JP5178507B2 - 静圧スライダ、これを備えた搬送装置および処理装置 - 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、真空チャンバなどの容器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。本発明はさらに、前記静圧スライダを備えた搬送装置および処理装置に関する。

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。ガイドの代表的なものとしては、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、および静圧流体を用いる静圧ガイドを挙げることができる。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。静圧スライダにおける流体層は、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（滑りガイドや転がりガイド）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、およびＸ線露光装置）がある。

上述のように、静圧エアスライダは、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１７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１７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１８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１７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１８に示した真空エアスライダ９′では、確かに図１７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１９Ａないし図１９Ｃ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。

しかしながら、図１９Ａないし図１９Ｃ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。このように、真空エアスライダ９″では、ガイド面９０Ａ″とラビリンス部９８″との間の隙間の距離Ｈｒ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ΔＨｒ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。

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

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。

本発明の第１の側面では、固定体と、前記固定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、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、前記固定体に形成された第１導体層と、前記第１導体層との間に作用する静電気力により、少なくとも一部における前記第１導体層との距離が変化可能とされた第２導体層と、を備えており、前記第１および第２導体層のうちの一方の導体層は、他方の導体層に対面する対面導体膜と、非対面導体膜との間に誘電体を介在させた構成とされており、かつ、前記第１導体層と前記第２導体層との間には、各々の導体層における前記対面導体膜と前記非対面導体膜との間に電位差を与えてそれぞれの対面導体膜の表面に電荷を帯電させることによって、静電気力が作用させられる、静圧スライダが提供される。

本発明の静圧スライダは、たとえば第１および第２導体層の間の静電容量に基づいて、第１および第２導体層の間に作用させる静電気力の大きさを調整するように構成される。

第１導体層と第２導体層との間には、それらの間に電位差を与えることにより、静電気力が作用させられる。

可動体は、たとえば可動体本体と、可動体本体に支持され、かつ固定体に対する距離が変化可能とされた変位体と、を備えており、第２導体層は、変位体と一体的に第１導体層に対する距離が変化可能とされる。

本発明の静圧スライダは、たとえば可動体本体と変位体との間を封止するためのシール部材をさらに備えたものとされる。この場合、シール部材は、たとえば変位体により付勢された状態で配置される。

第２導体層は、たとえば弾性体を介して可動体に固定されており、かつ弾性体が弾性変形することにより、第１導体層に対する距離が変化可能とされている。

第２導体層は、たとえばその周囲がホルダによって囲まれているとともに、可動体とは分離された独立部材とされている。

可動体には、たとえばホルダが接触する部分に弾性体が固定されている。

前記第１および第２導体層の表面は、たとえば最大高さＲｚが１μｍ以下の滑面に形成される。

第１および第２導体層は、たとえば導電性材料により厚膜に形成される。

第１および第２の導体層は、たとえば非磁性材料により形成される。

本発明の第２の側面では、本発明の第１の側面に係るものであり、かつ前記可動体に支持させたワークを移動させる静圧スライダと、前記静圧スライダを収容した容器と、を備えている、搬送装置が提供される。

本発明の第３の側面では、本発明の第１の側面に係るものであり、かつ前記可動体に支持させたワークを移動させる静圧スライダと、前記静圧スライダを収容した容器と、前記ワークに対して目的とする検査を行い、または加工を施すための処理要素と、を備えている、処理装置が提供される。

前記処理要素は、たとえば走査型電子顕微鏡、電子線描画装置、フォーカスイオンビーム描画装置、またはＸ線露光装置である。

本発明に係る静圧スライダでは、第１および第２導体層に作用する静電気力により、第２導体層の少なくとも一部を第２導体層に対する距離を変化させるものであるため、第１および第２導体層の間の隙間を応答性良く調整することが可能となる。すなわち、第１および第２導体層の距離は、たとえば第１および第２導体層の間に作用する電位差、あるいは第１および第２導体層の対向導体膜の帯電させた電荷（対向導体層と非対向導体層との間の電位差）により調整することができるため、電源を制御することにより、第１および第２導体層の距離を応答性良く制御することが可能である。
そして、本発明の静圧スライダにおいて、第１および第２導体層における対面導体膜と非対面導体膜との間に電位差を与えてそれぞれの対面導体膜の表面に電荷を帯電させることによって、静電気力を作用させるように構成すれば、第１および第２導体層のそれぞれにおける対面導体膜と非対面導体膜との間に作用する電位差により、第１導体層と第２導体層との間に作用する静電気力が調整されるため、上述のように第１導体層と第２導体層との間の距離を、応答性良く調整することが可能となる。また、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距離を静電容量として測定する構成では、第１および第２導体層によって、静電容量の測定（第１および第２導体層の距離）と電位差の調整（第１および第２導体層に作用する静電気力）との双方を行うことができる。そのため、第１および第２導体層の距離を測定するための機構を別途設ける場合に比べて装置構成が簡易であり製造コスト的にも有利なものとなる。

