JPH10246228A - Static pressure gas bearing and stage device using it - Google Patents

Static pressure gas bearing and stage device using it

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JPH10246228A
JPH10246228A JP9065300A JP6530097A JPH10246228A JP H10246228 A JPH10246228 A JP H10246228A JP 9065300 A JP9065300 A JP 9065300A JP 6530097 A JP6530097 A JP 6530097A JP H10246228 A JPH10246228 A JP H10246228A
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JP
Japan
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guide
gas bearing
face
moving body
static pressure
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Application number
JP9065300A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Hara
英明 原
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a stage constituting member from being distorted by constituting a guide body having a guide face and a moving body having a face to be guided jetting gas to the guide face out of dielectric, and providing an electrostatic attractive force generating means between the guide face and the face to be guided. SOLUTION: An electrode 32 is on the whole face of the guide face 104a of a X-guide bar 104 formed out of dielectric, and electrodes 34a, 34b are on the gas jetting part 102 to be the face to be guided of a moving body 30, formed by vapor deposition and the like. The gas jetting part 102 is formed with a rectangular frame-shaped groove 36, gas jetting holes 38 are provided on the positions in the vicinity of the middle points of the respective sides, the electrodes 34a, 34b are connected to one polarity side of a power source 40, and the electrode 32 is connected to the other polarity side, respectively. The guide face 104a and the face to be guided are opposed to each other, and when fixed voltage is impressed from the power source 40, electrostatic attractive force is generated between both faces. Because the electrodes 34a, 34b are on the same face as the gas jetting part 102, the electrostatic attractive force is generated in the same face as the repulsion by pressure of static pressure gas by the gas jetting part 102. Consequently, even if a plurality of the moving bodies 30 are leaded on a Y guide bar carrying body, distortion or deformation is not generated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、静圧気体軸受及び
それを用いたステージ装置に関し、例えば、露光装置等
に用いて好適な静圧気体軸受及びそれを用いたステージ
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydrostatic gas bearing and a stage apparatus using the same, and for example, relates to a hydrostatic gas bearing suitable for an exposure apparatus and the like, and a stage apparatus using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置あるいは液晶表示装置の製造
におけるフォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置
を初めとして精密工作機械や三次元測定機等には、露光
基板あるいは被加工物、被測定物を載置して二次元平面
内を高速に且つ高精度に移動させるためのステージ装置
が用いられている。これらのステージ装置は、ステージ
の搬送体に固定された移動体が案内体(ガイドバー)に
案内されて移動するようになっている。そして、案内体
の案内面と移動体の被案内面とは、例えば静圧気体軸受
により所定の間隔を置いて対向している。
2. Description of the Related Art An exposure substrate, a workpiece, and an object to be measured are mounted on an exposure apparatus used in a photolithography process in the manufacture of a semiconductor device or a liquid crystal display device, as well as on a precision machine tool or a three-dimensional measuring machine. Then, a stage device for moving at high speed and high precision in a two-dimensional plane is used. In these stage devices, a moving body fixed to a carrier of the stage moves while being guided by a guide body (guide bar). The guide surface of the guide body and the guided surface of the movable body are opposed to each other at a predetermined interval by, for example, a static pressure gas bearing.

【0003】この静圧気体軸受は、静圧気体の圧力によ
り案内体と移動体の間隔を広げる方向に力を発生させ
る。ステージ装置を構成するためには案内体と移動体の
間隔を一定に保つ必要があるので、当該力とつり合わせ
るために案内体と移動体の間隔を狭くする方向に力を働
かせる必要がある。この力は静圧気体軸受の予圧と呼ば
れている。
[0003] The static pressure gas bearing generates a force in the direction of increasing the distance between the guide body and the moving body by the pressure of the static pressure gas. In order to constitute the stage device, the distance between the guide and the moving body needs to be kept constant. Therefore, it is necessary to apply a force in a direction to reduce the distance between the guide and the moving body in order to balance the force. This force is called the preload of the hydrostatic gas bearing.

【0004】従来は予圧を与えるために次の3種類の方
法が使われてきた。 (1)矩形の案内体をコの字型やロの字型の移動体で囲
み、案内体の両面に対向するように移動体に静圧気体軸
受を設け、静圧気体の圧力による案内体と移動体の反発
力をつり合わせる。
Conventionally, the following three types of methods have been used to apply a preload. (1) A rectangular guide body is surrounded by a U-shaped or square-shaped movable body, and a static pressure gas bearing is provided on the movable body so as to oppose both surfaces of the guide body, and the guide body by the pressure of the static pressure gas is provided. And the repulsive force of the moving object.

【0005】(2)移動体に設けた静圧気体軸受の近傍
に真空ポケットを設けて案内体との間に吸引力を発生さ
せ、静圧空気による反発力とつり合わせる。この方法に
よる静圧気体軸受を図5(a)に示す。図5(a)は移
動体50側のみを示し、対向する案内体の図示は省略し
ている。移動体50の被案内面には静圧気体軸受52
と、その両側に予圧用真空部54が設けらている。静圧
気体軸受52は矩形枠状の溝50aが形成され、溝50
aの矩形枠の各辺の中点付近4個所に気体噴出孔50b
が設けられている。予圧用真空部54は開口面が矩形状
で凹部が設けられた真空ポケット54aが形成され、そ
のほぼ中央部に気体を吸引する真空吸引孔54bが設け
られている。そして、案内体の案内面と移動体50の被
案内面とが対向した状態で気体噴出孔52bから気体を
噴出させて案内体と移動体の間隔を広げる方向に力を発
生させると共に、真空吸引孔54bから気体を吸引させ
て案内体と移動体50との間に所定の吸引力を発生させ
ることにより、案内体と移動体50との間に所定の間隔
を設けるようにしている。
(2) A vacuum pocket is provided in the vicinity of the static pressure gas bearing provided on the moving body to generate a suction force between the moving body and the guide, thereby balancing the repulsion force of the static pressure air. FIG. 5A shows a hydrostatic gas bearing according to this method. FIG. 5A shows only the moving body 50 side, and the illustration of the opposing guide body is omitted. A static pressure gas bearing 52 is provided on the guided surface of the moving body 50.
, And a preload vacuum section 54 is provided on both sides thereof. The static pressure gas bearing 52 has a rectangular frame-shaped groove 50 a formed therein, and the groove 50 a.
Gas vent holes 50b are provided at four places near the midpoint of each side of the rectangular frame a.
Is provided. The preloading vacuum section 54 has a vacuum pocket 54a having a rectangular opening surface and a concave portion formed therein, and a vacuum suction hole 54b for sucking gas is provided at a substantially central portion thereof. Then, in a state in which the guide surface of the guide body and the guided surface of the moving body 50 face each other, a gas is blown out from the gas blowing holes 52b to generate a force in a direction to widen the gap between the guide body and the moving body, and vacuum suction is performed. A predetermined space is provided between the guide body and the moving body 50 by generating a predetermined suction force between the guide body and the moving body 50 by sucking the gas from the hole 54b.

