JP4016418B2

JP4016418B2 - 位置決め装置

Info

Publication number: JP4016418B2
Application number: JP2002214786A
Authority: JP
Inventors: 中村　　剛; 伸仁佐治
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2001-07-25
Filing date: 2002-07-24
Publication date: 2007-12-05
Anticipated expiration: 2022-07-24
Also published as: JP2003106466A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば外部環境から隔離された室内でワークを移動可能な位置決め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造装置などにおいては、真空や特殊ガス雰囲気に維持したプロセス室内で、ワークをステージに載置して移動させて加工処理することが行われている。ここで、プロセス室内に駆動源を含む位置決め装置を設けると、プロセス室外部との密閉性が維持されるため、真空や特殊ガス雰囲気を比較的容易に維持することが可能となる。
【０００３】
ところが、プロセス室内に駆動源を含む位置決め装置を設けるとなると、プロセス室自体が大きくなり、その内部を所定の気圧にするための時間が長くかかったり、プロセス室内部を満たす特殊ガスを大量に必要としたり、或いは位置決め装置のメンテナンスが困難であったりするなどの問題がある。
【０００４】
これに対して、プロセス室の容積を最小限にすると、上述した問題は解消されるものの、プロセス室内部に設けられたワークを載置するテーブルを、プロセス室外部から駆動する構成が必要となる。かかる構成の例としては、プロセス室と連通する筐体の壁に形成された開口を介して、プロセス室内部と外部との間を延在する移動軸を設け、かかる移動軸を筐体に対して相対移動させることで、プロセス室内部のテーブルをプロセス室外部より駆動するものがある。他の構成としては、筐体の開口を表面で遮蔽した平板を設け、かかる平板を筐体に対して相対移動させることで、プロセス室内部にあって且つ平板上に設けられたテーブルをプロセス室外部より駆動するものがある。いずれの構成においても、筐体と移動軸又は平板との隙間は、差動排気シールによって密閉し、プロセス室内部の環境を維持できるようになっている（たとえば米国特許第４１９１３８５号参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような移動部材としての移動軸あるいは平板としては、例えば真空雰囲気を考えた場合、ステンレス、アルミ合金などの真空特性に優れた（ガス放出速度を低くするための洗浄などの表面処理が施された）金属素材が用いられる場合がある。また、例えばプロセス室内が負圧である場合、移動軸や平板は、プロセス室内外の気圧差により大きな力を受けるが、たわみなどの変形が生じると、位置決め精度が低下する恐れがある。そこで、移動軸や平板の素材として、軽量（低比重）で剛性の高いセラミック素材を利用しようとする試みがある。更に、セラミック素材は、非磁性の素材であるため、特に真空環境・低磁場変動を必要とするイオン注入装置や電子ビーム装置を、プロセス室内のワークの加工に用いる場合には、移動軸や平板に適した材料といえる。
【０００６】
しかるに、前記のような真空特性に優れた金属素材を用いる場合であっても、移動部材の大気中に露出する部位では表面への気体分子の吸着は避けられない。通常、真空装置では、▲１▼真空装置内の大気の放出、▲２▼真空装置内壁に吸着しているガスの放出、▲３▼真空装置構成材料からの水素ガスの拡散、▲４▼大気側からの透過、と排気過程が推移して良好な真空を得ている。
【０００７】
