JP2003130229A - 差動排気シール装置 - Google Patents
差動排気シール装置Info
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- JP2003130229A JP2003130229A JP2001326738A JP2001326738A JP2003130229A JP 2003130229 A JP2003130229 A JP 2003130229A JP 2001326738 A JP2001326738 A JP 2001326738A JP 2001326738 A JP2001326738 A JP 2001326738A JP 2003130229 A JP2003130229 A JP 2003130229A
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- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 差動排気シール機構の停止した時又は停止し
ている時でも該差動排気シール機構でシールされている
空間を停止前の状態、例えば清浄空間を清浄状態に維持
できる差動排気シール装置を提供すること。 【解決手段】 第１の空間である清浄空間領域１と第２
の空間である大気領域２とを非接触状態でシールする差
動排気シール機構５を備えた差動排気シール装置におい
て、第１の空間である清浄空間領域１と第２の空間であ
る大気領域２の間を接触状態でシールする非定常時シー
ル機構７を設け、該非定常時シール機構７は差動排気シ
ール機構５が停止した時又は停止している時のみ作動し
第１の空間である清浄空間領域１と第２の空間である大
気領域２とをシールする。
ている時でも該差動排気シール機構でシールされている
空間を停止前の状態、例えば清浄空間を清浄状態に維持
できる差動排気シール装置を提供すること。 【解決手段】 第１の空間である清浄空間領域１と第２
の空間である大気領域２とを非接触状態でシールする差
動排気シール機構５を備えた差動排気シール装置におい
て、第１の空間である清浄空間領域１と第２の空間であ
る大気領域２の間を接触状態でシールする非定常時シー
ル機構７を設け、該非定常時シール機構７は差動排気シ
ール機構５が停止した時又は停止している時のみ作動し
第１の空間である清浄空間領域１と第２の空間である大
気領域２とをシールする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体製造装置等に
用いられるある空間と空間の間を非接触でシールする差
動排気シール機構を具備する差動排気シール装置に関す
るものである。
用いられるある空間と空間の間を非接触でシールする差
動排気シール機構を具備する差動排気シール装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】差動排気シールに関する技術としては、
米国特許第４，１１８，０４２号明細書、米国特許第
４，１９１，３８５号明細書及び米国特許第４，４２
５，５０８号明細書に開示されたものがあり、これらは
半導体製造装置に適用した状態で紹介されている。これ
らは真空空間に代表される清浄空間内で、物の移動（回
転運動、直線運動）をさせるにあたって、清浄な空間を
汚染させないで高速に又は滑らかにシールを実現したい
場合に用いられている。
米国特許第４，１１８，０４２号明細書、米国特許第
４，１９１，３８５号明細書及び米国特許第４，４２
５，５０８号明細書に開示されたものがあり、これらは
半導体製造装置に適用した状態で紹介されている。これ
らは真空空間に代表される清浄空間内で、物の移動（回
転運動、直線運動）をさせるにあたって、清浄な空間を
汚染させないで高速に又は滑らかにシールを実現したい
場合に用いられている。
【０００３】上記差動排気シールの用いられ方には、少
なくとも２つの方向性があり、１つは移動の駆動源やガ
イド機構等を清浄空間外に配置し、最小限の構造体と被
移動試料のみを清浄空間内に入れるために用いる場合で
あり、２つめは、静圧流体軸受（例えば、エアベアリン
グ）を用いる場合である。この２つめの場合は２つの空
間として、（１）軸受を清浄空間内で用い、軸受の流体
空間と清浄空間とをシールする場合、（２）軸受は清浄
空間外で用い、清浄空間とその外とをシールする場合が
ある。
なくとも２つの方向性があり、１つは移動の駆動源やガ
イド機構等を清浄空間外に配置し、最小限の構造体と被
移動試料のみを清浄空間内に入れるために用いる場合で
あり、２つめは、静圧流体軸受（例えば、エアベアリン
グ）を用いる場合である。この２つめの場合は２つの空
間として、（１）軸受を清浄空間内で用い、軸受の流体
空間と清浄空間とをシールする場合、（２）軸受は清浄
空間外で用い、清浄空間とその外とをシールする場合が
ある。
【０００４】差動排気シール機構は、非接触で２つの空
間を分離できる。この特徴は十分に利点として理解さ
れ，具体的装置へ適用される傾向にある。差動排気シー
ル機構が機能している定常状態では、確かに非接触シー
ルという機能が突出した利点として理解されがちであ
る。しかしながら、具体的な装置の信頼性や寿命、清浄
度などトータル的な視点で考えると、差動排気シールが
機能していない状態、即ち非定常な状態での影響（特
徴）を十分理解する必要がある。
間を分離できる。この特徴は十分に利点として理解さ
れ，具体的装置へ適用される傾向にある。差動排気シー
ル機構が機能している定常状態では、確かに非接触シー
ルという機能が突出した利点として理解されがちであ
る。しかしながら、具体的な装置の信頼性や寿命、清浄
度などトータル的な視点で考えると、差動排気シールが
機能していない状態、即ち非定常な状態での影響（特
