Titre de l'invention: Appareil pour la réduction des vibrations dans un système de régulation de mouvement à coussin d’ air

Arrière-plan technique

Des ensembles à coussin d’air sont utilisés pour une variété d’applications, notamment des systèmes de positionnement pour des wafers semi- conducteurs. Dans certaines applications, une très grande stabilité du wafer portée par des chariots à coussin d’ air est requise. En particulier, les vibrations du wafer doivent être minimisées. Tandis que les ensembles à coussin d’air de l’art antérieur se sont révélés utiles dans le passé, un certain nombre d’inconvénients ont été identifiés. Par exemple, les raccords d’injection d’air qui fournissent une surpression à des surfaces de coussin d’air peuvent provoquer des niveaux de vibrations inacceptables du chariot à coussin d’ air. Au vu de ce qui précède, il existe un besoin permanent pour une conception améliorée de tels raccords d’injection d’air.

Résumé de l’invention

La présente demande divulgue divers modes de réalisation d’un ensemble coussin d’air. Dans un mode de réalisation, l’ensemble à coussin d’air comprend au moins une base ayant au moins une surface de coussin d’air de base, au moins un chariot ayant au moins un corps de chariot avec au moins une surface de coussin d’air sous pression formée dans celui-ci, au moins un ensemble raccord de fluide positionné dans le corps de chariot et en communication fluidique avec au moins une source de surpression via au moins un conduit, dans lequel l’au moins un ensemble raccord de fluide est configuré pour fournir une pression d’air et un écoulement d’air depuis la source de surpression vers l’au moins une surface de coussin d’air sous pression pour ainsi créer un coussin d’air entre l’au moins une surface de coussin d’air sous pression et l’au moins une surface de coussin d’air de base. L’au moins un ensemble raccord de fluide comprend au moins un ajutage de régulation d’écoulement et au moins un élément de diffusion positionné en aval de l’ajutage de régulation d’écoulement.

L’ensemble raccord de fluide comprend en outre au moins un corps de raccord et au moins un ajutage de régulation d’écoulement. L’au moins un élément de diffusion est configuré pour réduire une turbulence dans le coussin d’air formé entre l’au moins une surface de coussin d’air sous pression et l’au moins une surface de coussin d’air de base. L’élément de diffusion réduit efficacement les vibrations du chariot de l’ensemble coussin d’air.

Le matériau de l’élément de diffusion est choisi dans un groupe constitué de matériaux de filtre à particules, de fibres plastiques, de fibres de verre, de microverre, de céramiques poreuses, de céramiques cellulaires, de matériaux poreux synthétiques, d’aérogels, de céramiques en mousse, de mousses plastiques à cellules ouvertes, de polymères frittés, de métaux frittés, et de matériaux de filtre métalliques.

L’invention, selon au moins un de ses modes de réalisation concerne également un ensemble coussin d’air, comprenant : au moins une base ayant au moins une surface de coussin d’air de base ; au moins un chariot ayant au moins un corps de chariot avec au moins une surface de coussin d’air sous pression formée dans celui-ci ; au moins un ensemble raccord de fluide positionné dans le corps de chariot et en communication fluidique avec au moins une source de surpression via au moins un conduit, l’au moins un ensemble raccord de fluide étant configuré pour fournir une pression et un écoulement d’air depuis la source de surpression vers l’au moins une surface de coussin d’air sous pression pour créer un coussin d’air entre l’au moins une surface de coussin d’air sous pression et l’au moins une surface de coussin d’air de base ; dans lequel l’au moins un ensemble raccord de fluide comprend au moins un ajutage de régulation d’écoulement et au moins un élément de diffusion positionné en aval de l’au moins un ajutage de régulation d’écoulement.

Selon au moins un mode de réalisation de la présente invention, l’ensemble raccord de fluide comprend en outre au moins un corps de raccord, et au moins un ajutage de régulation d’écoulement.

Selon au moins un mode de réalisation de la présente invention, l’au moins un élément de diffusion est configuré pour réduire une turbulence dans au moins un coussin d’air formé entre l’au moins une surface de coussin d’air sous pression et l’au moins une surface de coussin d’air de base. Selon au moins un mode de réalisation de la présente invention, l’au moins un élément de diffusion est configuré pour réduire au moins une vibration de l’au moins un chariot.

