JP2007023312A - 真空処理装置用の回転シール機構および真空処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 シール部材のシール性能を適正に判定することを可能にした真空処理装置用の回転シール機構および真空処理装置を提供する。
【解決手段】 回転シール機構１０１は、筒状の中空回転軸２５と、筒状のケーシング部材２３と、中空回転軸２５を回転可能な駆動装置３１と、ケーシング部材２３の外部から中空回転軸２５の中空部に亘るように形成された冷却液体の流路Ｈ１、Ｈ２と、前記流路Ｈ１、Ｈ２の途中に位置して、中空回転軸２５またはケーシング部材２３の少なくとも何れか一方に設けられた環状かつ溝状の冷却液体貯留部Ｓ１と、冷却液体貯留部Ｓ１をシールする一対の環状のシール部材５１、５２と、中空回転軸２５の回転時の、シール部材５１、５２の液体シール性能に関連する情報を検知する検知手段８２と、この情報に基づいて、シール部材５１、５２の液体シール性能を判定する制御装置８０と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、真空処理装置用の回転シール機構および真空処理装置に係り、更に詳しくは、シール部材の液体シール技術に関する。

半導体素子、光学素子等の用途に用いる基板への膜形成には、イオンプレーティング法やスパッタリング法等の真空成膜方法が多用されている。

こうした真空膜形成においては、例えば、蒸発源から基板にもたらされる輻射熱や基板に堆積した物質の基板への伝導熱によって基板の温度が過度に上昇する場合があり、プラスチック基板等の熱影響に対し脆弱な基板であれば、熱ダメージを受けることが懸念される。

このため、熱ダメージを受け易いプラスチック基板等を使用する真空成膜装置には、従来から基板を保持する基板ホルダに冷媒（例えば、冷却水）を循環して基板を冷却する機能が付与され、これにより基板ホルダを介して冷却水との熱交換により基板が、適切に冷却するように構成されている（特許文献１参照）。

ところで、こうした基板冷却技術との組合せにおいて、基板ホルダに配した多数の基板を基板ホルダと共に回転させ、これらの基板に堆積する膜の均一化を図る技術も、既に開発されている。

例えば、中空部を有する回転体が基板ホルダを保持してなり、この回転体の中空部に、基板ホルダに循環させる冷却水通流用の配管を配置して構成する基板冷却および回転技術がある。そして、この様な回転体の内側構造には、回転体を回転させつつ冷却水を回転体の内外において案内するための冷却水通水構造と、回転体の摺動面の僅かな間隙を伝って回転体の軸方向に漏洩する冷却水を封止する環状のシール部材とが、標準的に設けられている。
実開平２−２５５６４号公報

ところで、上記シール部材は、回転体の摺動面との接触摩擦により磨耗劣化する消耗品であり、シール部材の冷却水シール性能（磨耗劣化）の正確な把握は、真空処理装置の成膜効率化の観点から望まれている。

例えば、仮にシール部材の過度な磨耗により、そこから漏洩した冷却水が真空槽の内部を汚染すれば、その後の真空処理装置の排気速度が大幅に低下して、真空成膜プロセスの非効率化を招くことになる。

その一方、シール部材の磨耗劣化に対する対処法を示した公知文献例として、特開２００４−６８９６５号公報（以下、「従来公報」という。）があり、この従来公報には蒸気タービンやガスタービン等の高温高圧の作動流体をシールするブラシシールの磨耗劣化を、ブラシシール下流側の作動流体の圧力の多寡に応じて診断する診断技術と共に、この診断に異常があれば、上記作動流体の圧力に応じてブラシシールの押圧力を調整するというシール性能回復技術が記載されている。

しかしながら、この従来公報には、作動流体圧力データとしての診断指標と、ブラシシールの磨耗劣化との間の関連性について、単なる定性的な傾向が記載されているに過ぎず、この従来公報に記載の診断技術を、真空処理装置のシール部材の磨耗劣化対処に適用した際に、シール部材の冷却水シール性能に関する適正な情報が得られるか否か疑問がある。

例えば、真空処理装置の冷却水圧力データは、冷水機の吐出圧や冷却水の温度等の物性値と複雑に絡み合って時々刻々変動する可能性があり、この従来公報に依拠して取得した圧力データが、シール部材の冷却水シール性能を具体的に反映した情報源として最適であるとは言い難いと、本件発明者等は考えている。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、シール部材の液体シール性能を適正に判定することを可能にした真空処理装置用の回転シール機構およびこれを備えた真空処理装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、シール部材の液体シール性能判定結果に基づいて、シール部材の液体シール性能を簡易かつ適正に調整可能な真空処理装置用の回転シール機構およびこれを備えた真空処置装置を提供することも目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る真空処理装置用の回転シール機構は、筒状の中空回転軸と、
前記中空回転軸の外側に位置するようにして前記中空回転軸と同軸状に嵌合し、前記中空回転軸を回転自在に支持する筒状のケーシング部材と、前記中空回転軸を回転可能な駆動装置と、前記ケーシング部材の外部から前記中空回転軸の中空部に亘るように形成された冷却液体の流路と、前記流路の途中に位置して、前記中空回転軸または前記ケーシング部材の少なくとも何れか一方に設けられた環状かつ溝状の冷却液体貯留部と、前記中空回転軸と前記ケーシング部材との隙間に前記冷却液体貯留部を挟むように配設され、前記冷却液体貯留部をシールする一対の環状のシール部材と、前記中空回転軸の回転時の、前記シール部材の液体シール性能に関連する情報を検知する検知手段と、前記情報に基づいて前記シール部材の液体シール性能を判定する制御装置と、を備えて構成される。

具体的には、前記シール部材は、前記中空回転軸と前記ケーシング部材との間の隙間に浸入した冷却液体が前記中心軸の方向に前記隙間から漏れることを、前記中空回転軸または前記ケーシング部材との接触圧により抑制可能であっても良く、前記情報は、前記接触圧の状態に関連する相関データであっても良い。

ここで、前記相関データの一例は、前記中空回転軸の回転時の、前記駆動装置の負荷電流である。また、前記相関データの他の例は、前記冷却液体の単位時間当たりの漏れ量の容積である。また、前記相関データの他の例は、前記冷却液体の単位時間当たりの漏れ量の重量である。また、前記相関データの他の例は、前記ケーシング部材の外部を流れる前記冷却液体の流量の単位時間当たりの差分である。

このような回転シール機構によれば、シール部材を中空回転軸に押し付けてこの中空回転軸を回転させた際の、シール部材の磨耗劣化に関連するシール部材の液体シール性能の有効な指標が特定され、回転シール機構の制御装置が、この指標データに基づいて、予め設定された基準データとの比較によりシール部材の液体シール性能を適正に判定できる。

また、上記相関データは何れも、シール部材の磨耗劣化に関連した中空回転軸との接触圧の状態に対応するデータであって、これはシール部材の液体シール性能の有効な指標になる。

ここで、前記ケーシング部材を貫通して前記冷却液体を前記ケーシング部材の径方向に導いてなる第１の貫通孔と、前記中空回転軸を貫通して前記冷却液体を前記中空回転軸の径方向に導いてなる第２の貫通孔と、を備え、前記冷却液体貯留部は、前記第１の貫通孔および前記第２の貫通孔に連通し、複数の基板を装着した状態で前記第２の貫通孔に連通する液体通路を有する基板ホルダを介して、前記冷却液体が前記液体通路を流れる際に、前記基板が前記冷却液体との熱交換により冷却されても良い。

これにより、この回転シール機構を真空成膜装置用の基板ホルダを回転させる回転体として使用する際に、基板ホルダに装着された基板を適温に冷却できて好適である。

更に、この回転シール機構が、以下に述べるような各種の前記接触圧を調整する接触圧調整手段を有して構成されても良い。

前記接触圧調整手段の一例として、弾性力に基づいて前記シール部材を前記中空回転軸または前記ケーシング部材に対して付勢する弾性部材と、前記弾性部材を、前記接触圧を増す方向に変形可能な前記弾性部材の押圧部材と、を備え、前記シール部材の液体シール性能の判定結果に基づき、前記押圧部材の押圧に応じた前記弾性力の多寡により前記接触圧が調整されても良い。

また、前記接触圧調整手段の他の例として、流体圧力に基づいて前記シール部材を前記ケーシング部材に対して付勢する流体供給装置を備え、前記シール部材の液体シール性能の判定結果に基づき、前記流体供給装置の流体供給量に応じた前記流体圧力の多寡により前記接触圧が調整されても良い。