徴）を十分理解する必要がある。
【０００５】装置の運用を想定すれば、差動排気シール
機能が継続不能になった場合（緊急停止時等）や装置全
体が運休する場合等である。この時、非接触シールゆえ
のデメリットがある。それは２つの空間を分離していた
見えない壁が無くなるわけであるから、そのデメリット
を想像することは容易である。例えば、清浄な空間＝真
空中とその外の空間＝大気中とを非接触に分離していた
差動排気シール機構が急に停止した場合、瞬く間に大気
中の空気が清浄であった真空空間を満たしてしまう。
機能が継続不能になった場合（緊急停止時等）や装置全
体が運休する場合等である。この時、非接触シールゆえ
のデメリットがある。それは２つの空間を分離していた
見えない壁が無くなるわけであるから、そのデメリット
を想像することは容易である。例えば、清浄な空間＝真
空中とその外の空間＝大気中とを非接触に分離していた
差動排気シール機構が急に停止した場合、瞬く間に大気
中の空気が清浄であった真空空間を満たしてしまう。
【０００６】通常真空度を向上させるために、一番影響
のある物質が水分であり、大気中の湿度がそれである。
通常のクリーンルーム内湿度は、４０〜５５％程度であ
り、多くの水分を含んでいる。この水分を差動排気シー
ル機構の停止毎に吸い込んでしまう装置構成では、清浄
化した真空チャンバー内の真空度を向上させるには困難
を伴う。通常の真空チャンバーを備えた装置では、真空
チャンバー内に大気を入れることは無く、入れるガスの
湿度は極めて低くしている。また、差動排気シール機構
の停止毎に大気が浸入するということは、大気中のパー
ティクルが真空チャンバー内に混入するということも否
定できない。
のある物質が水分であり、大気中の湿度がそれである。
通常のクリーンルーム内湿度は、４０〜５５％程度であ
り、多くの水分を含んでいる。この水分を差動排気シー
ル機構の停止毎に吸い込んでしまう装置構成では、清浄
化した真空チャンバー内の真空度を向上させるには困難
を伴う。通常の真空チャンバーを備えた装置では、真空
チャンバー内に大気を入れることは無く、入れるガスの
湿度は極めて低くしている。また、差動排気シール機構
の停止毎に大気が浸入するということは、大気中のパー
ティクルが真空チャンバー内に混入するということも否
定できない。
【０００７】上記のように、非接触シールである差動排
気シール機構がその機能を停止した状態では、大きな亀
裂のある真空チャンバーと同じで、従来の真空装置分野
の常識的見解では「素性の悪い装置」ということにな
る。
気シール機構がその機能を停止した状態では、大きな亀
裂のある真空チャンバーと同じで、従来の真空装置分野
の常識的見解では「素性の悪い装置」ということにな
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の点に鑑
みてなされたもので、上記非接触シールである差動排気
シール機構のデメリットを解消でき、差動排気シール機
構の停止した時又は停止している時でも該差動排気シー
ル機構でシールされている空間を停止前の状態、例えば
清浄空間を清浄状態に維持できる差動排気シール装置を
提供することを目的とする。
みてなされたもので、上記非接触シールである差動排気
シール機構のデメリットを解消でき、差動排気シール機
構の停止した時又は停止している時でも該差動排気シー
ル機構でシールされている空間を停止前の状態、例えば
清浄空間を清浄状態に維持できる差動排気シール装置を
提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１に記載の発明は、第１の空間と第２の空間とを
非接触状態でシールする差動排気シール機構を備えた差
動排気シール装置において、第１の空間と第２の空間の
間を接触状態でシールする非定常時シール機構を設け、
該非定常時シール機構は差動排気シール機構が停止した
時又は停止している時のみ作動し第１の空間と第２の空
間とをシールすることを特徴とする。
請求項１に記載の発明は、第１の空間と第２の空間とを
非接触状態でシールする差動排気シール機構を備えた差
動排気シール装置において、第１の空間と第２の空間の
間を接触状態でシールする非定常時シール機構を設け、
該非定常時シール機構は差動排気シール機構が停止した
時又は停止している時のみ作動し第１の空間と第２の空
間とをシールすることを特徴とする。
【００１０】上記のように非定常時シール機構を設け、
該非定常時シール機構は差動排気シール機構が停止した
時又は停止している時のみ作動し第１の空間と第２の空
間とをシールするので、第１の空間と第２の空間は差動
排気シール機構が停止した時又は停止している時でも作
動している状態と略同じ状態を維持することができる。
該非定常時シール機構は差動排気シール機構が停止した
時又は停止している時のみ作動し第１の空間と第２の空
間とをシールするので、第１の空間と第２の空間は差動
排気シール機構が停止した時又は停止している時でも作
動している状態と略同じ状態を維持することができる。
【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の差動排気シール装置において、非定常時シール機構は
第１の空間と第２の空間をシールするシール部材を具備
し、該シール部材は差動排気シール機構の作動時は発生
する流体流力又は外部力で非接触状態を維持してシール
機能を停止し、該差動排気シール機構の停止時は自身の
弾性力又は外部力で接触状態を維持してシール機能を発
揮するように構成されていることを特徴とする。
の差動排気シール装置において、非定常時シール機構は
第１の空間と第２の空間をシールするシール部材を具備
し、該シール部材は差動排気シール機構の作動時は発生
する流体流力又は外部力で非接触状態を維持してシール
