(57)【要約】      （修正有）【課題】ワークを一定の浮上量で支持し得る非接触支持装置を得る。【解決手段】非接触支持装置１の上面には、静圧発生用の多孔質体を設けるとともに、真空引き用の負圧用溝を設ける。多孔質体の上面からは静圧発生用ポート２０からの加圧エアが噴き出して被検査基板Ｗとの間に静圧が発生する。その一方、負圧用溝周辺のエアは真空引き用ポート２３を介して吸引されるため被検査基板Ｗが装置１の上面側へ引き寄せる力（負圧）が発生する。この静圧と負圧とのバランスによって軸受け剛性が高められ、被検査基板Ｗは一定した浮上量が確保される。【選択図】      図３
2004152941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体のワーク支持面側に、加圧気体を噴出させてワークを非接触支持する浮上部を設け、その非接触支持された状態のワークに対して所定の作業が行われるようにした非接触支持装置において、
前記本体の支持面側には静圧発生部と真空引きを行う吸引部とを設け、静圧発生部から加圧気体を噴出させることによって静圧を生成するとともに、吸引部周辺の気体を吸引するようにした非接触支持装置。
【請求項２】
本体のワーク支持面側に、加圧気体を噴出させてワークを非接触支持する浮上部を設け、その非接触支持された状態のワークに対して所定の作業が行われるようにした非接触支持装置において、
前記本体の支持面側には静圧発生部と真空引きを行う吸引部を設け、静圧発生部に連通する静圧発生用加圧ポートを設け、同加圧ポートを介して供給される加圧気体を静圧発生部から噴出させることで静圧を生成し、さらに、吸引部に連通する真空引き用ポートを前記加圧ポートとは異なる位置に設け、同真空引き用ポートを介して吸引部周辺の気体を吸引するようにした非接触支持装置。
【請求項３】
前記静圧発生部は多孔質体によって構成するとともに、前記吸引部は支持面側に開口する凹部によって構成した請求項１又は２に記載の非接触支持装置。
【請求項４】
前記静圧発生部と吸引部とを隣接して設け、その両者によって静圧軸受け領域を構成し、ワークにおいてこの静圧軸受け領域と対応する箇所が作業領域とされる請求項１乃至３のいずれかに記載の非接触支持装置。
【請求項５】
前記静圧発生部と前記吸引部をそれぞれ長尺状に形成するとともに、前記静圧軸受け領域を、同一形状をなす一対の静圧発生部と一つの吸引部とで構成し、それらを、前記吸引部が両静圧発生部の間に配置されるように並列した請求項４に記載の非接触支持装置。
【請求項６】
前記静圧発生部と前記吸引部をそれぞれ長尺状に形成し、それらを並列に配置して前記静圧軸受け領域を構成し、その静圧軸受け領域をワーク支持面側においてワークの移動方向と略直交する方向に延びるように配置した請求項４に記載の非接触支持装置。
【請求項７】
前記浮上部を一対設け、両浮上部をその両者で前記静圧軸受け領域を挟むようにして配置した請求項４乃至６のいずれかに記載の非接触支持装置。
【請求項８】
前記静圧発生部を有する静圧ユニットと前記吸引部を有する負圧ユニットとを組み付けることで本体のワーク支持面側に静圧軸受け領域を形成し、各ユニットをそれぞれ交換可能に構成した請求項４乃至７のいずれかに記載の非接触支持装置。
【請求項９】
本体のワーク支持面側に、加圧気体を噴出させてワークを非接触支持する浮上部を設け、その非接触支持された状態のワークに対して所定の作業が行われるようにした非接触支持装置において、
前記本体を構成するベースの一面に、本体のワーク支持面側に静圧発生部と真空引きを行う吸引部とが隣接した静圧軸受け領域を有する長尺状の軸受け部材をベースに対して着脱可能に設け、ベースには静圧発生部に連通する静圧発生用加圧ポートを設け、同加圧ポートを介して供給される加圧気体を静圧発生部から噴出させることで静圧を生成し、さらに、ベースには吸引部に連通する真空引き用ポートを前記静圧発生用加圧ポートとは異なる位置に設け、真空引き用ポートを介して吸引部周辺の気体を吸引するようにし、
前記ベースの一面には、前記軸受け部材とは別に、前記浮上部を有する浮上テーブルを設け、その浮上部を、浮上テーブルのベースとの接合面に形成された凹部とベースの一面とで形成された内部空間に連通する通気孔によって構成し、ベースには内部空間に連通する浮上用加圧ポートを設け、同加圧ポートを介して供給される加圧気体を連通孔からワーク支持面側に噴出するようにした非接触支持装置。
【請求項１０】
前記軸受け部材と浮上テーブルの側面同士が常に当接するように、ベースの一面における浮上テーブルの位置を変更可能とした請求項９に記載の非接触支持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークを非接触の状態で支持する非接触支持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウェハなどの基板や、液晶ガラスなどのフラットパネルディスプレイといった精密加工基板の製造工程においては、当該基板の表面を検査するための工程がある。精密加工基板はその性質上、支持装置に直接載置することを嫌って、基板を非接触の状態で支持するための非接触支持装置が用いられている。
【０００３】
図７に精密加工基板の表面を検査するための表面検査装置５１の一例を示す（特許文献１参照。）。この表面検査装置５１では従来の非接触支持装置としての非接触式ステージ５２が用いられている。この非接触式ステージ５２は多数の通気孔５３を有し、観察チャンバ５４内に取り付けられている。観察チャンバ５４にはエア供給源５５からの配管５６が接続され、非接触ステージ５２より下側の下部空間５７にエアが供給されるようになっている。また、観察チャンバ５４には非接触式ステージ５２の上方にステージ５２上で支持された被検査基板Ｗの表面を観察するためのカメラ５８が設置されている。