ところが、従来、差動排気シールを応用した装置では、真空中で吸着ガス分子が放出した部材表面が、プロセス室からシール部を通って、大気圧雰囲気へ移動することを許容するものである。従って、真空中でその表面の吸着分子が減った表面も、大気圧雰囲気へその表面を暴露することで、吸着ガス分子を初期状態に戻すことになる。この部位がプロセス室に戻れば、また徐々にその吸着分子を放出することになる。この繰返しが、プロセス室内の真空度を悪化させることになる。
【０００８】
しかるに、この点において、セラミック素材は、金属と比べると気体分子を吸着する性質は弱いものの、微小粒子（粉末）の焼結体であるため、気体分子の吸蔵（毛細管内での気体分子の吸着）により金属材料にくらべ、負圧環境下などでは放出ガスが多くなるという問題がある。さらに、セラミック素材は、金属と比較して表面粗さを良くすることが難しく、見かけの面積が等しい金属に比べ実際の表面積（吸着面積）が大きいため、表面の吸着に加え、上述のような吸蔵分も加わるので、放出ガスが更に多くなるという問題点がある。
【０００９】
以上、プロセス室が真空の場合を前提に説明をしたが、この現象は、高濃度の特殊雰囲気ガスプロセス室に対して、差動排気シールを使用した装置においてもいえることである。つまり、プロセス室外の気体分子が、移動軸や平板の移動と共にプロセス室内部に侵入し、それによりプロセス室内部のガスの濃度を変化させる恐れがある。
【００１０】
そこで本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み、プロセス室外の気体分子がプロセス室内に侵入することを効果的に抑制できる位置決め装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明の位置決め装置は、プロセス室を内部に形成し、それと外部とを連通する開口を備えた筐体と、前記開口の少なくとも一部を遮蔽し、前記筐体の開口に対して移動する移動部材と、前記筐体及び前記移動部材の間のすきまを密封する差動排気シールと、を有し、前記差動排気シールの前記筐体側のシール面は、前記開口を囲んで形成される複数の溝部を備え、該複数の溝部にはそれぞれ排気通路が連通されており、前記移動部材が移動することによって、前記移動部材における前記筐体の外部に露出した部分が、前記プロセス室内部に移送されないように、前記複数の溝部のうち、最も前記プロセス室から離れたもののプロセス室寄りの端部からプロセス室までの、前記移動部材の移動方向に沿った幅を前記移動部材の移動量以上の大きさに設定してなることを特徴とする。
【００１２】
【作用】
本発明の位置決め装置は、プロセス室を内部に形成し、それと外部とを連通する開口を備えた筐体と、前記開口の少なくとも一部を遮蔽し、前記筐体の開口に対して移動する移動部材と、前記筐体及び前記移動部材の間のすきまを密封する差動排気シールと、を有し、前記移動部材が移動することによって、前記移動部材における前記筐体の外部に露出した部分が、前記プロセス室内部に移送されないように、前記筐体の前記移動部材と対向する部位の、前記移動部材の移動方向についての幅の大きさが前記移動部材の移動量以上の大きさに設定されているので、前記プロセス室の外部に露出した前記移動部材の表面に気体分子が吸着されたとしても、その表面は前記プロセス室に移送されることがないため、前記プロセス室内の環境を保護することができる。
【００１３】
更に、前記差動排気シールの前記筐体側のシール面は、前記開口を囲んで形成される複数の溝部を備え、該複数の溝部にはそれぞれ排気通路が連通されていると、シール性を更に向上できる。
【００１４】
又、前記複数の溝部のうち、最も前記プロセス室から離れたもののプロセス室寄りの端部からプロセス室までの、前記移動部材の移動方向に沿った幅を移動量以上の大きさに設定してなると、より高いシール性能を要求される場合に対しても、より確実に高いシール性能が得られる。
【００１５】