更に、前記接触圧調整手段の他の例として、前記ケーシング部材と前記中空回転軸との間に設けられ、前記シール部材を保持してこれを前記中心軸の方向に移動してなる筒状可動体を備え、前記筒状可動体は、前記シール部材との間の接触反力により、前記シール部材を前記中空回転軸に対して付勢可能に構成され、前記シール部材の液体シール性能の判定結果に基づき、前記筒状可動体の前記中心軸の方向の可動位置に応じた前記接触反力の多寡により前記接触圧が調整されても良い。

なおこの場合、前記中心軸の方向において前記中空回転軸の壁部の肉厚量の変化に応じた前記接触反力の多寡により前記接触圧が調整されても良い。例えば、前記中空回転軸の外周面が、前記中心軸の方向において段差状に欠いた切り欠き部を有して構成され、これにより上記接触圧が調整されても良い。若しくは、前記中空回転軸の外周面が、前記中心軸の方向においてテーパ状に欠いた切り欠き部を有して構成され、これにより上記接触圧が調整されても良い。

これらの接触圧調整手段によれば、シール部材を中空回転軸に押し付けてこの中空回転軸を回転させた際の、シール部材の磨耗劣化に関連するシール部材の液体シール性能の判定結果に基づき、シール部材が磨耗劣化してもシール部材と中空回転軸との間の接触圧が簡易かつ適正に調整され、これにより、シール部材の磨耗劣化による寿命（部品交換期間）を延ばすことが可能になる。

なお、本発明に係る真空処理装置は、上記回転シール機構と、前記中空回転軸の中空部と連通した、減圧可能な空間を有する真空槽と、を備えて構成されても良く、この真空処理装置の一例として、イオンプレーティング装置やスパッタリング装置等の真空成膜装置がある。

本発明によれば、シール部材の液体シール性能を適正に判定することを可能にした真空処理装置用の回転シール機構およびこれを備えた真空処理装置を提供することができる。

また、本発明によれば、シール部材の液体シール性能判定結果に基づいて、シール部材の液体シール性能を簡易かつ適正に調整可能な真空処理装置用の回転シール機構およびこれを備えた真空処置装置を提供することもできる。

以下、本発明の実施の形態１、２について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る回転シール機構を備えた真空処理装置の一構成例を示した断面図である。

真空処理装置１００は、略円筒状の回転シール機構１０１と、この回転シール機構１０１の中空部１０２と連通して減圧可能な内部空間１２を有する箱型の真空槽１０と、を備えて構成されている。

ここで、この回転シール機構１０１の中空回転軸２５の内部に相当する中空部１０２に配置された第１の冷却水内配管５７Ａを流れ、かつ適温に冷やされた冷却水は、基板ホルダ４０の冷却水通路４１（詳細構造は省略。）の入口に導かれた後、基板（不図示）との熱交換により温められ冷却水通路４１の出口を通って同じく中空部１０２に配置された第２の冷却水内配管５７Ｂを流れて、回転シール機構１０１の外部に排出される。要するに、基板ホルダ４０に装着された状態で膜堆積プロセスにより加熱された多数の基板は、冷却水（冷媒）が冷却水通路４１を流れる間に、この冷却水との熱交換により適正な温度に保たれている。

また、この回転シール機構１０１は、基板への膜堆積プロセス中に、この基板を保持する基板ホルダ４０を回転させて、基板に堆積する膜の均一化を図るように構成されている。

以下、回転シール機構１０１の詳細な構成を、図１を参照して説明する。

回転シール機構１０１は、主として図１に示す如く、真空槽１０の壁部１１（上壁）に設けられた孔に気密に装着される円筒状のステンレス製のケーシング部材２３およびこのケーシング部材２３の内側に、ケーシング部材２３の中心軸１０５と同軸状にケーシング部材２３に対して回転可能に配設された円筒状のステンレス製の中空回転軸２５を備えて構成されている。そして、円筒状の内蓋２１は、これらのケーシング部材２３および中空回転軸２５の方向上端に当接する鍔部２１Ｓを有して中空回転軸２５の中空部１０２に挿入される。また、円盤状の外蓋２０は、この内蓋２１の鍔部２１Ｓに密接して、中空回転軸２５（内蓋２１）の中空部１０２の上端開口を塞いで配置される。このような状態において、環状の上方軸受２２および下方軸受２７は、ケーシング部材２３の内周面に固定され、これにより、中空回転軸２５が回転自在に支持されることになる。更に、ケーシング部材２３と中空回転軸２５との間の空間内に配置され、中空回転軸２５の外周面に設けられたスプロケット３３が配設されている。

ここで、この回転シール機構１０１は、スプロケット３３に巻き掛けられたベルト３２に回転駆動力を伝達する中空回転軸２５回転用のインバータ駆動定トルク回転モータ３１（以下、「回転モータ３１」という。）により、ケーシング部材２３に対し中空回転軸２５を回転可能に構成される。即ち、ベルト３２は、ケーシング部材２３に設けられた開口を通って回転モータ３１の回転軸（不図示）およびスプロケット３３に連結されている。

また、回転シール機構１０１の中空回転軸２５の壁部に接続された第１および第２の冷却水内配管５７Ａ、５７Ｂを介して基板ホルダ４０が回転シール機構１０１に保持され、これにより、基板ホルダ４０は、中心軸１０５を中心にして約３０ｒｐｍの回転速度で回転する。

また、回転シール機構１０１のケーシング部材２３の鍔部２３Ｓの、真空槽１０の上壁部との間の接触面には、環状溝が形成され、ここにＯリング３０（環状パッキング）を配設することにより、適宜の固定手段（不図示）に基づき両者が固定され適切に真空シールされている。

同様に、内蓋２１の鍔部２１Ｓへの、外蓋２０の接触面には、環状溝が形成され、ここにＯリング２９（環状パッキング）を配設することにより、適宜の固定手段（不図示）に基づき両者が固定され適切に真空シールされている。

また、中空回転軸２５と、固定された内蓋２１の筒部との間には、環状の第１の真空シール部材２４が配設され、回転可能な中空回転軸２５と、固定されたケーシング部材２３との間に環状の第２の真空シール部材２８が配設され、これにより、中空回転軸２５と内蓋２１の筒部との間および中空回転軸２５とケーシング部材２３との間が、中空回転軸２５の回転時において適切に真空シールされている。

更に、ケーシング部材２３の壁部には、冷却水循環ポンプ（不図示）から延びて第１の冷却水外配管１３Ａに接続する第１の貫通孔Ｈ１が配設され、この第１の貫通孔Ｈ１と同一高さ位置の中空回転軸２５の壁部には、第１の冷却水内配管５７Ａに接続する第２の貫通孔Ｈ２が配設されている。

ここで、中空回転軸２５はケーシング部材２３に対して回転可能に構成されることから、第１の貫通孔Ｈ１と第２の貫通孔Ｈ２との間の、中空回転軸２５の外周面に冷却水をこの外周面に沿って周方向に回すための溝状の第１の環状水通路Ｓ１（冷却液体貯留部としての環状空間；環状凹部）が設けられ、これにより、第１の冷却水外配管１３Ａを流れる冷却水が、中空回転軸２５の回転時には約０．５ＭＰａの水圧でもって第１の環状水通路Ｓ１を介してスムーズに第１の貫通孔Ｈ１から第２の貫通孔Ｈ２に向けて通流可能であり、第１および第２の貫通孔Ｈ１、Ｈ２を通過した冷却水が、中空回転軸２５の中空部１０２に存在する第１の冷却水内配管５７Ａを通ってその下流側の基板ホルダ４０に送られる。

同様に、ケーシング部材２３には、冷水機（不図示）から延びて第２の冷却水外配管１３Ｂに接続する第３の貫通孔Ｈ３が配設され、この第３の貫通孔Ｈ３と同一高さ位置の中空回転軸２５には、第２の冷却水内配管５７Ｂに接続する第４の貫通孔Ｈ４が配設されている。

中空回転軸２５はケーシング部材２３に対して回転可能に構成されることから、第３の貫通孔Ｈ３と第４の貫通孔Ｈ４との間の、中空回転軸２５の外周面に冷却水をこの外周面に沿って周方向に回すための溝状の第２の環状水通路Ｓ２（冷却液体貯留部としての環状空間；環状凹部）が設けられ、これにより、第２の冷却水内配管５７Ｂを流れる冷却水が、中空回転軸２５の回転時には約０．５ＭＰａの水圧でもって第２の環状水通路Ｓ２を介してスムーズに第４の貫通孔Ｈ４から第３の貫通孔Ｈ３に向けて通流可能であり、第３および第４の貫通孔Ｈ３、Ｈ４を通過した冷却水が、第２の冷却水外配管１３Ｂを通ってその下流側の冷水機に送られ、冷水機により適温に冷却された冷却水が、再び冷却水循環ポンプにより第１の冷却水外配管１３Ａに還流される。

