JP3182583B2 - Magnetic drive rotation introducing device - Google Patents

Magnetic drive rotation introducing device

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JP3182583B2
JP3182583B2 JP11745692A JP11745692A JP3182583B2 JP 3182583 B2 JP3182583 B2 JP 3182583B2 JP 11745692 A JP11745692 A JP 11745692A JP 11745692 A JP11745692 A JP 11745692A JP 3182583 B2 JP3182583 B2 JP 3182583B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造装置などの
ウエハを高真空中で搬送、ハンドリングする装置の回転
導入装置に係り、特に大きな回転動力を導入するのに好
適な磁気駆動回転導入装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary driving device for transferring and handling wafers in a high vacuum, such as a semiconductor manufacturing device, and more particularly to a magnetic driving rotary driving device suitable for introducing a large rotary power. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の回転導入装置においては、半導体
製造装置などの真空チャンバ内で用いられる回転搬送用
のロボットや半導体ウエハを載せる回転型の支持体、磁
性流体シールやOリングシール等の真空シールを介して
動力を導入するもの、ベローズを用いて味噌スリ運動を
回転運動に変換するメカニカルな方式、磁気を応用する
磁気カップリング方式、または回転型モータのエアギャ
ップを広げてこの間に真空と大気を隔てるチャンバの隔
壁を設置する方式等がある。メカニカルな方式では一般
にベローズを用い、このベローズを介して真空と大気を
隔て、大気側から味噌スリ運動により回転を真空中に導
入している。磁気を応用する磁気カップリング方式で
は、特開平3-136779号公報に開示されているように、真
空チャンバの壁の一部を通して磁気力を駆動側の磁極か
ら従動側の磁極に伝えている。また、特開昭59-200863
号公報に開示されている例では、回転型のモータのエア
ギャップ内に薄い隔壁を設置している。
2. Description of the Related Art In a conventional rotation introducing apparatus, a rotary transfer robot used in a vacuum chamber of a semiconductor manufacturing apparatus or the like, a rotary support for mounting a semiconductor wafer, and a vacuum such as a magnetic fluid seal or an O-ring seal are used. Power is introduced through a seal, a mechanical system that converts the miso-slip motion into a rotary motion using a bellows, a magnetic coupling system that uses magnetism, or an air gap of a rotary motor is widened to create a vacuum. There is a method of installing a partition wall of a chamber that separates the atmosphere. In the mechanical system, a bellows is generally used, and the rotation is introduced into the vacuum by a miso-slip motion from the atmosphere side, separating the vacuum and the atmosphere via the bellows. In a magnetic coupling system using magnetism, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-136779, a magnetic force is transmitted from a driving magnetic pole to a driven magnetic pole through a part of the wall of a vacuum chamber. In addition, JP-A-59-200863
In the example disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. H11-209, a thin partition is installed in an air gap of a rotary motor.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術にあって
は、それぞれ以下のような問題点があった。磁性流体シ
ールを用いる方式は広く用いられているが、磁性流体に
用いられる油の蒸気圧で使用できる真空度の限界が決ま
り、超高真空には対応できない。Oリングシールを用い
る場合も同様対応できる真空度は1/107torr程度で
ある。メカニカルな方式ではベローズを用い、このベロ
ーズを介して真空と大気を隔て、大気側から味噌スリ運
動により回転を真空中に導入する。この方式ではベロー
ズの運動を伴うため、高速の回転は導入できずベローズ
の疲労により寿命が制限される。また、回転中にベロー
ズの疲労による亀裂が入り真空破壊が生ずる可能性があ
るなどの問題点がある。また、ベローズの運動に伴うベ
ローズ自身の変形、摺動による摩耗異物の発生やガス放
出など半導体製造にとって重要なクリーンな環境を維持
しなければならないという点に関しても問題がある。
The above prior arts have the following problems. Although the method using a magnetic fluid seal is widely used, the limit of the degree of vacuum that can be used is determined by the vapor pressure of the oil used for the magnetic fluid, and it is not possible to cope with ultra-high vacuum. Even when an O-ring seal is used, the degree of vacuum that can be similarly applied is about 1/10 7 torr. In the mechanical method, a bellows is used, and the vacuum is separated from the atmosphere through the bellows, and the rotation is introduced into the vacuum by the miso-slip motion from the atmosphere side. In this method, since movement of the bellows is involved, high-speed rotation cannot be introduced, and the life of the bellows is limited by fatigue of the bellows. In addition, there is a problem that a crack may be caused by fatigue of the bellows during rotation and vacuum breakdown may occur. There is also a problem in that a clean environment important for semiconductor manufacturing must be maintained, such as deformation of the bellows itself due to the movement of the bellows, generation of wear foreign substances due to sliding, and gas emission.

【0004】磁気を応用する磁気カップリング方式で
は、真空チャンバの壁の一部を通して磁気力を駆動側の
磁極から従動側の磁極に伝える方式となるが、大気圧と
真空との間の圧力差に対して変形などの問題が生じない
ように十分な強度を必要とするため、壁の厚さが厚くな
り十分な磁気力を伝達しにくく磁気カップリングの性能
が小さくなり、従動側に装着されたロボットアームなど
の構造の追従性の低下、振動等の問題がある。また、前
記公報に開示されている方式ではロボットの駆動に必要
な二つの独立した回転運動を導入するための動力の導入
が同軸上にあるため、上下からモータを配置する必要が
あり、そのためには真空チャンバの上下両面を貫通する
円筒上のコラムを設置しこの中にモータを配置する必要
があり、真空チャンバの形状によっては取り付けること
ができないという問題があった。また、特開昭59-20086
3号公報に開示されている例では、回転型のモータのエ
アギャップ内に薄い隔壁を設置しているものの、真空内
に設置されるロータの位置検出、大気圧と真空との圧力
差に耐える構造などを考慮すると、組立などに対して十
分な配慮がなされていない。
In a magnetic coupling system using magnetism, a magnetic force is transmitted from a magnetic pole on a driving side to a magnetic pole on a driven side through a part of a wall of a vacuum chamber. In order to prevent problems such as deformation, it is necessary to have sufficient strength, so that the wall thickness is large, it is difficult to transmit sufficient magnetic force, the performance of the magnetic coupling is small, and it is mounted on the driven side. There are problems such as a decrease in the followability of structures such as robot arms and vibrations. In addition, in the method disclosed in the above publication, since the introduction of power for introducing two independent rotational movements necessary for driving the robot is coaxial, it is necessary to arrange the motors from above and below. However, there is a problem that a column on a cylinder penetrating the upper and lower surfaces of the vacuum chamber needs to be installed and a motor must be arranged in the column, and there is a problem that it cannot be mounted depending on the shape of the vacuum chamber. In addition, JP-A-59-20086
In the example disclosed in Japanese Patent Publication No. 3 (1995), although a thin partition is installed in the air gap of the rotary motor, the position of the rotor installed in the vacuum is detected, and the pressure difference between the atmospheric pressure and the vacuum is endured. In consideration of the structure and the like, sufficient consideration has not been given to assembly and the like.

【0005】本発明の目的は、磁気的結合力が強く、回
転動力の導入の信頼性が高い磁気駆動回転導入装置を提
供することにある。
An object of the present invention is to provide a magnetically driven rotation introducing device having a strong magnetic coupling force and high reliability in introducing rotational power.

【0006】本発明の他の目的は、多自由度の(互いに
独立な二つ以上の)回転の導入に対しても真空チャンバ
の一面から簡単に取り付けることのできる磁気駆動回転
導入装置を提供することにある。
It is another object of the present invention to provide a magnetically driven rotary introduction device that can be easily mounted from one side of a vacuum chamber even for the introduction of multiple degrees of freedom (two or more independent rotations). It is in.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る磁気駆動回転導入装置は、対向する駆
動側磁極と従動側磁極とにより互いに回転連動する磁気
駆動回転導入装置において、駆動側磁極を中空円筒状の
カバーで覆い、カバーの円筒面の少なくとも一部を薄板
隔壁で形成し、薄板隔壁を介して非接触に互いに結合す
る駆動側磁極と従動側磁極とを対向させて配設し、カバ
ーの上下両端面中央部を結合しかつ駆動磁極を回転自
在に支承する柱状構造を固設した構成とする。
In order to achieve the above object, a magnetic drive rotation introducing device according to the present invention is directed to a magnetic drive rotation introduction device in which a driving magnetic pole and a driven magnetic pole opposed to each other rotate and interlock with each other. The drive-side magnetic pole is covered with a hollow cylindrical cover, at least a part of the cylindrical surface of the cover is formed of a thin plate partition, and the drive-side magnetic pole and the driven-side magnetic pole that are connected to each other in a non-contact manner through the thin plate partition are opposed to each other. disposed, and a configuration in which fixed the columnar structure rotatably supporting the coupling vital driving magnetic pole of the upper and lower end faces the center portion of the cover.