【０００４】
従って、エア供給源５５から配管５６を介して下部空間５７にエアが供給されると、通気孔５３を介してそのエアが被検査基板Ｗの下面に吹き付けられる。これにより、被検査基板Ｗは非接触式ステージ５２の上面から浮上し、非接触の状態で支持される。そして、この状態でカメラ５８によって被検査基板Ｗの表面が観察され、その結果に基づいて表面検査がなされる。なお、通気孔５３から噴出したエアは観察チャンバ５４の上部に設けられたフィルタ５９を介して外部に排出される。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１２７００６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような非接触式ステージ５２では、単にエアを噴出させて静圧を付与することで被検査基板Ｗを非接触の状態で支持するというものであるため、静圧によって振動が発生するなど被検査基板Ｗが不安定な状態にあり、一定の浮上量で支持することができないという問題があった。
【０００７】
被検査基板Ｗの表面をカメラ５８で観察する場合にはその表面にカメラ５８の焦点を合わせる必要がある。にもかかわらず、従来の非接触式ステージ５２では上記のように被検査基板Ｗの浮上量が一定しないという問題があるため、カメラ５８の焦点合わせが困難となってしまうのである。
【０００８】
また、被検査基板の浮上量が一定しないという問題は、当該基板の表面をカメラによって検査する場合以外でも、精密加工基板を非接触の状態で支持した状態で作業をする場合には同様に不都合が生じる。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題を解消し得る精密加工基板等のワークを非接触の状態で支持する非接触支持装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
以下に、上記課題を解決し得る手段等について項を分けて列挙する。なお、必要に応じてその作用、効果、具体的手段等についても付記する。
【００１１】
手段１．本体のワーク支持面側に、加圧気体を噴出させてワークを非接触支持する浮上部を設け、その非接触支持された状態のワークに対して所定の作業が行われるようにした非接触支持装置において、
前記本体の支持面側には静圧発生部と真空引きを行う吸引部とを設け、静圧発生部から加圧気体を噴出させることによって静圧を生成するとともに、吸引部周辺の気体を吸引するようにした非接触支持装置。
【００１２】
手段１によれば、本体のワーク支持面側において、静圧発生部から噴出される加圧気体によってワークとの間に静圧が生成される。その結果、ワークを支持面に対して非接触の状態で支持することができる。そして、この非接触支持装置では単に静圧を生じさせるだけではなく、吸引部より同吸引部周辺の気体を吸引するように構成している。かかる吸引作用によって、本体のワーク支持面側にはワークを引き寄せる力が発生する。従って、静圧と吸引とが同時に支持面側で生じることによって、ワーク支持における静圧軸受け剛性が高められ、ワークが安定した状態で支持される。すなわち、ワークは支持面に対して一定した浮上量で非接触支持される。これにより、従来の装置においてワークが安定せず一定した浮上量が得られなことによる様々な問題点（例えば、撮像装置による表面撮影の際に焦点合わせが困難であった点）が解消される。
【００１３】
また、静圧発生部とは独立して吸引部を設けたことから、ベルヌイの原理を用いた負圧発生の場合とは異なり、静圧発生のための加圧度合と吸引部における吸引度合とを個別に調整することができることとなり、静圧と負圧とのバランスを調整して軸受け剛性を一層高めたりワークとの隙間（ワークの浮上量）を調整したりワークの振動を抑制することが可能となる。
【００１４】
なお、加圧気体としては、一般には加圧エアが想定されるが、非接触支持装置の使用雰囲気によって適宜変化する。以下の各手段において説明されている気体についても同様である。
【００１５】
手段２．本体のワーク支持面側に、加圧気体を噴出させてワークを非接触支持する浮上部を設け、その非接触支持された状態のワークに対して所定の作業が行われるようにした非接触支持装置において、
前記本体の支持面側には静圧発生部と真空引きを行う吸引部を設け、静圧発生部に連通する静圧発生用加圧ポートを設け、同加圧ポートを介して供給される加圧気体を静圧発生部から噴出させることで静圧を生成し、さらに、吸引部に連通する真空引き用ポートを前記加圧ポートとは異なる位置に設け、同真空引き用ポートを介して吸引部周辺の気体を吸引するようにした非接触支持装置。
【００１６】
手段２によれば、使用時においては、静圧発生用加圧ポートに圧力ポンプ等の圧力供給源が接続されるとともに真空引き用ポートには吸引ポンプ等が接続される。そして、本体のワーク支持面側において、静圧発生部から噴出される加圧気体によってワークとの間に静圧が生成される。その結果、ワークを支持面に対して非接触の状態で支持することができる。そして、本非接触支持装置では単に静圧を生じさせるだけではなく、吸引部より同吸引部周辺の気体を吸引するように構成している。かかる吸引作用によって、本体のワーク支持面側にはワークを引き寄せる力が発生する。従って、静圧と吸引とが同時にワーク支持面側で生じることによって、ワーク支持における静圧軸受け剛性が高められ、ワークが安定した状態で支持される。すなわち、ワークは支持面に対して一定した浮上量で非接触支持される。これにより、従来の装置においてワークが安定せず一定した浮上量が得られなことによる様々な問題点（例えば、撮像装置による表面撮影の際に焦点合わせが困難であった点）が解消される。