なおここでは、第１および第２の環状水通路Ｓ１、Ｓ２を中空回転軸２５の外周面に設けた構成例を述べたが、こうした環状水通路をケーシング部材２３の内周面に配設しても良く、中空回転軸２５の外周面とケーシング部材２３の内周面の両方に跨って配設しても良い。

また、図１に示す如く、第１の環状水通路Ｓ１の高さ位置と第２の環状水通路Ｓ２の高さ位置とは、違えて構成され、これにより、第１の環状水通路Ｓ１を流れる冷却水と、第２の環状水通路Ｓ２を流れる冷却水と、が互いに干渉しないように設計されている。

ここで、中空回転軸２５の中心軸１０５方向に所定の間隔を隔てて第１の環状水通路Ｓ１を上下に挟んで区画するように上下の環状溝が、ケーシング部材２３の内周面に形成され、これらの環状溝の各々には回転シール部材５１および回転シール部材５２が、中空回転軸２５の外周面およびケーシング部材２３の内周面の両方に当接して配置されている。

要するに、この様な一対の環状の回転シール部材５１、５２は、中空回転軸２５とケーシング部材２３との間の隙間に、第１の環状水通路Ｓ１を挟むように配設され、ケーシング部材２３と回転シール部材５１、５２との間の接触反力の多寡により、中空回転軸２５の外周面と回転シール部材５１、５２との間の接触圧が制御され、この接触圧により、第１の環状水通路Ｓ１からケーシング部材２３および中空回転軸２５の間の僅かな隙間（不図示）に浸入した冷却水が軸１０５の方向にこの隙間から漏れることを抑制するように構成されている。

同様に、中空回転軸２５の中心軸方向に所定の間隔を隔てて第２の環状水通路Ｓ２を上下に挟んで区画するように上下の環状溝が、ケーシング部材２３の内周面に形成され、これらの環状溝の各々には回転シール部材５０および回転シール部材５１が、中空回転軸２５の外周面およびケーシング部材２３の内周面の両方に当接して配置されている。

そして、この様な一対の環状の回転シール部材５０、５１は、中空回転軸２５とケーシング部材２３との間の隙間に、第２の環状水通路Ｓ２を挟むように配設され、ケーシング部材２３とこれらの回転シール部材５０、５１との間の接触反力の多寡により、中空回転軸２５の外周面と回転シール部材５１、５０の間の接触圧が制御され、この接触圧により、第２の環状水通路Ｓ２からケーシング部材２３および中空回転軸２５の間の僅かな隙間に浸入した冷却水が軸１０５の方向にこの隙間から漏れることを抑制するように構成されている。

なお、３つの回転シール部材５０、５１、５２のうちの中心軸１０５の上下方向の中央に位置する回転シール部材５１は、第１の環状水通路Ｓ１の冷却水と第２の環状水通路Ｓ２の冷却水との混合を防止することから設けられており、冷却水の漏れ防止の観点から必須の部品では無い。

またここでは、ケーシング部材２３の内周面に回転シール部材５０、５１、５２を収納する環状溝を設けた例を述べたが、こうした環状溝を中空回転軸２５の外周面に配設しても良い。

次に、各回転シール部材５０、５１、５２の具体的な構成を述べる。

各回転シール部材５０、５１、５２は、フッ素樹脂からなる環状かつ剛性の内リング５０Ａ、５１Ａ、５２Ａを有してなり、この内リング５０Ａ、５１Ａ、５２Ａの外面に当接して、所定の弾性力により内リング５０Ａ、５１Ａ、５２Ａを内側に付勢可能な、Ｏリング等のゴム製の弾性部材としての環状の外リング５０Ｂ、５１Ｂ、５２Ｂが設けられている。

この様な回転シール部材５０、５１、５２によれば、外リング５０Ｂ、５１Ｂ、５２Ｂの弾性変形に基づく内リング５０Ａ、５１Ａ、５２Ａの外面への付勢力により、内リング５０Ａ、５１Ａ、５２Ａの内面が、中空回転軸２５の外周面に所定の接触圧のもとに押し付けられることになる。

こうして内リング５０Ａ、５１Ａ、５２Ａの内面と中空回転軸２５の外周面との間の適正な接触圧の確保により、回転シール部材５０、５１、５２の冷却水シール性能が有効に発揮される。

なおここでは、内リング５０Ａ、５１Ａ、５２Ａと、外リング５０Ｂ、５１Ｂ、５２Ｂと、を回転シール部材５０、５１、５２の構成部品として扱うが、正確には、外リング５０Ｂ、５１Ｂ、５２Ｂは、回転シール部材としての内リング５０Ａ、５１Ａ、５２Ａを中空回転軸２５に対して付勢する弾性部材として機能するものである。

次に、回転シール部材５０、５１、５２を潜って中心軸１０５の方向に漏れた冷却水の、回転シール機構１０１による排水構成を述べる。

最上段の回転シール部材５０の上方に位置して、ケーシング部材２３および中空回転軸２５並びに上方軸受２２により区画された環状の第１の冷却水溜まり部７０は、第２の環状水通路Ｓ２内の冷却水の水圧により、この第２の環状水通路Ｓ２から回転シール部材５０およびケーシング部材２３の内周面と中空回転軸２５の外周面との間の隙間を浸水して、更に上方に漏洩した冷却水を一時的に貯留する役割を果たす。

また、最下段の回転シール部材５２の下方に位置して、ケーシング部材２３および中空回転軸２５並びに下方軸受２７により区画された環状の第２の冷却水溜まり部７１および環状の受部７２は、第１の環状水通路Ｓ１内の冷却水の水圧により、この第１の環状水通路Ｓ１から回転シール部材５２およびケーシング部材２３の内周面と中空回転軸２５の外周面との間の隙間を浸入して、更に下方に漏洩した冷却水を一時的に貯留する役割を果たす。

また、この受部７２は第２の冷却水溜まり部７１の内部に配置され、受部７２の構成は、詳しくは、略矩形断面の環状の基部７２ａとこの基部７２ａの内周部から上方に突設された壁状のストッパ壁７２ｂを有してなり、このストッパ壁７２ｂは、第２の冷却水溜まり部７１に到達した冷却水がその自重により更に下方の真空槽１０の内部空間１２に浸入することを防ぐ仕切板としての役割を担っている。

なお、基部７２ａの外周面と接触する、ケーシング部材２３の内周面には、環状溝が形成され、ここにＯリング７７（環状パッキング）を配設することにより、適宜の固定手段（不図示）によって両者が固定され適切に真空シールされている。

また、ケーシング部材２３をその径方向に貫通して第１の冷却水溜まり部７０に連通するように第１のドレン孔７３が、設けられており、第１の冷却水溜まり部７０に溜まった冷却水が、この第１のドレン孔７３を介して外部に排水され、これにより、第１の冷却水溜まり部７０に溜まった冷却水が適正に水抜きされる。

同様に、ケーシング部材２３をその径方向に貫通して第２の冷却水溜まり部７１に連通するように第２のドレン孔７４が、設けられており、第２の冷却水溜まり部７１に溜まった冷却水が、この第２のドレン孔７４を介して外部に排水され、これにより、第２の冷却水溜まり部７１に溜まった冷却水が適正に水抜される。

回転シール機構１０１の制御装置８０は、例えば、ＣＰＵ（中央演算装置；不図示）と、真空処理装置１００の各ユニットの制御プログラム等を予め格納したＲＯＭ（リードオンリーメモリ；不図示）と、電流センサ８２によって得られた回転モータ３１の負荷電流データおよび第１および第２の冷却水量センサ７５、７６によって得られた冷却水の漏れ量データ並びに流量センサ７８によって得られた冷却水の流量データの一時的な記憶部としてのＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ；不図示）と、を備えて構成されている。

回転シール機構１０１の電流センサ８２は、回転モータ３１の負荷電流を検出するセンサであり、この負荷電流は、回転シール部材５０、５１、５２を中空回転軸２５の外周面に押し付けてこの中空回転軸２５を回転させた際の、中空回転軸２５に作用する回転トルクに対応している。そしてこの回転トルクは、回転シール部材５０、５１、５２と中空回転軸２５との間の冷却水シール性能（密着度合）に直接に対応している。

このことから、回転モータ３１の負荷電流データは、回転シール部材５０、５１、５２の内側のフッ素樹脂製の内リング５０Ａ、５１Ａ、５２Ａの磨耗劣化に関連して、中空回転軸２５の外周面との接触圧の状態に対応する状態信号であって、これは回転シール部材５０、５１、５２の冷却水シール性能の有効な指標になる。

