(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）絶縁基板上に浮上用電極と復元力調整用電極とが形成されている固定子と、
（ｂ）該固定子に対向する浮上体と、
（ｃ）前記固定子と前記浮上体とのギャップを検出する変位センサと、
（ｄ）前記浮上用電極への印加電圧を制御する制御器と、
（ｅ）前記復元力調整用電極に電圧を供給する電源とを備え、
（ｆ）前記変位センサから検出された前記浮上体の浮上位置に基づいて前記制御器から前記浮上体を安定浮上させるための制御電圧を作り出し、前記浮上用電極に印加することにより、前記浮上体を安定浮上させ、前記電源からの電圧を前記復元力調整用電極に印加し、該印加される電圧を調整することにより、前記浮上体の横方向における復元力を調整することを特徴とする復元力調整機能を有する静電浮上装置。
【請求項２】
請求項１記載の復元力調整機能を有する静電浮上装置において、前記固定子は絶縁基板からなり、該絶縁基板上に浮上用電極と復元力調整用電極とが別々に配置され、前記浮上用電極と復元力調整用電極への印加電圧は各々独立して制御されることを特徴とする復元力調整機能を有する静電浮上装置。
【請求項３】
請求項２記載の復元力調整機能を有する静電浮上装置において、前記復元力調整用電極は、前記浮上体が前記固定子の真下に浮上したときに前記浮上体の縁付近に対向する前記固定子の部分に形成されることを特徴とする復元力調整機能を有する静電浮上装置。
【請求項４】
請求項３記載の復元力調整機能を有する静電浮上装置において、前記復元力調整用電極は、前記浮上体の縁付近に対向する前記固定子の部分に各々複数で形成され、前記復元力調整用電極には、各々異なる値の電圧が印加されることを特徴とする復元力調整機能を有する静電浮上装置。
【請求項５】
請求項４記載の復元力調整機能を有する静電浮上装置において、前記復元力調整用電極には、前記浮上体の電位がゼロボルトとなるような値の電圧が印加されることを特徴とする復元力調整機能を有する静電浮上装置。
【請求項６】
請求項３記載の復元力調整機能を有する静電浮上装置において、前記復元力調整用電極は、前記浮上体の縁付近に対向する前記固定子の部分に各々単数で形成され、前記復元力調整用電極には前記浮上体の電位がゼロボルトとなるような値の電圧が印加されることを特徴とする復元力調整機能を有する静電浮上装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電力を用いて浮上体を周囲環境から完全に非接触で浮上させる静電浮上装置に係り、特に、浮上体の横方向における復元特性、特に復元力を調整することができる静電浮上装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような分野の技術としては、文献「８インチシリコンウエハの静電浮上」、静電気学会講演論文集、ｐｐ．１４１−１４４、１９９５に開示されている。
図９はその静電浮上システムの概略構成図である。
【０００３】
この図において、９１０は固定子、９１１〜９１４は電極、９２０は浮上体（８インチシリコンウエハ）、９３１〜９３４は変位センサ、９４０は制御器である。
固定子９１０は絶縁基板からなり、この絶縁基板上に、導電体の電極９１１〜９１４が形成されている。この四つの電極９１１〜９１４は、固定子９１０の上に均等に配置され、一つのリングを形成している。このリングの外径は、固定子９１０と対向するように配置されている浮上体９２０の直径と等しくなっている。
【０００４】
このような従来の静電浮上システムでは、電極９１１〜９１４への印加電圧を能動的に制御することにより、浮上体９２０を安定浮上させる。つまり、変位センサ９３１〜９３４を用いて、浮上体９２０の位置及び姿勢を検出し、この検出された信号に基づいて制御器９４０で浮上体９２０を安定浮上させるための制御電圧を作り出し、各電極９１１〜９１４に印加することにより、浮上体９２０を安定浮上させる。
【０００５】
