JP2007009939A - Positioning device - Google Patents

Positioning device Download PDF

Info

Publication number
JP2007009939A
JP2007009939A JP2005187981A JP2005187981A JP2007009939A JP 2007009939 A JP2007009939 A JP 2007009939A JP 2005187981 A JP2005187981 A JP 2005187981A JP 2005187981 A JP2005187981 A JP 2005187981A JP 2007009939 A JP2007009939 A JP 2007009939A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
process chamber
seal
positioning device
circumferential groove
ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005187981A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Nakamura
中村　　剛
Nobuhito Saji
伸仁 佐治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP2005187981A priority Critical patent/JP2007009939A/en
Publication of JP2007009939A publication Critical patent/JP2007009939A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positioning device that does not impair an environment in a process chamber while reducing a cost. <P>SOLUTION: Since the positioning device comprises an O-ring OR arranged at an air side apart from a differential chamber of a differential exhaust seal, the inflow of air from the outside can be suppressed while reducing cost, thus achieving cost reduction without the necessity for improving the performance of a vacuum pump P1. Furthermore, the inflow of air from the outside can be suppressed when the vacuum pump P1 is abnormally stopped and so on, and thereby a necessary countermeasure such as the maintenance of a work in processing can be taken before air pressure in the process chamber P is raised. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、たとえば外部環境から隔離されたプロセス室内に配される移動体をプロセス室外から駆動する位置決め装置に関する。   The present invention relates to a positioning device that drives, for example, a moving body arranged in a process chamber isolated from an external environment from the outside of the process chamber.

半導体製造装置などにおいては、高真空環境や特殊ガス雰囲気に維持したプロセス室内で、ワークを旋回、回転、あるいは移動させて加工処理することが行われている。ここで、プロセス室内におけるアウトガスや発塵や発熱を回避すべく、その発生源となりうるモータ等のアクチュエータをプロセス室外におく場合がある。例えば、ワークを回転、旋回、あるいは移動させる場合、これらの駆動のための軸体の一端はプロセス室内に配され、軸体の他端はプロセス室外でアクチュエータに連結されるため、プロセス室の環境を損なわないように、プロセス室を覆う筐体と回転軸との間をシールする構成が必要となる。   In a semiconductor manufacturing apparatus or the like, processing is performed by turning, rotating, or moving a workpiece in a process chamber maintained in a high vacuum environment or a special gas atmosphere. Here, in order to avoid outgas, dust generation, and heat generation in the process chamber, an actuator such as a motor that can be a generation source may be placed outside the process chamber. For example, when a workpiece is rotated, swiveled, or moved, one end of a shaft body for driving these is arranged in the process chamber, and the other end of the shaft body is connected to an actuator outside the process chamber. Therefore, it is necessary to provide a structure for sealing between the casing that covers the process chamber and the rotation shaft.

ここで、特許文献１には、磁性流体シールと差動排気シールとを備えた高真空装置が開示されている。かかる従来技術によれば、磁性流体シールと差動排気シールとを用いることにより、プロセス室内の高真空環境を損なわないようにできる。なお、磁性流体シールに関しては、特許文献２に詳細が記載されている。
特開平９−２１５９１７号公報 特許第３００６７８０号明細書 Here, Patent Document 1 discloses a high vacuum apparatus provided with a magnetic fluid seal and a differential exhaust seal. According to such a conventional technique, the high vacuum environment in the process chamber can be prevented from being impaired by using the magnetic fluid seal and the differential exhaust seal. Details of the magnetic fluid seal are described in Patent Document 2.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-215917 Japanese Patent No. 3006780

ところで、磁性流体シールを用いた場合に、条件によってはバースト現象が生ずることが知られている。バースト現象とは、例えば磁性流体によって複数段でシールされている部位の内圧が、温度上昇などにより急激に変動したときに、磁性流体の膜が破れて飛散し、シールの機能を発揮できなくなるという現象である。バースト現象が生じると、装置を一時停止し、飛散した磁性流体で汚染された周辺を洗浄しなければならないので、取り扱いに注意を要するという問題がある。又、磁性流体は比較的高価であるという問題もある。   By the way, it is known that when a magnetic fluid seal is used, a burst phenomenon occurs depending on conditions. The burst phenomenon means that, for example, when the internal pressure of a portion sealed in multiple stages by magnetic fluid fluctuates rapidly due to a temperature rise or the like, the magnetic fluid film is broken and scattered, and the function of the seal cannot be exhibited. It is a phenomenon. When the burst phenomenon occurs, the apparatus must be stopped temporarily, and the surroundings contaminated with the scattered magnetic fluid must be cleaned. Another problem is that magnetic fluids are relatively expensive.