また、回転シール機構１０１の第１の冷却水量センサ７５は、単位時間当たりに第１のドレン孔７３から排出された冷却水の漏れ容積量を検出可能なセンサであり、第２の冷却水量センサ７６は、単位時間当たりに第２のドレン孔７４から排出された冷却水の漏れ容積量を検出可能なセンサである。

これらの漏れ容積量データは、回転シール部材５０、５１、５２を中空回転軸２５の外周面に押し付けてこの中空回転軸２５を回転させた際の、回転シール部材５０、５１、５２の内側のフッ素樹脂製の内リング５０Ａ、５１Ａ、５２Ａの磨耗劣化に関連している。このため、中空回転軸２５の外周面との接触圧の状態に対応する状態信号であって、これは回転シール部材５０、５１、５２の冷却水シール性能の有効な指標になる。

なお、第１の冷却水量センサ７５により第１のドレン孔７３から排出された冷却水の重量を検知し、第２の冷却水量センサ７６により第２のドレン孔７４から排出された冷却水の重量を検知して得られた、単位時間当たりの冷却水の漏れ重量も同様に回転シール部材５０、５１、５２の冷却水シール性能の有効な指標になる。

回転シール機構１０１の流量センサ７８は、第２の環状水通路Ｓ２を流れる単位時間当たりの冷却水の流量を検出可能なセンサであり、第２の冷却水外配管１３Ｂの途中に配設されている。

そして、流量センサ７８により得られる流量データの単位時間当たりの流量の変動（差分）は、第１および第２の環状水通路Ｓ１、Ｓ２から漏洩する漏れ冷却水容積量に対応するものである。

このことから、この差分データは、回転シール部材５０、５１、５２の内側のフッ素樹脂製の内リング５０Ａ、５１Ａ、５２Ａの磨耗劣化に関連している。このため、中空回転軸２５の外周面との接触圧の状態に対応する状態信号であって、これは回転シール部材５０、５１、５２の冷却水シール性能の有効な指標になる。

なお、この流量センサ７８は、基板ホルダ４０に供給する冷却水のトータル水量のモニター用として真空処理装置１００に標準的に装備されたセンサであり、この流量センサ７８を回転シール部材５０、５１、５２の冷却水シール性能評価に使えば、真空処理装置１００の部品数を増やさずに済む。

こうして制御装置８０のＣＰＵは、ＲＯＭに格納された真空処理装置１００の各ユニットの制御プラグラムを読み込み、例えば駆動回路８１を介して回転モータ３１の動作を制御可能であると共に、後程詳しく述べるように、電流センサ８２により検出された電流データ、第１および第２の冷却水量センサ７５、７６により検出された冷却水の容積量データおよび流量センサ７８により検出された冷却水流量を取得して、これらのデータをＲＡＭに記憶させ、これらのデータのうちの何れかのデータに基づいて、予め設定された基準データとの比較により回転シール部材５０、５１、５２の冷却水シール性能を適正に判定する。

なお本明細書中の制御装置とは、複数の制御装置が協働して真空処理装置の各ユニットの動作を制御する制御装置群およびこれらの制御装置を統合した単一の制御装置の何れをも意味するものである。

次に、真空処理装置１００の回転シール機構１０１における回転シール部材５０、５１、５２の冷却水シール性能の判定動作を説明する。

図２は、制御装置のＲＯＭに格納された制御プログラムにより実行される回転シール部材の冷却水シール性能判定ルーチンの一例を示したフローチャートである。

本判定ルーチンの開始タイミングは、作業者の手動によるルーチンスタート指令に基づいても良く、制御装置８０による所定の期間毎の自動スタートに基づいても良い。

また、図３は、横軸に単位時間（例えば、１時間当たり）当たりに回転シール部材から漏洩する冷却水の漏れ容積量の相対数値（無負荷状態の最大漏れ容積量を「１」、最大負荷電流の最小漏れ容積量を「０」として、漏れ容積量の数値を表示）をとり、縦軸に回転モータの負荷電流の測定値（Ａｍ）の相対数値（最大負荷電流（α_E；例えば３．７Ａ程度）を「１００％」、無負荷電流（α_S；例えば２．４Ａ程度）を「０％」として、負荷電流の測定値の数値を表示）をとって、これらの数値の相関を示した図である。

図３に示した通報漏れ容積量（Ｌ₁）は、冷却水漏れ検知を作業者に通報する第１の基準負荷電流（α₁）に対応し、この値は、回転シール部材５０、５１、５２の冷却水シール性能の劣化が進行中であることを意味する。

また、ここに述べた通報漏れ容積量（Ｌ₁）は、上記第１および第２のドレン孔７３、７４による水抜き機能が有効に発揮される程度の量に相当し、この状態においては真空処理装置１００に対し真空槽１０の内部空間１２への冷却水浸入等の深刻な不具合を招く可能性は低い。

また、この通報漏れ容積量（Ｌ₁）より漏れ量の多い許容限界漏れ容積量（Ｌ₂）は、真空処理装置１００を止め、回転シール交換を作業者に促す第２の基準負荷電流（α₂）に対応し、この値は、回転シール部材５０、５１、５２の冷却水シール性能の劣化が、最小限の冷却水シール性能さえ発揮し得ない深刻な状態に達したことを意味する。

即ち、ここに述べた許容限界漏れ容積量（Ｌ₂）は、上記第１および第２のドレン孔７３、７４による水抜き機能の排水能力を超えた量に相当し、真空処理装置１００に対し真空槽１０の水汚染を招く可能性がある。

なお、第１および第２の基準負荷電流（α₁）、（α₂）および最大負荷電流（α_E）並びに無負荷電流（α_S）並びに通報漏れ容積量（Ｌ₁）並びに許容限界漏れ容積量（Ｌ₂）の各データは、予め設定された基準データとして制御装置８０のＲＯＭに記憶され、適宜、ＣＰＵに読み込まれる。

図２に示す如く、制御装置８０のＣＰＵは、電流センサ８２により検出されＲＡＭに記憶された回転モータ３１の負荷電流の測定値（Ａｍ）を読み込む（ステップＳ２０１）。なお、この負荷電流の測定値（Ａｍ）は、電流センサ８２から得られた実測値の生データでは無く、図２に示した縦軸の値に対応可能なように規格化された数値である。

続いて、ＣＰＵは、この負荷電流の測定値（Ａｍ）が第１の基準負荷電流（α₁）以下であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。

ここで、この負荷電流の測定値（Ａｍ）が第１の基準負荷電流（α₁）以下であれば（ステップＳ２０２において「Ｙｅｓ」）、次の判定ステップに進み、ＣＰＵは、この負荷電流の測定値（Ａｍ）が第２の基準負荷電流（α₂）以下であるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。

そして、この負荷電流の測定値（Ａｍ）が第２の基準負荷電流（α₂）以下であれば（ステップＳ２０３において「Ｙｅｓ」）、ＣＰＵは、真空処理装置１００の停止および回転シール部材５０、５１、５２の交換を、作業者に促すメッセージを適宜の表示部（不図示）に表示して（ステップＳ２０４）、本判定ルーチンを終える。

その一方、この負荷電流の測定値（Ａｍ）が第２の基準負荷電流（α₂）を超える値であれば（但し、第１の基準負荷電流（α₁）以下；ステップＳ２０３において「Ｎｏ」）、ＣＰＵは、冷却水漏れ検知を作業者に通報するメッセージを表示部に表示して（ステップＳ２０５）、本判定ルーチンを終える。

また、この負荷電流の測定値（Ａｍ）が第１の基準負荷電流（α₁）を超える値であれば（ステップＳ２０２において「Ｎｏ」）、ＣＰＵは、回転シール部材５０、５１、５２の冷却水シール性能の劣化が見られないと判定して、何らのメッセージも表示部に表示すること無く、本判定ルーチンを終える。

図４は、制御装置のＲＯＭに格納された制御プログラムにより実行される回転シール部材の冷却水シール性能判定ルーチンの他の例を示したフローチャートである。

本判定ルーチンの開始タイミングは、作業者の手動によるルーチンスタート指令に基づいても良く、制御装置８０による所定の期間毎の自動スタートに基づいても良い。

図４に示す如く、制御装置８０のＣＰＵは、第２の冷却水量センサ７６により検出されＲＡＭに記憶された、単位時間当たり（例えば、１時間当たり）の冷却水の漏れ容積量（Ｌｍ）を読み込む（ステップＳ４０１）。