【0008】そして前記駆動側磁極に円形のラックを固
着するとともにラックと歯合するピニオンを設け、かつ
ピニオンの駆動軸を、前記カバーの一方の端面に挿着し
た真空シールを貫通して設けてもよい。
Then , a circular rack is fixed to the driving magnetic pole.
Provide a pinion to wear and mesh with the rack, and
Insert the drive shaft of the pinion into one end of the cover
May be provided through a vacuum seal.

【0009】また対向する駆動側磁極と従動側磁極とに
より互いに回転連動する磁気駆動回転導入装置におい
て、駆動側磁極を一方の端面を開放した中空円筒状のカ
バーで覆い、カバーの円筒面の内面の少なくとも一部を
薄板隔壁で形成し、薄板隔壁を介して非接触に互いに結
合する駆動側磁極と従動側磁極とを対向させて配設し、
カバーの一方の端面に端面カバーを着脱自在に設け、端
面カバーの中央部にカバーの他方の端面を支持しかつ駆
動部磁極を回転自在に支承する柱状構造を固設し、駆動
側磁極及び端面カバーは、前記カバーに一方向より組立
てられる構成でもよい。
Further, in a magnetic drive rotation introducing device in which a driving magnetic pole and a driven magnetic pole opposed to each other rotate and interlock with each other, the driving magnetic pole is covered with a hollow cylindrical cover whose one end face is open, and an inner surface of the cylindrical surface of the cover is provided. At least a part of the thin-plate partition is formed, and the drive-side magnetic pole and the driven-side magnetic pole that are coupled to each other in a non-contact manner through the thin-plate partition are disposed facing each other,
An end face cover is detachably provided on one end face of the cover, and a columnar structure that supports the other end face of the cover and rotatably supports the drive section magnetic pole is fixedly provided at the center of the end face cover, and the drive side magnetic pole and the end face are fixed. The cover may be configured to be assembled to the cover from one direction.

【0010】さらに前記駆動側磁極に円形のラックを固
着するとともにラックと歯合するピニオンを設け、かつ
ピニオンの駆動軸を、前記端面カバーに挿着した真空シ
ールを貫通して設けてもよい。
Further , a circular rack is fixed to the driving magnetic pole.
Provide a pinion to wear and mesh with the rack, and
The drive shaft of the pinion is connected to the vacuum
May be provided to penetrate the tool.

【0011】そして駆動側磁極と従動側磁極のいずれか
一方の磁極にコイルを巻き、コイルに交流電圧をかけて
電流を発生させ、電流の変化を検出して駆動側磁極と従
動側磁極との間の相対変位を検出する変位センサを具備
した構成でもよい。
A coil is wound around one of the driving magnetic pole and the driven magnetic pole, an AC voltage is applied to the coil to generate a current, a change in the current is detected, and the driving magnetic pole and the driven magnetic pole are connected to each other. A configuration provided with a displacement sensor that detects a relative displacement between them may be employed.

【0012】またピニオンの駆動軸は、カバーの外に設
置したモータで駆動され、モータの検出した回転位置
と、駆動側磁極と従動側磁極の相対的な位置ずれのそれ
ぞれの値から従動側磁極の回転位置を検出する手段を設
けた構成でもよい。
The drive shaft of the pinion is driven by a motor installed outside the cover, and the rotational position detected by the motor and the relative displacement between the drive magnetic pole and the driven magnetic pole are determined from the respective values of the driven magnetic pole. May be provided with a means for detecting the rotational position of.

【0013】さらに駆動側磁極と従動側磁極のいずれか
一方の磁極にコイルを巻き、コイルに交流電圧をかけて
電流を発生させ、電流の変化を検出して駆動側磁極と従
動側磁極との間の相対変位を検出する変位センサと、変
位センサの情報を用いコイルに電流を流して駆動側磁極
と従動側磁極との間の相対振動を減衰させる手段とを具
備し構成でもよい。
Further, a coil is wound around one of the drive side magnetic pole and the driven side magnetic pole, an AC voltage is applied to the coil to generate a current, and a change in the current is detected to detect the change in the current between the drive side magnetic pole and the driven side magnetic pole. A displacement sensor for detecting relative displacement between the magnetic poles, and a means for flowing current through the coil using information from the displacement sensor to attenuate relative vibration between the driving magnetic pole and the driven magnetic pole.

【0014】そして駆動側磁極及び従動側磁極を軸方向
に複数列設け、それぞれの列の駆動側磁極及び従動側磁
極を独立したモータで駆動し、複数の独立した回転運動
を導入する構成でもよい。
A plurality of drive-side magnetic poles and driven-side magnetic poles may be provided in the axial direction, and the drive-side magnetic poles and the driven-side magnetic poles of each row may be driven by independent motors to introduce a plurality of independent rotational movements. .

【0015】また従動側磁極を真空チャンバの中に設置
し、駆動側磁極を覆うカバーを密閉してカバーの内部を
低真空または大気圧に保ち、カバー内で用いられる軸受
及び歯車は、油、グリース、あるいは固体潤滑剤により
潤滑する構成でもよい。
The driven magnetic pole is installed in a vacuum chamber, the cover for covering the driving magnetic pole is sealed, and the inside of the cover is kept at low vacuum or atmospheric pressure. Bearings and gears used in the cover are made of oil, It may be configured to lubricate with grease or solid lubricant.

【0016】さらに従動側磁極が設置された真空チャン
バ内の圧力と、駆動側磁極が設置されかつ密閉されたカ
バー内の圧力とをバランスさせる手段を設けた構成でも
よい。
Further, a structure may be provided in which a pressure in the vacuum chamber in which the driven magnetic pole is installed and a pressure in the cover in which the driving magnetic pole is installed and hermetically closed are provided.

【0017】そして前記駆動側磁極として回転型モータ
のステータを設け、前記従動側磁極として回転型モータ
のロータを設けた構成でもよいまた中空円筒状のカバ
ーを上カバーと下カバーとに分割し、下カバーをモータ
のステータを挿着させる空間を有する櫛歯状に形成し、
上カバー及び下カバーの円筒面に薄板隔壁を溶接または
ロー付けにより取付けた構成でもよい。
And a rotary motor as the drive-side magnetic pole.
A rotary motor as the driven magnetic pole
May be provided . In addition, the hollow cylindrical cover is divided into an upper cover and a lower cover, and the lower cover is formed in a comb shape having a space for inserting a stator of the motor,
A thin plate partition may be attached to the cylindrical surfaces of the upper cover and the lower cover by welding or brazing.

【0018】さらにステータを二つに分割し、一方のス
テータ先端部を薄板隔壁に密着させて固定し、他方のコ
イルを巻いたステータをステータ先端部の内側に配設し
た構成でもよい。
Further, the stator may be divided into two parts, and one of the stator ends may be fixed to the thin plate partition wall by closely adhering thereto, and the other coil-wound stator may be disposed inside the stator end.

【0019】そしてロータを真空チャンバ内に設置し、
ステータを覆う中空円筒状のカバーの内部の圧力を真空
チャンバ内の圧力とバランスさせる手段を設けた構成で
もよい。
Then, the rotor is set in a vacuum chamber,
A configuration may be provided in which a means for balancing the pressure inside the hollow cylindrical cover covering the stator with the pressure inside the vacuum chamber is provided.

【0020】またステータ及びロータを複数列軸方向に
設置し、真空チャンバ内に複数の独立した回転運動を導
入する構成でもよい。
Further, the stator and the rotor may be arranged in a plurality of rows in the axial direction, and a plurality of independent rotational motions may be introduced into the vacuum chamber.

【0021】さらにマルチチャンバウエハ処理装置にお
いては、それぞれの記載のうちのいずれか一つに記載の
磁気駆動回転導入装置を用いてなる構成とする。
Further, the multi-chamber wafer processing apparatus is configured to use the magnetically driven rotation introducing device described in any one of the respective descriptions.