【0006】(3)案内体を磁性体で作成し、移動体に
設けた静圧気体軸受の近傍に磁石を設けて案内体との間
に吸引力を発生させ、静圧空気による反発力とつり合わ
せる。この方法による静圧気体軸受を図5(b)に示
す。図5(b)も移動体50側のみを示し、対向する案
内体の図示は省略している。移動体50の被案内面には
図5(a)と同一の静圧気体軸受52が設けられ、その
両側に予圧用磁石56が設けらている。そして、案内体
の案内面と移動体50の被案内面とが対向した状態で気
体噴出孔52bから気体を噴出させて案内体と移動体の
間隔を広げる方向に力を発生させると共に、予圧用磁石
56の磁力により案内体と移動体50との間に所定の吸
引力を発生させることにより、案内体と移動体50とに
所定の間隔を設けるようにしている。
(3) The guide body is made of a magnetic material, and a magnet is provided near the static pressure gas bearing provided on the moving body to generate an attractive force between the guide body and the repulsive force of the static air. Balance. FIG. 5B shows a hydrostatic gas bearing according to this method. FIG. 5B also shows only the moving body 50 side, and the illustration of the opposing guide body is omitted. The same static pressure gas bearing 52 as that shown in FIG. 5A is provided on the guided surface of the moving body 50, and preload magnets 56 are provided on both sides thereof. Then, in a state where the guide surface of the guide body and the guided surface of the moving body 50 face each other, a gas is ejected from the gas ejection holes 52b to generate a force in a direction to widen the gap between the guide body and the moving body, and a preloading force is generated. By generating a predetermined attractive force between the guide body and the moving body 50 by the magnetic force of the magnet 56, a predetermined space is provided between the guide body and the moving body 50.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記3
種類の方法には次のような問題点がある。 (1)静圧気体軸受を案内体の両面に対向させる方法
は、構成部品が多くなるため移動体を小型化しにくく、
また複数の部品を高精度に加工、組立を行う必要があり
コスト高となってしまう。
However, the above 3)
The types of methods have the following problems. (1) In the method in which the hydrostatic gas bearing is opposed to both surfaces of the guide body, the number of components increases, so that it is difficult to reduce the size of the moving body.
In addition, it is necessary to process and assemble a plurality of parts with high precision, resulting in an increase in cost.

【0008】(2)磁石の吸引力を発生させる方法では
案内体は磁性体に限られる。一般的には鋼が用いられる
が、鋼は微少な傷がつくだけでも傷の周囲にカエリと呼
ばれる盛り上がりが生じたり、傷部分から錆が発生した
りする。
(2) In the method of generating the attraction force of the magnet, the guide is limited to a magnetic material. Generally, steel is used. Even if the steel is slightly scratched, swelling called burrs may occur around the scratch, or rust may be generated from the scratched portion.

【0009】(3)真空ポケットの吸引力を使用する方
法は、案内体の材質を問わないので、カエリや錆の心配
がない石や、セラミクスを使用することができる。しか
し、真空ポケットで発生する力は1cm2 当たり1Kg
fが上限なので大きな吸引力を必要とする場合には移動
体が大型化してしまう。
(3) Since the method of using the suction force of the vacuum pocket is not limited to the material of the guide body, stones and ceramics that are free from burrs and rust can be used. However, the force generated in the vacuum pocket is 1 kg per 1 cm 2
Since f is the upper limit, when a large suction force is required, the moving body becomes large.

【0010】また上述の従来のすべての方式に共通な問
題点として、静圧空気の圧力による反発力と各方式で発
生させる吸引力の作用点が異なるため、移動体を支持す
る搬送体に歪みが生じて変形してしまい、静圧気体軸受
の剛性や減衰性等の性能が劣化する場合があるという問
題も生じる。
Another problem common to all of the above-described conventional systems is that the point of action of the repulsive force due to the pressure of the static air and the attraction force generated by each system is different, so that the transfer body supporting the moving body is distorted. This causes a problem that the performance of the static pressure gas bearing, such as rigidity and damping property, may be deteriorated.

【0011】本発明の目的は、移動体を支持するステー
ジ構成部材に歪みを生じさせず、小型で安価な静圧気体
軸受を提供することにある。また、本発明の目的は、移
動体を支持する構成部材が静圧空気等の圧力により変形
することがないステージ装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a small and inexpensive hydrostatic gas bearing which does not cause distortion in a stage component supporting a moving body. It is another object of the present invention to provide a stage device in which a component supporting a moving body is not deformed by pressure of static air or the like.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】一実施形態を表す図2乃
至図4とに対応付けて説明すると、上記目的は、案内面
(104a)を有し誘電体で形成された案内体(10
4)と、案内面(104)に気体を噴出して案内面(1
04a)に対向する被案内面との間に反発力を生じさせ
る気体噴出部(102)が設けられ、誘電体で形成され
た移動体(30)と、案内面(104a)と被案内面と
の間に静電吸引力を生じさせる静電吸引力発生手段(3
2、34、40)とを備えたことを特徴とする静圧気体
軸受によって達成される。
The object of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 4 showing an embodiment. The above object is to provide a guide member (10) having a guide surface (104a) and made of a dielectric material.
4) and blowing out gas to the guide surface (104) to guide the surface (1).
A gas ejecting portion (102) for generating a repulsive force is provided between the guide surface (04a) and the guided surface facing the guide surface (104a). Means for generating an electrostatic attraction force (3)
2, 34, 40).

【0013】そして、上記静圧気体軸受において、静電
吸引力発生手段は、案内面(104a)と被案内面とに
形成された電極(34、32)と、電極(34、32)
間に所定の電圧を印加する電圧印加手段(40)とを有
していることを特徴とする。また、上記静圧気体軸受に
おいて、静電吸引力発生手段は、案内面(104a)あ
るいは被案内面のいずれか一方に形成された複数の電極
(34c〜34f、32a、32b)と、複数の電極間
に所定の電圧を印加する電圧印加手段(40)とを有し
ていることを特徴とする。
In the above static pressure gas bearing, the electrostatic attraction force generating means includes electrodes (34, 32) formed on the guide surface (104a) and the guided surface, and the electrodes (34, 32).
A voltage applying means (40) for applying a predetermined voltage therebetween. In the static pressure gas bearing, the electrostatic attraction force generating means includes a plurality of electrodes (34c to 34f, 32a, 32b) formed on one of the guide surface (104a) and the guided surface, and a plurality of electrodes. And a voltage applying means (40) for applying a predetermined voltage between the electrodes.

【0014】また、上記静圧気体軸受において、気体噴
出部(102)は、被案内面内に形成され、案内面(1
04a)に気体を噴出する複数の気体噴出孔(38)を
有していることを特徴とする。
[0014] In the above-mentioned hydrostatic gas bearing, the gas ejection portion (102) is formed in the guided surface, and the guide surface (1) is formed.
04a) has a plurality of gas ejection holes (38) for ejecting gas.