これに対し、磁性流体シールの代わりに、差動排気シールを設けることも考えられる。しかるに、差動排気シールは、非接触であることから発塵などの恐れは低いが、磁性流体シールに比べると、外部から大気が流入する量が増大することから、差動排気シールに高性能排気ポンプを用いる必要が生じ、コストが増大するという問題がある。又、差動排気シールの排気ポンプが異常停止したような場合に、外部から流入する大気によって、すぐにプロセス室内の環境が損なわれる恐れがある。   On the other hand, a differential exhaust seal may be provided instead of the magnetic fluid seal. However, since differential exhaust seals are non-contact, there is little risk of dust generation, but compared to magnetic fluid seals, the amount of air flowing in from the outside increases, so differential exhaust seals have high performance. There is a problem that it is necessary to use an exhaust pump and the cost increases. Further, when the exhaust pump of the differential exhaust seal is abnormally stopped, the atmosphere in the process chamber may be immediately damaged by the air flowing in from the outside.

そこで本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み、コストを抑えつつも、プロセス室内の環境を損なわない位置決め装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-described problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a positioning device that does not impair the environment in a process chamber while suppressing cost.

上述の目的を達成するために、本発明の位置決め装置は、
減圧下に曝されるプロセス室内に連通する開口を有する筐体と、
前記開口に対向した状態で、少なくとも一方向に移動（回転も含む）可能に設けられた移動体と、
前記移動体の表面に対向し、前記プロセス室内と、前記プロセス室内よりも高圧のプロセス室外との間をシールするための差動排気シールと、
前記差動排気シールより大気側に配置された接触式シールと、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the positioning device of the present invention comprises:
A housing having an opening communicating with the process chamber exposed under reduced pressure;
A moving body provided to be movable (including rotation) in at least one direction in a state of facing the opening;
A differential exhaust seal for facing the surface of the moving body and sealing between the process chamber and the outside of the process chamber at a higher pressure than the process chamber;
And a contact-type seal disposed on the atmosphere side of the differential exhaust seal.

本発明によれば、前記差動排気シールより大気側に配置された接触式シールを有するので、低コストでありながら、外部からの大気の流入を抑制することができるため、前記排気ポンプの性能を高める必要がなくコスト低減を図ることができる。接触シールが接触することで発塵が生じたとしても、発生した塵等は差動排気シールを介して外部へと排出されるため、プロセス室が汚染されることは抑制される。又、前記排気ポンプが異常停止したときなど、外部からの大気の流入を抑制することができるので、前記プロセス室の気圧が上昇する前に、処理中のワークの保全などの必要な措置を講ずることができる。なお「移動体」には回転する部材、平行移動する部材のいずれも含む。   According to the present invention, since the contact-type seal disposed on the atmosphere side from the differential exhaust seal is provided, the inflow of the atmosphere from the outside can be suppressed at a low cost, so the performance of the exhaust pump There is no need to increase the cost and the cost can be reduced. Even if dust is generated by the contact of the contact seal, the generated dust or the like is discharged to the outside through the differential exhaust seal, so that the process chamber is prevented from being contaminated. Moreover, since the inflow of air from the outside can be suppressed when the exhaust pump stops abnormally, necessary measures such as maintenance of the workpiece being processed are taken before the pressure in the process chamber rises. be able to. The “moving body” includes both a rotating member and a parallel moving member.

更に、前記接触式シールが接触する前記移動体の表面には、所定の潤滑処理が施されていると好ましい。所定の処理とは、固体潤滑処理や、或いはＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）処理や低蒸発率の潤滑剤の被膜処理などがあるが、それに限られない。「低蒸発率の潤滑剤の被膜処理」としては、例えば、潤滑剤を適宜の溶媒に溶かした溶液を必要箇所に施し、溶媒を蒸発させる方法が挙げられる。この場合の潤滑剤としては、例えば、シクロペンタン、シラハイドロカーボン、フッ素油や、金属との親和性の高い官能基を有する含フッ素重合体とフッ素油との混合物、などが挙げられ、溶媒としては、例えば、ヘキサン、アセトン、イソプロピルアルコールやフッ素系の有機溶剤を適宜用いる。   Furthermore, it is preferable that a predetermined lubrication treatment is performed on the surface of the moving body that is in contact with the contact-type seal. Examples of the predetermined treatment include, but are not limited to, a solid lubrication treatment, a DLC (diamond-like carbon) treatment, and a low evaporation rate lubricant coating treatment. Examples of the “low evaporation rate lubricant coating treatment” include a method in which a solution obtained by dissolving a lubricant in an appropriate solvent is applied to a necessary portion and the solvent is evaporated. Examples of the lubricant in this case include cyclopentane, silahydrocarbon, fluorine oil, and a mixture of a fluorine-containing polymer having a functional group with high affinity for metal and fluorine oil. For example, hexane, acetone, isopropyl alcohol, or a fluorine-based organic solvent is appropriately used.

本明細書中で用いる差動排気シールとは、例えば対向する２面間の微小な間隙にある気体を前記２面間に設けられた差圧室を介して排気することにより、非接触の状態で、対向面を挟む両側の雰囲気（例えば大気圧と高真空）を一定の状態に保つように機能するものをいう。以下に述べる実施の形態においては、差圧室とそれに隣接する間隙を差動排気シールという。   The differential exhaust seal used in the present specification refers to a non-contact state, for example, by exhausting a gas in a minute gap between two opposing surfaces through a differential pressure chamber provided between the two surfaces. Thus, it functions to keep the atmosphere (for example, atmospheric pressure and high vacuum) on both sides across the opposing surface in a constant state. In the embodiment described below, the differential pressure chamber and the gap adjacent to it are referred to as a differential exhaust seal.

