JP4203913B2

JP4203913B2 - 真空装置

Info

Publication number: JP4203913B2
Application number: JP2001375301A
Authority: JP
Inventors: 正高橋
Original assignee: 株式会社ユニバーサルシステムズ
Priority date: 2001-12-10
Filing date: 2001-12-10
Publication date: 2009-01-07
Anticipated expiration: 2021-12-10
Also published as: JP2003170038A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、真空装置に関し、詳しくは、真空室内に延びた回転軸を外気圧側から駆動する真空装置に関する。例えばＣＤや光ディスクの射出成形用マスタープレート等の作成は、光学的加工手段を超える微細加工を行うことが求められることから、高真空雰囲気中で高速回転させながら電子ビームを照射して所望の情報を書き込むことで行われるが、これに用いられる情報記録装置は、真空装置の典型例である。本発明は、クリーンかつ超高真空を必要とするＣＶＤ装置、スパッタ装置、真空蒸着装置、ＭＢＥ装置等の成膜装置に基板を着脱するための搬送装置を包含する真空装置に関する。
【０００２】
上記情報記録装置は、ワーク、即ち加工対象のプレートを真空室内で回転させるために回転軸を有するが、この回転軸は高速且つ正確な回転のために空気軸受等によって支持・支承されるのが通例である。このため、この種の装置は、真空室内に延びた回転軸を外気圧側から駆動するものとなっている。
【０００３】
そして、回転軸が外気圧側から真空室に延びていれば、その部分をシールする必要がある。この発明は、真空室内に延びた回転軸を外気圧側から駆動する真空装置について、特にその二軸の同軸型回転軸の場合のシール技術に関する。
【０００４】
【従来の技術】
従来、ＣＶＤ装置等の真空装置においては、差動排気方法又は中間室排気方法が極く一般的に用いられている。磁性流体シールにおいても、同様な考えで可能であり、例えば、特開平０９−２１５９１７号公報や特開平０９−０８９１２０号公報に記載されている。しかしながら、上記公知の手段では、二軸の場合に内側のシール部に対しては課題を解決できていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
即ち、従来技術においては、一軸の動力導入については有効であったが、二軸の場合には、内側のシール軸からベアリングや磁性流体シールのオイルが真空室内に侵入してクリーン度や超高真空達成に問題があった。したがって、本発明の課題は、上記問題点を解消することに有り、二軸以上の同軸型磁性流体シールを備えた真空装置において、装置内真空環境が、ベアリングや磁性流体からの脱離ガスによって影響を受けることがないようクリーンかつ超高真空に保持できる装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、上記課題を解決するために、外側の軸に貫通孔をあけることにより、軸が回転中でも十分な中間室排気効果を得ることができる真空装置を提供することにある。
【０００７】
このような解決手段の真空装置にあっては、真空室内に延びた回転軸が外気圧側から駆動されて、真空雰囲気内での回転物の加工等が行なわれる。このような真空室と外気圧側とに亘る回転軸周りの間隙を塞ぐ真空装置を備えたことによって、真空室内に関しては、電子ビームやイオンビームによる加工等に必要な高真空状態を確保することが容易になる。
【０００８】
この真空装置は、磁性流体シールを具備して回転軸周りの間隙を塞ぐが、この磁性流体シールが真空室と中間室との間に配設されることから、この磁性流体シールは耐圧が外気圧よりも小さくても済む。これにより、磁性流体シールだけで真空室を外気圧から封じる場合に較べて、磁性流体シールの厚さを薄くすることが可能となるので、回転軸の回転抵抗を少なくすることができる。その結果、回転軸の高速回転駆動が一層容易になる。
