TWI336376B - Hydrostaic bearing - Google Patents

Description

1336376 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明爲：在χγ載物台的滑行面上，使滑動裝置以 非接觸的方式滑行的靜壓軸承。 【先前技術】 日本特開2000- 1 5 5 1 86號公報爲該項領域的習知技術 。該公報所記載的靜壓軸承，是設於XY載物台之滑動裝 置的下端部，在因爲滑動裝置的重量而承受朝底座（構造 物）之導引面（滑行面）側的力量的同時，藉由將空氣噴 出至底座的導引面後作用空氣壓的方式，而在從導引面分 離的方向上承受力量。該靜壓軸承，是一邊受到從前述鉛 直方向兩側作用之力量的拘束，並一邊沿著導引面形成非 接觸移動。 [專利文獻1]日本特開2000 - 1 55 1 86號公報 【發明內容】 [發明欲解決之課題] 在此，在利用空氣的噴出而於導引面上浮起的靜壓軸 承，藉由對進入形成於底座之細小孔部的碎屑、或附著於 底座表面上的碎屑噴吹空氣，將導致該碎屑飛舞，而有著 飛散至裝置周邊的可能。特別是將半導體基板等載置底座 上的場合中，具有所謂飛散的碎屑附著於半導體基板的問 題。 -5- 1336376 本發明的目的是提供一種： 邊的靜壓軸承。 [解決課題之手段] 本發明的靜壓軸承，是沿著 接觸的方式滑行的靜壓軸承，其特 該噴出部具有用來對滑行面噴出空 ，該吸引部具有用來吸引從噴出面 吸引面，吸引面是在噴出部的内周 配置成較噴出部的下端更後退。 該靜壓軸承，即使在「爲了在 出面對滑行面噴出空氣，而對進入 孔部的碎屑、或附著於構造物表面 場合中，部分的噴吹空氣，將在配 外周側的吸引面，吸引每個碎屑後 面是配置成較噴出部的下端更後退 的吸引與空氣的噴出間的平衡，藉 面上浮起而一邊以非接觸的方式滑 至裝置周邊的碎屑。 此外’吸引面最好是設置涵蓋 外周。即使在藉由從噴出面對滑行 噴吹空氣的場合中，部分的噴吹空 外周側的吸引面，吸引每個碎屑後 至裝置周邊的前一個段階中回收碎 防止碎屑飛散至裝置周 定構造物的滑行面以非 徵爲：具備：噴出部， 氣的噴出面；及吸引部 對滑行面噴出之空氣的 側或外周側的位置處， 滑行面上浮起，而從噴 形成於構造物表面之細 上的碎屑噴吹空氣」的 置於噴出部的内周側或 回收。此外，由於吸引 ，故可輕易地取得碎屑 此，靜壓軸承可在滑行 行，並確實地捕捉飛散 於噴出部外周側的整個 面噴出空氣，而對碎屑 氣，將在設於噴出部之 回收。藉此，可在飛散 屑，此外，由於吸引面 1336376 是設置涵蓋於整個外周，碎屑不會從局部洩漏，可確實地 回收。 此外，吸引面亦可設置涵蓋於噴出部之内周側的整個 内周。即使在藉由從噴出面對滑行面噴出空氣，而對碎屑 噴吹空氣的場合中，部分的噴吹空氣，將在設於噴出部之 内周側的吸引面，吸引每個碎屑後回收。藉此，可回收碎 屑不致朝噴出面的外周側飛散。 [發明的效果] 根據本發明的靜壓軸承，可防止碎屑飛散至裝置周邊 的問題。 【實施方式】 以下，針對本發明之傾斜載物台的最佳實施形態，參 考圖面進行詳細的說明。 〔第1實施形態〕 如第1圖所示，採用本實施形態之靜壓軸承10的XY 載物台裝置1具備：載物台（構造物）2,該載物台（構 造物）2具有靜壓軸承1〇的滑行面2a;和第1移動體3, 該第1移動體3是在載物台2上移動於Y軸方向；和軌道 部4’該軌道部4是在載物台2上之X軸方向的兩端延伸 ’並用來導引第1移動體3的移動；及第2移動體6，該 第2移動體6是沿著第1移動體3而朝X軸方向移動。