JP4588620B2 - Vacuum processing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、真空雰囲気下で例えば半導体ウエハ等の被処理物を搬送し、エッチング処理や成膜処理等の真空処理を行う真空処理装置に関する。 The present invention relates to a vacuum processing apparatus that transports an object to be processed such as a semiconductor wafer in a vacuum atmosphere and performs vacuum processing such as etching processing and film formation processing.
従来から、真空雰囲気下で例えば半導体ウエハ等の被処理物の真空処理、例えば、エッチング処理や成膜処理等を行う真空処理装置が知られている。このような真空処理装置としては、真空チャンバ(真空搬送チャンバ)内に搬送機構を設け、この真空搬送チャンバ内で半導体ウエハ等の被処理物を搬送するよう構成されたものも知られている(例えば、特許文献1参照)。
上述した真空処理装置において、例えば、搬送機構のように機械的に動く機構を真空チャンバ内に設けた場合、この真空チャンバ内に設けられた搬送機構等の摺動機構の部分等に潤滑剤としてグリス(真空グリス)が用いられることがある。このような場合、真空チャンバ内の摺動機構の部分等に定期的にグリスを補給する必要がある。従来の真空装置では、このようなグリスの補給を行う場合、真空チャンバを大気開放し、作業者がグリスガン等を用いて所定部位にグリスを注入することによって行っている。 In the above-described vacuum processing apparatus, for example, when a mechanically moving mechanism such as a transport mechanism is provided in the vacuum chamber, a lubricant is applied to a portion of a sliding mechanism such as a transport mechanism provided in the vacuum chamber. Grease (vacuum grease) may be used. In such a case, it is necessary to replenish grease periodically to a part of the sliding mechanism in the vacuum chamber. In the conventional vacuum apparatus, when replenishing such grease, the vacuum chamber is opened to the atmosphere, and an operator injects grease into a predetermined site using a grease gun or the like.
しかしながら、真空雰囲気とされる真空チャンバを一旦大気開放して、グリスの注入を行う作業は、時間と手間がかかる。また、一旦大気開放した真空チャンバを、真空処理を再開できるように再度真空雰囲気に設定するのにも時間を要する。このため、真空処理装置の稼働率が低下し、生産性が悪化するという問題がある。 However, it takes time and labor to temporarily release the vacuum chamber, which is a vacuum atmosphere, and to inject grease. It also takes time to set the vacuum chamber once opened to the atmosphere to a vacuum atmosphere so that the vacuum process can be resumed. For this reason, there exists a problem that the operation rate of a vacuum processing apparatus falls and productivity deteriorates.
また、グリス注入のメンテナンスを忘れてしまう可能性があり、グリスが不足した状態で摺動動作が長期間に亙って行われ、真空処理装置に悪影響を与える可能性があるという問題もある。 In addition, there is a possibility that the maintenance of the grease injection may be forgotten, and there is a problem that the sliding operation is performed for a long time in a state where the grease is insufficient, which may adversely affect the vacuum processing apparatus.
本発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、真空チャンバを大気開放することなく所定部位にグリスを注入することができ、真空処理装置の稼働率を向上させて生産性の向上を図ることができるとともに、グリス注入のメンテナンスを確実に実行することのできる真空処理装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. It is possible to inject grease into a predetermined portion without opening the vacuum chamber to the atmosphere, improving the operating rate of the vacuum processing apparatus and improving productivity. It is an object of the present invention to provide a vacuum processing apparatus that can perform maintenance of grease injection reliably.
