動体の底板には、前記移動体底板の底面で、かつ、前記給気穴と対応する位置に設けられた給気溝と、前記給気溝から給気された気体を前記固定体と移動体との微小空間及び前記移動体と定盤との微小空間に吹き出して前記移動体を前記定盤及び固定体から浮上せしめるエアーパッドと、前記エアーパッドの周囲に設けられる気体回収溝及びこの気体回収溝につながる排気用内部配管を含む強制排気機構を有し、前記給気溝は前記移動体底面に形成された前記気体回収溝にて囲まれ、前記給気穴より前記給気溝へ供給される給気による圧力により、前記底板と前記定盤との間に微小隙間を生じさせて前記固定体に沿って移動可能とし、前記排気用配管により給気された気体の排気を行うようにしたことを特徴とする静圧気体軸受。
  2. 前記静圧気体軸受が真空中で使用可能としたことを特徴とする請求項１に記載の静圧気体軸受。
  3. 前記定盤表面に設けられた前記排気穴が、真空チャンバー外部又は内部に設置された真空ポンプと接続されていることを特徴とする請求項２に記載の静圧気体軸受。
  4. 前記定盤表面に設けられた前記排気穴が、真空チャンバー外部及び内部に設置された真空ポンプと接続されていることを特徴とする請求項２に記載の静圧気体軸受。
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