【0015】また、上記目的は、移動体(30)に固定
され、案内体(104)の案内方向に移動可能なステー
ジが設けられたステージ装置において、上記の静圧気体
軸受を備えたことを特徴とするステージ装置によって達
成される。
It is another object of the present invention to provide a stage device having a stage fixed to a moving body (30) and movable in a guiding direction of a guiding body (104), and provided with the above-mentioned hydrostatic gas bearing. Achieved by the featured stage apparatus.

【0016】本発明によれば、移動体と案内体の両者を
誘電体で作成し、移動体の静圧気体軸受の軸受面と案内
体の案内面の両者あるいはいずれか一方に蒸着等により
電極を形成し電圧をかけることで案内体と移動体の間に
吸引力を発生させて静圧気体の反発力とつり合わせるよ
うにしているので、静電気による吸引力を利用すること
から案内体及び移動体の材質に誘電体を用いることがで
きる。
According to the present invention, both the moving body and the guide are made of a dielectric material, and the electrodes are formed on the bearing surface of the hydrostatic gas bearing of the moving body and / or the guide surface of the guide by vapor deposition or the like. By applying a voltage, a suction force is generated between the guide body and the moving body to balance with the repulsive force of the static pressure gas. A dielectric can be used as the material of the body.

【0017】また、気体噴出部の脇に予圧用磁石や真空
ポケットを設ける必要がないので、装置を小型化するこ
とができるようになる。また、発生させる静電吸引力
は、静圧気体の圧力による反発力と同一の面に生じさせ
ることができるので、静圧気体軸受の移動体を支持する
構成部材等に歪や変形を生じさせないようにすることが
できる。従って、静圧気体軸受の支持部材等に歪や変形
が発生しないステージ装置を実現することができる。
Further, since there is no need to provide a preload magnet or a vacuum pocket beside the gas ejection portion, the size of the apparatus can be reduced. In addition, since the generated electrostatic attraction force can be generated on the same surface as the repulsive force due to the pressure of the static pressure gas, distortion or deformation does not occur in the components supporting the moving body of the static pressure gas bearing. You can do so. Therefore, it is possible to realize a stage device in which distortion or deformation does not occur in the support member or the like of the static pressure gas bearing.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態による静圧
気体軸受及びそれを用いたステージ装置を図1乃至図4
を用いて説明する。まず初めに、図1を用いて本実施の
形態による静圧気体軸受を搭載したステージ装置の全体
の構成の概略を説明する。本実施の形態によるステージ
装置は、半導体装置等を製造する際に用いられる露光装
置に搭載され、露光基板(以下、ウェハという)を載置
して二次元的に移動可能なステージ装置(以下、ウェハ
ステージという)である。
1 to 4 show a hydrostatic gas bearing and a stage device using the same according to an embodiment of the present invention.
This will be described with reference to FIG. First, an outline of the overall configuration of a stage device equipped with the hydrostatic gas bearing according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The stage device according to the present embodiment is mounted on an exposure device used when manufacturing a semiconductor device or the like, and is a stage device (hereinafter, referred to as a wafer) on which an exposure substrate (hereinafter, referred to as a wafer) can be mounted and two-dimensionally moved. Wafer stage).

【0019】図1は、ウェハステージの構成を説明する
ための一部を切り欠いた斜視図を示し、この図1上にX
ステージ及びYステージを介して試料台5上の不図示の
ウェハホルダ上にウェハ20が真空吸着により保持され
ている。不図示のレチクル上のパターンに露光用の照明
光が照射され、そのパターンの像がウェハ20上に転写
露光される。以下、定盤1に平行な平面上にX軸及びY
軸からなる直交座標系を取り、その直交座標系に垂直に
Z軸を取り説明する。
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view for explaining the structure of the wafer stage.
A wafer 20 is held by vacuum suction on a wafer holder (not shown) on the sample stage 5 via a stage and a Y stage. A pattern on a reticle (not shown) is irradiated with illumination light for exposure, and an image of the pattern is transferred and exposed on the wafer 20. Hereinafter, the X axis and the Y axis are plotted on a plane parallel to the surface plate 1.
A description will be given by taking a rectangular coordinate system composed of axes and taking the Z axis perpendicular to the rectangular coordinate system.

【0020】定盤1上のY方向の両端近傍にはXステー
ジを駆動するためのリニアモータ3、4のそれぞれの固
定子3A、4Aが、X方向に沿って互いに平行な状態で
固定されている。また、定盤1の+Y方向の端部付近に
固定された固定子3Aの内側面(−Y方向の面)に沿っ
てXステージのための案内面が設けられたXガイドバー
(案内体)104が固定されている。固定子3A上には
リニアモータ3の可動子3Bが架設され、同様に固定子
4A上には、リニアモータ4の可動子4Bが架設されて
いる。可動子3Bは、Xガイドバー104を跨ぐ固定用
フレーム6を介してYステージの案内面となるYガイド
バー(案内体)112の+Y方向の上端部に固定されて
おり、他方の可動子4Aは、固定用フレーム7を介して
Yガイドバー112の−Y方向の上端部に固定されてい
る。
The stators 3A and 4A of the linear motors 3 and 4 for driving the X stage are fixed in the vicinity of both ends in the Y direction on the surface plate 1 in parallel with each other along the X direction. I have. Further, an X guide bar (guide body) provided with a guide surface for the X stage along the inner side surface (the surface in the −Y direction) of the stator 3A fixed near the end in the + Y direction of the surface plate 1. 104 is fixed. A movable element 3B of the linear motor 3 is provided on the stator 3A, and a movable element 4B of the linear motor 4 is provided on the stator 4A. The mover 3B is fixed to the upper end in the + Y direction of a Y guide bar (guide) 112 serving as a guide surface of the Y stage via a fixing frame 6 that straddles the X guide bar 104, and the other mover 4A. Is fixed to the upper end of the Y guide bar 112 in the −Y direction via the fixing frame 7.

【0021】Yガイドバー112のY方向の両端は、+
Y方向に配設された第1のYガイドバー搬送体101、
及び−Y方向に配設された第2のYガイドバー搬送体1
05に固定されている。第1のYガイドバー搬送体10
1の底面及び外側面(+Y方向の面)は、それぞれ定盤
1の上面及びXガイドバー104の案内面に対向し、第
2のYガイドバー搬送体105の底面は定盤1の上面に
対向している。以上のXガイドバー104、Yガイドバ
ー112及びYガイドバー搬送体101、105等より
Xステージが構成されている。Xステージは、X軸のリ
ニアモータ3、4のそれぞれの可動子3B、4Bと同体
でX方向に移動する。
Both ends of the Y guide bar 112 in the Y direction are +
A first Y guide bar transporter 101 disposed in the Y direction,
And the second Y guide bar transport body 1 disposed in the -Y direction
05. First Y guide bar carrier 10
The bottom surface and the outer surface (the surface in the + Y direction) of the first Y guide bar carrier 105 face the upper surface of the surface plate 1 and the guide surface of the X guide bar 104, respectively. Are facing each other. The X stage is composed of the X guide bar 104, the Y guide bar 112, the Y guide bar transporters 101 and 105, and the like. The X stage moves in the X direction in the same manner as the movers 3B and 4B of the X-axis linear motors 3 and 4, respectively.

