JP5149627B2 - 静圧スライダ - Google Patents

Description

本発明は、固定体と可動体との間に加圧流体により形成される静圧流体層を介在させた状態で、固定体に対して可動体を相対移動させる静圧スライダに関する。より詳細には、本発明は、真空チャンバ内においてワークを搬送するのに適合した静圧スライダに関するものである。

半導体製造装置においては、ウエハやマスク等のワークの搬送にはステージと呼ばれる搬送装置が用いられている。ステージは、可動体を一定方向に案内するガイドを有するものである。ガイドとしては、たとえば滑りガイド、複数個のローラや球を用いる転がりガイド、静圧流体を用いる静圧ガイドが代表的である。ガイドの構造は、ステージにおける可動体の移動精度、すなわちステージ案内精度（姿勢精度、真直精度）に影響を与えるものである。ステージ案内精度の面においては、静圧ガイドが最も優れているとされ、静圧ガイドを採用したステージが一般的に広く用いられている。

静圧ガイドを有するステージは、静圧スライダと呼ばれており、ガイドを構成する固定体と、ワークを載置するための可動体と、を備えた構造を有している。この静圧スライダでは、固定体と可動体との間に加圧流体を供給して流体層を形成することにより、その流体層によって、可動体を固定体に接触させることなく一定方向に運動させることができる。静圧スライダにおいては、流体層は、軸受け部として機能しており、一般的に、３〜５気圧の加圧流体を供給することにより厚みが５〜１０μｍに形成されている。

このように、静圧スライダは、流体層を軸受け部として機能させ、非接触で可動体を案内する構造であるために、接触方式を採用した他のガイド（滑りガイド、転がりガイド）を採用したステージのように、固定体の平面度や真直度の影響を受けにくい。そのため、静圧スライダは、接触式の他のガイドを有するステージよりも優れた案内精度を示す。そして、静圧スライダは、流体層の厚みを小さくすることにより、可動体の姿勢をより一層安定させ、ステージ案内精度を向上させることができる。

一方、半導体製造工程は多岐にわたり、そのために種々の装置が使用されている。それら装置の一部であるステージは、真空または減圧雰囲気とされたチャンバ（真空チャンバ）内において使用する必要がある。たとえば、真空チャンバ内において使用される装置の代表的なものとしては、電子ビームやイオンビーム等の荷電粒子、あるいはＸ線等の短波長電磁波によりワークを加工・検査する装置、たとえば走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、電子線（ＥＢ）描画装置、フォーカスイオンビーム（ＦＩＢ）描画装置、Ｘ線露光装置がある。

上述のように、静圧スライダは、固定体と可動体の間に高圧の流体層（たとえば３〜５気圧）が介在するため、真空チャンバで使用するステージとして用いる場合には、流体が可動体の外部、すなわち真空チャンバ内に漏洩するのを抑制できる構造とする必要がある。このような静圧スライダは、真空エアスライダと呼ばれており、たとえば図１４に示すようなものが知られている（たとえば特許文献１参照）。

図１４に示した真空エアスライダ９は、固定体９０および可動体９１を備えたものであり、可動体９１において、エア供給および排気が可能なように構成されたものである。可動体９１は、固定体９０との間に加圧流体を供給するためのエア供給部９２、および供給されたエアを排気するための排気部９３を備えている。エア供給部９２は、固定体９０と可動体９１との間に、厚みが５〜１０μｍ程度の流体層を形成するためのものであり、供給流路９４および絞り部９５を有している。絞り部９５は、供給流体の流量を制限するためのものであり、オリフィス絞り、表面絞り、あるいは多孔質絞りとして構成されている。一方、排気部９３は、排気口９６および排気流路９７を有しており、図外のポンプに接続されることにより、供給流体を排気することができるように構成されている。

上述のように、真空エアスライダ９をはじめとする静圧スライダでは、流体層の厚みを小さくすることで可動体９１の姿勢が安定し、案内精度が向上する。その一方で、真空エアスライダ９では、固定体９０や可動体９１の平面度を大きく確保するには限界があり、また固定体９０の自重撓み等による曲げが発生する。そのため、流体層の厚みを不当に小さくすれば、可動体９１が移動する際に可動体９１が固定体９０に接触し、かじり等が発生しうる。このような不具合を回避するためには、流体層の厚みを一定以上確保する必要があり、真空エアスライダ９では、流体層の厚みは８μｍ程度が限界とされていた。

そこで、かじり等の発生を抑制するために、図１５に示した真空エアスライダ９′も提案されている（たとえば特許文献２参照）。同図に示した真空エアスライダ９′は、基本構成が図１３に示した真空エアスライダ９と同様であり、固定体（ガイドバー）９０′および可動体９１′を備えている。そして、真空エアスライダ９′では、可動体９１′におけるラビリンス隔壁９８′を、絞り部（多孔質パッド）９５′と同一の耐磨耗性多孔質材により形成することにより、固定体９０′と可動体９１′との間での金属どうしの接触を抑制し、かじり等の発生を回避しようとしている。この真空エアスライダ９′では、流体層の厚みを５μｍ程度とし、可動体９１′の姿勢を安定させて案内精度を向上させることができる。

図１５に示した真空エアスライダ９′では、確かに図１４の真空エアスライダ９に比べれば流体層の厚みを小さくすることができる。しかしながら、真空チャンバ内に漏洩する流体量に最も影響を与える流体層の厚み、すなわち固定体９０′と可動体９１′との間の隙間を５μｍ程度しかできない。そのため、真空エアスライダ９′からの加圧流体の漏洩を防ぐために、真空チャンバを排気する真空ポンプ、あるいは可動体９１′における排気流路９７′に接続された真空ポンプは、大きな排気速度をもって駆動する必要がある。その上、真空エアスライダ９′に供給する加圧流体の量も依然として多く、このことが真空エアスライダ９′を使用する装置のランニングコストを押し上げていた。

真空エアスライダとしてはさらには、図１６Ａないし図１６Ｃに示したように、可動体９１″に支持されたラビリンス部９８″と固定体９０″のガイド面９０Ａ″との間の隙間をセンサ９９Ａ″によって検知し、その検知結果に基づいて隙間調整機構を制御して隙間を調整するように構成されたものもある（たとえば特許文献３参照）。センサ９９Ａ″としては、たとえば静電容量型変位計、渦電流型変位計あるいは光ピックアップなどの非接触型の変位計が用いられている。一方、隙間調整機構は、たとえばピエゾ素子、超磁歪素子あるいは電磁石などのアクチュエータ９９Ｂ″を用いて、ラビリンス部９８″を移動させるように構成されたものである。