請求項1記載の真空処理装置は、被処理物に真空処理を施す複数の真空処理チャンバと、前記真空処理チャンバとゲートバルブを介して接続された真空搬送チャンバと、前記真空搬送チャンバ内で前記被処理物を搬送し、当該真空搬送チャンバ内に開口するグリス注入口を有する搬送機構と、前記真空搬送チャンバ内に設けられ、グリス収容部と当該グリス収容部内に収容されたグリスを供給するためのグリス供給口を有するグリス供給機構と、前記搬送機構を移動させて前記グリス注入口を前記グリス供給機構の前記グリス供給口に当接させ、前記グリス収容部内に収容されたグリスを前記グリス注入口に注入する制御機構とを具備したことを特徴とする。
The vacuum processing apparatus according to
また、請求項2記載の真空処理装置は、請求項1記載の真空処理装置であって、前記搬送機構が前記真空搬送チャンバ内に設けられたボールスクリューとボールナットとを具備し、前記グリス注入口から注入されたグリスが当該ボールスクリューとボールナットに供給されることを特徴とする。
The vacuum processing apparatus according to
また、請求項3記載の真空処理装置は、請求項1または2記載の真空処理装置であって、前記制御機構が前記ボールスクリューとボールナットによって前記搬送機構が駆動された駆動量を積算し、この積算された駆動量が所定の値に達した時に前記グリス供給機構によりグリスを注入することを特徴とする。
A vacuum processing apparatus according to
また、請求項4記載の真空処理装置は、請求項3記載の真空処理装置であって、前記制御機構は前記駆動量を、駆動距離又は駆動時間を積算することによって算出することを特徴とする。
The vacuum processing apparatus according to
また、請求項5記載の真空処理装置は、請求項1〜4いずれか1項記載の真空処理装置であって、前記グリス供給機構が、グリス収容部と、このグリス収容部の開口部を塞ぎかつグリス収容部内壁と摺動して移動可能とされ、グリス供給口を有する蓋体とを具備し、前記蓋体を、所定距離前記グリス収容部内に押圧、移動させることによって、前記グリス供給口から所定量のグリスが供給されるように構成されたことを特徴とする。
A vacuum processing apparatus according to
本発明の真空処理装置によれば、真空チャンバを大気開放することなく所定部位にグリスを注入することができ、真空処理装置の稼働率を向上させて生産性の向上を図ることができるとともに、グリス注入のメンテナンスを確実に実行することができる。 According to the vacuum processing apparatus of the present invention, it is possible to inject grease into a predetermined part without opening the vacuum chamber to the atmosphere, improving the operating rate of the vacuum processing apparatus and improving productivity, Maintenance of grease injection can be performed reliably.
以下、本発明の詳細を、図面を参照して一実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る真空処理装置の全体構成を示すものである。同図に示すように、真空処理装置1の中央部分には、真空搬送チャンバ10が設けられており、この真空搬送チャンバ10に沿って、その周囲には、複数(本実施形態では6個)の真空処理チャンバ(プロセスチャンバ)11〜16が配設されている。
Hereinafter, the details of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an overall configuration of a vacuum processing apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, a
真空搬送チャンバ10の手前側(図中下側)には、2つのロードロック室17が設けられ、これらのロードロック室17のさらに手前側(図中下側)には、大気中で半導体ウエハWを搬送するための搬送チャンバ18が設けられている。また、搬送チャンバ18のさらに手前側(図中下側)には、複数枚の半導体ウエハWを収容可能とされたカセット又はフープが配置される載置部19が複数(図1では3つ)設けられており、搬送チャンバ18の側方(図中左側)には、オリエンテーションフラット或いはノッチにより半導体ウエハWの位置合せを行う位置合せ機構20が設けられている。
Two
上記真空搬送チャンバ10の内部には、図2に示すように、搬送機構50が配置されている。この搬送機構50は、搬送基台51と、この搬送基台51の上に、回転及び屈伸自在とされた2つの搬送アーム52、53とを具備している。
Inside the
搬送基台51は、図3,4に示すように、両側に設けられたリニアガイド60とボールスクリュー61(図3,4には片側のみ示す。)によって、真空搬送チャンバ10の長手方向に沿って移動可能とされている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
そして、それぞれの搬送アーム52、53に半導体ウエハWを一枚ずつ保持して、図1に示した各真空処理チャンバ11〜16及びロードロック室17に、半導体ウエハWを搬入、搬出できるよう構成されている。なお、図2に示された開口部11a〜16aは、夫々真空処理チャンバ11〜16と図示しない開閉機構を介して接続される接続部分を示している。また同様に、図2に示された開口部17aは、ロードロック室17と図示しない開閉機構を介して接続される接続部分を示している。