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。図１は、第１の実施の形態にかかる位置決め装置の断面図である。図１において、内部が高真空状態に維持されるプロセス室Ｐを有する筐体２の下面に設けられた開口２ａに、移動体である平板３が対向している。平板３は、不図示のリニアガイドにより支持されて、図で左右方向及び／又は図１の紙面と垂直な方向に移動可能となっている。平板３の中央には、ワーク等を支持するテーブル３ａが配置されている。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of the positioning device according to the first embodiment. In FIG. 1, a flat plate 3 as a moving body faces an opening 2a provided on the lower surface of a housing 2 having a process chamber P in which the inside is maintained in a high vacuum state. The flat plate 3 is supported by a linear guide (not shown) and can move in the horizontal direction in the figure and / or in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. In the center of the flat plate 3, a table 3a for supporting a workpiece or the like is disposed.

開口２ａから水平に延在するフランジ部２ｂの下面には、開口２ａの周囲を取り巻く周溝２ｃが形成されている。差圧室を構成する周溝２ｃは、配管Ｈを介して排気ポンプＰ１に連結されている。周溝２ｃとプロセス室Ｐとの間には、平板３の上面に対してスキマΔ１が１０μｍ程度であるオリフィス部（平面）２ｄが形成されている。   A circumferential groove 2c surrounding the periphery of the opening 2a is formed on the lower surface of the flange portion 2b extending horizontally from the opening 2a. The circumferential groove 2c constituting the differential pressure chamber is connected to the exhaust pump P1 via the pipe H. Between the circumferential groove 2c and the process chamber P, an orifice portion (plane) 2d having a clearance Δ1 of about 10 μm with respect to the upper surface of the flat plate 3 is formed.

フランジ部２ｂには、周溝２ｃの周囲を取り巻くようにして、シール溝２ｅが形成されている。シール溝２ｅ内には、接触式シールであるＯ−リングＯＲが収容されている。なお、フランジ部２ｂにおけるシール溝２ｅのプロセス室Ｐ側及び大気側の下面と、平板３の上面とのスキマΔ２は前記スキマΔ１と比べ十分大きなスキマで、例えば０．１ｍｍ程度である。又、平板３の上面（少なくともＯ−リングＯＲが接触する面）には、ＤＬＣなどの表面潤滑処理（大気圧雰囲気で吸着分子量が少ないもの）が施されていると好ましい。Ｏ−リングＯＲには真空用グリースなどの低蒸発率の潤滑剤を塗布あるいは適宜の被膜処理すると良い。それにより、シール性能の向上を図り、スベリ性を高め、Ｏ−リングＯＲのキズ付きを抑制できる。   A seal groove 2e is formed in the flange portion 2b so as to surround the periphery of the circumferential groove 2c. An O-ring OR, which is a contact seal, is accommodated in the seal groove 2e. The clearance Δ2 between the lower surface of the flange 2b on the process chamber P side and the atmosphere side of the seal groove 2e and the upper surface of the flat plate 3 is sufficiently larger than the clearance Δ1, and is about 0.1 mm, for example. Further, it is preferable that the upper surface of the flat plate 3 (at least the surface with which the O-ring OR is in contact) is subjected to a surface lubrication treatment such as DLC (a material having a low adsorbed molecular weight in an atmospheric pressure atmosphere). The O-ring OR may be coated with a low evaporation rate lubricant such as vacuum grease or may be appropriately coated. As a result, the sealing performance can be improved, the smoothness can be improved, and scratches on the O-ring OR can be suppressed.

次に、本実施の形態にかかる位置決め装置の動作について説明する。平板３の端部は、アクチュエータ等の駆動源（不図示）に接続されており、平板３を左右及び／又は図１の紙面と垂直な方向に駆動するようになっている。このとき、平板３は、不図示のリニアガイドにより移動自在に支持されており、またＯ−リングＯＲの変形量（付勢力）も小さくなるように設定してある（具体的には後述）ので、摩擦などの抵抗が少ない状態で、筐体２に対して移動可能となっている。   Next, the operation of the positioning device according to the present embodiment will be described. The end of the flat plate 3 is connected to a drive source (not shown) such as an actuator, and drives the flat plate 3 in the right and left and / or the direction perpendicular to the paper surface of FIG. At this time, the flat plate 3 is movably supported by a linear guide (not shown), and the deformation amount (biasing force) of the O-ring OR is set to be small (specifically described later). It can move with respect to the housing 2 in a state where resistance such as friction is low.

