JPH0697051B2 - Fluid flow mechanism for hydrodynamic bearings - Google Patents

Fluid flow mechanism for hydrodynamic bearings

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JPH0697051B2
JPH0697051B2 JP61287070A JP28707086A JPH0697051B2 JP H0697051 B2 JPH0697051 B2 JP H0697051B2 JP 61287070 A JP61287070 A JP 61287070A JP 28707086 A JP28707086 A JP 28707086A JP H0697051 B2 JPH0697051 B2 JP H0697051B2
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air
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晴行 楠
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/06Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
    • F16C32/0603Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a gas cushion, e.g. an air cushion
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70716Stages
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    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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    • F16C2300/40Application independent of particular apparatuses related to environment, i.e. operating conditions
    • F16C2300/62Application independent of particular apparatuses related to environment, i.e. operating conditions low pressure, e.g. elements operating under vacuum conditions

Description

【発明の詳細な説明】 〔分野〕 本発明は真空雰囲気中で使用される各種加工機、測定装
置または半導体リソグラフイ工程で用いる露光焼付装置
等に用いられる、エアスライド等の移動物体へ流体を供
給、又は移動物体から流体を排出する為の機構に関す
る。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention applies a fluid to a moving object such as an air slide, which is used in various processing machines used in a vacuum atmosphere, a measuring apparatus, an exposure printing apparatus used in a semiconductor lithography process, and the like. The present invention relates to a mechanism for supplying or discharging fluid from a moving object.

〔従来技術〕[Prior art]

真空雰囲気中で使用可能な流体軸受の為の流体供給用あ
るいは流体排出用配管チューブの材質はガス発生等のた
め限定される。
The material of the fluid supply or fluid discharge piping tube for the fluid bearing that can be used in a vacuum atmosphere is limited due to gas generation and the like.

大気中での移動体、特にエアスライド等用の配管チュー
ブとしては、例えばフレキシブルなナイロンチューブ等
があり、移動体の移動に伴い流路を変形して移動体にチ
ューブを追従できるような構成をとっていた。しかし高
真空中ではナイロンがガスを放出して真空度を悪化させ
るため使用が困難であった。又真空雰囲気中で使用して
もガスを発生させない金属等製のチューブ、例えばステ
ンレスチューブは曲げることができないのでエアースラ
イド等への配管チューブとしては使用できなかった。
As a piping tube for a moving body in the atmosphere, particularly an air slide, there is, for example, a flexible nylon tube or the like, and a structure that allows the tube to follow the moving body by deforming the flow path as the moving body moves. I was taking it. However, in a high vacuum, nylon releases gas and deteriorates the degree of vacuum, making it difficult to use. Further, a tube made of metal or the like that does not generate a gas even when used in a vacuum atmosphere, for example, a stainless tube cannot be bent and therefore cannot be used as a piping tube for an air slide or the like.

〔目的〕〔Purpose〕

本発明は、前記従来例の欠点を除去し、真空雰囲気を保
ち、エアスライド等の移動物体にも使用でき、かつ移動
物体の運動性能に管の移動抵抗力、例えば変形したナイ
ロンチューブの復元力等による悪影響を及ぼさない流体
軸受用の流体流通機構を提供することを目的とする。
The present invention eliminates the above-mentioned drawbacks of the conventional example, maintains a vacuum atmosphere, can be used for moving objects such as air slides, and the movement performance of the moving object is a movement resistance force of the tube, for example, restoring force of a deformed nylon tube. An object of the present invention is to provide a fluid circulation mechanism for a fluid bearing that does not have an adverse effect due to the above.