更に、前記差動排気シールの外部よりの側に隣接して、不活性ガスを媒体とする静圧軸受を併設してなると、かかる静圧軸受と差動排気シールとをユニット化しつつ、比較的大ストロークでも高いシール性能が得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる位置決め装置の正面断面図であり、差動排気シールについては簡略化して示している。図１に示すように、本実施の形態の位置決め装置１０は、プロセス室Ｐ並びにプロセス室Ｐとその外部とを連通する開口２０ａを有する第１の筐体２０と、第１の筐体２０の開口２０ａを遮蔽するように配置された移動ブロック３０と、移動ブロック３０を挟んで第１の筐体２０に対向して配置された第２の筐体４０とから構成されている。プロセス室Ｐは、簡略化して示す配管を介してポンプＰ１により吸引され負圧となっており、第２の筐体４０内に形成された減圧室Ｒは、簡略化して示す配管を介してポンプＰ３により吸引されており、同様に負圧となっている。減圧室Ｒは、開口４０ａにより囲われている。尚、開口２０ａと開口４０ａとは、同じ形状を有し、対向する位置に形成されている。
【００１７】
移動ブロック３０は、その両端を不図示の軸受で支持され、大気圧下に設けられる不図示の駆動部（例えばモータ＋ボールねじ、又はリニアモータ等）により、図において左右方向に移動可能となっており、また中央にワーク（不図示）を支持するテーブル３１を載置している。第１の筐体２０の開口２０ａの周囲であって、移動ブロック３０に対向する面には、所定の隙間を介して第１の差動排気シール５０が設けられている。一方、第２の筐体４０の、移動ブロック３０に対向する面には、所定の隙間を介して第２の差動排気シール６０が設けられている。第１の差動排気シール５０と、第２の差動排気シール６０は、それぞれ簡略化して示す配管を介してポンプＰ２により吸引されており、プロセス室Ｐ及び減圧室Ｒと外部とを密閉している。尚、本実施の形態では、移動ブロック３０の上面に対向する不図示の軸受面が第１の案内面を構成し、移動ブロック３０の下面に対向する不図示の軸受面が第２の案内面を構成する。
【００１８】
図２は、差動排気シール５０の周辺を拡大して示す断面図であり、気体分子の吸着と脱離を模式的に示した図である。差動排気シール５０は、開口２０ａを囲むように形成されている。具体的には、移動ブロック３０の表面に対向する筐体２０の側壁２１の下面が、それぞれ開口２０ａを周回するように設けられてなる溝部５１、５２を備えたシール面５０ａを形成し、さらに前記溝部５１，５２から外部のポンプＰ２へと連通する排気通路５３，５４を有している。ここで、以下のような問題が生ずる恐れがある。
【００１９】
移動ブロック３０が図で左方に移動した場合、その上面に吸着された気体分子Ａｍは、移動ブロック３０の移動により溝部５２に対向したときに、その多くがポンプＰ２に吸引され、更に溝部５１に対向したときに残りの殆どが吸引されるが、吸引されなかった残りの気体分子Ａｍがプロセス室Ｐ内で脱離することにより、その負圧（或いは特殊ガス）環境を損なう恐れがある。多孔質体のセラミックの場合は、さらに吸蔵された気体分子Ａｍもプロセス室内で脱離することになる。
【００２０】
これに対し、本実施の形態においては、図１に示すように移動ブロック３０の必要とされる最大ストローク量Ｓよりも、第１の筐体２０の側壁２１，（すなわち第１の差動排気シール５０のシール面５０ａの図で左右方向長）の幅ｂ及び第２の筐体４０の側壁４１，（すなわち第２の差動排気シール６０のシール面６０ａの図で左右方向長）の幅ｂが小さくならないように（Ｓ≦ｂ）幅ｂを設定しているので、プロセス室Ｐ及び減圧室Ｒの外部（大気圧下）に露出した移動ブロック３０の部分は、移動ブロック３０が最大量移動しても側壁２１或いは側壁４１内にとどまるため、気体分子Ａｍのプロセス室Ｐ及び減圧室Ｒへの脱離を抑制できる。尚、移動部材である本実施の形態の移動ブロック３０は、金属素材から形成されているが、これに代え、素材をセラミック素材から形成されたものにすれば、軽量で高剛性であるという利点も得られる。
【００２１】