このように従来の静電浮上システムでは、変位センサ９３１〜９３４を用いて、浮上体９２０の軸方向（ｚ方向）とピッチ、ロール運動を測定し、それに基づいて浮上体９２０に与えられる静電力を能動的に制御することにより浮上体９２０の軸方向（ｚ方向）とピッチ、ロール運動を安定化させる。なぜなら、電極９１１〜９１４への印加電圧の能動的な制御無しでは、浮上体９２０の軸方向（ｚ方向）とピッチ、ロール運動は不安定であるからである。
【０００６】
これに対して、浮上体９２０の横方向（ｘとｙ方向）の運動は本来安定である（本発明では浮上体のヨー運動は考慮しない）。つまり、浮上体９２０の横方向（ｘとｙ方向）の運動は、上記した電極９１１〜９１４への印加電圧を能動的に制御しなくても、静電場のエッチ効果により受動的に安定である。
この横方向の運動を、図１０を用いて簡単に説明すると以下のようである。
【０００７】
図１０において、９５０は固定子、９５１は固定子９５０の上に形成されている電極部、９６０は浮上体を示す。もし、浮上体９６０が固定子９５０の電極部９５１の真下の位置から横方向にずれると（例えば、Ｘ）、浮上体９６０には、浮上体９６０を元の位置に戻そうとする復元力Ｆが作用する。この復元力Ｆの大きさは浮上体９６０のエッジ付近での電界の強さに強く関わり、この電界の強さは電極部９５１の外側の電極部分（ＡとＢ部分）に印加される電圧に密接に関係する。つまり、浮上体９６０が固定子９５０の真下に浮上したときに、浮上体９６０のエッジ付近に対向する固定子９５０の電極部分の電圧を調整することにより、復元力が調整できることになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の静電浮上システムにおいては、浮上体が固定子と所定の目標ギャップを介して電極の真下に浮上したときの電極への印加電圧は、浮上体と電極間のギャップと、浮上体の質量によって定まってしまうので、電極への印加電圧を任意に設定することが困難であり、浮上体の横方向における復元力を調整することができなかった。
【０００９】
また、その復元力の大きさは比較的小さいので、浮上装置の信頼性が低くなる問題点があった。更に、この静電浮上装置をロボットなどの搬送装置に取り付け、シリコンウエハなどの板状体を静電力で浮上した状態で搬送するとき、横方向の復元力が小さいので搬送速度を上げることができず、搬送効率や搬送システムの信頼性を高めることができなかった。
【００１０】
そこで、本発明は、上記問題点を除去し、浮上体の横方向における復元特性、特に復元力を任意に設定することのできる復元力調整機能を有する静電浮上装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、復元力調整機能を有する静電浮上装置において、絶縁基板上に浮上用電極と復元力調整用電極とが形成されている固定子と、この固定子に対向する浮上体と、前記固定子と前記浮上体とのギャップを検出する変位センサと、前記浮上用電極への印加電圧を制御する制御器と、前記復元力調整用電極に電圧を供給する電源とを備え、前記変位センサから検出された前記浮上体の浮上位置に基づいて前記制御器から前記浮上体を安定浮上させるための制御電圧を作り出し、前記浮上用電極に印加することにより、前記浮上体を安定浮上させ、前記電源からの電圧を前記復元力調整用電極に印加し、この印加される電圧を調整することにより、前記浮上体の横方向における復元力を調整するようにしたものである。
【００１２】
上記したように構成したので、固定子上に復元力を調整するための復元力調整用電極を浮上用電極とは別途に設け、その復元力調整用電極への印加電圧を浮上用電極への印加電圧とは独立して制御することにより、浮上体の横方向に作用する復元力を調整することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の第１実施例を示す復元力調整機能を有する静電浮上装置の概略構成図、図２はその静電浮上装置における固定子の電極面の平面図である。
図１において、１０は浮上体に静電力を与えるための固定子であり、２０は固定子１０と対向する浮上体、３１〜３４は浮上体の浮上位置を測定するための変位センサ、４０は制御器、５０は電源を示す。
【００１４】
まず、本発明の第１実施例を示す静電浮上装置の構成について説明する。