【００１７】
また、静圧発生部とは独立して吸引部を設けたことから、ベルヌイの原理を用いた負圧発生の場合とは異なり、静圧発生のための加圧度合と吸引部における吸引度合とを個別に調整することができることとなり、静圧と負圧とのバランスを調整して軸受け剛性を一層高めたりワークとの隙間（ワークの浮上量）を調整したりワークの振動を抑制することが可能となる。
【００１８】
手段３．前記静圧発生部は多孔質体によって構成するとともに、前記吸引部は支持面側に開口する凹部によって構成した請求項１又は２に記載の非接触支持装置。
【００１９】
手段３によれば、静圧発生部に多孔質体を用いていることから、多孔質体を通過する際に気体が絞られることで好適に静圧を発生させることができ、しかも単なる絞り通路よりも均等に静圧を相手側との間に発生させることができる。その結果、ワークが一層安定した状態となる。また、吸引部として凹部によって構成したことで、ワーク支持面側において気体の吸引力が作用する領域が凹部の形成された領域であることが明確になるとともに、その構成も簡素なものとなる。
【００２０】
手段４．前記静圧発生部と吸引部とを隣接して設け、その両者によって静圧軸受け領域を構成し、ワークにおいてこの静圧軸受け領域と対応する箇所が作業領域とされる手段１乃至３のいずれかに記載の非接触支持装置。
【００２１】
手段４によれば、静圧発生部と吸引部とが隣接して設けられていることから、静圧と吸引力の同時発生により静圧軸受け剛性を高めるという作用を確実に生じさせることが可能となる。すなわち、非接触支持装置が大型化してワーク支持面の面積が大きくなったとしても、ワークにおいて静圧発生部と吸引部とで構成される静圧軸受け領域と対応する箇所では静圧軸受け剛性が高められ、ワークは支持面に対して一定した浮上量で非接触支持される。従って、この領域でワークに対して作業を行えば、従来装置の問題点が解消される。また、本体のワーク支持面において、一定の浮上量が確保される領域が明確となる。
【００２２】
手段５．前記静圧発生部と前記吸引部をそれぞれ長尺状に形成するとともに、前記静圧軸受け領域を、同一形状をなす一対の静圧発生部と一つの吸引部とで構成し、それらを、前記吸引部が両静圧発生部の間に配置されるように並列した手段４に記載の非接触支持装置。
【００２３】
手段５によれば、静圧軸受け領域において吸引部が同一形状をなす静圧発生部の間に配置されていることから、静圧軸受け領域の中央部においてワークを引き寄せる力が発生し、その両側で静圧が発生することになる。すなわち、ワーク支持面側でワークとの間に静圧が生成する領域の方が吸引力の作用する領域よりも広くなる。これにより、軸受け剛性を一層高めたり、ワークとの隙間（ワークの浮上量）を調整したり、ワークの振動を抑制するために静圧と負圧とのバランス調整をしたりする際の調整が容易となる。
【００２４】
手段６．前記静圧発生部と前記吸引部をそれぞれ長尺状に形成し、それらを並列に配置して前記静圧軸受け領域を構成し、その静圧軸受け領域をワーク支持面側においてワークの移動方向と略直交する方向に延びるように配置した手段４に記載の非接触支持装置。
【００２５】
手段６によれば、静圧軸受け領域がワークの移動方向と略直交する方向（以下、縦方向という。）に延びるように配置されていることから、その縦方向の領域ではワークは支持面に対して一定した浮上量で非接触支持される。このため、縦方向において静圧軸受け領域と略同じ幅を有するワークを用いれば、ワークを順に移動させながら縦方向の全体にわたりワークに対して作業を行うことが可能となる。これにより、作業時にワークをその移動方向とは別の方向へさらに移動させる必要がない。
【００２６】
手段７．前記浮上部を一対設け、両浮上部をその両者で前記静圧軸受け領域を挟むようにして配置した手段４乃至６のいずれかに記載の非接触支持装置。
【００２７】
手段７によれば、静圧軸受け領域の両側に浮上部が配置されていることから、静圧軸受け領域の両側でもワークが非接触支持されることになる。このように静圧軸受け領域の周辺でもワークの非接触支持が保たれていることで、静圧と負圧とのバランス調整が行いやすくなる。静圧軸受け領域の片側に浮上部が設けられてないとすると、その片側にあるワークは自重によってワーク支持面側にたわむ力が発生するためその力をも静圧と負圧とのバランス調整に考慮しなければならなくなり、調整が難しくなるのである。
【００２８】
手段８．前記静圧発生部を有する静圧ユニットと前記吸引部を有する負圧ユニットとを組み付けることで本体のワーク支持面側に静圧軸受け領域を形成し、各ユニットをそれぞれ交換可能に構成した手段４乃至７のいずれかに記載の非接触支持装置。
【００２９】
手段８によれば、静圧発生部と吸引部がそれぞれユニット化されていることから、静圧発生部や吸引部を各種の大きさに変更することが可能となり、他の部品の汎用性を高める。しかも、各ユニットはそれぞれ交換可能に構成されていることから、いったん各ユニットを組み付けた装置であっても、さらに各ユニットを別の大きさのものに交換することで静圧軸受け領域の大きさをワークの大きさに合わせたものに変更することが可能となる。
【００３０】