【0022】Xガイドバー(案内体)104とYガイド
バー搬送体101とは誘電体で形成されている。Yガイ
ドバー搬送体101には、気体噴出部102を有し、誘
電体で形成された複数の移動体30が設けられている。
本実施の形態では、移動体30及び移動体30を案内す
る案内体(ここではXガイドバー104)とで静圧気体
軸受が構成される。
The X guide bar (guide) 104 and the Y guide bar transporter 101 are formed of a dielectric material. The Y guide bar transport body 101 has a plurality of moving bodies 30 each having a gas ejection unit 102 and formed of a dielectric.
In the present embodiment, a hydrostatic gas bearing is constituted by the moving body 30 and a guide body (here, the X guide bar 104) for guiding the moving body 30.

【0023】移動体30の気体噴出部102は、Yガイ
ドバー搬送体101のXガイドバー104との対向面
(被案内面)に設けられている。移動体30の気体噴出
部102には、後程図面を用いて詳述するが、細孔が形
成されており、それらの細孔を通して空気の吹き出しが
行われる。図1では複数の気体噴出部102の内、3つ
の気体噴出部102を示している。
The gas ejection section 102 of the moving body 30 is provided on the surface (guided surface) of the Y guide bar transport body 101 facing the X guide bar 104. As will be described later in detail with reference to the drawings, the gas ejection portion 102 of the moving body 30 has pores formed therein, through which air is blown. FIG. 1 shows three gas ejection units 102 among the plurality of gas ejection units 102.

【0024】また、図1では詳細な図示及び説明を省略
するが、気体噴出部102に生じる空気圧による反発力
と、本実施の形態による静圧気体軸受の構成要素である
静電吸引力発生手段(後程詳述する)によりXガイドバ
ー104の案内面とYガイドバー搬送体101の被案内
面との間に生じさせた静電吸引力との釣り合いにより、
Yガイドバー搬送体101はXガイドバー104に一定
の間隔を保ちつつ拘束される。
Although not shown and described in detail in FIG. 1, a repulsive force due to air pressure generated in the gas ejection portion 102 and an electrostatic attraction force generating means which is a component of the hydrostatic gas bearing according to the present embodiment. (To be described in detail later), the balance between the electrostatic attraction force generated between the guide surface of the X guide bar 104 and the guided surface of the Y guide bar transport body 101,
The Y guide bar transport body 101 is restrained by the X guide bar 104 while maintaining a constant interval.

【0025】また、Yガイドバー搬送体101の定盤1
との対向面にも同様の静圧気体軸受が設けられており、
Yガイドバー搬送体101は定盤1に一定の隙間を保ち
つつ拘束される。更に、Yガイドバー搬送体105の定
盤1との対向面にも同様の静圧体軸受が設けられてお
り、Yガイドバー搬送体105は定盤1に一定の隙間を
保ちつつ拘束される。
The surface plate 1 of the Y guide bar carrier 101
A similar static pressure gas bearing is also provided on the surface facing
The Y guide bar transport body 101 is restrained on the surface plate 1 while maintaining a constant gap. Further, a similar hydrostatic bearing is provided on a surface of the Y guide bar transport body 105 facing the surface plate 1, and the Y guide bar transport body 105 is restrained by the surface plate 1 while maintaining a constant gap. .

【0026】また、Yガイドバー搬送体101、105
のそれぞれの両端部には、試料台5を載置するX方向軸
受体111A、111Bを駆動するためのY軸の2つの
リニアモータ(図1では、その内1つのリニアモータ8
Aを示す。もう一方のリニアモータについては、固定子
だけを示す)の固定子15A、15Cが互いに平行な状
態で固定されている。リニアモータ8Aの固定子15A
には、可動子15Bが架設され、もう1つのリニアモー
タにも同様の可動子が架設されている。2つの可動子
(可動子15B等)は、それぞれX方向軸受体111
A、111Bの側面に直接固定されている。また、2つ
のX方向軸受体111A、111Bは共にその底面側
で、Yガイドバー112の底面側に対向して配置された
上下方向支持体106に固定されている。そして、上下
方向支持体106の底面は定盤1の上面に対向してい
る。以上の上下方向支持体106、X方向軸受体111
A、111B、及び試料台5等よりYステージが構成さ
れている。Yステージは2つのY軸のリニアモータの可
動子15B等と同体でYガイドバー112に沿ってY方
向に異動する。
Further, Y guide bar transport bodies 101 and 105
Each of the two ends has two Y-axis linear motors (one linear motor 8 in FIG. 1) for driving the X-direction bearings 111A and 111B on which the sample stage 5 is mounted.
A is shown. The stators 15A and 15C of the other linear motor (only the stator is shown) are fixed in parallel with each other. Stator 15A of linear motor 8A
Is provided with a mover 15B, and another linear motor is also provided with a similar mover. The two movers (the mover 15B and the like) each have an X-direction bearing body 111.
A, 111B are directly fixed to the side surfaces. In addition, the two X-direction bearing bodies 111A and 111B are fixed on the bottom surface side thereof to a vertical support member 106 disposed opposite to the bottom surface side of the Y guide bar 112. The bottom surface of the vertical support 106 faces the upper surface of the surface plate 1. The above-described vertical support 106 and X-direction bearing 111
A, 111B, the sample stage 5 and the like constitute a Y stage. The Y stage moves in the Y direction along the Y guide bar 112 in the same manner as the mover 15B of the two Y-axis linear motors.

【0027】また、上下方向支持体106の定盤1との
対向面には、複数の気体噴出部と、静電吸引力発生手段
を備えた静圧気体軸受が設けられており、上下方向支持
体106は定盤1に一定の隙間を保ちつつ拘束される。
また、X方向軸受体111A、111BのYガイドバー
112とのそれぞれの対向面には、静圧気体軸受の複数
の気体噴出部のみが設けられている。そして、X方向軸
受体111A、111Bは互いに空気圧による反発力で
Yガイドバー112との間に一定の隙間を保っている。
なお、上下方向支持体106とYガイドバー112との
間、及び試料台5とYガイドバー112との間には十分
に大きな隙間が設けられている。
A plurality of gas ejection portions and a static pressure gas bearing provided with an electrostatic attraction force generating means are provided on a surface of the vertical support body 106 facing the surface plate 1 so as to support the vertical support. The body 106 is restrained on the surface plate 1 while keeping a certain gap.
Further, only a plurality of gas ejection portions of the hydrostatic gas bearing are provided on the respective surfaces of the X-direction bearing members 111A and 111B facing the Y guide bar 112. The X-direction bearing members 111A and 111B maintain a certain gap between the X-direction bearing members 111A and 111B and the Y guide bar 112 by the repulsive force of the air pressure.
A sufficiently large gap is provided between the vertical support 106 and the Y guide bar 112 and between the sample table 5 and the Y guide bar 112.