【0022】[0022]

【作用】本発明によれば、駆動側磁極を覆う中空円筒状
のカバーの円筒面の一部を円周状に薄板隔壁で形成し、
この薄板隔壁を介して駆動側および従動側の磁極を対向
させて配置する構造は、両磁極間の距離が小さくなり、
これによって真空チャンバ内の高真空を維持した状態で
両磁極の磁気的結合力を強力にするように作用する。そ
して中空円筒状のカバーの上下の両端面を支持結合する
柱状構造は、薄板隔壁では支持することのできない真空
と大気との圧力差(通常は従動側が真空チャンバに設置
され、駆動側が大気圧下または低真空下にさらされ
る。)を支持する作用がある。
According to the present invention, a part of the cylindrical surface of the hollow cylindrical cover that covers the drive-side magnetic pole is circumferentially formed by a thin plate partition,
In the structure in which the magnetic poles on the driving side and the driven side are arranged to face each other via the thin plate partition wall, the distance between the magnetic poles is reduced,
This acts to increase the magnetic coupling force between the two magnetic poles while maintaining a high vacuum in the vacuum chamber. The columnar structure that supports and connects the upper and lower end surfaces of the hollow cylindrical cover has a pressure difference between vacuum and atmosphere that cannot be supported by the thin plate partition (usually, the driven side is installed in a vacuum chamber, and the driving side is under atmospheric pressure. Or exposed to low vacuum).

【0023】一方の磁極に巻いたコイルに交流電圧をか
け、磁気結合の変化によって発生する電流の変化を検出
することにより、駆動側と従動側の両磁極の相対的な位
置ずれ(両磁極の相対振動)を検出する作用がある。そ
してこの位置ずれの情報を用い、位相補償回路を介して
位相進み、すなわち速度信号(振動に対して減衰を与え
る)を作り、この信号に従って磁極に巻いたコイルの電
流を制御する方式は両磁極の相対振動に対して減衰効果
を与える作用がある。
An AC voltage is applied to a coil wound around one of the magnetic poles, and a change in current generated by a change in magnetic coupling is detected. Relative vibration). Using the information on the displacement, a phase advance is made through a phase compensation circuit, that is, a speed signal (damping vibration) is generated, and the current of the coil wound on the magnetic pole is controlled according to this signal. Has an effect of giving a damping effect to the relative vibration of.

【0024】回転型のモータにおいてステータを中空円
筒状のカバーで覆い、このカバーの円筒面の一部を円周
状に薄板隔壁とし、この薄板隔壁を介してステータとロ
ータを対向させて配置する構造は、ロータとステータと
の間隔を小さくする作用があり、真空チャンバ内の高真
空を維持した状態でステータからの電磁力をロータに対
して強力に伝える作用がある。
In a rotary type motor, the stator is covered with a hollow cylindrical cover, and a part of the cylindrical surface of the cover is circumferentially formed as a thin plate partition, and the stator and the rotor are arranged to face each other through the thin plate partition. The structure has an effect of reducing the distance between the rotor and the stator, and an effect of strongly transmitting the electromagnetic force from the stator to the rotor while maintaining a high vacuum in the vacuum chamber.

【0025】さらに、駆動側の磁極を覆うカバーを二つ
に部分、すなわち従動側磁極を回転自在に取り付けた中
空円筒状のカバーとカバーの内径よりも小さな外径を有
する駆動側磁極を回転自在に取り付けたもう一方のカバ
ーに分離した構造とし、まず中空円筒状のカバーを真空
チャンバ壁面に取り付け、次いで、駆動側のメカニズム
の付いたフランジをこの中空円筒内にその開口部より装
着することにより、一方向から組み立てることができる
作用がある。また、この構造を軸方向に複数個重ねて構
成することにより、真空チャンバ内にロボットなどの駆
動に必要な複数のそれぞれ独立した回転運動を導入する
磁気カップリングを一方向から組み立てられる作用があ
る。
Further, the cover for covering the magnetic pole on the drive side is divided into two parts, namely, a hollow cylindrical cover on which the driven magnetic pole is rotatably mounted, and the drive-side magnetic pole having an outer diameter smaller than the inner diameter of the cover. By separating the hollow cylindrical cover into the vacuum chamber wall first, and then mounting a flange with a drive-side mechanism inside this hollow cylinder through its opening, There is a function that can be assembled from one direction. Further, by constructing a plurality of such structures in the axial direction, a magnetic coupling for introducing a plurality of independent rotational movements required for driving a robot or the like into the vacuum chamber can be assembled from one direction. .

【0026】回転型のモータにおいて、ステータ磁極を
二つの部分、すなわち、中空円筒状のカバーに固定され
た磁極先端部とコイルを巻いたステータ本体部とによっ
て構成する構造は、真空チャンバの壁面にまず、中空円
筒状のカバーを取り付け、次いで、ステータ本体部を中
空円筒状のカバーの開口部より取り付けることにより、
一方向から回転型モータを組み込める作用がある。ま
た、この構造を軸方向に複数個重ねて構成することによ
り、前記と同様に複数のそれぞれ独立した回転動力を真
空チャンバ内に導入する回転型モータを一方向から組み
込める作用がある。
In a rotary type motor, a structure in which a stator magnetic pole is constituted by two parts, that is, a magnetic pole tip fixed to a hollow cylindrical cover and a stator main body wound with a coil, is provided on a wall surface of a vacuum chamber. First, a hollow cylindrical cover is attached, and then the stator body is attached from the opening of the hollow cylindrical cover,
It has the function of incorporating a rotary motor from one direction. Further, by constituting a plurality of this structure in the axial direction, a rotary motor for introducing a plurality of independent rotating powers into the vacuum chamber can be incorporated from one direction as described above.

【0027】[0027]

【実施例】本発明の一実施例を図1〜5を参照しながら
説明する。図1は半導体製造に用いられるマルチチャン
バタイプの成膜装置を示したものである。この種の成膜
装置は高密度な超LSIなどに必要な高性能な薄膜を製
造するのに適している。図1に示すように、ロードロッ
ク室1a、1bから真空チャンバ内に取り入れられたウ
エハ10は、常に高真空に維持された直線搬送チャンバ
2内を直線搬送装置3により、回転搬送チャンバ(真空
チャンバ)4内を回転搬送ロボット6によって搬送さ
れ、各処理室5a〜5fに搬入される。各処理室5a〜5
fではそれぞれ各種の成膜、エッチング、または前処理
などが行われるが、完全に処理が完了し、例えばロード
ロック室1bから搬出されるまで、完全に大気環境から
は遮断されているため、大気環境からの様々な汚染、す
なわち、大気中の微細異物、酸素、水、及びその他の有
害分子などによる汚染がなく、膜質が良く、信頼性の高
い半導体を製造することができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a multi-chamber type film forming apparatus used for semiconductor manufacturing. This type of film forming apparatus is suitable for producing a high-performance thin film required for a high-density VLSI or the like. As shown in FIG. 1, a wafer 10 taken into the vacuum chamber from the load lock chambers 1a and 1b is rotated by a linear transfer device 3 in a linear transfer chamber 2 maintained at a high vacuum. 4) The wafer is conveyed in a rotary conveyance robot 6 and carried into each of the processing chambers 5a to 5f. Each processing room 5a-5
In f, various kinds of film formation, etching, pretreatment, etc. are performed. However, since the processing is completely completed, and is completely shut off from the atmospheric environment until it is carried out of the load lock chamber 1b, for example, A semiconductor with good film quality and high reliability can be manufactured without any contamination from the environment, that is, contamination by minute foreign substances in the atmosphere, oxygen, water, and other harmful molecules.

【0028】図2は回転搬送ロボットの概念図である。
回転搬送チャンバ4は、ゲートバルブ8を介して搬送さ
れるウエハの大気による汚染の防止と処理室5の真空度
とを維持するため、常に高真空に保たれなければならな
い、従って図に示す回転搬送ロボットアーム7c、7d
を有し、回転搬送ロボット回転アクチュエータ7a、7
bにより駆動される回転搬送ロボット6に対して、高真
空を維持できる方式で回転動力を導入することが必要不
可欠ある。
FIG. 2 is a conceptual diagram of the rotary transfer robot.
The rotary transfer chamber 4 must always be kept at a high vacuum in order to prevent contamination of the wafer transferred through the gate valve 8 by the atmosphere and to maintain the degree of vacuum in the processing chamber 5. Transfer robot arm 7c, 7d
And a rotary transfer robot rotary actuator 7a, 7
It is indispensable to introduce rotational power to the rotary transfer robot 6 driven by b in a manner that can maintain a high vacuum.