なお、吸引部はワークによって覆われていることが必要である。吸引部が露出した状態では、その部分から外部の加圧気体が吸引されて、吸引力を有効に作用させることができなくなるからである。このことからも、ワークの大きさに合わせて静圧軸受け領域の大きさを変更可能とすることの価値は大きいといえる。
【００３１】
手段９．本体のワーク支持面側に、加圧気体を噴出させてワークを非接触支持する浮上部を設け、その非接触支持された状態のワークに対して所定の作業が行われるようにした非接触支持装置において、
前記本体を構成するベースの一面に、本体のワーク支持面側に静圧発生部と真空引きを行う吸引部とが隣接した静圧軸受け領域を有する長尺状の軸受け部材をベースに対して着脱可能に設け、ベースには静圧発生部に連通する静圧発生用加圧ポートを設け、同加圧ポートを介して供給される加圧気体を静圧発生部から噴出させることで静圧を生成し、さらに、ベースには吸引部に連通する真空引き用ポートを前記静圧発生用加圧ポートとは異なる位置に設け、真空引き用ポートを介して吸引部周辺の気体を吸引するようにし、
前記ベースの一面には、前記軸受け部材とは別に、前記浮上部を有する浮上テーブルを設け、その浮上部を、浮上テーブルのベースとの接合面に形成された凹部とベースの一面とで形成された内部空間に連通する通気孔によって構成し、ベースには内部空間に連通する浮上用加圧ポートを設け、同加圧ポートを介して供給される加圧気体を連通孔からワーク支持面側に噴出するようにした非接触支持装置。
【００３２】
手段９によれば、使用時においては、静圧発生用加圧ポートに圧力ポンプ等の圧力供給源が接続されるとともに真空引き用ポートには吸引ポンプ等が接続される。そして、本体のワーク支持面側において、静圧発生部から噴出される加圧気体によってワークとの間に静圧が生成される。その結果、ワークを支持面に対して非接触の状態で支持することができる。そして、本非接触支持装置では単に静圧を生じさせるだけではなく、吸引部より同吸引部周辺の気体を吸引するように構成している。かかる吸引作用によって、本体のワーク支持面側にはワークを引き寄せる力が発生する。従って、静圧と吸引とが同時にワーク支持面側で生じることによって、ワーク支持における静圧軸受け剛性が高められ、ワークが安定した状態で支持される。すなわち、ワークは支持面に対して一定した浮上量で非接触支持される。これにより、従来の装置においてワークが安定せず一定した浮上量が得られなことによる様々な問題点（例えば、撮像装置による表面撮影の際に焦点合わせが困難であった点）が解消される。
【００３３】
また、静圧発生部とは独立して吸引部を設けたことから、ベルヌイの原理を用いた負圧発生の場合とは異なり、静圧発生のための加圧度合と吸引部における吸引度合とを個別に調整することができることとなり、静圧と負圧とのバランスを調整して軸受け剛性を一層高めたりワークとの隙間（ワークの浮上量）を調整したりワークの振動を抑制することが可能となる。
【００３４】
また、軸受け部材において静圧発生部と吸引部とが隣接して設けられていることから、静圧と吸引力の同時発生により静圧軸受け剛性を高めるという作用を確実に生じさせることが可能となる。すなわち、非接触支持装置が大型化してワーク支持面の面積が大きくなったとしても、ワークにおいて軸受け部材と対応する領域では静圧軸受け剛性が高められ、ワークは支持面に対して一定した浮上量で非接触支持される。従って、この領域でワークに対して作業を行えば、従来装置の問題点が解消される。また、本体のワーク支持面において、一定の浮上量が確保される領域が明確となる。
【００３５】
さらに、静圧発生部と吸引部とを有する軸受け部材がベースに対して着脱可能に設けられていることから、静圧発生部や吸引部を各種の大きさに変更した軸受け部材をベースに設けることが可能となり、他の部品の汎用性を高める。しかも、いったん軸受け部材を設けた後でも、さらに別の軸受け部材に交換することで静圧発生部や吸引部の大きさをワークの大きさに合わせたものに変更することが可能となる。なお、吸引部はワークによって覆われていることが必要である。吸引部が露出した状態では、その部分から外部の加圧気体が吸引されて、吸引力を有効に作用させることができなくなるからである。このことからも、ワークの大きさに合わせて軸受け部材の大きさを変更可能とすることの価値は大きいといえる。
【００３６】
加えて、加圧気体を噴出させてワークを非接触支持する浮上部を、浮上テーブルに形成された凹部とベースの一面とで形成された内部空間に連通する通気孔によって構成している。このため、ベースの一面に対し浮上テーブルをその凹部の開口が閉塞されるようにして組み付け、ネジ等の固定具で固定するだけでワークを非接触支持するための構成とすることができる。これにより、非接触支持のためのステージを従来のように溶接等でチャンバ内に取り付けるといった面倒な組み付け作業は必要なくなる。
【００３７】
手段１０．前記軸受け部材と浮上テーブルの側面同士が常に当接するように、ベースの一面における浮上テーブルの位置を変更可能とした手段９に記載の非接触支持装置。
【００３８】