〔実施例の説明〕[Explanation of Examples]

以下第1〜4図に従って説明する。第1図は本発明の一
実施例を用いた真空雰囲気内で使用される空気軸受によ
り支持される縦型ステージの概略図である。図において
MFはメインフレームで前面と後面に不図示のカバーを有
し大地に固定的に配置され、内部空間を真空または特定
ガス充満状態にする。サブフレームSFはメインフレーム
MFに、天上からMF1R,MF1Lにて懸架され、MF2R,MF2Lによ
り下から振動及び横ずれ防止のためゴム材FGR,FGL等に
軽く当接している。Y2MはサブフレームSFに固定された
シリンダ,モータ等で成る電動機でそのロツドY2Gは縦
方向移動用ステージY2Sの上面Y2SUに結合される。
A description will be given below with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic view of a vertical stage supported by an air bearing used in a vacuum atmosphere according to an embodiment of the present invention. In the figure
The MF is a main frame, which has a cover (not shown) on the front surface and the rear surface and is fixedly arranged on the ground to make the internal space a vacuum or a specific gas filled state. Subframe SF is the mainframe
The MF is suspended from above by MF1R and MF1L, and is lightly contacted with rubber materials FGR and FGL, etc. from below by MF2R and MF2L to prevent vibration and lateral shift. Y2M is an electric motor composed of a cylinder, a motor, etc. fixed to the subframe SF, and its rod Y2G is coupled to the upper surface Y2SU of the vertical movement stage Y2S.

ステージY2Sは上板Y2SU,下板Y2SL,前板Y2SF等で構成さ
れ、一対の軸Y2R,Y2Lにより案内され、サブフレームSF
内を電動機Y2Mの駆動によって上下に移動する。一対のY
2AU,Y2ALは軸Y2Rの空気軸受、Y2Kはその間を連結する筒
である。軸Y2Lにも同様に設けられる。ステージY2Sは軸
Y2R,Y2Lとこの空気軸受でガイドされる。
The stage Y2S is composed of an upper plate Y2SU, a lower plate Y2SL, a front plate Y2SF, etc., guided by a pair of axes Y2R, Y2L, and a subframe SF.
The inside is moved up and down by the drive of the electric motor Y2M. A pair of Y
2AU and Y2AL are air bearings for the shaft Y2R, and Y2K is a cylinder connecting them. The same applies to the axis Y2L. Stage Y2S is axis
Guided by Y2R, Y2L and this air bearing.

この装置の空気軸受の周囲はラビリンスシール等で外部
の真空雰囲気とは隔離される。Y2BR,Y2BLはメインフレ
ームMFに固定された定張力バネ機構、Y2SR,Y2SLは定張
力バネ機構Y2BR,Y2BLとステージY2Sとを連結するスチー
ル製ベルトで、バネ機構Y2BR,Y2BLにより常時巻上げら
れY2Sにかかる重量をバランスする重錘の代りをしこれ
によりステージY2Sの上昇・下降時の電動機Y2Mの過負荷
を軽減している。Y2LR,Y2LLは駆動軸Y2Gに対して対称的
に配置されたステージY2Sをロツクするための支持用バ
ーである。Y2PR,Y2PLは圧電素子等を含み、ステージY2S
の停止後にバーY2LR,Y2LLを圧接し、ロツクするための
電気機械的ロツク機構である。これによりステージY2S
の上下方向の位置は保持される。バーのくびれY2FR,Y2F
Lはロツク時の軸Y2R,Y2Lに対するステージY2Sのずれを
弾性的に吸収する機能を有し、圧電素子等とで弾性ロツ
ク機構を構成する。
The periphery of the air bearing of this device is isolated from the external vacuum atmosphere by a labyrinth seal or the like. Y2BR, Y2BL is a constant tension spring mechanism fixed to the main frame MF, Y2SR, Y2SL is a steel belt that connects the constant tension spring mechanism Y2BR, Y2BL and the stage Y2S, and is constantly wound by the spring mechanism Y2BR, Y2BL to Y2S. By replacing the weight to balance such weight, the overload of the electric motor Y2M when the stage Y2S moves up and down is reduced. Y2LR and Y2LL are support bars for locking the stage Y2S, which is symmetrically arranged with respect to the drive axis Y2G. Y2PR and Y2PL include the piezoelectric element etc., and the stage Y2S
This is an electromechanical locking mechanism for pressing and locking the bars Y2LR and Y2LL after stopping. This makes the stage Y2S
The vertical position of is maintained. Bar constriction Y2FR, Y2F
L has a function of elastically absorbing the displacement of the stage Y2S with respect to the axes Y2R and Y2L at the time of locking, and constitutes an elastic locking mechanism with a piezoelectric element or the like.