この漏れ容積量（Ｌｍ）は、第２の冷却水量センサ７６から得られた実測値の生データではなく、図２に示した横軸の値に対応可能なように規格化された数値である。

またここでは、第２の冷却水溜まり部７１から下方に漏れた冷却水は、直接に真空槽１０の内部空間１２にまで浸入する可能性が高いということから、第２の冷却水量センサ７６により検出された漏れ容積量（Ｌｍ）を読み込んでいるが、これに替えて、第１の冷却水量センサ７５により検出された漏れ容積量を読み込んでも良い。

次に、ＣＰＵは、この漏れ容積量（Ｌｍ）が通報漏れ容積量（Ｌ₁）以上であるか否かを判定する（ステップＳ４０２）。

ここで、この漏れ容積量（Ｌｍ）が通報漏れ容積量（Ｌ₁）以上であれば（ステップＳ４０２において「Ｙｅｓ」）、次の判定ステップに進み、ＣＰＵは、この漏れ容積量（Ｌｍ）が許容限界漏れ容積量（Ｌ₂）以上であるか否かを判定する（ステップＳ４０３）。

そして、この漏れ容積量（Ｌｍ）が許容限界漏れ容積量（Ｌ₂）以上であれば（ステップＳ４０３において「Ｙｅｓ」）、ＣＰＵは、真空処理装置１００の停止および回転シール部材５０、５１、５２の交換を、作業者に促すメッセージを適宜の表示部（不図示）に表示して（ステップＳ４０４）、本判定ルーチンを終える。

その一方、この漏れ容積量（Ｌｍ）が許容限界漏れ容積量（Ｌ₂）を下回る値であれば（但し、通報漏れ容積量（Ｌ₁）以上；ステップＳ４０３において「Ｎｏ」）、ＣＰＵは、冷却水漏れ検知を作業者に通報するメッセージを表示部に表示して（ステップＳ４０５）、本判定ルーチンを終える。

また、この漏れ容積量（Ｌｍ）が通報漏れ容積量（Ｌ₁）を下回る値であれば（ステップＳ４０２において「Ｎｏ」）、ＣＰＵは、回転シール部材５０、５１、５２の冷却水シール性能の劣化が見られないと判定して、何らのメッセージも表示部に表示すること無く、本判定ルーチンを終える。

以上に述べた真空処理装置１００の回転シール機構１０１によれば、回転シール部材５０、５１、５２を中空回転軸２５の外周面に押し付けてこの中空回転軸２５を回転させた際の、回転シール部材５０、５１、５２（正確には内リング５０Ａ、５１Ａ、５２Ａ）の磨耗劣化に関連する回転シール部材５０、５１、５２の冷却水シール性能の有効な各種の指標が特定され、回転シール機構１０１の制御装置８０が、この指標データに基づいて、予め設定された基準データとの比較により回転シール部材５０、５１、５２の冷却水シール性能を適正に判定できる。

なお本実施の形態では、中心軸１０５の上下方向の回転シール部材５１、５２により第１の環状水通路Ｓ１を挟み、中心軸１０５の上下方向の回転シール部材５０、５１により第２の環状水通路Ｓ２を挟むような回転シール部材５０、５１、５２の配置構成例を述べたが、これに限らず、冷却水シール性能を向上させる観点から、例えば、同じ類の回転シール部材を多数段に亘って設けても良い。

〔変形例〕
図４に示したフローチャートのステップＳ４０１においては、ＣＰＵが、第２の冷却水量センサ７６により検出されＲＡＭに記憶された、単位時間当たり（例えば、１時間当たり）の冷却水の漏れ容積量（Ｌｍ）を読み込む処理例を説明した。

ここでは、その変形例として、ＣＰＵが、流量センサ７８（図１参照）により検出されＲＡＭに記憶された、単位時間毎（例えば、１時間毎）に回転シール機構１０１から排出される冷却水の流出流量を順次読み込み、この単位時間の間に変動する流出流量（即ち、前回読み込んだ流量との差分）を演算し、この値を漏れ容積量（Ｌｍ）として以下の処理を実行しても良い。

なお、後続の処理内容は、図４に示したステップＳ４０２〜ステップＳ４０５と同じであり、それの説明は省略する。
（実施の形態２）
上記実施の形態１では、各回転シール部材５０、５１、５２における冷却水漏れ検知機能および漏れ検知結果に基づく回転シール部材５０、５１、５２の冷却水シール性能判定機能を有する形態について述べたが、ここでは、回転シール部材における冷却水シール性能の磨耗劣化をきたした際に、この回転シール部材の冷却水シール性能を復帰させる冷却水シール性能回復機能を有する形態を例示する。

図５および図６は、本発明の実施の形態２に係る回転シール機構を備えた真空処理装置の一構成例を示した断面図である。

なお、実施の形態１（図１）において述べた構成要素については、ここでは、同一の符号を付して省略するか若しくは略説する。

真空処理装置１１０の回転シール機構１１１は、実施の形態１と同様に、ケーシング部材２３およびケーシング部材２３の内部にケーシング部材２３に対し回転可能に配設された中空回転軸２５を備えて構成されている。

そして、円筒状のステンレス製の筒状可動体１１３は、上記ケーシング部材２３および中空回転軸２５の間の環状の空間１１２の略下半分に設けられる。この筒状可動体１１３は、ケーシング部材２３および中空回転軸２５の中心軸１０５の方向に沿って、この空間１１２の上半分の領域に移動するように構成されている。

また、第１の貫通孔Ｈ１と第２の貫通孔Ｈ２との間の連通を可能にする第５の貫通孔Ｈ５が、筒状可動体１１３に肉厚部を貫通するように配設され、第３の貫通孔Ｈ３と第４の貫通孔Ｈ４との間の連通を可能にする第６の貫通孔Ｈ６が、筒状可動体１１３に肉厚部を貫通するように配設されている。

そして、第５の貫通孔Ｈ５の一部を切り欠くように筒状可動体１１３の内周面には、第３の環状水通路Ｓ３（冷却液体貯留部としての環状空間；環状凹部）が設けられ、第６の貫通孔Ｈ６の一部を切り欠くように筒状可動体１１３の内周面には、第４の環状水通路Ｓ４（冷却液体貯留部としての環状空間；環状凹部）が設けられており、これらの第３および第４の環状水通路Ｓ３、Ｓ４は、図１に示した第１および第２の環状水通路Ｓ１、Ｓ２と同等の機能を果たす。

但し、筒状可動体１１３の中心軸１０５の方向の移動距離を見越して、図５および図６に示す如く、第５の貫通孔Ｈ５の高さ位置は、冷却水を通流可能な範囲内において第１および第２の貫通孔Ｈ１、Ｈ２の高さ位置に対して偏倚して構成され、第６の貫通孔Ｈ６の高さ位置は、冷却水を通流可能な範囲内において第３および第４の貫通孔Ｈ３、Ｈ４の高さ位置に対して偏倚して構成される。

ケーシング部材２３の内周面と接触する面の筒状可動体１１３の外周面には、３つの環状溝が形成され、ここにＯリング１１４（環状パッキング）を配設することにより、適切に真空および冷却水シールされている。

また、図１に示した回転シール部材５０、５１、５２に同等の回転シール部材１１５、１１６、１１７が各々、中空回転軸２５の外周面に当接された状態で筒状可動体１１３の内周面に設けられた３つの環状溝に収納されている。なお、回転シール部材１１５、１１６、１１７は、図１の回転シール部材５０、５１、５２と同様に、内リングと外リングを備えて構成されているが、ここではこれらの回転シール部材１１５、１１６、１１７の詳細な構成の説明は省く。

その一方で、中空回転軸２５の壁部の肉厚量は、中空回転軸２５の中心軸１０５の方向において変化して、これにより、回転シール部材１１５、１１６、１１７は、筒状可動体１１３の中心軸１０５の方向の移動の際に、筒状可動体１１３との間の接触反力の多寡により、中空回転軸２５の外周面に付勢可能に構成されている。

より具体的には、中空回転軸２５の外周面には、図５のＡ部拡大図（ａ）に示す如く、中空回転軸２５の壁部の肉厚量を変化させる一例として、中空回転軸２５の軸方向において、筒状可動体１１３の内周面との間の距離を違えるように段差状（ステップ状）に欠いた切り欠き部２０１を設けて構成されている。若しくは、中空回転軸２５の外周面には、図５のＡ部拡大図（ｂ）に示す如く、中空回転軸２５の壁部の肉厚量を変化させる他の例として、中空回転軸の軸方向において、筒状可動体１１３の内周面との間の距離を下方に向かって開くことを可能にするテーパ状（斜面状）に欠いた切り欠き部２０２を設けて構成されている。なおここでは、回転シール部材１１５の近傍の中空回転軸２５の外周面の詳細構成を述べたが、勿論、回転シール１１６および回転シール部材１１７の近傍の中空回転軸２５の外周面もこれと同様に構成されている。