機能を停止し、該差動排気シール機構の停止時は自身の
弾性力又は外部力で接触状態を維持してシール機能を発
揮するように構成されていることを特徴とする。
【００１２】上記のようにシール部材は差動排気シール
機構の作動時は発生する流体流力又は外部力で非接触状
態を維持してシール機能を停止し、該差動排気シール機
構の停止時は自身の弾性力又は外部力で接触状態を維持
してシール機能を発揮するように構成されているので、
非定常時シール機構を簡素に構成できる。
機構の作動時は発生する流体流力又は外部力で非接触状
態を維持してシール機能を停止し、該差動排気シール機
構の停止時は自身の弾性力又は外部力で接触状態を維持
してシール機能を発揮するように構成されているので、
非定常時シール機構を簡素に構成できる。
【００１３】請求項３に記載の発明は、第１の空間と第
２の空間を仕切る仕切壁を貫通する可動体を有すると共
に、該第１の空間と第２の空間とを非接触状態でシール
する差動排気シール機構を備えた差動排気シール装置に
おいて、仕切壁と可動体の間を接触状態で遮蔽して第１
の空間と第２の空間とをシールする非定常時シール機構
を設け、該非定常時シール機構は差動排気シール機構が
停止した時又は停止している時のみ作動し第１の空間と
第２の空間とをシールすることを特徴とする。
２の空間を仕切る仕切壁を貫通する可動体を有すると共
に、該第１の空間と第２の空間とを非接触状態でシール
する差動排気シール機構を備えた差動排気シール装置に
おいて、仕切壁と可動体の間を接触状態で遮蔽して第１
の空間と第２の空間とをシールする非定常時シール機構
を設け、該非定常時シール機構は差動排気シール機構が
停止した時又は停止している時のみ作動し第１の空間と
第２の空間とをシールすることを特徴とする。
【００１４】上記のように非定常時シール機構を設け、
該非定常時シール機構は差動排気シール機構が停止した
時又は停止している時のみ作動し第１の空間と第２の空
間とをシールするので、請求項１に記載の発明と同様、
第１の空間と第２の空間は差動排気シール機構が停止し
た時又は停止している時でも作動している状態と略同じ
状態を維持することができる。
該非定常時シール機構は差動排気シール機構が停止した
時又は停止している時のみ作動し第１の空間と第２の空
間とをシールするので、請求項１に記載の発明と同様、
第１の空間と第２の空間は差動排気シール機構が停止し
た時又は停止している時でも作動している状態と略同じ
状態を維持することができる。
【００１５】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の差動排気シール装置において、非定常時シール機構は
仕切壁と可動体の間を開閉するシャッター機構を具備
し、差動排気シール機構が停止した時又は停止している
時のみ該シャッター機構を作動し第１の空間と第２の空
間とをシールすることを特徴とする。
の差動排気シール装置において、非定常時シール機構は
仕切壁と可動体の間を開閉するシャッター機構を具備
し、差動排気シール機構が停止した時又は停止している
時のみ該シャッター機構を作動し第１の空間と第２の空
間とをシールすることを特徴とする。
【００１６】上記のように差動排気シール機構が停止し
た時又は停止している時のみ仕切壁と可動体の間を閉じ
るシャッター機構を具備するので、非定常時シール機構
を簡素に構成できる。
た時又は停止している時のみ仕切壁と可動体の間を閉じ
るシャッター機構を具備するので、非定常時シール機構
を簡素に構成できる。
【００１７】請求項５に記載の発明は、請求項３に記載
の差動排気シール装置において、非定常時シール機構は
仕切壁又は可動体に設けられたシール部材を具備し、該
シール部材は差動排気シール機構が停止している時は自
身の弾性力で該仕切壁又は可動体に接触してシール機能
を発揮し、該差動排気シール機構が動作しているときは
発生する流体流力により非接触状態を維持しシール機能
を停止するように構成されていることを特徴とする。
の差動排気シール装置において、非定常時シール機構は
仕切壁又は可動体に設けられたシール部材を具備し、該
シール部材は差動排気シール機構が停止している時は自
身の弾性力で該仕切壁又は可動体に接触してシール機能
を発揮し、該差動排気シール機構が動作しているときは
発生する流体流力により非接触状態を維持しシール機能
を停止するように構成されていることを特徴とする。
【００１８】上記のように非定常時シール機構のシール
部材は差動排気シール機構が停止している時は自身の弾
性力で該仕切壁又は可動体に接触してシール機能を発揮
し、該差動排気シール機構が動作しているときは発生す
る流体流力により非接触状態を維持しシール機能を停止
するように構成されているので、非定常時シール機構を
作動させるために格別な作動手段を設けることがなく、
非定常時シール機構を更に簡素に構成できる。
部材は差動排気シール機構が停止している時は自身の弾
性力で該仕切壁又は可動体に接触してシール機能を発揮
し、該差動排気シール機構が動作しているときは発生す
る流体流力により非接触状態を維持しシール機能を停止
するように構成されているので、非定常時シール機構を
作動させるために格別な作動手段を設けることがなく、
非定常時シール機構を更に簡素に構成できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
面に基づいて説明する。本発明に係る差動排気シール装
置をわかり易くするために簡略化した差動排気シール機
構と静圧軸受を具備する差動排気シール装置の構成例を
図１及び図２に示す。図示するように、第１の空間であ
る清浄空間領域１、第２の空間である大気領域２があ
り、その間に仕切壁３が配設されている。この仕切壁３
を貫通して可動体４が設けられている。図示しない駆動