差動排気シールの作用について説明すると、オリフィス部２ｄにおいて、開口２ａと平板３とのクリアランスを極力小さくして気体の流れを制限すると、大気側から流入する気体（一般的にはエア）の量が少なくなる。流入するガスのほとんどの量を周溝２ｃから排気すると、プロセス室Ｐ側への気体の流入は極めて微量となる。したがって、平板３が直動自在に開口２ａに対向しているにもかかわらず、プロセス室Ｐは気密的に隔離された状態を得ることができる。即ち、非接触状態で平板３と筐体２との間を気密できるため、シールからの発塵・アウトガスがなく、長寿命で、さらに温度に寿命が依存しないという特長を有する。又、Ｏ−リングＯＲから発塵が生じた場合でも、これを周溝２ｃから排気ポンプＰ１側に吸引することによって、プロセス室Ｐ側への侵入を回避できるという利点もある。   The operation of the differential exhaust seal will be described. In the orifice portion 2d, if the clearance between the opening 2a and the flat plate 3 is made as small as possible to restrict the gas flow, the amount of gas (generally air) flowing from the atmosphere side Less. When most of the inflowing gas is exhausted from the circumferential groove 2c, the amount of gas flowing into the process chamber P becomes extremely small. Therefore, the process chamber P can be hermetically isolated even though the flat plate 3 is opposed to the opening 2a so as to be able to move linearly. That is, since the space between the flat plate 3 and the housing 2 can be hermetically closed in a non-contact state, there is no dust generation / outgas from the seal, long life, and further, the life does not depend on temperature. Further, even when dust is generated from the O-ring OR, there is an advantage that intrusion to the process chamber P side can be avoided by sucking the dust from the circumferential groove 2c to the exhaust pump P1 side.

本実施の形態によれば、差動排気シールの差圧室より大気側に配置されたＯ−リングＯＲを有するので、低コストでありながら、外部からの大気の流入を抑制することができるため、排気ポンプＰ１の性能を高める必要がなくコスト低減を図ることができる。又、排気ポンプＰ１が異常停止したときなど、外部からの大気の流入を抑制することができるので、プロセス室Ｐの気圧が上昇する前に、処理中のワークの保全などの必要な措置を講ずることができる。   According to the present embodiment, since the O-ring OR is disposed on the atmosphere side from the differential pressure chamber of the differential exhaust seal, the inflow of the atmosphere from the outside can be suppressed while being low in cost. Further, it is not necessary to improve the performance of the exhaust pump P1, and the cost can be reduced. Moreover, since the inflow of air from the outside can be suppressed when the exhaust pump P1 stops abnormally, necessary measures such as maintenance of the workpiece being processed are taken before the pressure in the process chamber P rises. be able to.

図２は、第２の実施の形態にかかる位置決め装置の断面図である。図２において、内部が高真空状態に維持されるプロセス室Ｐを有する筐体１２に設けられた開口１２ａに、移動体である回転軸１３が対向している。回転軸１３は、不図示の軸受により支持されて、回転可能となっている。回転軸１３のプロセス室Ｐ側先端に、ワーク等を取り付けたり、プロセス室Ｐ内に配されるボールねじに連結してボールねじ等を介してワークを往復移動させたりすることができる。   FIG. 2 is a cross-sectional view of the positioning device according to the second embodiment. In FIG. 2, a rotating shaft 13 as a moving body faces an opening 12a provided in a housing 12 having a process chamber P in which the inside is maintained in a high vacuum state. The rotating shaft 13 is supported by a bearing (not shown) and is rotatable. A workpiece or the like can be attached to the tip of the rotating shaft 13 on the process chamber P side, or the workpiece can be reciprocated via the ball screw or the like by being connected to a ball screw disposed in the process chamber P.

差動排気シールは、筐体１２に取り付けられた円筒状の本体１４と、周溝１４ｃと、配管Ｈと、排気ポンプＰ１とからなる。本体１４の内周には、周溝１４ｃとシール溝１４ｅとが、この順序でプロセス室Ｐ側より形成されている。差圧室を構成する周溝１４ｃは、配管Ｈを介して排気ポンプＰ１に連結されている。周溝１４ｃとプロセス室Ｐとの間には、回転軸１３に対してスキマΔ１が１０μｍ程度であるオリフィス部（円筒面）１４ｄが形成されている。   The differential exhaust seal includes a cylindrical main body 14 attached to the housing 12, a circumferential groove 14c, a pipe H, and an exhaust pump P1. On the inner periphery of the main body 14, a circumferential groove 14c and a seal groove 14e are formed in this order from the process chamber P side. The circumferential groove 14c constituting the differential pressure chamber is connected to the exhaust pump P1 via the pipe H. Between the circumferential groove 14 c and the process chamber P, an orifice portion (cylindrical surface) 14 d having a clearance Δ1 of about 10 μm with respect to the rotation shaft 13 is formed.