Selon au moins un mode de réalisation de la présente invention, le matériau de l’élément de diffusion est choisi dans un groupe constitué de matériaux de filtre à particules, de fibres plastiques, de fibres de verre, de micro-verre, de céramiques poreuses, de céramiques cellulaires, de matériaux poreux synthétiques, d’aérogels, de céramiques en mousse, de mousses plastiques à cellules ouvertes, de polymères frittés, de métaux frittés, et de matériaux de filtre métalliques.

L’invention concerne également, selon au moins un de ses modes de réalisation, un ensemble raccord de fluide, comprenant : au moins un corps de raccord ayant au moins un orifice d’entrée de fluide en communication avec au moins une source de surpression, et configuré pour permettre l’écoulement d’un fluide à travers celui-ci, dans lequel l’au moins un corps de raccord comprend au moins un premier volume en aval de l’au moins un orifice d’entrée de fluide ; au moins un ajutage de régulation d’écoulement positionné en aval de l’au moins un premier volume ; au moins un élément de diffusion ayant au moins un orifice de sortie de fluide, l’au moins un élément de diffusion étant positionné en aval de l’au moins un ajutage de régulation d’écoulement, dans lequel l’au moins un élément de diffusion est configuré pour accepter un écoulement de fluide depuis l’au moins une source de surpression et distribuer l’écoulement de fluide à travers une dimension transversale de l’au moins un orifice de sortie de fluide.

Selon au moins un mode de réalisation de la présente invention, le matériau de l’élément de diffusion est choisi dans un groupe constitué de matériaux de filtre à particules, de fibres plastiques, de fibres de verre, de micro-verre, de céramiques poreuses, de céramiques cellulaires, de matériaux poreux synthétiques, d’aérogels, de céramiques en mousse, de mousses plastiques à cellules ouvertes, de polymères frittés, de métaux frittés, et de matériaux de filtre métalliques.

Brève description des figures Divers modes de réalisation d’un ensemble coussin d’air amélioré seront expliqués plus en détail à l’aide des dessins annexés, dans lesquels :

[Fig. 1] représente une vue en perspective d’un mode de réalisation d’un ensemble coussin d’air ;

[Fig. 2] représente une vue en perspective de dessous du mode de réalisation d’un chariot à coussin d’air représenté sur la Fig. 1 ;

[Fig. 3] représente une vue en gros plan du mode de réalisation d’un chariot à coussin d’air représenté sur la Fg. 2 ;

[Fig. 4] représente une vue en coupe transversale partielle du mode de réalisation de l’ensemble coussin d’air représenté sur la Fig. 1 ;

[Fig. 5] représente une vue en coupe transversale d’un mode de réalisation d’un raccord de pression d’air configuré pour fournir une pression d’air à l’ensemble coussin d’air représenté sur la Fig. 1 ;

[Fig. 6] représente un exemple de simulation d’écoulement d’air à travers une région d’ajutage du raccord de pression d’air représenté sur la Fig. 5 ;

[Fig. 7] représente une vue en coupe transversale d’un exemple de mode de réalisation d’un raccord de pression d’air amélioré configuré pour fournir une pression d’air à l’ensemble coussin d’air représenté sur la Fig. 1 ;

[Fig. 8] représente une vue d’un exemple de mode de réalisation d’un chariot à coussin d’air prototypique ;

[Fig. 9] représente une vue en gros plan de l’exemple de mode de réalisation du chariot à coussin d’air prototypique représenté sur la Fig. 8.

Description détaillée de l’invention

Des exemples de modes de réalisation sont décrits dans le présent mémoire descriptif en référence aux dessins annexés. Sauf indication contraire expresse, dans les dessins les dimensions, positions, etc., de composants, caractéristiques, éléments, etc., ainsi que toute distance entre ceux-ci, ne sont pas nécessairement à l’échelle, et peuvent être exagérées pour des raisons de clarté. Dans les dessins, des nombres identiques font référence à des éléments identiques. Ainsi, des nombres identiques ou similaires peuvent être décrits en référence à d’autres dessins même s’ils ne sont ni mentionnés, ni décrits dans le dessin correspondant. De même, il est également possible que des éléments non porteurs de numéros de référence soient décrits en référence à d’autres dessins.