なお、前記幅ｂが筐体２０の側壁２１として必要とされる厚さより大きい場合、差動排気シール５０，６０の図で左右方向の幅（シール面５０ａ、６０ａの幅）さえｂとなっていればよい。すなわち、側壁２１の下部（４１の上部）に、図で左右方向についてプロセスＰ室内方、大気圧側方向、あるいは双方に突出する縁部が形成されたような形にしてもよい。
【００２２】
更に移動ブロック３０の変形を抑制する工夫について説明する。まず、第２の筐体４０が設けられていない場合を想定する。かかる場合には、移動ブロック３０の下面には大気圧（約１０^５Ｐａ）が常に作用しているので、プロセス室Ｐの真空度が高まるに連れ、移動ブロック３０は、その上面中央が図において上方に引っ張られるように変形する。このような変形が微小であっても、テーブル３１の高さ位置が変化することで、ワークの高精度な加工が困難となる。
【００２３】
これに対し、本実施の形態においては、第１の筐体２０に対向して第２の筐体４０を設け、しかもその内部の減圧室Ｒを負圧としているため、それにより移動ブロック３０の下面が図において下方に引っ張られ、プロセス室Ｐの負圧による変形を抑制し、移動ブロック３０を略無変形の状態に維持することができる。従って、テーブル３１の高さ位置が変化しないため、高精度な位置決めが達成できる。又、開口２０ａと開口４０ａとを、同じ形状とし、対向する位置に形成することで、移動ブロック３０の変形モードを均衡させ、より高精度な位置決めを達成できる。
【００２４】
尚、減圧室Ｒの真空度は、プロセス室Ｐの真空度に一致させる必要はなく、たとえばプロセス室Ｐの気圧を１０^−５Ｐａとしたときに、減圧室Ｒの気圧を１０^４Ｐａ程度（大気圧の１／１０程度）としても、移動ブロック３０の変形を、減圧室Ｒを設けない場合に比べて１／１０程度に抑えることができる。それにより、減圧室ＲのポンプＰ３を、より低容量で安価なポンプとすることができ、装置の低コスト化を図れる。但し、移動ブロック３０に減圧室Ｒとプロセス室Ｐとを連通する通路を設ければ、減圧室用のポンプＰ３は不要となる。
【００２５】
図３は、第２の実施の形態にかかる位置決め装置の差動排気シール周辺の断面図である。図３の実施の形態では、移動部材は丸軸１３０となっており、単体の筐体１２０の側壁１２１に形成された円形の開口１２０ａを貫通している。側壁１２１のうち、開口１２０ａを囲む部分のみ突出部１２２を形成し、該突出部１２２には、開口１２０ａに開放するようにして２本の周溝１５１，１５２が形成され、更に周溝１５１、１５２から外方に向かって延在する排気通路１５３，１５４が形成されている。排気通路１５３，１５４は、ポンプＰ２（図１）に接続されている。なお、差動排気シール１５０は、周溝１５１，１５２と排気通路１５３，１５４とからなり、開口１２０ａが差動排気シール１５０の筐体１２０側のシール面となる。側壁１２１の突出部１２２を除く部分についての壁の厚さは、筐体として必要な厚さに抑えられている。丸軸１３０は大気側において不図示の軸受により支持され、やはり大気圧下に設けられる不図示の適宜の駆動部により、図において左右方向に移動可能となっている。また丸軸なので必要に応じて軸心まわりには回転駆動も行うようにすることもできる。
【００２６】
本実施の形態においても、図３に示すように丸軸１３０の最大ストローク量Ｓよりも、筐体１２０の突出部１２２に対応する部分の側壁の幅ｂが小さくならないように（Ｓ≦ｂ）幅ｂの大きさを設定しているので、筐体１２０外部（大気圧下）に露出した丸軸１３０の部分は、丸軸１３０が最大量Ｓ移動しても突出部１２２内にとどまるため、気体分子Ａｍが筐体１２０内部のプロセス室Ｐへ脱離することを抑制できる。
【００２７】
図４は、第３の実施の形態にかかる位置決め装置の差動排気シール周辺の断面図である。図４の実施の形態では、構成的には図３に示す実施の形態と同一であるが、丸軸１３０の最大ストローク量Ｓに対し、突出部１２２′の幅ｂ′をより大きく設定している。具体的には、プロセス室Ｐの内壁１２０ｂから周溝１５１の内壁１５１ａまでの距離をｃとしたときに、Ｓ≦ｃなる関係が成立するように距離ｃを設定している。従って、幅ｂ′はこれに対応して大きく設定される。その理由を以下に説明する。
