DE19951317A1 - Dichtmechanismus zum Abdichten einer Vakkumkammer - Google Patents
Dichtmechanismus zum Abdichten einer VakkumkammerInfo
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Abstract
Ein Dichtmechanismus umfaßt ein Support- bzw. Abstützglied (40), welches einen Bestandteil einer Halbleiter-Herstellungsvorrichtung bildet, welche eine Vakuumkammer (11), eine Drehwelle (20), welche drehbar in dem Abstützglied (40) aufgenommen ist, und wenigstens drei Dichtringe (51, 52 und 53) in axialem Abstand voneinander zwischen dem Abstützglied (40) und der Drehwelle (20) aufweist, um eine erste Fluidkammer (61) nahe der Atmosphäre (10) und eine zweite Fluidkammer (62) nahe der Vakuumkammer (11) auszubilden. Die erste Fluidkammer (61) wird unter Unterdruck gesetzt, um einen ersten Druck aufzuweisen, und die zweite Fluidkammer (62) wird auch unter Unterdruck gesetzt, um einen zweiten Druck aufzuweisen, welcher niedriger ist als der erste Druck. Die ersten und zweiten Fluidkammern (61 und 62) arbeiten zusammen, um die Dichtwirkung des Dichtmechanismus zu verbessern.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Dichtmechanismus zum
Abdichten einer Vakuumkammer und genauer auf einen Dichtmechanismus zum
Abdichten einer Vakuumkammer, welche in einer Halbleiter-Herstellungsvor
richtung ausgebildet ist, welche gegenüber ihrer Außenumgebung abgeschlossen
werden soll.
Allgemein wird eine Halbleiter-Herstellungsvorrichtung dieser Art unter
Unterdruck und bei hochreiner Luft gehalten, um derartige Produkte herzustellen,
da Stäube oder andere Fremdmaterialien für Wafer bzw. Plättchen und andere
Halbleitermaterialien bei dem Verfahren der Herstellung in der Halbleiter-Her
stellungsvorrichtung schädlich bzw. nachteilig sind. Für die Halbleiter-Her
stellungsvorrichtung ist üblicherweise erforderlich, daß sie durch gewisse Arten
eines Antriebsmechanismus, wie beispielsweise einen Manipulator, betätigt wird,
welcher durch eine Antriebswelle zum Handhaben von Halbleitervorrichtungen
bzw. -bauteile, LCD-Basisplatten oder anderen zu behandelnden Objekten hand
zuhaben. Die Antriebswelle weist axiale Abschnitte auf, welche sich innerhalb
und außerhalb einer Vakuumkammer befinden bzw. erstrecken, welche in der
Halbleiter-Herstellungsvorrichtung ausgebildet ist. Dies bedeutet, daß die Spalte
zwischen den axialen Abschnitten der Antriebswelle und den anderen Teilen um
diese axialen Abschnitte der Antriebswelle dicht versiegelt bzw. abgedichtet sein
müssen, damit die Vakuumkammer auf einem konstanten Vakuumniveau gehal
ten wird.
In jüngsten Jahren ist jedoch das Verfahren zur Herstellung von Halb
leitern beträchtlich fortgeschritten, um eine bessere Leistung, höhere Dichte und
Integration für die Produkte zu erhalten. Dieses Verfahren tendiert jedoch dazu,
eine relativ niedrige Produktivität im Vergleich zu anderen Industrieprodukten
aufzuweisen. Dies basiert auf der Tatsache, daß Stäube und Fremdmaterialien,
welche für Wafer oder andere Halbleitermaterialien schädlich sind, in die Vaku
umkammer der Halbleiter-Herstellungsvorrichtung eindringen können. Die Stäube
und Fremdmaterialien, welche schlechte bzw. ungenügende Produkte bewirken
können, bestehen jeweils aus einem Teilchen, welches im allgemeinen größer ist
als die Dicke einer Isolierschicht, welche in einem Halbleiter einzudrehen bzw.
anzuordnen ist. Gegenwärtig werden fortgesetzt große Anstrengungen unter
nommen, um derartige Stäube und Fremdmaterialien, welche jeweils eine Größe
aufweisen, welche größer ist als die Dicke der Isolierschicht, auf ein möglichst
geringes Niveau zu reduzieren. Diese bedeutenden Anstrengungen waren noch
nicht erfolgreich.
Die typische Halbleiter-Herstellungsvorrichtung ist teilweise in Fig. 15 ge
zeigt und umfaßt einen Manipulator 210, welcher antreibbar in der Vakuum
kammer 261 der Halbleiter-Herstellungsvorrichtung installiert ist, welche durch
eine Öffnung 201, welche in der Wand der Halbleiter-Herstellungsvorrichtung
ausgebildet ist, unter Vakuum bzw. Unterdruck setzbar ist.
Vom Manipulator 210 ist in Fig. 16 gezeigt, daß er eine Antriebswelle 250
aufweist, welche drehbar an einem Support- bzw. Abstützglied 240 abgestützt
ist. Der Wandabschnitt 202 der Halbleiter-Herstellungsvorrichtung ist mit einem
Loch 202a ausgebildet, welches das Abstützglied bzw. -element 240 darin fest
aufgenommen aufweist. Die in Fig. 15 gezeigte Antriebswelle 250 weist einen
vorderen Endabschnitt auf, welcher sich in die Vakuumkammer 261 erstreckt,
um schwenkbar erste und zweite Arme 213 und 214 und ein Handhabungs-
bzw. Griffelement 215 abzustützen, welches wirksam bzw. betätigbar mit den
ersten und zweiten Armen 213 und 214 gekoppelt ist, sodaß das Griffelement
215 betätigt werden kann, um Halbleitervorrichtungen, LCD-Basisplatten und
andere zu behandelnde Objekte handzuhaben. Weiters weist die Antriebswelle
250 einen hinteren Endabschnitt auf, welcher sich in die Atmosphäre 260 er
streckt und antreibbar mit Antriebsmitteln verbunden ist, welche von einem
Elektromotor und Untersetzungsgetriebe bzw. -ritzel gebildet sind, welche in der
Zeichnung nicht dargestellt sind.
Für die Antriebswelle 250 ist in Fig. 16 gezeigt, daß sie eine erste zylind
rische Welle 230, welche drehbar in dem Abstützglied 240 durch Lager 216a
aufgenommen ist, und eine zweite, zylindrische Welle 220 umfaßt, welche dreh
bar in der ersten, zylindrischen Welle 230 über Lager 216 aufgenommen ist.
Für ein typisches Beispiel der konventionellen Dichtmechanismen ist auch
in Fig. 16 gezeigt, daß sie eine erste Gruppe 218 von magnetischen Fluid
dichtungen, welche axial zwischen dem Abstützglied 240 und der ersten, zylin
drischen Welle 230 angeordnet sind, und eine zweite Gruppe 219 von magneti
schen Fluidichtungen umfaßt, welche axial zwischen der ersten und zweiten,
zylindrischen Welle 230 und 220 angeordnet sind. Die zwei Gruppen 218 und
219 von magnetischen Fluiddichtungen können funktionieren bzw. wirken, um
die Vakuumkammer 261 in einem hermetisch abgedichteten Zustand zu halten,
woraus resultiert, daß Stäube und Fremdmaterialien, d. h. feine Teilchen, welche
durch Reibungskontakte zwischen Elementen oder Teilen außerhalb der Vakuum
kammer 261 erzeugt werden, an einem Eintreten in die Vakuumkammer 261
gehindert werden können.
Der obengenannte, bekannte Dichtmechanismus weist eine Leistung bzw.
Wirksamkeit auf, daß er einen Widerstandsdruck von 0,2 bar bzw. Atmosphären
für jede der magnetischen Fluiddichtungen 218 und 219 aufweist. Aus diesem
Grund ist für den bekannten Dichtmechanismus erforderlich, daß er eine Vielzahl
von magnetischen Fluiddichtungen 218, welche axial in einer Serie zwischen
dem Abstützglied 240 und der ersten, zylindrischen Welle 230 angeordnet sind,
und eine Vielzahl von magnetischen Fluiddichtungen 219 umfaßt, welche auch
axial in einer Serie zwischen der ersten und zweiten, zylindrischen Welle 230
und 220, wie oben beschrieben, angeordnet sind.
Dieser obengenannte, bekannte Dichtmechanismus trifft jedoch auf ein
derartiges Problem, daß die Stäube und Fremdmaterialien nicht vollständig an
einem Eindringen in die Vakuumkammer gehindert werden können und daß daher
die Vakuumkammer nicht auf einem konstanten Vakuumniveau gehalten werden
kann.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Dichtmechanismus
zur Verfügung zu stellen, welcher zum Abdichten einer Vakuumkammer, welche
in der Halbleiter-Herstellungsvorrichtung ausgebildet ist, geeignet ist.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Dichtmechanis
mus mit einer exzellenten Dichtwirkung zur Verfügung zu stellen, um eine Va
kuumkammer, welche in der Halbleiter-Herstellungsvorrichtung ausgebildet ist,
abzudichten bzw. zu versiegeln.
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Dichtmechanismus zum
Abdichten einer Vakuumkammer zur Verfügung gestellt, welche in einer Halb
leiter-Herstellungsvorrichtung ausgebildet ist, umfassend: eine Rotations- bzw.
Drehwelle, welche drehbar um ihre eigene Achse angetrieben ist und eine
Außenoberfläche in der Gestalt einer Zylinderform aufweist; ein Support- bzw.
Abstützglied, welches zwischen der Vakuumkammer und der Atmosphäre zwi
schengeschaltet ist und drehbar die Drehwelle abstützt, um die Drehwelle darin
aufzunehmen, wobei das Abstützglied eine Innenoberfläche in der Gestalt einer
zylindrischen Hohlform und erste und zweite axiale Enden aufweist, welche sich
jeweils in die Atmosphäre und in die Vakuumkammer erstrecken, wobei die
Innenoberfläche des Abstützglieds einen größeren Durchmesser als die Außen
oberfläche der Drehwelle aufweist, wobei das Abstützglied mit einem ersten
Fluiddurchtritt bzw. -durchgang, welcher ein erstes Ende und ein zweites Ende
aufweist, und einem zweiten Fluiddurchtritt ausgebildet ist, welcher ein erstes
Ende und ein zweites Ende aufweist, welches zu der Vakuumkammer offen ist;
erste und zweite Dichtringe, welche zwischen der Drehwelle und dem Abstütz
glied axial voneinander beabstandet angeordnet sind, um den Spalt zwischen der
Drehwelle und dem Abstützglied in dem Zustand abzudichten, daß der erste
Dichtring in der Nachbarschaft des ersten axialen Endes des Abstützglieds und
entfernt von dem zweiten axialen Ende des Abstützglieds angeordnet ist und daß
der zweite Dichtring in der Nachbarschaft des zweiten axialen Endes des Ab
stützglieds und entfernt von dem ersten axialen Ende des Abstützglieds an
geordnet ist, wobei die Drehwelle, das Abstützglied und der erste und zweite
Dichtring gemeinsam eine erste Fluidkammer bilden, welche in Verbindung mit
dem ersten Fluiddurchtritt durch das erste Ende des ersten Fluiddurchtritts
gehalten ist; eine Luftansaugeinheit, welche eine Öffnung bzw. Mündung auf
weist, welche in Verbindung mit dem zweiten Ende des ersten Fluiddurchtritts
gehalten ist, um den Druck des ersten Fluiddurchtritts auf einem Niveau zwi
schen dem Atmosphärendruck und dem Innendruck der Vakuumkammer zu
halten; einen dritten Dichtring, welcher zwischen der Drehwelle und dem Ab
stützglied axial beabstandet zu dem zweiten Dichtring zwischen dem zweiten
Dichtring und der Verlängerungsebene angeordnet ist, welche sich radial nach
einwärts erstreckt, und mit dem zweiten axialen Ende des Abstützglieds bündig
ist, um hermetisch den Spalt zwischen der Drehwelle und dem Abstützglied
abzudichten, wobei die Drehwelle, das Abstützglied und der zweite und dritte
Dichtring gemeinsam eine zweite Fluidkammer bilden, welche mit dem zweiten
Fluiddurchtritt durch das erste Ende des zweiten Fluiddurchtritts in Verbindung
gehalten ist; und ein Fluidfilter, welches auf dem Abschnitt des Abstützglieds
angeordnet ist, welcher zu der Vakuumkammer gewandt ist, um das zweite Ende
des zweiten Fluiddurchtritts abzudecken.
Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Dichtme
chanismus entsprechend Anspruch 1 zur Verfügung gestellt, in welchem das
Abstützglied mit einem zusätzlichen ersten Fluiddurchtritt und einem zusätzlichen
zweiten Fluiddurchtritt ausgebildet ist.
Gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Dicht
mechanismus zum Abdichten einer Vakuumkammer zur Verfügung gestellt, wel
che in der Halbleiter-Herstellungsvorrichtung ausgebildet ist, umfassend: eine
Rotations- bzw. Drehwelle, welche drehbar um ihre eigene Achse angetrieben ist
und eine Außenoberfläche in der Gestalt einer Zylinderform aufweist; eine zweite
Drehwelle, welche drehbar um ihre eigene Achse angetrieben ist und drehbar
darin die erste Drehweile aufnimmt, wobei die zweite Drehwelle eine Innenober
fläche in der Gestalt einer zylindrischen Hohlform, wobei sich erste und zweite
axiale Enden jeweils in die Atmosphäre und die Vakuumkammer erstrecken, und
eine Außenoberfläche in der Gestalt einer Zylinderform aufweist, wobei die
Innenoberfläche der zweiten Drehwelle im Durchmesser größer als die Außen
oberfläche der ersten Drehweile ist, wobei die zweite Drehwelle mit einem ersten
Fluiddurchtritt bzw. -durchgang, welcher erste und zweite Enden aufweist,
welche jeweils an der Innen- und Außenoberfläche der zweiten Drehwelle mün
den, und einem zweiten Fluiddurchtritt ausgebildet ist, welcher erste und zweite
Enden aufweist, welche jeweils an der Innen- und Außenoberfläche der zweiten
Drehweile münden; ein Support- bzw. Abstützglied, welches zwischen der
Vakuumkammer und der Atmosphäre zwischengeschaltet ist und drehbar die
zweite Drehwelle abstützt, sodaß die zweite Drehwelle darin aufgenommen ist,
wobei das Abstützglied eine Innenoberfläche in der Gestalt einer zylindrischen
Hohlform und erste und zweite axiale Enden aufweist, welche sich jeweils in die
Atmosphäre und die Vakuumkammer erstrecken, wobei die Innenoberfläche des
Abstützglieds größer im Durchmesser als die Außenoberfläche der zweiten Dreh
welle ist, wobei das Abstützglied mit einem dritten Fluiddurchtritt, welcher ein
erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, und einem vierten Fluiddurchtritt
ausgebildet ist, welcher ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, welches
zu der Vakuumkammer offen ist; erste und zweite Dichtringe, welche zwischen
der ersten und zweiten Drehwelle axial voneinander beabstandet angeordnet
sind, um hermetisch den Spalt zwischen der ersten und zweiten Drehwelle in
dem Zustand abzudichten, daß der erste Dichtring in der Nachbarschaft des
ersten axialen Endes der zweiten Drehwelle und entfernt von dem zweiten
axialen Ende der zweiten Drehwelle angeordnet ist und daß der zweite Dichtring
in der Nachbarschaft des zweiten axialen Endes der zweiten Drehwelle und
entfernt von dem ersten axialen Ende der zweiten Drehwelle angeordnet ist,
wobei die erste und zweite Drehwelle und der erste und zweite Dichtring ge
meinsam eine erste Fluidkammer bilden, welche in Verbindung mit dem ersten
Fluiddurchtritt durch das erste Ende des ersten Fluiddurchtritts gehalten ist;
einen dritten Dichtring, welcher zwischen der ersten und zweiten Drehwelle in
axialem Abstand von dem zweiten Dichtring zwischen dem zweiten Dichtring
und der Verlängerungsebene angeordnet ist, welche sich radial nach einwärts er
streckt, und mit dem zweiten axialen Ende der zweiten Drehwelle bündig ist, um
hermetisch den Spalt zwischen der ersten und zweiten Drehwelle abzudichten,
wobei die erste und zweite Drehwelle und der zweite und dritte Dichtring ge
meinsam eine zweite Fluidkammer bilden, welche mit dem zweiten Fluiddurchtritt
durch das erste Ende des zweiten Fluiddurchtritts in Verbindung gehalten ist;
vierte und fünfte Dichtringe, welche zwischen der zweiten Drehwelle und dem
Abstützglied axial voneinander beabstandet angeordnet sind, um hermetisch den
Spalt zwischen der ersten und zweiten Drehwelle und dem Abstützglied in dem
Zustand abzudichten, daß der vierte Dichtring in der Nachbarschaft des ersten
axialen Endes des Abstützglieds und entfernt von dem zweiten axialen Ende des
Abstützglieds angeordnet ist und daß der fünfte Dichtring in der Nachbarschaft
des zweiten axialen Endes des Abstützglieds und entfernt von dem ersten
axialen Ende des Abstützglieds angeordnet ist, wobei die zweite Drehwelle, das
Abstützglied und der vierte und fünfte Dichtring gemeinsam eine dritte Fluidkam
mer ausbilden, welche mit dem ersten Fluiddurchtritt durch das zweite Ende des
ersten Fluiddurchtritts und dem dritten Fluiddurchtritt durch das erste Ende des
dritten Fluiddurchtritts in Verbindung gehalten ist; eine Luftansaugeinheit,
welche eine Öffnung bzw. Mündung aufweist, welche in Verbindung mit dem
zweiten Ende des dritten Fluiddurchtritts gehalten ist, um den Druck des dritten
Fluiddurchtritts auf einem Niveau zwischen dem Atmosphärendruck und dem
Innendruck der Vakuumkammer zu halten; einen sechsten Dichtring, welcher
zwischen der zweiten Drehwelle und dem Abstützglied axial beabstandet zu dem
fünften Dichtring zwischen dem fünften Dichtring und der Verlängerungsebene
angeordnet ist, welche sich radial nach einwärts erstreckt, und mit dem zweiten
axialen Ende der Abstützglieds bündig ist, um hermetisch den Spalt zwischen der
zweiten Drehwelle und dem Abstützglied abzudichten, wobei die zweite Dreh
welle, das Abstützglied und der fünfte und sechste Dichtring gemeinsam eine
vierte Fluidkammer bilden, welche in Verbindung mit dem zweiten Fluiddurchtritt
durch das zweite Ende des zweiten Fluiddurchtritts und dem vierten Fluiddurch
tritt durch das erste Ende des vierten Fluiddurchtritts gehalten ist; und ein Fluid
filter, welches auf dem Abschnitt des Abstützglieds angeordnet ist, welcher zu
der Vakuumkammer gewandt ist, um das zweite Ende des vierten Fluid
durchtritts abzudecken.
Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Dicht
mechanismus entsprechend Anspruch 3 zur Verfügung gestellt, in welchem die
zweite Drehwelle mit einem zusätzlichen ersten Fluiddurchtritt und einem zu
sätzlichen zweiten Fluiddurchtritt ausgebildet ist, und in welchem das Abstütz
glied mit einem zusätzlichen dritten Fluiddurchtritt und einem zusätzlichen vierten
Fluiddurchtritt ausgebildet ist.
Die Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung wer
den aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beige
schlossenen Zeichnungen ersichtlich werden, in welchen:
Fig. 1 eine teilweise Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform
des Dichtmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Support- bzw. Abstütz
glieds ist, welches einen Bestandteil des in Fig. 1 gezeigten Dichtmechanismus
bildet;
Fig. 3 eine teilweise, perspektivische Ansicht von jeweils ersten und zwei
ten Ausführungsformen der Dichtringe ist, welche einen Bestandteil des in Fig.
1 und 12 gezeigten Dichtmechanismus bilden, wobei die in Fig. 3 gezeigten
Dichtringe in axialer, paralleler Beziehung zueinander und am weitesten von der
in der Halbleiter-Herstellungsvorrichtung ausgebildeten Vakuumkammer positio
niert sind;
Fig. 4 eine vergrößerte, teilweise, perspektivische Ansicht ist, welche
durch den Kreis IV der Fig. 3 umgeben ist;
Fig. 5 eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V der Fig. 4 ist;
Fig. 6 eine teilweise, perspektivische Ansicht ähnlich zu Fig. 3 ist, welche
jedoch jede der anderen Ausführungsformen der Dichtringe zeigt, welche einen
Bestandteil des in Fig. 1 und 12 gezeigten Dichtmechanismus bilden;
Fig. 7 eine vergrößerte, teilweise, perspektivische Ansicht ist, welche
durch den Kreis VII der Fig. 6 umgeben ist;
Fig. 8 eine Querschnittsansicht entlang der Linie VIII-VIII der Fig. 7 ist;
Fig. 9 eine teilweise, perspektivische Ansicht von jeder von ersten und
zweiten Ausführungsformen der Dichtringe ist, welche einen Bestandteil des in
den Fig. 1 und 12 gezeigten Dichtmechanismus bilden, wobei die in Fig. 9
gezeigten Dichtringe am nächsten zu der in der Halbleiter-Herstellungsvorrich
tung ausgebildeten Vakuumkammer angeordnet sind;
Fig. 10 eine vergrößerte, teilweise, perspektivische Ansicht ist, welche
durch den Kreis X der Fig. 9 umgeben ist;
Fig. 11 eine Querschnittsansicht entlang der Linie XI-XI der Fig. 10 ist;
Fig. 12 eine teilweise Querschnittsansicht ähnlich zu Fig. 1 ist, welche
jedoch eine zweite Ausführungsform des Dichtmechanismus gemäß der vorlie
genden Erfindung zeigt;
Fig. 13 eine vergrößerte Querschnittsansicht einer zweiten Drehwelle ist,
welche einen Bestandteil des in Fig. 12 gezeigten Dichtmechanismus bildet;
Fig. 14 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Abstützglieds ist,
welches einen Bestandteil des in Fig. 12 gezeigten Dichtmechanismus bildet;
Fig. 15 eine teilweise Querschnittsansicht der bekannten Halbleiter-Her
stellungsvorrichtung ist; und
Fig. 16 eine Querschnittsansicht ähnlich zu Fig. 12 ist, welche jedoch
einen konventionellen Dichtmechanismus zeigt.
In der gesamten, nachfolgenden, detaillierten Beschreibung beziehen sich
gleiche Bezugszeichen und Zahlen auf ähnliche Elemente in allen Figuren der
Zeichnungen.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 der Zeichnungen ist eine erste be
vorzugte Ausführungsform des Dichtmechanismus gemäß der vorliegenden
Erfindung gezeigt. Von dem Dichtmechanismus ist in den Fig. 1 und 2 gezeigt,
daß er eine Rotations- bzw. Drehwelle 20 umfaßt, welche um ihre eigene Achse
zu einer Rotation angetrieben ist und eine Außenoberfläche 20a in der Gestalt
einer zylindrischen Form aufweist.
Der Dichtmechanismus umfaßt weiters ein Support- bzw. Abstützglied 40,
welches zwischen der Vakuumkammer 11 und der Atmosphäre 10 zwischen
geschaltet ist und drehbar die Drehwelle 20 abstützt, sodaß die Drehwelle darin
durch zwei axial voneinander beabstandete Lager 14 und 15 aufgenommen ist.
Das Abstützglied bzw. -element 40 bildet einen Teil der Halbleiter-Herstellungs
vorrichtung, welche die Vakuumkammer 11 aufweist. Die Halbleiter-Herstel
lungsvorrichtung weist eine Wand 12 auf, welche teilweise in Fig. 1 gezeigt ist
und an dem Abstützglied 40 durch Bolzen bzw. Schrauben 13 befestigt ist. Das
Abstützglied 40 weist eine Innenoberfläche 40a in Gestalt einer zylindrischen
Hohlform und erste und zweite axiale Enden 40b und 40c auf, welche sich
jeweils in die Atmosphäre 10 und die Vakuumkammer 11 erstrecken. Die oben
genannte Innenoberfläche 40a des Abstützglieds 40 weist einen größeren
Durchmesser als die Außenoberfläche 20a der Drehwelle 20 auf. Das Abstütz
güed 40 ist mit einer Vielzahl von ersten Fluiddurchtritten bzw. -durchgängen 41,
welche jeweils ein erstes Ende 41a und ein zweites Ende 41b aufweisen, und
einer Vielzahl von zweiten Fluiddurchtritten 42 ausgebildet, welche jeweils ein
erstes Ende 42a und ein zweites Ende 42b aufweisen, welches in die Vakuum
kammer 11 mündet bzw. zu der Vakuumkammer 11 offen ist.
Während oben die Tatsache beschrieben wurde, daß das Abstützglied 40
mit der Vielzahl von ersten Fluiddurchtritten 41 ausgebildet ist, kann die Vielzahl
von ersten Fluiddurchtritten 41 durch einen einzelnen ersten Fluiddurchtritt 41
gemäß der vorliegenden Erfindung ersetzt werden. In ähnlicher Weise kann die
Vielzahl von zweiten Fluiddurchtritten 42 durch einen einzigen zweiten Fluid
durchtritt 42 ersetzt sein.
Der Dichtmechanismus umfaßt weiters erste und zweite Dichtringe 51 und
52, welche zwischen der Drehwelle 20 und dem Abstützglied 40 axial von
einander beabstandet angeordnet sind, um hermetisch den Spalt zwischen der
Drehwelle 20 und dem Abstützglied 40 in dem Zustand abzudichten, daß der
erste Dichtring 51 in der Nachbarschaft des axialen Endes 40b des Abstützglieds
40 und entfernt von dem zweiten axialen Ende 40c des Abstützglieds 40 an
geordnet ist und daß der zweite Dichtring 52 in der Nachbarschaft des zweiten
axialen Endes 40c des Abstützglieds 40 und entfernt von dem ersten axialen
Ende 40b des Abstützglieds 40 angeordnet ist. Die Drehwelle 20, das Abstütz
glied 40 und die ersten und zweiten Dichtringe 51 und 52 bilden gemeinsam eine
erste Fluidkammer 61, welche in Verbindung mit dem ersten Fluiddurchtritt 41
durch das erste Ende 41a des ersten Fluiddurchtritts 41 gehalten ist.
Der Dichtmechanismus umfaßt weiters eine Luftansaugeinrichtung 70,
welche eine Öffnung bzw. Mündung 70a aufweist, welche in Verbindung mit
dem zweiten Ende 41b des ersten Fluiddurchtritts bzw. -durchgangs 41 gehalten
ist, um den Druck des ersten Fluiddurchtritts 41 auf einem Niveau zwischen dem
Atmosphärendruck und dem Innendruck der Vakuumkammer 11 zu halten.
