JPH05149443A - Magnetic fluid seal device - Google Patents
Magnetic fluid seal deviceInfo
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- JPH05149443A JPH05149443A JP3339715A JP33971591A JPH05149443A JP H05149443 A JPH05149443 A JP H05149443A JP 3339715 A JP3339715 A JP 3339715A JP 33971591 A JP33971591 A JP 33971591A JP H05149443 A JPH05149443 A JP H05149443A
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- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、磁性流体シール装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic fluid sealing device.
【0002】[0002]
【従来の技術】この種の磁性流体シール装置として、特
開昭59−231270号公報に開示されたものがあ
る。この装置は、図4に示すように、低圧空間1と高圧
空間2との間に耐差圧を保持する目的で複数個の永久磁
石3a,3b,3cおよびポールピース4a,4b,4
c,4dとを交互に配置している。そして、駆動軸5と
ポールピース4a〜4dとの間に複数個の空隙を確保
し、この空隙に前記永久磁石3a〜3cの磁束によっ
て、磁性流体6a〜6dを保持するように構成してい
る。保持された磁性粒体によりシール部が形成され、隣
接するシール部間に空間7a〜7cが形成される。さら
に、低圧雰囲気1側に近い第1段目の空間7aと、低圧
雰囲気1とを連通させる狭い流通部8を前記ポールピー
ス4aに形成している。この流通部8を形成することに
より、空間7aと低圧雰囲気1との間の差圧が、第1段
目の磁性流体6aにより形成されるシール部の耐圧より
も大きくなることを防止している。一方、流通部8が存
在しない場合には、空間7aおよび低圧雰囲気1の間の
差圧力が大きくなる場合があり、第1段目の磁性流体6
aが一旦破壊された際に、その粒体が低圧雰囲気1側に
飛散してしまう。従って、上記公報の発明においては、
第1段目の磁性流体6aが低圧雰囲気1内に飛散してそ
の雰囲気を汚染するという弊害を防止できるとしてい
る。同様な技術が、特開昭59−164460号公報に
も開示されている。2. Description of the Related Art As a magnetic fluid seal device of this type, there is one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-231270. As shown in FIG. 4, this device has a plurality of permanent magnets 3a, 3b, 3c and pole pieces 4a, 4b, 4 for the purpose of maintaining a withstand pressure difference between the low pressure space 1 and the high pressure space 2.
c and 4d are alternately arranged. A plurality of air gaps are secured between the drive shaft 5 and the pole pieces 4a to 4d, and the magnetic fluids 6a to 6d are held in the air gaps by the magnetic flux of the permanent magnets 3a to 3c. .. The held magnetic particles form a seal portion, and spaces 7a to 7c are formed between the adjacent seal portions. Further, the pole piece 4a is formed with a narrow circulation portion 8 for communicating the low-pressure atmosphere 1 with the first-stage space 7a near the low-pressure atmosphere 1 side. By forming the flow portion 8, the pressure difference between the space 7a and the low-pressure atmosphere 1 is prevented from becoming larger than the pressure resistance of the seal portion formed by the first-stage magnetic fluid 6a. .. On the other hand, when the circulation portion 8 does not exist, the differential pressure between the space 7a and the low-pressure atmosphere 1 may increase, and the magnetic fluid 6 of the first stage
When a is once destroyed, the particles are scattered to the low pressure atmosphere 1 side. Therefore, in the invention of the above publication,
It is said that the adverse effect that the magnetic fluid 6a of the first stage is scattered in the low pressure atmosphere 1 and contaminates the atmosphere can be prevented. A similar technique is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-164460.