本発明の静圧スライダにおいて、第１および第２導体層の間の静電容量に基づいて、第１および前記第２導体層の間に作用させる静電気力の大きさを調整するように構成すれば、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、固定体と可動体との距離を、第１および第２導体層の間の静電容量として直接測定できるため、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。

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、固定体が可動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、アクチュエータなどによって変位体を位置変位させるときに、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することができる。

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、測定手段において測定される静電容量などに基づいて、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、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。さらに、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。

本発明の静圧スライダにおいて、第１導体層と第２導体層との間に電位差を与えることにより、静電気力を作用させるように構成すれば、第１導体層と第２導体層との間に作用する電位差により、それらの導体層の間に作用する静電気力が調整されるため、第１導体層と第２導体層との間の距離を、応答性良く調整することが可能となる。また、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距離を静電容量として測定する構成では、第１および第２導体層によって、静電容量の測定（第１および第２導体層の距離）と電位差の調整（第１および第２導体層に作用する静電気力）との双方を行うことができる。そのため、第１および第２導体層の距離を測定するための機構を別途設ける場合に比べて装置構成が簡易であり製造コスト的にも有利なものとなる。

本発明の静圧スライダにおいて、第２導体層が変位体と一体的に、第１導体層に対する距離を変化可能な構成とすれば、可動体の全体を固定体に対する距離を変化させる構成に比べれば、可動体（第２導体層）と固定体（第１導体層）との間の距離を、応答性良く調整することが可能となる。

本発明の静圧スライダにおいて、可動体本体と変位体との間に、変位体により付勢されたシール部材をさらに備えた構成とすれば、シール部材によって、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。

本発明の静圧スライダにおいて、弾性体を介して可動体に第２導体層を固定した構成とすれば、第２導体層と可動体との間に弾性体が介在しているため、弾性体が伸縮することによって第２導体層が可動体に対して相対動することが許容されるとともに、第２導体層と可動体との間に隙間が生じることが抑制される。そのため、弾性体を設けることによって、第２導体層の位置変位を許容しつつ、第２導体層と可動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。

本発明の静圧スライダにおいて、第２導体層を、周囲がホルダによって囲まれた独立部材とすれば、ホルダの材質や寸法を適宜選択することにより、独立部材としての剛性および耐久性を確保することが容易となる。これにより、製造時における独立部材（第２導体層）のハンドリング性が向上し、また使用時における耐久性を確保することができる。その一方で、第２導体層を独立部材として構成すれば、第２導体層を可動体に固定する工程が必要ないために、製造時の作業性が改善される。

本発明の静圧スライダにおいて、可動体におけるホルダが接触する部分に弾性体が固定された構成とすれば、ホルダと可動体との間に弾性体が介在しているため、弾性体が伸縮することによって第２導体層が可動体に対して相対動することが許容されるとともに、第２導体層と可動体との間に隙間が生じることが抑制される。そのため、弾性体を設けることによって、第２導体層の位置変位を許容しつつ、第２導体層と可動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。

本発明の静圧スライダにおいて、第１および第２導体層の表面を、最大高さＲｚが１μｍ以下の滑面に形成すれば、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べき流体層の厚みをより一層小さくすることが可能となる。

本発明の静圧スライダにおいて、第１および第２導体層を導電性材料により厚膜に形成すれば、第１および第２導体層の表面を研磨などすることなく、容易に滑面とすることができる。

本発明の搬送装置および処理装置では、本発明の第１の側面に係る静圧スライダを備えているため、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、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から容器の内部への加圧流体の漏洩を抑制されている。これにより、容器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。

静圧スライダの第１および第２の導体層を非磁性材料により形成すれば、処理装置を、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ものとして構成した場合であっても、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。

本発明の第１の実施の形態における真空エアスライダを示す斜視図である。 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１のVII−VII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。 可動体における板材の端部を分解して示した要部斜視図である。 図１に示した真空エアスライダにおける検知回路を説明するための回路図である。 本発明の第１の実施の形態における処理装置を説明するための断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る真空エアスライダを説明するための要部を拡大して示した断面図である。 図１２に示した真空エアスライダにおける第２導体層を説明するための斜視図である。 本発明の第３の実施の形態に係る真空エアスライダを説明するための要部を拡大して示した断面図である。 本発明の第４の実施の形態に係る真空エアスライダを説明するための要部を拡大して示した断面図である。 図１５に示した真空エアスライダにおける第２導体層を説明するための斜視図である。 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１９Ａは従来の静圧スライダのさらに他の例を示す断面図、図１９Ｂはその底面図、図１９Ｃは図１９ＢのXIXC−XIXC線に沿う断面図である。