在 1336376 該XY載物台裝置1之第1移動體3的兩端，形成有沿著 軌道部4移動的滑動裝置部3a，在該滑動裝置部3a的下 端部設有靜壓軸承10。此外，在第2移動體6的下端部也 設有靜壓軸承10。而如第1圖所示，X及γ是在水平面 上互相形成90度。 靜壓軸承10’在因爲滑動裝置部3a或第2移動體6 的重量而承受朝下方之力量的同時，也因爲對載物台2的 滑行面2a噴出空氣後作用空氣壓，而承受朝上方的力量 。如此一來，靜壓軸承10，是一邊受到從鉛直方向兩側所 作用之力量的拘束，一邊在滑行面2a上浮起。接著，隨 著第1移動體3或第2移動體6的移動，以非接觸的方式 滑行於滑行面2a。 如第2圖所示’靜壓軸承1〇具有用來對滑行面2a噴 出空氣的噴出部11，並在噴出部11的下面側具有圓形的 噴出面11a。此外，靜壓軸承10，在噴出部n的外周側 具有吸引部12，該吸引部12是用來吸引回收：由噴出部 11對滑行面2a噴出的空氣、及載物台2中的碎屑，在吸 引部12的下面側具有：圍繞噴出部n的圓環狀吸引面 1 2a ° 如第3圖所示，噴出部1丨具備：圓柱狀的燒結材13 ，該圓柱狀的燒結材13是藉由對碳材執行燒結而於内部 形成細孔；和外周壁部14，該外周壁部14是緊密附著於 燒結材13的外周面，用來防止所圍繞的空氣洩漏；和上 壁部16’該上壁部16是用來防止設於燒結材13之上表面 -8- 1336376 13a側的空氣洩漏；及氣體噴嘴I?，該氣體噴嘴17是組 裝於上壁部16’用來從上表面i3a側對燒結材13供給空 氣。在氣體噴嘴17組裝有：可調整空氣之噴出量的調整 閥。 燒結材13的底面13b是配置成面向滑行面2a，該底 面13b被當成靜壓軸承10的噴出面Ua。而在噴出面Ua 與滑行面2a之間形成有間隙。 上壁部16是形成杯狀的圓柱體，且與燒結材13之上 表面13a接觸的底面，是被當成開口部而形成。如此—來 ，在與燒結材13之間形成空間18。此外，在上壁部16的 下端部16a設有：朝徑方向擴大的圓環狀階段部i6b，該 階段部16b是與燒結材13之上表面13a的端緣部形成一 整圈的緊密附著，並較燒結材1 3更朝外周側擴大。 吸引部12具備：圓筒狀的外周壁部19，該圓筒狀的 外周壁部19是從上壁部16之階段部16b的外周側端部朝 向下方延伸；和吸引空間21，該吸引空間21是被外周壁 部19、外周壁部14及階段部16b所包夾形成；及氣體噴 嘴22，該氣體噴嘴22是組裝於外周壁部19，用來對吸引 空間21内的空氣進行吸引。在氣體噴嘴22設有：可調節 空氣之吸引量的調整閥。 外周壁部19是延伸至噴出面11a的上方側爲止，藉 此，形成於外周壁部19之下端部19a與外周壁部14間的 吸引面12a，是配置成較噴出面11a的下端更後退。在吸 引面12a與噴出面11a之間形成有間隙G。 -9- 1336376 接下來’針對靜壓軸承10的動作進行說明。 首先，藉由從氣體噴嘴17朝空間18吹入空氣而對燒 結材13供給空氣’並藉由通過燒結材13的細孔而從噴出 面11a噴出空氣A1。空氣A1的噴出量，可藉由組裝於氣 體噴嘴17的調節閥來調節。 此時’對已進入形成於載物台2表面之細孔部的碎屑 P、或附著於載物台表面上的碎屑P噴吹空氣，藉此使碎 屑P隨著空氣A1的移動，而朝向噴出面lla的外周側移 動。 藉由從氣體噴嘴22對吸引空間21内的空氣進行吸引 ，可從吸引面12a吸引部分的空氣A2。