JP2005249079A - Sealing unit - Google Patents
Sealing unit Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005249079A JP2005249079A JP2004060460A JP2004060460A JP2005249079A JP 2005249079 A JP2005249079 A JP 2005249079A JP 2004060460 A JP2004060460 A JP 2004060460A JP 2004060460 A JP2004060460 A JP 2004060460A JP 2005249079 A JP2005249079 A JP 2005249079A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chamber
- seal
- housing
- wall surface
- process chamber
- 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
Links
Images
Landscapes
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Abstract
Description
本発明は、例えば半導体製造装置のような、真空チャンバの内部と外部との間を延在する可動部材と、かかる真空チャンバとの間を密封するシールユニットに関する。 The present invention relates to a movable member that extends between the inside and the outside of a vacuum chamber, such as a semiconductor manufacturing apparatus, and a seal unit that seals between the vacuum chamber.
半導体製造装置などにおいては、真空や特殊ガス雰囲気に維持したプロセス室内で、ワークをステージに載置して移動させて加工処理することが行われている。ここで、プロセス室内に駆動源を含む位置決め装置を設けると、プロセス室外部との密閉性が維持されるため、真空や特殊ガス雰囲気を比較的容易に維持することが可能となる。 In a semiconductor manufacturing apparatus or the like, a workpiece is placed on a stage and moved to process in a process chamber maintained in a vacuum or a special gas atmosphere. Here, when a positioning device including a drive source is provided in the process chamber, the hermeticity with the outside of the process chamber is maintained, so that a vacuum or a special gas atmosphere can be maintained relatively easily.
ところが、プロセス室内に駆動源を含む位置決め装置を設けるとなると、プロセス室自体が大きくなり、その内部を所定の気圧にするための時間が長くかかったり、プロセス室内部を満たす特殊ガスを大量に必要としたり、或いは位置決め装置のメンテナンスが困難であったりするなどの問題がある。 However, when a positioning device including a drive source is provided in the process chamber, the process chamber itself becomes large, and it takes a long time to set the inside of the process chamber at a predetermined pressure, or a large amount of special gas that fills the inside of the process chamber is required. Or the maintenance of the positioning device is difficult.
これに対して、プロセス室の容積を最小限にすると、上述した問題は解消されるものの、プロセス室内部に設けられたワークを載置するテーブルを、プロセス室外部から駆動する構成が必要となる。かかる構成の一つには、プロセス室と連通する筐体の壁に形成された開口を介して、プロセス室内部と外部との間を延在する軸体を設け、かかる軸体を筐体に対して相対移動あるいは回転させることで、プロセス室内部のテーブルをプロセス室外部より駆動するものがある。しかるに、かかる構成の場合、プロセス室を覆うチャンバ壁面と、移動軸との間を密封するシールユニットが必要となる。このようなシールユニットは、特許文献1に記載されている。
しかるに、特許文献1のシールユニットにおいて、チャンバの壁面とシールユニットのフランジとの間には微小スキマが存在するため、何ら対策を講じないと、かかるスキマを介して真空プロセス室内に大気が侵入するなどして、プロセス室内の雰囲気が損なわれる恐れがある。特許文献1には明示はないが、一般的にはこのような場合、チャンバの壁面とシールユニットのフランジとの間にガスケットやO−リングを介在することが行われる。 However, in the seal unit of Patent Document 1, there is a minute gap between the wall surface of the chamber and the flange of the seal unit. Therefore, if no measures are taken, the atmosphere enters the vacuum process chamber through the gap. For example, the atmosphere in the process chamber may be impaired. Although there is no description in Patent Document 1, generally, in such a case, a gasket or an O-ring is interposed between the wall surface of the chamber and the flange of the seal unit.