米国特許第４７４９２８３号明細書 特開平２−２１２６２４号公報 特開２００２−３４９５５６９号公報

しかしながら、図１６Ａないし図１６Ｃに示した真空エアスライダ９″は、センサ９９Ａ″が可動体９１″の側方に位置した状態で可動体９１″に支持されており、この状態においてラビリンス部９８″の隙間の変動量を監視している。すなわち、真空エアスライダ９″では、ラビリンス部９８″から離れた位置において、しかも固定体９０″のガイド面９０Ａ″とラビリンス部９８″におけるガイド面９０Ａ″との対向面９８Ａ″との間の距離を監視するように構成されている。このような真空エアスライダ９″では、ガイド面９０Ａ″とラビリンス部９８″との間の隙間ｈｒの距離を直接測定するものではなく、ラビリンス部９８″とは異なる箇所においてラビリンス部９８″とガイド面９０Ａ″との間の変動量を監視するようにしているために正確な測定が困難であり、ラビリンス部９８″がガイド面９０Ａ″に接触した事実を即座に把握することができず、依然として、かじりが発生しやすいという問題を有していた。

本発明は、静圧スライダにおいて、固定体に対する可動体のかじり等の発生および静圧スライダの外部への加圧流体の漏洩を抑制しつつ、流体層の厚みをより小さくすることにより、可動体の姿勢安定性を向上させるとともに加圧流体の供給量を小さくしてランニングコストを低減することを課題としている。

第１の本発明においては、運動案内面を有する固定体と、前記運動案内面との間に加圧流体により形成される静圧流体層を介在させた状態で、前記運動案内面に沿って前記固定体に対して相対移動可能とされた可動体と、を備えた静圧スライダにおいて、前記運動案内面と、前記可動体の端部における前記運動案内面に対する対向面との間の距離を直接測定するための測定手段をさらに備えており、前記可動体は、可動体本体と、前記可動体の移動方向に直交する方向に、前記可動体本体に対して相対的に変位可能であり、かつ、その端面が前記対向面を構成する変位体と、を備えており、前記測定手段での測定結果に基づいて、前記運動案内面と前記対向面との間の距離を調整するために、前記変位体の位置を制御する制御手段をさらに備えており、前記変位体は、前記可動体の移動方向に直交する方向に並んだ複数の圧電素子と、弾性変形可能とされた伝達部材とを備えており、前記複数の圧電素子は、前記伝達部材に固定された、静圧スライダが提供される。
第２の本発明においては、運動案内面を有する固定体と、前記運動案内面との間に加圧流体により形成される静圧流体層を介在させた状態で、前記運動案内面に沿って前記固定体に対して相対移動可能とされた可動体と、を備えた静圧スライダにおいて、前記運動案内面と、前記可動体の端部における前記運動案内面に対する対向面との間の距離を直接測定するための測定手段をさらに備えており、前記可動体は、可動体本体と、前記可動体の移動方向に直交する方向に、前記可動体本体に対して相対的に変位可能であり、かつ、その端面が前記対向面を構成する変位体と、を備えており、前記測定手段での測定結果に基づいて、前記運動案内面と前記対向面との間の距離を調整するために、前記変位体の位置を制御する制御手段をさらに備えており、前記変位体は、前記可動体の移動方向に直交する方向に並んだ複数の圧電素子と、前記複数の圧電素子の周囲を囲む保護樹脂とを備えている、静圧スライダが提供される。
第３の本発明においては、運動案内面を有する固定体と、前記運動案内面との間に加圧流体により形成される静圧流体層を介在させた状態で、前記運動案内面に沿って前記固定体に対して相対移動可能とされた可動体と、を備えた静圧スライダにおいて、前記運動案内面と、前記可動体の端部における前記運動案内面に対する対向面との間の距離を直接測定するための測定手段をさらに備えており、前記可動体は、可動体本体と、前記可動体の移動方向に直交する方向に、前記可動体本体に対して相対的に変位可能であり、かつ、その端面が前記対向面を構成する変位体と、を備えており、前記測定手段での測定結果に基づいて、前記運動案内面と前記対向面との間の距離を調整するために、前記変位体の位置を制御する制御手段をさらに備えており、前記変位体は、前記可動体の移動方向に直交する方向に並んだ複数の圧電素子を備えており、前記測定手段は、前記運動案内面に形成された第１導体層と、前記対向面に形成された第２導体層と、を含んでおり、前記第１および第２導体層のうちの少なくとも一方は、前記複数の圧電素子に対応した位置に形成された複数の個別電極を含んでおり、前記測定手段は、前記複数の個別電極を利用して、前記第１および第２導体層の間の静電容量を測定するように構成されている、静圧スライダが提供される。

測定手段は、たとえば運動案内面と対向面との間の静電容量を測定するように構成される。この測定手段は、たとえば運動案内面に形成された第１導体層と、対向面に形成された第２導体層と、を含んだものとされ、第１および第２導体層を利用して、これらの導体層の間の静電容量を測定するように構成される。

第１および第２導体層の表面は、最大高さＲｚが１μｍ以下の滑面に形成するのが好ましい。第１および第２導体層は、たとえば金属または単結晶により形成される。第１および第２導体層は、これらを金属により形成する場合には厚膜に形成するのが好ましい。この場合の第１および第２導体層の厚みは、０．１μｍ以上０．１ｍｍ以下に設定するのが好ましい。第１および第２の導体層は、非磁性材料により形成してもよい。

前記可動体本体は、たとえば前記加圧流体を外部に排気するための排気溝を備えている。前記変位体は、前記排気溝に隣接する端部側に備えられている。

前記伝達部材は、たとえば前記圧電素子が固定される複数の厚肉部と、隣接する厚肉部の間に設けられた薄肉部と、を有するものとされる。

本発明に係る静圧スライダでは、固定体と可動体との距離を、固定体と可動体とが相対移動している間、運動案内面と対面する対向面との距離を測定手段により直接測定できるように構成されているため、固定体と可動体との距離を正確に把握することが可能となる。たとえば、固定体と可動体との距離を、運動案内面に対面する対向面以外の部分の距離として変位センサを用いて測定した上で、この測定結果に基づいて、固定体と可動体との距離を間接的に把握する方法に比べて、本発明の静圧スライダでは固定体と可動体との距離の測定精度が著しく改善される。

また、正確に測定された距離に基づいて可動体（変位体）を変位させるようにすれば、固定体と可動体との間の距離を適正に維持することができるようになり、可動体が固定体に対して必要以上に近づき過ぎてしまうことを抑制することができる。これにより、固定体に対して可動体が接触するのを防止できるため、固定体に可動体が接触することに起因するかじりなどの発生を防止し、固定体および可動体が損傷してしまうことを抑制できる。とくに、固定体から離間する方向に付勢した状態で変位体を支持した構成を採用すれば、変位体を位置変位させるアクチュエータによって、変位体を応答性良く固定体から退避させることができる。そのため、本発明の静圧スライダでは、かじりなどの発生を防止するために必要な固定体と可動体との間の距離を小さく設定できるようになり、固定体と可動体との間に形成すべき流体層の厚みを小さくことができる。