次に、筒状可動体１１３を中心軸１０５の方向に移動させる構成例を、図面を参照して説明する。

図５および図６から理解されるとおり、円盤状の外蓋２０から更に径方向外側に延在してなる円筒状の内蓋１２０の円環状の鍔部１２０Ｓの延在部分の適所（例えば、鍔部１２０Ｓの平面視における周方向９０°間隔毎の４ヶ所）には、第１のボルト１２４の頭よりも大径の第１のボルト孔１２１が設けられている。

また、円環状の板部材１２２は、ケーシング部材２３の中心軸１０５の方向の上方端部と鍔部１２０Ｓの両方に当接して適宜の固定手段（不図示）によりケーシング部材２３に固定される。そして、この板部材１２２には、第１のボルト１２４の螺子部より大径かつ第１のボルト１２４の頭よりも小径の第２のボルト孔１２３が、第１のボルト孔１２１と同じ位置に設けられている。

更に、第１のボルト１２４の頭が板部材１２２に当接した状態において、第１のボルト１２４の螺子部が、第１および第２のボルト孔１２１、１２３を通って空間１１２の上半分の領域に至り、その結果、第１のボルト１２４の螺子部の先端が、筒状可動体１１３の中心軸１０５の方向上面に設けられた螺子孔１２５に螺着されている。そして、この螺子孔１２５は、第１のボルト１２４の更なる進入を許すようにより深く螺刻されている。

なお、筒状可動体１１３は、ケーシング部材２３および中空回転軸２５および第１のボルト１２４により軸移動に除いてその動きを規制されている。

この様な第１のボルト１２４の螺子部（雄ねじ）と筒状可動体１１３の螺子孔１２５（雌ねじ）との間のねじ嵌合によれば、第１のボルト１２４による螺子の締め付け力が、筒状可動体１１３の中心軸方向の移動作用力に変換される。即ち、第１のボルト１２４を螺子孔１２５に更に深く螺着させようとすれば、この第１のボルト１２４による螺着進行分、この第１のボルト１２４と噛み合った筒状可動体１１３は、中心軸１０５に沿って上方に移動せしめられる。

また、図５および図６に二点鎖線により記したように、筒状可動体１１３の中心軸１０５の方向の移動の際に、筒状可動体１１３の確実な位置決めを可能にするために、第１のボルト１２４と貫通位置を違えた箇所（例えば、鍔部１２０Ｓの平面視における第１のボルト１２４の貫通位置から４５°ずれた箇所）に、鍔部１２０Ｓおよび板部材１２２を通してなる第２のボルト１２６を設けて、この第２のボルト１２６の先端を筒状可動体１１３の上面に当接させても良い。

こうすると、筒状可動体１１３の上面との当接による第２のボルト１２６の圧縮力とこの圧縮力に抗する第１のボルト１２４による筒状可動体１１３の引張力とによって、筒状可動体１１３の中心軸１０５の方向の動きが確実に規制され好適である。

以上に述べた筒状可動体１１３によれば、筒状可動体１１３の中心軸方向（即ちケーシング部材２３および中空回転軸２５の中心軸１０５の方向）の移動により、回転シール部材１１５、１１６、１１７と中空回転軸２５との間の接触圧が調整可能になる。

要するに、回転シール部材１１５、１１６、１１７と中空回転軸２５の外周面との間の当接部が凹部（中空回転軸２５の壁部の最も薄肉の部分）と凸部（中空回転軸２５の壁部の最も厚肉の部分）の略中央部分（例えば、中空回転軸２５の壁部の肉厚の平均部分）に位置して、両者間に適度の接触圧が保たれた状態（図５の状態）から、仮に回転シール部材１１５、１１６、１１７の中空回転軸２５との間の接触摩擦による回転シール部材１１５、１１６、１１７（正確には回転シール部材１１５、１１６、１１７のうちの内側にあるフッ素樹脂製の内リング）の磨耗劣化が進行すれば、回転シール部材１１５、１１６、１１７と中空回転軸２５の外周面との間の当接部が凸部の略頂点に位置し、両者間の接触圧を増大させる状態（図６の状態）に移行することになる。

このような状態への移行が実行されると、回転シール部材１１５、１１６、１１７の磨耗劣化による接触圧低下を補うように、回転シール部材１１５、１１６、１１７と中空回転軸２５との間の接触圧が適切に回復されて冷却水シール性能が適正に復帰され、延いては、回転シール部材１１５、１１６、１１７の磨耗劣化による寿命（部品交換期間）を延ばすことが可能になる。

次に、真空処理装置１１０の回転シール機構１１１における回転シール部材１１５、１１６、１１７と中空回転軸２５との間の接触圧の調整動作を説明する。

図７は、制御装置のＲＯＭに格納された制御プログラムにより実行される回転シール部材と中空回転軸との間の接触圧調整動作の一例を示したフローチャートである。

なお、本判定ルーチンの開始タイミングは、作業者の手動によるルーチンスタート指令に基づいても良く、制御装置８０による所定の期間毎の自動スタートに基づいても良い。

図７に示す如く、制御装置８０のＣＰＵは、電流センサ８２により検出されＲＡＭに記憶された回転モータ３１の負荷電流の測定値（Ａｍ）を読み込む（ステップＳ７０１）。この負荷電流の測定値（Ａｍ）は、電流センサ８２から得られた実測値の生データではなく、図２に示した縦軸の値に対応可能なように規格化された数値である。

続いて、ＣＰＵは、この負荷電流の測定値（Ａｍ）が第１の基準負荷電流（α₁）以下であるか否かを判定する（ステップＳ７０２）。

ここで、この負荷電流の測定値（Ａｍ）が第１の基準負荷電流（α₁）以下であれば（ステップＳ７０２において「Ｙｅｓ」）、次のステップに進み、ＣＰＵは、冷却水漏れ検知を作業者に通報するメッセージを表示部に表示する（ステップＳ７０３）。

作業者がこのメッセージを知覚した際には、作業者は、回転シール部材１１５、１１６、１１７と中空回転軸２５との間の接触圧を増す方向に、筒状可動体１１３を中心軸１０５に沿った所定距離分、移動させる。即ち、筒状可動体１１３の中心軸方向の可動位置に応じた回転シール部材１１５、１１６、１１７との間の接触反力の多寡により、上記接触圧が適正に調整される。

そして、ＣＰＵは、電流センサ８２により検出されＲＡＭに記憶された回転モータ３１の負荷電流の測定値（Ａｍ）を再び読み込み（ステップＳ７０４）、この負荷電流の測定値（Ａｍ）が、最大負荷電流（α_E）と第１の基準負荷電流（α₁）との合算値の半分（（α_E＋α₁）／２）以上であるか否かを判定する（ステップＳ７０５）。

ここで、この負荷電流の測定値（Ａｍ）が、上記値（（α_E＋α₁）／２）未満であれば（ステップＳ７０５において「Ｎｏ」）、ＣＰＵは、ステップＳ７０３において冷却水漏れメッセージを再表示し、それ以後の処理が繰り返される。

一方、この負荷電流の測定値（Ａｍ）が、上記値（（α_E＋α₁）／２）以上であれば（ステップＳ７０５において「Ｙｅｓ」）、ＣＰＵは、回転シール部材１１５、１１６、１１７の冷却水シール性能が充分に改善したと判定して、本ルーチンを終える。

また、この負荷電流の測定値（Ａｍ）が第１の基準負荷電流（α₁）を超える値であれば（ステップ７０２において「Ｎｏ」）、ＣＰＵは、回転シール部材１１５、１１６、１１７の冷却水シール性能の劣化が見られないと判定して、何らのメッセージも表示部に表示すること無く、本判定ルーチンを終える。

図８は、制御装置のＲＯＭに格納された制御プログラムにより実行される回転シール部材と中空回転軸との間の接触圧調整動作の他の例を示したフローチャートである。

なお、本判定ルーチンの開始タイミングは、作業者の手動によるルーチンスタート指令に基づいても良く、制御装置８０による所定の期間毎の自動スタートに基づいても良い。

図８に示す如く、制御装置８０のＣＰＵは、第２の冷却水量センサ７６により検出されＲＡＭに記憶された、単位時間当たり（例えば、１時間当たり）の冷却水の漏れ容積量（Ｌｍ）を読み込む（ステップＳ８０１）。この漏れ容積量（Ｌｍ）は、第２の冷却水量センサ７６から得られた実測値の生データではなく、図２に示した横軸の値に対応可能なように規格化された数値である。