【０００９】
また、磁性流体シールと外気圧との間に中間室１０が形成されるが、この排気は、排気管１０ａを大きく多数設けて、高真空に排気することで、目的とする真空室Ａでクリーン且つ高真空を達成する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明に係る実施例の要部断面図、図2は、同部分の要部説明図である。本実施例は、真空室Ａの真空室下壁７の下で且つ回転軸１，２の外周に中間室フランジ６を装着し、更にその下部には軸受フランジ５を装着する。そして、真空室下壁７と外側軸２との間をシール部１１とし、また内側軸１と外側軸２との間をシール部１２としている。
【００１１】
また、内側軸磁性流体シール３でシールされ、下方のモータＭにより駆動される内側軸１を第１アーム１ａに対応させ、また、外側軸磁性流体シール４でシールされ下方のモータＭにより駆動される外側軸２をロボット軸の第２アーム２ａに対応させることにより、クリーンかつ超高真空な特性を有した各種成膜装置への基板搬送ロボットが構成される。なお、上記内側軸磁性流体シール３及び外側軸磁性流体シール４は、上下のベアリング８間に配置される。
【００１２】
即ち、本装置のロボット軸を構成する２本の回転軸は、モータＭにより回転駆動される内側軸１と外側軸２とからなり、また、中間室１０を形成するフランジ６を介して真空室Ａと外気圧側Ｂとをシール部１１とシール部１２で接続した真空装置Ｃであって、外側の円筒型の外側軸２に複数の貫通孔２ｂを明けた構造となっている。また、同時に、外側の円筒型の外側軸２は一部内径を大きくして拡開部９を形成した構造となっている。なお、上記中間室１０からは、空気吸引用の排気管１０ａが連結されている。なお、上記の「外気圧」とは、大気圧が典型的なものであるが、与圧や減圧された準大気圧の状態も該当する。
【００１３】
別例（図外）として、ＣＶＤ装置や真空蒸着装置において、複数枚の基板を装着した基板ホルダ（基板サセプタ）を使用する場合、成膜膜厚の均一性を向上させるため、外側軸を基板ホルダの回転に使用し、内側軸を歯車等を介して個々の基板の回転に使用することで、公転−自転型の成膜を可能としてもよい。
【００１４】
また、上記実施例においては、二軸回転軸の場合を説明したが、三軸以上の回転軸の場合であっても同様の効果が期待できる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は、二軸以上の同軸型磁性流体シールを備えた真空装置において、真空室内がベアリングや磁性流体からの脱離ガスによって影響を受けることを防止して、クリーンかつ超高真空に保持できる効果がある。
【００１６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施例の要部断面図（図２のＣ部分の断面図）。
【図２】本発明に係る実施例の要部説明図。
【符号の説明】
Ａ・・・真空室
Ｂ・・・外気圧側
Ｃ・・・真空装置
Ｍ・・・モータ
１・・・内側軸（回転軸）
１ａ・・・第１アーム
２・・・外側軸（回転軸）
２ａ・・・第２アーム
２ｂ・・・貫通孔
３・・・内側軸磁性流体シール
４・・・外側軸磁性流体シール
５・・・軸受フランジ
６・・・中間室フランジ
７・・・真空室下壁
８・・・ベアリング
９・・・拡開部
１０・・中間室
１０ａ・・排気管
１１・・シール部
１２・・シール部

Claims

真空室Ａの真空室下壁７の下に中間室フランジ６を装着し、更にその下部には軸受フランジ５を装着するとともに、該真空室Ａ内に延び、二軸同軸に配置した回転軸１，２を外気圧側Ｂからそれぞれ駆動する真空装置を形成し、且つ、前記中間室フランジ６と前記回転軸２の間に中間室１０を形成し、更に、前記真空室Ａと前記外気圧側Ｂとに亘る前記回転軸１，２周りのそれぞれの間隙を塞ぐ内側軸磁性流体シール３及び外側軸磁性流体シール４を設けた真空装置Ｃを備え、内側軸磁性流体シール３の外側の円筒型の外側軸２に複数の貫通孔２ｂを穿設し、該貫通孔２ｂから前記中間室１０を介して空気を吸引可能とすることを特徴とする真空装置。