ここで、半導体製造プロセス等においては微細描画などを行うため、可動部材とチャンバとは精度良く位置決めされる必要がある。ところが、一般的には再利用できないガスケットを用いて、チャンバの壁面とシールユニットのフランジとの間を密封した場合、取り付け後の位置決め調整ができないという問題がある。一方、O−リングを用いて、チャンバの壁面とシールユニットのフランジとの間を密封した場合、取り付け後もチャンバに対してフランジを相対変位させることは可能であるが、O−リングの弾性によりフランジのズレが生じ微調整が困難であるという問題がある。また、プロセス室内を高温雰囲気に維持する場合、チャンバの壁面も高温となるため、加熱されたO−リングが変質し密封特性が低下する恐れもある。O−リングの変質を防止するためにプロセス室の温度を抑えると、かかるプロセス室で実行可能な処理が制限されるという問題が生じる。 Here, in order to perform fine drawing in the semiconductor manufacturing process or the like, the movable member and the chamber need to be positioned with high accuracy. However, in general, when a non-reusable gasket is used to seal between the wall surface of the chamber and the flange of the seal unit, there is a problem that positioning adjustment after installation cannot be performed. On the other hand, when the space between the wall surface of the chamber and the flange of the seal unit is sealed using the O-ring, the flange can be relatively displaced with respect to the chamber even after the attachment, but due to the elasticity of the O-ring. There is a problem that the flange is displaced and fine adjustment is difficult. Further, when the process chamber is maintained in a high temperature atmosphere, the wall surface of the chamber becomes high temperature, so that the heated O-ring may be altered and the sealing characteristics may be deteriorated. When the temperature of the process chamber is suppressed in order to prevent the O-ring from being deteriorated, there arises a problem that processing that can be performed in the process chamber is limited.
そこで本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み、チャンバに対して位置調整可能であり、耐久性に優れたシールユニット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 seal unit that can be adjusted in position with respect to a chamber and has excellent durability.
上述の目的を達成するために、本発明のシールユニットは、
チャンバの壁面に形成された開口を貫通して、前記チャンバの内部と外部との間を延在する可動部材と、前記開口との間を密封するシールユニットにおいて、
前記チャンバの壁面に取り付けられるハウジングと、
前記ハウジングと前記可動部材との間を密封するシール手段とを有し、
更に、前記開口を囲うようにして、前記チャンバの壁面とそれに対向する前記ハウジングの面との少なくとも一方に形成された溝と、前記溝内の空間と外部の排気ポンプとを連通する通路とが形成されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the sealing unit of the present invention comprises:
In a seal unit that penetrates through an opening formed in the wall surface of the chamber and extends between the inside and the outside of the chamber and a seal between the opening,
A housing attached to the wall of the chamber;
Sealing means for sealing between the housing and the movable member;
Further, a groove formed on at least one of the wall surface of the chamber and the surface of the housing facing the chamber so as to surround the opening, and a passage communicating the space in the groove and an external exhaust pump. It is formed.
本発明のシールユニットは、チャンバの壁面に形成された開口を貫通して、前記チャンバの内部と外部との間を延在する可動部材と、前記開口との間を密封するシールユニットにおいて、前記チャンバの壁面に取り付けられるハウジングと、前記ハウジングと前記可動部材との間を密封するシール手段とを有し、更に、前記開口を囲うようにして、前記チャンバの壁面とそれに対向する前記ハウジングの面との少なくとも一方に形成された溝と、前記溝内の空間と外部の排気ポンプとを連通する通路とが形成されているので、前記溝内の気体を前記通路を介して吸引することによって、従来のごとくガスケットやO−リングを用いることなく、前記チャンバと前記シールユニット間の密封を実現でき、しかも前記外部の排気ポンプを停止させた状態では、前記チャンバと前記シールユニットとの相対変位は容易に行えるため、前記可動部材と前記チャンバとの位置決めを容易に精度良く行うことができる。 The seal unit of the present invention is a seal unit that penetrates through an opening formed in a wall surface of the chamber and extends between the inside and the outside of the chamber and the seal unit. A housing attached to the wall surface of the chamber; and a sealing means for sealing between the housing and the movable member; and further, the wall surface of the chamber and the surface of the housing facing the chamber so as to surround the opening And a passage communicating with the space in the groove and an external exhaust pump are formed, and by sucking the gas in the groove through the passage, Sealing between the chamber and the seal unit can be realized without using a gasket or an O-ring as in the prior art, and the external exhaust pump is stopped. In the state, the relative displacement between the sealing unit and the chamber for can be easily, the positioning of the movable member and the chamber can be carried out easily and precisely.