【0003】一方、特公平3−9346号公報では、空
間7a内の気圧と低圧雰囲気1内の気圧とをほぼ等しく
するように、空間7a内を排気する排気手段を備えた装
置が開示されている。これと同種の技術として、特開昭
61−236971号公報には、空間7a内の圧力を、
第1段目の磁性流体6aのシール部の耐圧に比べて小さ
い圧力に排気する排気手段を備えた技術が開示されてい
る。On the other hand, Japanese Patent Publication No. 3-9346 discloses an apparatus provided with an exhaust means for exhausting the space 7a so that the air pressure in the space 7a and the air pressure in the low-pressure atmosphere 1 become substantially equal. There is. As a technique similar to this, in JP-A-61-236971, the pressure in the space 7a is
A technique provided with an exhaust means for exhausting to a pressure smaller than the pressure resistance of the seal portion of the first-stage magnetic fluid 6a is disclosed.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】特開昭59−2312
70号公報によれば、低圧雰囲気1と高圧雰囲気2との
間の差圧が大きくなった場合には、第2段目の磁性流体
6bが破壊され、それが空間7a内に飛散することがあ
ると認めている。ところが、この空間7a内に飛散した
磁性流体は、狭い流通部8を通過する割合が極めて少な
いため、磁性流体による低圧雰囲気1の汚染が少ないと
言及している。Problems to be Solved by the Invention JP-A-59-2312
According to the publication No. 70, when the differential pressure between the low-pressure atmosphere 1 and the high-pressure atmosphere 2 becomes large, the magnetic fluid 6b in the second stage may be destroyed and scattered in the space 7a. I admit that there is. However, since the magnetic fluid scattered in the space 7a has a very small ratio of passing through the narrow circulation portion 8, it is mentioned that the low pressure atmosphere 1 is less contaminated by the magnetic fluid.
【0005】しかしながら、本発明者の実験によれば、
空間7aと低圧雰囲気1との間の差圧を少なくでき、か
つ、圧力損失の少ない大きさで流通部8を形成した場合
には、特に低圧雰囲気1内にて半導体ウエハの処理を行
なう場合に、このウエハを汚染するのに十分な磁性流体
が低圧雰囲気1内に流入してしまうという事実を見出し
た。特に、近年半導体素子の微細化,高密度化が進むに
つれ、酸化鉄などからなる磁性流体がウエハ上にパーテ
ィクルとして付着することを低減しなければ、実用上使
用するに足るシール装置を実現することはできない。However, according to the experiments by the present inventor,
When the pressure difference between the space 7a and the low-pressure atmosphere 1 can be reduced and the flow portion 8 is formed in a size with a small pressure loss, especially when processing a semiconductor wafer in the low-pressure atmosphere 1. We have found the fact that enough ferrofluid to contaminate this wafer will flow into the low pressure atmosphere 1. In particular, with the recent progress in miniaturization and high density of semiconductor elements, it is necessary to realize a sealing device that is practically usable unless the magnetic fluid such as iron oxide adheres to the wafer as particles. I can't.
【0006】一方、特公平3−9346号公報または特
開昭61−236971号公報等に開示されているよう
に、低圧雰囲気1の真空排気手段とは別個に、空間7a
内を排気する排気手段を設けることは、装置を複雑かつ
大型化することで好ましくない。さらに、昇圧と減圧が
繰り返される低圧雰囲気1内の圧力に応じて制御しなが
ら空間7a内を排気することは、技術上極めて困難であ
る。On the other hand, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 3-9346 or Japanese Patent Laid-Open No. 61-236971, the space 7a is provided separately from the vacuum exhaust means for the low pressure atmosphere 1.
Providing an exhaust means for exhausting the inside is not preferable because the apparatus becomes complicated and large-sized. Furthermore, it is technically extremely difficult to exhaust the inside of the space 7a while controlling according to the pressure in the low-pressure atmosphere 1 in which pressure increase and pressure reduction are repeated.
【0007】そこで、本発明の目的とするところは、低
圧雰囲気の排気手段を兼用しながら、第1段目の空間と
低圧雰囲気とをほぼ同一圧力に設定でき、しかも、磁性
流体シール部の磁性流体の流出により生ずる低圧雰囲気
の汚染を低減することができる磁性流体シール装置を提
供することにある。Therefore, an object of the present invention is to make it possible to set the first-stage space and the low-pressure atmosphere to substantially the same pressure while using the low-pressure atmosphere exhausting means as well, and moreover, the magnetic property of the magnetic fluid seal portion. It is an object of the present invention to provide a magnetic fluid seal device capable of reducing contamination of a low pressure atmosphere caused by outflow of fluid.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、高圧雰囲気と
低圧雰囲気との間を、多段の磁性流体シール部によりシ
ールする磁性流体シール装置において、前記低圧雰囲気
側の第1段目及び第2段目の磁性流体シール部間の室内
と、前記低圧雰囲気とを連通させる連通路と、前記連通
路途中に配置され、磁性流体の粒体を捕捉し、かつ、前
記第1段目の磁性流体シール部の耐圧よりも低い動作圧
力のフィルタと、を有することを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a magnetic fluid seal device for sealing between a high pressure atmosphere and a low pressure atmosphere by a multi-stage magnetic fluid seal portion, wherein the first stage and the second stage on the low pressure atmosphere side. A communication passage that communicates the low-pressure atmosphere with the chamber between the magnetic fluid seal portions of the first stage, and a communication fluid passage disposed in the middle of the communication passage to capture the particles of the magnetic fluid, and the magnetic fluid of the first stage. And a filter having an operating pressure lower than the pressure resistance of the seal portion.