図１及び図２に示すように、固定子１０は絶縁基板からなり、その上に、浮上体２０を安定浮上させるための浮上用電極１１〜１４と、浮上体２０の横方向における復元力を調整するための復元力調整用電極１１ａ〜１４ａとが形成されている。
【００１５】
浮上用電極１１〜１４は扇状で、その形も面積も同じであり、固定子１０の内側に均等に配置されている。その浮上用電極１１〜１４には、浮上体２０の浮上位置を検出するための変位センサ用穴５１〜５４が開いている。
なお、浮上体２０の電位をゼロボルト付近に保つため、浮上体２０が固定子１０の真下に一定のギャップで浮上した時、浮上用電極１１、１３には同一極性の同一値の電圧が印加され、浮上用電極１２、１４には浮上用電極１１、１３に印加される電圧と反対極性の同じ絶対値を有する電圧が印加される。これにより、浮上体２０の帯電による微粒子などの吸着を防止したり、制御系が簡単となるなど、浮上体２０の帯電によって発生する様々な不都合を防ぐことができる。
復元力調整用電極１１ａ〜１４ａは扇状で、その形も面積も同じであり、浮上用電極１１〜１４の外側に均等に配置されており、一つのリングを形成している。このリング状に配置されている復元力調整用電極１１ａ〜１４ａの外径は、浮上体２０の直径と等しくなっている。なお、浮上体２０の電位をゼロボルト付近に保つため、復元力調整用電極１１ａ、１３ａには同一極性の同一値の電圧が印加されるが、復元力調整用電極１２ａ、１４ａには復元力調整用電極１１ａ、１３ａと反対極性の同じ絶対値を有する電圧が印加される。
【００１６】
上記した浮上用電極１１〜１４と復元力調整用電極１１ａ〜１４ａへの電圧はスルーホール（図示なし）を通して裏面から供給するようになっている。なお、以降の全ての実施例において電極への電圧は、第１実施例と同じようにスルーホールを通して裏面から供給するようになっている。
次に、本発明の第１実施例を示す浮上体の横方向における復元力の調整原理について説明する。
【００１７】
まず、浮上体２０を安定浮上させるには、電源５０からの電圧＋Ｖと−Ｖを復元力調整用電極１１ａ〜１４ａに供給すると同時に（例えば、復元力調整用電極１１ａ、１３ａには電圧＋Ｖを、復元力調整用電極１２ａ、１４ａには電圧−Ｖを供給する）、浮上用電極１１〜１４への印加電圧の制御を開始する。浮上用電極１１〜１４への印加電圧の制御は従来の静電浮上システムと同じ方法で行う。つまり、変位センサ３１〜３４を用いて、浮上体２０の位置及び姿勢を検出し、この検出された信号に基づいて制御器４０で浮上体２０を安定浮上させるための制御電圧を作り出し、浮上用電極１１〜１４に印加することにより、浮上体２０を安定浮上させる。
【００１８】
次に、浮上体２０の横方向における復元力を調整するには、上記した復元力調整用電極１１ａ〜１４ａへの印加電圧＋Ｖと−Ｖを調整すればよい。つまり、復元力を増加させるには印加電圧＋Ｖと−Ｖを上げ、復元力を減少させるには印加電圧＋Ｖと−Ｖを下げる。一般に、静電浮上の応用分野では、大きな復元力が望ましい場合が多い。この際、復元力を増加させるために上げられる最大の電圧は、この電圧がある値より大きくなったときに復元力調整用電極１１ａ〜１４ａと浮上体２０との間で発生する放電により制限される。従って、この放電の発生しない限りの最大の電圧を印加することにより、最大の復元力を得ることができる。
【００１９】
なお、本来、この復元力調整用電極１１ａ〜１４ａは、浮上体２０の横方向に作用する復元力を調整するために設けられたものであるが、この復元力調整用電極１１ａ〜１４ａへの印加電圧は、バイアス電圧としての役割も同時に果たしていることは言うまでもない（ここで、バイアス電圧とは、浮上体が目標位置に浮上したときに、浮上体の重量と釣り合う静電吸引力を発生させるため、電極に印加すべき電圧のことである）。つまり、復元力調整用電極１１ａ〜１４ａへ印加される電圧によって発生する静電吸引力は、浮上体２０を浮上させるために必要な力の一部分として用いられる。このような復元力調整用電極への印加電圧のバイアス電圧としての役割は、これ以降に記する全ての実施例に適用できることは言うまでもない。
【００２０】
また、上記の実施例において、四つの復元力調整用電極１１ａ〜１４ａに同じ値の電圧を印加することもでき、また必要に応じて互いに異なる値の電圧を印加することもできることは言うまでもない。