La terminologie utilisée dans le présent mémoire descriptif a pour but unique de décrire des exemples de modes réalisation particuliers et ne saurait présenter un quelconque caractère limitatif. Sauf définition contraire, tous les termes (y compris les termes techniques et scientifiques) utilisés dans le présent mémoire descriptif ont la même signification que celle communément comprise par la personne du métier. Les termes « au moins un », « au moins une >>, et « un(e) ou plusieurs >> peuvent inclure à la fois les formes singulières et plurielles, selon le contexte. On admettra que, dans le présent mémoire descriptif, les termes « comprend >> et/ou « comprenant >> indiquent la présence de caractéristiques, nombres entiers, étapes, opérations, éléments et/ou composants énoncés, mais n’excluent pas la présence ou l’ajout d’un ou de plusieurs autres caractéristiques, nombres entiers, étapes, opérations, éléments, composants et/ou groupes de ceux-ci. Sauf indication contraire, des termes tels que « premier >>, « deuxième >>, etc. ont pour unique but de distinguer un élément d’un autre. Par exemple, un coupleur pourra être qualifié de « premier coupleur >> et, de même, un autre coupleur pourra être qualifié de « deuxième coupleur >>, ou inversement.

Sauf indication contraire, des termes indiquant des relations dans l’espace, tels que « en dessous >>, « sous >>, « inférieur(e/s) >>, « au-dessus >> et « supérieures ) >>, « opposé(e/s) >>, et similaires peuvent être employés dans le présent mémoire descriptif pour faciliter la description de la relation d’un élément ou d’une caractéristique avec un autre élément ou une autre caractéristique, comme illustré sur les figures. On admettra que des termes indiquant des relations dans l’espace englobent des orientations différentes en sus de l’orientation représentée sur les figures. Par exemple, si un objet sur les figures est retourné, des éléments décrits comme étant « en dessous >> ou « sous >> d’autres éléments ou caractéristiques seraient alors orientés « au-dessus >> des autres éléments ou caractéristiques. Ainsi, le terme « en dessous >> peut, par exemple, englober à la fois les notions au-dessus et en dessous. Un objet peut présenter une orientation différente (par exemple tourné de 90 degrés ou selon d’autres orientations) et les termes descriptifs des relations dans l’espace pourront être interprétés en conséquence. Un ensemble d’axes de référence (par exemple X, Y, Z), de directions, ou de coordonnées, et la rotation autour de ceux- ci (par exemple 0X, 0Y, 0Z) peuvent être inclus dans les figures afin d’orienter le lecteur pour faciliter la compréhension des figures et du mémoire descriptif, et n’indiquent pas nécessairement qu’une caractéristique particulière ou un élément particulier est aligné avec, ou orthogonal à, un autre.

Les numéros des paragraphes utilisés dans le présent mémoire descriptif ne sont employés qu’à des fins organisationnelles et, sauf indication contraire explicite, ne doivent pas être interprétés comme limitatifs de l’objet décrit. Il va de soi qu’un grand nombre de formes, de modes de réalisation et de combinaisons différents sont possibles sans s’écarter de l’esprit et des enseignements de la présente divulgation et que celle-ci ne saurait se limiter aux exemples de modes de réalisation décrits dans le présent mémoire descriptif. Ces exemples et modes de réalisation sont plutôt fournis dans le but d’assurer la rigueur et l’exhaustivité de la divulgation, et pour communiquer à la personne du métier toute la portée de la divulgation.

L’expression « coussin d’air >> peut être utilisée de façon générique tout au long de la présente divulgation, et il est entendu que toute variété de gaz ou d’autres fluides peut être utilisée avec celui-ci. A ce titre, les expressions « surpression de fluide >>, « pression positive >>, ou « pression de fluide positive >> peuvent être interprétées comme désignant une surpression de l’air, du dioxyde de carbone, de l’azote, de gaz inertes, et similaires, ou de liquides tels que l’eau, des huiles, et similaires.

La figure 1 représente une vue en perspective d’un exemple de mode de réalisation d’un ensemble coussin d’air 10. L’ensemble coussin d’air 10 comprend une base 12 présentant une surface de coussin d’air 14 (c’est-à-dire un plan de référence sur lequel un chariot à coussin d’air 20 « volera >> sur un coussin d’air). Dans le mode de réalisation illustré, la base 12 est formée à partir d’un matériau céramique tel que du carbure de silicium, ou l’un quelconque d’un certain nombre d’autres matériaux céramiques. Dans d’autres modes de réalisation, la base 12 peut être réalisée à partir de granit, d’acier, d’aluminium ou de l’un quelconque d’une variété de matériaux. Le chariot à coussin d’air 20 (appelé également « chariot >> dans le présent mémoire descriptif) se déplace par rapport à la base 12 dans les directions X et Y sur un ou plusieurs coussins d’air 16 (par exemple créés entre la surface de coussin d’air sous pression 24 et la surface de coussin d’air de base 14) qui supportent le chariot 20 dans la direction Z. Dans ce mode de réalisation, le chariot 20 est déplacé dans les directions X et Y par un ou plusieurs moteurs linéaires (non représentés). Le chariot 20 est configuré pour supporter et fixer une charge utile, comprenant une variété de dispositifs. Dans le mode de réalisation illustré, la charge utile est un support(non représenté) qui maintient un disque de semi-conducteur (appelée également « wafer >> dans le présent mémoire descriptif) lors des étapes de traitement de wafer (par exemple dépôt, gravure, inspection, etc.). La personne du métier comprendra que la charge utile peut comporter une grande variété d’objets.