Der Dichtmechanismus 40 umfaßt weiters einen dritten Dichtring 53,
welcher zwischen der Drehwelle 20 und dem Abstützglied 40 axial beabstandet
zu dem zweiten Dichtring 52 zwischen dem zweiten Dichtring 52 und der Fort
setzungs- bzw. Verlängerungsebene angeordnet ist, welche sich radial nach
einwärts erstreckt, und mit dem zweiten axialen Ende 40c des Abstützglieds 40
fluchtend bzw. bündig ist, um hermetisch den Spalt zwischen der Drehwelle 20
und dem Abstützglied 40 abzudichten. Die Drehwelle 20, das Abstützglied 40
und die zweiten und dritten Dichtringe 52 und 53 bilden gemeinsam eine zweite
Fluidkammer 62, welche in Verbindung mit dem zweiten Fluiddurchtritt 42 durch
das erste Ende 42a des zweiten Fluiddurchtritts bzw. -durchgangs 42 gehalten
ist.
Der Dichtmechanismus umfaßt weiters ein Fluidfilter 80, welches an dem
Abschnitt bzw. Bereich des Abstützglieds 40 angeordnet ist, welcher der Vaku
umkammer 11 ausgesetzt ist, um das zweite Ende 42b des zweiten Fluid
durchtritts 42 abzudecken.
Der Dichtmechanismus umfaßt weiters Anschlag- bzw. Begrenzungsmittel
bzw. Blockiereinrichtungen zum Blockieren bzw. Stoppen der ersten bis dritten
Dichtringe 51, 52 und 53 gegenüber einer Bewegung zu der Vakuumkammer 11
relativ zu der Drehwelle 20 und dem Abstützglied 40. In dieser Ausführungsform
des Dichtmechanismus sind die Stopp- bzw. Anschlagmittel von ersten bis
dritten Ringen 91, 92 und 93 gebildet, welche selektiv bzw. wahlweise an der
Drehwelle 20 und dem Abstützglied 40 befestigt sind, um jeweils die ersten bis
dritten Dichtringe 51, 52 und 53 an einer Bewegung zu der Vakuumkammer 11
zu hindern bzw. zu blockieren.
Um sicherzustellen, daß die Reibung zwischen den ersten bis dritten
Dichtringen 51, 52 und 53 und der Drehwelle 20 und zwischen den ersten bis
dritten Dichtringen 51, 52 und 53 und dem Abstützglied 40 auf ein möglichst
geringes, minimales Niveau reduziert werden, sind die Außenoberfläche 20a der
Drehwelle bzw. des Rotationsschaftes 20 und die Innenoberfläche 40a des
Abstützglieds 40 mit einer Tetrafluorethylenschicht beschichtet.
Wie dies aus den Fig. 3 bis 5 ersichtlich ist, umfaßt jeder der ersten und
zweiten Dichtringe 51 und 52 ein ringförmiges Halte- bzw. Rückhalteglied 101,
welches mit einer ringförmigen Nut bzw. Rille 101a ausgebildet ist und ein
ringförmiges Federglied bzw. -element 102, welches fest in der ringförmigen Nut
101a aufgenommen ist und durch das ringförmige Halteglied bzw. -element 101
gehalten ist, um nachgiebig das ringförmige Halteglied 101 vorzuspannen bzw.
zu beaufschlagen, um sich radial nach außen aufzuweiten.
Das ringförmige Halte- bzw. Sicherungsglied 101 ist aus einem nachgie
bigen bzw. elastischen Material hergestellt und das ringförmige Federelement
102 ist aus einem Metall hergestellt. Das obengenannte, nachgiebige bzw.
federnde Material beinhaltet Gummi und ein synthetisches Harz, welches haupt
sächlich ein Polyethylen enthält. Das ringförmige Federelement 102 ist aus
einem Streifen in der Gestalt einer Spiral- bzw. Schraubenform ausgebildet. Das
ringförmige Federelement 102 ist durch das ringförmige Halte- bzw. Sicherungs
glied 101 abgedeckt. Jeder der ersten und zweiten Dichtringe 51 und 52 weist
eine dadurch hindurchgehende Mittelachse 101b auf und weist einen kreisförmi
gen Querschnitt in der Ebene normal auf die Mittelachse 101b auf.
Während jeder der ersten und zweiten Dichtringe 51 und 52 ein ringförmi
ges Halteglied 101 und ein ringförmiges Federglied 102 umfaßt, welche in den
Fig. 3 bis 5 in dieser Ausführungsform gezeigt sind, können die ersten und
zweiten Dichtringe 51 und 52 ein ringförmiges Halteglied 103 und ein ring
förmiges Federglied 104, welche in den Fig. 6 bis 8 gezeigt sind, anstelle des
ringförmigen Halteglieds 101 und des ringförmigen Federglieds 102, welche in
den Fig. 3 bis 5 gezeigt sind, gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen.
Wie aus den Fig. 6 bis 8 ersichtlich, umfaßt jeder der ersten und zweiten
Dichtringe 51 und 52 ein ringförmiges Halteglied 103, welches mit einer ringför
migen Rille bzw. Nut 103a ausgebildet ist, und ein ringförmiges Federglied 104,
welches fest in der ringförmigen Nut 103a aufgenommen ist und durch das
ringförmige Halte- bzw. Sicherungsglied 103 gehalten ist, um nachgiebig das
ringförmige Halteglied 103 vorzuspannen bzw. zu beaufschlagen, um sich radial
nach außen auszudehnen.
Das ringförmige Halteglied 103 ist aus einem nachgiebigen bzw. ela
stischen Material hergestellt und das ringförmige Federglied 104 ist aus einem
Metall hergestellt. Das obengenannte, nachgiebige bzw. elastische Material bein
haltet Gummi und ein synthetisches Harz, welches hauptsächlich ein Polyethylen
enthält. Das ringförmige Federglied 104 ist aus einem Streifen in der Gestalt
einer Schraubenform hergestellt. Das ringförmige Federelement 104 ist durch
das ringförmige Halteglied 103 abgedeckt. Jeder der ersten und zweiten Dicht
ringe 51 und 52 weist eine dadurch hindurchtretende Mittelachse 103b und
einen dreieckförmigen Querschnitt in der Ebene normal auf die Mittelachse 103b
auf.
Wie dies aus den Fig. 9 bis 11 ersichtlich ist, umfaßt der dritte Dichtring
53 ein ringförmiges Halte- bzw. Sicherungsglied 105, welches mit einer ringför
migen Rille bzw. Nut 105a ausgebildet ist, und ein ringförmiges Federelement
106, welches fest in der ringförmigen Nut 105a aufgenommen ist und durch das
ringförmige Halteglied 105 gehalten ist, um nachgiebig das ringförmige Halte
glied 105 vorzuspannen bzw. zu beaufschlagen, um sich radial nach außen
auszudehnen.
Das ringförmige Halteglied 105 ist aus einem nachgiebigen bzw. federn
den Material hergestellt und das ringförmige Federglied 106 ist aus einem Metall
hergestellt. Das obengenannte, nachgiebige bzw. elastische Material beinhaltet
Gummi und ein synthetisches Harz, welches hauptsächlich ein Polyethylen
enthält. Das ringförmige Federelement 106 ist aus einem Streifen in der Gestalt
einer Schraubenform hergestellt. Das ringförmige Federglied 106 ist durch das
ringförmige Halteglied 105 abgedeckt. Der dritte Dichtring 53 weist eine dadurch
hindurchtretende Mittelachse 105b auf und ist mit einem kanalförmigen Quer
schnitt in der Ebene normal auf die Mittelachse 105b ausgebildet. Wie am
besten in Fig. 1 gezeigt, weist die ringförmige Nut 105a des dritten Dichtrings
53 ein zu der zweiten Fluidkammer 62 offenes Ende auf.
Der Betrieb bzw. die Wirkungsweise des Dichtmechanismus wird nach
folgend beschrieben.
Die Vakuumkammer 11 der Halbleiter-Herstellungsvorrichtung ist norma
lerweise gesteuert bzw. geregelt, daß sie auf ein Druckniveau von beispielsweise
5 × 10-4 Pa gesetzt wird, während die Halbleiter-Herstellungsvorrichtung be
trieben wird. Zu dieser Zeit wird der Druck der zweiten Fluidkammer 62 auf
einem Druckniveau gehalten, welches im wesentlichen gleich dem der Vakuum
kammer 11 ist. Daraus resultiert, daß der Druck von 1 × 105 Pa der Atmosphäre
10 und der Druck von 5 × 10-4 Pa der Vakuumkammer 11 voneinander unter
einem extrem hohen Niveau von beispielsweise 1 × 105 zu 5 × 10-4 Pa unter
schiedlich sind. Diese Druckdifferenz führt zur Erzeugung einer axialen Kraft, um
die Dichtringe zu der Vakuumkammer 11 zu bewegen, woraus resultiert, daß der
erste, zweite und dritte Dichtring 51, 52 und 53 einer abrupten Verschiebung
von ihren jeweiligen Ausgangspositionen unterworfen bzw. ausgesetzt sind,
wenn äußere Kräfte, wie beispielsweise Vibrationen von anderen mechanischen
Elementen oder Teilen, welche die Halbleiter-Herstellungsvorrichtung ausbilden,
auftreten bzw. erzeugt werden. Die abrupten Verschiebungen des ersten, zwei
ten und dritten Dichtrings 51, 52 und 53 können bewirken, daß Stäube und
andere Fremdmaterialien in die Vakuumkammer 11 eintreten, und sie können
auch Druckfluktuationen bzw. -schwankungen in der Vakuumkammer 11 mit
sich bringen, wodurch die Produktivität des Halbleiters herabgesetzt wird.
In der ersten Ausführungsform des oben erwähnten Dichtmechanismus ist
vorgesehen, daß die ersten und zweiten Fluidkammern 61 und 62 axial neben
einanderliegend zwischen der Drehwelle 20 und dem Abstützglied 40 angeordnet
sind, um die Probleme zu vermeiden, welche im Stand der Technik auftreten. Die
erste Fluidkammer 61 wird durch den ersten Fluiddurchtritt 41 durch die Luft
ansaugeinrichtung 70 abgesaugt, um auf einem Druck gehalten zu werden,
welcher geringer ist als der Atmosphärendruck, jedoch höher als jener in der
zweiten Fluidkammer 62 und der Vakuumkammer 11. Es soll daher festgestellt
werden, daß die Stäube und andere Fremdmaterialien durch den ersten Fluid
durchtritt 41 durch die Luftansaugeinrichtung 70 ausgebracht und angesaugt
werden, während der Druck der ersten Fluidkammer 61 auf seinem optimalen
Druckniveau, d. h. geringer als der Atmosphärendruck, jedoch höher als derjenige
der zweiten Fluidkammer 62 und der Vakuumkammer 11, gehalten wird, um den
abrupten Druckabfall in der Vakuumkammer 11 zu vermeiden. Diese Funktion der
ersten Fluidkammer 61 wirkt mit der Funktion der zweiten Fluidkammer 62
zusammen, um die Wirksamkeit bzw. Zuverlässigkeit des Dichtmechanismus
gemäß der vorliegenden Erfindung zu erhöhen.
Aus der obigen Beschreibung wird verstanden werden, daß der erste,
zweite und dritte Dichtring 51, 52 und 53 zusammenwirken, um Stäube und an
dere Fremdmaterialien an einem Eintreten in die Vakuumkammer 11 zu hindern
als auch um zu verhindern, daß der Druck der Vakuumkammer 11 über sein
zulässiges Niveau abfällt. Genauer können der erste, zweite und dritte Dichtring
51, 52 und 53, welche axial voneinander beabstandet sind, um die erste und
zweite Fluidkammer 61 und 62 zu bilden, in der Tatsache resultieren, daß die
Stäube und andere Fremdmaterialien, welche in die erste Fluidkammer 61 ein
treten, durch den ersten Fluiddurchtritt 41 durch die Luftansaugeinrichtung 70
entfernt werden können, um zu verhindern, daß die Stäube und andere Fremd
materialien in die zweite Fluidkammer 62 und in die Vakuumkammer 11 ein
treten, während der Druck der Vakuumkammer 11 nicht rasch aufgrund der
ersten und zweiten Fluidkammer 61 und 62, welche zwischen der Vakuumkam
mer 11 und der Atmosphäre 10 vorgesehen sind, abfällt bzw. sich ändert.
In einer gewöhnlichen bzw. üblichen Weise wird der Dichtmechanismus
betrieben, sodaß der zweite Dichtring 52 für ein komplettes Abdichten bzw.