その結果、本発明の静圧スライダでは、固定体に対する可動体の姿勢精度を向上させることができるとともに、固定体と可動体との距離を常時僅かな一定量に保持可能となり、固定体と可動体との間に供給すべき加圧流体の量を少なくできるようになる。また、固定体に対して可動体が接触したとしても、接触時には静電容量がゼロとなることから静電容量に大きな変位点が生じる。そのため、測定手段において測定される静電容量などに基づいて、可動体が固定体に接触した事実を即座に把握することができため、接触により生じる不具合を最小限に留めることができる。また、固定体から離間する方向に変位体を付勢した状態としておけば、変位体を固定体から応答性良く退避させることができるため、接触により生じる不具合を最小限に留めることができる。

このように固定体と可動体との距離を常時僅かな一定量に保持できることから、固定体と可動体との隙間の外部への加圧流体の漏洩を抑制できる。これにより、静圧スライダから加圧流体を排気するための真空ポンプは、排気速度をより小さくできるとともに消費電力も抑制できる。その結果、加圧流体を排気するためのコストを低減することが可能となる。また、静圧スライダからの加圧流体の漏洩を抑制することにより、真空チャンバ（図示略）における真空度の悪化を抑制できるために、真空チャンバの真空度を維持するための真空ポンプの排気速度、消費電力を小さくできるために、この点においても、ランニングコストを低減できるようになる。

また、測定手段の第１および第２導体層を滑面として形成すれば、それらの導体層が粗面として形成された場合に比べて、第１および第２導体層が接触する可能性、すなわち固定体に対して可動体が接触する可能性を低減でき、固定体および可動体表面の空孔を削減でき、第１導体層および第２導体層間の静電容量を正確に測定することができるとともに、加圧流体の漏洩をより確実に抑制することが可能となる。すなわち、かじりなどの発生を防止するために必要な固定体と可動体との間の距離を小さく設定できるようになり、固定体と可動体との間に形成する流体層の厚みをより一層小さくすることが可能となる。

さらに、第１および第２導体層を非磁性材料により形成すれば、本発明の静圧スライダを、たとえば走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、電子線（ＥＢ）描画装置、フォーカスイオンビーム（ＦＩＢ）描画装置などの荷電粒子を用いる装置に適用する場合に、第１および第２導体層がそれらの装置の動作に悪影響を与えることもない。そのため、本発明に係る静圧スライダは、荷電粒子を用いる装置に対して問題なく適用できる。

また、可動体本体と変位体との間にシール部材を配置すれば、可動体本体と変位体との間から流体層を形成するための加圧流体が漏洩することを抑制できる。とくに、可動体本体に対して変位体を位置変位させる構成を採用する場合には、シール部材により加圧流体の漏洩を抑制することの利点は大きい。

変位体が複数の圧電素子を備えたものとすれば、複数の圧電素子を個別に伸縮させることにより、各圧電素子により隙間の調整が可能となる。たとえば、弾性変形可能な伝達部材に複数の圧電素子を固定した場合には、圧電素子の伸縮より伝達部材を変形させることにより、変位体（可動体）と固定体との間の距離を微小な調整が可能となる。

本発明に係る真空エアスライダの第１の実施の形態を説明するための全体斜視図である。 図１のII−II線に沿う断面図である。 図１のIII−III線に沿う断面図である。 図１に示した真空エアスライダにおける可動体の一部を分解して示した斜視図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。 図３のVI−VI線に沿う断面図である。 図３のVII−VI線に沿う断面図である。 図６の要部を拡大して示した断面図である。 図１に示した真空エアスライダのブロック図である。 本発明に係る真空エアスライダの第２の実施の形態を説明するための全体斜視図である。 図１０のXI−XI線に沿う断面図である。 図１１のXII−XII線に沿う断面図である。 図１１の要部を拡大して示した断面図である。 従来の静圧スライダの一例を示す断面図である。 従来の静圧スライダの他の例を示す断面図である。 図１６Ａは従来の静圧スライダのさらに他の例を示す断面図、図１６Ｂはその底面図、図１６Ｃは図１６ＢのXVIＣ−XVIＣ線に沿う断面図である。

符号の説明

１，１′ 真空エアスライダ（静圧スライダ）
２ 固定体
２１〜２４ 運動案内面
２５〜２８， ２５′〜２８′（固定体の）第１導体層
２５Ａ′〜２８Ａ′ 個別電極
３，３′ 可動体
３０ 本体部（可動体本体）
３１〜３４，３１′〜３４′ 変位体
３１Ｂ′〜３４Ｂ′ （変位体の）伝達部材
３１Ｂａ′〜３４Ｂａ′ （伝達部材の）厚肉部
３１Ｂｂ′〜３４Ｂｂ′ （伝達部材の）薄肉部
３１Ｃ′〜３４Ｃ′ （変位体の）圧電素子
３１Ｄ′〜３４Ｄ′ （変位体の）保護樹脂
３１Ａ〜３４Ａ （変位体の）第２導体層
３１ｂ〜３４ｂ （変位体の）下方端面
６１ 圧電素子
６３ パッキン（シール部材）
７０ 測定部（測定手段）
７２ 制御部（制御手段）

以下においては、本発明に係る静圧スライダについて、真空エアスライダを例にとって、第１および第２の実施の形態として、図面を参照しつつ説明する。

まず、本発明の第１の実施の形態の真空エアスライダについて、図１ないし図９を参照して説明する。

図１に示した真空エアスライダ１は、本発明に係る静圧スライダの一例に相当するものであり、真空チャンバ内においてワークを搬送するために使用されるものである。この真空エアスライダ１は、固定体２および可動体３を備えており、加圧流体により形成される流体層を介在させた状態で、固定体２に対して可動体３をＤ１，Ｄ２方向に相対移動可能させるように構成されている。

図１ないし図３に示したように、固定体２は、可動体３の運動を案内するためのものであり、４つの運動案内面２１，２２，２３，２４を有する角柱状に形成されている。この固定体２は、たとえばアルミナあるいは炭化珪素を主成分とするセラミックスにより形成されている。

各運動案内面２１〜２４は、可動体３の移動経路を規定するためのものである。これらの運動案内面２１〜２４は、図１のＤ１，Ｄ２方向に延びており、たとえば滑面に仕上げられている。各運動案内面２１〜２４には、第１導体層２５，２６，２７，２８が形成されている。詳細については後述するが、各第１導体層２５〜２８は、可動体３の端部（後述する変位体３１〜３５）と固定体２との間の距離の大きさを測定するために利用されるものであり、運動案内面２１〜２４の略全域を覆うように固定体２の軸方向に延びる帯状に形成されている。

図１に示したように、可動体３は、固定体２を外套した状態で固定体２の運動案内面２１〜２４に沿ってＤ１，Ｄ２方向に移動させられるものであり、図２ないし図４に示したように、本体部３０および変位体３１，３２，３３，３４を備えている。

本体部３０は、４枚の板材３５，３６，３７，３８を含んでおり、それらの板材３５〜３８を互いに連結することにより、固定体２を外套しうるように、矩形断面の貫通孔３０Ａを有する筒状に形成されている。