【0028】更に、試料台5上の−X方向及び+Y方向
のそれぞれの端部には、定盤1上に固定されたX座標計
測用のレーザ干渉計16及びY座標計測用のレーザ干渉
計17から放射されるレーザビーム16A及び17Aを
反射する移動鏡18及び移動鏡19が固定されており、
これらのレーザ干渉計16A、17Aにより試料台5の
X座標及びY座標が検出される。更に、本例のステージ
装置には不図示であるが、移動鏡18、19、及びウェ
ハ20を一体として上下方向(Z方向)に移動すると共
に、X、Y、Z軸の回りに回転する機構が搭載されてい
る。また、レーザ干渉計のレーザビーム16Aの近傍に
は、レーザビーム16Aの光路近傍の温度を測定するた
めの温度センサ21が設置されている。この温度センサ
21の測定値は、不図示の空調系に供給されている。即
ち、本例のステージ装置は、特にレーザ干渉系16、1
7のレーザビーム16A、17Aの光路の温度を一定に
保つためにステージ全体が空調環境下にあり、環境気流
23で示すように全体空調用の空気が、X座標計測用の
レーザ干渉計16の後方からステージに向けて流されて
いる。
Further, a laser interferometer 16 for measuring the X coordinate and a laser interferometer for measuring the Y coordinate fixed on the surface plate 1 are provided at the respective ends of the sample table 5 in the −X direction and the + Y direction. A moving mirror 18 and a moving mirror 19 that reflect laser beams 16A and 17A emitted from 17 are fixed,
The X and Y coordinates of the sample table 5 are detected by these laser interferometers 16A and 17A. Although not shown in the stage apparatus of the present embodiment, the moving mirrors 18 and 19 and the wafer 20 are integrally moved in a vertical direction (Z direction), and are rotated around X, Y and Z axes. Is installed. Further, a temperature sensor 21 for measuring a temperature near an optical path of the laser beam 16A is provided near the laser beam 16A of the laser interferometer. The measured value of the temperature sensor 21 is supplied to an air conditioning system (not shown). That is, the stage device of this embodiment is particularly suitable for the laser interference systems 16 and 1.
In order to keep the temperature of the optical path of the laser beams 16A and 17A at a constant level, the entire stage is under an air-conditioned environment, and as shown by an environmental airflow 23, the air for overall air-conditioning is provided by the laser interferometer 16 for X coordinate measurement. It is swept toward the stage from behind.

【0029】次に、上述の図1に示したウェハステージ
に搭載された本実施の形態による静圧気体軸受を図2乃
至図4を用いて説明する。図2は、本実施の形態による
静圧気体軸受を示す斜視図である。図2(a)は図1に
おけるXガイドバー104(案内体)であって、その案
内面側が観察できる位置からの斜視図であり、図2
(b)は図1におけるYガイドバー搬送体101の被案
内面に設けられた気体噴出部102が観察できる位置か
らの移動体30の斜視図である。図2(a)において、
誘電体で形成されたXガイドバー104の案内面104
a全面に金属等からなる電極32が蒸着等により形成さ
れている。一方、図2(b)に示すように、移動体30
の被案内面となる気体噴出部102にも、金属等からな
る電極34が蒸着等により形成されている。
Next, the hydrostatic gas bearing according to the present embodiment mounted on the wafer stage shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a perspective view showing the hydrostatic gas bearing according to the present embodiment. FIG. 2A is a perspective view of the X guide bar 104 (guide body) in FIG. 1 from a position where the guide surface side can be observed.
2B is a perspective view of the moving body 30 from a position where the gas ejection unit 102 provided on the guided surface of the Y guide bar transport body 101 in FIG. 1 can be observed. In FIG. 2A,
Guide surface 104 of X guide bar 104 formed of dielectric
An electrode 32 made of metal or the like is formed on the entire surface by vapor deposition or the like. On the other hand, as shown in FIG.
An electrode 34 made of metal or the like is also formed on the gas ejection portion 102 serving as a guided surface of the above by vapor deposition or the like.

【0030】気体噴出部102には矩形枠状の溝36が
形成され、溝36の矩形枠の各辺の中点付近4個所に気
体噴出孔38が設けられている。電極34は、矩形枠状
の溝36の外側領域の電極34aと溝36の内側領域の
電極34bとの2つに分割されている。そして、これら
の電極34a、34bは電気的に接続されて電源40の
一方の極性側に接続され、Xガイドバー104の電極3
2は電源40の他方の極性側に接続されている。このよ
うな構成のXガイドバー104の案内面と移動体30の
被案内面とを対向させて電源40から所定の電圧を印加
すると、案内面と被案内面との間には静電吸引力が発生
する。
A rectangular frame-shaped groove 36 is formed in the gas ejection portion 102, and gas ejection holes 38 are provided at four locations near the midpoint of each side of the rectangular frame of the groove 36. The electrode 34 is divided into two parts, an electrode 34a in an area outside the rectangular frame-shaped groove 36 and an electrode 34b in an area inside the groove 36. These electrodes 34a and 34b are electrically connected to one polarity side of the power supply 40, and are connected to the electrode 3 of the X guide bar 104.
2 is connected to the other polarity side of the power supply 40. When a predetermined voltage is applied from the power supply 40 with the guide surface of the X guide bar 104 having such a configuration facing the guided surface of the moving body 30, an electrostatic attractive force is applied between the guide surface and the guided surface. Occurs.

【0031】図1を用いて説明した際の静電吸引力発生
手段は、上述の電極32、34、及び電源40を主要な
構成要素とするものである。図2に示したような、移動
体30と案内体104の双方に電極を形成して両電極間
に電圧をかける方式の静電吸引力発生手段を単極型静電
吸引体と呼ぶことにする。この単極型静電吸引体で生じ
る吸引力について以下に説明する。電極面積をS
(m2 )、真空の誘電率をεo、空気の比誘電率をε
r、印加電圧をV、電極間距離をdとすると、静電吸引
力Fは次式で表される。
The electrostatic attraction generating means described with reference to FIG. 1 has the above-described electrodes 32 and 34 and a power supply 40 as main components. An electrostatic attraction force generating means of a type in which electrodes are formed on both the moving body 30 and the guide body 104 and a voltage is applied between both electrodes as shown in FIG. 2 will be referred to as a monopolar electrostatic attraction body. I do. The attraction force generated by the single-pole type electrostatic attraction body will be described below. The electrode area is S
(M 2 ), the dielectric constant of vacuum is εo, and the dielectric constant of air is ε
Assuming that r, the applied voltage is V, and the distance between the electrodes is d, the electrostatic attractive force F is expressed by the following equation.

