JPH04362312A - 半導体製造設備用転がり軸受 - Google Patents
半導体製造設備用転がり軸受Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
いて使用される転がり軸受に関する。
の間および転動体と保持器との間にグリース等の潤滑剤
を供給して転がり摩擦や滑り摩擦を減少させ、軸受の耐
久性を向上させるようにしている。
場合、グリース等の蒸気圧の高い潤滑剤は雰囲気中に蒸
発してしまうため使用に耐えない。また、転がり軸受を
半導体製造設備等の高い清浄度が要求される密封真空下
で使用する場合、潤滑剤の蒸気が環境の汚染源となるた
め、グリース等の流体潤滑剤を使用することができない
。そのため、このような環境下で使用される転がり軸受
には蒸気圧の低い固体潤滑剤が必要になる。現在、転が
り軸受の固体潤滑剤としては、二硫化モリブデン等の層
状物質系、金、銀、鉛等の軟質金属系、PTFE、ポリ
イミド等の高分子系の潤滑剤が広く使用されている。
では半導体の集積度が増すにつれて導電パターンの線幅
が微細化しており、軸受から排出される固体潤滑剤の摩
耗粉がパターン上に付着して導電回路を短絡させるおそ
れがあることから、導電性のある軟質金属系の固体潤滑
剤が敬遠される傾向にある。一方、二硫化モリブデン、
PTFE(ポリマー)等の固体潤滑剤は導電性をもたな
いが、これらは転着性に乏しく、しかも耐摩耗性が低い
ため、耐久性の点で軟質金属よりも劣る。
で使用できるのみならず、大気・真空両用、低発塵、耐
食、などの機能を持つ軸受が必要とされるようになって
きた。すなわち、半導体製造工程で真空軸受が使用され
るのは主にウェーハ処理工程である。この工程で使われ
る装置は生産性の向上のためインライン化される傾向が
あり、ウェーハの搬送装置には大気と真空の両環境下で
運転できる軸受が必要になってきている。また、半導体
の高集積化は必然的に装置からの発塵の抑制を要求して
いる。さらに、使用個所によっては耐蝕性や耐熱性も要
求される。たとえばインライン形式の半導体製造設備で
は腐食性のガスを用いSiO2をエッチングする工程や
酸素ガスを使った酸化膜形成工程がある。これらの工程
のガス濃度は希薄ではあるが腐食性が高い。このため、
潤滑被膜の耐蝕性は当然必要であるが、軸受基材の耐蝕
性も必要になる。
に半導体製造分野での使用に適した転がり軸受を提供す
ることである。
り軸受を構成する部品のうち少なくとも転がり摩擦また
は滑り摩擦を生ずる表面に平均分子量が1×103〜3
×103のポリテトラフルオロエチレン(以下、「PT
FEテロマー」と称する。)からなる潤滑被膜を形成し
、かつ、少なくとも転動体をセラミックス製としたこと
にある。
いるPTFEは平均分子量が2×105〜3×105の
ポリマーであるが、PTFEテロマーは上記ポリマーに
比べて剪断強度が著しく小さく、また軟らかいという特
性をもつ。このため、PTFEテロマーの摩耗粉は転着
性に優れ、相手面の微小な凹部へも入り込んで潤滑被膜
を形成するので、摩耗粉(パーティクル)が飛散しにく
く低発塵である。また、剪断抵抗が小さいため摩擦係数
が小さく、優れた潤滑性能を発揮する。したがって、こ
のPTFEテロマーを用いて、転がり軸受を構成する部
品のうち少なくとも転がり摩擦または滑り摩擦を生ずる
表面に固体潤滑被膜を形成させることにより、PTFE
テロマーの転着性のよさ、摩擦係数の低さから、潤滑性
能の良好な潤滑被膜が長期にわたって維持される。
ないことから発塵量は少ないが、PTFEテロマーから
なる潤滑被膜を設けることによって低発塵性が一層向上
する。また、セラミックスは耐蝕性および耐熱性を有す
るため、セラミックスとPTFEテロマー被膜を併用す
れば、耐蝕性、耐熱性とともに低発塵性に対する要求を
同時に満足することができる。
り軸受は、内輪1、外輪2、内・外輪1、2間に介在す
る複数の転動体3、転動体3を円周等間隔に保持する保
持器4といった軸受部品で構成される。そして、内・外
輪1、2の転走面および転動体3の表面にはそれぞれP
TFEテロマーの潤滑被膜1a、2a、3aが形成され
ている。これらの潤滑被膜1a、2a、3aは、PTF
Eテロマー(日本アチソン製ARC7)を、25cm離
れた位置から被膜形成面にスプレ−して付着させたもの
で、この場合の平均被膜厚さは0.6μmであったが、
図では被膜厚さをかなり誇張してある。なお、本実施例
では内・外輪1、2の転走面および転動体3の表面に潤
滑被膜を形成するようにしたが、潤滑被膜は少なくとも
転動体の表面に形成すればよい。また、図面では内・外
輪1、2の外表面全体に潤滑被膜1a、2aが形成され
ているが、嵌合面等の、潤滑被膜の不必要な部分につい
ては、マスキングによって被膜処理を施さない、あるい
は、最終製品とする前に除去することも可能である。さ
らに、軸受の形式は図1に例示したような深溝玉軸受に
限らず、広く転がり軸受一般に適用することができる。
脱脂、洗浄、■被膜処理(スプレー吹付、液体へ浸漬)
、■焼き付け(150℃以上で加熱)、■完了。
るいは完成品の場合のどちらでも可能である。
S440Cで、ボールの基材がセラミックス(Si3N
4)のシールなし深溝玉軸受について行なった発塵量の
測定結果を示す。図2がPTFEテロマー被膜がある場
合、図3が被膜処理なしの場合であり、それぞれ横軸は
時間(h)、縦軸は相対発塵量(count/min)
を表している。試験条件は次のとおり。■回転数:50