手段１０によれば、軸受け部材と浮上テーブルの側面同士が常に当接するように浮上テーブルの位置が変更可能とされていることから、軸受け部材の大きさを変更しても、軸受け部材と浮上テーブルの側面同士は常に当接されることになる。このため、軸受け部材の大きさを変更しても、軸受け部材と浮上テーブルとの間に隙間、すなわち無意味な領域が生じることを防止できる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下に、発明の実施形態について図１乃至図３を参照しつつ説明する。なお、図１は非接触支持装置の平面図であり、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ´断面図であり、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ´断面図であり、図３は非接触支持装置を利用した表面検査装置の概略断面図である。なお、以下の説明において単に縦・横という場合は、図１における縦と横を表すことにする。
【００４０】
図１及び図２（ａ）（ｂ）に示すように、非接触支持装置１は平面視において四角形状をなす平板状のベース２を有している。ベース２の底面には図示しない複数本の脚が設けられており、この脚によって非接触支持装置１は設置面に対して所定の距離を隔てて設置される。
【００４１】
ベース２の上面には互いに同一形状をなす一対の浮上テーブル３と、上面が静圧軸受け領域となっている軸受け部材４とが設けられている。このベース２、浮上テーブル３及び軸受け部材４とで本体が構成され、浮上テーブル３と軸受け部材の上面でワーク支持面が形成されている。各浮上テーブル３と軸受け部材４はいずれも平面視において四角形状をなすとともに上下の断面も四角形状をなし、それぞれベース２と同一の縦幅を有している。また、両浮上テーブル３と軸受け部材４の横幅の合計はベース２の横幅と同一となっている。このため、平面視において一対の浮上テーブル３と軸受け部材４とを並列させるとベース２と同一形状をなしている。なお、ベース２、浮上テーブル３及び軸受け部材４の形状は四角形状以外の形状とすることも可能である。
【００４２】
一対の浮上テーブル３と軸受け部材４は、ベース２の上面上で軸受け部材４が両浮上テーブル３に挟まれるようにして配置され、その状態でベース２に対し固定されている。一対の浮上テーブル３はそれぞれ横幅が同一であるため、軸受け部材４はベース２上面の横方向の中央部に配置されることになる。浮上テーブル３の固定は、図１に示すように浮上テーブル３の上面側からネジ等の固定具５により行われ、軸受け部材４はベース２の底面側から図示しないネジ等の固定具により行われる。
【００４３】
各浮上テーブル３の下面（ベース２との接合面）には、ほぼ全域にわたり平面視において四角形状をなす凹部６がそれぞれ設けられている。このため、各浮上テーブル３の凹部６とベース２の上面とにより一対の内部空間Ｒが形成されている。ベース２の上面と各浮上テーブル３の下面は高精度に加工されているため、内部空間Ｒの周囲においてベース２と各浮上テーブル３との間はメタルシールとなっている。なお、シール部材を設けてシールすることも可能である。この点は、本明細書で以降説明するメタルシールについても同様である。
【００４４】
各浮上テーブル３にはその凹部６の周囲に、前記固定具５を挿入するための固定用孔７が形成されている。この固定用孔７は固定具５の頭を収容すべく浮上テーブル３の上面に形成された収容凹部８の底部に設けられている。従って、各浮上テーブル３の上方からこの固定用孔７に前記固定具５が挿入され、ベース２の上面側で同ベース２に対して各浮上テーブル３が固定されるようになっている。このとき、固定具５の頭は収容凹部８に収容されて浮上テーブル３の上面から突出することはない。
【００４５】
各浮上テーブル３には前記内部空間Ｒとテーブル３上側の外部とを連通する通気孔９が形成されている。この通気孔９は、図２（ａ）では拡大して記載したものの実際は細孔として形成されており、格子状をなすように凹部６が形成された領域全体にわたって多数形成されている。そして、通気孔９を介して内部空間Ｒと外部とが連通されている。この通気孔９が形成された領域が浮上部となっている。
【００４６】
図２（ａ）に示すように、前記ベース２の底面には、一対の浮上用加圧ポート１０がそれぞれ異なる位置に設けられている。各浮上用加圧ポート１０はそれぞれ一対の前記内部空間Ｒに対応している。非接触支持装置１の使用時において浮上用加圧ポート１０には図示しない圧力供給源からの配管が接続される。なお、浮上用加圧ポート１０は、例えば配管が接続されるための雌ネジが形成された雌ネジ孔として形成したり、ワンタッチ継手を設けたりする等、各種形態が考えられる。本明細書で以降説明する各ポートについても同様である。
【００４７】
各浮上用加圧ポート１０はそれぞれベース２と浮上テーブル３に形成された通路１１を介して内部空間Ｒに連通している。このため、図示しない圧力供給源から各浮上用加圧ポート１０に加圧気体としての加圧エアが供給されると、そのポート１０と通路１１を介して各内部空間Ｒに加圧エアが供給される。そして、この加圧エアは通気孔９を介して各浮上テーブル３の上面側から噴出する。
【００４８】
次に、前記軸受け部材４について説明する。軸受け部材４は一対の静圧ユニット１５と、その両静圧ユニット１５で挟まれて設けられた一つの負圧ユニット１６とを有している。各ユニット１５，１６はそれぞれ平面視において長尺状の四角形状をなし、かつ上下の断面も四角形状をなす。また、各ユニット１５，１６はそれぞれがベース２と同一の縦幅を有している。一対の静圧ユニット１５はいずれも同一の形状で、かつ同一の構成となっていることから、両静圧ユニット１５で挟まれた負圧ユニット１６は軸受け部材４の横方向中央部、すなわちベース２上面の横方向中央部に設置されている。
【００４９】
