JP4205913B2 - 差動排気シール装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば半導体製造装置の一部を構成する差動排気シール装置に関し、詳細には、例えば、固定の部材とその固定の部材に関して可動の部材とによって画成された一つの空間と、その空間と雰囲気（圧力、清浄度、ガスの種類等）が異なる他の空間との間にある隙間を非接触でシールするのに適した、差動排気シール（Differential Pumping Seal）と呼ばれるシール要素を備えた差動排気シール装置の改良に関する。
【０００２】
【従来技術】
差動排気シールについては、古くは米国特許第４，１１８，０４２号（１９７７年出願）の「Air Bearing Vacuum Seal Assembly」や米国特許第４，１９１，３５８号（１９７９年出願）の「Vacuum sealed Gas bearing Assembly」などがあり、１９８２年出願の米国特許第４，４２５，５０８号の「Electron beam Lithographic Apparatus」において、半導体製造装置に適用した例が知られている。
このような従来から知られて差動排気シールは、真空空間に代表される清浄空間内で、物の移動（回転運動、直線運動）をさせるにあたって、清浄な空間を汚染させることなく高速に又は滑らかに実現したい場合に用いられてきた。
その用いられ方には、少なくとも二つの方向性があり、一つは、移動の駆動源やガイド機構などは清浄空間外に配置し、最小限の構造体と被移動試料のみを清浄空間内に入れるために用いる場合でり、二つめは、静圧流体軸受（例えば、エアベアリング）を用いる場合に非接触軸受けのメリットを損なわずに２つの空間をシールする場合である。この場合、「二つの空間」として、１）軸受けを清浄空間内で行い、軸受流体の存在する空間と清浄空間とをシールする場合と、２）軸受けは清浄空間の外で行い、清浄空間とその外部とをシールする場合とがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
差動排気シールは、非接触状態で2つの空間を分離することができる。この特徴は十分に利点として理解され、具体的な装置へ適用される傾向にある。差動排気シールが機能している定常状態では、確かに非接触シールという優れた機能を有する利点がある。しかし、具体的な装置の信頼性や寿命、清浄度などトータル的な視点で考えると、差動排気シールが機能していない状態、すなわち非定常な状態での影響（特徴）を十分理解する必要がある。
【０００４】
差動排気シールを備えた装置の運用を想定すれば、シール機能が継続不能になった場合（装置の緊急停止時など）や装置全体が運休する場合などがある。この時、差動排気シールが非接触シールであるが故のデメリットがある。このことは、二つの空間を分離していた見えない壁が、シール機能が停止した時点で無くなるわけであるから、想像し易いことである。例えば、清浄な空間（真空中）とその外の空間（大気中）とを非接触で分離していた差動排気シールが急に動作停止すると、瞬く間に大気中の空気が清浄であった真空空間を満たしてしまう。
通常真空度を向上するために、一番影響のある物質は水分であり、大気の湿度がそれである。通常のクリーンルーム内湿度は、４０〜５５％程度であり、多くの水分を含んでいる。これを差動排気シールが機能停止する度に大気がクリーンルーム内に流れ込んでしまう装置では、清浄化したい真空チャンバー内の真空度は、向上させ難い。また、真空チャンバー外の大気中のパーティクルが混入するということも否定できない。通常の真空チャンバを備えた装置では、真空チャンバー内に大気を入れることは無く、入れるガスの湿度も極めて低く制御されている。
【０００５】
このように、差動排気シールでは非接触シールの機能が停止した状態では、外部と仕切る隔壁に大きな亀裂のできた真空チャンバーと同じで、従来の真空装置分野の常識的立場から言えば「厄介な装置」であると言える。
以上に述べたような、清浄空間（例えば、真空）を必要とする装置の運用上のデメリットを内在しているのが、従来使用されていた差動排気シールに代表される非接触シールである。