Versiegeln zwischen dem zweiten Dichtring 52 und dem Abstützglied 40 und
zwischen dem zweiten Dichtring 52 und der Drehweile 20 dient. Manchmal tre
ten Vibrationen und andere mechanische Bewegungen der Elemente oder Teile
der Halbleiter-Herstellungsvorrichtung auf, um Stöße auf den zweiten Dichtring
52 auszuüben. Wenn derartige Vibrationen oder andere mechanische Bewegun
gen der Elemente oder Teile der Halbleiter-Herstellungsvorrichtung erzeugt
werden, werden die schmalen Spalte zwischen dem zweiten Dichtring 52 und
dem Abstützglied 40 und zwischen dem zweiten Dichtring 52 und der Drehwelle
20 ausgebildet. Die schmalen Spalte führen zu einem Einbringen der Luft der
ersten Fluidkammer 61 in die zweite Fluidkammer 62, da der Druck der ersten
Fluidkammer 61 immer auf einem Niveau höher als dasjenige der zweiten Fluid
kammer 62 gehalten ist. Die in die zweite Fluidkammer 62 eintretende Luft
gelangt auf gleichen Druck mit der Luft in der Vakuumkammer 11 aufgrund der
Tatsache, daß die zweite Fluidkammer 62 in Verbindung mit der Vakuumkammer
11 durch das Filter 80 gehalten ist. Wenn zu diesem Zeitpunkt die in die zweite
Fluidkammer 62 eingebrachte Luft gegebenenfalls Stäube und andere Fremdma
terialien enthalten sollte, werden diese Materialien an einem Eintreten in die
Vakuumkammer 11 durch das Filter 80 gehindert und fliegen bzw. verteilen sich
keinesfalls in der Luft in der Vakuumkammer 11.
Andererseits bedeutet die obengenannte Tatsache, daß die in die zweite
Fluidkammer 62 eintretende Luft einen gleichen Druck wie die Luft in der Vaku
umkammer 11 erlangt, daß der dritte Dichtring 53 zwischen der zweiten Fluid
kammer 62 und der Vakuumkammer 11 keinerlei Druck, d. h. axialer Kraft,
welche in der zweiten Fluidkammer 62 und der Vakuumkammer 11 erzeugt wird,
unterliegt, wodurch es möglich wird, vollständig zu verhindern, daß die Luft in
der zweiten Fluidkammer 62 in die Vakuumkammer 11 durch den Spalt zwischen
dem dritten Dichtring 53 und dem Abstützglied 40 und zwischen dem dritten
Dichtring 53 und der Drehwelle 20 eintritt. Keine axiale Kraft oder kein Druck,
welche(r) auf den dritten Dichtring 53 ausgeübt wird, kann den Kontaktdruck auf
das Abstützglied und die Drehwelle 20 bei einem extrem kleinen Wert ermögli
chen, sodaß keine Stäube durch die Reibung zwischen dem dritten Dichtring 53
und dem Abstützglied 40 und zwischen dem dritten Dichtring 53 und der Dreh
welle 20 erzeugt werden.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 12 bis 14 der Zeichnungen ist eine zweite
bevorzugte Ausführungsform des Dichtmechanismus gemäß der vorliegenden
Erfindung gezeigt. Von dem Dichtmechanismus ist in Fig. 12 bis 14 gezeigt, daß
er eine erste Rotations- bzw. Drehwelle 120 umfaßt, welche um ihre eigene
Achse drehbar angetrieben ist, und eine Außenoberfläche 120a in der Gestalt
einer zylindrischen Form aufweist.
Der Dichtmechanismus umfaßt weiters eine zweite Drehwelle 130, welche
drehbar um ihre eigene Achse angetrieben ist und drehbar darin die erste Dreh
welle 120 durch zwei axial voneinander beabstandete Lager 114 und 115
aufnimmt. Die zweite Drehwelle 130 hat eine Innenoberfläche 130a in der
Gestalt einer zylindrischen Hohlform, erste und zweite axiale Enden 130b und
130c, welche sich jeweils in die Atmosphäre 10 und in die Vakuumkammer 11
erstrecken, und eine Außenoberfläche 130d in der Gestalt einer zylindrischen
Form. Die obengenannte Innenoberfläche 130a der zweiten Drehwelle 130 ist
größer im Durchmesser als die Außenoberfläche 120a der ersten Drehwelle 120.
Die zweite Drehwelle 130 ist mit einer Vielzahl von ersten Fluiddurchtritten bzw.
-durchgängen 131, welche jeweils erste und zweite Enden 131a und 131b
aufweisen, welche entsprechend an der inneren und äußeren Oberfläche 130a
und 130b der zweiten Drehwelle 130 münden, und einer Vielzahl von zweiten
Fluiddurchtritten 132 ausgebildet, welche jeweils erste und zweite Enden 132a
und 132b aufweisen, welche jeweils an der inneren und äußeren Oberfläche
130a und 130b der zweiten Drehwelle 130 münden.
Der Dichtmechanismus umfaßt weiters ein Abstützglied bzw. Supportele
ment 140, welches zwischen der Vakuumkammer 11 und der Atmosphäre 10
liegt und drehbar die zweite Drehwelle 130 abstützt, sodaß die zweite Drehwelle
130 darin durch zwei axial voneinander beabstandete Lager 116 und 117 aufge
nommen ist. Das Abstützglied 40 bildet einen Bestandteil der Halbleiter-Her
stellungsvorrichtung, welche die Vakuumkammer 11 aufweist. Die Halbleiter-
Herstellungsvorrichtung weist eine Wand 112 auf, welche teilweise in Fig. 12
gezeigt ist und an dem Supportglied 140 durch Bolzen bzw. Schrauben 113
festgelegt ist. Das Supportglied 140 weist eine Innenoberfläche 140a in der
Gestalt einer zylindrischen Hohlform und erste und zweite axiale Enden 140b
und 140c auf, welche sich jeweils in die Atmosphäre 10 bzw. die Vakuum
kammer 11 erstrecken. Die obengenannte Innenoberfläche 140a des Support
glieds 140 ist im Durchmesser größer als die Außenoberfläche 130b der zweiten
Drehwelle 130. Das Abstützglied 140 ist mit einer Vielzahl von dritten Fluid
durchtritten 141, von welchen jeder ein erstes Ende 141a und ein zweites Ende
141b aufweist, und einer Vielzahl von vierten Fluiddurchtritten bzw. -durch
gängen 142 ausgebildet, welche jeweils ein erstes Ende 142a und ein zweites
Ende 142b aufweisen, welches in die Vakuumkammer 11 mündet bzw. zu der
Vakuumkammer offen ist.
Während oben die Tatsache beschrieben wurde, daß die zweite Drehwelle
130 mit der Vielzahl von ersten Fluiddurchtritten 131 ausgebildet ist, kann die
Vielzahl von ersten Fluiddurchtritten 131 durch einen einzigen ersten Fluiddurch
tritt 131 gemäß der vorliegenden Erfindung ersetzt werden. In ähnlicher Weise
kann die Vielzahl der zweiten Fluiddurchtritte 132 durch einen einzelnen zweiten
Fluiddurchtritt 132 ersetzt werden und es kann die Vielzahl von dritten Fluid
durchtritten 141 durch einen einzelnen dritten Fluiddurchtritt 141 ersetzt werden
und die Vielzahl von vierten Fluiddurchtritten 142 kann durch einen einzelnen
vierten Fluiddurchtritt 142 ersetzt werden.
Der Dichtmechanismus umfaßt weiters erste und zweite Dichtringe 151
und 152, welche zwischen der ersten und zweiten Drehwelle 120 und 130 in
axialem Abstand voneinander angeordnet sind, um hermetisch den Spalt zwi
schen der ersten und zweiten Drehwelle 120 und 130 in dem Zustand ab
zudichten, daß der erste Dichtring 151 in der Nachbarschaft des ersten axialen
Endes 130b der zweiten Drehwelle 130 und entfernt von dem zweiten axialen
Ende 130c der zweiten Drehwelle 130 angeordnet ist und daß der zweite Dicht
ring 152 in der Nachbarschaft des zweiten axialen Endes 130c der zweiten Dreh
welle 130 und entfernt von dem ersten axialen Ende 130b der zweiten Drehwelle
130 angeordnet ist. Die erste und zweite Drehwelle 120 und 130 und der erste
und zweite Dichtring 151 und 152 bilden gemeinsam eine erste Fluidkammer
161, welche in Verbindung mit dem ersten Fluiddurchtritt 131 durch das erste
Ende 131a des ersten Fluiddurchtritts 131 gehalten ist.
Der Dichtmechanismus umfaßt weiters einen dritten Dichtring 153,
welcher zwischen der ersten und zweiten Drehwelle 120 und 130 axial beab
standet zu dem zweiten Dichtring 152 zwischen dem zweiten Dichtring 152 und
der Verlängerungsebene angeordnet ist, welche sich radial nach einwärts er
streckt, und mit dem zweiten axialen Ende der zweiten Drehwelle 130 fluchtend
bzw. bündig abschließt, um den Spalt zwischen der ersten und zweiten Dreh
weile 120 und 130 hermetisch abzudichten. Die erste und zweite Drehwelle 120
und 130 und der zweite und dritte Dichtring 152 und 153 bilden gemeinsam eine
zweite Fluidkammer 162, welche in Verbindung mit dem zweiten Fluiddurchtritt
132 durch das erste Ende 132a des zweiten Fluiddurchtritts 132 gehalten ist.
Der Dichtmechanismus umfaßt weiters vierte und fünfte Dichtringe 154
und 155, welche zwischen der zweiten Drehwelle 130 und dem Abstützglied
140 axial voneinander beabstandet angeordnet sind, um hermetisch den Spalt
zwischen der zweiten Drehwelle 130 und dem Abstützglied 140 in dem Zustand
abzudichten, daß der vierte Dichtring 154 in der Nachbarschaft des ersten
axialen Endes 140b des Supportglieds 140 und entfernt von dem zweiten axialen
Ende 140c des Supportglieds 140 angeordnet ist und daß der fünfte Dichtring
155 in der Nachbarschaft des zweiten axialen Endes 140c des Supportglieds
140 und entfernt von dem ersten axialen Ende 140b des Supportglieds 140
angeordnet ist. Die zweite Drehwelle 130, das Abstützglied 140 und der vierte
und fünfte Dichtring 154 und 155 bilden gemeinsam eine dritte Fluidkammer
163, welche in Verbindung mit dem ersten Fluiddurchtritt 131 durch das zweite
Ende 131b des ersten Fluiddurchtritts 131 und dem dritten Fluiddurchtritt 141
durch das erste Ende 141a des dritten Fluiddurchtritts 141 gehalten ist.
Der Dichtmechanismus umfaßt weiters eine Luftansaugeinrichtung 170,
welche eine Öffnung bzw. Mündung 170a aufweist, welche in Verbindung mit
dem zweiten Ende 141b des dritten Fluiddurchtritts 141 gehalten ist, um den
Druck des dritten Fluiddurchtritts 141 auf einem Niveau zwischen dem Atmos
phärendruck und dem Innendruck der Vakuumkammer 11 zu halten.
Der Dichtmechanismus umfaßt weiters einen sechsten Dichtring 156,
weicher zwischen der zweiten Drehwelle 130 und dem Abstützglied 140 axial
beabstandet zu dem fünften Dichtring 155 zwischen dem fünften Dichtring 155
und der Verlängerungsebene angeordnet ist, welche sich radial einwärts er
streckt, und mit dem zweiten axialen Ende 140c des Supportglieds 140 fluch
tend bzw. bündig ist, um hermetisch den Spalt zwischen der zweiten Drehwelle
130 und dem Abstützglied 140 zu versiegeln bzw. abzudichten. Die zweite
Drehwelle 130, das Abstützglied 140 und der fünfte und sechste Dichtring 155
und 156 bilden gemeinsam eine vierte Fluidkammer 164, welche in Verbindung
mit dem zweiten Fluiddurchtritt 132 durch das zweite Ende 132b des zweiten
Fluiddurchtritts 132 und dem vierten Fluiddurchtritt 142 durch das erste Ende
142a des vierten Fluiddurchtritts 142 gehalten ist.
Der Dichtmechanismus umfaßt weiters ein Fluidfilter 180, welches an dem
Bereich bzw. Abschnitt des Abstützglieds 140 angeordnet ist, welcher zu der
Vakuumkammer 11 gewandt ist, um das zweite Ende 142b des vierten Fluid
durchtritts 142 abzudecken.
Der Dichtmechanismus umfaßt weiters Anschlag- bzw. Begrenzungsmittel
zum Stoppen bzw. Verhindern einer Bewegung der ersten bis dritten Dichtringe
151, 152 und 153 zu der Vakuumkammer 11 relativ zu der ersten und zweiten
Drehwelle 120 und 130 und einer Bewegung der vierten bis sechsten Dichtringe
154, 155 und 156 zu der Vakuumkammer 11 relativ zu der zweiten Drehwelle
130 und dem Abstützglied 140. In dieser Ausführungsform des Dicht
mechanismus sind die Stoppeinrichtungen von ersten bis dritten Ringen 191,
192 und 193, welche wahlweise bzw. selektiv an der ersten und zweiten Dreh
welle 120 und 130 festgelegt sind, um jeweils die ersten bis dritten Dichtringe
151, 152 und 153 an einer Bewegung zu der Vakuumkammer 11 zu hindern,
und von vierten bis sechsten Ringen 194, 195 und 196 gebildet, welche selektiv
an der zweiten Drehwelle 130 und dem Abstützglied 140 festgelegt sind, um
entsprechend die vierten bis sechsten Dichtringe 154, 155 und 156 an einer
Bewegung zu der Vakuumkammer 11 zu hindern.