【0029】図3は本発明の一実施例を示す断面図であ
る。対向する駆動側磁極11aと従動側磁極11bとに
より互いに回転連動する磁気駆動回転導入装置であっ
て、駆動側磁極11aを中空円筒状のカバー18で覆
い、カバー18の円筒面の少なくとも一部を薄板隔壁9
で形成し、薄板隔壁9を介して非接触に互いに結合する
駆動側磁極11aと従動側磁極11bとを対向させて配
設し、カバー18のそれぞれの端面の中央部に駆動部磁
極11aを回転自在に支承する柱状構造18aを固設し
た構成である。すなわち駆動側磁極11aと従動側磁極
11bとの間に薄板隔壁9を設置して、高真空の回転搬
送チャンバ4と大気あるいは低真空の機械室17とを完
全に遮断する。回転を伝える磁気力は駆動側と従動側の
磁極のギャップ11abが小さいほど大きく、大きな回
転力を従動側磁極11bに伝達することができる。従っ
て、薄板隔壁9を薄くすれば磁極11a,11b同志を
近づけることができ、大きな回転力を導入することがで
きる。現在の溶接技術を用いれば薄板隔壁の厚さは50
μm程度まで薄くすることが可能である。また、ロー付
けを用いればさらに薄板隔壁の取付けも可能である。図
4は薄板隔壁9の取付法を示した例で、駆動側磁極11
aを完全に覆うように中空円筒状のカバー18を設け、
その円筒面に薄板隔壁9を溶接21する構造を示してい
る。しかしながらこのような薄板隔壁9をカバー18の
円筒面の全周にわたって取り付ける必要があるため、強
度的には非常に弱い構造となってしまう。図3に示すよ
うにカバー18の円筒面は真空軸受12を介して従動側
磁極11bを支持するため強度が必要である。そこで、
柱状構造18aを設け、これによってカバー18の上下
の端面を固定することにより、十分な強度を有する構造
とすることができる。またカバー18内を真空圧力と
し、回転搬送チャンバ4の真空圧力との差圧を制御する
図示しないバランスさせる手段でバランスすることによ
り、薄板隔壁9に作用する荷重を低減することができ
る。永久磁石19を固着した駆動側磁極11aは、軸受
17aを介し柱状構造18aに対して回転可能に取り付
けられ、その駆動は駆動側磁極11aに取り付けた円形
のラック13に歯合するピニオン14によって行われ、
ピニオン14はカバー18の下方の端面に挿着した真空
シール16を貫通して設けた駆動軸14aを介して、大
気中に設置したモータ15及びエンコーダ15cによっ
て回転される。また駆動側磁極11aを覆うカバー18
を密閉して内部を低真空又は大気圧に保ち、カバー18
内で用いられる軸受及び歯車は、油、グリース、あるい
は固体潤滑剤により潤滑する構成でもよい。
FIG. 3 is a sectional view showing an embodiment of the present invention. A magnetic drive rotation introducing device that is rotationally linked to each other by opposing drive side magnetic poles 11a and driven side magnetic poles 11b, wherein the drive side magnetic poles 11a are covered with a hollow cylindrical cover 18, and at least a part of the cylindrical surface of the cover 18 is covered. Thin plate partition 9
The drive-side magnetic pole 11a and the driven-side magnetic pole 11b, which are connected to each other in a non-contact manner via the thin plate partition 9, are disposed to face each other, and the drive unit magnetic pole 11a is rotated at the center of each end face of the cover 18. This is a configuration in which a columnar structure 18a that freely supports is fixed. That is, the thin plate partition wall 9 is provided between the driving magnetic pole 11a and the driven magnetic pole 11b to completely shut off the high-vacuum rotary transfer chamber 4 from the atmospheric or low-vacuum mechanical chamber 17. The smaller the gap 11ab between the drive side and the driven side magnetic poles is, the larger the magnetic force transmitting the rotation is, and the larger the rotational force can be transmitted to the driven side magnetic pole 11b. Therefore, if the thin plate partition wall 9 is made thin, the magnetic poles 11a and 11b can be close to each other, and a large rotational force can be introduced. With the current welding technology, the thickness of the thin plate partition is 50
The thickness can be reduced to about μm. Further, if a brazing is used, a thin plate partition can be further attached. FIG. 4 shows an example of a method of attaching the thin plate partition wall 9, and shows the driving-side magnetic pole 11.
A hollow cylindrical cover 18 is provided so as to completely cover a.
The structure which welds the thin plate partition 9 to the cylindrical surface is shown. However, since it is necessary to attach such a thin plate partition 9 over the entire circumference of the cylindrical surface of the cover 18, the structure becomes very weak in terms of strength. As shown in FIG. 3, the cylindrical surface of the cover 18 needs strength to support the driven magnetic pole 11 b via the vacuum bearing 12. Therefore,
By providing the columnar structure 18a and thereby fixing the upper and lower end surfaces of the cover 18, a structure having sufficient strength can be obtained. Also, the load acting on the thin plate partition wall 9 can be reduced by setting the inside of the cover 18 to a vacuum pressure and balancing the pressure by a balancing means (not shown) for controlling the pressure difference from the vacuum pressure of the rotary transfer chamber 4. The drive-side magnetic pole 11a to which the permanent magnet 19 is fixed is rotatably mounted on a columnar structure 18a via a bearing 17a, and its drive is performed by a pinion 14 meshing with a circular rack 13 mounted on the drive-side magnetic pole 11a. I,
The pinion 14 is rotated by a motor 15 and an encoder 15c installed in the atmosphere via a drive shaft 14a provided through a vacuum seal 16 attached to the lower end surface of the cover 18. Also, a cover 18 covering the drive-side magnetic pole 11a
To keep the inside at low vacuum or atmospheric pressure,
The bearings and gears used therein may be configured to be lubricated with oil, grease, or solid lubricant.

【0030】以上の構成により、十分な強度を有し、か
つ強力な回転力を導入できる磁気カップリングが実現さ
れる。また、本実施例では図5に示すように、磁極の構
成は、駆動側磁極11aのみに複数の永久磁石19を設
置した構造となっているが、従動側磁極11bについて
も永久磁石を配設すれば、より強力な磁気結合力を得る
ことができる。また、駆動側磁極については永久磁石の
変わりに電磁石を用いることも可能である。
With the above configuration, a magnetic coupling having sufficient strength and capable of introducing a strong rotational force is realized. In this embodiment, as shown in FIG. 5, the configuration of the magnetic pole is such that a plurality of permanent magnets 19 are provided only on the drive-side magnetic pole 11a, but permanent magnets are also provided on the driven-side magnetic pole 11b. Then, a stronger magnetic coupling force can be obtained. As for the driving magnetic pole, an electromagnet can be used instead of the permanent magnet.