此外，碎屑P與 空氣A2同時被吸引面12a所吸引而回收。此時的吸引量 ’可藉由組裝於氣體噴嘴22的調節閥來調節。 由於吸引面12a是配置成較噴出面iia的下端更後退 ’因此所有的空氣A1不會被吸引面12a所吸引，部分的 空氣A3是從吸引面12a朝外周側流出。藉此，在靜壓軸 承10與滑行面2a之間作用空氣壓，而使靜壓軸承1〇在 滑行面2a上浮起。 根據以上的說明，即使在爲了使靜壓軸承10在滑行 面2a上浮起而由噴出面lla對滑行面2a噴出空氣A1，而 對已進入形成於載物台2表面之細孔部的碎屑p、或附著 於載物台表面上的碎屑P噴吹空氣A1的場合中，噴吹空 氣A1中的部分空氣A2’是在配置於噴出部Η外周側的 吸引面12a，吸引回收每個碎屑P。此外，由於吸引面i2a -10- 1336376 是配置成較噴出面Ha的下端更後退，故可輕易地平衡碎 屑p的吸引與空氣的噴出，藉此，靜壓軸承10可一邊在 滑行面2a上以非接觸的方式滑行，並確實地捕捉朝載物 台裝置1周邊飛散的碎屑P。此外，除了因空氣的噴出而 飛舞的碎屑P以外，也可以捕捉大氣中的碎屑。 此外，由於吸引面12a是設置涵蓋於噴出部11外周 側的整個外周，故即使在對碎屑P噴吹空氣A1的場合中 ，部分的空氣A2可在設於噴出面11a外周側的吸引面 12a，吸引回收每個碎屑P。藉此，可在飛散至載物台裝置 1周邊的前一個段階中回收碎屑P，此外，由於吸引面12a 是設置涵蓋於整個外周，故不會有碎屑P從局部洩漏的情 形，可確實地回收。 〔第2實施形態〕 如第4圖所示，靜壓軸承30具有用來對滑行面2a噴 出空氣的噴出部31，並在噴出部31的下面側形成有圓環 狀的噴出面31a。此外，在噴出部31的内周側具有吸引部 32，該吸引部32用來吸引回收：由噴出部31對滑行面2a 噴出的空氣、及載物台2中的碎屑，在吸引部32的下面 側形成有圓環狀吸引面32a。 如第5圖所示，噴出部31具備：形成杯狀圓柱體的 燒結材33，該杯狀圓柱體的燒結材33是藉由對碳材執行 燒結而於内部形成細孔；和內壁部34，該內壁部34是緊 密附著於燒結材33之內部空間33c的內周面與上面，用 -11 - 1336376 來防止空氣洩漏；和外壁部36，該外壁部36是從外側圍 繞燒結材33，用來防止空氣洩漏；及氣體噴嘴37，該氣 體噴嘴37是組裝於外壁部36，用來從上表面33a側對燒 結材33供給空氣。在氣體噴嘴37組裝有：可調整空氣之 噴出量的調整閥。 燒結材33的底面33b是配置成面向滑行面2a，該底 面33b被當成靜壓軸承30的噴出面31a»而在噴出面31a 與滑行面2 a之間形成有間隙。 外壁部36具備：外周壁部36a，該外周壁部36a是與 燒結材33的外周面緊密附著，且上側的端部是較上表面 33a更朝上方延伸；及上面壁部36b，該上面壁部36b是 封閉外周壁部36a的上端部，而於燒結材33的上表面33a 與外周壁部3 6a之間形成内部空間3 8。 吸引部32具備：分隔部39，該分隔部39是配置於内 部空間3 3 c ;和吸引空間4 1，該吸引空間4 1是被内壁部 34與分隔部39所包夾而形成；及氣體噴嘴42，該氣體噴 嘴42是貫穿外壁部36與燒結材33後組裝於内壁部34, 用來對吸引空間41内的空氣進行吸引。在氣體噴嘴42組 裝有可調節空氣之吸引量的調整閥。 