更に、前記シール手段は、排気シールであり、前記外部の排気ポンプは、前記排気シールと共用されると、コストを低く抑えることができる。ただし、前記シール手段の排気ポンプと、前記溝を吸引する排気ポンプとを別個にしても良い。 Furthermore, if the sealing means is an exhaust seal and the external exhaust pump is shared with the exhaust seal, the cost can be kept low. However, the exhaust pump for the sealing means and the exhaust pump for sucking the groove may be provided separately.
更に、前記シール手段は、磁性流体シールであると好ましい。磁性流体については、特許文献1にも記載されているので、以下に詳細は記載しない。 Furthermore, the sealing means is preferably a magnetic fluid seal. Since the magnetic fluid is also described in Patent Document 1, details are not described below.
更に、前記ハウジングに対して前記可動部材を支持する軸受を有すると好ましい。 Furthermore, it is preferable to have a bearing that supports the movable member with respect to the housing.
尚、本明細書中で用いる排気シールとは、例えば対向する2面間の微小な間隙などの絞りの間にある気体を前記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、排気面を有する部材を排気シールという。 The exhaust seal used in this specification refers to, for example, exhausting a gas that is between the throttles such as a minute gap between two opposing surfaces through a differential pressure chamber provided between the two surfaces. In a non-contact state, it functions to keep the atmosphere (for example, atmospheric pressure and high vacuum) on both sides of the opposite surface in a constant state. In the embodiments described below, a member having an exhaust surface is referred to as an 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、本発明の第1の実施の形態にかかるシールユニット10の概略構成図である。図1において、内部をプロセス室Pとするチャンバ1は、開口1aを有している。開口1aには、可動部材である回転軸2が挿通されている。図示していないが、回転軸2のチャンバ1内の端部(図で右端)には、例えばボールねじやプロセス室内で処理すべきワークが取り付けられており、回転軸2の外部側の端部(図で左端)は、回転駆動源に連結されている。尚、回転軸2は、軸線方向中央に拡径部2aを有している。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a
シールユニット10は、回転軸2を内包したハウジング11を有している。ハウジング11は、円筒状の本体11aと、本体11aの一端(図で右端)から半径方向に延在するフランジ部11bとを有している。フランジ部11bは、チャンバ1の壁面に、不図示のボルトを用いて位置調整可能に取り付けられるようになっている。フランジ部11bの、チャンバ1の壁面に対向する面には、開口1aを囲むようにして、周溝11cが形成されている。
The
ハウジング11の内部において、回転軸2を取り巻くようにして、環状空間を有する差圧室11dが形成されている。差圧室11dは、外周に連通する通路11eと、ハウジング11に取り付けられた配管Tとを介して外部の排気ポンプP1に接続されている。通路11eは、ハウジング11に形成され周溝11cに連通する通路11fに接続されており、従って、周溝11cも、通路11f、11e及び配管Tを介して、外部の排気ポンプP1に接続されている。
Inside the
ハウジング11の端部には、軸受ユニット12が固定されている。軸受ユニット12は、ハウジングに取り付けられる円筒状のホルダ12aと、ホルダ12aに対して、回転軸2を回転自在に支持する2つのアンギュラコンタクト軸受12b、12bとを有している。尚、アンギュラコンタクト軸受12b、12bの外輪は、ホルダ12aに螺合するねじ部材12cによりホルダ12aに対して固定され、アンギュラコンタクト軸受12b、12bの内輪は、回転軸2の拡径部2aに当接し予圧を付与された状態で、回転軸2に螺合するねじ部材12dにより回転軸2に対して固定されている。
A
本実施の形態においては、チャンバ1内のプロセス室Pを負圧にした上で、回転軸2の先端にボールねじや処理すべきワークを取り付け、プロセス室Pの外部に配された回転駆動源により、回転駆動を行うことができるようになっている。このとき、軸受ユニット12側から排気シールである差圧室11dに進入する空気は、外部の排気ポンプP1により吸引されるため、回転軸2とハウジング11との間のスキマを通過してプロセス室Pに侵入することが抑制される。一方、フランジ部11bとチャンバ1の壁面との間から周溝11cに進入する空気も、外部の排気ポンプP1により吸引されるため、両者間のスキマを通過してプロセス室Pに侵入することが抑制される。かかる場合、フランジ部11bとチャンバ1の壁面とは完全に密着している必要がないため、チャンバ1やフランジ部11の加工が容易となり、小さなキズがあっても密封性能は低下しないので、取り扱いや保管も容易となる。又、プロセス室Pの真空雰囲気を確保するためにO−リングなどを用いていないので、使用する場合と比べるとプロセス室Pをより高温に加熱することができ、可能な処理の範囲が広がる。