続いて、ＣＰＵは、この漏れ容積量（Ｌｍ）が通報漏れ容積量（Ｌ₁）以上であるか否かを判定する（ステップＳ８０２）。

ここで、この漏れ容積量（Ｌｍ）が通報漏れ容積量（Ｌ₁）以上であれば（ステップＳ８０２において「Ｙｅｓ」）、次のステップに進み、ＣＰＵは、冷却水漏れ検知を作業者に通報するメッセージを表示部に表示する（ステップＳ８０３）。

作業者がこのメッセージを知覚した際には、作業者は、回転シール部材１１５、１１６、１１７と中空回転軸２５との間の接触圧を増す方向に、筒状可動体１１３を中心軸１０５に沿った所定距離分、移動させる。即ち、筒状可動体１１３の中心軸方向の可動位置に応じた回転シール部材１１５、１１６、１１７との間の接触反力の多寡により、上記接触圧が適正に調整される。

そして、ＣＰＵは、第２の冷却水量センサ７６により検出されＲＡＭに記憶された、単位時間当たり（例えば、１時間当たり）の冷却水の漏れ容積量（Ｌｍ）を再び読み込み（ステップＳ８０４）、この漏れ容積量（Ｌｍ）が通報漏れ容積量の半分（Ｌ₁／２）以下であるか否かを再び判定する（ステップＳ８０５）。

ここで、この漏れ容積量（Ｌｍ）が通報漏れ容積量の半分（Ｌ₁／２）を越えていれば（ステップＳ８０５において「Ｎｏ」）、ＣＰＵは、ステップＳ８０３において冷却水漏れ検知メッセージを再表示し、それ以降の処理が繰り返される。

一方、この漏れ容積量（Ｌｍ）が通報漏れ容積量の半分（Ｌ₁／２）以下であれば（ステップＳ８０５において「Ｙｅｓ」）、ＣＰＵは、回転シール部材１１５、１１６、１１７の冷却水シール性能が充分に改善したと判定して、本ルーチンを終える。

また、初期の漏れ容積量（Ｌｍ）が通報漏れ容積量（Ｌ₁）未満であれば（ステップ８０２において「Ｎｏ」）、ＣＰＵは、回転シール部材１１５、１１６、１１７の冷却水シール性能の劣化が見られないと判定して、何らのメッセージも表示部に表示すること無く、本判定ルーチンを終える。

以上に述べた真空処理装置１１０の回転シール機構１１１によれば、回転シール部材１１５、１１６、１１７を中空回転軸２５の外周面に押し付けてこの中空回転軸２５を回転させた際の、回転シール部材１１５、１１６、１１７（正確には内リング）の磨耗劣化に関連する回転シール部材１１５、１１６、１１７の冷却水シール性能の判定結果に基づき、回転シール部材１１５、１１６、１１７が磨耗劣化しても回転シール部材１１５、１１６、１１７と中空回転軸２５との間の接触圧が簡易かつ適正に調整され、これにより、回転シール部材１１５、１１６、１１７の磨耗劣化による寿命（部品交換期間）を延ばすことが可能になる。

〔変形例１〕
本実施の形態では、筒状可動体１１３の中心軸１０５の方向の移動による回転シール部材１１５、１１６、１１７と中空回転軸２５との間の接触圧調整手段を述べたが、ここでは、この様な接触圧調整手段の変形例について図面を参照して説明する。

図９は、変形例１に係る回転シール機構の回転シール部材周辺構造を示した断面図である。

回転シール部材周辺構造１３０は、減圧可能な中空部１３４を有する中空回転軸１３７と、この中空回転軸１３７の外側に中空回転軸１３７と同軸状に配置されたケーシング部材１３８と、ケーシング部材１３８の内周面に段差状に設けられた、環状かつ鉛直上方を開口した凹部１３１と、この環状の凹部１３１の底に配置されたフッ素樹脂製の環状の内リング１３２Ａ（シール部材）と、この内リング１３２Ａの外面に当接して、弾性力によりこの内リング１３２Ａを内側に付勢可能なゴム製の環状の外リング１３２Ｂ（弾性部材）と、適宜のアクチュエータ（不図示）でもたらされる押圧力により外リング１３２Ｂの全域を鉛直下方に押し付け可能な凸部を有する環状の押圧部材１３３と、を備えてなる。

なおここでは、ケーシング部材１３８に内外リング１３２Ａ、１３２Ｂを固定させたうえで、中空回転軸１３７は、中心軸１３６を中心にしてケーシング部材１３８および内外リング１３２Ａ、１３２Ｂに対して回転可能に構成されているが、中空回転軸１３７に内外リング１３２Ａ、１３２Ｂを固定させ、これら中空回転軸１３７および内外リング１３２Ａ、１３２Ｂを、中心軸１３６を中心にしてケーシング部材１３８に対して回転可能に構成することも可能である（但し、凹部１３１を中空回転軸１３７側に設けて、内外リング１３２Ａ、１３２Ｂの配置を逆にすることを要する。）。

この様な回転シール部材周辺構造１３０によれば、外リング１３２Ｂの弾性力に基づいて、内リング１３２Ａを中空回転軸１３７に付勢する付勢力が得られる。これにより、内リング１３２Ａの内面と中空回転軸１３７の外周面との間の接触圧が適正に確保され、この接触圧に基づいて中空回転軸１３７の回転の際の、冷却水通水領域１３５に存在する冷却水の中心軸１３６の方向の漏れを防ぐように冷却水シール性能が発揮される。

一方、押圧部材１３３は、内リング１３２Ａの内面と中空回転軸１３７の外周面との間の接触圧を増すように、上記鉛直押圧により外リング１３２Ｂの幅を広げる方向（水平方向）に外リング１３２Ｂを変形可能である。

このため、押圧部材１３３の押圧に応じた外リング１３２Ｂの弾性力の多寡により、仮に内リング１３２Ａが磨耗劣化しても内リング１３２Ａの内面と中空回転軸２５の外周面との間の接触圧が簡易かつ適正に調整され、これにより、内リング１３２Ａの磨耗劣化による寿命（部品交換期間）を延ばすことが可能になる。

〔変形例２〕
ここでは、接触圧調整手段の他の変形例について図面を参照して説明する。

図１０は、変形例２に係る回転シール機構の回転シール部材周辺構造を示した断面図である。

回転シール部材周辺構造１４０は、減圧可能な中空部１４４を有する中空回転軸１４７と、この中空回転軸１４７の外側に中空回転軸１４７と同軸状に配置されたケーシング部材１４８と、ケーシング部材１４８の内周面に溝状に設けられた、環状の凹部１４１と、この環状の凹部１４１の内側に挿入された、環状かつ断面略Ｕ字状（Ｕ字の両端に外側に延びる突起１４２Ａを有する。）ゴム製のシール部材１４２と、このシール部材１４２のＵ字底を中空回転軸１４７の外周面に固定するための取り付けバンド１４３と、ケーシング部材１４８の外部と凹部１４１との間を連通する連通孔１４９と、この連通孔１４９を介して凹部１４１にエアーや水等の流体を圧送供給可能な流体供給装置（不図示）と、を備えてなる。

なおここでは、中空回転軸１４７にシール部材１４２および取り付けバンド１４３を共に固定され、これらの中空回転軸１４７およびシール部材１４２並びに取り付けバンド１４３を、中心軸１４６を中心にしてケーシング部材１４８に対して回転可能に構成されている。

この様な回転シール部材周辺構造１４０によれば、流体供給装置から凹部１４１に圧送封入された流体（例えばエアー）の流体圧力により、シール部材１４２のＵ字の両腕は外側に開く如く、シール部材１４２をケーシング部材１４８に対して付勢する付勢力が得られる。これにより、シール部材１４２の突起１４２Ａと凹部１４１の内面の間の接触圧が適正に確保され、この接触圧に基づいて中空回転軸２５の回転の際の、冷却水通水領域１４５に存在する冷却水の中心軸１４６の方向の漏れを防ぐように冷却水シール性能が適正に発揮される。

一方、流体供給装置は、突起１４２Ａと凹部１４１の内面との間の接触圧を増すように、流体供給量を増やすことができる。

このため、流体供給装置の流体供給量に応じた流体圧力の多寡により、仮にシール部材１４２の突起１４２Ａが磨耗劣化しても突起１４２Ａと凹部１４１の内面との間の接触圧が簡易かつ適正に調整され、これにより、シール部材１４２の磨耗劣化による寿命（部品交換期間）を延ばすことが可能になる。