源を第２の空間である大気領域２側に備え、可動体４に
よって第１の空間である清浄空間領域１側にある図示し
ない試料片などを移動させることができるようになって
いる。
面に基づいて説明する。本発明に係る差動排気シール装
置をわかり易くするために簡略化した差動排気シール機
構と静圧軸受を具備する差動排気シール装置の構成例を
図１及び図２に示す。図示するように、第１の空間であ
る清浄空間領域１、第２の空間である大気領域２があ
り、その間に仕切壁３が配設されている。この仕切壁３
を貫通して可動体４が設けられている。図示しない駆動
源を第２の空間である大気領域２側に備え、可動体４に
よって第１の空間である清浄空間領域１側にある図示し
ない試料片などを移動させることができるようになって
いる。
【００２０】第１の空間である清浄空間領域１と第２の
空間である大気領域２を分離するために、差動排気シー
ル機構５を備え、更に可動体４を支持するため静圧軸受
６を備えている。このように差動排気シール機構５及び
静圧軸受６を具備することにより、可動体４は摺動抵抗
を受けることなく、滑らかに動くことができる。差動排
気シール機構５は複数の排気溝５−１、５−２、５−３
を具備し、該排気溝５−１、５−２、５−３のそれぞれ
の排気ポートは図示しないバルブを通して真空排気系に
接続されるようになっている。
空間である大気領域２を分離するために、差動排気シー
ル機構５を備え、更に可動体４を支持するため静圧軸受
６を備えている。このように差動排気シール機構５及び
静圧軸受６を具備することにより、可動体４は摺動抵抗
を受けることなく、滑らかに動くことができる。差動排
気シール機構５は複数の排気溝５−１、５−２、５−３
を具備し、該排気溝５−１、５−２、５−３のそれぞれ
の排気ポートは図示しないバルブを通して真空排気系に
接続されるようになっている。
【００２１】差動排気シール機構５が作動している状態
では、静圧軸受６の作動流体の作動流体供給ポート６−
１は図示しないバルブを介して作動流体供給源に接続さ
れ、該作動流体供給ポート６−１の圧力はＰ1となって
いる。また、差動排気シール機構５の排気溝５−１、５
−２、５−３の各排気ポートは真空排気系に接続され、
該各排気ポートの圧力はＶ2、Ｖ3、Ｖ4となっている。
また、清浄空間領域１は図示しないバルブを介して真空
排気系に接続されて、該清浄空間領域１の圧力はＶ1と
なっている。
では、静圧軸受６の作動流体の作動流体供給ポート６−
１は図示しないバルブを介して作動流体供給源に接続さ
れ、該作動流体供給ポート６−１の圧力はＰ1となって
いる。また、差動排気シール機構５の排気溝５−１、５
−２、５−３の各排気ポートは真空排気系に接続され、
該各排気ポートの圧力はＶ2、Ｖ3、Ｖ4となっている。
また、清浄空間領域１は図示しないバルブを介して真空
排気系に接続されて、該清浄空間領域１の圧力はＶ1と
なっている。
【００２２】仕切壁３の第２の空間である大気領域２に
近い部分には非定常時シール機構７を配置している。該
非定常時シール機構７は仕切壁３の可動体４との対向面
に出没自在に設けたシール部材８を具備する。図１は差
動排気シール機構５が作動している状態を、図２は差動
排気シール機構５が停止している状態をそれぞれ示す。
差動排気シール機構５が作動している状態では、静圧軸
受６から出る作動流体は矢印に示すように第２の空間で
ある大気領域２側と差動排気シール機構５側に流れる。
差動排気シール機構５側に流れた作動流体は、排気溝５
−３、５−２、５−１から順次排気され、ほんの僅かな
量が清浄空間領域１に流入する。
近い部分には非定常時シール機構７を配置している。該
非定常時シール機構７は仕切壁３の可動体４との対向面
に出没自在に設けたシール部材８を具備する。図１は差
動排気シール機構５が作動している状態を、図２は差動
排気シール機構５が停止している状態をそれぞれ示す。
差動排気シール機構５が作動している状態では、静圧軸
受６から出る作動流体は矢印に示すように第２の空間で
ある大気領域２側と差動排気シール機構５側に流れる。
差動排気シール機構５側に流れた作動流体は、排気溝５
−３、５−２、５−１から順次排気され、ほんの僅かな
量が清浄空間領域１に流入する。
【００２３】なお、図示しないが、３個の排気溝５−
１、５−２、５−３の内、清浄空間領域１側の排気溝５
−１をパージガスポートとして用いることもある。図１
に示す差動排気シール機構５が作動している状態では、
見えない壁（非接触シール機構＝差動排気シール機構）
で分離されている。
１、５−２、５−３の内、清浄空間領域１側の排気溝５
−１をパージガスポートとして用いることもある。図１
に示す差動排気シール機構５が作動している状態では、
見えない壁（非接触シール機構＝差動排気シール機構）
で分離されている。
【００２４】差動排気シール機構５が停止している場合
は、差動排気シール機構５の３個の排気溝５−１、５−
２、５−３の各排気ポートは図示しないバルブによって
真空排気系から遮断されている。また、静圧軸受６用の
作動流体の作動流体供給ポート６−１は図示しないバル
ブによって遮断されている。また、第１の空間である清
浄空間領域１は図示しないバルブによって遮断されてい
る。このとき非定常時シール機構７の作動流体供給ポー
ト７−１に作動流体を供給することにより、シール部材
８が突出し、その端部が可動体４に密接してシール機能
を開始し、第１の空間である清浄空間領域１と第２の空
間である大気領域２を分離するので、第１の空間である
清浄空間領域１の圧力Ｖ1は多少悪化するがＶ1’程度
（Ｖ1＜Ｖ1’）で維持される。
は、差動排気シール機構５の３個の排気溝５−１、５−
２、５−３の各排気ポートは図示しないバルブによって
真空排気系から遮断されている。また、静圧軸受６用の