The semiconductor wafers W are held one by one on the
また、上記搬送基台51には、この搬送基台51の動きに応じて屈伸するダクトアーム(アーム機構)54の一端が接続されており、このダクトアーム54の他端は、真空搬送チャンバ10のベース部材10aに接続されている。なお、図3,4は、搬送基台51とダクトアーム54の構成を分かり易く示すために、搬送基台51上の搬送アーム52、53等の構成を取り除いた状態を示している。
In addition, one end of a duct arm (arm mechanism) 54 that bends and stretches in accordance with the movement of the
上記ダクトアーム54は、前半部54aと後半部54bを関節部54cで回転可能に接続して構成されており、搬送基台51との接続部及びベース部材10aとの接続部も、回転可能に構成されている。そして、ダクトアーム54自身は駆動源を持たず、搬送基台51が移動すると、その移動に伴って、屈伸するように構成されている。なお、図3は、搬送基台51が、図1に示した真空処理チャンバ13,14側に移動し、ダクトアーム54が最も伸びた状態を示している。
The
また、ダクトアーム54の前半部54aは、後半部54bの上部に位置するように接続されており、ダクトアーム54が屈曲した状態では、前半部54aが、後半部54bの上側に位置するように重なることによって、前半部54aと後半部54bとが干渉することなく、折り畳んだ状態になるよう構成されている。
Further, the
また、上記ダクトアーム54の内部は、中空となっており、この中空部分は、ケーブル類を収容可能とされ常圧雰囲気とされたケーブル類収容部55となっている。なお、このケーブル類とは、例えば、電気ケーブル、吸排気用チューブ、温調媒体循環用チューブ等の真空搬送チャンバ10内と外部とを接続するもののことを表している。このようなケーブル類を、ダクトアーム54の内部であるケーブル類収容部55内に収容することにより、ケーブル類からガスが発生したり、パーティクルが発生して真空搬送チャンバ10内を汚染することを防止できるようになっている。
Further, the inside of the
図5に示すように、上記真空搬送チャンバ10の内部には、グリス供給機構70が配置されている。このグリス供給機構70は、上記したリニアガイド60とボールスクリュー61の端部近傍に配置されている。そして、搬送基台51が配置されたスライダ63に設けられ、ボールスクリュー61に螺合されたボールナット62の部分にグリス(真空グリス)を供給することができるように構成されている。なお、このグリス(真空グリス)としては、例えば、フッ素系のグリス(例えば、デムナムグリース(商品名:ダイキン工業社製))等を使用することができる。
As shown in FIG. 5, a
上記グリス供給機構70は、内部にグリスGを収容する筒状のグリス収容部71を具備しており、このグリス収容部71は、真空搬送チャンバ10のベース部材10aに図示しないねじ等によって位置調整可能な状態で固定されている。このグリス収容部71には、当該グリス収容部71の開口部を閉塞するように蓋体72が配置されている。この蓋体72は、グリス収容部71の内壁と摺動して移動可能とされており、その中央付近にグリス供給口73が設けられている。また、蓋体72には、グリス収容部71の内壁との間を摺動可能に封止して、摺動部分から多量のグリスが漏れることを防止するための環状の封止部材74が設けられている。
The
一方、搬送基台51をリニアガイド60に沿って移動させるためのスライダ63に、グリス供給機構70のグリス供給口73の位置に合わせてグリス注入口64が突出するように設けられている。このグリス注入口64は、グリス通路65を介してボールナット62の内側部分に連通されている。なお、このグリス注入口64及び上記したグリス供給口73には、バネ等の弾性力によって開閉する開閉機構を設けても良い。特に、蒸発量の多いグリスを使用する場合は、このような開閉機構を設け、グリスが蒸発することを抑制することが好ましい。
On the other hand, the
そして、グリスを補給する際は、モータ66でボールスクリュー61を回転させることによって、搬送基台51をスライダ63と伴にリニアガイド60に沿って移動させ、グリス注入口64を蓋体72に当接させる。次に、この状態からさらに搬送基台51を蓋体72側に移動させ、蓋体72を押圧、移動させることによって、グリス収容部71内のグリスがグリス供給口73を経てグリス注入口64内に注入される。この時、グリスの注入量は、蓋体72の移動距離によって制御することができる。
When replenishing the grease, the
なお、搬送基台51及びスライダ63の通常の搬送動作の場合の移動範囲は、グリス注入口64が蓋体72に接触しない位置までとなっている。したがって、通常の搬送動作の際にグリスが注入されることはない。
In addition, the movement range in the case of normal conveyance operation of the