板材３５〜３８は、平面視において長矩形状を有しており、サイズの大きな水平板材３５，３６と、サイズの小さな垂直板材３７，３８を含んでいる。各板材３５〜３８は、エアパッド部４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ、環状排気溝５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄ，５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄおよび直線状排気溝５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄを有しており、固定体２と同様に、たとえばアルミナあるいは炭化珪素を主成分とするセラミックスにより形成されている。また、各板材３５〜３８を接合する接合面には真空グリスが塗布されていることが好ましく、この接合面から流体が漏洩するのを防止することができる。

エアパッド部４０Ａ〜４０Ｄは、供給流体の流量を制限するためのものであり、絞りとして機能するものであり、たとえばオリフィス絞り、表面絞り、あるいは多孔質絞りとして構成されている。図２に良く表れているように、エアパッド部４０Ａ〜４０Ｄは、供給流路４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄを有しており、これらの供給流路４１Ａ〜４１Ｄは、垂直板材３７において給気管４２が接続された周回供給流路４３に連通している。そのため、各エアパッド４０Ａ〜４０Ｄからは、給気管４２、周回供給流路４３および供給流路４１Ａ〜４１Ｄを流通してきた加圧流体を噴出させることができる。

環状排気溝５０Ａ〜５０Ｄ，５１Ａ〜５１Ｄは、エアパッド部４０Ａ〜４０Ｄを介して供給された加圧流体を回収するために利用されるものであり、図２および図４から分かるようにエアパッド部４０Ａ〜４０Ｄを囲むように形成されている。これらの環状排気溝５０Ａ〜５０Ｄ，５１Ａ〜５１Ｄは、図面上には表されていないが、排気管を介して真空チャンバ（図示略）の外部に連通しており、加圧流体を真空チャンバの外部に排気できるように構成されている。

図４および図５から分かるように、直線状排気溝５２Ａ〜５２Ｄは、各板材３５〜３８を連結した状態において互いに連通させられ、本体部３０の全体としては環状の排気溝を構成するものである。これらの直線状排気溝５２Ａ〜５２Ｄは、図４に良く表れているように板材３５〜３８における長手方向Ｄ１，Ｄ２の端部において、幅方向に延びるように形成されている。垂直板材３７，３８においては、直線状排気溝５２Ｂ，５２Ｄが側縁にまで至るように形成されおり、幅方向において開放している。これに対して、水平板材３５，３６においては、直線状排気溝５２Ａ，５２Ｃが側縁部を除いた部分に形成されており、端部が閉じたものとされている。図５に示したように、水平板材３５の直線状排気溝５２Ａは、それぞれ排気流路５３，５４に連通している。これらの排気流路５３，５４は、共通流路５５および排気管５６を介して、真空チャンバ外に配置された真空ポンプ（図示略）に接続されている。すなわち、各直線状排気溝５２Ａ〜５２Ｄからは、真空ポンプを駆動させることにより、排気流路５３，５４、共通流路５５および排気管５６を介して、加圧流体を真空チャンバの外部に排気できる。

図１、図３および図４に示したように、変位体３１〜３４は、可動体３の端部と固定体２との間の隙間を小さく維持しつつも、可動体３が固定体２と接触するのを回避するためのものであり、矩形断面を有する棒状に形成されている。これらの変位体３１〜３４は、板材３５〜３８におけるＤ１，Ｄ２の端部においてボルト６０を介して支持されているとともに、アクチュエータ６１によって板材３５〜３８の厚み方向に変位可能なように構成されている。

図３および図５から図７に示したように、変位体３１〜３４は、板材３５〜３８の端部において、直線状排気溝５２Ａ〜５２Ｄに隣接して設けられた凹部３９に収容された状態で、ボルト６０によって板材３５〜３８に対して一体化されている。この状態では、図６および図７に示したように変位体３１〜３４は、直線状排気溝５２Ａ〜５２Ｄに隣接した位置において、可動体３の本体部３０から若干（１〜１０μｍ程度）突出した状態で、下方端面３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ，３４ｂが固定体２の運動案内面２１〜２４（導体層２５〜２８の表面）に対して略平行な状態で対面させられている。すなわち、変位体３１〜３４を可動体３の本体部３０から突出させることにより、可動体３の外部へ加圧流体が漏洩するのを抑制し、直線状排気溝５２Ａ〜５２Ｄに対して適切に加圧流体を導くことができる。なお、直線状排気溝５２Ａ〜５２Ｄが、可動体３の本体部３０の端面より中央寄りに設けられている場合には変位体３１〜３４も直線状排気溝５２Ａ〜５２Ｄの近傍に設けられればよく、さらには、直線状排気溝５２Ａ〜５２Ｄに隣接する端面側に設けることが好ましい。

ボルト６０は、ヘッド部６０Ａと板材３５〜３８の表面との間にコイルバネ６２を介在させた状態で、ネジ部６０Ｂが板材３５〜３８の貫通孔３５Ａ、３６Ａ，３７Ａ，３８Ａに挿通されている。コイルバネ６２は自然状態よりも圧縮されており、貫通孔３５Ａ〜３８Ａはボルト６０のネジ部６０Ｂよりも大径とされている。そのため、変位体３１〜３４は、コイルバネ６２の弾発力によってヘッド部６０Ａに向けた方向に付勢されているとともに、板材３５〜３８に対して、板材３５〜３８の厚み方向に相対動可能とされている。

図３および図７に示したように、各板材３５〜３８にはさらに、変位体３１〜３４を板材３５〜３８の厚み方向に変位させるためのアクチュエータ６１が設けられている。１つの変位体３１〜３４に対しては、２つアクチュエータ６１が担当しており、それらのアクチュエータ６１は、変位体３１〜３４における長手方向の両端部に対して負荷を作用させるように構成されている。アクチュエータ６１は、圧電素子を含むものであり、後述する制御部７２（図９参照）によって伸縮させられることにより変位体３１〜３４に負荷を作用させ、変位体３１〜３４を板材３５〜３８に対して相対動させるように構成されている。

アクチュエータ６１としては、圧電素子に限らず、超磁歪素子、電磁石などの公知の種々のものを適用してもよい

図６ないし図８に示したように、変位体３１〜３４と本体部３０との間には、シール部材としてのパッキン６３が配置されている。このパッキン６３は、図面上には明確に表れされていないが、平面視において矩形枠状の形態を有するとともに、断面円形状に形成されている。このパッキン６３は、ゴムなどにより弾性を有するものとされており、板材３５〜３８の凹部３９に設けられた環状溝３９Ａに配置されている。この環状溝３９Ａは、変位体３１〜３４の上方端面３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａに対面するとともに、変位体３１〜３４の上方端面３１ａ〜３４ａの縁に沿って延びている。この環状溝３９Ａにパッキン６３を収容させた状態では、パッキン６３は、板材３５〜３８（環状溝３９Ａ）と変位体３１〜３４の上方端面３１ａ〜３４ａの双方に接触した状態で、それらの間に介在しているとともに、板材３５〜３８の貫通孔３５Ａ〜３８Ａの端部を囲んでいる。そのため、図８Ａおよび図８Ｂに示したように、変位体３１〜３４を変位させた場合には、パッキン６３は、自身が有する弾性により、変位体３１〜３４の変位に追従して伸縮することで、板材３５〜３８と変位体３１〜３４との間に生じる隙間を封止することができる。その結果、板材３５〜３８と変位体３１〜３４の上方端面３１ａ〜３４ａとの隙間から加圧流体が真空エアスライダ１の外部に流体が漏洩するのを防止し、また、板材３５〜３８の貫通孔３５Ａ〜３８Ａから加圧流体が真空エアスライダ１の外部に漏洩するのを防止することができる。