非接触シールを実際の半導体製造装置に適用するには、これらの運用上のデメリットを他の要素を付加することで補う必要がある。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、差動排気シールの機能が停止する時又は停止している時においても、清浄空間を構成する一つの空間を他の空間から確実に遮断して清浄空間の汚染を防止できる差動排気シール装置を提供することである。
本発明の他の目的は、互いに雰囲気の異なる二つの空間の間に形成された隙間を差動排気シールによりシールする差動排気シール装置であって、差動排気シールが機能している時（定常状態）は動作せず、機能しなくった時（非定常状態）は流体圧の作用により動作してその隙間を画定する部材と接触して二つの空間の間の連通を遮断するダイヤフラム状シール部材を備えた差動排気シール装置を提供することである。
本発明の他の目的は、互いに雰囲気の異なる二つの空間の間に形成された隙間を差動排気シールによりシールする差動排気シール装置であって、差動排気シールが機能している時（定常状態）は動作せず、機能しなくった時（非定常状態）はその隙間を画定する二つの部材の一方を押圧手段により部材の他方に向かって押圧して一方の部材をシール部材と接触させ、それによって二つの空間の間の連通を遮断する差動排気シール装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願の発明は、互いに雰囲気の異なる第１の空間及び第２の空間の少なくとも一方の空間を画定する第１の部材と、前記第１の部材に関して相対移動可能な第２の部材との間の隙間であって前記第１の空間と前記第２の空間との間にある隙間を非接触状態でシールするための差動排気シールを備えた差動排気シール装置において、前記差動排気シールの機能が停止する時又は停止している時にのみ前記第１及び第２の両者の部材に接触して前記第１の空間と第２の空間と遮断する有体のシール要素を備え、前記差動排気シール装置の前記有体のシール要素が、周辺部が前記第１の部材に固定せれていて流体圧の作用を受けて前記第２の部材側に突出して前記第２の部材と接触する伸長可能なダイヤフラム状シール部材で構成されている。
差動排気シール装置を上記のように構成することにより、本発明では、差動排気シールの機能が停止する時又は停止している時でも、第１及び第２の二つの空間の連通を効果的に遮断できる。また、ダイヤフラム状シール部材は、シール機能を果たす時にエネルギーの供給なしにその機能を果たせる構造であり、接触という状態（エネルギーレベルが低い状態）をシール機能を維持できるようになっている。
前記差動排気シール装置において、隙間が前記第２の部材の両側に形成され、隙間を非接触状態でシールするための前記差動排気シールが前記第２の部材の少なくとも相反する２面側に設けられてもよい。また、差動排気シール装置が、前記隙間で機能する静圧軸受けを更に備え、前記静圧軸受け及び前記差動排気シールが前記隙間において隣接してかつ前記静圧軸受けが前記他方の空間側になるように配置され、前記有体のシール要素が前記静圧軸受けと前記他方の空間との間に配置されていてもよい。
【０００８】
本願の他の発明は、互いに雰囲気の異なる第１の空間及び第２の空間の少なくとも一方の空間を画定する第１の部材と、前記第１の部材に関して相対移動可能な第２の部材との間の隙間であって前記第１の空間と前記第２の空間との間にある隙間を非接触状態でシールするための差動排気シールを備えた差動排気シール装置において、前記差動排気シールの機能が停止する時又は停止している時にのみ前記第１及び第２の両者の部材に接触して前記第１の空間を第２の空間と遮断する有体のシール要素を備え、前記隙間が前記第２の部材の片側にのみ形成されて前記一方の空間が前記第１の部材と第２の部材とによって画成され、前記有体のシール要素が、前記第１の部材に固定せれていて前記第２の部材と接触可能な固定シール部材で構成され、前記差動排気シール装置が、更に、差動排気シールの機能が停止する時又は停止している時にのみ前記第２の部材を前記第１の部材側に押して前記第２の部材を前記固定シール部材と接触させる押圧手段を備えて構成されている。