Um sicherzustellen, daß Reibungen zwischen den ersten bis dritten Dicht
ringen 151, 152 und 153 und der ersten Drehwelle 120, zwischen den ersten
bis dritten Dichtringen 151, 152 und 153 und der zweiten Drehwelle 130,
zwischen den vierten bis sechsten Dichtringen 154, 155 und 156 und der zwei
ten Drehwelle 130 und zwischen den vierten bis sechsten Dichtringen 154, 155
und 156 und dem Abstützglied 140 auf ein möglichst geringes, minimales
Niveau reduziert werden, sind die Außenoberfläche 120a der ersten Drehwelle
120, die Innenoberfläche 130a der zweiten Drehwelle 130, die Außenoberfläche
130d der zweiten Drehwelle 130 und die Innenoberfläche 140a des Abstütz
glieds 140 mit einer Tetrafluorethylen-Schicht beschichtet.
Wie aus den Fig. 3 bis 5 ersichtlich, umfaßt jeder der ersten, zweiten,
vierten und fünften Dichtringe 151, 152, 154 und 155 ein ringförmiges Halte-
bzw. Sicherungsglied 101, welches mit einer ringförmigen Rille bzw. Nut 101a
ausgebildet ist, und ein ringförmiges Federelement bzw. -glied 102, welches fest
in der ringförmigen Nut 101a aufgenommen ist und durch das ringförmige Halte
glied 101 gehalten ist, um nachgiebig bzw. federnd das ringförmige Halteglied
101 vorzuspannen bzw. zu beaufschlagen, sich radial nach außen aufzuweiten.
Das ringförmige Halteglied 101 ist aus einem nachgiebigen bzw. ela
stischen Material hergestellt und das ringförmige Federelement 102 ist aus einem
Metall hergestellt. Das obengenannte, nachgiebige Material beinhaltet Gummi
und synthetisches Harz, welches hauptsächlich ein Polyethylen enthält. Das
ringförmige Federelement 102 ist aus einem Streifen in der Gestalt einer Spiral-
bzw. Schraubenform hergestellt. Das ringförmige Federglied 102 ist durch das
ringförmige Halteglied 101 abgedeckt bzw. umgeben. Jeder der ersten, zweiten,
vierten und fünften Dichtringe 151, 152, 154 und 155 weist eine hindurch
tretende Mittelachse 101b auf und ist mit einem kreisförmigen Querschnitt in der
Ebene normal auf die Mittelachse 101b ausgebildet.
Während jeder der ersten, zweiten, vierten und fünften Dichtringe 151,
152, 154 und 155 ein ringförmiges Halteglied 101 und ein ringförmiges Feder
element 102 umfaßt, welche in den Fig. 3 bis 5 in dieser Ausführungsform ge
zeigt sind, können der erste, zweite, vierte und fünfte Dichtring 151, 152, 154
und 155 ein ringförmiges Halteglied 103 und ein ringförmiges Federelement 104,
welche in den Fig. 6 bis 8 gezeigt sind, anstelle des ringförmigen Halteglieds
101 und des ringförmigen Federglieds 102, welche in den Fig. 3 bis 5 gezeigt
sind, gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen.
Wie aus den Fig. 6 bis 8 ersichtlich, umfaßt jeder der ersten, zweiten,
vierten und fünften Dichtringe 151, 152, 154 und 155 ein ringförmiges Halte
glied 103, welches mit einer ringförmigen Rille bzw. Nut 103a ausgebildet ist,
und ein ringförmiges Federelement 104, welches fest in der ringförmigen Nut
103a aufgenommen ist und durch das ringförmige Halteglied 103 gehalten ist,
um nachgiebig bzw. federnd das ringförmige Halteglied 103 vorzuspannen, um
sich radial nach außen aufzuweiten.
Das ringförmige Halteglied 103 ist aus einem nachgiebigen bzw. ela
stischen Material hergestellt und das ringförmige Federglied 104 ist aus einem
Metall hergestellt. Das obengenannte, nachgiebige Material beinhaltet Gummi
und synthetisches Harz, welches hauptsächlich ein Polyethylen enthält. Das ring
förmige Federglied 104 ist aus einem Streifen in der Gestalt einer Schraubenform
hergestellt. Das ringförmige Federglied 104 ist durch das ringförmige Halteglied
103 abgedeckt. Jeder der ersten, zweiten, vierten und fünften Dichtringe 151,
152, 154 und 155 weist eine dadurch hindurchtretende Mittelachse 103b auf
und weist einen dreieckigen Querschnitt in der Ebene normal auf die Mittelachse
103b auf.
Wie in den Fig. 9 bis 11 ersichtlich, umfaßt jeder der dritten und sechsten
Dichtringe 153 und 156 ein ringförmiges Halteglied 105, welches mit einer
ringförmigen Nut 105a ausgebildet ist, und ein ringförmiges Federelement 106,
welches fest in der ringförmigen Nut 105a aufgenommen ist und durch das
ringförmige Halteglied 105 gehalten ist, um das ringförmige Halteglied 105 nach
giebig vorzuspannen bzw. zu beaufschlagen, um sich radial nach außen auf
zuweiten.
Das ringförmige Halteglied 105 ist aus einem nachgiebigen bzw. ela
stischen Material hergestellt und das ringförmige Federelement 106 ist aus einem
Metall hergestellt. Das obengenannte, nachgiebige Material beinhaltet Gummi
und synthetisches Harz, welches hauptsächlich ein Polyethylen enthält. Das
ringförmige Federglied 106 ist aus einem Streifen in der Gestalt einer Schrau
benform hergestellt. Das ringförmige Federglied 106 ist durch das ringförmige
Halteglied 105 abgedeckt. Jeder der dritten und sechsten Dichtringe 153 und
156 weist eine dadurch hindurchtretende Mittelachse 105b auf und weist einen
kanalförmigen Querschnitt in der Ebene normal auf die Mittelachse 105b auf.
Wie am besten in Fig. 12 gezeigt, weist die ringförmige Nut 105a des dritten
Dichtrings 153 ein zu der zweiten Fluidkammer 162 offenes Ende auf und es
weist die ringförmige Nut 105a des sechsten Dichtrings 156 ein zu der vierten
Fluidkammer 164 offenes Ende auf.
Der Betrieb bzw. die Funktionsweise des Dichtmechanismus wird nach
folgend beschrieben.
Die Vakuumkammer 11 der Halbleiter-Herstellungsvorrichtung wird üb
licherweise gesteuert bzw. geregelt, um auf ein Druckniveau von beispielsweise
5 × 10-4 Pa abgesaugt bzw. unter Unterdruck gesetzt zu werden, während die
Halbleiter-Herstellungsvorrichtung betrieben wird. Zu dieser Zeit wird der Druck
der zweiten und vierten Fluidkammer 162 und 164 auf einem Druckniveau
gehalten, welches im wesentlichen gleich jenem der Vakuumkammer 11 ist. Dies
resultiert darin, daß der Druck von 1 × 105 Pa der Atmosphäre 10 und der Druck
von 5 × 10-4 Pa der Vakuumkammer 11 in einem sehr hohen Ausmaß von
beispielsweise 1 × 105 zu 5 × 10-4 Pa voneinander verschieden sind. Diese
Druckdifferenz führt zur Erzeugung einer axialen Kraft, um die Dichtringe zu der
Vakuumkammer 11 zu bewegen, woraus resultiert, daß die ersten bis sechsten
Dichtringe 151 bis 156 abrupt von ihren entsprechenden Ausgangsposition
verschoben werden können, wenn äußere Kräfte, wie beispielsweise Vibrationen
von anderen mechanischen Elementen oder Teilen, welche die Halbleiter-Her
stellungsvorrichtung ausbilden, erzeugt werden. Diese abrupten Verschiebungen
der ersten bis sechsten Dichtringe 151 bis 156 können bewirken, daß Stäube
und andere Fremdmaterialien in die Vakuumkammer 11 eintreten, und sie können
auch eine Druckfluktuation bzw. -schwankung in der Vakuumkammer 11 mit
sich bringen, wodurch die Produktivität des Halbleiters herabgesetzt wird.
In der zweiten Ausführungsform des obengenannten Dichtmechanismus
werden die erste und zweite Fluidkammer 161 und 162 axial nebeneinander
liegend zwischen der ersten Drehwelle 120 und der zweiten Drehwelle 130
vorgesehen, um die im Stand der Technik auftretenden Probleme zu vermeiden,
und es werden die dritte und vierte Fluidkammer 163 und 164 axial neben
einanderliegend zwischen der zweiten Drehwelle 130 und dem Abstützglied 140
vorgesehen, um die obengenannten, im Stand der Technik auftretenden
Probleme zu vermeiden. Die erste und dritte Fluidkammer 161 und 163 werden
durch den dritten Fluiddurchtritt 141 durch die Luftansaugeinrichtung 170
abgesaugt, um auf einem Druck geringer als der Atmosphärendruck, jedoch
höher als diejenigen der zweiten und vierten Fluidkammer 162 und 164 und der
Vakuumkammer 11 gehalten zu weden. Es soll daher festgehalten werden, daß
die Stäube und anderen Fremdmaterialien durch den dritten Fluiddurchtritt 141
durch die Luftabsaugeinrichtung 170 ausgebracht und abgesaugt werden,
während der Druck der ersten und dritten Fluidkammer 161 und 163 auf diesem
optimalen Druckniveau, d. h. geringer als der Atmosphärendruck, jedoch höher
als diejenigen der zweiten und vierten Fluidkammer 162 und 164 und der
Vakuumkammer 11, gehalten werden, um den abrupten Druckabfall bzw. die
abrupte Druckänderung in der Vakuumkammer 11 zu vermeiden. Diese Funktion
der ersten und dritten Fluidkammer 161 und 163 wirkt zusammen mit der
Funktion der zweiten und vierten Fluidkammer 162 und 164, um die Effektivität
bzw. Wirksamkeit des Dichtmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung zu
erhöhen.
Aus der obigen Beschreibung wird verstanden werden, daß die ersten bis
sechsten Dichtringe 151 bis 156 zusammenwirken, um Stäube und andere
Fremdmaterialien an einem Eintreten in die Vakuumkammer 11 zu hindern als
auch zu verhindern, daß der Druck der Vakuumkammer 11 über ein zulässiges
Niveau fällt bzw. sich ändern. Genauer können der erste, zweite und dritte
Dichtring 151, 152 und 153, welche axial voneinander beabstandet angeordnet
sind, um die erste und zweite Fluidkammer 161 und 162 zu bilden, in der Tatsa
che resultieren, daß die Stäube und anderen Fremdmaterialien, welche in die
erste Fluidkammer 161 eintreten, durch den ersten Fluiddurchtritt 131 durch die
Luftansaugeinrichtung 170 entfernt werden können, sodaß verhindert wird, daß
die Stäube und anderen Fremdmaterialien in die zweite Fluidkammer 162 und die
Vakuumkammer 11 eintreten bzw. gelangen, während der Druck der Vakuum
kammer 11 nicht rasch aufgrund der zwischen der Vakuumkammer 11 und der
Atmosphäre 10 vorgesehenen, ersten und zweiten Fluidkammer 161 und 162
abfällt bzw. sich ändert. Der vierte, fünfte und sechste Dichtring 154, 155 und
156, welche axial voneinander beabstandet sind, um die vierte und fünfte
Fluidkammer 163 und 164 zu bilden, können in der Tatsache resultieren, daß die
Stäube und anderen Fremdmaterialien, welche in die dritte Fluidkammer 163
eintreten, durch den dritten Fluiddurchtritt 141 durch die Luftansaugeinrichtung
170 entfernt werden können, um zu verhindern, daß die Stäube und anderen
Fremdmaterialien in die vierte Fluidkammer 164 und die Vakuumkammer 11
eintreten, während der Druck der Vakuumkammer 11 aufgrund der zwischen der
Vakuumkammer 11 und der Atmosphäre 10 vorgesehenen, dritten und vierten
Fluidkammer 163 und 164 nicht rasch abfällt bzw. sich nicht rasch ändert.
In einer üblichen Weise wird der Dichtmechanismus betrieben, daß der
zweite Dichtring 152 als vollständige Abdichtung zwischen dem zweiten Dicht
ring 152 und der zweiten Drehwelle 130 und zwischen dem zweiten Dichtring
152 und der ersten Drehwelle 120 dient, und daß der fünfte Dichtring 155 für
eine vollständige Abdichtung zwischen dem fünften Dichtring 155 und dem
Abstützglied 140 und zwischen dem fünften Dichtring 155 und der zweiten
Drehwelle 130 dient. Manchmal treten Vibrationen und andere mechanische
Bewegungen der Elemente oder Bestandteile der Halbleiter-Herstellungsvorrich
tung auf, um Stöße auf den zweiten und fünften Dichtring 152 und 155 auszu
üben. Wenn derartige Vibrationen und andere mechanische Bewegungen der
Elemente oder Teile der Halbleiter-Herstellungsvorrichtung erzeugt werden, wer
den die schmalen Spalte zwischen dem zweiten Dichtring 152 und der zweiten
Drehwelle 130, zwischen dem zweiten Dichtring 152 und der ersten Drehwelle
120, zwischen dem fünften Dichtring 155 und dem Abstützglied 140 und
zwischen dem fünften Dichtring 155 und der zweiten Drehwelle 130 gebildet.
Die schmalen Spalte zwischen dem zweiten Dichtring 152 und der zweiten
Drehwelle 130 und zwischen dem zweiten Dichtring 152 und der ersten Dreh
weile 120 führen zu einem Einbringen der Luft in der ersten Fluidkammer 161 in
die zweite Fluidkammer 162, da der Druck der ersten Fluidkammer 161 immer
auf einem höheren Niveau als dasjenige der zweiten Fluidkammer 162 gehalten
ist. Die schmalen Spalte zwischen dem fünften Dichtring 155 und dem Abstütz
glied 140 und zwischen dem fünften Dichtring 155 und der zweiten Drehwelle
130 führen zu einem Einbringen der Luft in der dritten Fluidkammer 162 in die
vierte Fluidkammer 164, da der Druck der dritten Fluidkammer 163 immer auf
einem höheren Niveau als dasjenige der vierten Fluidkammer 164 gehalten ist.