【0031】図6、図7及び図8に本発明の他の実施例
として駆動側と従動側の磁極の相対変位を検出する手段
(変位センサ)を示す。図2に示した回転搬送ロボット
の正確な位置決めを行うためには、従動側磁極11bの
回転位置が正確に検出されなければならない。図7に示
すように、駆動側磁極11aの一つにコイル22を巻
き、これに発振器から交流電圧をかける。この回路に流
れる電流は、駆動側磁極11a及び従動側磁極11bと
その間のエアギャップによって形成される磁気回路の磁
気的結合状態によって変化する。すなわち、両磁極が相
対的にずれればエアギャップ部分の磁極の重なりが変化
し、その結果、磁束の漏れ状態が変化しコイル22を流
れる電流が変化する。したがって、この電流を電流回路
23で検出することにより両磁極の相対的な位置ずれが
検出できる。図6は変位センサの等価回路を示し、実効
発信器内部抵抗r、入力電圧ein、電流i0、磁極鉄芯
渦電流損失抵抗Rs、及びコイル自己インダクタンス
(磁極のずれにより変化)Lが図示されている。図8は
変位センサブロック線図を示し、出力電流圧を検出回路
入力部25に取り込み、ローパスフィルタ27を通して
直流成分のみを取り出し変位出力とする。この相対変位
と図3に示すモータ15に取り付けた回転位置検出器
(エンコーダ15c)から得られる駆動側磁極の回転位
置から従動側磁極、すなわちロボット(図2に示す回転
搬送ロボット6)の回転位置を正確に検出することがで
きる。
FIGS. 6, 7 and 8 show a means (displacement sensor) for detecting the relative displacement of the magnetic poles on the driving side and the driven side as another embodiment of the present invention. In order to accurately position the rotary transfer robot shown in FIG. 2, the rotational position of the driven magnetic pole 11b must be accurately detected. As shown in FIG. 7, a coil 22 is wound around one of the drive-side magnetic poles 11a, and an AC voltage is applied to the coil 22 from this coil. The current flowing in this circuit changes depending on the magnetic coupling state of the magnetic circuit formed by the driving-side magnetic pole 11a and the driven-side magnetic pole 11b and the air gap therebetween. That is, if the two magnetic poles are relatively displaced, the overlap of the magnetic poles in the air gap portion changes, and as a result, the state of leakage of the magnetic flux changes and the current flowing through the coil 22 changes. Therefore, by detecting this current with the current circuit 23, the relative displacement between the two magnetic poles can be detected. FIG. 6 shows an equivalent circuit of the displacement sensor, in which an effective oscillator internal resistance r, an input voltage ein, a current i 0 , a pole iron core eddy current loss resistance Rs, and a coil self-inductance (change due to a magnetic pole shift) L are illustrated. ing. FIG. 8 is a block diagram of the displacement sensor, in which the output current pressure is taken into the detection circuit input section 25, and only the DC component is taken out through the low-pass filter 27 to obtain a displacement output. Based on the relative displacement and the rotational position of the drive-side magnetic pole obtained from the rotational position detector (encoder 15c) attached to the motor 15 shown in FIG. 3, the rotational position of the driven-side magnetic pole, that is, the rotational position of the robot (the rotary transfer robot 6 shown in FIG. 2) Can be accurately detected.

【0032】図9は本発明の他の実施例として駆動側磁
極と従動側磁極の相対振動に対して減衰を与える構成を
示す。相対変位出力eを位相補償回路28を通して変位
信号に位相進みを与え、この信号によって電力増幅器2
9から減衰力発生コイル30(減衰させる手段)に電流
を流す。これらの構成により相対振動(従動側磁極が停
止する際に起きる駆動側磁極との相対的な位置ずれ)に
対して減衰を与えることができる。
FIG. 9 shows another embodiment of the present invention in which a relative vibration between a driving magnetic pole and a driven magnetic pole is damped. The relative displacement output e is given a phase advance to the displacement signal through the phase compensation circuit 28, and this signal is used by the power amplifier 2
9 to the damping force generating coil 30 (means for damping). With this configuration, it is possible to attenuate relative vibration (relative displacement with respect to the driving magnetic pole that occurs when the driven magnetic pole stops).

【0033】図10に本発明の他の実施例を示す。本実
施例は回転搬送チャンバに対して、一方向から簡単に組
み込みができるように構成した。駆動側磁極11aを一
方の端面を開放した中空円筒状のカバー(上カバー)3
1で覆い、カバー31の円筒面の内面の少なくとも一部
を薄板隔壁9aで形成し、薄板隔壁9aを介して非接触
に互いに結合する駆動側磁極11aと従動側磁極11b
とを対向させて配設し、カバー31の一方の端面に端面
カバー(下カバー)32を着脱自在に設け、端面カバー
32の中央部にカバー31の他方の端面を支持しかつ駆
動部磁極11aを回転自在に支承する柱状構造18aを
固設した構成である。すなわち駆動側磁極11aを覆う
中空円筒状のカバーを二つの部材、つまり従動側磁極1
1bを回転自在に取り付け薄板隔壁9aを有する上カバ
ー31と、駆動側磁極11aを回転自在に取り付けた下
カバー32とに分け、上カバー31の内径を駆動側磁極
11aの外径より僅かに大きくなるように形成する。以
上のような構成により図11に示すように、まず、上カ
バー31を取付けボルト35で回転搬送チャンバ4に取
付け、次いで、図12に示すように、下カバー32の柱
状構造18aに駆動側磁極11aを軸受を介して取り付
け、かつラック13にピニオン14を歯合させ、真空シ
ール16を貫通して駆動軸14aとモータ15とを下カ
バー32に一体に組み立てたものを取付けボルト36に
より上カバー31に螺着し、取付けボルト34を柱状構
造18aに挿通して先端を上カバー31に螺着すること
により、一方向からの簡単な組立が可能となる。
FIG. 10 shows another embodiment of the present invention. This embodiment is configured so that it can be easily incorporated into the rotary transfer chamber from one direction. A hollow cylindrical cover (upper cover) 3 having the drive-side magnetic pole 11a open at one end.
1 and at least a part of the inner surface of the cylindrical surface of the cover 31 is formed by a thin partition wall 9a, and the driving magnetic pole 11a and the driven magnetic pole 11b are connected to each other in a non-contact manner via the thin partition 9a.
And an end face cover (lower cover) 32 is detachably provided on one end face of the cover 31, the other end face of the cover 31 is supported at the center of the end face cover 32, and the drive section magnetic pole 11 a Is fixedly provided with a columnar structure 18a for rotatably supporting the columnar structure 18a. That is, the hollow cylindrical cover that covers the drive-side magnetic pole 11a is divided into two members, namely, the driven-side magnetic pole 1
1b is rotatably mounted on the upper cover 31 having the thin plate partition 9a and the lower cover 32 on which the driving magnetic pole 11a is rotatably mounted, and the inner diameter of the upper cover 31 is slightly larger than the outer diameter of the driving magnetic pole 11a. It forms so that it may become. As shown in FIG. 11, the upper cover 31 is first mounted on the rotary transfer chamber 4 with the mounting bolts 35 as shown in FIG. 11, and then the drive side magnetic pole is attached to the columnar structure 18a of the lower cover 32 as shown in FIG. 11a is mounted via a bearing, and the pinion 14 is meshed with the rack 13, and the drive shaft 14a and the motor 15 are assembled integrally with the lower cover 32 through the vacuum seal 16, and the upper cover is mounted with the mounting bolts 36. By screwing it to the upper cover 31 and screwing the tip to the upper cover 31 by inserting the mounting bolt 34 into the columnar structure 18a, simple assembly from one direction becomes possible.

【0034】図13に図2に示すロボットの駆動に必要
な二つの独立した回転動力を導入する本発明の他の実施
例を示す。本実施例においても、一方向からの組立が可
能なように構成した。すなわち、二つの従動側磁極11
d、11fをそれぞれ回転自在に取付け、それぞれの磁
極に対向して二つの薄板隔壁9a、9bを有する上カバ
ー41と、二つの駆動側磁極11c、11eをそれぞれ
独立して駆動するモータ15a、15bを回転自在に取
り付けた下カバー42との二つに分離し、上カバー41
の内径が、駆動側磁極11aの外径より僅かに大きくな
るようにする。これを、図14に示すように、まず、上
カバー41を回転搬送チャンバ4に取付けボルト38で
取付け、次いで、下カバー42の柱状構造18bに駆動
側磁極11c、11eを真空軸受12a、12bを介し
て取り付け、かつラック13a、13bにピニオン14
b、14cを歯合させ、真空シール16a、16bを貫
通して駆動軸14d、14eとモータ15a、15bと
を下カバー42に一体に組み立てたものを取付けボルト
39により上カバー31に螺着し、取付けボルト37を
柱状構造18bに挿通して先端を上カバー41に螺着す
ることにより、一方向からの簡単な組立が可能となる。
FIG. 13 shows another embodiment of the present invention in which two independent rotating powers necessary for driving the robot shown in FIG. 2 are introduced. Also in the present embodiment, the configuration is such that assembly from one direction is possible. That is, the two driven magnetic poles 11
d and 11f are rotatably mounted, respectively, and an upper cover 41 having two thin plate partitions 9a and 9b opposed to the respective magnetic poles, and motors 15a and 15b for independently driving the two drive-side magnetic poles 11c and 11e, respectively. Is separated into two parts, a lower cover 42 that is rotatably mounted, and an upper cover 41.
Is slightly larger than the outer diameter of the driving magnetic pole 11a. As shown in FIG. 14, first, the upper cover 41 is attached to the rotary transfer chamber 4 with the attachment bolts 38, and then the drive-side magnetic poles 11c and 11e are attached to the columnar structure 18b of the lower cover 42 with the vacuum bearings 12a and 12b. And pinions 14 on racks 13a and 13b.
b and 14c are engaged with each other, and the drive shafts 14d and 14e and the motors 15a and 15b are assembled integrally with the lower cover 42 through the vacuum seals 16a and 16b. By inserting the mounting bolt 37 into the columnar structure 18b and screwing the tip to the upper cover 41, simple assembly from one direction becomes possible.