差動排気シール装置を上記のように構成することにより、本発明では、差動排気シールの機能が停止する時又は停止している時でも、第１及び第２の二つの空間の連通を効果的に遮断できる。また、固定シール部材は、シール機能を果たす時にエネルギーの供給なしにその機能を果たせる構造であり、接触という状態（エネルギーレベルが低い状態）をシール機能を維持できるようになっている。
上記差動排気シール装置が、前記隙間で機能する静圧軸受けを更に備え、前記静圧軸受け及び前記差動排気シールが前記隙間において隣接してかつ前記静圧軸受けが前記他方の空間側になるように配置され、前記有体のシール要素が前記静圧軸受けと前記他方の空間との間に配置されていてもよい。
【０００９】
【実施例】
以下図面を参照して本発明の差動排気シール装置の第１の実施形態について説明する。なお、この実施形態では差動排気シールと静圧軸受けを用いた例について簡略化した図面を用いて説明する。
図１ないし図３において、本発明の差動排気シール装置の第１の実施形態が全体を１０で示されている。同図において、１１は清浄空間を構成し得る第１の空間１を画定する第１の部材であり、その部材１１の外周側（図１及び２では左側にのみ表示）は第１の空間と雰囲気（圧力、清浄度或いは充填ガス種類等）が異なる第２の空間、例えば大気圧の空間２になっている。第１の部材１１の側壁１２には、第１の部材により画定された第１の空間１と第２の空間２とを連通する通路１３がその側壁を貫通して形成され、その通路１３を通して第２の部材２１が配置されている。上記第１の部材１１は第１の空間１（例えば真空チャンバ）を画定するハウジングであり、第２の部材２１はそのハウジングに関して相対的に直線移動（図１及び図２において）可能なスライダであり得る。したがって、以下においては第１の部材をハウジングとし、第２の部材をスライダとして説明する。スライダ２１はこの実施形態では横断面形状が矩形であり、したがって、そのスライダ２１を受ける通路１３も矩形である。スライダ２１とハウジング１１との間には所望の寸法、例えば約５〜５０μｍ程度の隙間ｇが形成され、スライダ２１がハウジング１１と非接触で移動できるようになっている。
【００１０】
ハウジング１１に形成された通路１３を画成する内周面１４には、第２の空間２側に近い位置に静圧軸受け３０を構成する溝３１が形成されている。この溝３１は通路１３の周方向に亘って、スライダ２１を囲むように全周に伸長しているが、図１及び図２では内周面１４上部分及び下部分のみ表示されている。この溝３１は清浄な空気又は清浄な不活性ガスの供給源３５と開閉弁３２を介して接続され、溝３１内に清浄な空気又は不活性ガスを供給できるようになっている。内周面１４には、また、溝３１と第１の空間１との間に、差動排気シール４０を構成する複数個（この実施形態では３個）の溝が４１が形成されている。この溝４１も通路１３の周方向に亘ってスライダ２１の外周を囲むように伸長しているが、図１及び図２では内周面１４上下部分のみ表示されている。この溝４１は図示しない真空源（真空タンク、真空ポンプ等を含む）４５に開閉弁４２を介して接続され、隙間内を流れるガスをこれらの溝を通して排出するようになっている。
【００１１】
通路１３の内周面１４には、更に、静圧軸受け３０の溝３１と空間２との間に溝５１が形成されている。溝５１もスライダ２１を囲むように通路１３の周方向に亘って全周に伸びている。この溝５１は気体又は液体等の流体の供給源５５と開閉弁５２を介して接続され、溝５１内に気体又は液体を供給できるようになっている。溝５１内には横断面が略Ｕ字形又はＶ字形を有するダイヤフラム状シール部材５４が配置され、そのシール部材の両端縁は溝５１の通路側開口端に公知の方法により固定されている。このシール部材５４は溝５１内に流体が供給されていないとき、図１に示されるように溝５１内に引っ込んでいる形状になっている。ダイヤフラム状シール部材の材質は、フッソ系、シリコン系、酢酸ブチル系の樹脂やゴムなどが良い。
【００１２】