La figure 2 représente une vue en perspective du dessous du chariot 20. Le chariot 20 comprend au moins un corps de chariot 22. Dans le mode de réalisation illustré, le corps de chariot 22 est formé à partir d’un matériau céramique tel que du carbure de silicium ou l’un quelconque d’un certain nombre d’autres matériaux céramiques. Dans d’autres modes de réalisation, le corps de chariot 22 peut être réalisé à partir de granit, d’acier, d’aluminium ou de l’un quelconque d’une variété de matériaux. Dans le corps de chariot 22 sont formées une ou plusieurs surfaces de coussin d’air sous pression 24 (appelées également « zones de pression >> dans le présent mémoire descriptif) et une ou plusieurs surfaces de coussin d’air sous vide 30 (appelées également « zones sous vide >> dans le présent mémoire descriptif). Dans le mode de réalisation illustré, le corps de chariot 22 présente six surfaces de coussin d’air sous pression 24 et quatre surfaces de coussin d’air sous vide 30. La personne du métier comprendra que le corps de chariot 22 peut présenter un nombre quelconque de surfaces de coussin d’air sous pression 24 et de surfaces de coussin d’air sous vide 30 formées dans celui-ci. La surface de coussin d’air sous pression 24 comprend au moins un trou 26 (appelé également « trou de pression 26 >> dans le présent mémoire descriptif) en communication fluidique avec au moins une source de surpression et d’écoulement d’air (non représentée) qui est régulée par un ou plusieurs régulateurs pneumatiques. La source de pression est reliée au chariot 20 par une ou plusieurs entrées de pression de fluide 34. Le trou de pression 26 est configuré pour transmettre une surpression et un écoulement d’air suffisants de la source de surpression à la surface de coussin d’air sous pression 24 pour créer le coussin d’air 16 entre les surfaces de coussin d’air sous pression 24 et la surface de coussin d’air de base 14 qui permet au chariot 20 de se déplacer dans les directions X et Y par rapport à la base 12. Dans le mode de réalisation illustré, chaque surface de coussin d’air sous pression 24 présente un seul trou de pression 26 formé dans celle-ci. Dans d’autres modes de réalisation, la surface de coussin d’air sous pression 24 peut présenter de multiples trous de pression 26 formés dans celle-ci. Dans un mode de réalisation, le trou de pression 26 peut être réalisé sous la forme d’un trou unique formé dans le matériau céramique du corps de chariot 22 dans la surface de coussin d’air sous pression 24. Dans d’autres modes de réalisation, le trou de pression 26 peut se présenter sous la forme d’un ensemble raccord de fluide (tel que les ensembles raccords de fluide 50 et 100 décrits ci-dessous) qui est configuré pour réguler avec précision la pression d’air et l’écoulement d’air depuis la source de pression de fluide positive vers la surface de coussin d’air sous pression 24. Un ou plusieurs canaux 28 peuvent être formés dans la surface de coussin d’air sous pression 24, les canaux 28 étant configurés pour faciliter la distribution de l’air provenant du trou de pression 26 à travers la surface de coussin d’air sous pression 24. Les surfaces de coussin d’air sous vide 30 comprennent un ou plusieurs trous de vide 32 en communication fluidique avec au moins une source de dépression (appelée également « source de vide >> (non représentée) dans le présent mémoire descriptif) qui est régulée par un ou plusieurs des régulateurs pneumatiques décrits ci-dessus. La source de vide est reliée au chariot 20 par une ou plusieurs entrées de vide 36. Les surfaces de coussin d’air sous vide 30 sont configurées pour serrer le chariot 20 sur la surface de coussin d’air de base 14 lorsque la tranche doit être immobile par rapport à la base 12 (par exemple pendant les étapes de traitement réalisées pendant la fabrication de tranche), en coupant (par exemple, en réponse à des instructions de régulation provenant du régulateur pneumatique) la surpression sur les surfaces de coussin d’air sous pression 24 et en appliquant un vide aux surfaces de coussin d’air sous vide 30 par le trou de vide 32. La figure 3 représente une vue en gros plan de l’une des surfaces de coussin d’air sous pression 24 du chariot 20 ayant le trou de pression 26 et le canal 28 formés dans le corps de chariot 22. Dans certains modes de réalisation, le trou de pression 26 est prévu sous la forme d’un ensemble raccord de fluide 50 configuré pour réguler l’écoulement d’air vers la surface de coussin d’air sous pression 24 (par exemple, pour réguler l’écoulement et la pression de l’air dans le coussin d’air 16).