In the present embodiment, a negative pressure is applied to the process chamber P in the chamber 1, a ball screw or a work to be processed is attached to the tip of the
ところで、プロセス室P内で高精度な処理を行う場合、チャンバ1と回転軸2との位置決めが重要となる。回転軸2は、ハウジング11に対して固定されたアンギュラコンタクト12b、12bにより支持されているので、チャンバ1に対して回転軸2を位置決めする場合には、ハウジング11全体をチャンバ1に対して移動させなくてはならない。本実施の形態によれば、フランジ部11bとチャンバ1との間にガスケットもO−リングも設けていないので、フランジ部11bをチャンバ1の壁面に対して任意の位置に固定することができ、それにより回転軸2の位置調整を容易に行うことができる。
By the way, when performing a highly accurate process in the process chamber P, positioning of the chamber 1 and the
図2は、第2の実施の形態にかかるシールユニット10’の概略構成図である。本実施の形態のシールユニット10’は、図1の実施の形態に対し、差圧室11dと軸受ユニット12との間に磁性流体シール13を設けている点が異なる。磁性流体シール13は、ハウジング11側に配置された磁性部材と、ハウジング11と回転軸2との間に配置された磁性流体とからなる。それ以外の構成については、図1の実施の形態と同様であるので同じ符号を付して説明を省略する。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a
本実施の形態によれば、排気シールに加え、磁性流体シール13を設けたことで、排気段数を増やさないで済む分、排気ポンプの台数あるいは容量を増やす必要がなくなる。また、非接触式の排気シールのみの場合と比べると、排気ポンプの非常停止などの非常時の外部からの空気等の流入量を抑制することができる。
According to the present embodiment, since the
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。例えば、チャンバ1の壁面と、シールユニット10のフランジ部11bとの間には、回転軸2をチャンバ1に対して角度付けするシムなどを介在させても良い。又、開口1aを囲う周溝は、チャンバ1の壁面に設けても良い。
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. For example, a shim or the like for angling the
又、回転軸2とハウジング11との間をシールするシール手段として、排気シールのみの場合、及び排気シールと磁性流体シールとを併用する場合を示したが、シール手段として磁性流体シールのみを用いてもよい。また、排気シールの段数(差圧室の数)を複数としてもよい。又、可動部材として回転軸を用いる場合を示したが、軸方向移動する部材(その場合、円柱状に限定されない)や、回転及び軸方向移動する可動部材の場合にも、本発明は適用可能である。可動部材をハウジングに支持するベアリングも適宜のものに変更可能である。
Further, as the sealing means for sealing between the
1 チャンバ
2 回転軸
10、10’ シールユニット
11 ハウジング
12 軸受ユニット
13 磁性流体シール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記チャンバの壁面に取り付けられるハウジングと、
前記ハウジングと前記可動部材との間を密封するシール手段とを有し、
更に、前記開口を囲うようにして、前記チャンバの壁面とそれに対向する前記ハウジングの面との少なくとも一方に形成された溝と、前記溝内の空間と外部の排気ポンプとを連通する通路とが形成されていることを特徴とするシールユニット。 In a seal unit that penetrates through an opening formed in the wall surface of the chamber and extends between the inside and the outside of the chamber and a seal between the opening,
A housing attached to the wall of the chamber;
Sealing means for sealing between the housing and the movable member;
Further, a groove formed on at least one of the wall surface of the chamber and the surface of the housing facing the chamber so as to surround the opening, and a passage communicating the space in the groove and an external exhaust pump. A sealing unit characterized by being formed.