次に、本発明の第２実施例について説明する。
図３は本発明の第２実施例を示す復元力調整機能を有する静電浮上装置の固定子の電極面の平面図である。
【００２１】
図３において、１１１〜１１４は浮上用電極、１１５と１１６は復元力調整用電極、１５１〜１５４は変位センサ用穴を示す。この固定子１１０の構造は、第１実施例における扇状の四つの復元力調整用電極１１ａ〜１４ａ（図２参照）の代わりに、二つの復元力調整用電極１１５と１１６を、固定子１１０の外側に設けた点を除けば第１実施例の固定子１０の構造と略同様である。
【００２２】
復元力調整用電極１１５はリング状であり、固定子１１０の外側に配置され、その外径は浮上体の直径と等しくなっている。また、復元力調整用電極１１６はリング状であり、その面積は復元力調整用電極１１５の面積と等しく、浮上用電極１１１〜１１４と復元力調整用電極１１５との間に形成されている。
本発明の第２実施例では、この復元力調整用電極１１５、１１６への印加電圧を、浮上用電極１１１〜１１４への印加電圧とは独立して制御することにより、浮上体の横方向における復元力を調整する。つまり、復元力調整用電極１１５には電圧＋Ｖを、復元力調整用電極１１６には電圧−Ｖを印加し、また、その値を調整することにより復元力を調整することができる。この際、これにより、浮上体の電位がゼロボルト付近に保たれることは言うまでもない。
【００２３】
また、上記の実施例において、二つの復元力調整用電極１１５、１１６に同じ値の電圧を印加することもでき、また必要に応じて互いに異なる値の電圧を印加することもできることは言うまでもない。
次に、本発明の第３実施例について説明する。
図４は本発明の第３実施例を示す復元力調整機能を有する静電浮上装置の固定子の電極面の平面図である。
【００２４】
図４において、２１１〜２１４は浮上用電極、２１５は復元力調整用電極、２５１〜２５４は変位センサ用穴を示す。この固定子２１０の構造は復元力調整用電極２１５が一つの電極になっている点を除けば、第２実施例の固定子１１０（図３参照）の構造と略同様である。復元力調整用電極２１５はリング状であり、その外径は浮上体の直径と等しくなっている。
【００２５】
この復元力調整用電極２１５への印加電圧Ｖを浮上用電極２１１〜２１４への印加電圧とは独立して制御することにより、浮上体の横方向における復元力を調整する。このように本発明の第３実施例では、第１実施例と第２実施例に比べて、復元力調整用電極を一つにすることにより、固定子の電極の構造を簡素化し、また、復元力調整用電極に電圧を印加するための電源も、第１実施例と第２実施例の場合の２台（＋Ｖと−Ｖ）から１台（Ｖ）に減らすことができる。
【００２６】
なお、浮上体の電位をゼロボルトに維持したい場合は、復元力調整用電極２１５の面積と浮上用電極２１１〜２１４の面積との割合と、浮上ギャップなどに応じて、浮上体が目標位置に浮上したときの浮上用電極２１１〜２１４への印加電圧と復元力調整用電極２１５への印加電圧とを定めればよい。
次に、本発明の第４実施例について説明する。
【００２７】
図５は本発明の第４実施例を示す復元力調整機能を有する静電浮上装置の固定子の電極面の平面図である。
図５において、３１１〜３１４は浮上用電極、３１５と３１６は復元力調整用電極、３５１〜３５３は変位センサ用穴を示す。この固定子３１０の構造は浮上用電極３１１〜３１４の構造が第２実施例の浮上用電極１１１〜１１４の構造（図３参照）と異なる点を除けば、第２実施例の固定子１１０の構造と略同様である。
【００２８】
浮上用電極３１１〜３１３は扇状で、その形も面積も同じで、浮上用電極３１４と復元力調整用電極３１６との間に均等に配置されている。また、浮上用電極３１４は円形状で固定子３１０の内側に形成され、その面積は浮上用電極３１１〜３１３の面積の和となっている。浮上用電極３１１〜３１３には浮上体の浮上位置を検出するための変位センサ用穴３５１〜３５３が開いている。
【００２９】
なお、浮上体の電位をゼロボルト付近に保つため、浮上体が固定子３１０の真下に一定のギャップで浮上した時、浮上用電極３１１〜３１３には同一極性の同一値の電圧が印加され、浮上用電極３１４には浮上用電極３１１〜３１３に印加される電圧と反対極性の同じ絶対値を有する電圧が印加される。