ステージY2S内にはさらにステージY1Sが搭載される。ス
テージY2Sの下板Y2SLにはステージY1Sの移動用の電動機
Y1Mが固定され、軸Y1R,Y1L(不図示)上をロツドY1Gの
上下動によって上下(Y)方向に移動する。Y1ARはY2AU
同様の空気軸受である。またステージY2S同様に定張力
バネ機構Y1BR,Y1BLはスレージY1Sに固定されたスチール
ベルトY1SR,Y1SLを常時巻上げることによりY1Sにかかる
荷重にバランスする重錘の代りをしステージY1Sの上昇
・下降用電動機Y1Mの小型化を計っている。
The stage Y1S is further installed in the stage Y2S. The lower plate Y2SL of the stage Y2S has an electric motor for moving the stage Y1S.
Y1M is fixed and moves in the vertical (Y) direction on the axes Y1R and Y1L (not shown) by the vertical movement of the rod Y1G. Y1AR is Y2AU
A similar air bearing. Like the stage Y2S, the constant tension spring mechanisms Y1BR and Y1BL are used to lift and lower the stage Y1S instead of the weights that balance the load on the Y1S by constantly winding the steel belts Y1SR and Y1SL fixed to the sledge Y1S. The electric motor Y1M is being miniaturized.

Y1PC,Y1PR,Y1PLは先と同様圧電素子によるロツク機構で
ステージY2Sに対してステージY1Sをロツクする。したが
って、この状態でY2Sを移動しても、Y1SはY2Sと一体で
移動する。ステージY1S内にはさらに水平(X)方向に
移動する移動可能なステージXSが搭載され、ステージY1
Sの側部Y1MにステージXSの移動用電動機XMが固定され
る。電動機XMのロツドXGの左右動によって軸XL,XR上を
ステージXSは移動する。FLXはロツドXGとステージXSを
弾性的に結合する機構で固定軸XL,XRに対するステージX
Sのずれを吸収する。FLY1,FLY2も同様である。XAUは軸X
Lのための先と同様の空気軸受である。軸XRにも同様に
備えられる。また前述と同様の電圧素子及びくびれ付き
バーによるロツク機構(不図示)も軸XGに対向した位置
に備えられる。ステージXSにはさらに回転及び回転軸方
向に移動可能なステージΘZSを搭載し、これは回路パタ
ーン露光用のウエハWFを吸着する機能も有する。
Y1PC, Y1PR, and Y1PL lock the stage Y1S with respect to the stage Y2S by a locking mechanism using a piezoelectric element as before. Therefore, even if Y2S is moved in this state, Y1S moves together with Y2S. The stage Y1S further includes a movable stage XS that moves in the horizontal (X) direction.
The moving electric motor XM of the stage XS is fixed to the side portion Y1M of S. The stage XS moves on the axes XL and XR by the lateral movement of the rod XG of the electric motor XM. FLX is a mechanism that elastically connects rod XG and stage XS to stage X with respect to fixed axes XL and XR.
Absorb the deviation of S. The same applies to FLY1 and FLY2. XAU is axis X
The same air bearing as for L. Axis XR is similarly equipped. In addition, a locking mechanism (not shown) including the same voltage element and constricted bar as described above is also provided at a position facing the axis XG. The stage XS is further equipped with a stage ΘZS that is rotatable and movable in the direction of the rotation axis, and also has a function of adsorbing a wafer WF for circuit pattern exposure.

ウエハWFに対向した位置で、ステージY2Sの前板Y2SFの
内面に円環状の回転ステージΘSが取り付けられ、この
回転ステージΘSには回路パターンが設けられたンマス
クMKが吸着される。
An annular rotary stage ΘS is attached to the inner surface of the front plate Y2SF of the stage Y2S at a position facing the wafer WF, and a mask MK provided with a circuit pattern is attracted to the rotary stage ΘS.