作動流体の作動流体供給ポート６−１は図示しないバル
ブによって遮断されている。また、第１の空間である清
浄空間領域１は図示しないバルブによって遮断されてい
る。このとき非定常時シール機構７の作動流体供給ポー
ト７−１に作動流体を供給することにより、シール部材
８が突出し、その端部が可動体４に密接してシール機能
を開始し、第１の空間である清浄空間領域１と第２の空
間である大気領域２を分離するので、第１の空間である
清浄空間領域１の圧力Ｖ1は多少悪化するがＶ1’程度
（Ｖ1＜Ｖ1’）で維持される。
【００２５】また、上記差動排気シール機構５が停止
し、非定常時シール機構７のシール部材８がシール機能
を開始した後、第１の空間である清浄空間領域１内は清
浄度の高いガスで満たしてもよい。
し、非定常時シール機構７のシール部材８がシール機能
を開始した後、第１の空間である清浄空間領域１内は清
浄度の高いガスで満たしてもよい。
【００２６】図３は本発明に係る差動排気シール機構と
静圧軸受を具備する差動排気シール装置の動作を説明す
るための図で、図３（ａ）は差動排気シール機構が作動
している状態を、図３（ｂ）は差動排気シール機構が停
止している状態をそれぞれ示す。図３において、８’は
非定常時シール機構７’のシール部材であり、該シール
部材８’は弾性体材からなり、先端部は細いリップ状に
なっている。
静圧軸受を具備する差動排気シール装置の動作を説明す
るための図で、図３（ａ）は差動排気シール機構が作動
している状態を、図３（ｂ）は差動排気シール機構が停
止している状態をそれぞれ示す。図３において、８’は
非定常時シール機構７’のシール部材であり、該シール
部材８’は弾性体材からなり、先端部は細いリップ状に
なっている。
【００２７】差動排気シール機構５が作動している状
態、即ち静圧軸受６から出る作動流体が図３（ａ）の矢
印に示すように第２の空間である大気領域２側と差動排
気シール機構５側に流れている状態で、第１の空間であ
る清浄空間領域１の圧力Ｖ1、第２の空間である大気領
域２の圧力Ｐ0、静圧軸受６の作動流体供給ポート６−
１の圧力Ｐ1、排気溝５−１、５−２、５−３のそれぞ
れの排気ポートの圧力Ｖ2、Ｖ3、Ｖ4の関係が、Ｐ0＜Ｐ
1＞Ｖ4＞Ｖ3＞Ｖ2＞Ｖ1となっている場合、非定常時シ
ール機構７’のシール部材８’の先端（リップ）部は静
圧軸受６からの作動流体の流力によって、可動体４と非
接触状態になる。即ち、非定常時シール機構７’はシー
ル機能が停止した状態である。
態、即ち静圧軸受６から出る作動流体が図３（ａ）の矢
印に示すように第２の空間である大気領域２側と差動排
気シール機構５側に流れている状態で、第１の空間であ
る清浄空間領域１の圧力Ｖ1、第２の空間である大気領
域２の圧力Ｐ0、静圧軸受６の作動流体供給ポート６−
１の圧力Ｐ1、排気溝５−１、５−２、５−３のそれぞ
れの排気ポートの圧力Ｖ2、Ｖ3、Ｖ4の関係が、Ｐ0＜Ｐ
1＞Ｖ4＞Ｖ3＞Ｖ2＞Ｖ1となっている場合、非定常時シ
ール機構７’のシール部材８’の先端（リップ）部は静
圧軸受６からの作動流体の流力によって、可動体４と非
接触状態になる。即ち、非定常時シール機構７’はシー
ル機能が停止した状態である。
【００２８】差動排気シール機構５が停止している状
態、即ち静圧軸受６から作動流体が流出していない状態
（遮断状態）で、第２の空間である大気領域２の圧力Ｐ
0と第１の空間である清浄空間領域１の圧力Ｖ1’の関係
がＰ0＞Ｖ1’の関係にある場合は、非定常時シール機構
７’のシール部材８’の先端（リップ）部は可動体４に
密接に接触した状態になる。即ち、静圧軸受６の作動流
体の流れから受けていた力が無くなるので、シール部材
８’の先端（リップ）部はその弾性力により可動体４に
密接する。これによって、第２の空間である大気領域２
の大気が、第１の空間である清浄空間領域１に流入する
のを防止することができる。なお、シール部材８’の材
質には、フッ素系樹脂材やゴム材を用いている。
態、即ち静圧軸受６から作動流体が流出していない状態
（遮断状態）で、第２の空間である大気領域２の圧力Ｐ
0と第１の空間である清浄空間領域１の圧力Ｖ1’の関係
がＰ0＞Ｖ1’の関係にある場合は、非定常時シール機構
７’のシール部材８’の先端（リップ）部は可動体４に
密接に接触した状態になる。即ち、静圧軸受６の作動流
体の流れから受けていた力が無くなるので、シール部材
８’の先端（リップ）部はその弾性力により可動体４に
密接する。これによって、第２の空間である大気領域２
の大気が、第１の空間である清浄空間領域１に流入する
のを防止することができる。なお、シール部材８’の材
質には、フッ素系樹脂材やゴム材を用いている。
【００２９】図４は本発明に係る差動排気シール機構と
静圧軸受を具備する差動排気シール装置の動作を説明す
るための図で、図４（ａ）は差動排気シール機構が作動
している状態を、図４（ｂ）は差動排気シール機構が停
止している状態を示す。図４において、８は非定常時シ
ール機構７のシール部材であり、該シール部材８は仕切
壁３の可動体４の対向面に設けた作動流体供給ポート７
−１に出没自在に設けられている。該作動流体供給ポー
ト７−１を図示しないバルブを介して真空排気系に接続
した場合、シール部材８は図４（ａ）に示すように作動
流体供給ポート７−１内に没する（格納される）。ま
た、図４（ｂ）に示すように、該作動流体供給ポート７
−１を図示しないバルブを介して加圧作動流体供給源に
接続し、加圧作動流体を供給した場合、シール部材８は
該作動流体供給ポート７−１から突出し、可動体４に密
接する。
静圧軸受を具備する差動排気シール装置の動作を説明す
るための図で、図４（ａ）は差動排気シール機構が作動
している状態を、図４（ｂ）は差動排気シール機構が停
止している状態を示す。図４において、８は非定常時シ