La figure 4 représente une vue en coupe de la surface de coussin d’air sous pression 24. L’ensemble raccord de fluide 50 est en communication fluidique avec la source de surpression via un conduit 38. L’air s’écoule à travers le conduit 38 jusqu’à la surface de coussin d’air sous pression 24 à travers un exemple d’ensemble raccord de fluide 50 pour créer le coussin d’air 16.

La figure 5 représente une vue en coupe d’un exemple de mode de réalisation de l’ensemble raccord de fluide 50 configuré pour réguler l’écoulement d’air vers la surface de coussin d’air sous pression 24 pour maintenir le coussin d’air 16 entre la surface de coussin d’air de base 14 et le chariot 20. Dans le mode de réalisation illustré, l’ensemble raccord de fluide 50 comprend un raccord 54, une douille 62, et un ajutage de régulation d'écoulement 70. La douille 62 comprend un corps de douille 64 dans lequel est formé au moins un passage 66. Le raccord 54 comprend un corps de raccord supérieur 56 et un corps de raccord inférieur 60, dans lesquels est formé un volume supérieur 58. Dans ce mode de réalisation, le corps de raccord supérieur 56 et le corps de raccord inférieur 60 sont formés de manière monolithique, même si la personne du métier comprendra que le corps de raccord supérieur 56 et le corps de raccord inférieur 60 peuvent être des pièces distinctes. Dans le mode de réalisation illustré, la douille 62 est emmanchée dans un passage formé dans le corps de chariot 22, et le corps de raccord inférieur 60 est pressé dans le passage 64 formé dans le corps de douille 64. Collectivement, on peut également appeler dans le présent mémoire descriptif « corps de raccord >> le corps de raccord supérieur 56, le corps de raccord inférieur 60 et la douille 62.

Au moins un orifice d’entrée de fluide 52 en communication fluidique avec la source de surpression est formé dans le corps de raccord supérieur 56. L’ajutage de régulation d'écoulement 70 est positionné en aval de l’orifice d’entrée de fluide 52. Dans le mode de réalisation représenté, l’ajutage de régulation d'écoulement 70 est une pièce distincte du raccord 54. En variante, l’ajutage de régulation d'écoulement 70 peut être formé de manière monolithique avec le raccord 54. L’ajutage de régulation d'écoulement 70 comprend au moins un corps d’ajutage 72 ayant au moins une chambre supérieure 74, au moins un trou 76, et au moins une chambre inférieure 78 et un orifice de sortie de fluide 80 formé dans celle-ci. En variante, l’ajutage de régulation d’écoulement 70 peut ne pas comprendre de chambre supérieure 74 et de chambre inférieure 78, mais n’avoir qu’un passage unique de diamètre constant s’étendant à travers le corps d’ajutage 72. Dans un autre mode de réalisation, le passage unique à travers le corps d’ajutage 72 peut être conique. Le trou 76 est configuré pour réguler l’écoulement d’air de la chambre supérieure 74 à la chambre inférieure 78, et hors de l’orifice de sortie de fluide 80. Plus particulièrement, le trou 76 est dimensionné pour permettre à une quantité spécifique de fluide (par exemple, sur la base d’un étalonnage réalisé a priori) de s’écouler à travers celui-ci, en fonction de la pression disponible et de l’écoulement provenant de la source de pression de fluide susmentionnée.

Pendant le fonctionnement de l’ensemble coussin d’air 10, un écoulement d’air entre dans l’orifice d’entrée de fluide 52, dans le volume supérieur 58, dans la chambre supérieure 74 de l’ajutage de régulation d’écoulement 70, à travers le trou 76, dans la chambre inférieure 78 et sort de l’orifice de sortie de fluide 80 jusque dans la surface de coussin d’air sous pression 24 pour créer le coussin d’air 16 entre le corps de chariot 22 et la surface de coussin d’air de base 14 de la base 12.