The seal unit according to claim 1, further comprising a bearing that supports the movable member with respect to the housing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004060460A JP2005249079A (en) | 2004-03-04 | 2004-03-04 | Sealing unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004060460A JP2005249079A (en) | 2004-03-04 | 2004-03-04 | Sealing unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005249079A true JP2005249079A (en) | 2005-09-15 |
Family
ID=35029745
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004060460A Pending JP2005249079A (en) | 2004-03-04 | 2004-03-04 | Sealing unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005249079A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010112394A (en) * | 2008-11-04 | 2010-05-20 | Nsk Ltd | Seal unit |
WO2015107845A1 (en) * | 2014-01-14 | 2015-07-23 | 日本精工株式会社 | Rotating mechanism, machine tool, and semiconductor production device |
US10788076B2 (en) | 2014-01-14 | 2020-09-29 | Nsk Ltd. | Rotation mechanism, machine tool, and semiconductor manufacturing device |
WO2022043357A1 (en) * | 2020-08-26 | 2022-03-03 | Leybold Gmbh | Vacuum pump |
-
2004
- 2004-03-04 JP JP2004060460A patent/JP2005249079A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010112394A (en) * | 2008-11-04 | 2010-05-20 | Nsk Ltd | Seal unit |
WO2015107845A1 (en) * | 2014-01-14 | 2015-07-23 | 日本精工株式会社 | Rotating mechanism, machine tool, and semiconductor production device |
US10788076B2 (en) | 2014-01-14 | 2020-09-29 | Nsk Ltd. | Rotation mechanism, machine tool, and semiconductor manufacturing device |
WO2022043357A1 (en) * | 2020-08-26 | 2022-03-03 | Leybold Gmbh | Vacuum pump |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2602648B2 (en) | Rotary drive | |
KR100825365B1 (en) | Straight conveying device for vacuum | |
US7802920B2 (en) | Static-pressure gas bearing mechanism | |
JP6160287B2 (en) | SEAL UNIT, CONVEYING DEVICE, AND SEMICONDUCTOR MANUFACTURING DEVICE | |
JP2005249079A (en) | Sealing unit | |
JP5998943B2 (en) | Rotating mechanism, transfer device, and semiconductor manufacturing device | |
JP2002066854A (en) | Static pressure gas bearing spindle | |
JP2006167821A (en) | Attachment fitting method and spindle device | |
JP2004116753A (en) | Positioning device | |
JP2002303323A (en) | Driving device | |
JP2007009939A (en) | Positioning device | |
TWI503862B (en) | Floating high vacuum seal cartridge | |
JP2007247762A (en) | Static pressure gas bearing spindle | |
JP3827495B2 (en) | Static pressure gas bearing device | |
JP2006066457A (en) | Stage drive device | |
US10432055B2 (en) | Motor, actuator, semiconductor manufacturing apparatus, and flat display manufacturing apparatus | |
JP2001200844A (en) | Hydrostatic gas bearing spindle | |
JP2006077835A (en) | Sealing device | |
JP4016418B2 (en) | Positioning device | |
JP2002106563A (en) | Driving device | |
JP2004230496A (en) | Rotary chuck mechanism | |
JP2006250310A (en) | Rotary shaft supporting device | |
JP2002243044A (en) | Driving device | |
JPH03168389A (en) | Vacuum pump | |
JP2003017546A (en) | Positioning apparatus |