【0035】図15に本発明の他の実施例を示す。回転
型のモータのステータ51とロータ50に固着したロー
タ永久磁石50aとの間に、エアギャップ内(非接触)
に薄板隔壁53を設けた構成である。本実施例はアウタ
ロータタイプを示し、ステータ51を中空円筒状のカバ
ー56で覆い、その円筒面の一部を薄板隔壁53とす
る。薄板隔壁53の厚さは現在の溶接技術を用いれば5
0μm程度まで薄くすることができ、通常のモータのエ
アギャップ(0。3mm〜0。7mm程度)内に十分設
置できる。コイル52からの配線57は真空シール55
を経由して外へ取り出す。このように構成することによ
り、真空チャンバ内に直接モータのロータ50を設置し
十分な回転動力を伝えることが可能になる。図16は薄
板隔壁の構成を示した例で、ステータ51の各磁極間に
櫛歯状にはまるように取り付けられた上カバー53aと
下カバー53bとに薄板隔壁53を全周にわたって巻
き、周辺58を溶接またはロー付けする。さらに内側か
らの圧力に耐えるように何点かをスポット溶接59する
ことにより、強度が増加する。
FIG. 15 shows another embodiment of the present invention. In the air gap (non-contact) between the stator 51 of the rotary motor and the rotor permanent magnet 50a fixed to the rotor 50
And a thin plate partition 53 is provided. This embodiment shows an outer rotor type, in which a stator 51 is covered with a hollow cylindrical cover 56, and a part of the cylindrical surface is a thin plate partition 53. If the current welding technology is used, the thickness of the thin plate bulkhead 53 is 5
The thickness can be reduced to about 0 μm, and it can be sufficiently installed in the air gap (about 0.3 mm to 0.7 mm) of a normal motor. The wiring 57 from the coil 52 is a vacuum seal 55
Take it out via. With such a configuration, it is possible to install the rotor 50 of the motor directly in the vacuum chamber and transmit sufficient rotational power. FIG. 16 shows an example of the configuration of the thin plate partition wall. The thin plate partition wall 53 is wound around the entire circumference of an upper cover 53a and a lower cover 53b that are fitted between the magnetic poles of the stator 51 so as to fit in a comb shape. Is welded or brazed. Further, by performing spot welding 59 at some points so as to withstand the pressure from the inside, the strength is increased.

【0036】図17は図15に示すモータのロータの回
転位置検出手段の一実施例である。すなわち、ロータ5
0の端面に光学的、あるいは磁気目盛りの入ったスケー
ル60を設置し、これを真空チャンバ壁に設置したビュ
ーポート62を介して光学的、あるいは磁気的センサ6
1によって検出することにより、ロータの回転位置を検
出する。以上はいずれも、アウタロータタイプについて
示したが、図18に示すインナロータタイプでも同様な
構成をとることができる。ステータ71を中空円筒状の
上カバー74aの外側に固着した下カバー74bで覆
い、下カバー74bの内側円筒面の一部を薄板隔壁73
とする。ロータ72はステータ71とロータ永久磁石7
8を介して対向し中央部に設けた柱状構造18cに軸受
を介して回転自在に取り付けられ、コイル70からの配
線77は真空シール75を経由して外へ取り出すように
なっている。
FIG. 17 shows an embodiment of the means for detecting the rotational position of the rotor of the motor shown in FIG. That is, the rotor 5
A scale 60 having an optical or magnetic scale is installed on the end face of the vacuum chamber 0, and this is connected to an optical or magnetic sensor 6 via a view port 62 installed on the vacuum chamber wall.
1, the rotation position of the rotor is detected. Although the above description is directed to the outer rotor type, the same configuration can be applied to the inner rotor type shown in FIG. The stator 71 is covered with a lower cover 74b fixed to the outside of a hollow cylindrical upper cover 74a, and a part of the inner cylindrical surface of the lower cover 74b is a thin plate partition 73.
And The rotor 72 includes a stator 71 and a rotor permanent magnet 7.
8 is rotatably attached via a bearing to a columnar structure 18c provided at the center and opposed to each other via a wire 8. A wire 77 from the coil 70 is taken out through a vacuum seal 75.

【0037】図19は本発明の回転型モータの他の実施
例を示す断面図である。本実施例では、モータのステー
タを二つの部分に分割して構成した。すなわち、ロータ
永久磁石85を固着したモータのロータ80を、真空軸
受84を介して回転自在に支持した薄板隔壁53を有す
る中空円筒状の上カバー81に二つに分割したステータ
先端部81aを固定し、一方、コイル83を巻いたステ
ータ82aをフランジを有する下カバー82に固定す
る。配線はハーメチックシール86を経由して外へ取り
出す。ステータ先端部81aの内径はステータ82aの
外形より僅かに大きく加工され、図21に示すように、
一方向から組み立てることができる。薄板隔壁53は、
図20に示すように、上カバー81の円筒面にあけられ
た開口部にステータ先端部81aを固定し、その上に薄
板隔壁53を巻き、周辺を溶接あるいはロー付け87す
ることによって作ることができる。
FIG. 19 is a sectional view showing another embodiment of the rotary motor of the present invention. In this embodiment, the stator of the motor is divided into two parts. In other words, the rotor tip 80a of the motor, to which the rotor permanent magnet 85 is fixed, is fixed to the hollow cylindrical upper cover 81 having the thin plate partition 53 rotatably supported via the vacuum bearing 84, and the stator tip portion 81a is fixed to the two. Then, the stator 82a around which the coil 83 is wound is fixed to the lower cover 82 having a flange. The wiring is taken out through the hermetic seal 86. The inner diameter of the stator tip portion 81a is slightly larger than the outer shape of the stator 82a, and as shown in FIG.
Can be assembled from one direction. The thin plate partition 53
As shown in FIG. 20, a stator tip 81a is fixed to an opening formed in a cylindrical surface of an upper cover 81, a thin plate partition wall 53 is wound thereon, and the periphery is welded or brazed 87. it can.

【0038】図22は本発明の薄板隔壁を有する回転型
モータを、図2に示す回転型搬送ロボットに応用した他
の実施例である。ロボットの駆動に必要な二つの独立し
た回転運動を回転搬送チャンバ4内に導入するため、図
19に示す回転型モータを二段軸方向に重ねた構成にな
っている。すなわち、モータロータ永久磁石95a、9
5bをそれぞれに固着した二つのモータのロータ90
a、90bを真空軸受94a、94bを介して回転自在
に取り付けた、薄板隔壁91c、91dを有する円筒状
の上カバー91に、二つに分割されたステータの内の先
端部91a、91bを固定する。一方、コイル93a、
93bを巻いた方のステータ92a、92bは下カバー
92に固定され、下側から、図18と同様に組み込むこ
とができる。なお配線は真空シール96を経由して外部
に取り出される。このように構成することによって、高
真空の中で使用されるロボットアーム7a、7bを、通
常のダイレクトドライブモータで駆動するごとく、薄板
隔壁を介して強力に、信頼性高く駆動することができ
る。また、図17に示す回転位置検出手段を組み合わせ
正確な位置制御も可能である。
FIG. 22 shows another embodiment in which the rotary motor having the thin plate partition of the present invention is applied to the rotary transfer robot shown in FIG. In order to introduce two independent rotational movements required for driving the robot into the rotary transfer chamber 4, the rotary motor shown in FIG. That is, the motor rotor permanent magnets 95a, 95
Rotors 90 of two motors each having a fixed 5b.
a and 90b are rotatably mounted via vacuum bearings 94a and 94b, and fixed to the cylindrical upper cover 91 having thin plate partition walls 91c and 91d, the distal ends 91a and 91b of the two divided stators. I do. On the other hand, the coil 93a,
The stators 92a and 92b around which 93b is wound are fixed to the lower cover 92, and can be assembled from below in the same manner as in FIG. The wiring is taken out through a vacuum seal 96. With this configuration, the robot arms 7a and 7b used in a high vacuum can be driven strongly and with high reliability through the thin plate partition, as if driven by a normal direct drive motor. Also, accurate position control is possible by combining the rotational position detecting means shown in FIG.