La figure 6 représente une vue d’un exemple de simulation de l’écoulement d’air à travers l’ajutage de régulation d’écoulement 70. La simulation est configurée pour représenter des zones de turbulence de l’écoulement d’air à travers différentes régions dans l’ajutage de régulation d’écoulement 70 et le coussin d’air 16. La simulation suppose que la masse de l’air s’écoulant à travers les régions de l’ajutage de régulation d’écoulement est constante. Aux fins de la description ci-dessous, des définitions des termes suivants sont fournies. Les expressions « densité d’écoulement >> ou « fluence >> font référence à la quantité d’air s’écoulant à travers une zone particulière transversale (une coupe transversale de la région) à la direction d’écoulement. Par exemple, pour une masse d’air en écoulement donnée, du fait que l’aire transversale de la chambre supérieure 74 est grande par rapport à l’aire transversale du trou 76, la « densité d’écoulement >> ou « fluence » de l’écoulement d’air est plus faible dans la chambre supérieure 74 et plus rapide dans le trou 76.

La simulation représente l’écoulement de l’air depuis la chambre supérieure 74, à travers le trou 76, dans la chambre inférieure 78, et hors de la sortie de fluide 80 dans le coussin d’air 16. La simulation comprend une région d’écoulement supérieure 90 dans la chambre supérieure 74, une région de trou 92 dans le trou 76, et des régions d’écoulement inférieures 94 et 96 dans la chambre inférieure 78. Des régions d’écoulement 98 et 99 sont situées au sein du coussin d’air 16. Les zones plus sombres représentées dans la simulation indiquent que la fluence est relativement faible. L’écoulement d’air dans la région d’écoulement supérieure 90 est relativement lent. La fluence de l’air dans la région d’ajutage 92 est plus élevée que dans les autres régions, du fait de la restriction du trou 76. L’air sortant du trou 76 et entrant dans la chambre inférieure 78 reste organisé sur une certaine longueur à travers la région d’écoulement 94. L’écoulement devient turbulent dans la région d’écoulement inférieure 96 (appelée également « première région d’écoulement turbulent 96 >> dans le présent mémoire descriptif) et les turbulences persistent après que le fluide a quitté l’orifice de sortie 80 et est entré dans la région d’écoulement 98 (appelée également « deuxième région d’écoulement turbulent 98 >> dans le présent mémoire descriptif). Les turbulences se dissipent à mesure que l’écoulement progresse dans le coussin d’air 16, comme dans la région d’écoulement 99. La personne du métier comprendra que la simulation représentée sur la figure 6 n’est qu’un des nombreux exemples d’écoulement à travers l’ajutage de régulation d'écoulement 70, et ne doit pas être considérée comme limitative. Par exemple, des débits massiques plus élevés ou plus faibles à travers l’ajutage de régulation d’écoulement 70 conduiraient à différents niveaux de turbulences dans l’ensemble des régions d’écoulement 90, 92, 94, 98, et 99.

L’écoulement turbulent dans les régions turbulentes 96, 98, ainsi que les turbulences résiduelles éventuelles dans la région 99 peuvent provoquer ou permettre une oscillation ou un mouvement rapide du corps de chariot 22 (ou de régions du corps de chariot 22) (c’est-à-dire une vibration, appelée aussi « gigue >> dans le présent mémoire descriptif) dans la direction Z, soit lorsque le chariot 20 est statique, soit pendant un mouvement du chariot 20 dans la direction X ou Y. La gigue du chariot 20 peut également induire des vibrations ou affecter l’état de vibration du corps de chariot 22 dans les directions X et/ou Y également. La totalité ou une partie de cette gigue peut être transmise du chariot 20 au support de mandrin, au mandrin de tranche, et en fin de compte à la tranche de semi-conducteur en cours de traitement. Dans un mode de réalisation, l’amplitude de la gigue est de ±15 nanomètres ou moins. Dans un autre mode de réalisation, l’amplitude de la gigue est de ±10 nanomètres ou moins. Dans un autre mode de réalisation, l’amplitude de la gigue est de ±5 nanomètres ou moins. Dans un autre mode de réalisation, l’amplitude de la gigue est de ±2 nanomètres ou moins. La personne du métier comprendra que l’amplitude de la gigue peut être de toute quantité. La fréquence de la gigue peut varier considérablement.