符号の説明

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 （固定体の）第１導体層
３ 可動体
３０ 本体部（可動体本体）
３１〜３４ 変位体
３１Ａ〜３４Ａ 第２導体層
６３ パッキン（シール部材）
８ 処理装置
８０ 真空容器
８１ 搬送装置
８６ 処理要素
８Ａ，８Ｂ，８Ｃ 真空エアスライダ（静圧スライダ）
８０Ｂ，８０Ｃ （固定体の）第１導体層
８０Ｂａ，８０Ｃａ （第１導体層の）対向導体膜
８０Ｂｂ，８０Ｃｂ （第１導体層の）非対向導体膜
８０Ｂｃ，８０Ｃｃ （第１導体層の）誘電体層
８１Ｂ，８１Ｃ 第２導体層
８１Ｂａ，８１Ｃａ （第２導体層の）対向導体膜
８１Ｂｂ，８１Ｃｂ （第２導体層の）非対向導体膜
８１Ｂｃ，８１Ｃｃ （第２導体層の）誘電体層
８２Ｂ ホルダ
８３Ｃ 弾性体

以下、本発明について、第１ないし第４の実施の形態として、図面を参照しつつ具体的に説明する。

まず、本発明の第１の実施の形態について、図１ないし図１０を参照しつつ説明する。

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な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１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とを含んでいる。図２および図４に示したように、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、この場合には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ないし図６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および図６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および図６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３ないし図５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７および図８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、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、端面３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ，３４Ａ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。

図７に示したように、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７および図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９から分かるように、矩形枠状の形態を有するとともに、図７および図８から分かるよう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、図７ないし図９に示したように、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の端面３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａに対面するとともに、変位体３１〜３４の端面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の外部に流体が漏洩するのを防止することができる。

もちろん、シール部材としては、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７および図８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との間の距離を把握するために利用されるものである。すなわち、第１導体層２５〜２８および第２導体層３１Ａ〜３４Ａは、後述する検知回路７０の可変容量コンデンサ７２Ｅ（図１０参照）を構成しており、それらの導体層２５〜２８，３１Ａ〜３４Ａの間には、後述する直流電源Ｖ_ＤＣ（図１０参照）によって静電気力が作用させられる。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。第２導体層３１Ａ〜３４Ａは、第１導体層２５〜２８との間に作用する静電気力により、固定体２と可動体３の端部（変位体３１〜３４）との間に形成された隙間の大きさを可変するように、第１導体層２５〜２８に対する距離が変化し、その隙間の大きさを均一にすることが可能である。

固定体２の第１導体層２５〜２８および変位体３１〜３４の第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（ＪＩＳ Ｂ０６０１−２００１に準拠）が１μｍ以下となるように形成される。第１導体層２５〜２８および第２導体層３１Ａ〜３４Ａを滑面として形成することにより、それらの導体層２５〜２８，３１Ａ〜３４Ａが粗面として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および第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および第２導体層３１Ａ〜３４Ａは、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の端面３１ｂ〜３４ｂにおける表面凹凸や空孔を吸収し、平滑性を確保するようにしてもよい。例えば、固定体２および変位体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、算術平均高さＲａ（ＪＩＳ Ｂ０６０１−２００１に準拠）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０．１ｍｍ以上に設定される。

第１導体層２５〜２８および第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および第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および第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に準拠して測定する。

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および第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および第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１０に示したように直流電源Ｖ_ＤＣ、検知回路７０、および制御部７１をさらに備えている。

直流電源Ｖ_ＤＣは、第１導体層２５（２６〜２８）と第２導体層３１Ａ（３２Ａ〜３４Ａ）との間に電位差を与えて静電気力を作用させるためのものである。

検知回路７０は、第１導体層２５（２６〜２８）と第２導体層３１Ａ（３２Ａ〜３４Ａ）（図７参照）との間の静電容量を測定するためのものであり、交流ブリッジ７２、２つの整流器７３，７４、および差分アンプ７５を含んでいる。

交流ブリッジ７２は、交流発振器７２Ａ、静電容量が既知の３つのコンデンサ７２Ｂ，７２Ｃ，７２Ｄ、および可変容量コンデンサ７２Ｅを含むものであり、交流発信器７２Ａによって交流電圧を印加することにより、可変容量コンデンサ７２Ｅの容量に応じた電位差を出力するものである。ここで、可変容量コンデンサ７２Ｅは、固定体２の第１導体層２５（２６〜２８）と可動体３の第２導体層３１Ａ（３２Ａ〜３４Ａ）によって構成されている。すなわち、交流ブリッジ７２は、第１導体層２５（２６〜２８）と第２導体層３１Ａ（３２Ａ〜３４Ａ）との間の静電容量に応じた電位差を出力するように構成されている。また、第１導体層２５（２６〜２８）と第２導体層３１Ａ（３２Ａ〜３４Ａ）との間の静電容量は、これらの導体層２５（２６〜２８），３１Ａ（３２Ａ〜３４Ａ）の間の距離により変動するものであるため、交流ブリッジ７２からの出力によって、第１導体層２５（２６〜２８）と第２導体層３１Ａ（３２Ａ〜３４Ａ）との間の距離、ひいては変位体３１〜３４の端面３１ｂ〜３４ｂと固定体２の運動案内面２１〜２４との間の距離を把握することができる（図８参照）。