上記構成の差動排気シール装置において、スライダ２１は大気圧下にある空間２内に配置された図示しない駆動機構により水平方向（図１及び図３で左右方向）に直線往復移動可能になっている。このスライダの移動により第１の空間内において試料片などを移動させることができる。
開閉弁３２が開いて清浄空気又は清浄不活性ガスの供給源３５から静圧軸受け３０の溝３１内に清浄空気又は清浄不活性ガスが供給されると、その空気又はガスは溝３１から隙間ｇ内に流れ、スライダ２１をハウジング１１と接触しない状態（非接触状態）に保持する。したがって、スライダ２１は図示しない駆動機構よりハウジングと非接触状態で滑らかに往復移動される。隙間ｇ内に流れた空気又はガスの大部分は差動排気シール４０の複数の溝４１から開閉弁を介して負圧源４５内に流れ、残りの一部は大気圧下にある第２の空間内に流れる。したがって、ほんの僅かな量の空気又はガスが清浄空間としての第１の空間１に流れるのみである。このような状態では、第１の空間１と第２の空間２との間は、見えない壁（非接触シールすなわち差動排気シール）で分離されていることになる。
なお、上記実施形態において、差動排気シールの三つの溝４１のうち第１の空間側の一つの溝は排気用として使用せずに、パージガスポートとして使用することも可能である。
【００１３】
静圧軸受け３０の開閉弁３２が閉じられて溝３１内への清浄空気又は清浄不活性ガスの供給が停止されるとき又は／及び停止されているとき、差動排気シール装置４０の開閉弁３２も閉じられて溝３１からの隙間ｇ内の空気又はガスの排気を停止する。開閉弁３２が閉じられるのと同時又は直後に開閉弁５２が開かれて流体が溝５１内に送られる。このため、ダイヤフラム状のシール部材５４は図２に示されるように中央部が溝５１の外に突出するように変形され、シール部材がスライダの外面２２と接触する。このため、第１の空間１と第２の空間２との間の隙間ｇを介しての連通は、シール部材５４によって遮断される。したがって、第２の空間２内の真空度或いは清浄度は差動排気シールが動作しているときより若干低下するが、差動排気シール装置を備えた装置の運転に支障を来すほどひどく低下することはない。上記のようにシール部材５４により第１の空間と第２の空間との連通を遮断した後、第１の空間内に清浄度の高いガスを供給しても良い。
なお、上記実施形態ではスライダ２１及び通路１３の横断面形状が矩形の場合について説明したが、スライダ及び通路の横断面形状を円形、楕円形等の形状にしてもよい。
【００１４】
図４ないし図６において、本発明の差動排気シール装置の第２の実施形態が示されている。なお、前記第１の実施形態に対応する構成要素には同じ参照番号に接尾語ａを付して示し、構造及び機能が同じものについては詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
同図において、１１ａ、１１ａ′は清浄空間を構成し得る第１の空間１を画定するハウジングとしての第１の部材であり、２１ａはハウジング１１ａ，１１ａ′に関して相対移動（図４において左右方向に）可能なスライダとしての第２の部材である。この実施形態においては、ハウジングは二つあり、ハウジング１１ａはスライダ２１ａの上側に配置され、ハウジング１１ａ′はスライダの下側に配置された部分とを備えている。ハウジング１１ａ、１１ａ′の外周側（図４では左側にのみ表示）は、第１の空間と雰囲気（圧力、清浄度或いは充填ガスの種類等）が異なる第２の空間、例えば大気圧の空間２になっている。
なお、ハウジング１１ａとスライダ２１ａとの間に設けられる静圧軸受け及び差動排気シールと、ハウジング１１ａ′とスライダ２１ａとの間に設けられる静圧軸受け及び差動排気シールとは実質的に同じ構造であるから、前者についてのみ説明する。
【００１５】
この実施形態では、ハウジング１１ａの側壁１２ａは、スライダの上側において第１の空間１を囲むように環状に（ハウジングが矩形の場合は角環状にまたハウジングが円形の場合には円環状に）伸び、側壁１２ａの下縁面１４ａは全周に亘ってスライダから所望の距離隔てられ、下縁面とスライダの間には所望の寸法、例えば約５〜５０μｍ程度の隙間ｇが形成されている。したがって、スライダ２１ａがハウジング１１ａと非接触で移動できるようになっている。