ール機構７のシール部材であり、該シール部材８は仕切
壁３の可動体４の対向面に設けた作動流体供給ポート７
−１に出没自在に設けられている。該作動流体供給ポー
ト７−１を図示しないバルブを介して真空排気系に接続
した場合、シール部材８は図４（ａ）に示すように作動
流体供給ポート７−１内に没する（格納される）。ま
た、図４（ｂ）に示すように、該作動流体供給ポート７
−１を図示しないバルブを介して加圧作動流体供給源に
接続し、加圧作動流体を供給した場合、シール部材８は
該作動流体供給ポート７−１から突出し、可動体４に密
接する。
【００３０】差動排気シール機構５が作動している状
態、即ち定常状態の場合は、非定常時シール機構７の作
動流体供給ポート７−１を真空排気系に接続し、その圧
力をＶ 5とすることにより、上述のようにシール部材８
は作動流体供給ポート７−１内に没する（格納され
る）。この作動流体供給ポート７−１は、差動排気シー
ル機構５の排気溝５−３を圧力Ｖ4にする真空排気系と
同じ真空排気系に接続して排気してもよい。この時、作
動流体供給ポート７−１の圧力Ｖ5と第２の空間である
大気領域２の圧力Ｐ0と静圧軸受６の作動流体供給ポー
ト６−１の圧力Ｐ1の関係はＶ5＜Ｐ0＜Ｐ1となる。
態、即ち定常状態の場合は、非定常時シール機構７の作
動流体供給ポート７−１を真空排気系に接続し、その圧
力をＶ 5とすることにより、上述のようにシール部材８
は作動流体供給ポート７−１内に没する（格納され
る）。この作動流体供給ポート７−１は、差動排気シー
ル機構５の排気溝５−３を圧力Ｖ4にする真空排気系と
同じ真空排気系に接続して排気してもよい。この時、作
動流体供給ポート７−１の圧力Ｖ5と第２の空間である
大気領域２の圧力Ｐ0と静圧軸受６の作動流体供給ポー
ト６−１の圧力Ｐ1の関係はＶ5＜Ｐ0＜Ｐ1となる。
【００３１】非定常状態、即ち差動排気シール機構５が
停止している状態では、上記のように非定常時シール機
構７の作動流体供給ポート７−１に作動流体を供給し、
その圧力をＰ3（Ｐ3＞Ｐ0）とし、シール部材８を突出
させ、その端部を可動体に密接させる。また、この場
合、作動流体供給ポート７−１の圧力を第２の空間であ
る大気領域２の圧力Ｐ0と同じに（Ｐ3＝Ｐ0）してシー
ル部材８を突出させてもよい。また、静圧軸受６の作動
流体供給ポート６−１に作動流体を供給している作動流
体供給源に図示しない切替バルブを介して作動流体供給
ポート７−１を接続し、該切替バルブを切り替え作動流
体を供給することによりシール部材８を突出させるよう
にしてもよい。
停止している状態では、上記のように非定常時シール機
構７の作動流体供給ポート７−１に作動流体を供給し、
その圧力をＰ3（Ｐ3＞Ｐ0）とし、シール部材８を突出
させ、その端部を可動体に密接させる。また、この場
合、作動流体供給ポート７−１の圧力を第２の空間であ
る大気領域２の圧力Ｐ0と同じに（Ｐ3＝Ｐ0）してシー
ル部材８を突出させてもよい。また、静圧軸受６の作動
流体供給ポート６−１に作動流体を供給している作動流
体供給源に図示しない切替バルブを介して作動流体供給
ポート７−１を接続し、該切替バルブを切り替え作動流
体を供給することによりシール部材８を突出させるよう
にしてもよい。
【００３２】非定常時シール機構７のシール開始時の応
答性からいえば、作動流体供給ポート７−１に静圧軸受
６の作動流体供給ポート６−１に作動流体を供給してい
た作動流体供給源から上記切替バルブを切り替えて作動
流体を供給し、シール部材８を突出させるのがよい。な
お、シール部材８の材質としては、フッ素系の樹脂材や
ゴム材を用いる。
答性からいえば、作動流体供給ポート７−１に静圧軸受
６の作動流体供給ポート６−１に作動流体を供給してい
た作動流体供給源から上記切替バルブを切り替えて作動
流体を供給し、シール部材８を突出させるのがよい。な
お、シール部材８の材質としては、フッ素系の樹脂材や
ゴム材を用いる。
【００３３】なお、上記例では第１の空間である清浄空
間領域１と第２の空間である大気領域２の間に仕切壁
３、該仕切壁３を貫通する可動体４及び該可動体４を具
備する静圧軸受６を具備する装置を例に説明したが、本
発明は、これに限定されるものではなく、例えば、仕切
壁３、可動体４及び静圧軸受６が無く、第１の空間であ
る清浄空間領域１と第２の空間である大気領域２を非接
触状態でシールする差動排気シール機構を備えた差動排
気シール装置においても本発明（請求項１又は２に記載
の発明）は適用できることは当然である。
間領域１と第２の空間である大気領域２の間に仕切壁
３、該仕切壁３を貫通する可動体４及び該可動体４を具
備する静圧軸受６を具備する装置を例に説明したが、本
発明は、これに限定されるものではなく、例えば、仕切
壁３、可動体４及び静圧軸受６が無く、第１の空間であ
る清浄空間領域１と第２の空間である大気領域２を非接
触状態でシールする差動排気シール機構を備えた差動排
気シール装置においても本発明（請求項１又は２に記載
の発明）は適用できることは当然である。
【００３４】
【発明の効果】以上、説明したように各請求項に記載の
発明によれば下記のような優れた効果が得られる。
発明によれば下記のような優れた効果が得られる。
【００３５】請求項１に記載の発明によれば、非定常時
シール機構を設け、該非定常時シール機構は差動排気シ
ール機構が停止した時又は停止している時のみ作動し第
１の空間と第２の空間とをシールするので、第１の空間
と第２の空間は差動排気シール機構が停止した時又は停
止している時でも作動している状態と略同じ状態を維持
することができる。
シール機構を設け、該非定常時シール機構は差動排気シ
ール機構が停止した時又は停止している時のみ作動し第
１の空間と第２の空間とをシールするので、第１の空間
と第２の空間は差動排気シール機構が停止した時又は停