整流器７３，７４は、交流ブリッジ７２から出力された交流電圧を直流電圧とするためのものであるとともに、ノイズ成分の影響を抑制するためのものである。整流器７３，７４としては、半波整流器および全波整流器のいずれをも使用することができる。

差分アンプ７５は、整流器７３，７４によって直流電圧とされた交流ブリッジ７２からの出力を増幅して検知回路７０から出力させるためのものである。

制御部７１は、検知回路７０（差分アンプ７５）からの出力に基づいて直流電源Ｖ_ＤＣを制御するためのものである。この制御部７１は、たとえばＰＩＤ制御により直流電源Ｖ_ＤＣを制御するように構成されたものであり、演算部７６、増幅アンプ７７、および電源制御部７８を備えている。演算部７６は、差分アンプ７５の出力と予め定められた目標値との差分から直流電源Ｖ_ＤＣに対する制御量を演算するためのものである。ここで目標値は、第１導体層２５（２６〜２８）と第２導体層３１Ａ（３２Ａ〜３４Ａ）との間の目標距離（適正距離）に対応した値として設定される。増幅アンプ７７は、演算部７６において演算された制御量を増幅し、それを電源制御部７８に入力させるためのものである。電源制御部７８は、入力された制御量に応じて直流電源Ｖ_ＤＣによって印加する電圧値を調整するためのものである。すなわち、電源制御部７８によって直流電源Ｖ_ＤＣでの印加電圧を調整することにより、第１導体層２５（２６〜２８）と第２導体層３１Ａ（３２Ａ〜３４Ａ）との間の距離が調整される。

上述の演算部７６および電源制御部７８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る。また、演算部７６および電源制御部７８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７６および電源制御部７８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７６を個別に設ける一方で、全ての変位体３１〜３４について１つの電源制御部７６に対応するようにしてもよい。さらに、演算部７６および電源制御部７８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を備えた処理装置８について、図１１を参照しつつ説明する。

図１１に示した処理装置８は、真空容器８０の内部に搬送装置８１を収容したものである。

真空容器８０は、角筒または円筒により構成された側壁８２、蓋８３およびテーブル８４を含んでいる。側壁８２の端面８２Ｃ，８２Ｄと、蓋８３およびテーブル８４との間は、シール材８５Ａにより封止されている。側壁８２には、排気口８２Ｅが形成されている。この排気口８４Ｅは、側壁８２に接続された排気管８５の内部に連通している。排気管８５は、図外の真空ポンプに接続されており、排気管８５および排気口８２Ｅを介して真空容器８０の内部を排気して、高真空を得ることができる。

蓋８３は、側壁８２の上部開口８２Ａを閉鎖する役割を果すものであるとともに、処理要素８６を支持するためのものである。処理要素８６は、後述する支持台８８に載置させたワークＷを検査あるいは加工するためのものである。処理要素８６としては、たとえば走査型電子顕微鏡、電子線描画装置、フォーカスイオンビーム描画装置、またはＸ線露光装置を挙げることができる。

テーブル８４は、側壁８２の下部開口８２Ｂを閉鎖する役割を果すとともに、搬送装置８１の真空エアスライダ１を支持するためのものである。

搬送装置８１は、処理要素８６において検査・加工すべきワークＷをＤ１，Ｄ２方向に搬送させるためのものである。ワークＷとしては、たとえば半導体ウエハやマスクなどを挙げることができる。搬送装置８１は、上述の真空エアスライダ１、および支持機構８７を備えたものである。支持機構８７は、一対のベース８７Ａ、一対の連結部８７Ｂおよび一対の支持脚８７Ｃを有している。一対のベース８７Ａは、Ｄ１，Ｄ２方向に一定距離離間した状態で、石定盤８９に対して支持されている。これらのベース８７Ａはさらに、テーブル８４の貫通孔８４Ａに挿通されている。ベース８７Ａの周面８７Ａａと貫通孔８４Ａとの間は、封止部材８５Ｂにより封止されている。連結部８７Ｂは、真空エアスライダ１の固定体２の端部と支持脚８７Ｃとの間の連結するものである。支持脚８７Ｃは、テーブル８４および石定盤８９の上方位置において真空エアスライダ１を支持するためのものである。

次に、処理装置８の動作について説明する。

処理装置８では、排気口８２Ｅおよび排気管８５を介して、容器８０の内部の気体を排出することにより、容器８０の内部が真空とされる。一方、真空エアスライダ１の支持台８８には、検体あるいは加工対象となるワークＷが載置される。