図２（ｂ）に示すように、前記静圧ユニット１５は、具体的には、ユニットベース１７と、同ユニットベース１７の上面に固定された静圧発生部としての多孔質体１８とを有している。ユニットベース１７は、ベース２に形成された図示しない固定用孔に図示しないネジ等の固定具を底面側から挿入することでベース２の上面に対して着脱可能に固定されている。多孔質体１８はユニットベース１７と同一の縦幅と横幅を備え、その固定は、例えば接着剤によってユニットベース１７の上面に接着されるようになっている。また、各静圧ユニット１５の高さ方向の厚さは浮上テーブル３と同一となっている。このため、浮上テーブル３の上面と一対の静圧ユニット１５の上面とは同一平面を形成している。
【００５０】
なお、多孔質体１８は、例えば焼結アルミニウム、焼結銅、焼結ステンレス等の金属材料によって構成することができるが、それ以外にも、焼結三ふっ化樹脂、焼結四ふっ化樹脂、焼結ナイロン樹脂、焼結ポリアセタール樹脂等の合成樹脂材料や、焼結カーボン、焼結セラミックスなどによって構成することもできる。
【００５１】
ユニットベース１７の上面（多孔質体１８の接合面）には同ベース２の長手方向に沿って流通溝１９が形成されている。一方、前記ベース２の底面には前記浮上用加圧ポートとは異なる位置に、複数個の静圧用加圧ポート２０がユニットベース１７の長手方向に沿って所定間隔を隔てて設けられている。この静圧用加圧ポート２０は各静圧ユニット１５ごとに複数個設けられている。非接触支持装置１の使用時において各静圧用加圧ポート２０には図示しない圧力供給源からの配管が接続される。この静圧用加圧ポート２０と流通溝１９の底部とはベース２とユニットベース１７に形成された通路２１によって連通されている。なお、ベース２の上面とユニットベース１７の底面との間はメタルシールとなっている。そして、図示しない圧力供給源から加圧気体としての加圧エアが供給されると、かかる加圧エアがポート２０、通路２１、流通溝１９を介して多孔質体１８の表面、即ち上面全体から噴出する。
【００５２】
前記負圧ユニット１６は、その高さ方向の厚さが静圧ユニット１５や浮上テーブル３の厚さよりも若干薄くなるように形成されている。負圧ユニット１６は、ベース２に形成された図示しない固定用孔に図示しないネジ等の固定具を底面側から挿入することで、ベース２の上面に対し着脱可能に固定されている。このため、負圧ユニット１６をベース２の上面に固定した際には、負圧ユニット１６の上面は静圧ユニット１５や浮上テーブル３の上面よりも若干低くなっている。
【００５３】
図１及び図２（ａ）に示すように、負圧ユニット１６には、その上面に長手方向に延びる吸引部又は凹部としての負圧用溝２２が形成されている。一方、前記ベース２の底面には複数個（本実施形態では３個）の真空引き用ポート２３が、前記浮上用加圧ポート１０及び静圧用加圧ポート２０とは異なる位置にユニットベース１７の長手方向に沿って所定間隔を隔てて設けられている。非接触支持装置１の使用時において各真空引き用ポート２３には図示しない真空圧発生装置からの配管が接続される。この真空引き用ポート２３と負圧用溝２２の底部とはベース２に形成された平断面円形状の第１通路２４と、負圧ユニット１６に形成され負圧用溝２２に沿った平断面長円形状をなす第２通路２５によって連通されている。なお、ベース２の上面と負圧ユニット１６の底面との間はメタルシールとなっている。そして、図示しない真空圧発生装置の吸引作用により、ポート２３、第１通路２４、第２通路２５、負圧用溝２２を介して加圧エアが吸引され、負圧用溝２２に沿って負圧ユニット１６の上面側にエア吸引力が作用する。
【００５４】
以上のように構成された軸受け部材４では、前記静圧ユニット１５の多孔質体１８と前記負圧ユニット１６の負圧用溝２２により、軸受け部材４の上面において静圧軸受け領域を構成している。
【００５５】
ここで、図１に示すように、浮上テーブル３をベース２に対して固定する際に固定具が挿入される固定用孔７は、横方向に延びる長孔として形成されている。このため、固定具５を緩めれば、各浮上テーブル３は横方向へスライド可能となる。これにより、長孔の形成された範囲で浮上テーブル３をベース２上の所望の位置で固定することが可能となる。
【００５６】
また、一対の静圧ユニット１５をベース２に対して固定する固定具が挿入される図示しない固定用孔も、横方向に延びる長孔として形成されている。そこで、一対の静圧ユニット１５及び負圧ユニット１６という３つのユニットをそれぞれ適宜横幅の異なるものと交換することで、負圧ユニット１６をベース２の横方向中央部に配置した状態で静圧ユニット１５及び負圧ユニット１６の横幅が異なる各種の軸受け部材４を構成することが可能となる。そして、この軸受け部材４と横側面同士が当接するように固定具５を緩めて一対の浮上テーブル３をスライドさせれば、ベース２上において浮上テーブル３と軸受け部材４を一体的に設けることが可能となる。すなわち、浮上テーブル３と軸受け部材４との間に隙間が生じることを防止できる。
【００５７】
以上のように構成された非接触支持装置１を精密加工基板などのワークとしての被検査基板Ｗの表面検査をするための表面検査装置３１に利用した場合には、図３に示すように、軸受け部材４（静圧軸受け領域）の上方にカメラなどの撮像装置３２が設置される。そして、静圧軸受け領域又は静圧軸受け領域とその周辺領域が撮像装置３２による撮像領域とされる。なお、図３では説明の便宜上各ポート１０，２０，２３を全て示している。
【００５８】
次に、上記非接触支持装置１を利用した表面検査装置３１により被検査基板Ｗの表面を検査する工程について、図３に従って説明する。
【００５９】