止している時でも作動している状態と略同じ状態を維持
することができる。
【００３６】請求項２に記載の発明によれば、シール部
材は差動排気シール機構の作動時は発生する流体流力又
は外部力で非接触状態を維持してシール機能を停止し、
該差動排気シール機構の停止時は自身の弾性力又は外部
力で接触状態を維持してシール機能を発揮するように構
成されているので、非定常時シール機構を簡素に構成で
きる。
材は差動排気シール機構の作動時は発生する流体流力又
は外部力で非接触状態を維持してシール機能を停止し、
該差動排気シール機構の停止時は自身の弾性力又は外部
力で接触状態を維持してシール機能を発揮するように構
成されているので、非定常時シール機構を簡素に構成で
きる。
【００３７】請求項３に記載の発明によれば、非定常時
シール機構を設け、該非定常時シール機構は差動排気シ
ール機構が停止した時又は停止している時のみ作動し第
１の空間と第２の空間とをシールするので、請求項１に
記載の発明と同様、第１の空間と第２の空間は差動排気
シール機構が停止した時又は停止している時でも作動し
ている状態と略同じ状態を維持することができる。
シール機構を設け、該非定常時シール機構は差動排気シ
ール機構が停止した時又は停止している時のみ作動し第
１の空間と第２の空間とをシールするので、請求項１に
記載の発明と同様、第１の空間と第２の空間は差動排気
シール機構が停止した時又は停止している時でも作動し
ている状態と略同じ状態を維持することができる。
【００３８】請求項４に記載の発明によれば、差動排気
シール機構が停止した時又は停止している時のみ仕切壁
と可動体の間を閉じるシャッター機構を具備するので、
非定常時シール機構を簡素に構成できる。
シール機構が停止した時又は停止している時のみ仕切壁
と可動体の間を閉じるシャッター機構を具備するので、
非定常時シール機構を簡素に構成できる。
【００３９】請求項５に記載の発明によれば、非定常時
シール機構のシール部材は差動排気シール機構が停止し
ている時は自身の弾性力で該仕切壁又は可動体に接触し
てシール機能を発揮し、該差動排気シール機構が動作し
ているときは発生する流体流力により非接触状態を維持
しシール機能を停止するように構成されているので、非
定常時シール機構を作動させるために格別な作動手段を
設けることがなく、非定常時シール機構を更に簡素に構
成できる。
シール機構のシール部材は差動排気シール機構が停止し
ている時は自身の弾性力で該仕切壁又は可動体に接触し
てシール機能を発揮し、該差動排気シール機構が動作し
ているときは発生する流体流力により非接触状態を維持
しシール機能を停止するように構成されているので、非
定常時シール機構を作動させるために格別な作動手段を
設けることがなく、非定常時シール機構を更に簡素に構
成できる。
【図１】本発明に係る差動排気シール装置の構成例を示
す図である。
す図である。
【図２】本発明に係る差動排気シール装置の構成例を示
す図である。
す図である。
【図３】本発明に係る差動排気シール装置の動作を説明
するための図で、図３（ａ）は差動排気シール機構が作
動している状態を、図３（ｂ）は差動排気シール機構が
停止している状態を示す。
するための図で、図３（ａ）は差動排気シール機構が作
動している状態を、図３（ｂ）は差動排気シール機構が
停止している状態を示す。
【図４】本発明に係る差動排気シール装置の動作を説明
するための図で、図４（ａ）は差動排気シール機構が作
動している状態を、図４（ｂ）は差動排気シール機構が
停止している状態を示す。
するための図で、図４（ａ）は差動排気シール機構が作
動している状態を、図４（ｂ）は差動排気シール機構が
停止している状態を示す。
１ 清浄空間領域
２ 大気領域
３ 仕切壁
４ 可動体
５ 差動排気シール機構
６ 静圧軸受
７ 非定常時シール機構
７’ 非定常時シール機構
８ シール部材
８’ シール部材
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3J043 AA11 BA09 CA02 CB13 CB14
DA08 HA04
3J102 AA02 BA02 BA05 BA17 CA05
CA36 EA01 EA06 EA09 EA24
EB07 FA27 GA19
3J104 AA52 AA63 AA69 AA74 AA75
AA76 BA62 CA13 DA04 EA10
Claims (5)
- 【請求項１】 第１の空間と第２の空間とを非接触状態
でシールする差動排気シール機構を備えた差動排気シー
ル装置において、 前記第１の空間と第２の空間の間を接触状態でシールす
る非定常時シール機構を設け、該非定常時シール機構は
前記差動排気シール機構が停止した時又は停止している
時のみ作動し前記第１の空間と第２の空間とをシールす
ることを特徴とする差動排気シール装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の差動排気シール装置に
おいて、 前記非定常時シール機構は前記第１の空間と第２の空間
をシールするシール部材を具備し、該シール部材は前記
差動排気シール機構の作動時は発生する流体流力又は外
部力で非接触状態を維持してシール機能を停止し、該差
動排気シール機構の停止時は自身の弾性力又は外部力で
接触状態を維持してシール機能を発揮するように構成さ
れていることを特徴とする差動排気シール装置。 - 【請求項３】 第１の空間と第２の空間を仕切る仕切壁
を貫通する可動体を有すると共に、該第１の空間と第２
の空間とを非接触状態でシールする差動排気シール機構
を備えた差動排気シール装置において、 前記仕切壁と可動体の間を接触状態で遮蔽して前記第１
の空間と第２の空間とをシールする非定常時シール機構
を設け、該非定常時シール機構は前記差動排気シール機