真空エアスライダ１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。これにより、ワークＷの目的部位が処理要素８６に対面させられる。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に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容器８０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、容器８０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、検知回路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。第１導体層２５〜２８と第２導体層３１Ａ〜３４Ａとの間の静電容量は、この量に対応する電位差として交流ブリッジ７２から出力された後に整流器７３，７４において直流成分とされ、それが差分アンプ７５に増幅されてから検知回路７０から出力される。

検知回路７０（差分アンプ７５）からの出力は、制御部７１に入力される。制御部７１では、差分アンプ７５からの出力と目標値とを比較し、直流電源Ｖ_ＤＣに対する制御量を演算する。すなわち、制御部７１では、第１導体層２５〜２８と第２導体層３１Ａ〜３４Ａとの間の適正距離からのズレ量を、演算部７６において差分アンプ７５からの出力と目標値とに基づいて把握するとともに先のズレ量に対応する制御量を演算する。演算部７６での演算結果は、増幅アンプ７７において増幅された後、電源制御部７８に入力される。電源制御部７８では、先に演算された制御量に基づいて直流電源Ｖ_ＤＣを制御する。すなわち、電源制御部７８は、直流電源Ｖ_ＤＣを制御して第１導体層２５〜２８と第２導体層３１Ａ〜３４Ａとの間の電位差を調整することにより、第１導体層２５〜２８と第２導体層３１Ａ〜３４Ａとの間に作用する静電気力（距離）を調整する。

たとえば、第１導体層２５〜２８と第２導体層３１Ａ〜３４Ａとの間の距離が適正距離よりも小さい場合、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、直流電源Ｖ_ＤＣによって印加する電圧（静電気力）を大きくして固定体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と第２導体層３１Ａ〜３４Ａとの間の距離が適正距離よりも大きい場合、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、直流電源Ｖ_ＤＣによって印加する電圧を小さくして固定体２に近づく方向に変位体３１〜３４を移動させる。

このような検知回路７０での静電容量（距離）の検知、制御部７１での制御量の演算、および電源制御部７８での静電気力（距離）の調整は、少なくとも固定体２に対して可動体３を相対移動させている間においては、連続的に行なわれる。

処理装置８においては、ワークＷにおける処理要素８６に対面させられた部分が検査あるいは加工される。

処理装置８では、真空エアスライダ１において、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静電容量とし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、第１導体層２５〜２８と第２導体層３１Ａ〜３４Ａとの間に作用する静電気力を変動させたときに、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することができる。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（容器８０の内部）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、容器８０における真空度の悪化を抑制できるために、容器８０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。

さらに、固定体２に対して可動体３が接触したとしても、検知回路７０において把握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。すなわち、可動体３が固定体２に接触した場合には、第１導体層２５〜２８と第２導体層３１Ａ〜３４Ａとが接触するために、検知回路７０において把握される静電気力は著しく変化するために、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、可動体３が固定体２に接触した事実を即座に把握できるようになれば、第１導体層２５〜２８と第２導体層３１Ａ〜３４Ａとの間の電位差を調整して、それらの導体層２５〜２８，３１Ａ〜３４Ａに作用する静電気力を調整し、固定体２から変位体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（容器８０の内部）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コスト、容器８０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。

静圧スライダ１ではさらに、第１導体層２５〜２８と第２導体層３１Ａ〜３４Ａとの間に与える電位差（静電気力）により、それらの導体層２５〜２８，３１Ａ〜３４Ａの距離を、応答性良く調整することが可能となる。また、第１および第２導体層２５〜２８，３１Ａ〜３４Ａを利用して、静電容量の測定（第１および第２導体層２５〜２８，３１Ａ〜３４Ａの距離）と電位差の調整（第１および第２導体層２５〜２８，３１Ａ〜３４Ａに作用する静電気力）との双方を行うようにすれば、第１および第２導体層２５〜２８，３１Ａ〜３４Ａの距離を測定するための機構を別途設ける場合に比べて装置構成が簡易であり製造コスト的にも有利なものとなる。

次に、本発明の第２の実施の形態について、図１２および図１３を参照しつつ説明する。これらの図面においては、先に説明した第１の実施の形態に係る静圧スライダ１（図１ないし図１０参照）と同様な部材および要素などについては同一の符号を付してあり、重複説明は省略する。

図１２および図１３に示した静圧スライダ８Ａは、その基本構成において先に説明した第１の実施の形態に係る静圧スライダ１（図１ないし図９参照）と同様であるが、この静圧スライダ１とは、第２導体層８１Ａの構成が異なっている。

第２導体層８１Ａは、可動体３における板材３５（３６〜３８）の端部において、板材３５（３６〜３８）の幅方向に延びるように形成されている。この第２導体層８１Ａは、板バネなどの薄板として形成されたものであり、固定部８１Ａａおよび非固定部８１Ａｂを有している。固定部８１Ａａは、第２導体層８１Ａを可動体３に固定するためのものである。非固定部８１Ａｂは、自由端とされたものであり、直線状の部分を有している。すなわち、非固定部８１Ａｂは、直線状の部分を有することにより、第１および第２導体層２５（２６〜２８），８１Ａの間に作用する静電気力を大きく確保するのが容易となるとともに、第２導体層８１Ａが第１導体層２５（２６〜２８）に接触したときの接触面積（接触抵抗）を大きく確保できるようになっている。