【0039】本発明によれば、駆動側磁極を覆う中空円
筒状のカバーの円筒面の一部を円周状に薄板隔壁とし、
この薄板隔壁を介して駆動側および従動側の磁極を対向
させて配置する構造は、両磁極間の距離を小さくするこ
とができ、これによって両磁極の磁気的結合力を強力に
することができるため、真空チャンバ内の高真空を維持
した状態で大きな回転力を真空中に導入することがで
き、また、両磁極の相対的なずれや振動を小さくでき、
さらには、これらの磁気カップリングによって駆動され
るロボットなどの操作性、信頼性を向上させる効果があ
る。
According to the present invention, a part of the cylindrical surface of the hollow cylindrical cover that covers the drive side magnetic pole is formed into a thin plate partition wall in a circumferential shape,
The structure in which the magnetic poles on the driving side and the driven side are arranged to face each other via the thin plate partition can reduce the distance between the magnetic poles, thereby increasing the magnetic coupling force between the magnetic poles. Therefore, a large rotational force can be introduced into the vacuum while maintaining a high vacuum in the vacuum chamber, and the relative displacement and vibration of both magnetic poles can be reduced.
Further, there is an effect that operability and reliability of a robot or the like driven by these magnetic couplings are improved.

【0040】中空円筒状のカバーの上下の両端面を支持
結合する柱状構造は、薄板隔壁のみでは支持することの
できない従動側磁極を十分な強度を持って支持すること
を可能にし、また、真空と大気の圧力差(通常は従動側
が真空チャンバに設置され、駆動側が大気圧下または低
真空下にさらされる。)を支持することもでき、磁気カ
ップリングを大気と真空の圧力差のもとでも使用可能に
する効果がある。
The columnar structure that supports and couples the upper and lower end surfaces of the hollow cylindrical cover makes it possible to support the driven magnetic pole, which cannot be supported only by the thin plate partition wall, with sufficient strength. And the pressure difference between the air and the atmosphere (usually the driven side is installed in a vacuum chamber and the driving side is exposed to atmospheric pressure or low vacuum). But it has the effect of making it usable.

【0041】一方の磁極に巻いたコイルに交流電圧をか
け、コイルに流れる電流を検出することにより、駆動側
と従動側の両磁極の相対的な位置ずれを検出することが
でき、この位置情報を用い、この磁気カップリングによ
って駆動されるロボットの制御が可能になる効果があ
る。また、この位置ずれの情報を用い、位相補償回路を
介して磁極に巻いたコイルの電流を制御する方式は両磁
極の相対振動に対して減衰効果を与えることができ、こ
の磁気カップリングによって駆動されるロボットの振動
を抑制し安定に駆動させる効果がある。
By applying an AC voltage to the coil wound around one of the magnetic poles and detecting the current flowing through the coil, the relative displacement between the driving and driven magnetic poles can be detected. Has an effect that the robot driven by the magnetic coupling can be controlled. In addition, the method of controlling the current of the coil wound around the magnetic pole through the phase compensation circuit using the information on the displacement can provide an attenuation effect on the relative vibration between the two magnetic poles. There is an effect that the vibration of the robot to be suppressed is suppressed and the robot is driven stably.

【0042】回転型のモータにおいてステータを中空円
筒状のカバーで覆い、このカバーの円筒面の一部を円周
状に薄板隔壁とし、この薄板隔壁を介してステータとロ
ータを対向させて配置する構造は、ロータとステータの
間隔を小さくすることができ、ステータからの電磁力ロ
ータに対してを強力に伝えることができるため、真空チ
ャンバ内の高真空を維持した状態で真空チャンバ内に強
力な回転力を導入できる効果がある。
In a rotary type motor, the stator is covered with a hollow cylindrical cover, and a part of the cylindrical surface of the cover is circumferentially formed as a thin plate partition, and the stator and the rotor are arranged to face each other via the thin plate partition. The structure can reduce the distance between the rotor and the stator, and can strongly transmit the electromagnetic force from the stator to the rotor, so that a strong vacuum is maintained in the vacuum chamber while maintaining a high vacuum in the vacuum chamber. This has the effect of introducing rotational force.

【0043】駆動側の磁極を覆うカバーを二つに分離、
すなわち従動側の磁極を回転自在に取り付けた中空円筒
状のカバーと前記カバーの内径よりも小さな外径を有す
る駆動側の磁極を回転自在に取り付けたフランジに分離
した構造とし、まず中空円筒状のカバーを真空チャンバ
壁面に取り付け、次いで、駆動側のメカニズムの付いた
フランジをこの円筒内にその開口部より装着することに
より、一方向から組み立てることができるため、組立の
作業が簡単になる効果がある。また、この構造を軸方向
に複数個重ねて構成することにより、真空チャンバ内に
ロボットなどの駆動に必要な複数のそれぞれ独立した回
転運動を導入する磁気カップリングを一方向から組み立
てられ、組立の作業が簡単になる効果がある。
The cover for covering the magnetic pole on the driving side is separated into two parts.
That is, a hollow cylindrical cover in which the driven-side magnetic pole is rotatably mounted, and a structure in which the driving-side magnetic pole having an outer diameter smaller than the inner diameter of the cover is separated into a rotatably mounted flange, and the hollow cylindrical cover is first formed. By attaching the cover to the vacuum chamber wall, and then mounting a flange with a drive-side mechanism in this cylinder through its opening, assembly can be performed from one direction, which has the effect of simplifying the assembly work. is there. Also, by constructing a plurality of this structure in the axial direction, a plurality of magnetic couplings for introducing a plurality of independent rotational movements necessary for driving a robot or the like into the vacuum chamber can be assembled from one direction, and the assembly can be performed in one direction. This has the effect of simplifying the work.

【0044】回転型のモータにおいて、ステータ磁極を
二つの部分、すなわち、中空円筒状のカバーに固定され
た磁極先端部とコイルを巻いたステータ本体部によって
構成する構造は、真空チャンバの壁面にまず、円筒状の
カバーを取り付け、次いで、ステータ本体部を円筒状の
カバーの開口部より取り付けることにより、一方向から
回転型モータを組み込むことができ、組立作業が簡単に
なる効果がある。また、この構造を軸方向に複数個重ね
て構成することにより、前記磁気カップリングの場合と
同様に複数のそれぞれ独立した回転動力を真空チャンバ
内に導入する回転型モータを一方向から組み込むことが
でき、組み込み作業が簡単になる効果がある。
In a rotary type motor, a structure in which a stator pole is constituted by two parts, that is, a pole tip fixed to a hollow cylindrical cover and a stator body wound with a coil, is first provided on the wall surface of the vacuum chamber. By attaching the cylindrical cover, and then attaching the stator body through the opening of the cylindrical cover, the rotary motor can be incorporated from one direction, which has the effect of simplifying the assembly operation. Further, by constructing a plurality of this structure in the axial direction, a rotary motor for introducing a plurality of independent rotating powers into the vacuum chamber can be incorporated from one direction as in the case of the magnetic coupling. This has the effect of simplifying the installation work.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明によれば、駆動側と従動側の磁極
を薄板隔壁を介して狭い間隔で配置し、強度を柱状構造
によって補強するため、真空と大気の圧力差による荷重
に耐えることができ、真空チャンバの高真空を維持しな
がら大きな回転力を導入できる効果がある。
According to the present invention, since the magnetic poles on the driving side and the driven side are arranged at a narrow interval via the thin plate partition wall and the strength is reinforced by the columnar structure, it can withstand the load due to the pressure difference between the vacuum and the atmosphere. This has the effect of introducing a large rotational force while maintaining a high vacuum in the vacuum chamber.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明が応用される成膜装置の平面図である。FIG. 1 is a plan view of a film forming apparatus to which the present invention is applied.