もちろん、シール材としては、矩形枠状のパッキン６３に限らず、他の形態の弾性体を使用することもできる。

図３、図４、図６および図７に示したように、変位体３１〜３４の端面３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ，３４ｂには、固定体２の第１導体層２５〜２８に対面させられた第２導体層３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ，３４Ａが設けられている。これらの第２導体層３１Ａ〜３４Ａは、固定体２の第１導体層２５〜２８とともに、可動体３の端部と固定体２との間の距離を測定するために利用されるものであり、後述する測定部７０（図９参照）を構成している。第２導体層３１Ａ〜３４Ａは、平面視において長矩形状に形成されており、長さ寸法が固定体２の第１導体層２５〜２８の幅寸法と同程度とされ、幅寸法が変位体３１〜３４の幅寸法と同程度とされている。

固定体２および変位体３１〜３４の第１導体層２５〜２８，第２導体層３１Ａ〜３４Ａは、滑面に形成するのが好ましく、その表面粗さは、たとえば最大高さＲｚが１μｍ以下となるように形成される。導体層２５〜２８および第２導体層３１Ａ〜３４Ａを滑面とすることにより、第１導体層２５〜２８および第２導体層３１Ａ〜３４Ａが粗面とし形成された場合に比べて、第１導体層２５〜２８および第２導体層３１Ａ〜３４Ａが相互に接触する可能性、すなわち固定体２に対して可動体３の端部（変位体３１〜３４）が接触する可能性を低減できる。また、固定体２と変位体３１〜３４とが接触したとしても、その事実を即座に把握することができ、さらには、固定体２と変位体３１〜３４との間に形成された隙間が均一となるため、加圧流体が漏洩するのを抑制することができる。すなわち、かじりなどの発生を防止するために必要な固定体２と可動体３との間の距離を小さく設定できるようになり、固定体２と可動体３との間に形成する流体層の厚みをより一層小さくすることが可能となる。

第１導体層２５〜２８，第２導体層３１Ａ〜３４Ａは研磨などにより滑面に形成してもよいが、単結晶により形成することにより滑面としてもよい。また、第１導体層２５〜２８，第２導体層３１Ａ〜３４Ａを金属により厚膜に形成することで、固定体２の運動案内面２１〜２４および変位体３１〜３４の下方端面３１ｂ〜３４ｂにおける表面凹凸や空孔を吸収し、固定体２および変位体３１〜３４の平滑性を確保するようにしてもよい。例えば、固定体２、変位体３１〜３４がセラミックスから成る場合には、研削加工後の表面粗さは、最大高さＲｚが数μｍ〜数十μｍとなるため、表面の凹凸や空孔を効果的に吸収するためには、第１導体層２５〜２８および第２導体層３１Ａ〜３４Ａの厚みは、たとえば０．１μｍ以上０．１ｍｍ以下に設定される。なお、表面粗さ（最大高さＲｚ、算術平均高さＲａ）は、ＪＩＳ Ｂ０６０１−２００１（ＩＳＯ ２４２８７−１９９７に準拠）に準じて測定した値である。

第１導体層２５〜２８，第２導体層３１Ａ〜３４Ａは、これらが接触したときにかじり等が発生しにくいように、硬質膜として形成してもよい。第１導体層２５〜２８，第２導体層３１Ａ〜３４Ａの接触時におけるかじり等の不具合を低減することにより、固定体２と可動体３との間に形成する流体層の厚みをより一層小さくすることが可能となる。

第１導体層２５〜２８，第２導体層３１Ａ〜３４Ａの硬さは、たとえばビッカース硬度Ｈｖを基準として１２００以上に設定するのが好ましい。このような硬度を有する硬質膜（導体層２５〜２８，３１Ａ〜３４Ａ）は、たとえばＴｉＮ、ＴｉＣ、サーメット、ＡｌＴｉＣ、ＷＣにより形成することができる。なお、ビッカース硬度Ｈｖは、ＪＩＳ Ｒ１６１０−２００３（ＩＳＯ １４７０５−２０００に準拠）に準じて測定した値である。

第１導体層２５〜２８および第２導体層３１Ａ〜３４Ａはまた、非磁性体として形成するのが好ましい。第１導体層２５〜２８，第２導体層３１Ａ〜３４Ａを非磁性体として形成すれば、真空エアスライダ１を、たとえば走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、電子線（ＥＢ）描画装置、フォーカスイオンビーム（ＦＩＢ）描画装置などの荷電粒子を用いる装置に適用する場合に、第１導体層２５〜２８，第２導体層３１Ａ〜３４Ａがそれらの装置の荷電粒子制御に悪影響を与えることもない。そのため、本発明に係る真空エアスライダ１は、荷電粒子を用いる装置に対して問題なく適用できる。

真空エアスライダ１は、固定体２および可動体３の他に、図９に示したように測定部７０、演算部７１および制御部７２をさらに備えている。

測定部７０は、固定体２および可動体３の第１導体層２５〜２８，第２導体層３１Ａ〜３４Ａを含んでいるとともに、第１導体層２５〜２８，第２導体層３１Ａ〜３４Ａに電位差を与えるための交流電源（図示略）をさらに含んでいる。この測定部７０は、交流電源（図示略）によって、たとえば周波数が５００ｋＨｚ、５Ｖの高周波電圧を第１導体層２５〜２８，第２導体層３１Ａ〜３４Ａの間に印加する一方で、第１導体層２５〜２８，第２導体層３１Ａ〜３４Ａの間の静電容量を測定するものである。第１導体層２５〜２８，第２導体層３１Ａ〜３４Ａの間の静電容量は、第１導体層２５〜２８，第２導体層３１Ａ〜３４Ａの間の距離に相関するものであるため、第１導体層２５〜２８，第２導体層３１Ａ〜３４Ａの間の静電容量を測定することにより、第１導体層２５〜２８，第２導体層３１Ａ〜３４Ａの間の距離、ひいては変位体３１〜３４の下方端面３１ｂ〜３４ｂと固定体２の運動案内面２１〜２４との間の距離を把握することができる。

演算部７１は、測定部７０において測定された静電容量に基づいて、変位体３１〜３４の制御量を演算するものである。すなわち、第１導体層２５〜２８，第２導体層３１Ａ〜３４Ａの間の距離（変位体３１〜３４の下方端面３１ｂ〜３４ｂと固定体２の運動案内面２１〜２４との間の距離）が基準値からズレている場合には、そのズレ量に応じた制御量を演算するものである。より具体的には、演算部７１は、変位体３１〜３４を変位させるためのアクチュエータ（圧電素子）６１に入力する制御量を、第１導体層２５〜２８および第２導体層３１Ａ〜３４Ａの間の距離を基準値とするために必要な変位量（ズレ量）に相関させて演算する。たとえば変位体３１〜３４を変位させるためのアクチュエータ（圧電素子）６１として圧電素子を用いる場合には、演算部７１においては、変位量に対応する圧電素子の伸縮量（歪み量）を、圧電素子に印加する電圧値として演算される。