シール溝１４ｅ内には、接触式シールであるＯ−リングＯＲが収容されている。なお、本体１４におけるシール溝１４ｅのプロセス室Ｐ側及び大気側の内周面と、回転軸１３とのスキマΔ２は０．１ｍｍ程度である。なお、回転軸１３の表面（少なくともＯ−リングＯＲが接触する面）には、ＤＬＣなどの表面潤滑処理（大気圧雰囲気で吸着分子量が少ないもの）が施されていると好ましい。Ｏ−リングＯＲには真空用グリースなどの低蒸発率の潤滑剤を塗布あるいは適宜の被膜処理すると良い。それにより、シール性能の向上を図り、スベリ性を高め、Ｏ−リングＯＲのキズ付きを抑制できる。   An O-ring OR which is a contact type seal is accommodated in the seal groove 14e. The clearance Δ2 between the inner peripheral surface of the seal groove 14e of the main body 14 on the process chamber P side and the atmosphere side and the rotary shaft 13 is about 0.1 mm. The surface of the rotating shaft 13 (at least the surface with which the O-ring OR contacts) is preferably subjected to a surface lubrication treatment such as DLC (those having a small amount of adsorbed molecules in an atmospheric pressure atmosphere). The O-ring OR may be coated with a low evaporation rate lubricant such as vacuum grease or may be appropriately coated. As a result, the sealing performance can be improved, the smoothness can be improved, and scratches on the O-ring OR can be suppressed.

次に、本実施の形態にかかる位置決め装置の動作について説明する。回転軸１３の大気側端部は、モータ等の駆動源（不図示）に接続されており、回転軸１３を回転駆動するようになっている。このとき、回転軸１３は、不図示の軸受により回転自在に支持されており、またＯ−リングＯＲの変形量（付勢力）も小さくなるように設定してある（具体的には後述）ので、摩擦などの抵抗が少ない状態で、筐体１２に対して回転可能となっている。   Next, the operation of the positioning device according to the present embodiment will be described. The atmospheric side end of the rotating shaft 13 is connected to a driving source (not shown) such as a motor, and the rotating shaft 13 is driven to rotate. At this time, the rotating shaft 13 is rotatably supported by a bearing (not shown), and the deformation amount (biasing force) of the O-ring OR is set to be small (specifically described later). In the state where there is little resistance such as friction, it can rotate with respect to the housing 12.

差動排気シールの作用について説明すると、オリフィス部１４ｄにおいて、回転軸１３とのクリアランスを極力小さくして気体の流れを制限すると、大気側から流入する気体（一般的にはエア）の量が少なくなる。流入するガスのほとんどの量を周溝１４ｃから排気すると、プロセス室Ｐ側への気体の流入は極めて微量となる。したがって、回転軸１３が回転自在に開口１２ａに挿通されているにもかかわらず、プロセス室Ｐは気密的に隔離された状態を得ることができる。即ち、非接触状態で回転軸１３と筐体１２との間を気密できるため、シールからの発塵・アウトガスがなく、長寿命で、さらに温度に寿命が依存しないという特長を有する。又、Ｏ−リングＯＲから発塵が生じた場合でも、これを周溝１４ｃから排気ポンプＰ１側に吸引することによって、プロセス室Ｐ側への侵入を回避できるという利点もある。   The operation of the differential exhaust seal will be described. In the orifice portion 14d, when the clearance with the rotary shaft 13 is made as small as possible to restrict the gas flow, the amount of gas (generally air) flowing from the atmosphere side is reduced. Become. If most of the inflowing gas is exhausted from the circumferential groove 14c, the amount of gas flowing into the process chamber P becomes extremely small. Accordingly, the process chamber P can be hermetically isolated even though the rotary shaft 13 is rotatably inserted into the opening 12a. That is, since the space between the rotating shaft 13 and the housing 12 can be hermetically closed in a non-contact state, there is no dust generation / outgas from the seal, and there is a feature that the life is long and the life does not depend on the temperature. Further, even when dust is generated from the O-ring OR, there is an advantage that intrusion to the process chamber P side can be avoided by sucking the dust from the circumferential groove 14c to the exhaust pump P1 side.

本発明者らの検討によれば、プロセス室Ｐを１０-5Ｐａ以下の高真空環境にする場合でも、回転軸１３の外径をφ５ｍｍとしたときは、Ｏ−リングＯＲと回転軸１３との間の空気の洩れ量を０．５３ＰａＬ／ｍｉｎ以下とし、回転軸１３の外径をφ１０ｍｍとしたときは、Ｏ−リングＯＲと回転軸１３との間の空気の洩れ量を１．９２ＰａＬ／ｍｉｎ以下とし、回転軸１３の外径をφ５０ｍｍとしたときは、Ｏ−リングＯＲと回転軸１３との間の空気の洩れ量を４２ＰａＬ／ｍｉｎ以下とすれば、Ｏ−リングＯＲに代えて、スキマを１０μｍ程度とした差動排気シールを用いた場合以上の効果が排気ポンプを増設することなく得られることがわかった。これらのレベルの洩れ量を許容するようなＯ−リングＯＲと回転軸１３との接触状態であれば、両者間の相対的な摺動もスムーズで、かつ、摺動による発塵も抑制される。さらにＯ−リングＯＲに真空用グリースなどの低蒸発率の潤滑剤を塗布、又は適宜の被膜処理することにより、摺動性能はさらに高められている。 According to the study by the present inventors, even when the process chamber P is set to a high vacuum environment of 10 −5 Pa or less, when the outer diameter of the rotating shaft 13 is φ5 mm, the O-ring OR, the rotating shaft 13, Air leakage amount between the O-ring OR and the rotating shaft 13 is 1.92 PaL / min. When the air leakage amount between the O-ring OR and the rotating shaft 13 is φ10 mm. When the outer diameter of the rotary shaft 13 is φ50 mm, if the amount of air leakage between the O-ring OR and the rotary shaft 13 is 42 PaL / min or less, the O-ring OR is substituted. It was found that the above effect can be obtained without adding an exhaust pump when a differential exhaust seal having a gap of about 10 μm is used. If the O-ring OR and the rotary shaft 13 are in contact with each other so as to allow a leakage amount of these levels, the relative sliding between the two is smooth and the dust generation due to the sliding is suppressed. . Further, the sliding performance is further enhanced by applying a low evaporation rate lubricant such as vacuum grease to the O-ring OR, or applying an appropriate coating treatment.