分隔部39是由以下構件所構成：圓筒狀的圓筒部39a ’該圓筒狀的圓筒部39a是從内壁部34的上壁部34a面 向下方：和圓環狀的階段部39b，該圓環狀的階段部39b 是從圓筒部39a的下端部朝徑方向擴大；及圓筒狀的圓筒 部39c，該圓筒狀的圓筒部39c是從階段部39b的外周側 -12- 1336376 端部朝下方延伸。此外，圓筒部39c是延伸至噴出面31a 的上方側爲止，藉此，形成於圓筒部39c之下端部39 d 與内壁部.34間的吸引面32a，是配置成較噴出面31a的下 端更後退。此外，在吸引面32a與噴出面31a之間形成有 間隙G。 接下來，針對靜壓軸承30的動作進行說明。 首先，藉由從氣體噴嘴37朝空間38吹入空氣而對燒 結材33供給空氣’並藉由通過燒結材33的細孔而從噴出 面31a噴出空氣Α1»空氣A1的噴出量，可藉由組裝於氣 體噴嘴37的調節閥來調節。 此外，藉由從氣體噴嘴42對吸引空間41内的空氣進 行吸引，可從吸引面32a吸引部分的空氣A2。此時，當 對已進入形成於載物台2表面之細孔部的碎屑P、或附著 於載物台表面上的碎屑P噴吹空氣時，是隨著空氣A1的 移動，而朝向吸引面32a移動。接著，碎屑P是與空氣 A2 —起被吸引面32a所吸引回收。此時的吸引量，可藉 由組裝於氣體噴嘴42的調節閥來調節。 由於吸引面32a是配置成較噴出面31a的下端更後退 ，因此所有的空氣A1不會被吸引面32a所吸引，部分的 空氣A3是從噴出面31a朝外周側流出。藉此，在靜壓軸 承30與滑行面2a之間作用空氣壓，而使靜壓軸承30在 滑行面2a上浮起。 根據以上的說明，由於吸引面32a是設置涵蓋於噴出 部31外周側的整個外周，故即使在藉由從噴出面31a對 -13- 1336376 滑行面2a噴出空氣，而對碎屑P噴吹空氣A1的場合中， 部分的空氣A2可在設於噴出部31內周側的吸引面32a， 吸引回收每個碎屑P。藉此，由於可回收碎屑P而不致朝 噴出面31a的外周側飛散，故可減少朝外周側飛散的碎屑 P ° 本發明，並不侷限於上述的實施形態。 舉例來說，雖然靜壓軸承是形成圓形，但亦可形成矩 φ 形。 此外，雖然燒結材是採用對碳材執行燒結的材料，但 亦可採用對金屬材執行燒結的材料。 此外，雖然吸引面是設置於噴出面的整個外周或整個 内周，但即使有局部未經設置的部分也無妨。 【圖式簡單說明】 第1圖：爲採用第1實施形態之靜壓軸承的XY載物 • 台裝置的立體圖。 第2圖：爲第1實施形態之靜壓軸承的立體圖。 第3圖：爲第2圖之靜壓軸承的橫剖面圖。 第4圖：爲第2實施形態之靜壓軸承的立體圖。 第5圖：爲第4圖之靜壓軸承的橫剖面圖。 【主要元件符號說明】 2 :載物台（構造物） 2a :滑行面 -14- 1336376

10、30 :靜壓軸承 1 1、3 1 :噴出部 11a、31a:噴出面 12、32 :吸引部 12a、3 2a：吸引面 -15-

Claims (1)

1336376 十、申請專利範圍 ι· 一種靜壓軸承，是沿著特定構 接觸的方式滑行的靜壓軸承，其特徵爲 具備： 噴出部，該噴出部具有用來對前述 噴出面；及 吸引部，該吸引部具有用來吸引從 滑行面噴出之空氣的吸引面， 前述吸引面是在前述噴出部的内周 ，配置成較前述噴出部的下端更後退。 2.如申請專利範圍第1項所記載 前述吸引面是設置涵蓋於前述噴出部之 外周。 3 .如申請專利範圍第1項所記載的 述吸引面是設置涵蓋於前述噴出部之前 周。 造物的滑行面以非 滑行面噴出空氣的 前述噴出面對前述 側或外周側的位置 的靜壓軸承，其中 前述外周側的整個 靜壓軸承，其中前 述內周側的整個內 -16 -