なお、演算部７１の機能を測定部７０に担保させることにより、演算部７１を省略することもできる。

制御部７２は、演算部７１において演算された制御量に基づいて、変位体３１〜３４を変位させるものである。たとえばアクチュエータ６１（圧電素子）として圧電素子を使用する場合には、圧電素子に印加する電圧を制御して圧電素子を伸縮させ、変位体３１〜３４を変位させる役割を果すものである。

上述の演算部７１および制御部７２は、たとえばＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭを組み合わせ、ＲＯＭに格納したプログラムを、ＲＡＭを使用しつつＣＰＵに実行させることにより構築することができ、また、演算部７１および制御部７２は、１つの変位体３１〜３４に対して個別に設けてもよく、全ての変位体３１〜３４について、１つの演算部７１および制御部７２により対応するようにしてよく、１つの変位体３１〜３４について演算部７１を個別に設ける一方で、全ての変位体３１〜３４について１つの制御部７２に対応するようにしてもよい。また、演算部７１および制御部７２は、真空エアスライダ１に設けずに、真空エアスライダ１とは別に設けてもよい。たとえば、真空エアスライダ１を組み込んで使用する装置において、その装置の演算部および制御部によって真空エアスライダ１の変位体３１〜３４における位置を制御するようにしてもよい。

次に、真空エアスライダ１の動作について説明する。ただし、以下においては、変位体３１〜３４を変位させるためのアクチュエータ６１としては、圧電素子が使用されているものとする。

真空エアスライダ１では、たとえば図外のアクチュエータによって、固定体２に沿って可動体３が相対動させられる。このとき、可動体３は、固定体２との間に流体層を介在させた状態で移動させられる。

流体層は、図外のポンプを利用して、加圧流体を、給気管４２、周回供給流路４３および供給流路４１Ａ〜４１Ｄを流通させて各エアパッド４０Ａ〜４０Ｄから噴出させることにより形成される。その一方で、加圧流体は、各板材３５〜３８の環状排気溝５０Ａ〜５０Ｄ，５１Ａ〜５１Ｄ、図外の排気管を介して真空チャンバ（図示略）の外部に排気される。環状排気溝５０Ａ〜５０Ｄ，５１Ａ〜５１Ｄにおいて排気できない加圧流体については、各板材３５〜３８の直線状排気溝５２Ａ〜５２Ｄによって形成される環状の排気溝を利用して排気される。この環状の排気溝（５２Ａ〜５２Ｄ）の加圧流体は、排気流路５３，５４、共通流路５５および排気管５６を介して、真空チャンバ外に配置された真空ポンプ（図示略）によって吸引・排気される。

一方、測定部７０においては、固定体２と可動体３の端部との間の距離が、固定体２の第１導体層２５〜２８と可動体３における変位体３１〜３４の第２導体層３１Ａ〜３４Ａとの間の静電容量として直接的に測定される。

また、演算部７１においては、測定部７０において測定される静電容量に基づいて、基準値に対する第１導体層２５〜２８，第２導体層３１Ａ〜３４Ａの間の距離（変位体３１〜３４の端面３１ｂ〜３４ｂと固定体２の運動案内面２１〜２４との間の距離）のズレ量を把握し、そのズレ量に応じた制御量が演算される。この制御量の演算結果は、制御部７２によって変位体３１〜３４の位置として反映される。すなわち、演算部７１は制御量を印加電圧値として演算する一方で、制御部７２は演算部７１において演算された印加電圧値となるように測定部７０の交流電源（図示略）を制御し、圧電素子６１の伸縮量を制御する。

たとえば、第１導体層２５〜２８，第２導体層３１Ａ〜３４Ａの距離が基準値よりも小さい場合、すなわち変位体３１〜３４（可動体３の端部）が固定体２に近づき過ぎている場合には、圧電素子６１に印加する電圧を小さくして圧電素子６１を縮ませて固定体２から離れる方向に変位体３１〜３４を移動させる。それとは逆に、第１導体層２５〜２８，第２導体層３１Ａ〜３４Ａの距離が基準値よりも大きい場合、すなわち変位体３１〜３４（可動体３の端部）が固定体２から離れ過ぎている場合には、圧電素子６１に印加する電圧を大きくして圧電素子６１を伸ばして固定体２に近づく方向に変位体３１〜３４を移動させる。

真空エアスライダ１では、固定体２と可動体３の端部（変位体３１〜３４）との間の距離を、これらが対面する部分において直接測定できるように構成されているため、固定体２と可動体３の端部（変位体３１〜３４）との間の距離を正確に把握することができる。たとえば、固定体２と可動体３の端部（変位体３１〜３４）との間の距離を、それらが対面する部分以外の距離として測定した上で、この測定結果に基づいて間接的に把握する方法に比べれば、測定精度は著しく改善される。

また、正確に測定された距離に基づいて可動体３の端部（変位体３１〜３４）を変位させるようにすれば、固定体２と可動体３との間の距離を微小量に維持することができるようになるとともに、固定体２が可動体３に対して必要以上に近づき過ぎてしまうことを抑制することができる。これにより、固定体２に対して可動体３が接触するのを防止できるため、固定体２に可動体３が接触することに起因するかじりなどの発生を防止できる。とくに、変位体３１〜３４を固定体２から離れる方向に付勢した状態で支持しておくことにより、圧電素子６１を縮めたときに応答性良く変位体３１〜３４を固定体２から退避させることができる。そのため、かじりなどの発生を防止するために必要な固定体２と可動体３との間の距離を小さく設定できるようになり、固定体２と可動体３との間に形成すべき流体層の厚みを小さくことができる。その結果、真空エアスライダ１では、固定体２に対する可動体３の姿勢精度を向上させることができ、固定体２と可動体３との間に供給すべき加圧流体の量を少なくできるようになる。そして、供給すべき加圧流体の量を少なくできれば、真空エアスライダ１の外部への加圧流体の漏洩を抑制できる。これにより、真空エアスライダ１から加圧流体を排気するための真空ポンプは、排気速度をより小さくでき消費電力も抑制できる。その結果、加圧流体を排気するためのコストを低減することが可能となる。また、静圧スライダからの加圧流体の漏洩を抑制することにより、真空チャンバ（図示略）における真空度の悪化を抑制できるために、真空チャンバの真空度を維持するための真空ポンプの排気速度、消費電力を小さくできるために、この点においても、ランニングコストを低減できるようになる。