また前板Y2SFにはX線,電子線,イオン線等の露光用光
束EXが入射できる開口部EXOが形成され、さらにマスクM
K及び又はウエハWFの搬入出用の開口部WMIOが形成され
ている。
The front plate Y2SF is formed with an opening EXO through which an exposure light beam EX such as an X-ray, an electron beam or an ion beam can enter.
An opening WMIO for loading and unloading K and / or the wafer WF is formed.

サブフレームSF,メインフレームMFにはステージY2Sが下
端位置に来たときに、開口部WMIOの対向する位置に、開
口部SWO,MWOが形成されている。MPSはウエハWFのプリア
ライメントステージで、アライメントされたウエハWFは
真空バツフア室、ハンド(いずれも不図示)等によりス
テージΘZSに吸着される。マスクも同様の手法でステー
ジΘSに吸着される。
Openings SWO and MWO are formed in the sub-frame SF and main frame MF at positions facing the opening WMIO when the stage Y2S reaches the lower end position. MPS is a pre-alignment stage of the wafer WF, and the aligned wafer WF is adsorbed to the stage ΘZS by a vacuum buffer chamber, a hand (neither is shown) or the like. The mask is also adsorbed on the stage ΘS by the same method.

次いでステージY2Sが所定の露光位置にまで上昇され、
必要とあらばその前にマスクとウエハのフアインアライ
メントを行い、露光位置にて露光用平行光束EXにより順
次露光される。
Next, the stage Y2S is raised to a predetermined exposure position,
If necessary, fine alignment of the mask and the wafer is performed before that, and the parallel light flux EX for exposure is sequentially exposed at the exposure position.

このときステージY2Sは低速で露光範囲を上昇または下
降するのでマスクとウエハは一体的に運動し、結果とし
て平行光束EXで走査露光される。露光が終了するとステ
ージY2Sは下端まで下降し、ウエハ及び又はマスクの交
換を行う。このようにステージY2Sはマスク及び又はウ
エハの搬送機能と例えば露光時の定速送り機能を兼ねる
ので好ましい。
At this time, since the stage Y2S moves up and down the exposure range at a low speed, the mask and the wafer move in unison, and as a result, scanning exposure is performed with the parallel light flux EX. When the exposure is completed, the stage Y2S descends to the lower end, and the wafer and / or the mask are replaced. Thus, the stage Y2S is preferable because it has both a mask and / or wafer transfer function and a constant-speed feed function during exposure, for example.

またステージY2Sの移動時にステージY1Sをロツク機能Y1
PCによりY方向にロツクし、またステージXSも圧電素子
等の電気機械的ロツク機構XPによりX方向にロツクし、
さらにはステージΘZS及び又はステージΘSも不図示の
サーボロツク機構により各々の移動方向にロツクする。
これにより各ステージが互いに干渉し合うことなく独立
に確実に移動でき好ましい。
Also, when the stage Y2S moves, the stage Y1S lock function Y1
It is locked in the Y direction by the PC, and the stage XS is also locked in the X direction by the electromechanical locking mechanism XP such as a piezoelectric element.
Further, the stage .THETA.ZS and / or the stage .THETA.S are also locked in their respective moving directions by a servo lock mechanism (not shown).
This is preferable because each stage can be surely moved independently without interfering with each other.

またY2S移動時Y1SL,Y1SRをY1PL,Y1PRによりロツクする
ことにより定張力バネY1BL,Y1BRの定張力バネの張力変
動がY2Sにみに作用し、Y1Sにまで伝わらないのでY1SとY
2Sの位置関係が維持でき好ましい。
When Y1SL and Y1SR are locked by Y1PL and Y1PR during Y2S movement, the tension fluctuation of the constant tension springs Y1BL and Y1BR acts only on Y2S and does not reach Y1S.
It is preferable because the positional relationship of 2S can be maintained.

第2図は本発明の実施例を使用した、真空雰囲気中で使
用される静圧軸受により支持される縦型ステージの背面
図である。
FIG. 2 is a rear view of a vertical stage supported by a hydrostatic bearing used in a vacuum atmosphere according to an embodiment of the present invention.