上記のグリス供給機構70を用いたグリス注入動作は、真空装置1の全体の動作を統括的に制御する制御装置100によって制御される。すなわち、制御装置100がモータ66の駆動を制御することによって、搬送基台51の移動を制御し、上述したグリス注入動作を実行する。本実施形態では、制御装置100が搬送基台51(スライダ63)の駆動量の積算値を記憶し、この積算値が所定の値の達した時に、上記のグリス注入動作を実行する。この駆動量の積算値は、例えば、モータ66の回転数に対応した搬送基台51(スライダ63)の移動距離とすることができる。また、モータ66の動作時間に対応した搬送基台51(スライダ63)の移動時間とすることもできる。移動距離の積算値を採用した場合、移動距離が例えば10km毎にグリス注入動作する等の設定となる。
The grease injection operation using the above-described
さらに、上記のような移動量の積算値ではなく、モータ66のトルクの大きさに基づいて、グリス注入動作を実行するよう構成することもできる。すなわち、ボールスクリュー61とボールナット62との間にグリスが多く存在する場合は、このグリスの粘性によって、ボールスクリュー61を回転させるために必要とされるモータ66のトルクはある程度大きくなる。そして、次第にグリスの量が減少して来ると、ボールスクリュー61を回転させるために必要とされるモータ66のトルクは次第に小さくなる。このため、このトルクの大きさでグリスの量を検知するこができる。この場合、制御装置100は上記モータ66トルクの値を監視し、トルクの値が一定値以下に低下した際に、グリス注入動作を実行する等の設定となる。
Further, the grease injection operation may be executed based on the magnitude of the torque of the
上記構成のグリス供給機構70は、定期的にグリスの注入が必要な部位に複数設けられている。例えば、ボールスクリュー61は搬送基台51の両側に設けられており、これらの両側のボールスクリュー61に夫々グリス供給機構70が設けられている。また、実際には、ボールスクリュー61にはねじ溝が二条に設けられ、スライダ63には1つのボールスクリュー61に対して2つのボールナット62が設けられている。そして、これらの2つのボールナット62に対して、夫々グリス供給機構70が設けられている。また、搬送基台51の両側に設けられた2つのリニアガイド60とスライダ63との間についても、同様に夫々グリス供給機構70が設けられている。
A plurality of the
上記のように、本実施形態の真空処理装置1では、真空搬送チャンバ10を大気開放することなく、グリス供給機構70によって、必要部位にグリスを注入することができる。したがって、従来必要としていたグリス注入のための作業時間と手間を削減することができる。また、一旦大気開放した真空チャンバを、真空処理を再開できるように再度真空雰囲気に設定する時間を必要としない。このため、真空処理装置の稼働率を向上させ、生産性の向上を図ることができる。さらに、予め設定された所定のタイミングで自動的にグリス注入が行われるので、グリス注入のメンテナンスを忘れてしまうこともなくなり、グリス注入のメンテナンスを確実に実行することができる。
As described above, in the
次に、上記構成の本実施形態の真空処理装置1における真空処理の動作について説明する。載置部19にカセット又はフープが載置されると、このカセット又はフープから搬送チャンバ18内に設けられた図示しない搬送機構によって半導体ウエハWを取り出し、位置合せ機構20に搬送して位置合せした後、ロードロック室17内に配置する。
Next, the vacuum processing operation in the
そして、搬送機構50により、半導体ウエハWをロードロック室17から各真空処理チャンバ11〜16に搬送して所定の処理を施す。また、処理の終了した半導体ウエハWを、各真空処理チャンバ11〜16から、搬送機構50で搬送して、ロードロック室17内に配置する。
Then, the semiconductor wafer W is transferred from the
以上のようにして、ロードロック室17内に配置された処理済みの半導体ウエハWは、この後搬送チャンバ18内の搬送機構によってロードロック室17内から取り出され、載置部19に載置されたカセット又はフープに収容される。
As described above, the processed semiconductor wafer W arranged in the
上記のような真空処理を行う際に、真空雰囲気とされた真空搬送チャンバ10内で、搬送基台51が直線状に駆動される。この駆動量を、前述した制御装置100が積算して記憶する。そして、この駆動量の積算値が所定の値に達すると、前述したグリス供給機構70によるグリス注入動作を実行する。
When performing the vacuum processing as described above, the
以上説明したとおり、本実施形態の真空処理装置によれば、真空チャンバを大気開放することなく所定部位にグリスを注入することができ、真空処理装置の稼働率を向上させて生産性の向上を図ることができるとともに、グリス注入のメンテナンスを確実に実行することができる。 As described above, according to the vacuum processing apparatus of this embodiment, it is possible to inject grease into a predetermined portion without opening the vacuum chamber to the atmosphere, improving the operating rate of the vacuum processing apparatus and improving productivity. In addition, the maintenance of grease injection can be performed reliably.