また、固定体２に対して可動体３が接触したとしても、測定部７０において測定される静電容量に基づいて、可動体３が固定体２に接触した事実を即座に把握することができる。また、変位体３１〜３４は、固定体２から離間する方向に付勢されているのは上述した通りである。そのため、制御部７２によって変位体３１〜３４を退避させることにより、接触により生じる不具合を最小限に留めることができる。

その一方で、固定体２と可動体３との間の距離を適正に維持できれば、固定体２と可動体３との間に必要以上に大きな隙間が形成されるのを抑制できるために、真空エアスライダ１の外部に加圧流体が漏洩するのを抑制できる。このことは同時に、真空エアスライダ１から加圧流体を排気するためのコスト、真空チャンバ（図示略）の真空度を維持するためのコストを低減できることを意味している。

次に、本発明の第２の実施の形態について、図１０ないし図１３を参照して説明する。これらの図面においては、図１ないし図９を参照して先に説明した第１の実施の形態における真空エアスライダ１と同一の要素については同一の符号を付してあり、以下における重複説明は省略する。

図１０ないし図１３に示した真空エアスライダ１′は、変位体３１′，３２′，３３′，３４′および第１導体層２５′，２６′，２７′，２８′の構成が先に説明した静圧スライダ１（図１ないし図９参照）とは異なっている。

変位体３１′〜３４′は、可動体３′の端部と固定体２との間の隙間を小さく維持しつつも、可動体３が固定体２と接触するのを回避するためのものであり、伝達部材３１Ｂ′，３２Ｂ′，３３Ｂ′，３４Ｂ′および複数の圧電素子３１Ｃ′，３２Ｃ′，３３Ｃ′，３４Ｃ′を備えている。

伝達部材３１Ｂ′〜３４Ｂ′は、可動体３′の端部（変位体３１′〜３４′）と固定体２との間の隙間を調整するためのものであり、弾性変形可能な板状に形成されている。この伝達部材３１Ｂ′〜３４Ｂ′は、圧電素子３１Ｃ′〜３４Ｃ′が固定される複数の肉厚部３１Ｂａ′，３２Ｂａ′，３３Ｂａ′，３４Ｂａ′と、隣接する厚肉部３１Ｂａ′〜３４Ｂａ′の間に設けられた薄肉部３１Ｂｂ′，３２Ｂｂ′，３３Ｂｂ′，３４Ｂｂ′と、を有しており、板バネ様の弾性を有するものとされている。伝達部材３１Ｂ′〜３４Ｂ′は、その端部においてエポキシ樹脂などの接着剤３１Ｅ′を介して固定されている（図１３参照）。このような伝達部材３１Ｂ′〜３４Ｂ′は、たとえばジルコニア、サファイヤ、窒化珪素などの靭性に優れた材料により形成することができる。なお、接着剤３１Ｅ´は圧電素子３１Ｃ′〜３４Ｃ′の上下面にも設けられてもよく、圧電素子３１Ｃ′〜３４Ｃ′と伝達部材３１Ｂ′〜３４Ｂ′、圧電素子３１Ｃ′〜３４Ｃ′と板材３５〜３８も接着剤３１Ｅ′を介して固定されている。

複数の圧電素子３１Ｃ′〜３４Ｃ′は、伝達部材３１Ｂ′〜３４Ｂ′を弾性変形させるためのものであり、伝達部材３１Ｂ′〜３４Ｂ′の厚肉部３１Ｂａ′〜３４Ｂａ′にエポキシ系樹脂等の接着剤を介して固定されている。すなわち、複数の圧電素子３１Ｃ′〜３４Ｃ′は、伝達部材３１Ｂ′〜３４Ｂ′において列状に並ぶように固定されている。各圧電素子３１Ｃ′〜３４Ｃ′は、図外の制御部（図９参照）によって個別に伸縮可能とされている。このようにして各圧電素子３１Ｃ′〜３４Ｃ′を個別に伸縮可能とすることにより、伝達部材３１Ｂ′〜３４Ｂ′を所望の部位において変形させ、可動体３′の端部（変位体３１′〜３４′）と固定体２との間の隙間を調整することができる。

複数の圧電素子３１Ｃ′〜３４Ｃ′の周囲は、保護樹脂３１Ｄ′，３２Ｄ′，３３Ｄ′，３４Ｄ′により囲まれている。このような保護樹脂３１Ｄ′〜３４Ｄ′としては、圧電素子３１Ｃ′〜３４Ｃ′の伸縮を阻害しないように、弾性変形可能な材料、たとえばシリコン系樹脂あるいはフッ素系樹脂などを用いることができる。保護樹脂３１Ｄ′〜３４Ｄ′により圧電素子３１Ｃ′〜３４Ｃ′の周囲を囲むことにより、真空のリークを防ぐことができ、さらに圧電素子３１Ｃ′〜３４Ｃ′を保護することができる。

このような変位体３１′〜３４′は、板材３５〜３８の端部において、直線状排気溝５２Ａ〜５２Ｄに隣接して設けられた凹部３９に対して、エポキシ系樹脂等の接着剤を介して固定されている。この状態では、変位体３１′〜３４′は、直線状排気溝５２Ａ〜５２Ｄに隣接した位置において、可動体３′の本体部３０から若干（１〜１０μｍ程度）突出した状態で、第２導体層３１Ａ″〜３４Ｂ″が固定体２の運動案内面２１〜２４（第１導体層２５′〜２８′の表面）に対して略平行な状態で対面させられている。すなわち、変位体３１′〜３４′を可動体３′の本体部３０から突出させることにより、可動体３′の外部へ加圧流体が漏洩するのを抑制し、直線状排気溝５２Ａ〜５２Ｄに対して適切に加圧流体を導くことができる。なお、直線状排気溝５２Ａ〜５２Ｄが、可動体３′の本体部３０の端面より中央寄りに設けられている場合には変位体３１′〜３４′も直線状排気溝５２Ａ〜５２Ｄの近傍に設けられればよく、さらには、直線状排気溝５２Ａ〜５２Ｄに隣接する端面側に設けることが好ましい。

第１導体層２５′〜２８′は、可動体３′の端部（変位体３１′〜３５′）と固定体２との間の距離の大きさを測定するために利用されるものであり、複数の個別電極２５Ａ′，２６Ａ′，２７Ａ′，２８Ａ′を含んでいる。各個別電極２５Ａ′〜２８Ａ′は、圧電素子３１Ｃ′〜３４Ｃ′に対応させた位置において、固定体２の軸方向に延びる帯状に形成されている。

このような真空エアスライダ１′では、各個別電極２５Ａ′〜２８Ａ′と第２導体層３１Ａ〜３４Ａとの間の静電容量を個別に測定することにより、各圧電素子３１Ｃ′〜３４Ｃ′に対応する部分において、固定体２と可動体３′との間の距離を直接測定することができる。このような静電容量（距離）に関する情報は、図外の制御部（図９参照）において処理され、各圧電素子３１Ｃ′〜３４Ｃ′の伸縮状態が個別に制御される。各圧電素子３１Ｃ′〜３４Ｃ′は、弾性変形可能とされた伝達部材３１Ｂ′〜３４Ｂ′の厚肉部３１Ｂａ′〜３４ａ′に固定されるため、変位体３１′〜３４′における複数の箇所において、個別に固定体２に対する距離が調整される。その結果、真空エアスライダ１′では、可動体３′の移動方向Ｄ１，Ｄ２に直交する直交方向において、変位体３１′〜３４′と固定体２との間の隙間を微調整でき、前記直交方向での隙間を一様なものとすることができる。