【0032】 F=(S/2)・εo・εr・(V/d)1/2 F = (S / 2) · εo · εr · (V / d) 1/2

【0033】εo=8.85×10-12(C2
-1-2)、εr=1、とすると、電極間隔は静圧気体軸
受の軸受すき間に相当するので、d=5μm、印加電圧
をV=150vとすると、1cm2 あたりの吸引力は約
4Kgfとなり、真空吸引の4倍以上の力を発生させる
ことができる。この単極型静電吸引体によれば、電圧を
高くすることで容易に大きな静電吸引力を発生させるこ
とが可能になる。
Εo = 8.85 × 10 -12 (C 2 N
−1 m −2 ) and εr = 1, the electrode spacing corresponds to the bearing gap of the hydrostatic gas bearing, so if d = 5 μm and the applied voltage V = 150 V, the suction force per cm 2 is about It becomes 4 kgf, and it is possible to generate a force four times or more the vacuum suction. According to this single-pole type electrostatic attraction member, it is possible to easily generate a large electrostatic attraction force by increasing the voltage.

【0034】また、移動体30側の電極34は、気体噴
出部102と同一面に形成されているので、移動体30
側の電極34とXガイドバー104の電極32との間に
発生する静電吸引力は、気体噴出部102による静圧気
体の圧力による反発力と同一の面に生じる。従って、例
えば図1におけるYガイドバー搬送体101に、図2
(b)に示した移動体30を複数個搭載させても、Yガ
イドバー搬送体101に歪や変形を生じさせる力は発生
しない。
Further, since the electrode 34 on the moving body 30 side is formed on the same plane as the gas ejection section 102, the moving body 30
The electrostatic attractive force generated between the electrode 34 on the side and the electrode 32 of the X guide bar 104 is generated on the same plane as the repulsive force of the gas ejection unit 102 due to the pressure of the static gas. Therefore, for example, the Y guide bar conveyance body 101 in FIG.
Even if a plurality of moving bodies 30 shown in (b) are mounted, no force that causes distortion or deformation of the Y guide bar conveyance body 101 is generated.

【0035】次に、図3及び図4を用いて本実施の形態
による静圧気体軸受の他の構成を説明する。図3及び図
4に示した静圧気体軸受は、移動体と案内体のいずれか
一方に複数の電極を設けて電圧を印加する双極型静電吸
引体を示している。図3(a)及び図4(a)は図1に
おけるXガイドバー104(案内体)であって、その案
内面側が観察できる位置からの斜視図であり、図3
(b)、図4(b)は図1におけるYガイドバー搬送体
101の被案内面に設けられた気体噴出部102が観察
できる位置からの移動体30の斜視図である。
Next, another configuration of the hydrostatic gas bearing according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. The static pressure gas bearing shown in FIGS. 3 and 4 shows a bipolar electrostatic attraction body in which a plurality of electrodes are provided on one of the moving body and the guide body to apply a voltage. FIGS. 3A and 4A are perspective views of the X guide bar 104 (guide body) in FIG. 1 from a position where the guide surface side can be observed.
4B and 4B are perspective views of the moving body 30 from a position where the gas ejection section 102 provided on the guided surface of the Y guide bar transport body 101 in FIG. 1 can be observed.

【0036】まず、図3を用いて本実施の形態による双
極型静電吸引体を用いた静圧気体軸受の例を示す。図3
(a)において、案内体であるXガイドバー104の案
内面には電極が形成されておらず、材質が誘電体である
点を除いて、従来からの案内体と変わるところはない。
一方、図3(b)において、誘電体である移動体30の
被案内面となる気体噴出部102には、4つに分割され
た電極34c〜34fが形成されている。電極34c〜
34fが形成された電極領域は、気体噴出部102の矩
形枠状の溝36の内側及び外側領域と、気体噴出部10
2を図中左右方向(移動体30の移動方向であって、図
中矢印で示している)に2分する領域の4つであり、図
中気体噴出部102の右方であって溝36外側が電極3
4c、溝36内側が電極34dであり、気体噴出部10
2の左方であって溝36外側が電極34e、溝36内側
が電極34fである。そして、電極34c、34dが電
気的に接続されて電源40の一方の極性側に接続され、
電極34e、34fが電気的に接続されて電源40の他
方の極性側に接続されている。
First, an example of a hydrostatic gas bearing using a bipolar electrostatic attracting body according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG.
In (a), no electrode is formed on the guide surface of the X guide bar 104, which is a guide, and there is no difference from a conventional guide except that the material is a dielectric.
On the other hand, in FIG. 3B, the gas ejection portion 102 serving as a guided surface of the moving body 30 which is a dielectric is formed with four divided electrodes 34c to 34f. Electrodes 34c-
The electrode region in which the 34 f is formed is a region inside and outside the rectangular frame-shaped groove 36 of the gas ejection portion 102 and the gas ejection portion 10.
2 in the right and left direction (the moving direction of the moving body 30 and is indicated by an arrow in the figure). Electrode 3 on the outside
4c, the inside of the groove 36 is the electrode 34d, and the gas ejection portion 10
The electrode 34e is on the left side of 2 and the outside of the groove 36 is an electrode 34f, and the electrode 34f is on the inside of the groove 36. Then, the electrodes 34c and 34d are electrically connected and connected to one polarity side of the power supply 40,
The electrodes 34 e and 34 f are electrically connected and connected to the other polarity side of the power supply 40.

【0037】このような構成のXガイドバー104の案
内面104aと移動体30の被案内面とを対向させて電
源40から電極34c、34dと電極34e、34fと
の間に所定の電圧を印加すると、案内面と被案内面との
間には静電吸引力が発生する。
A predetermined voltage is applied between the electrodes 34c and 34d and the electrodes 34e and 34f from the power source 40 with the guide surface 104a of the X guide bar 104 having such a configuration facing the guided surface of the moving body 30. Then, an electrostatic attraction force is generated between the guide surface and the guided surface.

【0038】次に、図4を用いて本実施の形態による双
極型静電吸引体を用いた静圧気体軸受の他の例を示す。
図4(a)において、案内体であるXガイドバー104
の案内面には、移動体30の移動方向(図中矢印で示
す)全域に渡って、案内面104aを2分して2本の電
極32a、32bが形成されている。電極32aは電源
40の一方の極性側に接続され、電極32bは電源40
の他方の極性側に接続されている。一方、図4(b)に
おいて、誘電体である移動体30の気体噴出部102に
は、電極は形成されていない。このような構成のXガイ
ドバー104の案内面と移動体30の被案内面とを対向
させて電源40から電極32aと電極32bとの間に所
定の電圧を印加すると、案内面と被案内面との間に静電
吸引力が発生する。
Next, another example of the hydrostatic gas bearing using the bipolar electrostatic attracting body according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
In FIG. 4A, an X guide bar 104 serving as a guide is provided.
In the guide surface of, two electrodes 32a and 32b are formed by dividing the guide surface 104a into two over the entire moving direction (indicated by an arrow in the figure) of the moving body 30. The electrode 32a is connected to one polarity side of the power supply 40, and the electrode 32b is connected to the power supply 40.
Is connected to the other polarity side. On the other hand, in FIG. 4B, no electrode is formed on the gas ejection portion 102 of the moving body 30 which is a dielectric. When a predetermined voltage is applied between the electrode 32a and the electrode 32b from the power supply 40 with the guide surface of the X guide bar 104 having such a configuration facing the guided surface of the moving body 30, the guide surface and the guided surface are , An electrostatic attraction force is generated.