上記の実施例において、復元力調整用電極３１５、３１６への印加電圧を浮上用電極３１１〜３１４への印加電圧とは独立して制御することにより、浮上体の横方向における復元力を調整する。つまり、第２実施例と同様に、復元力調整用電極３１５には電圧＋Ｖを、復元力調整用電極３１６には電圧−Ｖを印加し、またその値を調整することにより復元力を調整する。
【００３０】
なお、上記の実施例において、二つの復元力調整用電極３１５、３１６に同じ値の電圧を印加することもでき、また必要に応じて互いに異なる値を有する電圧を印加することもできることは言うまでもない。
また、復元力調整用電極を第１実施例（図２参照）のように、扇状の四つの電極にすることもでき、第３実施例（図４参照）のように一つのリング状の電極にすることもできることは言うまでもない。
【００３１】
次に、本発明の第５実施例について説明する。
図６は本発明の第５実施例を示す復元力調整機能を有する静電浮上装置の固定子の電極面の平面図、図７は浮上体の平面図である。
図６において、４１１〜４１４は浮上用電極、４１１ａ〜４１４ａと４１１ｂ〜４１４ｂは復元力調整用電極、４５１〜４５４は変位センサ用穴を示す。
【００３２】
この第５実施例では、浮上体として、図７に示すようなリング状体を用いる。従って、浮上体４２０の横方向における復元力は、浮上体４２０の外周と内周付近での電圧値に強く関わるので、浮上体４２０が固定子４１０の真下に浮上したときの浮上体４２０の外周と、内周付近に対向する固定子４１０の部分に復元力調整用電極４１１ａ〜４１４ａと４１１ｂ〜４１４ｂを形成する。つまり、絶縁基板からなる固定子４１０の外側には復元力調整用電極４１１ａ〜４１４ａ（以下、復元力調整用外側電極と呼ぶ）が形成され、その内側には浮上用電極４１１〜４１４を挟んで復元力調整用電極４１１ｂ〜４１４ｂ（以下、復元力調整用内側電極と呼ぶ）が形成されている。
【００３３】
復元力調整用外側電極４１１ａ〜４１４ａは扇状で、その形も面積も同じであり、浮上用電極４１１〜４１４の外側に均等に配置されていて一つのリングを形成している。このリング状に配置されている復元力調整用外側電極４１１ａ〜４１４ａの外径は浮上体４２０の外径と等しくなっている。なお、浮上体４２０の電位をゼロボルト付近に保つために、復元力調整用外側電極４１１ａ、４１３ａには同一極性の同一値の電圧が印加されるが、復元力調整用外側電極４１２ａ、４１４ａには復元力調整用外側電極４１１ａ、４１３ａと反対極性の同じ絶対値を有する電圧が印加される。
【００３４】
復元力調整用内側電極４１１ｂ〜４１４ｂは復元力調整用外側電極４１１ａ〜４１４ａと同様に扇状で、その形も面積も同じであり、浮上用電極４１１〜４１４の内側に均等に配置されており、一つのリングを形成している。このリング状に配置されている復元力調整用内側電極４１１ｂ〜４１４ｂの内径は、浮上体４２０の内径と等しくなっている。なお、浮上体４２０の電位をゼロボルト付近に保つため、復元力調整用内側電極４１１ｂ、４１３ｂには同一極性の同一値の電圧が印加されるが、復元力調整用内側電極４１２ｂ、４１４ｂには復元力調整用内側電極４１１ｂ、４１３ｂと反対極性の同じ絶対値を有する電圧が印加される。
【００３５】
浮上用電極４１１〜４１４は扇状で、その形も面積も同じであり、復元力調整用外側電極４１１ａ〜４１４ａと復元力調整用内側電極４１１ｂ〜４１４ｂとの間に均等に配置されている。その浮上用電極４１１〜４１４には浮上体４２０の浮上位置を検出するための変位センサ用穴４５１〜４５４が開いている。
なお、浮上体４２０の電位をゼロボルト付近に保つため、浮上体４２０が固定子４１０の真下に一定のギャップで浮上したとき、浮上用電極４１１、４１３には同一極性の同一値の電圧が印加され、浮上用電極４１２、４１４には浮上用電極４１１、４１３に印加される電圧と反対極性の同じ絶対値を有する電圧が印加される。
【００３６】