真空エアスライダ１′においては、第１導体層２５′〜２８′が複数の個別電極２５Ａ′〜２８Ａ′を含む構成に代えて、あるいは第１導体層２５′〜２８′が複数の個別電極２５Ａ′〜２８Ａ′を含む構成に加えて、第２導体層３１Ａ〜３４Ａが複数の個別電極を含む構成を採用してもよい。

また、真空エアスライダ１′では、伝達部材３１Ｂ′〜３４Ｂ′を、導電性を有するものとして形成し、伝達部材３１Ｂ′〜３４Ｂ′に対して第２導体層３１Ａ″〜３４Ｂ″の機能を付与してもよい。この場合の伝達部材３１Ｂ′〜３４Ｂ′は、たとえば銅およびチタンなどの金属、あるいは炭化珪素、Ａｌ_２Ｏ_３−ＴｉＣ（アルティック：アルミナと炭化チタンの複合材料）、およびサーメットなどの導電性セラミックにより形成される。

本発明に係る静圧スライダは、上述した実施の形態には限定されず、種々に変更可能である。たとえば、固定体と可動体との間の距離を測定する手段は、これらの距離を直接測定できるものであればよいため、必ずしもスライダに造り込む必要はなく、たとえば固定体や可動体とは別体として公知の変位計を可動体に一体化させる構成を採用してもよい。この場合に使用することができる変位計としては、たとえば静電容量型変位計、渦電流型変位計、あるいは光ピックアップなどの光学的手法を利用した光学変位計を挙げることができる。

また、変位体を省略し、可動体の全体を固定体に対して変位させる構成を採用したものであってもよい。

本発明は、上述した形態の静圧スライダには限定させず、他の形態の静圧にスライダにも適用することができる。たとえば、本発明は、固定体が円柱状に形成されている一方で可動体が円筒状に形成されたもの、あるいは可動体が平板状に形成された単純浮上式の静圧スライダにも適用できる。

Claims (12)

1. 運動案内面を有する固定体と、
   前記運動案内面との間に加圧流体により形成される静圧流体層を介在させた状態で、前記運動案内面に沿って前記固定体に対して相対移動可能とされた可動体と、
   を備えた静圧スライダにおいて、
   前記運動案内面と、前記可動体の端部における前記運動案内面に対する対向面との間の距離を直接測定するための測定手段をさらに備えており、
   前記可動体は、可動体本体と、前記可動体の移動方向に直交する方向に、前記可動体本体に対して相対的に変位可能であり、かつ、その端面が前記対向面を構成する変位体と、を備えており、
   前記測定手段での測定結果に基づいて、前記運動案内面と前記対向面との間の距離を調整するために、前記変位体の位置を制御する制御手段をさらに備えており、
   前記変位体は、前記可動体の移動方向に直交する方向に並んだ複数の圧電素子と、弾性変形可能とされた伝達部材とを備えており、
   前記複数の圧電素子は、前記伝達部材に固定されている、静圧スライダ。
2. 運動案内面を有する固定体と、
   前記運動案内面との間に加圧流体により形成される静圧流体層を介在させた状態で、前記運動案内面に沿って前記固定体に対して相対移動可能とされた可動体と、
   を備えた静圧スライダにおいて、
   前記運動案内面と、前記可動体の端部における前記運動案内面に対する対向面との間の距離を直接測定するための測定手段をさらに備えており、
   前記可動体は、可動体本体と、前記可動体の移動方向に直交する方向に、前記可動体本体に対して相対的に変位可能であり、かつ、その端面が前記対向面を構成する変位体と、を備えており、
   前記測定手段での測定結果に基づいて、前記運動案内面と前記対向面との間の距離を調整するために、前記変位体の位置を制御する制御手段をさらに備えており、
   前記変位体は、前記可動体の移動方向に直交する方向に並んだ複数の圧電素子と、前記複数の圧電素子の周囲を囲む保護樹脂とを備えている、静圧スライダ。
3. 運動案内面を有する固定体と、
   前記運動案内面との間に加圧流体により形成される静圧流体層を介在させた状態で、前記運動案内面に沿って前記固定体に対して相対移動可能とされた可動体と、
   を備えた静圧スライダにおいて、
   前記運動案内面と、前記可動体の端部における前記運動案内面に対する対向面との間の距離を直接測定するための測定手段をさらに備えており、
   前記可動体は、可動体本体と、前記可動体の移動方向に直交する方向に、前記可動体本体に対して相対的に変位可能であり、かつ、その端面が前記対向面を構成する変位体と、を備えており、
   前記測定手段での測定結果に基づいて、前記運動案内面と前記対向面との間の距離を調整するために、前記変位体の位置を制御する制御手段をさらに備えており、
   前記変位体は、前記可動体の移動方向に直交する方向に並んだ複数の圧電素子を備えており、
   前記測定手段は、前記運動案内面に形成された第１導体層と、前記対向面に形成された第２導体層と、を含んでおり、
   前記第１および第２導体層のうちの少なくとも一方は、前記複数の圧電素子に対応した位置に形成された複数の個別電極を含んでおり、
   前記測定手段は、前記複数の個別電極を利用して、前記第１および第２導体層の間の静電容量を測定するように構成されている、静圧スライダ。
4. 前記測定手段は、前記運動案内面と前記対向面との間の静電容量を測定するように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の静圧スライダ。
5. 前記測定手段は、前記運動案内面に形成された第１導体層と、前記対向面に形成された第２導体層と、を含んでおり、前記第１および第２導体層を利用して、これらの導体層の間の静電容量を測定するように構成されている、請求項４に記載の静圧スライダ。
6. 前記第１および第２導体層の表面は、最大高さＲｚが１μｍ以下の滑面に形成されている、請求項５に記載の静圧スライダ。
7. 前記第１および第２導体層は、金属または単結晶により形成されている、請求項５に記載の静圧スライダ。
8. 前記第１および第２導体層は、金属により厚膜に形成されている、請求項７に記載の静圧スライダ。
9. 前記第１および第２導体層の厚みは、０．１μｍ以上０．１ｍｍ以下である、請求項５に記載の静圧スライダ。
10. 前記第１および第２の導体層は、非磁性材料により形成されている、請求項５に記載の静圧スライダ。
11. 前記可動体本体は、前記加圧流体を外部に排気するための排気溝を備えており、
    前記変位体は、前記排気溝に隣接する端部側に備えられている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の静圧スライダ。
12. 前記伝達部材は、前記圧電素子が固定される複数の厚肉部と、隣接する厚肉部の間に設けられた薄肉部と、を有している、請求項１に記載の静圧スライダ。

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