【００２８】
図２から類推されるように、筐体１２０の外部から近い方の周溝（ここでは１５１）に対向する位置では、それより内方の周溝（ここでは１５２）に対向する位置に比べて、丸軸１３０の表面における真空度が比較的低い。従って、周溝１５１に露出した丸軸１３０の表面は、少ないながらもある程度の気体分子が吸着すると考えられる。よって、かかる表面が、プロセス室Ｐ内に侵入すると、特にプロセス室Ｐ内を高真空にする必要のある場合や、丸軸１３０の移動速度が大きい場合等、特に高いシール性能を要求される場合では、その気体分子が脱離する恐れがある。しかしながら、本実施の形態のごとく、Ｓ≦ｃなるようにｃ及びｂ′を設定すれば、少なくとも周溝１５１に露出した丸軸１３０の表面は、プロセス室Ｐへと移動することがないので、高いシール性能を要求される場合でも、プロセス室Ｐ内への気体分子の脱離をより効果的に抑制することができるのである。
【００２９】
さらに図４に示すように、プロセス室Ｐの内壁１２０ｂから周溝１５２の内壁１５２ａまでの距離をｄとしたときに、Ｓ≦ｄとなるようにすると、当然のことながら、さらにプロセス室Ｐ内への気体分子等の侵入抑制という点では、より効果的である。但し、ｄを大きくすると、それだけシール面１２０ａの幅が大きくなり、丸軸１３０と筐体１２０とが接触する可能性が大きくなる点、Ｓ≦ｃとすることで十分気体分子等の侵入防止が図れる点を考慮すれば、Ｓ≦ｃとする方が、より好ましい。
【００３０】
図５は、第４の実施の形態にかかる位置決め装置の差動排気シール周辺の断面図である。図５の実施の形態では、構成的には図３に示す筐体１２０に対して、軸受を設けるべく、その端部を延長している。具体的には、筐体２２０の細長円筒状の突出部２２１に形成された円形の開口２２０ａ内を、丸軸２３０が貫通している。開口２２０ａに開放した２本の周溝２５１，２５２と、周溝２５１、２５２から外方に向かって延在する排気通路２５３，２５４とからなる差動排気シール２５０に対して図における左方において、突出部２２１内に開口２２０ａと概略面一（完全面一含む）となるように軸受２７０が配置されている。軸受２７０は、静圧軸受であって、突出部２２１を半径方向に貫通する通路２７１を介してポンプＰ３に接続されており、その正圧により丸軸２３０を移動自在に支持するものである。尚、軸受２７０に隣接して、差動排気シール２５０側の突出部２２１内には、不図示の通路を介して大気に開放された空間２５５（周溝）が形成されている。図５で開口２２０ａのうち図に示す幅ｂの部分が、差動排気シール２５０の筐体側シール面となる。
【００３１】
本実施の形態においては、図５に示すように丸軸２３０の最大ストローク量Ｓよりも、プロセス室Ｐと空間２５５との間の距離（すなわちシール面の幅）ｂが小さくならないように（Ｓ≦ｂ）幅ｂを設定しているので、空間２５５（大気圧下）に露出した丸軸２３０の部分は、丸軸２３０が最大量Ｓ移動しても突出部２２１内にとどまるため、気体分子が筐体２２０内部のプロセス室Ｐへ脱離することを抑制できる。さらに、図で示すｃがＳ≦ｃとなるように、あるいはｄがＳ≦ｄとなるようにすれば、プロセス室Ｐ内への気体分子侵入抑制の観点からは、より好ましいのは前記の場合と同様である。
【００３２】
更に、大気圧下での気体分子等の吸着を最小限にとどめるように、そして脱離を促進させるために、前記静圧軸受２７０にポンプＰ３により供給する気体として、自身は相手部材に吸着しにくい性質を有する不活性ガス（例えば窒素ガス、アルゴンガス等）を採用することが望ましい。この場合、図５でａ（突出部２２１の端面から空間２５５を規定する側壁までの距離）とｂの大きさは、Ｓ≦ａ＋ｂとなるように設定すれば、その効果が認められる。大気雰囲気でも水分が最も嫌われるため乾燥した（除湿された）空気雰囲気にすることが望ましい。又、シール領域のすぐそばのみにＮ_２などの不活性ガス領域を設けることで、真空領域から大気圧雰囲気へ移動する可動部の表面にまず、不活性ガスを吸着させ、吸着分子の離脱性を促進させることも考えられる。その具体的な構成としては、ポンプＰ３からＮ_２などの不活性ガスを圧送することで、軸受２７０の周囲を不活性ガスで満たすことが例としてあげられる。