まず、図示しない圧力供給源の作動によって、加圧エアが一対の浮上用加圧ポート１０のそれぞれに供給されると、加圧エアはポート１０、通路１１を介して一対の内部空間Ｒのそれぞれに供給される。そして、この加圧エアは通気孔９を介して各浮上テーブル３の上面側から噴出する。この状態で、図示しない搬送手段が駆動されることで、被検査基板Ｗが非接触支持装置１の横から同支持装置１の上面上を横方向に流れてくる。このとき、浮上テーブル３の上面側、すなわち非接触支持装置１の上面側から加圧エアが噴出しているため、被検査基板Ｗは非接触支持装置１の上面に対し浮上した状態（非接触状態）で同支持装置１上を移動することになる。なお、加圧エアが通気孔９から噴出した状態で、非接触支持装置１の上面に被検査基板Ｗを載置する工程とすることも可能である。
【００６０】
また、静圧軸受け領域においては、図示しない圧力供給源の作動によって、加圧エアが一対の静圧発生用加圧ポート２０のそれぞれに供給され、加圧エアはポート２０、通路２１、流通溝１９を介して多孔質体１８の表面、即ち上面全体から噴出される。すると、一対の静圧ユニット１５それぞれにおける多孔質体１８の上面である２列の長尺状領域と被検査基板Ｗの底面との間に、２列の長尺状の圧力エア層が形成され、静圧がもたらされる。これによって、非接触支持装置１の上面に対し被検査基板Ｗが浮上した状態となる。
【００６１】
それと同時に、真空引き用ポート２３から第１通路２４及び第２通路２５を介してエアが吸引される。このとき、第２通路２５が負圧用溝２２に沿って長円形状に形成されているため、長尺状の負圧用溝２２に対して均一にエア吸引力を作用させることが可能となる。すると、負圧用溝２２内は負圧になる。これによって、負圧用溝２２の上部開口側の長尺状領域と被検査基板Ｗの底面との間に吸引力が作用し、被検査基板Ｗは非接触支持装置１の上面側へ引き寄せられる。
【００６２】
なお、被検査基板Ｗはその縦幅が負圧用溝２２の縦幅よりも大きく、被検査基板Ｗの底面によって負圧用溝２２の上部開口側を覆うものであることが必要である。これは、被検査基板Ｗの縦幅が負圧用溝２２の縦幅よりも小さく、平面視において被検査基板Ｗから負圧用溝２２の開口部が露出した状態では、その部分からエアが無限に吸引されて、吸引力を有効に作用させることができなくなるからである。もっとも、表面検査装置３１には図示しないガイドが設けられ、被検査基板Ｗの移動中に位置ずれして負圧用溝２２の開口部が露出することが防止されている。
【００６３】
このように、２列の長尺状の多孔質体１８を介して生じる静圧によって被検査基板Ｗが非接触支持装置１の上面から離れようとする力と、多孔質体１８の間に配置された負圧用溝２２を介して生じる負圧によって被検査基板Ｗを非接触支持装置１の上面に引き寄せようとする力との調和により、被検査基板Ｗに対する静圧軸受け剛性が高められる。そして、被検査基板Ｗの軸受け部材４（静圧軸受け領域）の上方にある箇所、特に負圧ユニット１６の上方にある箇所では、安定した状態で非接触支持装置１の上面との間にミクロン単位の一定した隙間、すなわち非接触支持装置１の上面に対する一定した浮上量を確保することとなる。
【００６４】
ここで、被検査基板Ｗの状態をより詳細に説明する。被検査基板Ｗの浮上テーブル３の上方にある箇所では、浮上テーブル３の上面側から噴出する加圧エアによって、浮上テーブル３の上面から浮上した状態にある。これは、単に加圧エアを噴出させて静圧を付与することで被検査基板Ｗを非接触の状態で支持するというものであり、その点では従来技術と特に違いはない。説明の便宜上、図３では被検査基板Ｗの浮上テーブル３上面からの浮上量を大きくしているが、実際には数十ミクロン単位の浮上量である。
【００６５】
この被検査基板Ｗが、軸受け部材４（静圧軸受け領域）の上方にある箇所では静圧と負圧との調和により、浮上テーブル３上面の上方にある浮上位置から軸受け部材４の上面側、特に負圧ユニット４の上面側へ引き寄せられ、詳細にみればたわんだ状態となっている（図６参照）。これにより、軸受け部材４（静圧軸受け領域）の上方では被検査基板Ｗに対する静圧軸受け剛性が高められる。そして、被検査基板Ｗの軸受け部材４（静圧軸受け領域）の上方にある箇所、特に負圧ユニット１６の上方にある箇所では、非接触支持装置１の上面に対し例えば１０ミクロンの一定した浮上量が得られる。
【００６６】
この状態で、撮像装置３２により、静圧軸受け領域又は静圧軸受け領域とその周辺領域の撮像領域にある被検査基板Ｗの表面が観察され、その結果に基づいて被検査基板Ｗの表面が検査される。前述したように、被検査基板Ｗの軸受け部材４（静圧軸受け領域）の上方にある箇所では非接触支持装置１の上面に対する一定した浮上量が確保されているため、撮像領域にある被検査基板Ｗは非接触支持装置１の上面に対する一定した浮上量が確保されていることになる。このため、撮像装置３２は容易に被検査基板の表面に焦点を合わせることができる。
【００６７】
また、この非接触支持装置１では、静圧発生用加圧ポート２０及び静圧ユニット１５とからなる静圧発生機構と、真空引き用ポート２３及び負圧ユニット１６からなる真空引き機構とがそれぞれ独立して構成されていることから、静圧の調整と、真空引きの調整とを個々独立して行うことができる。これにより、充分な流量の静圧を発生させておきながら真空引きの度合を高めて軸受け剛性を高めることができる。
【００６８】
また、静圧発生用の加圧エアは多孔質体１８より噴出されるように構成されていることから、加圧エアが均一に被検査基板Ｗの底面に噴出されることとなって静圧が均一に行き亘る。なお、多孔質体１８にしたことで加圧エアの絞り機能を有する。
【００６９】