ハウジング１１ａの下縁面１４ａには、第２の空間２側に近い位置に静圧軸受け３０ａを構成する溝３１ａが形成されている。この溝３１ａは下縁面の伸長方向に全周に亘って第２の空間を囲むように伸長しているが、図３ではその一部のみ表示されている。この溝３１ａは清浄な空気又は清浄な不活性ガスの供給源３５ａと開閉弁３２ａを介して接続され、溝３１ａ内に清浄な空気又は不活性ガスを供給できるようになっている。下縁面１４ａには、また、溝３１ａと第１の空間１との間に、差動排気シール４０ａを構成する複数個（この実施形態では３個）の溝が４１ａが形成されている。この溝４１ａも下縁面の伸長方向に全周に亘って第２の空間を囲むように伸長している。この溝４１ａは図示しない真空源（真空タンク、真空ポンプ等を含む）４５ａに開閉弁４２ａを介して接続され、隙間内を流れるガスをこれらの溝を通して排出するようになっている。
【００１６】
下縁面１４ａには、更に、静圧軸受け３０ａの溝３１ａと側壁１２ａの外周との間にダイヤフラム状シール部材５４ａが配置されている。このシール部材５４ａも溝３１ａと同様に下縁面の伸長方向に全周に亘って第１の空間を囲むように伸長している。シール部材の両縁は下縁面１４ａに公知の方法により固定されている。側壁１２ａには、このシール部材５４ａのほぼ中間の位置に開口する流体通路５３ａ内に流体が供給されていないとき、図３に示されるように平坦状になっていて、下縁面１４ａに接した状態を保っている。このダイヤフラム状シール部材も、フッソ系、シリコン系、酢酸ブチル系の樹脂やゴムなどが良い。
静圧軸受け３０ａ及び差動排気シール４０ａの動作は前記実施形態と同じである。静圧軸受け３０ａの開閉弁３２ａが閉じられて溝３１ａ内への清浄空気又は清浄不活性ガスの供給が停止されるとき又は／及び停止されているとき、差動排気シール装置４０ａの開閉弁４２ａも閉じられて溝４１ａからの隙間ｇ内の空気又はガスの排気を停止する。開閉弁３２ａが閉じられるのと同時又は直後に開閉弁５２ａが開かれて流体がダイヤフラム状のシール部材５４ａの後側に流入するため、シール部材５４ａは図６に示されるように中央部がスライダ側に突出し、スライダの外面２２ａと接触する。このため、第１の空間１と第２の空間２との間の隙間ｇを介しての連通は、シール部材５４ａによって遮断される。その他の動作は前記第１の実施形態と同じである。
なお、図４の実施形態では、シール部材５４ａの取付面を下縁面と面一にしてあるが、図７に示されるように取り付け面をシール部材の厚さ分だけ引っ込めてシール部材５４ａの外側面が下縁面と面一になるようにしてもよい。
更に、第２の実施形態のシール部材を第１の実施形態の差動排気シール装置に適用しても、また、第１の実施形態のシール部材を第２の実施形態の差動排気シール装置に適用してもよい。
【００１７】
図８において本発明の差動排気シール装置の第３の実施形態が示されている。なお、第１の実施形態に対応する構成要素には同じ参照番号に接尾語ｂを付して示し、構造及び機能が同じものについては詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
同図において、１１ｂは、スライダとしての第２の部材２１ｂと共に清浄空間を構成し得る第１の空間１を画定するハウジングとしての第１の部材である。この部材１１ｂの外周側は第１の空間と雰囲気（圧力、清浄度或いは充填ガス種類等）が異なる第２の空間、例えば大気圧の空間２になっている。この実施形態ではハウジングはスライダの片方（図６で上側）にのみに配置されている。スライダ用の駆動機構は、前記実施形態と同様に第２の空間内に配置され、スライダの移動により第１の空間内において試料片などを移動させることができる。
この実施形態では、ハウジング１１ｂの側壁１２ｂは、スライダの上側において第１の空間１を囲むように環状に（ハウジングが矩形の場合は角環状にまたハウジングが円形の場合には円環状に）伸び、側壁１２ｂの下縁面１４ｂは全周に亘ってスライダから所望の距離隔てられ、下縁面とスライダの間には所望の寸法、例えば約５〜５０μｍ程度の隙間ｇが形成されている。したがって、スライダ２１ｂがハウジング１１ｂと非接触で移動できるようになっている。