【００３３】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、移動ブロック３０は、図１で左右方向のみならず、紙面に垂直方向にも、すなわち２次元的に移動しても良い。この場合、紙面に垂直方向の不図示の側壁２１のシール面の幅ｂも、Ｓ≦ｂとなるように設定する（紙面に垂直方向のストローク量もＳの場合）。但し、丸軸１３０，２３０を軸線方向に移動させず回転のみさせる構成には、本発明を適用してもあまり意味がない。また、図１のような平面状の移動ブロックの場合も、第３の実施の形態の図４のｃ、あるいはｄに相当する幅をＳ以上にとするようにしてもよい。さらにまた、図１のような平面上の移動ブロックの場合も、差動排気シールより大気側寄りに隣接し、静圧軸受を併設してもよい。その静圧軸受へ供給する気体として不活性ガスを用いてもよい。この場合の筐体の移動ブロックとの対向面の幅は、第４の実施の形態に準じて決めることができる。
【００３４】
更に、移動ブロック３０や丸軸１３０，２３０の母材を多孔質セラミック素材の緻密体から形成し、必要箇所に緻密体を配置し或いはコーティングを施すことも考えられる。移動ブロック３０や丸軸１３０、２３０の素材として、軽量（低比重）で剛性の高いセラミック素材を利用することで、その変形量を抑えることによって位置決め精度を高め、更にセラミック素材が非磁性の素材であることから、特に真空環境・低磁場変動を必要とするイオン注入装置や電子ビーム装置を、プロセス室内のワークの加工に用いる場合に、より好適な位置決め装置を提供できる。加えて、移動ブロック３０や丸軸１３０，２３０における、少なくともプロセス室Ｐの内部と外部の間を移動する部分の表面には、緻密体を配置したり、コーティングを施すことで、気体分子の吸着を抑えて、プロセス室Ｐ内の環境を保護することができる。
【００３５】
好適なセラミック素材の緻密体の例としては、細孔を少量に抑えた高密度セラミックがあげられる。高密度セラミックの中には、表面粗さＲａが１００ｎｍ以下の良好な面が得られるものもある。特に、セラテック社製「ポアフリー」（株式会社日本セラテック社登録商標）は、９９．５％アルミナに対して、水分脱離特性にも優れるというデータが示されている。「ポアフリー」材は、表面粗さがＲａ＝１０ｎｍ以下の高精度面を形成することができる。当然ではあるが、上記のセラミック素材が加工された後には、十分に洗浄される必要がある。十分に洗浄されていない場合は、気孔に研磨カスなどが残留しており、プロセス室を汚染する原因となる。
【００３６】
ところで、現在の技術では緻密体において、特に大型の部材では表面粗さＲａ＝１００ｎｍ以下の高精度面を得ることが比較的困難を伴うという状況がある。これに対し、セラミックの必要箇所にコーティングを施すことで、大型の部材の場合では比較的低コストで、気体分子が吸着されやすい細孔を塞ぎ、実質的な表面積を削減することができる。
【００３７】
コーティングとしては、セラミック素材の表面にＣＶＤ膜、あるいはＰＶＤ膜を形成するものがあげられる。具体的には、ＳｉＣ（多孔質体）を母材とし、その表面にＳｉＣをＣＶＤコーティングすることが一例としてあげられる。その他、母材としては、アルミナ、窒化珪素、ジルコニア等の各種セラミックがあげられる。一方、コーティング材としては、その他ＴｉＮやＴｉＣ等のＰＶＤ膜、あるいはサファイア膜のコーティングなども有効であると判断される。さらにコーティングとしては、気体分子との吸着力が小さくなるように、非金属系のコーティングも望ましいといえる。これらＣＶＤ膜あるいはＰＶＤ膜は、緻密質であるため、多孔質体のセラミックに対してもその効果を発揮し、実際の表面積を縮小させ、吸蔵現象を抑制することが可能となる。ＤＬＣ（硬質カーボン膜）なども、その１つとして考えられる。ＤＬＣ膜はＣＶＤ、ＰＶＤいずれでも得られる。また、移動ブロック３０や丸軸１３０，２３０の母材として金属素材を用いる場合にも、少なくともプロセス室Ｐの内部と外部の間を移動する部分の表面に非金属系のコーティングを施すようにしてもよい。金属素材としては例えばステンレス鋼やアルミ合金等を用いることができるので、安価な移動部材とすることができ、必要部分の表面に上述のような各種非金属系のコーティングを施すことにより、気体分子が移動ブロック３０や丸軸１３０，２３０表面からプロセス室Ｐ内へ侵入するのが防止される。