【図2】図1の回転型搬送ロボットの概念を示す図であ
る。
FIG. 2 is a view showing the concept of the rotary transfer robot of FIG. 1;

【図3】本発明の一実施例を示す縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing one embodiment of the present invention.

【図4】図3の薄板隔壁を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a thin plate partition of FIG. 3;

【図5】図3の平面図である。FIG. 5 is a plan view of FIG. 3;

【図6】本発明の一実施例に設ける変位センサの等価回
路を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of a displacement sensor provided in one embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施例に設ける相対位置検出センサ
を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a relative position detection sensor provided in one embodiment of the present invention.

【図8】図7の検出回路を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram illustrating a detection circuit of FIG. 7;

【図9】図7の減衰機構を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating the damping mechanism of FIG. 7;

【図10】本発明の他の実施例を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating another embodiment of the present invention.

【図11】図10に示す実施例の組立方式を説明する図
である。
FIG. 11 is a diagram for explaining an assembling method of the embodiment shown in FIG. 10;

【図12】図10に示す実施例の組立方式を説明する図
である。
FIG. 12 is a view for explaining an assembling method of the embodiment shown in FIG. 10;

【図13】本発明のロボット用二自由度回転動力を導入
した他の実施例を示す縦断面図である。
FIG. 13 is a longitudinal sectional view showing another embodiment in which two-degree-of-freedom rotational power for a robot according to the present invention is introduced.

【図14】図13に示す実施例の組立方式を説明する図
である。
FIG. 14 is a view for explaining an assembling method of the embodiment shown in FIG. 13;

【図15】本発明の他の実施例を示す薄板隔壁を有する
アウタロータタイプモータの縦断面図である。
FIG. 15 is a longitudinal sectional view of an outer rotor type motor having a thin plate partition wall according to another embodiment of the present invention.

【図16】図15の薄板隔壁を示す図である。FIG. 16 is a view showing the thin plate partition of FIG.

【図17】図15のロータの回転位置検出手段を示す図
である。
FIG. 17 is a diagram showing a rotational position detecting means of the rotor of FIG. 15;

【図18】本発明の他の実施例を示す薄板隔壁を有する
インナロータタイプモータの縦断面図である。
FIG. 18 is a longitudinal sectional view of an inner rotor type motor having a thin plate partition wall showing another embodiment of the present invention.

【図19】本発明の他の実施例を示す回転型モータの縦
断面図である。
FIG. 19 is a longitudinal sectional view of a rotary motor showing another embodiment of the present invention.

【図20】図19の薄型隔壁を示す図である。FIG. 20 is a view showing the thin partition of FIG. 19;

【図21】図19に示す実施例の組立方式を示す図であ
る。
FIG. 21 is a diagram showing an assembling method of the embodiment shown in FIG. 19;

【図22】本発明の他の実施例を示す二自由度一方向組
立型回転型モータの縦断面図である。
FIG. 22 is a longitudinal sectional view of a two-degree-of-freedom one-way assembling rotary motor showing another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

9 薄板隔壁 11a 駆動側磁極 11b 従動側磁極 13 ラック 14 ピニオン 14a 駆動軸 16 真空シール 18 カバー 18a 柱状構造 61 光学的あるいは磁気的位置検出器 Reference Signs List 9 thin plate partition 11a drive-side magnetic pole 11b driven-side magnetic pole 13 rack 14 pinion 14a drive shaft 16 vacuum seal 18 cover 18a columnar structure 61 optical or magnetic position detector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本間 和男 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (56)参考文献 特開 平3−136779(JP,A) 特開 平4−46781(JP,A) 特開 平3−150041(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 29/00,21/00 H02K 5/00,7/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Kazuo Honma 502, Kandatecho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref. Machinery Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-3-136779 (JP, A) JP-A-4- 46781 (JP, A) JP-A-3-150041 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H02K 29/00, 21/00 H02K 5/00, 7/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 対向する駆動側磁極と従動側磁極とによ
り互いに回転連動する磁気駆動回転導入装置において、
前記駆動側磁極を中空円筒状のカバーで覆い、該カバー
の円筒面の少なくとも一部を薄板隔壁で形成し、該薄板
隔壁を介して非接触に互いに結合する前記駆動側磁極と
前記従動側磁極とを対向させて配設し、前記カバーの
下両端面中央部を結合しかつ前記駆動磁極を回転自在
に支承する柱状構造を固設したことを特徴とする磁気駆
動回転導入装置。
1. A magnetic drive rotation introducing device, wherein a drive side magnetic pole and a driven side magnetic pole facing each other rotate and interlock with each other.
The drive-side magnetic pole and the driven-side magnetic pole that cover the drive-side magnetic pole with a hollow cylindrical cover, form at least a part of the cylindrical surface of the cover with a thin plate partition, and are connected to each other in a non-contact manner through the thin plate partition. arranged to face the door, on the cover
A magnetic drive rotation introducing device, wherein a columnar structure is fixedly connected to a lower end surface center portion and rotatably supporting the drive side magnetic pole.
【請求項2】 請求項1に記載の磁気駆動回転導入装置
において、前記駆動側磁極に円形のラックを固着すると
ともに該ラックと歯合するピニオンを設け、かつ前記ピ
ニオンの駆動軸を、前記カバーの一方の端面に挿着した
真空シールを貫通して設けたことを特徴とする磁気駆動
回転導入装置。
2. The magnetically driven rotation introducing device according to claim 1.
In the above, when a circular rack is fixed to the drive side magnetic pole,
Both are provided with a pinion meshing with the rack, and
The drive shaft of the Nion was inserted into one end face of the cover
A magnetically driven rotation introducing device characterized by being provided through a vacuum seal .
【請求項3】 対向する駆動側磁極と従動側磁極とによ
り互いに回転連動する磁気駆動回転導入装置において、
前記駆動側磁極を一方の端面を開放した中空円筒状のカ
バーで覆い、該カバーの円筒面の内面の少なくとも一部
を薄板隔壁で形成し、該薄板隔壁を介して非接触に互い
に結合する前記駆動側磁極と前記従動側磁極とを対向さ
せて配設し、前記カバーの一方の端面に端面カバーを着
脱自在に設け、該端面カバーの中央部に前記カバーの他
方の端面を支持しかつ前記駆動部磁極を回転自在に支承
する柱状構造を固設し、前記駆動側磁極及び前記端面カ
バーは、前記カバーに一方向より組立てられることを特
徴とする磁気駆動回転導入装置。
3. A magnetic drive rotation introducing device which is rotationally linked to each other by opposing drive side magnetic poles and driven side magnetic poles,
The drive-side magnetic pole is covered with a hollow cylindrical cover having one end face opened, and at least a part of the inner surface of the cylindrical surface of the cover is formed of a thin plate partition, and is connected to each other in a non-contact manner through the thin plate partition. The drive-side magnetic pole and the driven-side magnetic pole are disposed so as to face each other, an end face cover is detachably provided on one end face of the cover, and the other end face of the cover is supported at a central portion of the end face cover, and A magnetic drive rotation introducing device, wherein a columnar structure for rotatably supporting a drive unit magnetic pole is fixedly provided, and the drive side magnetic pole and the end face cover are assembled to the cover from one direction.
【請求項4】 請求項3に記載の磁気駆動回転導入装置
において、前記駆動側磁極に円形のラックを固着すると
ともに該ラックと歯合するピニオンを設け、かつ前記ピ
ニオンの駆動軸を、前記端面カバーに挿着した真空シー
ルを貫通して設けたことを特徴とする磁気駆動回転導入
装置。
4. A magnetically driven rotation introducing device according to claim 3.
In the above, when a circular rack is fixed to the drive side magnetic pole,
Both are provided with a pinion meshing with the rack, and
The vacuum shaft with the drive shaft of the Nion inserted into the end face cover
A magnetically driven rotation introducing device, which is provided so as to penetrate through the tool .
【請求項5】 請求項1に記載の磁気駆動回転導入装置
において、前記駆動側磁極として回転型モータのステー
タを設け、前記従動側磁極として前記回転型モータのロ
ータを設けたことを特徴とする磁気駆動回転導入装置。
5. A magnetically driven rotation introducing device according to claim 1.
In the above, a stay of a rotary motor is used as the drive-side magnetic pole.
A rotor of the rotary motor as the driven magnetic pole.
A magnetically driven rotation introducing device, characterized in that the data is provided .
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