本実施の形態によれば、差動排気シールの差圧室より大気側に配置されたＯ−リングＯＲを有するので、低コストでありながら、外部からの大気の流入を抑制することができるため、排気ポンプＰ１の性能を高める必要がなくコスト低減を図ることができる。又、排気ポンプＰ１が異常停止したときなど、外部からの大気の流入を抑制することができるので、プロセス室Ｐの気圧が上昇する前に、処理中のワークの保全などの必要な措置を講ずることができる。なお、本実施形態では、回転軸１３を筐体１２に対し回転可能に支持した場合について述べたが、これに代え、軸体を筐体１２に対し、往復移動可能に支持する場合にも適用できる。あるいは回転に及び往復移動可能に支持する場合にも適用できる。   According to the present embodiment, since the O-ring OR is disposed on the atmosphere side from the differential pressure chamber of the differential exhaust seal, the inflow of the atmosphere from the outside can be suppressed while being low in cost. Further, it is not necessary to improve the performance of the exhaust pump P1, and the cost can be reduced. Moreover, since the inflow of air from the outside can be suppressed when the exhaust pump P1 stops abnormally, necessary measures such as maintenance of the workpiece being processed are taken before the pressure in the process chamber P rises. be able to. In the present embodiment, the case where the rotary shaft 13 is rotatably supported with respect to the housing 12 has been described. However, the present invention is also applicable to a case where the shaft body is supported with respect to the housing 12 so as to be reciprocally movable. it can. Or it is applicable also when supporting so that rotation and reciprocation are possible.

図３は、第３の実施の形態にかかる位置決め装置の断面図である。本実施の形態については、図１に示す実施の形態に対して異なる点のみを説明し、共通する構成については同じ符号を付すことで説明を省略する。   FIG. 3 is a cross-sectional view of a positioning device according to a third embodiment. About this Embodiment, only a different point with respect to Embodiment shown in FIG. 1 is demonstrated, and description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol about a common structure.

図３において、筐体２’のフランジ部２ｂ’には、差圧室となる第１の周溝２ｃと第２の周溝２ｃ’とが並んで設けられている。第１の周溝２ｃは、配管Ｈ１を介して排気ポンプＰ１に連結されており、第２の周溝２ｃ’は、配管Ｈ２を介して排気ポンプＰ２に連結されている。第１の周溝２ｃとプロセス室Ｐとの間には、平板３の上面に対してスキマが１０μｍ程度である第１のオリフィス部２ｄが形成されており、第２の周溝２ｃ’と第１の周溝２ｃとの間には、平板３の上面に対してスキマが１０μｍ程度である第２のオリフィス部２ｄ’が形成されている。なお、それらより大気側に配置されたＯ−リングＯＲは、環状の凹部２ｅ’に組み付けられている。   In FIG. 3, the flange portion 2b 'of the housing 2' is provided with a first circumferential groove 2c and a second circumferential groove 2c 'serving as a differential pressure chamber side by side. The first circumferential groove 2c is connected to the exhaust pump P1 via the pipe H1, and the second circumferential groove 2c 'is connected to the exhaust pump P2 via the pipe H2. Between the first circumferential groove 2c and the process chamber P, a first orifice portion 2d having a clearance of about 10 μm with respect to the upper surface of the flat plate 3 is formed, and the second circumferential groove 2c ′ and the first chamber 2 A second orifice portion 2d ′ having a clearance of about 10 μm with respect to the upper surface of the flat plate 3 is formed between the circumferential groove 2c and the first circumferential groove 2c. The O-ring OR arranged on the atmosphere side from these is assembled in the annular recess 2e '.

本実施の形態によれば、差動排気シールを２段（２つの差圧室）とすることで、プロセス室Ｐ内をより低い気圧に維持することができる。   According to the present embodiment, the process chamber P can be maintained at a lower pressure by providing the differential exhaust seal in two stages (two differential pressure chambers).

図４は、第４の実施の形態にかかる位置決め装置の断面図である。本実施の形態については、図２に示す実施の形態に対して異なる点のみを説明し、共通する構成については同じ符号を付すことで説明を省略する。   FIG. 4 is a cross-sectional view of a positioning device according to a fourth embodiment. In the present embodiment, only differences from the embodiment shown in FIG. 2 will be described, and the description of the common components will be omitted by attaching the same reference numerals.