次に、図6、図7を参照して、他のグリス供給機構80を説明する。このグリス供給機構80は、グリスGを収容する筒状のグリス収容部81を具備している。このグリス収容部81の後端側には、グリス収容部81の内壁と接触した状態で移動するピストン82が設けられている。このピストン82は、バイメタル83に接続され、バイメタル83の変形に伴って、グリス収容部81内を、図中左右方向に移動する。グリス収容部81の下側には、グリス供給口84が設けられている。バイメタル83は、例えば渦巻状に形成されている。しかし、温度上昇時にピストン82を移動させることのできるものであれば、バイメタル83は、どのような形状のものでもよい。
Next, another
そして、温度が上昇してバイメタル83が変形すると、このバイメタル83によってピストン82が押されて図中右側に移動し、グリス供給口84からグリスGが押し出される。図7(a)は、常温の状態を示し、図7(b)は、温度が上昇してグリス供給口84からグリスGが押し出された状態を示している。
When the temperature rises and the bimetal 83 is deformed, the
このグリス供給機構80は、リニアガイド(レール)60に沿って移動するスライダ63の例えばベアリング機構67に隣接して取り付けられている。グリス供給機構80のグリス供給口84は、リニアガイド60の方向を向いている。したがって、スライダ63がリニアガイド60に沿って移動する際に、グリスが不足し摩擦熱が発生してベアリング機構67の温度が上昇する(例えば50〜60℃)と、熱がグリス供給機構80に伝わり、グリス供給機構80から、リニアガイド60にグリスが供給される。これによって、グリス不足が発生すると、自動的にグリス供給機構80から、リニアガイド60にグリスが供給される。また、グリス供給機構80は、ボールスクリュー61とボールナット62の摺動部分にグリスを供給するように取り付けることができる。この場合、グリス供給機構は、ボールナット62の近傍に取り付けることが好ましい。これにより、ボールスクリュー61が回転し、ボールナット62と摺動する際に、グリスが不足し摩擦熱が発生してボールナット62の温度が上昇する(例えば50〜60℃)と、熱がグリス供給機構80に伝わり、グリス供給機構80から、ボールスクリュー61又はボールナット62にグリスが供給される。
The
なお、上記実施形態では、搬送機構の直線駆動部分の摺動機構にグリスを注入するグリス注入機構を設けた場合について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、その他の摺動機構についても、同様にして適用することができることは、勿論である。また、グリス注入機構の構成は、図5に示したものや、図6,7に示したものに限られものではなく、グリスを収容し、この収容したグリスを注入できるものであれば、どのようなものでもよい。さらに、真空チャンバ外の摺動機構について、同様なグリス注入機構を設けることもできる。 In the above embodiment, the case where the grease injection mechanism for injecting grease is provided in the sliding mechanism of the linear drive portion of the transport mechanism has been described. However, the present invention is not limited to such an embodiment, and other Of course, the sliding mechanism can be similarly applied. In addition, the configuration of the grease injection mechanism is not limited to that shown in FIG. 5 or those shown in FIGS. 6 and 7, and any configuration can be used as long as it can store grease and inject this stored grease. Something like that. Furthermore, a similar grease injection mechanism can be provided for the sliding mechanism outside the vacuum chamber.