La figure 7 représente une vue en coupe d’un exemple de mode de réalisation d’un ensemble raccord de fluide 100 configuré pour réguler l’écoulement d’air vers la surface de coussin d’air sous pression 24 pour maintenir le coussin d’air 16. Dans le mode de réalisation illustré, l’ensemble raccord de fluide 100 comprend un raccord 104, une douille 112, un ajutage de régulation d’écoulement 120 (appelé également « ajutage 120 >> dans le présent mémoire descriptif), et un élément de diffusion 130. Le raccord 104 comprend un corps de raccord supérieur 106 et un corps de raccord inférieur 1 10, dans lesquels est formé un volume supérieur 108. Dans ce mode de réalisation, le corps de raccord supérieur 106 et le corps de raccord inférieur 110 sont formés de manière monolithique, même si la personne du métier comprendra que le corps de raccord supérieur 106 et le corps de raccord inférieur 110 peuvent être des pièces distinctes. Au moins un orifice d’entrée de fluide 102 en communication fluidique avec la source de pression d’air (non représentée) est formé dans le corps de raccord supérieur 106. Le volume supérieur 108 est positionné en aval de l’orifice d’entrée de fluide 102. Dans le mode de réalisation illustré, le raccord 104 a une configuration en « coude », même si la personne du métier comprendra que le raccord 104 peut avoir une configuration rectiligne. Le corps de raccord inférieur 110 est pressé dans un passage 116 formé dans un corps de douille 114 de la douille 112. La douille 112 est emmanchée dans le corps de chariot 22. L’ajutage de régulation d’écoulement 120 est positionné en aval de l’orifice d’entrée de fluide 102 et du volume supérieur 108. Dans le mode de réalisation illustré, l’ajutage de régulation d’écoulement 120 est une pièce distincte du raccord 104. En variante, l’ajutage de régulation d’écoulement 120 peut être formé de manière monolithique avec le raccord 104. L’ajutage de régulation d’écoulement 120 comprend un corps d’ajutage 122 ayant une chambre supérieure 124, un trou 126, et une chambre inférieure 128. Le trou 126 est configuré pour réguler l’écoulement d’air provenant de la chambre supérieure 124 et de la chambre inférieure 128. Dans le mode de réalisation illustré, un élément de diffusion 130 ayant un corps d’élément de diffusion 132 est positionné dans le passage 116 entre la chambre inférieure 128 et le coussin d’air 16, en aval de l’orifice d’entrée de fluide 102 et du volume supérieur 108.

Pendant le fonctionnement de l’ensemble coussin d’air 10, un écoulement d’air entre dans l’orifice d’entrée de fluide 102 depuis la source de surpression, dans le volume supérieur 108, dans la chambre supérieure 124 de l’ajutage de régulation d’écoulement 120, à travers le trou 126, dans la chambre inférieure 128 et dans l’élément de diffusion 130, puis sort de l’orifice de sortie de fluide 134 dans le coussin d’air 16 entre la surface de coussin d’air sous pression 24 et la surface de coussin d’air de base 14 de la base 12. L’élément de diffusion 130 est configuré pour accepter l’écoulement d’air provenant de la chambre inférieure 128 et répartir l’écoulement d’air (par exemple de manière relativement homogène) sur tout le diamètre de l’orifice de sortie de fluide 134, ce qui réduit les turbulences de l’écoulement d’air provenant de l’orifice de sortie de fluide 134 dans le coussin d’air 16, et réduit l’oscillation, la vibration ou la gigue du chariot à coussin d’air 20.

Des exemples de matériaux utilisés pour le corps d’élément de diffusion 132 comprennent, sans limitation, les matériaux utilisés dans les filtres à particules (tels que les fibres plastiques ou le micro-verre), les céramiques poreuses (céramiques à grains poreux (par exemple avec des micropores ou des mésopores)), les céramiques cellulaires, les matériaux poreux synthétiques tels que les « aérogels >>, les céramiques en mousse, les mousses plastiques à cellules ouvertes, les polymères frittés, les métaux frittés, et les matériaux de filtre métalliques (par exemple la laine d’acier).. La personne du métier comprendra qu’une grande variété de matériaux peuvent former le corps d’élément de diffusion 132. Dans le mode de réalisation illustré, le corps d’élément de diffusion 132 a une porosité de 10 microns ou moins. Dans un autre mode de réalisation, le corps d’élément de diffusion 132 a une porosité de 5 microns ou moins. Dans un autre mode de réalisation, le corps d’élément de diffusion 132 a une porosité de 2 microns ou moins. Dans un autre mode de réalisation, le corps d’élément de diffusion 132 a une porosité inférieure à