図４において、筐体１２に取り付けられた本体１４’には、差圧室となる第１の周溝１４ｃと第２の周溝１４ｃ’とが並んで設けられている。第１の周溝１４ｃは、配管Ｈ１を介して排気ポンプＰ１に連結されており、第２の周溝１４ｃ’は、配管Ｈ２を介して排気ポンプＰ２に連結されている。第１の周溝１４ｃとプロセス室Ｐとの間には、回転軸３に対してスキマが１０μｍ程度である第１のオリフィス部１４ｄが形成されており、第２の周溝１４ｃ’と第１の周溝１４ｃの間には、回転軸１３の外周に対してスキマが１０μｍ程度である第２のオリフィス部１４ｄ’が形成されている。なお、それらより大気側に配置されたＯ−リングＯＲは、環状の凹部１４ｅ’に組み付けられている。   In FIG. 4, a main body 14 ′ attached to the housing 12 is provided with a first circumferential groove 14 c and a second circumferential groove 14 c ′ which are differential pressure chambers. The first circumferential groove 14c is connected to the exhaust pump P1 via the pipe H1, and the second circumferential groove 14c 'is connected to the exhaust pump P2 via the pipe H2. Between the first circumferential groove 14c and the process chamber P, a first orifice portion 14d having a clearance of about 10 μm with respect to the rotation shaft 3 is formed, and the second circumferential groove 14c ′ and the first circumferential groove 14c are formed. A second orifice portion 14d ′ having a clearance of about 10 μm with respect to the outer periphery of the rotating shaft 13 is formed between the peripheral grooves 14c. The O-ring OR arranged on the atmosphere side from these is assembled in the annular recess 14e '.

本実施の形態によれば、差動排気シールを２段（２つの差圧室）とすることで、プロセス室Ｐ内をより低い気圧に維持することができる。   According to the present embodiment, the process chamber P can be maintained at a lower pressure by providing the differential exhaust seal in two stages (two differential pressure chambers).

以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。プロセス室Ｐ内は、真空に限らず、それ以外の大気と異なる環境に維持されていても良い。   The present invention has been described above with reference to the embodiments. However, the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and can be modified or improved as appropriate. The inside of the process chamber P is not limited to a vacuum, and may be maintained in an environment different from other atmospheres.

第１の実施の形態にかかる位置決め装置の断面図である。It is sectional drawing of the positioning device concerning 1st Embodiment. 第２の実施の形態にかかる位置決め装置の断面図である。It is sectional drawing of the positioning device concerning 2nd Embodiment. 第３の実施の形態にかかる位置決め装置の断面図である。It is sectional drawing of the positioning device concerning 3rd Embodiment. 第４の実施の形態にかかる位置決め装置の断面図である。It is sectional drawing of the positioning device concerning 4th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

２ 筐体
２ａ 開口
２ｂ フランジ部
２ｃ 周溝
２ｄ オリフィス部
２ｅ シール溝
２ｅ’ 凹部
３ 平板
３ａ テーブル
１２ 筐体
１２ａ 開口
１３ 回転軸
１４ 本体
１４ｃ、１４ｃ’ 周溝
１４ｄ、１４ｄ’ オリフィス部
１４ｅ シール溝
１４ｅ’ 凹部
Ｈ 配管
Ｈ１ 配管
Ｈ２ 配管
ＯＲ Ｏ−リング
Ｐ プロセス室
Ｐ１ 排気ポンプ
Ｐ２ 排気ポンプ

2 Housing 2a Opening 2b Flange 2c Circumferential groove 2d Orifice 2e Seal groove 2e 'Recess 3 Flat plate 3a Table 12 Housing 12a Opening 13 Rotating shaft 14 Body 14c, 14c' Circumferential groove 14d, 14d 'Orifice 14e Sealing groove 14e 'Recess H Pipe H1 Pipe H2 Pipe OR O-ring P Process chamber P1 Exhaust pump P2 Exhaust pump

Claims (2)

減圧下に曝されるプロセス室内に連通する開口を有する筐体と、
前記開口に対向した状態で、少なくとも一方向に移動可能に設けられた移動体と、
前記移動体の表面に対向し、前記プロセス室内と、前記プロセス室内よりも高圧のプロセス室外との間をシールするための差動排気シールと、
前記差動排気シールより大気側に配置された接触式シールと、を有することを特徴とする位置決め装置。 A housing having an opening communicating with the process chamber exposed under reduced pressure;
A moving body provided to be movable in at least one direction in a state of facing the opening;
A differential exhaust seal for facing the surface of the moving body and sealing between the process chamber and the outside of the process chamber at a higher pressure than the process chamber;
And a contact-type seal disposed closer to the atmosphere side than the differential exhaust seal. 前記接触式シールが接触する前記移動体の表面には、所定の潤滑処理が施されていることを特徴とする請求項１に記載の位置決め装置。

The positioning device according to claim 1, wherein a predetermined lubrication treatment is performed on a surface of the moving body that is in contact with the contact seal.