【0039】また、図3及び図4に示す静圧気体軸受の
場合も、静電吸引力は、移動体30の気体噴出部102
とXガイドバー104の案内面との間であって、気体噴
出部102による静圧気体の圧力による反発力と同一の
面に生じる。従って、例えば図1におけるYガイドバー
搬送体101に、図3(b)あるいは図4(b)に示し
た移動体30を複数個搭載させても、Yガイドバー搬送
体101に歪や変形を生じさせる力は発生しない。
Also in the case of the static pressure gas bearing shown in FIGS. 3 and 4, the electrostatic attraction force is applied to the gas ejection portion 102 of the moving body 30.
And the guide surface of the X guide bar 104, on the same surface as the repulsive force due to the pressure of the static pressure gas by the gas ejection portion 102. Therefore, for example, even if a plurality of moving bodies 30 shown in FIG. 3B or FIG. 4B are mounted on the Y guide bar transport body 101 in FIG. No force is generated.

【0040】なお、これらの双極型静電吸引体の場合
は、静電吸引力が構成部品の形状の影響を大きく受ける
ので、所望の吸引力を得るには双極型静電吸引体の設計
において数値解析を行う必要がある。また、双極型静電
吸引体で得られる静電吸引力は、相対的に単極型静電吸
引体のそれに比してかなり小さくなる。
In the case of these bipolar electrostatic attraction members, since the electrostatic attraction force is greatly affected by the shape of the components, it is necessary to design a bipolar electrostatic attraction member in order to obtain a desired attraction force. Numerical analysis needs to be performed. Further, the electrostatic attraction force obtained by the bipolar electrostatic attraction member is relatively considerably smaller than that of the monopolar electrostatic attraction member.

【0041】しかしながら、図2に示したような、移動
体30と案内体104の双方に電極を形成する単極型静
電吸引体を用いた静圧気体軸受が、電源40から移動体
30と案内体104の双方に配線を施さなければなら
ず、特に移動体30は配線を引きずりながら移動させな
ければならないので配線の引き回しに留意する必要があ
るのに対して、図3及び図4に示した双極型静電吸引体
を用いた静圧気体軸受の場合は、案内体104あるいは
移動体30のいずれか一方に電源40からの配線をまと
めることができるので取り扱いが容易であるという利点
を有している。特に、図4に示した、案内体30に複数
の電極32a、32bを形成する双極型の静圧気体軸受
の方が、案内体104が固定されて移動しない分だけ、
より配線接続が容易である。
However, as shown in FIG. 2, a static pressure gas bearing using a single-pole type electrostatic attraction member that forms electrodes on both the moving body 30 and the guide body 104 is provided by the power source 40 and the moving body 30. Wiring must be applied to both of the guides 104. In particular, since the moving body 30 must be moved while dragging the wiring, it is necessary to pay attention to the routing of the wiring. In the case of a static pressure gas bearing using a bipolar electrostatic suction body, the wiring from the power supply 40 can be integrated into either the guide body 104 or the moving body 30, so that there is an advantage that the handling is easy. doing. In particular, the bipolar hydrostatic gas bearing in which the plurality of electrodes 32a and 32b are formed on the guide body 30 shown in FIG.
Wiring connection is easier.

【0042】また、図2及び図4に示したような、案内
体104の案内面104aの、移動体30の移動方向全
域に電極を形成した静圧気体軸受の場合は、移動体30
と面した案内面104a以外でも静電吸引力が働いてい
るので、雰囲気中の塵等を吸引して電極に当該塵等が付
着しないよう対策を講じる必要が生じるかもしれない
が、図3に示したような移動体30側にのみ電極を設け
た静圧気体軸受の場合にはそのような対策を講じる必要
が生じない点で有利である。いずれにしても、本実施の
形態による静圧気体軸受を搭載するステージ装置の設計
仕様、使用目的等に基づいて、図2乃至図4で例示した
本実施の形態による静圧気体軸受のいずれかを選択すれ
ばよい。
As shown in FIGS. 2 and 4, in the case of a hydrostatic gas bearing in which electrodes are formed on the guide surface 104a of the guide body 104 in the entire moving direction of the movable body 30, the movable body 30
Since the electrostatic attraction force is acting on other than the guiding surface 104a facing the above, it may be necessary to take measures such that the dust and the like in the atmosphere are sucked and the dust and the like do not adhere to the electrodes. In the case of a hydrostatic gas bearing in which electrodes are provided only on the moving body 30 side as shown in the drawing, it is advantageous in that it is not necessary to take such measures. In any case, any one of the hydrostatic gas bearings according to the present embodiment illustrated in FIGS. 2 to 4 based on the design specifications, the purpose of use, and the like of the stage device on which the hydrostatic gas bearing according to the present embodiment is mounted. You just have to select

【0043】なお、本実施の形態においては、Xガイド
バー104と移動体30の材質にアルミナセラミクスを
用いている。また、各電極の表面には静圧気体の供給を
停止しても直接両電極が接触して短絡しないように、電
極表面に絶縁膜を形成している。
In this embodiment, the X guide bar 104 and the moving body 30 are made of alumina ceramics. Further, an insulating film is formed on the surface of each electrode so that even if the supply of the static pressure gas is stopped, the two electrodes are not in direct contact with each other and short circuit occurs.

【0044】このように、本実施の形態による静圧気体
軸受は、移動体と案内体の両者を誘電体で作成し、移動
体の静圧気体軸受の軸受面と案内体の案内面の両者ある
いはいずれか一方に蒸着により電極を形成し電圧をかけ
ることで案内体と移動体の間に吸引力を発生させて静圧
気体の反発力とつり合わせた点に特徴を有している。
As described above, in the hydrostatic gas bearing according to the present embodiment, both the moving body and the guide are made of the dielectric material, and both the bearing surface of the hydrostatic gas bearing of the moving body and the guide surface of the guide are formed. Alternatively, it is characterized in that an electrode is formed on one of them by vapor deposition and a voltage is applied to generate an attraction force between the guide body and the moving body to balance the repulsion force of the static pressure gas.

【0045】以上のような構成及び動作の本実施の形態
による静圧気体軸受によれば、静電気による吸引力を利
用することから案内体及び移動体の材質に誘電体を用い
ることができる。従って、通常の静圧気体軸受の構成部
材に用いられる石あるいはセラミクスを案内体及び移動
体に使用することができる。
According to the hydrostatic gas bearing of the present embodiment having the above-described configuration and operation, a dielectric can be used as the material of the guide and the moving body because the attractive force of static electricity is used. Therefore, stones or ceramics used for components of ordinary static pressure gas bearings can be used for the guide and the moving body.