本発明の第５実施例では、この復元力調整用電極４１１ａ〜４１４ａと４１１ｂ〜４１４ｂへの印加電圧を、浮上用電極４１１〜４１４への印加電圧とは独立して制御することにより、浮上体４２０の横方向における復元力を調整する。つまり、復元力調整用外側電極４１１ａ、４１３ａには電圧＋Ｖ１を、復元力調整用外側電極４１２ａ、４１４ａには電圧−Ｖ１を、復元力調整用内側電極４１１ｂ、４１３ｂには電圧＋Ｖ２を、復元力調整用内側電極４１２ｂ、４１４ｂには電圧−Ｖ２を印加し、またその値を調整することにより復元力を調整することができる。
【００３７】
このように、リング状体を浮上させる場合は、そのリング状体の外周付近に対応する固定子の部分の他に、さらに内周付近に対応する固定子の部分にも復元力調整用電極を設けることにより、復元力を一層増加させることができる。
この第５実施例において、復元力調整用内側電極４１１ｂ、４１３ｂに電圧＋Ｖ１を、復元力調整用内側電極４１２ｂ、４１４ｂに電圧−Ｖ１を印加することにより、電源の数を４台（＋Ｖ１、−Ｖ１、＋Ｖ２、−Ｖ２）から２台（＋Ｖ１、−Ｖ１）に減らすことができることは言うまでもない。
【００３８】
また、この第５実施例において、復元力調整用電極４１１ａ〜４１４ａと４１１ｂ〜４１４ｂに同じ値の電圧を印加することもでき、また必要に応じて互いに異なる値の電圧を印加することもできることは言うまでもない。
更に、この第５実施例では、復元力調整用外側電極４１１ａ〜４１４ａと復元力調整用内側電極４１１ｂ〜４１４ｂを各々四つの電極にしたが、これは第２実施例（図３参照）のように、各々二つのリング状の電極にすることができ、第３実施例（図４参照）のように、各々一つのリング状の電極にすることができることは言うまでもない。
【００３９】
次に、本発明の第６実施例について説明する。
図８は本発明の第６実施例を示す復元力調整機能を有する静電浮上装置の固定子の電極面の平面図を示す。
図８において、５１１〜５１４は浮上用電極、５１１ａ〜５１４ａは復元力調整用電極、５５１〜５５４は変位センサ用穴を示す。本発明の第６実施例では長方形の板状体（図示なし）を浮上させ、その横方向における復元力を調整する。
【００４０】
図８に示すように、固定子５１０は絶縁基板からなり、その上に長方形の浮上体を安定浮上させるための浮上用電極５１１〜５１４と、浮上体の横方向における復元力を調整するための復元力調整用電極５１１ａ〜５１４ａとが形成されている。
浮上用電極５１１〜５１４は長方形で、その形も面積も同じであり、固定子５１０の内側に均等に配置されている。その浮上用電極５１１〜５１４には浮上体の浮上位置を検出するための変位センサ用穴５５１〜５５４が開いている。
【００４１】
なお、浮上体の電位をゼロボルト付近に保つため、浮上体が固定子５１０の真下に一定のギャップで浮上したとき、浮上用電極５１１、５１３には同一極性の同一値の電圧が印加され、浮上用電極５１２、５１４には浮上用電極５１１、５１３に印加される電圧と反対極性の同じ絶対値を有する電圧が印加される。
復元力調整用電極５１１ａ〜５１４ａは、その形も面積も同じであり、浮上用電極５１１〜５１４の外側に均等に配置され、長方形の中空を持つ長方形状を形成している。この復元力調整用電極５１１ａ〜５１４ａにより形成される長方形状の長辺と短辺の長さは、浮上体の長辺と短辺の長さと等しくなっている。なお、浮上体の電位をゼロボルト付近に保つため、復元力調整用電極５１１ａ、５１３ａには同一極性の同一値の電圧が印加されるが、復元力調整用電極５１２ａ、５１４ａには復元力調整用電極５１１ａ、５１３ａと反対極性の同じ絶対値を有する電圧が印加される。
【００４２】
次に、浮上体の横方向における復元力を調整するには、第１実施例と同様に、復元力調整用電極５１１ａ〜５１４ａへの印加電圧を浮上用電極５１１〜５１４への印加電圧とは独立して制御すればよい。
なお、上記の実施例において、四つの復元力調整用電極５１１ａ〜５１４ａに同じ値の電圧を印加することもでき、また必要に応じて互いに異なる値の電圧を印加することもできることは言うまでもない。
【００４３】
また、第２実施例（図３参照）の趣旨に基づいて、復元力調整用電極５１１ａ〜５１４ａを二つの電極にすることができ、第３実施例（図４参照）の趣旨に基づいて一つの電極にすることができることは言うまでもない。
上記の第１〜第６実施例では浮上体として円形やリング形状、また長方形の板状体を用いたが、それ以外の形状の板状体でも、その縁付近に対応する固定子の部分に復元力調整用電極を配置することにより、浮上体の横方向における復元力を調整することができることは言うまでもない。