Die in die zweite und vierte Fluidkammer 162 und 164 eintretende Luft wird in
ihrem Druck gleich demjenigen der Luft in der Vakuumkammer 11 aufgrund der
Tatsache, daß die zweite und vierte Fluidkammer 162 und 164 in Verbindung
mit der Vakuumkammer 11 durch das Filter 180 gehalten sind. Wenn zu diesem
Zeitpunkt die in die zweiten und vierten Fluidkammern 162 und 164 eingebrach
te Luft Stäube und andere Fremdmaterialien enthalten sollte, werden diese
Materialien an einem Eintreten in die Vakuumkammer 11 durch das Filter 180
gehindert und fliegen bzw. verteilen sich keineswegs in der Luft der Vakuum
kammer 11.
Andererseits bedeutet die oben erwähnte Tatsache, daß die in die zweite
Fluidkammer 162 eintretende Luft in ihrem Druck gleich der Luft in der Va
kuumkammer 11 wird, daß der dritte Dichtring 153 zwischen der zweiten
Fluidkammer 162 und der Vakuumkammer 11 keinerlei Druck, d. h. axialer Kraft,
welche in der zweiten Fluidkammer 162 und der Vakuumkammer 11 erzeugt
wird, unterliegt, wodurch es möglich wird, vollständig zu verhindern, daß die
Luft in der zweiten Fluidkammer 162 in die Vakuumkammer 11 durch den Spalt
zwischen dem dritten Dichtring 153 und der zweiten Drehwelle 130 und zwi
schen dem dritten Dichtring 153 und der ersten Drehwelle 120 eintritt. Die
obengenannte Tatsache, daß die in die vierte Fluidkammer 164 eintretende Luft
in ihrem Druck gleich der Luft in der Vakuumkammer 11 wird, bedeutet, daß der
sechste Dichtring 156 zwischen der vierten Fluidkammer 164 und der Va
kuumkammer 11 keinerlei Druck, d. h. axialer Kraft, welche in der vierten Fluid
kammer 164 und der Vakuumkammer 11 bewirkt wird, unterliegt, wodurch es
möglich wird, vollständig zu verhindern, daß die Luft in der vierten Fluidkammer
164 in die Vakuumkammer 11 durch den Spalt zwischen dem sechsten Dichtring
156 und dem Abstützglied 140 und zwischen dem sechsten Dichtring 156 und
der zweiten Drehwelle 130 eintritt bzw. gelangt. Keine auf den dritten Dichtring
153 ausgeübte Kraft oder kein Druck kann den Kontaktdruck auf die zweite
Drehwelle 130 und die erste Drehwelle 120 extrem klein halten, sodaß keine
Stäube durch die Reibung zwischen dem dritten Dichtring 153 und der zweiten
Drehwelle 130 und zwischen dem dritten Dichtring 153 und der ersten Drehwel
le 120 erzeugt werden. Keine auf den sechsten Dichtring 156 ausgeübte Kraft
bzw. kein Druck bewirken, daß der Kontaktdruck auf das Abstützglied 140 und
die zweite Drehwelle 130 extrem klein in seinem Wert wird, sodaß keine Stäube
durch die Reibung zwischen dem sechsten Dichtring 156 und dem Abstützglied
140 und zwischen dem sechsten Dichtring 156 und der zweiten Drehwelle 130
erzeugt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Dichtring mit kreisförmigen
Querschnitt, wie er in den Fig. 3 bis 5 gezeigt ist, oder der Dichtring mit drei
eckigem Querschnitt, wie er in den Fig. 6 bis 8 gezeigt ist, für den ersten und
zweiten Dichtring 51 und 52 in der ersten Ausführungsform des in den Fig. 1
und 2 gezeigten Dichtmechanismus und für den ersten, zweiten, vierten und
fünften Dichtring 151, 152, 154 und 155 in der zweiten, in den Fig. 12 bis 14
gezeigten Ausführungsform des Dichtmechanismus verwendet werden. Allge
mein weist der Dichtring mit kreisförmigem Querschnitt eine größere Federkon
stante als der Dichtring mit dreieckigem Querschnitt auf. Dies bedeutet, daß der
Oberflächendruck des Dichtrings mit kreisförmigem Querschnitt größer ist als
jener des Dichtrings mit dreieckigem Querschnitt und daß der Dichtring mit kreis
förmigem Querschnitt leichter abgenutzt bzw. verschlissen wird als der Dichtring
mit dreieckigem Querschnitt. Das Abrieb- bzw. Abnutzungsverhältnis des Dicht
rings mit dreieckigem Querschnitt ist kleiner als dasjenige des Dichtrings mit
kreisförmigem Querschnitt, wodurch es möglich gemacht wird, daß der Dichtring
mit dreieckigem Querschnitt länger als der Dichtring mit kreisförmigem Quer
schnitt widersteht. Darüber hinaus kann der Oberflächendruck des Dichtrings mit
dreieckigem Querschnitt in einem Ausmaß reduziert werden, daß er kleiner ist als
jener des Dichtrings mit kreisförmigem Querschnitt für eine vorgegebene Zeitdau
er. Aus diesem Grund kann der Dichtring mit dreieckigem Querschnitt für eine
längere Dauer als der Dichtring mit kreisförmigen Querschnitt widerstehen. Unter
Berücksichtigung dieser charakteristischen Merkmale des Dichtrings mit dreiecki
gem Querschnitt und des Dichtrings mit kreisförmigem Querschnitt ist es bevor
zugt, daß der Dichtringmechanismus konstruiert und hergestellt wird.
Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die bevorzugten
Ausführungsform beschrieben wurde, werden nun verschiedene Modifikationen
und Abänderungen Fachleuten dahingehend ersichtlich sein, daß derartige
Modifikationen und Abänderungen in den Rahmen der beigeschlossenen An
sprüche, welche dadurch abgedeckt werden sollen, fallen.
Claims (32)
1. Dichtmechanismus zum Abdichten einer Vakuumkammer (11),
welche in einer Halbleiter-Herstellungsvorrichtung ausgebildet ist, umfassend:
eine Rotations- bzw. Drehwelle (20; 130), welche drehbar um ihre eigene Achse angetrieben ist und eine Außenoberfläche (20a; 130d) in der Gestalt einer Zylinderform aufweist;
ein Support- bzw. Abstützglied (40; 140), welches zwischen der Va kuumkammer (11) und der Atmosphäre (10) zwischengeschaltet ist und drehbar die Drehwelle (20; 130) abstützt, um die Drehwelle (20; 130) darin aufzu nehmen, wobei das Abstützglied (40; 140) eine Innenoberfläche (40a; 140a) in der Gestalt einer zylindrischen Hohlform und erste und zweite axiale Enden (40b und 40c; 140b und 140c) aufweist, welche sich jeweils in die Atmosphäre (10) und in die Vakuumkammer (11) erstrecken, wobei die Innenoberfläche (40a; 140a) des Abstützglieds (40; 140) einen größeren Durchmesser als die Außen oberfläche (20a; 130d) der Drehwelle (20; 130) aufweist, wobei das Abstütz glied (40; 140) mit einem ersten Fluiddurchtritt bzw. -durchgang (41; 141), welcher ein erstes Ende (41a; 141a) und ein zweites Ende (41b; 141b) aufweist,
und einem zweiten Fluiddurchtritt (42; 142) ausgebildet ist, welcher ein erstes Ende (42a; 142a) und ein zweites Ende (42b; 142b) aufweist, welches zu der Vakuumkammer (11) offen ist;
erste und zweite Dichtringe (51 und 52; 154 und 155), welche zwi schen der Drehwelle (20; 130) und dem Abstützglied (40; 140) axial vonein ander beabstandet angeordnet sind, um den Spalt zwischen der Drehwelle (20; 130) und dem Abstützglied (40; 140) in dem Zustand abzudichten, daß der erste Dichtring (51; 154) in der Nachbarschaft des ersten axialen Endes (40b; 140b) des Abstützglieds und entfernt von dem zweiten axialen Ende (40c; 140c) des Abstützglieds (40; 140) angeordnet ist und daß der zweite Dichtring (52; 155) in der Nachbarschaft des zweiten axialen Endes (40c; 140c) des Abstützglieds (40; 140) und entfernt von dem ersten axialen Ende (40b; 140b) des Abstütz glieds (40; 140) angeordnet ist, wobei die Drehwelle (20; 130), das Abstützglied (40; 140) und der erste und zweite Dichtring (51 und 52; 154 und 155) ge meinsam eine erste Fluidkammer (61; 163) bilden, welche in Verbindung mit dem ersten Fluiddurchtritt (41; 141) durch das erste Ende (41a; 141a) des ersten Fluiddurchtritts (41; 141) gehalten ist;
eine Luftansaugeinheit (70; 170), welche eine Öffnung bzw. An schluß bzw. Mündung (70a; 170a) aufweist, welche in Verbindung mit dem zweiten Ende (41b; 141b) des ersten Fluiddurchtritts (41; 141) gehalten ist, um den Druck des ersten Fluiddurchtritts (41; 141) auf einem Niveau zwischen dem Atmosphärendruck und dem Innendruck der Vakuumkammer (11) zu halten;
einen dritten Dichtring (53; 156), welcher zwischen der Drehwelle (20; 130) und dem Abstützglied (40; 140) axial beabstandet zu dem zweiten Dichtring (52; 155) zwischen dem zweiten Dichtring (52; 155) und der Verlänge rungsebene angeordnet ist, welche sich radial nach einwärts erstreckt, und mit dem zweiten axialen Ende (40c; 140c) des Abstützglieds (40; 140) bündig ist bzw. fluchtet, um hermetisch den Spalt zwischen der Drehwelle (20; 130) und dem Abstützglied (40; 140) abzudichten, wobei die Drehwelle (20; 130), das Abstützglied (40; 140) und der zweite und dritte Dichtring (52 und 53; 155 und 156) gemeinsam eine zweite Fluidkammer (62; 164) bilden, welche mit dem zweiten Fluiddurchtritt (42; 142) durch das erste Ende (42a; 142a) des zweiten Fluiddurchtritts (42; 142) in Verbindung gehalten ist; und
ein Fluidfilter (80), welches auf dem Abschnitt des Abstützglieds (40; 140) angeordnet ist, welcher zu der Vakuumkammer (11) gewandt bzw. dieser ausgesetzt ist, um das zweite Ende (42b; 142b) des zweiten Fluiddurch tritts (42; 142) abzudecken.
eine Rotations- bzw. Drehwelle (20; 130), welche drehbar um ihre eigene Achse angetrieben ist und eine Außenoberfläche (20a; 130d) in der Gestalt einer Zylinderform aufweist;
ein Support- bzw. Abstützglied (40; 140), welches zwischen der Va kuumkammer (11) und der Atmosphäre (10) zwischengeschaltet ist und drehbar die Drehwelle (20; 130) abstützt, um die Drehwelle (20; 130) darin aufzu nehmen, wobei das Abstützglied (40; 140) eine Innenoberfläche (40a; 140a) in der Gestalt einer zylindrischen Hohlform und erste und zweite axiale Enden (40b und 40c; 140b und 140c) aufweist, welche sich jeweils in die Atmosphäre (10) und in die Vakuumkammer (11) erstrecken, wobei die Innenoberfläche (40a; 140a) des Abstützglieds (40; 140) einen größeren Durchmesser als die Außen oberfläche (20a; 130d) der Drehwelle (20; 130) aufweist, wobei das Abstütz glied (40; 140) mit einem ersten Fluiddurchtritt bzw. -durchgang (41; 141), welcher ein erstes Ende (41a; 141a) und ein zweites Ende (41b; 141b) aufweist,
und einem zweiten Fluiddurchtritt (42; 142) ausgebildet ist, welcher ein erstes Ende (42a; 142a) und ein zweites Ende (42b; 142b) aufweist, welches zu der Vakuumkammer (11) offen ist;
erste und zweite Dichtringe (51 und 52; 154 und 155), welche zwi schen der Drehwelle (20; 130) und dem Abstützglied (40; 140) axial vonein ander beabstandet angeordnet sind, um den Spalt zwischen der Drehwelle (20; 130) und dem Abstützglied (40; 140) in dem Zustand abzudichten, daß der erste Dichtring (51; 154) in der Nachbarschaft des ersten axialen Endes (40b; 140b) des Abstützglieds und entfernt von dem zweiten axialen Ende (40c; 140c) des Abstützglieds (40; 140) angeordnet ist und daß der zweite Dichtring (52; 155) in der Nachbarschaft des zweiten axialen Endes (40c; 140c) des Abstützglieds (40; 140) und entfernt von dem ersten axialen Ende (40b; 140b) des Abstütz glieds (40; 140) angeordnet ist, wobei die Drehwelle (20; 130), das Abstützglied (40; 140) und der erste und zweite Dichtring (51 und 52; 154 und 155) ge meinsam eine erste Fluidkammer (61; 163) bilden, welche in Verbindung mit dem ersten Fluiddurchtritt (41; 141) durch das erste Ende (41a; 141a) des ersten Fluiddurchtritts (41; 141) gehalten ist;
eine Luftansaugeinheit (70; 170), welche eine Öffnung bzw. An schluß bzw. Mündung (70a; 170a) aufweist, welche in Verbindung mit dem zweiten Ende (41b; 141b) des ersten Fluiddurchtritts (41; 141) gehalten ist, um den Druck des ersten Fluiddurchtritts (41; 141) auf einem Niveau zwischen dem Atmosphärendruck und dem Innendruck der Vakuumkammer (11) zu halten;
einen dritten Dichtring (53; 156), welcher zwischen der Drehwelle (20; 130) und dem Abstützglied (40; 140) axial beabstandet zu dem zweiten Dichtring (52; 155) zwischen dem zweiten Dichtring (52; 155) und der Verlänge rungsebene angeordnet ist, welche sich radial nach einwärts erstreckt, und mit dem zweiten axialen Ende (40c; 140c) des Abstützglieds (40; 140) bündig ist bzw. fluchtet, um hermetisch den Spalt zwischen der Drehwelle (20; 130) und dem Abstützglied (40; 140) abzudichten, wobei die Drehwelle (20; 130), das Abstützglied (40; 140) und der zweite und dritte Dichtring (52 und 53; 155 und 156) gemeinsam eine zweite Fluidkammer (62; 164) bilden, welche mit dem zweiten Fluiddurchtritt (42; 142) durch das erste Ende (42a; 142a) des zweiten Fluiddurchtritts (42; 142) in Verbindung gehalten ist; und
ein Fluidfilter (80), welches auf dem Abschnitt des Abstützglieds (40; 140) angeordnet ist, welcher zu der Vakuumkammer (11) gewandt bzw. dieser ausgesetzt ist, um das zweite Ende (42b; 142b) des zweiten Fluiddurch tritts (42; 142) abzudecken.