【００１８】
ハウジング１１ｂの下縁面１４ｂには、第２の実施形態と同様に静圧軸受け３０ｂを構成する溝３１ｂ及び差動排気シール４０ｂを構成する複数個（この実施形態では３個）の溝４１ｂが形成されている。下縁面１４ｂには、更に、静圧軸受け３０ｂの溝３１ｂと側壁１２ｂの外周との間に固定シール部材５４ｂが下縁面より突出するように固定されている。この固定シール部材とは、前記二つの実施形態のように流体圧の作用を受けて変形してスライダと接触するのでなく、流体圧の作用を何ら受けずに、以下で説明するようにスライダがハウジング側に押されることによってスライダと接触する機能を有するシール部材である。具体的には断面円形のいわゆるＯリングシールでよいが、上記のような機能を有すればその他の形状シール部材でもよい。なお、図８では固定シール部材５４ｂはハウジングの左右の下縁面にのみ示されているが、側壁１２ｂが第１の空間１を囲むように形成されているので、この固定シール部材も側壁の下縁面全周に亘って無端状に配置されている。固定シール部材の材質も、フッソ系、シリコン系、酢酸ブチル系の樹脂やゴムなどが良い。
スライダ２１ｂの下側には、スライダの移動方向に隔てられた固定シール部材の位置に対応した位置に、押圧装置６０ｂが配置されている。この押圧装置６０ｂは、ばね６１ｂによってハウジング側に弾圧されたプランジャ６２ｂを有し、そのプランジャの上端（スライダ側の端）にはスライダ２１ｂの下面と接触するローラ６３ｂが公知の方法により回転自在に固定されている。したがって、スライダ２１ｂはローラ６３ｂに接しながら図８で左右に直線的に往復移動するようになっている。
【００１９】
上記構造の差動排気シール装置において、静圧軸受け３０ｂ及び差動排気シール４０ｂの動作は前記実施形態と同じである。すなわち、開閉弁３２ｂが開いて清浄空気又は清浄不活性ガスの供給源３５ｂから静圧軸受け３０ｂの溝３１ｂ内に清浄空気又は清浄不活性ガスが供給されると、その空気又はガスは溝３１ｂから隙間ｇ内に流れ、スライダ２１を押圧装置６０ｂによる押圧に抗してハウジングから離れる方向に押す。このため、スライダ２１ｂはハウジング１１の下縁面に固定された固定シール部材５４ｂと接触しない状態（非接触状態）に保持される。したがって、スライダ２１ｂは図示しない駆動機構よりハウジングと非接触状態で滑らかに往復移動される。隙間ｇ内に流れた空気又はガスの大部分は差動排気シール４０ｂの複数の溝４１ｂから開閉弁を介して負圧源４５ｂ内に流れ、残りの一部は大気圧下にある第２の空間内に流れる。したがって、ほんの僅かな量の空気又はガスが清浄空間としての第１の空間１に流れるのみである。このような状態では、第１の空間１と第２の空間２との間は、見えない壁（非接触シールすなわち差動排気シール）で分離されていることになる。
なお、上記実施形態において、差動排気シールの三つの溝４１のうち第１の空間側の一つの溝は排気用として使用せずに、パージガスポートとして使用することも可能である。
【００２０】
静圧軸受け３０ｂの開閉弁３２ｂが閉じられて溝３１ｂ内への清浄空気又は清浄不活性ガスの供給が停止されるとき又は／及び停止されているとき、差動排気シール装置４０ｂの開閉弁３２ｂも閉じられて溝３１ｂからの隙間ｇ内の空気又はガスの排気を停止する。このため、隙間ｇ内の流体圧の作用がなくなり、スライダ２１ｂは押圧装置６０ｂのばね６１ｂの作用によりハウジング１１ｂ側に押し上げられ（図８において鎖線図示のように）、上面２２ｂが固定シール部材５４ｂに当接する。このため、第１の空間１と第２の空間２との間の隙間ｇを介しての連通は、シール部材５４ｂによって遮断される。したがって、第２の空間２内の真空度或いは清浄度は差動排気シールが動作しているときより若干低下するが、差動排気シール装置を備えた装置の運転に支障を来すほどひどく低下することはない。