【００４４】
また、上記の第１、５、６実施例では、その形も面積も同じである復元力調整用電極が固定子上に均等に配置されていると説明したが、これは必要に応じて異なる形や面積にすることができることは言うまでもない。
また、上記の第２、４実施例において、その面積が同じである二つのリング状の復元力調整用電極を用いたが、これは必要に応じて異なる面積にすることがきでることは言うまでもない。
【００４５】
なお、上記の第１〜第６実施例は静電浮上システムにおいて浮上体の横方向における復元力を調整する一例に過ぎず、多種多様な浮上体の横方向における復元力の調整に適用可能であることは言うまでもない。
また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００４６】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、固定子上に、復元力を調整するための復元力調整用電極を浮上用電極とは別途に設け、その電極への印加電圧を浮上用電極への印加電圧とは独立して制御することにより、浮上体の横方向に作用する復元特性、特に復元力を任意に設定することができる。
【００４７】
特に復元力調整用電極に、放電が発生しない限りの最大の電圧を印加することにより、復元力の極大化を図ることができる。これにより、より的確に静電力による浮上体の非接触支持を行うことができる。また、ロボットなどの搬送装置を用いてシリコンウエハなどの板状体を静電力で浮上させた状態で搬送する場合、搬送速度を上げることができ、搬送システムの効率や信頼度を高めることができる。
【００４８】
このように、本発明は、半導体製造工業をはじめ、光学機器や液晶ディスプレイ製造工程、精密機械工業などの分野において、浮上体の横方向における復元力の向上を図ることにより、より的確で信頼性の高い静電浮上装置、また搬送装置などに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す復元力調整機能を有する静電浮上装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す復元力調整機能を有する静電浮上装置の固定子の電極面の平面図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す復元力調整機能を有する静電浮上装置の固定子の電極面の平面図である。
【図４】本発明の第３実施例を示す復元力調整機能を有する静電浮上装置の固定子の電極面の平面図である。
【図５】本発明の第４実施例を示す復元力調整機能を有する静電浮上装置の固定子の電極面の平面図である。
【図６】本発明の第５実施例を示す復元力調整機能を有する静電浮上装置の固定子の電極面の平面図である。
【図７】本発明の第５実施例を示す復元力調整機能を有する静電浮上装置のリング形状の板状の浮上体の平面図である。
【図８】本発明の第６実施例を示す復元力調整機能を有する静電浮上装置の固定子の電極面の平面図である。
【図９】従来の静電浮上システムの概略構成図である。
【図１０】浮上体の横方向における復元力を説明するための図である。
【符号の説明】
１０，１１０，２１０，３１０，４１０，５１０    固定子
１１〜１４，１１１〜１１４，２１１〜２１４，３１１〜３１４，４１１〜４１４，５１１〜５１４    浮上用電極
１１ａ〜１４ａ，１１５，１１６，２１５，３１５，３１６，５１１ａ〜５１４ａ    復元力調整用電極
２０，４２０    浮上体
３１〜３４    変位センサ
４０    制御器
５０    電源
５１〜５４，１５１〜１５４，２５１〜２５４，３５１〜３５３，４５１〜４５４，５５１〜５５４    変位センサ用穴
４１１ａ〜４１４ａ    復元力調整用外側電極
４１１ｂ〜４１４ｂ    復元力調整用内側電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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