静圧スライダ８Ａでは、第２導体層８１Ａの非固定部８１Ａｂが自由端とされているために、第１導体層２５（２６〜２８）と第２導体層８１Ａとの間に作用する静電気力の大きさを調整することにより、第１導体層２５（２６〜２８）と非固定部８１Ａｂとの間の距離を調整することができる。

静圧スライダ８Ａでは、第２導体層８１Ａの固定部８１Ａａにおいて、第２導体層８１Ａと固定部８１Ａａとの間に隙間が生じることが抑制されるとともに、非固定部８１Ａｂにおいて、第２導体層８１Ａと固定体２（第１導体層２５（２６〜２８））との間の隙間を調整することができる。その結果、変位体３１（３２〜３４）（図７および図８参照）を省略できるとともに、変位体３１（３２〜３４）と可動体本体３０との間にシール部材６３（図７および図８参照）を設ける必要もなくなる。そのため、第２導体層８１Ａを固定部８１Ａａおよび非固定部８１Ａｂを有する構成とすれば、簡易かつ製造コスト的に有利に可動体３と固定体２の隙間を調整しつつ、その隙間から加圧流体が漏洩するのを抑制することができる。

また、第２導体層８１Ａを板バネなどの薄板として構成すれば、金属などの導体板にプレス加工を施すなどして簡易に第２導体層８１Ａを形成することができるため、製造コスト的にさらに有利なものとなる。

次に、本発明の第３の実施の形態について、図１４を参照しつつ説明する。これらの図面においては、先に説明した第１の実施の形態に係る静圧スライダ１（図１ないし図１０参照）と同様な部材および要素などについては同一の符号を付してあり、重複説明は省略する。

図１４に示した静圧スライダ８Ｂは、第１および第２導体層８０Ｂ，８１Ｂの構成が第１の実施の形態に係る静圧スライダ１（図１ないし図９参照）とは異なっている。

第１および第２導体層８０Ｂ，８１Ｂのそれぞれは、対向導体膜８０Ｂａ，８１Ｂａと非対向導体膜８０Ｂｂ，８１Ｂｂとの間に誘電体層８０Ｂｃ，８１Ｂｃを介在させた構成を有している。第１および第２導体層８０Ｂ，８１Ｂにおける対向導体膜８０Ｂａ，８１Ｂａおよび非対向導体膜８０Ｂｂ，８１Ｂｂは、第１の実施の形態に係る静圧スライダ１の第１および第２導体層２５〜２８，３１Ａ〜３４Ａと同様な材料により形成することができ、その膜厚は、たとえば０．０１〜５μｍとされる。一方、誘電体層８０ＢＣ，８１Ｂｃは、チタン酸バリウムなどの公知の誘電材料により形成することができ、その膜厚は、たとえば１〜５００μｍとされる。

静圧スライダ８Ｂでは、各導体層８０Ｂ，８１Ｂにおける対向導体膜８０Ｂａ，８１Ｂａと非対向導体膜８０Ｂｂ，８１Ｂｂとの間に直流電圧を印加することにより、対向導体層８０Ｂａ，８１Ｂａの表面に電荷を帯電させ、第１導体層８０Ｂの対向導体膜８０Ｂａと第２導体層８１Ｂの対向導体膜８１Ｂａとの間に静電気力を作用させるように構成されている。対向導体膜８０Ｂａと対向導体膜８１Ｂａとの間に静電気力を作用させ、それらの導体膜８０Ｂａ，８１Ｂａの間を初期設定距離とした状態では、変位体３１〜３４は、変位体３１〜３４が変位可能な範囲の中心または略中心に位置しているのが好ましい。

このような静圧スライダ８Ｂでは、第１導体層８０Ｂおよび第２導体層８１Ｂのうちの一方の導体層８０Ｂ，８１Ｂにおける対向導体膜８０Ｂａ，８１Ｂａと非対向導体膜８０Ｂｂ，８１Ｂｂの間の電位差を固定化する一方で、他方の導体層８０Ｂ，８１Ｂにおける対向導体膜８０Ｂａ，８１Ｂａと非対向導体膜８０Ｂｂ，８１Ｂｂの間の電位差を可変とし、第１導体層８０Ｂおよび第２導体層８１Ｂで１つの可変容量コンデンサとして取り扱うことにより、図１０に示した回路と同種の回路によって第１および第２導体層８０Ｂ，８１Ｂとの間に作用する静電気力ひいてはそれらの導体層８０Ｂ，８１Ｂの間の距離を調整することが可能となる。もちろん、第１導体層８０Ｂおよび第２導体層８１Ｂの双方における対向導体膜８０Ｂａ，８１Ｂａと非対向導体膜８０Ｂｂ，８１Ｂｂの間の電位差を可変とし、各々の対向導体膜８０Ｂａ，８１Ｂａと非対向導体膜８０Ｂｂ，８１Ｂｂとの間の電位差を調整して第１および第２導体層８０Ｂ，８１Ｂとの間に作用する静電気力ひいてはそれらの導体層８０Ｂ，８１Ｂの間の距離を調整するようにしてもよい。