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、差動排気シール装置に流体圧の作用で動作するダイヤフラム式シール部材を設けたことにより、或いは押圧装置で一方の部材を他方の部材に押圧することにより機能する固定シール部材を設けたことにより、差動排気シールに代表される非接触シールを備えた装置（例えば、半導体製造装置）を素性の良い装置にできるる。すなわち、装置の緊急停止時や運休時における清浄空間（真空チャンバー）内の清浄度を維持でき、装置の再起動時の真空到達速度が改善された装置とできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の差動排気シール装置の第１の実施例の部分断面図である。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿ってみた図である。
【図３】図１に示される差動排気シール装置の異なる動作状態を示す図である。
【図４】本発明の差動排気シール装置の第２の実施例の部分断面図である。
【図５】第２の実施例の差動排気シール装置が設けられたハウジング及びスライダの全体を示す斜視図である。
【図６】図４に示される差動排気シール装置の異なる動作状態を示す図である。
【図７】ダイヤフラム式シール部材の取付方法の変形例を示す拡大断面図である。
【図８】本発明の差動排気シール装置の第３の実施例の断面図である。
【符号の説明】
１ 第１の空間 ２ 第２の空間
１１、１１ａ、１１ｂ 第１の部材（ハウジング）
２１、２１ａ、２１ｂ 第２の部材（スライダ）
３０、３０ａ、３０ｂ 静圧軸受け
４０、４０ａ、４０ｂ 差動排気シール
５４、５４ａ ダイヤフラム式シール部材
５４ｂ 固定シール部材

Claims (3)

1. 互いに雰囲気の異なる第１の空間及び第２の空間の少なくとも一方の空間を画定する第１の部材と、前記第１の部材に関して相対移動可能な第２の部材との間の隙間であって前記第１の空間と前記第２の空間との間にある隙間を非接触状態でシールするための差動排気シールを備えた差動排気シール装置において、
   前記差動排気シールの機能が停止する時又は停止している時にのみ前記第１及び第２の両者の部材に接触して前記第１の空間を第２の空間と遮断する有体のシール要素を備え、
   前記有体のシール要素が、周辺部が前記第１の部材に固定されていて流体圧の作用を受けて前記第２の部材側に突出して前記第２の部材と接触する伸長可能なダイヤフラム状シール部材であり、
   前記差動排気シールと有体のシール要素との相互間に静圧軸受けを備え、
   前記前記第１の空間は前記第２の空間よりも圧力の低い清浄空間であり、
   前記第１の空間側から第２の空間に向かって順に前記差動排気シール、静圧軸受け及び有体のシール要素が配置されていることを特徴とする差動排気シール装置。
2. 請求項１に記載の差動排気シール装置において、
   前記隙間が前記第２の部材の両側に形成され、隙間を非接触状態でシールするための前記差動排気シールが前記第２の部材の少なくとも相反する２面側に設けられている差動排気シール装置。
3. 互いに雰囲気の異なる第１の空間及び第２の空間の少なくとも一方の空間を画定する第１の部材と、前記第１の部材に関して相対移動可能な第２の部材との間の隙間であって前記第１の空間と前記第２の空間との間にある隙間を非接触状態でシールするための差動排気シールを備えた差動排気シール装置において、
   前記差動排気シールの機能が停止する時又は停止している時にのみ前記第１及び第２の両者の部材に接触して前記第１の空間を第２の空間と遮断する有体のシール要素を備え、
   前記隙間が前記第２の部材の片側にのみ形成されて前記一方の空間が前記第１の部材と第２の部材とによって画成され、
   前記有体のシール要素が、前記第１の部材に固定されていて前記第２の部材と接触可能な固定シール部材で構成され、
   前記差動排気シール装置が、更に、差動排気シールの機能が停止する時又は停止している時にのみ前記第２の部材を前記第１の部材側に押して前記第２の部材を前記固定シール部材と接触させる押圧装置を備える差動排気シール装置。

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