JP2005187981A 2005-06-28 2005-06-28 Positioning device Pending JP2007009939A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005187981A JP2007009939A (en) 2005-06-28 2005-06-28 Positioning device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005187981A JP2007009939A (en) 2005-06-28 2005-06-28 Positioning device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007009939A true JP2007009939A (en) 2007-01-18

Family

ID=37748730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005187981A Pending JP2007009939A (en) 2005-06-28 2005-06-28 Positioning device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007009939A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014234828A (en) * 2013-05-30 2014-12-15 日本精工株式会社 Seal unit degradation warning system, transport device, and semiconductor manufacturing apparatus
WO2015087933A1 (en) 2013-12-10 2015-06-18 日本精工株式会社 Seal mechanism, drive device for seal mechanism, transport device, and manufacturing device
WO2015087925A1 (en) 2013-12-10 2015-06-18 日本精工株式会社 Seal mechanism, drive device for seal mechanism, transport device, and manufacturing device
WO2017150977A1 (en) * 2016-03-04 2017-09-08 Phenom-World Holding B.V. Scanning electron microscope
JP2018181921A (en) * 2017-04-05 2018-11-15 株式会社ディスコ Division device
US10221949B2 (en) 2013-12-10 2019-03-05 Nsk Ltd. Sealing mechanism, drive unit of sealing mechanism, conveyance device, and manufacturing device
CN112178332A (en) * 2019-07-03 2021-01-05 东京毅力科创株式会社 Sealing structure, vacuum processing apparatus and sealing method
US11024481B2 (en) 2016-03-04 2021-06-01 Fei Company Scanning electron microscope

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014234828A (en) * 2013-05-30 2014-12-15 日本精工株式会社 Seal unit degradation warning system, transport device, and semiconductor manufacturing apparatus
WO2015087933A1 (en) 2013-12-10 2015-06-18 日本精工株式会社 Seal mechanism, drive device for seal mechanism, transport device, and manufacturing device
WO2015087925A1 (en) 2013-12-10 2015-06-18 日本精工株式会社 Seal mechanism, drive device for seal mechanism, transport device, and manufacturing device
US10679875B2 (en) 2013-12-10 2020-06-09 Nsk Ltd. Sealing mechanism comprising an annular sealing member and a lubricant groove storing a lubricant, a conveyance device, and a manufacturing device comprising a sealing mechanism
US10221949B2 (en) 2013-12-10 2019-03-05 Nsk Ltd. Sealing mechanism, drive unit of sealing mechanism, conveyance device, and manufacturing device
CN109155225A (en) * 2016-03-04 2019-01-04 飞纳世界控股有限公司 scanning electron microscope
NL2016367B1 (en) * 2016-03-04 2017-09-19 Phenom-World Holding B V Scanning electron microscope
WO2017150977A1 (en) * 2016-03-04 2017-09-08 Phenom-World Holding B.V. Scanning electron microscope
CN109155225B (en) * 2016-03-04 2021-01-26 飞纳世界控股有限公司 Scanning electron microscope
EP3731257A3 (en) * 2016-03-04 2021-02-24 Phenom-World Holding B.V. Scanning electron microscope
US11024481B2 (en) 2016-03-04 2021-06-01 Fei Company Scanning electron microscope
JP2018181921A (en) * 2017-04-05 2018-11-15 株式会社ディスコ Division device
CN112178332A (en) * 2019-07-03 2021-01-05 东京毅力科创株式会社 Sealing structure, vacuum processing apparatus and sealing method
CN112178332B (en) * 2019-07-03 2022-05-27 东京毅力科创株式会社 Sealing structure, vacuum processing apparatus and sealing method
US11476132B2 (en) 2019-07-03 2022-10-18 Tokyo Electron Limited Sealing structure, vacuum processing apparatus and sealing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007009939A (en) Positioning device
US20180355866A1 (en) Dry vacuum scroll pump
JP2009500578A (en) Shaft seal assembly
JP2013224713A (en) Linear actuator, vacuum control device and computer program
JP6772721B2 (en) Vacuum pump
JP2010121683A (en) Shaft seal device
JP2008194778A (en) Manipulator and film forming device using the same
JP2007198264A (en) Mechanical seal device of compressor
JP2004116753A (en) Positioning device
JP3305196B2 (en) Shaft sealing device
JP2002303323A (en) Driving device
JP6772440B2 (en) Seal structure, rotary drive device, transfer device, machine tool and semiconductor manufacturing equipment
JP2005249079A (en) Sealing unit
JP2006090503A (en) Sealing device
JP2006275077A (en) Hydrodynamic pressure bearing device
JP2002106563A (en) Driving device
JP4016418B2 (en) Positioning device
JP2009216232A (en) Fluid bearing device
JP2010159846A (en) Sealing mechanism for liquid and gas
WO2020230545A1 (en) Seal device
JP5875033B2 (en) Hollow type rotary introduction machine
JP2001200844A (en) Hydrostatic gas bearing spindle
JP2006077835A (en) Sealing device
JP2017206964A (en) Labyrinth seal structure
JP2006250310A (en) Rotary shaft supporting device