2. Dichtmechanismus nach Anspruch 1, in welchem das Ab
stützglied (40) mit einem zusätzlichen ersten Fluiddurchtritt (41) und einem
zusätzlichen zweiten Fluiddurchtritt (42) ausgebildet ist.
3. Dichtmechanismus zum Abdichten einer Vakuumkammer (11),
welche in einer Halbleiter-Herstellungsvorrichtung ausgebildet ist, umfassend:
eine erste Rotations- bzw. Drehwelle (120), welche drehbar um ihre eigene Achse angetrieben ist und eine Außenoberfläche (120a) in der Gestalt einer Zylinderform aufweist;
eine zweite Drehwelle (130), welche drehbar um ihre eigene Achse angetrieben ist und drehbar darin die erste Drehwelle (120) aufnimmt, wobei die zweite Drehwelle (130) eine Innenoberfläche (130a) in der Gestalt einer zylind rischen Hohlform, wobei sich erste und zweite axiale Enden (130b und 130c) jeweils in die Atmosphäre (10) und die Vakuumkammer (11) erstrecken, und eine Außenoberfläche (130d) in der Gestalt einer Zylinderform aufweist, wobei die Innenoberfläche (130a) der zweiten Drehwelle (130) im Durchmesser größer als die Außenoberfläche (120a) der ersten Drehwelle (120) ist, wobei die zweite Drehwelle (130) mit einem ersten Fluiddurchtritt bzw. -durchgang (131), welcher erste und zweite Enden (131a und 131b) aufweist, welche jeweils an der Innen- und Außenoberfläche (130a und 130d) der zweiten Drehwelle (130) münden, und einem zweiten Fluiddurchtritt (132) ausgebildet ist, welcher erste und zweite Enden (132a und 132b) aufweist, weiche jeweils an der Innen- und Außenober fläche (130a und 130d) der zweiten Drehwelle (130) münden;
ein Support- bzw. Abstützglied (140), welches zwischen der Vaku umkammer (11) und der Atmosphäre (10) zwischengeschaltet ist und drehbar die zweite Drehwelle (130) abstützt, sodaß die zweite Drehwelle (130) darin aufgenommen ist, wobei das Abstützglied (140) eine Innenoberfläche (140a) in der Gestalt einer zylindrischen Hohlform und erste und zweite axiale Enden (140b und 140c) aufweist, welche sich jeweils in die Atmosphäre (10) und die Vakuumkammer (11) erstrecken, wobei die Innenoberfläche (140a) des Ab stützglieds (140) größer im Durchmesser als die Außenoberfläche (130d) der zweiten Drehwelle (130) ist, wobei das Abstützglied (140) mit einem dritten Fluiddurchtritt (141), welcher ein erstes Ende (141a) und ein zweites Ende (141b) aufweist, und einem vierten Fluiddurchtritt (142) ausgebildet ist, welcher ein erstes Ende (142a) und ein zweites Ende (142b) aufweist, welches zu der Vakuumkammer (11) offen ist;
erste und zweite Dichtringe (151 und 152), welche zwischen der ersten und zweiten Drehwelle (120 und 130) axial voneinander beabstandet angeordnet sind, um hermetisch den Spalt zwischen der ersten und zweiten Drehwelle (120 und 130) in dem Zustand abzudichten, daß der erste Dichtring (151) in der Nachbarschaft des ersten axialen Endes (130b) der zweiten Dreh welle (130) und entfernt von dem zweiten axialen Ende der zweiten Drehwelle (130) angeordnet ist und daß der zweite Dichtring (152) in der Nachbarschaft des zweiten axialen Endes (130c) der zweiten Drehwelle (130) und entfernt von dem ersten axialen Ende (130b) der zweiten Drehwelle (130) angeordnet ist, wobei die erste und zweite Drehwelle (120 und 130) und der erste und zweite Dichtring (151 und 152) gemeinsam eine erste Fluidkammer (161) bilden, welche in Verbindung mit dem ersten Fluiddurchtritt (131) durch das erste Ende (131a) des ersten Fluiddurchtritts (131) gehalten ist;
einen dritten Dichtring (153), welcher zwischen der ersten und zweiten Drehwelle (120 und 130) in axialem Abstand von dem zweiten Dichtring (152) zwischen dem zweiten Dichtring (152) und der Verlängerungsebene ange ordnet ist, welche sich radial nach einwärts erstreckt, und mit dem zweiten axia len Ende (130c) der zweiten Drehwelle (130) bündig ist bzw. fluchtet, um her metisch den Spalt zwischen der ersten und zweiten Drehwelle (120 und 130) abzudichten, wobei die erste und zweite Drehwelle (120 und 130) und der zweite und dritte Dichtring (152 und 153) gemeinsam eine zweite Fluidkammer (162) bilden, welche mit dem zweiten Fluiddurchtritt (132) durch das erste Ende (132a) des zweiten Fluiddurchtritts (132) in Verbindung gehalten ist;
vierte und fünfte Dichtringe (154 und 155), welche zwischen der zweiten Drehwelle (130) und dem Abstützglied (140) axial voneinander be abstandet angeordnet sind, um hermetisch den Spalt zwischen der zweiten Dreh welle (130) und dem Abstützglied (140) in dem Zustand abzudichten, daß der vierte Dichtring (154) in der Nachbarschaft des ersten axialen Endes (140b) des Abstützglieds (140) und entfernt von dem zweiten axialen Ende (140c) des Abstützglieds (140) angeordnet ist und daß der fünfte Dichtring (155) in der Nachbarschaft des zweiten axialen Endes (140c) des Abstützglieds (140) und entfernt von dem ersten axialen Ende (140b) des Abstützglieds (140) angeordnet ist, wobei die zweite Drehwelle (130), das Abstützglied (140) und der vierte und fünfte Dichtring (154 und 155) gemeinsam eine dritte Fluidkammer (163) aus bilden, welche mit dem ersten Fluiddurchtritt (131) durch das zweite Ende (131b) des ersten Fluiddurchtritts (131) und dem dritten Fluiddurchtritt (141) durch das erste Ende (141a) des dritten Fluiddurchtritts (141) in Verbindung gehalten ist;
eine Luftansaugeinheit (170), welche eine Öffnung bzw. Mündung (170a) aufweist, welche in Verbindung mit dem zweiten Ende (141b) des dritten Fluiddurchtritts (141) gehalten ist, um den Druck des dritten Fluiddurchtritts (141) auf einem Niveau zwischen dem Atmosphärendruck und dem Innendruck der Vakuumkammer (11) zu halten;
einen sechsten Dichtring (156), welcher zwischen der zweiten Drehwelle (130) und dem Abstützglied (140) axial beabstandet zu dem fünften Dichtring (155) zwischen dem fünften Dichtring (155) und der Verlängerungs ebene angeordnet ist, welche sich radial nach einwärts erstreckt, und mit dem zweiten axialen Ende (140c) des Abstützglieds (140) bündig ist bzw. fluchtet, um hermetisch den Spalt zwischen der zweiten Drehwelle (130) und dem Ab stützglied (140) abzudichten, wobei die zweite Drehwelle (130), das Abstütz glied (140) und der fünfte und sechste Dichtring (155 und 156) gemeinsam eine vierte Fluidkammer (164) bilden, welche in Verbindung mit dem zweiten Fluid durchtritt (132) durch das zweite Ende (132b) des zweiten Fluiddurchtritts (132) und dem vierten Fluiddurchtritt (142) durch das erste Ende (142a) des vierten Fluiddurchtritts (142) gehalten ist; und
ein Fluidfilter (180), welches auf dem Abschnitt des Abstützglieds (140) angeordnet ist, und zwar angeordnet an der Vakuumkammer (11) bzw. dieser ausgesetzt ist, um das zweite Ende (142b) des vierten Fluiddurchtritts (142) abzudecken.
eine erste Rotations- bzw. Drehwelle (120), welche drehbar um ihre eigene Achse angetrieben ist und eine Außenoberfläche (120a) in der Gestalt einer Zylinderform aufweist;
eine zweite Drehwelle (130), welche drehbar um ihre eigene Achse angetrieben ist und drehbar darin die erste Drehwelle (120) aufnimmt, wobei die zweite Drehwelle (130) eine Innenoberfläche (130a) in der Gestalt einer zylind rischen Hohlform, wobei sich erste und zweite axiale Enden (130b und 130c) jeweils in die Atmosphäre (10) und die Vakuumkammer (11) erstrecken, und eine Außenoberfläche (130d) in der Gestalt einer Zylinderform aufweist, wobei die Innenoberfläche (130a) der zweiten Drehwelle (130) im Durchmesser größer als die Außenoberfläche (120a) der ersten Drehwelle (120) ist, wobei die zweite Drehwelle (130) mit einem ersten Fluiddurchtritt bzw. -durchgang (131), welcher erste und zweite Enden (131a und 131b) aufweist, welche jeweils an der Innen- und Außenoberfläche (130a und 130d) der zweiten Drehwelle (130) münden, und einem zweiten Fluiddurchtritt (132) ausgebildet ist, welcher erste und zweite Enden (132a und 132b) aufweist, weiche jeweils an der Innen- und Außenober fläche (130a und 130d) der zweiten Drehwelle (130) münden;
ein Support- bzw. Abstützglied (140), welches zwischen der Vaku umkammer (11) und der Atmosphäre (10) zwischengeschaltet ist und drehbar die zweite Drehwelle (130) abstützt, sodaß die zweite Drehwelle (130) darin aufgenommen ist, wobei das Abstützglied (140) eine Innenoberfläche (140a) in der Gestalt einer zylindrischen Hohlform und erste und zweite axiale Enden (140b und 140c) aufweist, welche sich jeweils in die Atmosphäre (10) und die Vakuumkammer (11) erstrecken, wobei die Innenoberfläche (140a) des Ab stützglieds (140) größer im Durchmesser als die Außenoberfläche (130d) der zweiten Drehwelle (130) ist, wobei das Abstützglied (140) mit einem dritten Fluiddurchtritt (141), welcher ein erstes Ende (141a) und ein zweites Ende (141b) aufweist, und einem vierten Fluiddurchtritt (142) ausgebildet ist, welcher ein erstes Ende (142a) und ein zweites Ende (142b) aufweist, welches zu der Vakuumkammer (11) offen ist;
erste und zweite Dichtringe (151 und 152), welche zwischen der ersten und zweiten Drehwelle (120 und 130) axial voneinander beabstandet angeordnet sind, um hermetisch den Spalt zwischen der ersten und zweiten Drehwelle (120 und 130) in dem Zustand abzudichten, daß der erste Dichtring (151) in der Nachbarschaft des ersten axialen Endes (130b) der zweiten Dreh welle (130) und entfernt von dem zweiten axialen Ende der zweiten Drehwelle (130) angeordnet ist und daß der zweite Dichtring (152) in der Nachbarschaft des zweiten axialen Endes (130c) der zweiten Drehwelle (130) und entfernt von dem ersten axialen Ende (130b) der zweiten Drehwelle (130) angeordnet ist, wobei die erste und zweite Drehwelle (120 und 130) und der erste und zweite Dichtring (151 und 152) gemeinsam eine erste Fluidkammer (161) bilden, welche in Verbindung mit dem ersten Fluiddurchtritt (131) durch das erste Ende (131a) des ersten Fluiddurchtritts (131) gehalten ist;
einen dritten Dichtring (153), welcher zwischen der ersten und zweiten Drehwelle (120 und 130) in axialem Abstand von dem zweiten Dichtring (152) zwischen dem zweiten Dichtring (152) und der Verlängerungsebene ange ordnet ist, welche sich radial nach einwärts erstreckt, und mit dem zweiten axia len Ende (130c) der zweiten Drehwelle (130) bündig ist bzw. fluchtet, um her metisch den Spalt zwischen der ersten und zweiten Drehwelle (120 und 130) abzudichten, wobei die erste und zweite Drehwelle (120 und 130) und der zweite und dritte Dichtring (152 und 153) gemeinsam eine zweite Fluidkammer (162) bilden, welche mit dem zweiten Fluiddurchtritt (132) durch das erste Ende (132a) des zweiten Fluiddurchtritts (132) in Verbindung gehalten ist;
vierte und fünfte Dichtringe (154 und 155), welche zwischen der zweiten Drehwelle (130) und dem Abstützglied (140) axial voneinander be abstandet angeordnet sind, um hermetisch den Spalt zwischen der zweiten Dreh welle (130) und dem Abstützglied (140) in dem Zustand abzudichten, daß der vierte Dichtring (154) in der Nachbarschaft des ersten axialen Endes (140b) des Abstützglieds (140) und entfernt von dem zweiten axialen Ende (140c) des Abstützglieds (140) angeordnet ist und daß der fünfte Dichtring (155) in der Nachbarschaft des zweiten axialen Endes (140c) des Abstützglieds (140) und entfernt von dem ersten axialen Ende (140b) des Abstützglieds (140) angeordnet ist, wobei die zweite Drehwelle (130), das Abstützglied (140) und der vierte und fünfte Dichtring (154 und 155) gemeinsam eine dritte Fluidkammer (163) aus bilden, welche mit dem ersten Fluiddurchtritt (131) durch das zweite Ende (131b) des ersten Fluiddurchtritts (131) und dem dritten Fluiddurchtritt (141) durch das erste Ende (141a) des dritten Fluiddurchtritts (141) in Verbindung gehalten ist;
eine Luftansaugeinheit (170), welche eine Öffnung bzw. Mündung (170a) aufweist, welche in Verbindung mit dem zweiten Ende (141b) des dritten Fluiddurchtritts (141) gehalten ist, um den Druck des dritten Fluiddurchtritts (141) auf einem Niveau zwischen dem Atmosphärendruck und dem Innendruck der Vakuumkammer (11) zu halten;
einen sechsten Dichtring (156), welcher zwischen der zweiten Drehwelle (130) und dem Abstützglied (140) axial beabstandet zu dem fünften Dichtring (155) zwischen dem fünften Dichtring (155) und der Verlängerungs ebene angeordnet ist, welche sich radial nach einwärts erstreckt, und mit dem zweiten axialen Ende (140c) des Abstützglieds (140) bündig ist bzw. fluchtet, um hermetisch den Spalt zwischen der zweiten Drehwelle (130) und dem Ab stützglied (140) abzudichten, wobei die zweite Drehwelle (130), das Abstütz glied (140) und der fünfte und sechste Dichtring (155 und 156) gemeinsam eine vierte Fluidkammer (164) bilden, welche in Verbindung mit dem zweiten Fluid durchtritt (132) durch das zweite Ende (132b) des zweiten Fluiddurchtritts (132) und dem vierten Fluiddurchtritt (142) durch das erste Ende (142a) des vierten Fluiddurchtritts (142) gehalten ist; und
ein Fluidfilter (180), welches auf dem Abschnitt des Abstützglieds (140) angeordnet ist, und zwar angeordnet an der Vakuumkammer (11) bzw. dieser ausgesetzt ist, um das zweite Ende (142b) des vierten Fluiddurchtritts (142) abzudecken.