8a〜jはステンレスで形成された配管アームでAl等から
できているブロツク内部に4系統の配管穴が設けられ9
a,9bは中継ブロツクであり、ブロツク内部に4系統の配
管穴が、配管アーム8a〜jの配管穴に相対する位置に設
けられ、ロータリージヨイント10a〜oは接続される配
管アームがここを中心に回動可能である為の回転機能を
もつ4系統ジヨイントである。ロータリージヨイント10
a〜jおよび中継ブロツク9a,9bはサブフレームSF,ステ
ージXS,ステージY1S,ステージY2Sにそれぞれ設置され、
ロータリージヨイント10k〜oは宙に浮いた状態となっ
ている。各テーブルへの配管は配管アーム8a〜j、中継
ブロツク9a,bとロータリジヨイント10a〜oとの組合せ
で連結されている。サブフレームSF上のロータリージヨ
イント10a,10f,10jは真空雰囲気外の不図示のエア供給
源とサブフレーム内に設けられた不図示の固定孔を介し
て連結している。
8a to j are piping arms made of stainless steel, and four piping holes are provided inside the block made of Al or the like.
a and 9b are relay blocks, four piping holes are provided inside the block at positions facing the piping holes of the piping arms 8a to j, and the rotary joints 10a to 10o are connected to the piping arms. It is a 4-system joint that has a rotating function so that it can be rotated in the center. Rotary Join 10
a to j and relay blocks 9a and 9b are installed in the subframe SF, stage XS, stage Y1S, and stage Y2S, respectively.
The rotary joints 10k-o are floating in the air. Piping to each table is connected by a combination of piping arms 8a to j, relay blocks 9a and 9b, and rotary joints 10a to 10o. The rotary joints 10a, 10f, 10j on the sub-frame SF are connected to an air supply source (not shown) outside the vacuum atmosphere through a fixing hole (not shown) provided in the sub-frame.

ステージY2SとサブフレームSFとは配管アーム8a,8b、ロ
ータリージヨイント10a,10b,10kにより接続され、ステ
ージY2S内の不図示の固定管に外部よりエア供給可能と
なっており、又スキヤンテーブル3が移動しても各ロー
タリージヨイントが回転可能で配管アーム8a,8bが互い
に開く方向(矢印A)に移動できるのでジヨイント10a,
10b間はスムースに伸縮可能になっている。この為復元
力などの管によるステージ移動時の抵抗はない。
The stage Y2S and the subframe SF are connected by piping arms 8a, 8b and rotary joints 10a, 10b, 10k, and air can be supplied from the outside to a fixed pipe (not shown) in the stage Y2S. Even if is moved, each rotary joint can be rotated and the pipe arms 8a and 8b can move in the directions (arrow A) to open each other.
Between 10b, it can be expanded and contracted smoothly. Therefore, there is no resistance such as restoring force when the stage is moved by the tube.

サブフレームSFからステージXSへは配管アーム8c,8d,8
e,8f、ロータリージヨイント10c,10l,10d,10e,10m,10
f、配管アームと同様構造でステージY2Sに固定部9a1を
介して固定された中継ブロツク9aにより接続され、ステ
ージXS内の不図示の固定孔に外部よりエア供給可能とな
っており、ステージXSおよびステージY1Sの移動時にジ
ヨイント10c,10f間はスムースに伸縮可能になってい
る。また中継ブロツク9aをステージY2Sに固定すること
により、ステージY2Sの移動時には、中継ブロツク9aと
ジヨイント10cとの間の配管が動かないようになってお
り、この配管の運動によるステージY2SとステージXSと
の間の姿勢精度への悪影響が発生しない。
Piping arms 8c, 8d, 8 from subframe SF to stage XS
e, 8f, rotary joint 10c, 10l, 10d, 10e, 10m, 10
f, connected by a relay block 9a fixed to the stage Y2S via a fixing portion 9a1 with the same structure as the piping arm, and air can be supplied from the outside to a fixing hole (not shown) in the stage XS. When the stage Y1S moves, the joints 10c and 10f can be smoothly expanded and contracted. Also, by fixing the relay block 9a to the stage Y2S, the pipe between the relay block 9a and the joint 10c does not move when the stage Y2S moves, and the movement of this pipe causes the stage Y2S and the stage XS to move. There is no adverse effect on the posture accuracy during the period.