本発明による真空処理装置用の回転シール機構によれば、シール部材の液体シール性能を適正に判定することが可能であり、例えば、真空処理用の基板を回転させつつ流動冷媒により冷却してなる真空処理装置の回転シール機構の用途に適用できる。

本発明の実施の形態１に係る回転シール機構を備えた真空処理装置の一構成例を示した断面図である。 制御装置のＲＯＭに格納された制御プログラムにより実行される回転シール部材の冷却水シール性能判定ルーチンの一例を示したフローチャートである。 単位時間当たりに回転シール部材から漏洩する冷却水の漏れ容積量の相対数値と、回転モータの負荷電流の測定値（Ａｍ）の相対数値と、の相関を示した図である。 制御装置のＲＯＭに格納された制御プログラムにより実行される回転シール部材の冷却水シール性能判定ルーチンの他の例を示したフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る回転シール機構を備えた真空処理装置の一構成例を示した断面図である。 本発明の実施の形態２に係る回転シール機構を備えた真空処理装置の一構成例を示した断面図である。 制御装置のＲＯＭに格納された制御プログラムにより実行される回転シール部材と中空回転軸との間の接触圧調整動作の一例を示したフローチャートである。 制御装置のＲＯＭに格納された制御プログラムにより実行される回転シール部材と中空回転軸との間の接触圧調整の他の例を示したフローチャートである。 変形例１に係る回転シール機構の回転シール部材周辺構造を示した断面図である。 変形例２に係る回転シール機構の回転シール部材周辺構造を示した断面図である。

符号の説明

１０ 真空槽
１１ 壁部
１２ 内部空間
１３Ａ 第１の冷却水外配管
１３Ｂ 第２の冷却水外配管
２０ 外蓋
２１、１２０ 内蓋
２１Ｓ、１２０Ｓ 内蓋の鍔部
２２ 上方軸受
２３、１３８、１４８ ケーシング部材
２３Ｓ ケーシング部材の鍔部
２４ 第１の真空シール部材
２５、１３７、１４７ 中空回転軸
２７ 下方軸受
２８ 第２の真空シール部材
２９、３０、７７、１１４ Ｏリング
３１ 回転モータ
３２ ベルト
３３ スプロケット
４０ 基板ホルダ
４１ 冷却水通路
５０、５１、５２、１１５、１１６、１１７ 回転シール部材
５０Ａ、５１Ａ、５２Ａ、１３２Ａ 内リング
５０Ｂ、５１Ｂ、５２Ｂ、１３２Ｂ 外リング
５７Ａ 第１の冷却水内配管
５７Ｂ 第２の冷却水内配管
７０ 第１の冷却水溜まり部
７１ 第２の冷却水溜まり部
７２ 受部
７２ａ 基部
７２ｂ ストッパ壁
７３ 第１のドレン孔
７４ 第２のドレン孔
７５ 第１の冷却水量センサ
７６ 第２の冷却水量センサ
７８ 流量センサ
８０ 制御装置
８１ 駆動回路
８２ 電流センサ
１００、１１０ 真空処理装置
１０１、１１１ 回転シール機構
１０２、１３４、１４４ 中空部
１０５、１３６、１４６ 中心軸
１１２ 空間
１１３ 筒状可動体
１２１ 第１のボルト孔
１２２ 板部材
１２３ 第２のボルト孔
１２４ 第１のボルト
１２５ 螺子孔
１２６ 第２のボルト
１３０、１４０ 回転シール部材周辺構造
１３１、１４１ 凹部
１３３ 押圧部材
１３５、１４５ 冷却水通水領域
１４２ シール部材
１４２Ａ 突起
１４３ 取り付けバンド
１４９ 連通孔
Ｈ１ 第１の貫通孔
Ｈ２ 第２の貫通孔
Ｈ３ 第３の貫通孔
Ｈ４ 第４の貫通孔
Ｈ５ 第５の貫通孔
Ｈ６ 第６の貫通孔
Ｓ１ 第１の環状水通路
Ｓ２ 第２の環状水通路
Ｓ３ 第３の環状水通路
Ｓ４ 第４の環状水通路

Claims (15)

1. 筒状の中空回転軸と、
   前記中空回転軸の外側に位置するようにして前記中空回転軸と同軸状に嵌合し、前記中空回転軸を回転自在に支持する筒状のケーシング部材と、
   前記中空回転軸を回転可能な駆動装置と、
   前記ケーシング部材の外部から前記中空回転軸の中空部に亘るように形成された冷却液体の流路と、前記流路の途中に位置して、前記中空回転軸または前記ケーシング部材の少なくとも何れか一方に設けられた環状かつ溝状の冷却液体貯留部と、
   前記中空回転軸と前記ケーシング部材との隙間に前記冷却液体貯留部を挟むように配設され、前記冷却液体貯留部をシールする一対の環状のシール部材と、
   前記中空回転軸の回転時の、前記シール部材の液体シール性能に関連する情報を検知する検知手段と、
   前記情報に基づいて、前記シール部材の液体シール性能を判定する制御装置と、
   を備えた真空処理装置用の回転シール機構。
2. 前記シール部材は、前記中空回転軸と前記ケーシング部材との間の隙間に浸入した冷却液体が前記中心軸の方向に前記隙間から漏れることを、前記中空回転軸または前記ケーシング部材との接触圧により抑制可能であり、前記情報は、前記接触圧の状態に関連する相関データである請求項１記載の回転シール機構。
3. 前記相関データは、前記中空回転軸の回転時の、前記駆動装置の負荷電流である請求項２記載の回転シール機構。
4. 前記相関データは、前記冷却液体の単位時間当たりの漏れ量の容積である請求項２記載の回転シール機構。
5. 前記相関データは、前記冷却液体の単位時間当たりの漏れ量の重量である請求項２記載の回転シール機構。
6. 前記相関データは、前記ケーシング部材の外部を流れる前記冷却液体の流量の単位時間当たりの差分である請求項２記載の回転シール機構。
7. 前記ケーシング部材を貫通して前記冷却液体を前記ケーシング部材の径方向に導いてなる第１の貫通孔と、
   前記中空回転軸を貫通して前記冷却液体を前記中空回転軸の径方向に導いてなる第２の貫通孔と、を備え、
   前記冷却液体貯留部は、前記第１の貫通孔および前記第２の貫通孔に連通し、複数の基板を装着した状態で前記第２の貫通孔に連通する液体通路を有する基板ホルダを介して、前記冷却液体が前記液体通路を流れる際に、前記基板が前記冷却液体との熱交換により冷却される請求項１乃至６の何れかに記載の回転シール機構。
8. 前記接触圧を調整する接触圧調整手段を有して構成される請求項２記載の回転シール機構。
9. 前記接触圧調整手段は、弾性力に基づいて前記シール部材を前記中空回転軸または前記ケーシング部材に対して付勢する弾性部材と、前記弾性部材を、前記接触圧を増す方向に変形可能な前記弾性部材の押圧部材と、を備え、
   前記シール部材の液体シール性能の判定結果に基づき、前記押圧部材の押圧に応じた前記弾性力の多寡により前記接触圧が調整される請求項８記載の回転シール機構。
10. 前記接触圧調整手段は、流体圧力に基づいて前記シール部材を前記ケーシング部材に対して付勢する流体供給装置を備え、
    前記シール部材の液体シール性能の判定結果に基づき、前記流体供給装置の流体供給量に応じた前記流体圧力の多寡により前記接触圧が調整される請求項８記載の回転シール機構。
11. 前記接触圧調整手段は、前記中空回転軸と前記ケーシング部材との間に設けられ、前記シール部材を保持してこれを前記中心軸の方向に移動してなる筒状可動体を備え、
    前記筒状可動体は、前記シール部材との間の接触反力により、前記シール部材を前記中空回転軸に対して付勢可能に構成され、
    前記シール部材の液体シール性能の判定結果に基づき、前記筒状可動体の前記中心軸の方向の可動位置に応じた前記接触反力の多寡により前記接触圧が調整される請求項８記載の回転シール機構。
12. 前記中心軸の方向における前記中空回転軸の壁部の肉厚量の変化に応じた前記接触反力の多寡により前記接触圧が調整される請求項１１記載の回転シール機構。
13. 前記中空回転軸の外周面が、前記中心軸の方向において段差状に欠いた切り欠き部を有して構成される請求項１２記載の回転シール機構。
14. 前記中空回転軸の外周面が、前記中心軸の方向においてテーパ状に欠いた切り欠き部を有して構成される請求項１２記載の回転シール機構。
15. 請求項１乃至１４の何れかに記載の回転シール機構と、前記中空回転軸の中空部と連通した、減圧可能な空間を有する真空槽と、を備えた真空処理装置。

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