【００３８】
このように、上記各実施の形態において、移動ブロック３０や丸軸１３０，２３０（移動部材）に対して緻密体の配置或いはコーティングなどを適宜行えば、気体分子の吸着・吸蔵が起こりにくくなることにより、これらのプロセス室Ｐ内への侵入をより確実に防止可能となる。真空度などの条件によっては、例えば、丸軸１３０の最大ストローク量Ｓよりも、プロセス室Ｐの内壁１２０ｂから周溝１５１の内壁１５１ａまでの距離ｃ（又は周溝１５２の内壁１５２ａまでの距離ｄ）を小さく（Ｓ＞ｃ、ｄ）しても、移動部材を上記のような気体分子等の吸着・吸蔵の起こりにくい材質とすることにより、気体分子が筐体１２０内部のプロセス室Ｐへ脱離することを十分抑制できるので、かかる場合には、少なくとも第２の実施の形態と同等のＳ≦ｂの条件を満たせば、第３の実施の形態と同等の、より高真空の条件に対応可能となる場合がある。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の位置決め装置は、プロセス室を内部に形成し、それと外部とを連通する開口を備えた筐体と、前記開口の少なくとも一部を遮蔽し、前記筐体の開口に対して移動する移動部材と、前記筐体及び前記移動部材の間のすきまを密封する差動排気シールと、を有し、前記移動部材が移動することによって、前記移動部材における前記筐体の外部に露出した部分が、前記プロセス室内部に移送されないように、前記筐体の前記移動部材と対向する部位の、前記移動部材の移動方向についての幅の大きさが前記移動部材の移動量以上の大きさに設定されているので、前記プロセス室の外部に露出した前記移動部材の表面に気体分子が吸着されたとしても、その表面は前記プロセス室に移送されることがないため、前記プロセス室内の環境を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態にかかる位置決め装置１０の正面断面図である。
【図２】差動排気シール５０の周辺を拡大して示す断面図であり、気体分子の吸蔵と脱離を模式的に示した図である。
【図３】第２の実施の形態にかかる位置決め装置の差動排気シール周辺の断面図である。
【図４】第３の実施の形態にかかる位置決め装置の差動排気シール周辺の断面図である。
【図５】第４の実施の形態にかかる位置決め装置の差動排気シール周辺の断面図である。
【符号の説明】
１０位置決め装置
２０第１の筐体
３０、１３０，２３０移動ブロック
４０第２の筐体
１２０，２２０筐体
５０，１５０，２５０差動排気シール
２７０軸受
Ｐプロセス室
Ｒ減圧室

Claims

プロセス室を内部に形成し、それと外部とを連通する開口を備えた筐体と、
前記開口の少なくとも一部を遮蔽し、前記筐体の開口に対して移動する移動部材と、
前記筐体及び前記移動部材の間のすきまを密封する差動排気シールと、を有し、
前記差動排気シールの前記筐体側のシール面は、前記開口を囲んで形成される複数の溝部を備え、該複数の溝部にはそれぞれ排気通路が連通されており、
前記移動部材が移動することによって、前記移動部材における前記筐体の外部に露出した部分が、前記プロセス室内部に移送されないように、前記複数の溝部のうち、最も前記プロセス室から離れたもののプロセス室寄りの端部からプロセス室までの、前記移動部材の移動方向に沿った幅を前記移動部材の移動量以上の大きさに設定してなることを特徴とする位置決め装置。
前記差動排気シールの外部よりの側に隣接して、不活性ガスを媒体とする静圧軸受を併設してなる請求項１に記載の位置決め装置。