rpm、■スラスト荷重:10N、■真空度:<10−
6Torr、■温度:室温。なお、発塵測定のサンプリ
ングタイムは1分とし、発塵個数が10個/分を越えた
場合は試験を中止した。また、試験軸受の摩擦トルクが
駆動トルク(3×10−2Nm)を越えた場合も試験を
中止した。
膜処理をしてないものの場合は約70時間に達した時点
で急激に発塵量が増加しているのに対し、PTFEテロ
マー被膜を設けたものは、長時間使用しても発塵量が使
用時間の経過とともに増加するようなことはない。これ
は、PTFEテロマー被膜の場合、軸受の滑り面で大き
な剪断を受けても二硫化モリブデンや軟質金属のように
微細粉にならず、軸受外部への発塵をほとんど零に抑え
られるためと考えられる。
り軸受を構成する部品のうち少なくとも転がり摩擦また
は滑り摩擦を生ずる表面に平均分子量が1×103〜3
×103のポリテトラフルオロエチレン(PTFEテロ
マー)からなる潤滑被膜を形成し、かつ、少なくとも転
動体をセラミックス製としたものであるから、次のよう
な効果を奏する。
として用いることにより、非導電性で、かつ潤滑性およ
び耐久性に優れた固体潤滑被膜が得られる。したがって
、転がり摩擦または滑り摩擦を生ずる部位にこのPTF
Eテロマーからなる潤滑被膜を形成した転がり軸受は、
従来のPTFE固体潤滑剤を使用したものに比べて耐久
性が大幅に向上する。しかも、既述のようにPTFEテ
ロマーからなる潤滑被膜は、■低発塵性、■大気・真空
両用可能、■低トルク(MoS2スパッタ被膜と同程度
)、■耐熱性(被膜の軟化点は320℃以上である。)
、■耐蝕性(被膜は酸やアルカリに侵されない。)、と
いった諸特性を備えているので、特に半導体製造分野で
使用される転がり軸受の潤滑に用いるとき顕著な効果を
発揮するものである。
みならず大気中においても優れた耐久性を備えており、
半導体製造設備において各種製造装置間やクリーンルー
ムとの間でウエーハを搬送するためのウエーハ駆動系で
使用される転がり軸受のように真空中と大気中の両方で
使用される場合にきわめて有利である。
としたことにより、耐久性、低発塵性に加えて耐蝕性、
耐熱性といった特性が付加される。セラミックスは自己
潤滑性を有し摩耗が少ないことから発塵量は少ないが、
PTFEテロマーからなる潤滑被膜を設けることによっ
て低発塵性が一層向上する。したがって、セラミックス
とPTFEテロマー被膜を併用した転がり軸受は、耐蝕
性、耐熱性とともに低発塵性が要求される半導体製造製
造設備用に使用するときとりわけその有利さを発揮する
。
ある。
定結果を示す図である。
ある。
Claims (1)
- 【請求項1】 転がり軸受を構成する部品のうち少な
くとも転がり摩擦または滑り摩擦を生ずる表面に平均分
子量が1×103〜3×103のポリテトラフルオロエ
チレンからなる潤滑被膜を形成し、かつ、少なくとも転
動体をセラミックス製としたことを特徴とする半導体製
造設備用転がり軸受。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3136083A JP3006631B2 (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | 半導体製造設備用転がり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3136083A JP3006631B2 (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | 半導体製造設備用転がり軸受 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04362312A true JPH04362312A (ja) | 1992-12-15 |
JP3006631B2 JP3006631B2 (ja) | 2000-02-07 |
Family
ID=15166854
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3136083A Expired - Lifetime JP3006631B2 (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | 半導体製造設備用転がり軸受 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3006631B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0569420U (ja) * | 1992-02-27 | 1993-09-21 | エヌティエヌ株式会社 | クリーンルーム用転がり軸受 |
-
1991
- 1991-06-07 JP JP3136083A patent/JP3006631B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0569420U (ja) * | 1992-02-27 | 1993-09-21 | エヌティエヌ株式会社 | クリーンルーム用転がり軸受 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3006631B2 (ja) | 2000-02-07 |
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