ステージY1SとサブフレームSFとは配管アーム8g,8h,8i,
8j、ロータリージヨイント10g,10n,10h,10i,10j,10o,10
n,10o、配管アームと同様構造でステージY2Sに固定部9a
を介して固定された中継ブロツク9bにより接続され、ス
テージY1Sの移動時にジヨイント10g,10j間がスムースに
伸縮可能になっている。またステージXSの場合と同様に
中継ブロツク9bをステージY2Sに固定することにより、
ステージY2Sの移動時に中継ブロツクbとジヨイント10g
との間の配管が動かないようになっており、ステージY2
SとステージY1Sとの間の姿勢精度に悪影響を及ぼさない
ように工夫されている。
Piping arms 8g, 8h, 8i,
8j, rotary joint 10g, 10n, 10h, 10i, 10j, 10o, 10
n, 10o, fixed structure 9a to stage Y2S with the same structure as piping arm
It is connected by a relay block 9b fixed via the so that the joints 10g and 10j can be smoothly expanded and contracted when the stage Y1S moves. Also, by fixing the relay block 9b to the stage Y2S as in the case of stage XS,
Relay block b and Jyoint 10g when moving on stage Y2S
The pipe between and is fixed so that the stage Y2
It is designed so as not to adversely affect the posture accuracy between the S and the stage Y1S.

上記の配管によりステージXS,ステージY1S,ステージY2S
に供給される気体は各ステージを構成する部材内に設け
られた不図示の固定孔を通ってそれぞれのステージの移
動案内用の空気軸受へ供給される。又空気軸受から噴出
した気体は不図示の別の固定孔を通って上記の配管によ
り排出される。
With the above piping, stage XS, stage Y1S, stage Y2S
The gas supplied to each stage is supplied to an air bearing for guiding movement of each stage through a fixing hole (not shown) provided in a member forming each stage. Further, the gas ejected from the air bearing passes through another fixing hole (not shown) and is discharged through the above pipe.