静圧スライダ８Ｂでは、第１および第２導体層８０Ｂ，８１Ｂのそれぞれにおける対面導体膜８０Ｂａ，８１Ｂａと非対面導体膜８０Ｂｂ，８１Ｂｂとの間に作用する電位差により、第１導体層８０Ｂと第２導体層８１Ｂとの間に作用する静電気力が調整されるため、第１導体層８０Ｂと第２導体層８１Ｂとの間の距離を、応答性良く調整することが可能となる。とくに、変位体３１〜３４が変位可能な範囲の中心または略中心において、パッキン６３が変位体３１〜３４に作用させる力（弾性復元力）とコイルバネ６２が変位体３１〜３４に作用させる力（弾性復元力）とが釣り合うようにすれば、パッキン６３の厚みが大きくなる弾性変形およびパッキン６３の厚みが小さくなる弾性変形のいずれも容易に行なえる。そのため、静圧スライダ８Ｂでは、変位体３１〜３４の応答性良く変位させることが可能となるため、第１導体層８０Ｂと第２導体層８１Ｂとの間の距離を、応答性良く調整することが可能となる。

また、第１および第２導体層８０Ｂ，８１Ｂを利用して、これらの導体層８０Ｂ，８１Ｂの間の距離を静電容量として測定する構成では、第１および第２導体層８０Ｂ，８１Ｂによって、静電容量の測定（第１および第２導体層８０Ｂ，８１Ｂの距離）と電位差の調整（第１および第２導体層８０Ｂ，８１Ｂに作用する静電気力）との双方を行うことができる。そのため、第１および第２導体層８０Ｂ，８１Ｂの距離を測定するための機構を別途設ける場合に比べて装置構成が簡易であり製造コスト的にも有利なものとなる。

次に、本発明の第４の実施の形態について、図１５および図１６を参照しつつ説明する。これらの図面においては、先に説明した第１の実施の形態に係る静圧スライダ１（図１ないし図９参照）と同様な部材および要素などについては同一の符号を付してあり、重複説明は省略する。

図１５および図１６に示した静圧スライダ８Ｃは、第２導体層８１Ｃの構成が先に説明した第３の実施の形態に係る静圧スライダ８Ｂ（図１３参照）とは異なっている。

第１および第２導体層８０Ｃ，８１Ｃは、対向導体膜８０Ｃａ，８１Ｃａと非対向導体膜８０Ｃｂ，８１Ｃｂとの間に誘電体層８０Ｃｃ，８１Ｃｃを介在させた構成を有している。対向導体膜８０Ｃａ，８１Ｃａ、非対向導体膜８０Ｃｂ，８１Ｃｂ、および誘電体層８０Ｃｃ，８１Ｃｃを形成するための材料としては、第３の実施の形態に係る静圧スライダ８Ｂ（図１３参照）と同様なものを使用することができ、膜厚についても同様なものとされる。

第２導体層８１Ｃさらには、その周囲がホルダ８２Ｃによって囲まれているとともに、可動体３（板材３５（３６〜３８））に固定されておらず、可動体３（板材３５（３６〜３８））とは完全に分離されたものとなっている。

ここで、ホルダ８２Ｃは、第２導体層８１Ｃの剛性を確保するためのものであり、絶縁材料により枠状に形成されている。ホルダ８２Ｃを形成するための材料としては、たとえばエポキシ樹脂やポリイミド樹脂を使用することができる。

第２導体層８１Ｃの周囲を囲むようにホルダ８２Ｃを設け、第２導体層８１Ｃを可動体３とは独立した部材とすれば、製造時における第２導体層８１Ｃのハンドリング性が向上し、また使用時における第２導体８１Ｃおよびホルダ８２Ｃを含めた部材の耐久性を確保することができる。その一方で、第２導体層８１Ｃを独立した部材とすれば、第２導体層８１Ｃを可動体３に固定する工程が必要ないために、製造時の作業性が改善される。

静圧スライダ８Ｃはさらに、各板材３５（３６〜３８）の端部において、ホルダ８２Ｃが接触する部分にシール材８３Ｃが配置されている。このシール材８３Ｃは、第１の実施の形態に係る静圧スライダ１におけるシール部材６３（図８参照）と同様な機能を果すものである。すなわち、シール材８３Ｃは、第２導体層８１Ｃの変位を許容しつつも、第２導体層８１Ｃと板材３５（３６〜３８）の端部との間に隙間が形成されるのを防止するためのものである。