【0046】また、従来の静圧気体軸受では反発力を発
生させるために、気体噴出部の脇に予圧用磁石や真空ポ
ケットを設ける領域を必要としていたが、本実施の形態
による静圧気体軸受ではそれらが不要になるので装置を
小型化することができるようになる。
In the conventional static pressure gas bearing, a region for providing a preload magnet and a vacuum pocket is required beside the gas ejection portion in order to generate a repulsive force. In such a case, these devices become unnecessary, so that the device can be downsized.

【0047】また、静圧気体軸受は案内体と移動体の間
に向きの異なる比較的大きな力をつり合わせた状態で使
用する訳であるが、本実施の形態による静圧気体軸受に
よれば、発生させる静電吸引力は、静圧気体の圧力によ
る反発力と同一の面に生じさせることができるので、静
圧気体軸受の移動体を支持する構成部材等に歪や変形を
生じさせないようにすることができる。
The hydrostatic gas bearing is used in a state where relatively large forces having different directions are balanced between the guide body and the moving body. According to the hydrostatic gas bearing according to the present embodiment, Since the generated electrostatic attraction force can be generated on the same surface as the repulsion force due to the pressure of the static pressure gas, it is necessary to prevent the components and the like supporting the moving body of the static pressure gas bearing from causing distortion or deformation. Can be

【0048】従って、本実施の形態による静圧気体軸受
を搭載したステージ装置では、従来の静圧気体軸受を搭
載したステージ装置で問題となった、静圧気体の圧力に
よる反発力と予圧用磁石や真空ポケットによる吸引力と
の作用点が異なることから静圧気体軸受の支持部材等に
歪や変形が発生するという問題は生じない。
Therefore, in the stage device equipped with the static pressure gas bearing according to the present embodiment, the repulsive force due to the pressure of the static gas and the preload magnet, which are problems in the stage device equipped with the conventional static pressure gas bearing, Since the point of action differs from the suction force due to the vacuum pocket and the vacuum pocket, there is no problem that distortion or deformation occurs in the support member of the hydrostatic gas bearing.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、移動体に
歪みを生じさせず、小型で安価な静圧気体軸受を実現で
きる。また、移動体が静圧空気等の圧力により変形する
ことがないステージ装置を実現することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to realize a small and inexpensive static pressure gas bearing which does not cause distortion in the moving body. Further, it is possible to realize a stage device in which the moving body is not deformed by the pressure of the static air or the like.

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

【図1】本発明の一実施の形態による静圧気体軸受を用
いたステージ装置を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a stage device using a hydrostatic gas bearing according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施の形態による静圧気体軸受の構
成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a hydrostatic gas bearing according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施の形態による静圧気体軸受の他
の構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing another configuration of the hydrostatic gas bearing according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施の形態による静圧気体軸受のさ
らに他の構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing still another configuration of the hydrostatic gas bearing according to one embodiment of the present invention.

【図5】従来の静圧気体軸受を示す図である。FIG. 5 is a view showing a conventional hydrostatic gas bearing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 定盤 5 試料台 16、17 レーザ干渉計 16A、17A レーザビーム 18、19 移動鏡 20 ウェハ 30 移動体 32、34 電極 36 溝 38 気体噴出部 30、50 移動体 40 電源 52 静圧気体軸受 54 予圧用真空部 56 予圧用磁石 101 Yガイドバー搬送体 102 気体噴出部 104 Xガイドバー 104a 案内面 106 上下方向支持体 111A、111B X方向軸受体 112 Yガイドバー Reference Signs List 1 surface plate 5 sample table 16, 17 laser interferometer 16A, 17A laser beam 18, 19 moving mirror 20 wafer 30 moving body 32, 34 electrode 36 groove 38 gas ejection part 30, 50 moving body 40 power supply 52 static pressure gas bearing 54 Preload vacuum section 56 Preload magnet 101 Y guide bar carrier 102 Gas ejection section 104 X guide bar 104a Guide surface 106 Vertical support 111A, 111B X direction bearing 112 Y guide bar

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】案内面を有し誘電体で形成された案内体
と、 前記案内面に気体を噴出して前記案内面に対向する被案
内面との間に反発力を生じさせる気体噴出部が設けら
れ、誘電体で形成された移動体と、 前記案内面と前記被案内面との間に静電吸引力を生じさ
せる静電吸引力発生手段とを備えたことを特徴とする静
圧気体軸受。
1. A gas ejecting section for producing a repulsive force between a guide body having a guide surface and formed of a dielectric, and ejecting a gas to the guide surface to generate a repulsive force between the guided surface facing the guide surface. And a moving body made of a dielectric material, and electrostatic attraction force generating means for generating an electrostatic attraction force between the guide surface and the guided surface. Gas bearing.
【請求項2】請求項1記載の静圧気体軸受において、 前記静電吸引力発生手段は、前記案内面と前記被案内面
とに形成された電極と、前記電極間に所定の電圧を印加
する電圧印加手段とを有していることを特徴とする静圧
気体軸受。
2. The static pressure gas bearing according to claim 1, wherein said electrostatic attraction force generating means applies a predetermined voltage between said electrodes formed on said guide surface and said guided surface and between said electrodes. And a voltage applying means.
【請求項3】請求項1記載の静圧気体軸受において、 前記静電吸引力発生手段は、前記案内面あるいは前記被
案内面のいずれか一方に形成された複数の電極と、前記
複数の電極間に所定の電圧を印加する電圧印加手段とを
有していることを特徴とする静圧気体軸受。
3. The static pressure gas bearing according to claim 1, wherein said electrostatic attraction force generating means includes a plurality of electrodes formed on one of said guide surface and said guided surface, and said plurality of electrodes. A static pressure gas bearing having voltage applying means for applying a predetermined voltage therebetween.
【請求項4】請求項1乃至3のいずれかに記載の静圧気
体軸受において、 前記気体噴出部は、前記被案内面内に形成され、前記案
内面に気体を噴出する複数の気体噴出孔を有しているこ
とを特徴とする静圧気体軸受。
4. The static pressure gas bearing according to claim 1, wherein the gas ejection portion is formed in the guided surface, and has a plurality of gas ejection holes for ejecting gas to the guide surface. A hydrostatic gas bearing characterized by having:
【請求項5】移動体に固定され、案内体の案内方向に移
動可能なステージが設けられたステージ装置において、 請求項1乃至4のいずれかに記載の静圧気体軸受を備え
たことを特徴とするステージ装置。
5. A stage device provided with a stage fixed to a movable body and movable in a guide direction of a guide body, comprising the hydrostatic gas bearing according to any one of claims 1 to 4. Stage equipment.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7651272B2 (en) 2006-01-04 2010-01-26 Fanuc Ltd Method of assembling air bearing, air bearing and linear drive unit equipped with the same
CN109676399A (en) * 2019-03-11 2019-04-26 佛山通达智能科技有限公司 Big Range Ultraprecise compound static pressure guide track system
CN109707738A (en) * 2019-03-11 2019-05-03 佛山艾克斯光电科技有限公司 Flow controller and hydrostatic slideway sliding block

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