第3図はロータリージヨイント10kの詳細図で(a)は
縦断面図、(b)は横断面図である。他のロータリージ
ヨイントの構成もこれと同様である。11はハウジングで
あり、4ケの接続口を12a〜dを有し、中空軸19とから
なる中空の管状部材内部にインナーパイプ13,14,15が挿
入され、蓋16とともに同心円状に4系統の気体流路が形
成され、4ケの接続口17a〜dを有するハウジング18と
蓋19,20,21によって4系統の気体流路が形成される。両
方の4系統の気体流路は、1つが空気軸受に気体を供給
するため、他の3つが空気軸受からの気体を排出するた
めに用いられる。ハウジング11,インナーパイプ13,14,1
5、中空軸22とからなる4系統の期待流路即ち空圧回路
を有する第1部材101と、ハウジング18,蓋19,20,21とか
らなる4系統の空圧回路を有する第2部材102とは、玉
軸受23a,23bにより相対的に回転運動ができるように、
かつ互いの4系統の空圧回路の供給同士、それぞれの排
出路同士が連通するように接続されこの回動可能接続部
から外部に空気がもれないよう、かつ互いの流路が流通
しないようテフロンシール24a,24b,24cによってシール
されている。中空軸22の外周部の1ヶ所に設けられた連
通孔30a〜dと接続口17a〜dとが回転することにより遮
断されないように中空軸22の外周に円周方向に溝31a〜
cと空気溜り32が設けられ回転中も溝又は空気溜りを介
して連通孔と接続孔が流通関係にあるようされている。
尚4系統の同心円状の空圧回路のそれぞれの断面積はハ
ウジング11,18に設けられている4ケの接続口のそれぞ
れの断面積と等しくなるようにし流体抵抗等の損失によ
る給・排気効率が低下しないようにしてある。テフロン
シール24a,24b,24cは、ビス26によって固定された押上
げリング25により軸方向にずれないように取付けられ、
ビス26から漏れる空気をOリング付きの蓋27によってシ
ールされている。接続口12a〜d,17a〜dに合うように配
管アーム8a〜jがそれぞれボルトによって固定されてい
る。ジヨイント10a,10b,10c,10f,10g,10jにおいては第
1部材101、第2部材102のいずれかがフレーム又はステ
ージに固定設定され、配管アームのかわりに内部の固定
管と接続するようになっている。上述の構成により第1
部材101と第2部材102とが玉軸受23a,23bを介して回転
できるので、配管アームはこのジヨイントを中心に回動
可能であり、又この回転運動を行っても空気もれ等が発
生しない。
FIG. 3 is a detailed view of the rotary joint 10k, in which (a) is a vertical sectional view and (b) is a horizontal sectional view. The configuration of other rotary joints is similar to this. Reference numeral 11 denotes a housing, which has four connection ports 12a to 12d, an inner pipe 13, 14, 15 is inserted into a hollow tubular member consisting of a hollow shaft 19 and four systems are concentrically formed with a lid 16. Gas passages are formed, and four systems of gas passages are formed by the housing 18 having the four connection ports 17a to 17d and the lids 19, 20, and 21. Both four-system gas flow paths are used, one for supplying gas to the air bearing and the other three for discharging gas from the air bearing. Housing 11, inner pipe 13,14,1
5, a first member 101 having four systems of expected flow paths, that is, a hollow shaft 22, that is, a pneumatic circuit, and a second member 102 having four systems of pneumatic circuits, which includes the housing 18 and the lids 19, 20, and 21. Means that the ball bearings 23a and 23b can relatively rotate.
Moreover, the supply of the pneumatic circuits of the four systems of each other and the discharge paths of the four systems are connected so as to communicate with each other, so that air cannot leak to the outside from the rotatable connection portion, and the mutual flow paths do not flow. It is sealed by Teflon seals 24a, 24b, 24c. In order to prevent the communication holes 30a to 30d provided at one location on the outer peripheral portion of the hollow shaft 22 and the connection ports 17a to 17d from being blocked by rotation, a groove 31a to the outer periphery of the hollow shaft 22 in the circumferential direction.
c and the air reservoir 32 are provided so that the communication hole and the connection hole are in a flow relationship through the groove or the air reservoir during rotation.
The cross-sectional areas of the concentric pneumatic circuits of the four systems are made equal to the cross-sectional areas of the four connection ports provided in the housings 11 and 18, and the supply / exhaust efficiency due to losses such as fluid resistance. So that it does not fall. The Teflon seals 24a, 24b, 24c are attached by a push-up ring 25 fixed by screws 26 so as not to shift in the axial direction,
Air leaking from the screw 26 is sealed by a lid 27 with an O-ring. The piping arms 8a to 8j are fixed by bolts so as to fit the connection ports 12a to 12d and 17a to 17d. In the joints 10a, 10b, 10c, 10f, 10g, and 10j, either the first member 101 or the second member 102 is fixedly set on the frame or stage, and is connected to the internal fixed pipe instead of the pipe arm. ing. 1st by the above-mentioned structure
Since the member 101 and the second member 102 can rotate via the ball bearings 23a and 23b, the piping arm can rotate about this joint, and air leakage does not occur even if this rotary motion is performed. .

本実施例の配管アームの代りに4本のパイプ即ち4系統
の空圧回路それぞれごとに接続用パイプを設けてもよ
い。配管アームの材質は軽量化の為にアルミセラミック
等を用いてもよい。
Instead of the piping arm of this embodiment, four pipes, that is, a connecting pipe may be provided for each of the four pneumatic circuits. The material of the piping arm may be aluminum ceramic or the like for weight reduction.