静圧スライダ８Ｃでは、第１および第２導体層８０Ｃ，８１Ｃの対向導体膜８０Ｃａ，８１Ｃａと非対向導体膜８０Ｃｂ，８１Ｃｂとの間に直流電圧を印加することにより対向導体層８０Ｃａ，８１Ｃａの表面に電荷を帯電させ、第１および第２導体層８０Ｃ，８１Ｃ（対向導体層８０Ｃａ，８１Ｃａ）の間に静電気力が作用するように構成されている。すなわち、静圧スライダ８Ｃは、第３の実施の形態に係る静圧スライダ８Ｂ（図１３参照）と同様な作用により、第１導体層８０Ｃと第２導体層８１Ｃとの間の隙間が調整されるように構成されており、第３の実施の形態に係る静圧スライダ８Ｂ（図１３参照）の効果を享受することができる。

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、第１および第３の実施の形態に係る静圧スライダ１，８Ｂのように変位体３１〜３４を有する構成では、第１導体層２５〜２８，８０Ｂと第２導体層３１Ａ〜３４Ａ，８１Ｂとが接触したときにそれらの導体層２５〜２８，８０Ｂ，３１Ａ〜３４Ａ，８１Ｂの間に電位差を与える一方で、第１導体層２５〜２８，８０Ｂと第２導体層３１Ａ〜３４Ａ，８１Ｂとが接触していないときには、それらの導体層２５〜２８，８０Ｂ，３１Ａ〜３４Ａ，８１Ｂの間に電位差を与えないようなオン・オフ制御も可能である。

また、第１および第２導体層の間の静電気力を引力として付与する構成では、これらの導体層の間に放電が生じた場合の誤作動を回避するために、第１および第２導体層の表面に絶縁薄膜を設けても良い。その場合の絶縁薄膜は、公知の材料により形成すればよく、その厚みは、たとえば０．１μｍ以下とされる。

本発明は、上述した形態の静圧スライダには限定されず、他の形態の静圧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 (14)

1. 固定体と、
   前記固定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、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、
   前記固定体に形成された第１導体層と、
   前記第１導体層との間に作用する静電気力により、少なくとも一部における前記第１導体層との距離が変化可能とされた第２導体層と、
   をさらに備えており、
   前記第１および第２導体層のうちの一方の導体層は、他方の導体層に対面する対面導体膜と、非対面導体膜との間に誘電体を介在させた構成とされており、かつ、
   前記第１導体層と前記第２導体層との間には、各々の導体層における前記対面導体膜と前記非対面導体膜との間に電位差を与えてそれぞれの対面導体膜の表面に電荷を帯電させることによって、静電気力が作用させられる、静圧スライダ。
2. 前記第１および第２導体層の間の静電容量に基づいて、前記第１および前記第２導体層の間に作用させる静電気力の大きさを調整するように構成されている、請求項１に記載の静圧スライダ。
3. 前記第１導体層と前記第２導体層との間には、それらの間に電位差を与えることにより、静電気力が作用させられる、請求項１に記載の静圧スライダ。
4. 前記可動体は、可動体本体と、前記可動体本体に支持され、かつ前記固定体に対する距離が変化可能とされた変位体と、を備えており、
   前記第２導体層は、前記変位体と一体的に前記第１導体層に対する距離が変化可能とされている、請求項１に記載の静圧スライダ。
5. 前記可動体本体と前記変位体との間を封止するためのシール部材をさらに備えており、
   前記シール部材は、前記変位体により付勢された状態で配置されている、請求項４に記載の静圧スライダ。
6. 前記第２導体層は、弾性体を介して前記可動体に固定されており、かつ前記弾性体が弾性変形することにより、前記第１導体層に対する距離が変化可能とされている、請求項１に記載の静圧スライダ。
7. 前記第２導体層は、その周囲がホルダによって囲まれているとともに、前記可動体とは分離された独立部材とされている、請求項１に記載の静圧スライダ。
8. 前記可動体には、前記ホルダが接触する部分に弾性体が固定されている、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１に記載の静圧スライダ。
10. 前記第１および第２導体層は、導電性材料により厚膜に形成されている、請求項１に記載の静圧スライダ。
11. 前記第１および第２導体層は、非磁性材料により形成されている、請求項１に記載の静圧スライダ。
12. 請求項１ないし１１いずれかに記載のものであり、かつ前記可動体に支持させたワークを移動させる静圧スライダと、
    前記静圧スライダを収容した容器と、
    を備えている、搬送装置。
13. 請求項１ないし１１のいずれかに記載のものであり、かつ前記可動体に支持させたワークを移動させる静圧スライダと、
    前記静圧スライダを収容した容器と、
    前記ワークに対して目的とする検査を行い、または加工を施すための処理要素と、
    を備えている、処理装置。
14. 前記処理要素は、走査型電子顕微鏡、電子線描画装置、フォーカスイオンビーム描画装置、またはＸ線露光装置である、請求項１３に記載の処理装置。

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