1……真空処理装置、10……真空搬送チャンバ、11〜16……真空処理チャンバ、17……ロードロック室、18……搬送チャンバ、19……載置部、20……位置合せ機構、50……搬送機構、51……搬送基台、52,53……搬送アーム、54……ダクトアーム、55……ケーブル類収容部、60……リニアガイド、61……ボールスクリュー、62……ボールナット、63……スライダ、64……グリス注入口、65……グリス通路、66……モータ、70……グリス供給機構、71……グリス収容部、72……蓋体、73……グリス供給口、74……封止部材、W……半導体ウエハ。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記真空処理チャンバとゲートバルブを介して接続された真空搬送チャンバと、
前記真空搬送チャンバ内で前記被処理物を搬送し、当該真空搬送チャンバ内に開口するグリス注入口を有する搬送機構と、
前記真空搬送チャンバ内に設けられ、グリス収容部と当該グリス収容部内に収容されたグリスを供給するためのグリス供給口を有するグリス供給機構と、
前記搬送機構を移動させて前記グリス注入口を前記グリス供給機構の前記グリス供給口に当接させ、前記グリス収容部内に収容されたグリスを前記グリス注入口に注入する制御機構と
を具備したことを特徴とする真空処理装置。 A plurality of vacuum processing chambers for subjecting a workpiece to vacuum processing;
A vacuum transfer chamber connected to the vacuum processing chamber via a gate valve;
A transport mechanism for transporting the object to be processed in the vacuum transport chamber and having a grease inlet opening in the vacuum transport chamber;
A grease supply mechanism provided in the vacuum transfer chamber and having a grease supply portion and a grease supply port for supplying the grease stored in the grease storage portion;
A control mechanism for moving the transport mechanism to bring the grease inlet into contact with the grease supply port of the grease supply mechanism and injecting the grease stored in the grease storage portion into the grease inlet. A vacuum processing apparatus.
前記搬送機構が前記真空搬送チャンバ内に設けられたボールスクリューとボールナットとを具備し、前記グリス注入口から注入されたグリスが当該ボールスクリューとボールナットに供給されることを特徴とする真空処理装置。 The vacuum processing apparatus according to claim 1 ,
The vacuum processing is characterized in that the transfer mechanism includes a ball screw and a ball nut provided in the vacuum transfer chamber, and the grease injected from the grease injection port is supplied to the ball screw and the ball nut. apparatus.
前記制御機構が前記ボールスクリューとボールナットによって前記搬送機構が駆動された駆動量を積算し、この積算された駆動量が所定の値に達した時に前記グリス供給機構によりグリスを注入することを特徴とする真空処理装置。 The vacuum processing apparatus according to claim 1 or 2 ,
The control mechanism integrates the driving amount of the conveying mechanism driven by the ball screw and the ball nut, and injects grease by the grease supply mechanism when the integrated driving amount reaches a predetermined value. Vacuum processing equipment.
前記制御機構は前記駆動量を、駆動距離又は駆動時間を積算することによって算出することを特徴とする真空処理装置。 The vacuum processing apparatus according to claim 3 ,
The vacuum processing apparatus, wherein the control mechanism calculates the driving amount by integrating a driving distance or a driving time.
前記グリス供給機構が、グリス収容部と、
このグリス収容部の開口部を塞ぎかつグリス収容部内壁と摺動して移動可能とされ、グリス供給口を有する蓋体とを具備し、
前記蓋体を、所定距離前記グリス収容部内に押圧、移動させることによって、前記グリス供給口から所定量のグリスが供給されるように構成されたことを特徴とする真空処理装置。 The vacuum processing apparatus according to any one of claims 1 to 4 ,
The grease supply mechanism includes a grease container,
Closes the opening of the grease container and is movable by sliding with the inner wall of the grease container, and includes a lid having a grease supply port.
A vacuum processing apparatus configured to supply a predetermined amount of grease from the grease supply port by pressing and moving the lid body into the grease accommodating portion for a predetermined distance.
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