1 micron. La personne du métier comprendra que le corps d’élément de diffusion 132 peut présenter une porosité quelconque. L’élément de diffusion 130 peut être fixé dans le passage 116 de diverses manières. L’élément de diffusion 130 peut être lié au passage 1 16 par des adhésifs (par exemple des époxy, des adhésifs cyanoacrylates ou similaires, sans limitation). L’élément de diffusion 130 peut également être retenu mécaniquement dans le passage 116 (par exemple par emmanchement, filetage, ou retenue par une ou plusieurs attaches). Dans un autre mode de réalisation, le corps d’élément de diffusion 132 peut être fixé de manière permanent à l’ajutage de régulation d’écoulement 120. Dans certains modes de réalisation, l’ajutage de régulation d’écoulement 120 peut ne pas être requis. L’élément de diffusion 130 peut assurer par lui-même les fonctions de régulation d’écoulement de l’ajutage de régulation d’écoulement 120. Dans encore d’autres modes de réalisation, au moins certaines des caractéristiques internes de l’ajutage de régulation d’écoulement 70 peuvent être plutôt formées dans le corps d’élément de diffusion 132.

La figure 8 représente une vue de dessous d’un exemple de chariot à coussin d’air prototypique 150 ayant une ou plusieurs surfaces de coussin d’air sous pression 152 et au moins une surface de coussin d’air sous vide 154. Plusieurs ensembles raccords à air 100 sont installés dans les surfaces de coussin d’air sous pression 152. La figure 9 représente une vue en gros plan du chariot à coussin d’air prototypique 150, montrant la douille 112 et l’élément de diffusion 130 positionnés dans la surface de coussin d’air sous pression 152.

Les modes de réalisation décrits ci-dessus illustrent des agencements de coussin d’air avec des chariots à coussin d’air ayant des ensembles raccord à air améliorés configurés pour réduire les turbulences dans les coussins d’air, réduisant ainsi potentiellement les oscillations, les vibrations et la gigue des chariots à coussin d’air. La personne du métier comprendra que les configurations de coussin d’air décrites ci-dessus peuvent être étendues à un quelconque nombre de systèmes de coussin d’air, sans s’écarter de l’esprit de la divulgation qui précède.

Les éléments ci-dessus servent à illustrer des modes de réalisation et des exemples de l’invention et ne visent en aucune mesure à en restreindre la portée. Bien que quelques modes de réalisation et exemples spécifiques aient été décrits en référence aux dessins, la personne du métier comprendra aisément que de nombreuses modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation et exemples décrits, et que d’autres modes de réalisation sont possibles, sans s’écarter matériellement des enseignements et avantages nouveaux qu’offre l’invention. Par conséquent, toutes ces modifications de l’objet décrit dans le présent mémoire descriptif ont vocation à être incluses dans la portée de l’invention telle que définie dans les revendications. Par exemple, la personne du métier comprendra que l’objet de toute phrase, de tout paragraphe, exemple ou mode de réalisation peut être combiné à l’objet de tout ou partie des autres phrases, paragraphes, exemples ou modes de réalisation, sauf lorsque de telles combinaisons sont mutuellement exclusives. La portée de la présente invention doit donc être déterminée par les revendications ci-après, dans lesquelles sont également inclus des équivalents.

Liste des signes de référence

10 Ensemble coussin d’air

12 Base

14 Surface

16 Coussin d’air

20 Chariot

22 Corps de chariot

24 Surface de coussin d’air sous pression

26 Trou de pression

28 Canal

30 Surface de coussin d’air sous vide

32 Trou de vide

34 Entrée de pression de fluide

36 Entrée sous vide

38 Conduit

50 Ensemble raccord de fluide

52 Orifice d’entrée de fluide

54 Raccord

56 Corps de raccord supérieur

58 Volume supérieur

60 Corps de raccord inférieur

62 Douille

64 Corps de douille

66 Passage

70 Ajutage de régulation d’écoulement

72 Corps d’ajutage

74 Chambre supérieure

76 Trou

78 Chambre inférieure

80 Orifice de sortie de fluide

90 Volume supérieur

92 Région de trou

94 Région d’écoulement

96 Région d’écoulement

98 Région d’écoulement

99 Région d’écoulement

100 Ensemble raccord de fluide

102 Orifice d’entrée de fluide

104 Raccord

106 Corps de raccord supérieur

108 Volume supérieur

110 Corps de raccord inférieur

112 Douille

114 Corps de douille

116 Passage

120 Ajutage de régulation d’écoulement

122 Corps d’ajutage

124 Chambre supérieure

126 Trou Chambre inférieure Élément de diffusion Corps d’élément de diffusion Orifice de sortie de fluide Chariot prototypique Coussinet de coussin d’air Coussinet de vide