〔効果の説明〕[Explanation of effects]

以上説明したようにこの発明によれば、真空雰囲気を保
って、かつエアスライド等の移動物体への流体供給、物
体からの流体排出が可能で更に移動物体配管抵抗による
悪影響を及ぼさない効果がある。
As described above, according to the present invention, it is possible to supply a fluid to a moving object such as an air slide and to discharge a fluid from the object while maintaining a vacuum atmosphere, and there is an effect that the moving object piping resistance is not adversely affected. .

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

第1図は本発明の一実施例を用いた縦型ステージ装置の
概略図、 第2図は同背面図、 第3図はロータリージヨイントの詳細図である。 図中、 MF……メインフレーム SF……サブフレーム XS……横方向移動用ステージ Y1S……縦方向移動用ステージ Y2S……縦方向移動用ステージ Y2AU,Y2AL,Y1AR……空気軸受 8a〜j……配管アーム 9……中継ブロツク 10a〜o……ロータリージヨイント 11……ハウジング 13……インナーパイプ 14……インナーパイプ 15……インナーパイプ 18……ハウジング 22……中空軸 23a,b……玉軸受 24a〜c……テフロンシール
FIG. 1 is a schematic view of a vertical stage apparatus using an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a rear view of the same, and FIG. 3 is a detailed view of a rotary joint. In the figure, MF …… Main frame SF …… Subframe XS …… Horizontal movement stage Y1S …… Vertical movement stage Y2S …… Vertical movement stage Y2AU, Y2AL, Y1AR …… Air bearings 8a to j… … Piping arm 9 …… Relay block 10a ~ o …… Rotary joint 11 …… Housing 13 …… Inner pipe 14 …… Inner pipe 15 …… Inner pipe 18 …… Housing 22 …… Hollow shaft 23a, b …… Ball Bearings 24a to c ... Teflon seal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 肥後村 誠 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 刈谷 卓夫 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 山本 碩徳 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 実開 昭50−73016(JP,U) 実開 昭52−15674(JP,U) 実開 昭54−47114(JP,U) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Makoto Higomura 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Takuo Kariya 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Kya Non-Incorporated (72) Inventor Satoku Yamamoto 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Incorporated (56) References: Showa 50-73016 (JP, U) Showa 52-15674 (JP, U) Actually opened 54-47114 (JP, U)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】流体軸受に流体を供給及び排出する機構で
あって、流体軸受に流体を供給するための供給路と流体
を排出するための排出路とを内蔵する配管アームと、複
数個の該配管アーム同士を回動自在に接続するロータリ
ージョイントを有し、該ロータリージョイントは各配管
アームの供給路同士及び排出路同士を連通することを特
徴とする流体軸受用の流体流通機構。
1. A mechanism for supplying and discharging fluid to and from a fluid bearing, comprising a piping arm having a supply path for supplying fluid to the fluid bearing and a discharge path for discharging fluid, and a plurality of piping arms. A fluid distribution mechanism for a fluid bearing, comprising: a rotary joint that rotatably connects the pipe arms to each other, and the rotary joint communicates the supply passages and the discharge passages of the pipe arms.
【請求項2】前記配管アームはステンレス製である特許
請求の範囲第1項記載の流体流通機構。
2. The fluid circulation mechanism according to claim 1, wherein the piping arm is made of stainless steel.
【請求項3】前記複数の配管アーム及びロータリージョ
イントは高真空中に設置されることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の流体流通機構。
3. The fluid flow mechanism according to claim 1, wherein the plurality of piping arms and the rotary joint are installed in a high vacuum.
【請求項4】前記流体軸受はエアスライドである特許請
求の範囲第1項記載の流体流通機構。
4. The fluid flow mechanism according to claim 1, wherein the fluid bearing is an air slide.
JP61287070A 1986-12-01 1986-12-02 Fluid flow mechanism for hydrodynamic bearings Expired - Lifetime JPH0697051B2 (en)

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JP61287070A JPH0697051B2 (en) 1986-12-02 1986-12-02 Fluid flow mechanism for hydrodynamic bearings
US07/125,566 US4993696A (en) 1986-12-01 1987-11-25 Movable stage mechanism
DE3740561A DE3740561C2 (en) 1986-12-01 1987-11-30 Cradle

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