4. Dichtmechanismus nach Anspruch 3, worin die zweite Drehwelle
(130) mit einem zusätzlichen ersten Fluiddurchtritt (131) und einem zusätzlichen
zweiten Fluiddurchtritt (132) ausgebildet ist und worin das Abstützglied (140)
mit einem zusätzlichen dritten Fluiddurchtritt (141) und einem zusätzlichen
vierten Fluiddurchtritt (142) ausgebildet ist.
5. Dichtmechanismus nach Anspruch 1, welcher weiters An
schlagmittel bzw. Blockiereinrichtungen zum Hindern bzw. Blockieren der ersten
bis dritten Dichtringe (51, 52 und 53) an einer Bewegung zu der Vakuumkammer
(11) relativ zu der Drehwelle (20) und dem Abstützglied (40) umfaßt.
6. Dichtmechanismus nach Anspruch 5, in welchem die Blockier-
bzw. Anschlagmittel durch erste bis dritte Ringe (91, 92 und 93) gebildet sind,
welche selektiv an der Drehwelle (20) und dem Abstützglied (40) festgelegt sind,
um jeweils die ersten bis dritten Dichtringe (51, 52 und 53) an einer Bewegung
zu der Vakuumkammer (11) zu hindern bzw. zu blockieren.
7. Dichtmechanismus nach Anspruch 1, 2 und 4 bis 6, in welchem
die Außenoberfläche (20a) der Drehwelle (20) und die Innenoberfläche (40a) des
Abstützglieds (40) mit einer Tetrafluorethylenschicht beschichtet sind.
8. Dichtmechanismus nach Anspruch 1, 2 und 4 bis 7, in welchem
jeder der ersten bis dritten Dichtringe (51, 52 und 53) ein ringförmiges Sperr-
bzw. Halteglied (101, 103 oder 105), welches mit einer ringförmigen Rille bzw.
Nut (101a, 103a oder 105a) ausgebildet ist, und ein ringförmiges Federelement
(102, 104 oder 106) umfaßt, welches fest bzw. eng in der ringförmigen Nut
(101a, 103a oder 105a) aufgenommen ist und durch das ringförmige Halteglied
(101, 103 oder 105) gehalten ist, um nachgiebig bzw. elastisch das ringförmige
Halteglied (101, 103 oder 105) vorzuspannen bzw. zu beaufschlagen, um sich
radial nach außen aufzuweiten.
9. Dichtmechanismus nach Anspruch 8, in welchem das ringförmige
Halteglied (101, 103 oder 105) aus einem nachgiebigen bzw. elastischem
Material gebildet ist.
10. Dichtmechanismus nach Anspruch 9, in welchem das ringförmi
ge Halteglied (101, 103 oder 105) aus Gummi hergestellt ist.
11. Dichtmechanismus nach Anspruch 9, in welchem das ringförmi
ge Halteglied (101, 103 oder 105) aus einem synthetischen Harz hergestellt ist.
12. Dichtmechanismus nach Anspruch 8 bis 11, in welchem das
ringförmige Federelement (102, 104 oder 106) aus einem Metall hergestellt ist.
13. Dichtmechanismus nach Anspruch 8, in welchem jedes der
ringförmigen Federelemente (102 oder 104) der ersten und zweiten Dichtringe
(51 und 52) aus einem Streifen in Gestalt einer Schraubenform hergestellt ist.
14. Dichtmechanismus nach Anspruch 13, in welchem das ringför
mige Federelement (102 oder 104) des ersten und zweiten Dichtrings (51 und
52) durch die ringförmigen Halteglieder (101 oder 103) des ersten bzw. zweiten
Dichtrings (51 und 52) abgedeckt sind.
15. Dichtmechanismus nach Anspruch 14, in welchem jeder der
ersten und zweiten Dichtringe (51 und 52) eine dadurch hindurchtretende
Mittelachse (101b) aufweist und einen kreisförmigen Querschnitt in der Ebene
normal auf die Mittelachse (101b) aufweist.
16. Dichtmechanismus nach Anspruch 14, in welchem jeder der
ersten und zweiten Dichtringe (51 und 52) eine dadurch hindurchtretende
Mittelachse (103b) aufweist und einen dreieckigen Querschnitt in der Ebene
normal auf die Mittelachse (103b) aufweist.
17. Dichtmechanismus nach Anspruch 8, in welchem der dritte
Dichtring (53) eine dadurch hindurchtretende Mittelachse (105b) aufweist und
einen kanalförmigen Querschnitt in der Ebene normal auf die Mittelachse (105b)
aufweist.
18. Dichtmechanismus nach Anspruch 17, in weichem die ringförmi
ge Nut (105a) des dritten Dichtrings (53) ein zu der zweiten Fluidkammer (62)
offenes Ende aufweist.
19. Dichtmechanismus nach Anspruch 3, welcher weiters Anschlag-
bzw. Blockiermittel bzw. -einrichtungen zum Hindern bzw. Blockieren der ersten
bis dritten Dichtringe (151, 152 und 153) an einer Bewegung zu der Vakuum
kammer (11) relativ zu der ersten und zweiten Drehwelle (120 und 130) und der
vierten bis sechsten Dichtringe (154, 155 und 156) an einer Bewegung zu der
Vakuumkammer (11) relativ zu der zweiten Drehwelle (130) und dem Abstütz
glied (140) aufweist.
20. Dichtmechanismus nach Anspruch 19, in welchem die
Anschlag- bzw. Blockiermittel von ersten bis dritten Ringen (191, 192 und 193),
welche selektiv an der ersten und zweiten Drehwelle (120 und 130) festgelegt
sind, um jeweils die ersten bis dritten Dichtringe (151, 152 und 153) an einer
Bewegung zu der Vakuumkammer (11) zu hindern bzw. zu blockieren, und
vierten bis sechsten Ringen (194, 195 und 196) gebildet sind, welche selektiv
an der zweiten Drehwelle (130) und dem Abstützglied (140) festgelegt sind, um
jeweils die vierten bis sechsten Dichtringe (154, 155 und 156) an einer Be
wegung zu der Vakuumkammer (11) zu hindern bzw. zu blockieren.
21. Dichtmechanismus nach Anspruch 3, 19 oder 20, in welchem
die Außenoberfläche (120a) der ersten Drehwelle (120), die Innenoberfläche
(130a) der zweiten Drehwelle (130), die Außenoberfläche (130d) der zweiten
Drehwelle (130) und die Innenoberfläche (140a) des Abstützglieds (140) mit
einer Tetrafluorethylenschicht beschichtet sind.
22. Dichtmechanismus nach Anspruch 3, in welchem jeder der
ersten bis sechsten Dichtringe (151, 152, 153, 154, 155 und 156) ein ringförmi
ges Sperr- bzw. Halteglied (101, 103 oder 105), welches mit einer ringförmigen
Rille bzw. Nut (101a, 103a oder 105a) ausgebildet ist, und ein ringförmiges Fe
derelement (102, 104 oder 106) umfaßt, welches fest in der ringförmigen Nut
(101a, 103a oder 105a) aufgenommen ist und durch das ringförmige Halteglied
(101, 103 oder 105) gehalten ist, um nachgiebig bzw. elastisch das ringförmige
Halteglied (101, 103 oder 105) vorzuspannen bzw. zu beaufschlagen, um sich
radial nach außen aufzuweiten.
23. Dichtmechanismus nach Anspruch 22, in welchem das ringför
mige Halteglied (101, 103 oder 105) aus einem nachgiebigen bzw. elastischen
Material hergestellt ist.
24. Dichtmechanismus nach Anspruch 23, in welchem das ringför
mige Halteglied (101, 103 oder 105) aus Gummi hergestellt ist.
25. Dichtmechanismus nach Anspruch 23, in welchem das ringför
mige Halteglied (101, 103 oder 105) aus einem synthetischen Harz hergestellt
ist.
26. Dichtmechanismus nach Anspruch 22 bis 25, in welchem das
ringförmige Federelement (102, 104 oder 106) aus einem Metall hergestellt ist.
27. Dichtmechanismus nach Anspruch 22, in welchem jedes der
ringförmigen Federelemente (102 oder 104) des ersten, zweiten, vierten und
fünften Dichtrings (151, 152, 154 und 155) aus einem Streifen in der Gestalt
einer Schraubenform hergestellt ist.
28. Dichtmechanismus nach Anspruch 27, in welchem die ringförmi
gen Federelemente (102 oder 104) des ersten, zweiten, vierten und fünften
Dichtrings (151, 152, 154 und 155) durch die ringförmigen Halteglieder (101
oder 103) des jeweils ersten, zweiten, vierten und fünften Dichtrings (151, 152,
154 und 155) abgedeckt sind.
29. Dichtmechanismus nach Anspruch 28, in welchem jeder der
ersten, zweiten, vierten und fünften Dichtringe (151, 152, 154 und 155) eine
dadurch hindurchtretende Mittelachse (101b oder 103b) aufweist und einen
dreieckigen Querschnitt in der Ebene normal auf die Mittelachse (101b oder
103b) aufweist.
30. Dichtmechanismus nach Anspruch 28, in welchem jeder der
ersten, zweiten, vierten und fünften Dichtringe (151, 152, 154 und 155) eine
dadurch hindurchtretende Mittelachse (101b oder 103b) aufweist und einen
dreieckigen Querschnitt in der Ebene normal auf die Mittelachse (101b oder
103b) aufweist.
31. Dichtmechanismus nach Anspruch 22, in welchem jeder der
dritten und sechsten Dichtringe (153 und 156) eine dadurch hindurchtretende
Mittelachse (105b) aufweist und einen kanalförmigen Querschnitt in der Ebene
normal auf die Mittelachse (105b) aufweist.
32. Dichtmechanismus nach Anspruch 31, in welchem die ringförmi
ge Nut (105a) des dritten Dichtrings (153) ein zu der zweiten Fluidkammer (162)
offenes Ende aufweist und worin die ringförmige Nut (105a) des sechsten Dicht
rings (156) ein zu der vierten Fluidkammer (164) offenes Ende aufweist.
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