また、被検査基板Ｗの軸受け部材４の上方にある箇所では、非接触支持装置１の上面に対して一定した浮上量が確保されるため、被検査基板Ｗの反りを矯正することができる。
【００７０】
なお、本実施の形態において、ベース２を設置面上に直接載置することも可能である。この場合、ベース２の底面に設けられた各ポート１０，２０，２３はベース２の側面に設けることになる。
【００７１】
また、軸受け部材４では一対の負圧ユニット１６と、一つの静圧ユニット１５を設けて、両負圧ユニット１６で静圧ユニット１５を挟むように配置することも可能である。もっとも、より精度の高い被検査基板Ｗの浮上量を確保するためには、本実施の形態のように負圧ユニット１６の両側に静圧ユニット１５を設ける構成する方が好ましい。
【００７２】
また、軸受け部材４（静圧軸受け領域）は非接触支持装置１を平面視した場合において、斜め方向に延びるように設けることも可能である。また、浮上テーブル３をなくして静圧軸受け領域をベース２の上面全域に設けることも可能である。この場合の構成としては、図４に示すように、静圧ユニット１５と負圧ユニット１６を交互にベース２上面の全域にわたって設ける構成するのが好ましい。かかる構成にすれば、非接触支持装置１の上面の限られた領域だけで被検査基板Ｗの一定した浮上量を確保するのではなく、非接触支持装置１上面の全域にわたって被検査基板Ｗの一定した浮上量を確保することができる。
【００７３】
また、図５に示すように、縦に３層の領域に分けた多孔質体３５を用い、各層ごとにポート３６ａ〜３６ｃ、通路３７ａ〜３７ｃを設けて軸受け部材４を構成することも可能である。ポート３６ｂと真空圧発生装置とを接続して真中の層を負圧領域とし、ポート３６ａ，３６ｃとエア供給源と接続して両側の層を静圧領域とすることで本実施の形態と同様の作用・効果を得ることができる。この場合、多孔質体３５の表面（上面）は高精度に加工されているため、負圧領域部分の上面を静圧領域部分の上面よりも若干低くするといったことが必要ない。さらに、この構成において多孔質体３５は３層に分かれていないものを利用することも可能である。
【００７４】
また、非接触支持装置１は撮像装置３２により被検査基板Ｗの表面を検査する表面検査装置３１以外の装置にも利用することが可能である。例えば、図６に示すような被検査基板Ｗの板厚検査装置４１がある。この装置４１では、負圧ユニット１６の上下にレーザー測定装置４２，４３を配置し、レーザーを透過するガラス等の材料で負圧ユニット１６とベース２の一部を構成している。なお、負圧ユニット１６とベース２とに空間部を設けて、同空間部をレーザーが透過するように構成してもよい。そして、被検査基板Ｗの上下から同基板Ｗの表面と底面に対し照射部４４からレーザーを照射し、基板Ｗに反射して戻ってきたレーザーを受光部４５で受光することで、被検査基板Ｗの表面と上側レーザー測定装置４２との距離、裏面と下側レーザー測定装置４３との距離を測定する。被検査基板Ｗは負圧ユニット４の上方で一定した浮上量が確保されていることから、その測定結果や上下のレーザー測定装置４２，４３間の距離をもとに被検査基板Ｗの板厚を非接触の状態で測定することができる。かかる装置によれば、支持装置との接触により生じる傷を嫌う被検査基板Ｗに対して非接触の状態で高精度な板厚測定をすることができる。なお、図６では真空引き用ポートは省略してある。また、図６では被検査基板Ｗが負圧ユニット１６の上面側へ引き寄せられることでたわんだ状態にあることを模式的に示している。板厚検査装置４１だけでなく、本実施の形態の非接触支持装置１によれば、より詳細にみると軸受け部材４の上方にある箇所において被検査基板Ｗはこの図６のようにたわんだ状態にある。
【００７５】
さらに、精密加工基板の表面に対して塗布剤を均一にコーティングすることも可能である。すなわち、精密加工基板の一定した浮上量が確保されることにより、基板の上方の所定位置にスクレーパを設置して基板又はスクレーパを移動させることで、精密加工基板上の塗布剤を基板表面に均一にコーティングすることが可能となる。
【００７６】
このように、本実施の形態の非接触支持装置１によれば、精密加工基板の一定した浮上量が確保されるため、従来、載置面に基板を直接載置して行っていた作業を非接触の状態で行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態の非接触支持装置を示す平面図。
【図２】（ａ）図１のＡ−Ａ´断面図の底面図。
（ｂ）図１のＢ−Ｂ´断面図。
【図３】非接触支持装置を利用した表面検査装置の概略断面図
【図４】非接触支持装置の別例を示す平面図。
【図５】非接触支持装置の別例を示す断面図。
【図６】非接触支持装置を利用した板厚検査装置の概略断面図。
【図７】従来の非接触支持装置を示す断面図。
【符号の説明】
１…非接触支持装置、２…ベース、３…浮上テーブル、４…軸受け部材、９…浮上部を構成する通気孔、１５…静圧ユニット、１６…負圧ユニット、１８…静圧発生部としての多孔質体、２０…静圧発生用加圧ポート、２２…吸引部又は凹部として負圧用溝、２３…真空引き用ポート、Ｒ…内部空間、Ｗ…ワークとしての被検査基板。
【図１】
2004152941.tif 000003
【図２】
2004152941.tif 000004
【図３】
2004152941.tif 000005
【図４】
2004152941.tif 000006
【図５】
2004152941.tif 000007
【図６】
2004152941.tif 000008
【図７】
2004152941.tif 000009