構が停止した時又は停止している時のみ作動し前記第１
の空間と第２の空間とをシールすることを特徴とする差
動排気シール装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の差動排気シール装置に
おいて、 前記非定常時シール機構は前記仕切壁と可動体の間を開
閉するシャッター機構を具備し、前記差動排気シール機
構が停止した時又は停止している時のみ該シャッター機
構を作動し前記第１の空間と第２の空間とをシールする
ことを特徴とする差動排気シール装置。 - 【請求項５】 請求項３に記載の差動排気シール装置に
おいて、 前記非定常時シール機構は前記仕切壁又は可動体に設け
られたシール部材を具備し、該シール部材は前記差動排
気シール機構が停止している時は自身の弾性力で該仕切
壁又は可動体に接触してシール機能を発揮し、該差動排
気シール機構が動作しているときは発生する流体流力に
より非接触状態を維持しシール機能を停止するように構
成されていることを特徴とする差動排気シール装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001326738A JP3883836B2 (ja) | 2001-10-24 | 2001-10-24 | 差動排気シール装置 |
| US10/278,020 US7134668B2 (en) | 2001-10-24 | 2002-10-23 | Differential pumping seal apparatus |
| DE60218955T DE60218955T2 (de) | 2001-10-24 | 2002-10-24 | Differentialdruck Dichtungseinrichtung mit gepumptem Fluid |
| EP02023879A EP1306592B1 (en) | 2001-10-24 | 2002-10-24 | Differential pressure seal apparatus with pumped fluid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001326738A JP3883836B2 (ja) | 2001-10-24 | 2001-10-24 | 差動排気シール装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003130229A true JP2003130229A (ja) | 2003-05-08 |
| JP3883836B2 JP3883836B2 (ja) | 2007-02-21 |
Family
ID=19143074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001326738A Expired - Fee Related JP3883836B2 (ja) | 2001-10-24 | 2001-10-24 | 差動排気シール装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3883836B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100119580A (ko) * | 2008-02-28 | 2010-11-09 | 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | 회전하는 포일 트랩 및 구동 어셈블리를 갖는 파편 경감 장치 |
| JP2012127376A (ja) * | 2010-12-13 | 2012-07-05 | Ulvac Japan Ltd | 真空装置 |
| JP2013002590A (ja) * | 2011-06-20 | 2013-01-07 | Ulvac Japan Ltd | 真空装置 |
| JP2014196821A (ja) * | 2013-03-04 | 2014-10-16 | 日本精工株式会社 | シールユニット、搬送装置および半導体製造装置 |
-
2001
- 2001-10-24 JP JP2001326738A patent/JP3883836B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100119580A (ko) * | 2008-02-28 | 2010-11-09 | 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | 회전하는 포일 트랩 및 구동 어셈블리를 갖는 파편 경감 장치 |
| KR101606436B1 (ko) * | 2008-02-28 | 2016-03-28 | 코닌클리케 필립스 엔.브이. | 회전하는 포일 트랩 및 구동 어셈블리를 갖는 파편 경감 장치 |
| JP2012127376A (ja) * | 2010-12-13 | 2012-07-05 | Ulvac Japan Ltd | 真空装置 |
| JP2013002590A (ja) * | 2011-06-20 | 2013-01-07 | Ulvac Japan Ltd | 真空装置 |
| JP2014196821A (ja) * | 2013-03-04 | 2014-10-16 | 日本精工株式会社 | シールユニット、搬送装置および半導体製造装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3883836B2 (ja) | 2007-02-21 |
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