【0009】[0009]
【作用】本発明においては、低圧雰囲気側の第1段目お
よび第2段目の磁性流体シール部間の室内は、連通路を
介して低圧雰囲気と連通されている。したがって、前記
室内と低圧雰囲気とはほぼ同一圧力に設定されることに
なり、しかもその圧力設定を低圧雰囲気の排気手段を兼
用して実現できる。したがって、低圧側の第1段目のシ
ール部の破壊を防止でき、そのシール部を構成する磁性
粒体が低圧雰囲気に流入して汚染が生ずることを防止で
きる。さらに、連通路途中にはフィルタが配置されてい
る。したがって、第2段目以降のシール部を構成する磁
性流体が圧力に耐えきれず流出し、連通路を介して低圧
雰囲気側に流入しようとしても、フィルタによってその
粒体を補足することができる。しかも、このフィルタの
動作圧力は、第1段目の磁性流体シール部の耐圧よりも
低いため、換言すればフィルタ通過時の排気抵抗が小さ
いため、フィルタの存在よって第1段目の磁性流体シー
ルに過度の圧力が作用してこれが破壊されることをも防
止できる。In the present invention, the chamber between the first-stage and second-stage magnetic fluid seal portions on the low-pressure atmosphere side is communicated with the low-pressure atmosphere via the communication passage. Therefore, the pressure in the chamber and that in the low-pressure atmosphere are set to be substantially the same, and the pressure can be set by also using the exhaust means for the low-pressure atmosphere. Therefore, it is possible to prevent the first-stage seal portion on the low-pressure side from being destroyed, and prevent the magnetic particles forming the seal portion from flowing into the low-pressure atmosphere and causing contamination. Furthermore, a filter is arranged in the middle of the communication path. Therefore, even if the magnetic fluid that constitutes the seal portion of the second and subsequent stages cannot withstand the pressure and flows out and tries to flow into the low pressure atmosphere side through the communication passage, the particles can be captured by the filter. Moreover, the operating pressure of this filter is lower than the pressure resistance of the first-stage magnetic fluid seal portion, in other words, the exhaust resistance when passing through the filter is small. It is also possible to prevent excessive pressure from being applied to and destroying it.
【0010】[0010]
【実施例】以下、本発明を半導体ウエハの減圧処理装置
に適用した一実施例について、図面を参照して具体的に
説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to a semiconductor wafer decompression processing apparatus will be specifically described below with reference to the drawings.
【0011】まず、図2を参照して本実施例装置の全体
概要について説明する。同図において、減圧処理を行な
うプロセスチャンバー12の両側には、ゲートバルブ1
6a,16bを介してそれぞれ搬入側,搬出側のロード
ロックチャンバー10,14が連結されている。被処理
体である半導体ウエハは、搬入口側のゲートバルブ16
cを開放してロードロックチャンバー10内部に配置さ
れる。このロードロックチャンバー10内部は、ゲート
バルブ16cの閉鎖後に、大気圧から真空雰囲気に置換
され、チャンバ10,12内圧力がほぼ同一となった後
に、他方のゲートバルブ16aを開放することで、半導
体ウエハをプロセスチャンバー12内に搬入している。
このプロセスチャンバー12は、半導体ウエハを減圧処
理する各種のプロセス装置として構成され、例えばエッ
チング装置,熱処理装置,スパッタ装置,プラズマCV
D装置等として構成されている。ウエハの処理終了後
は、ゲートバルブ16bを開放して半導体ウエハを搬出
側のロードロックチャンバー14内部に搬入し、ゲート
バルブ16bを閉鎖する。そして、搬出側ロードロック
チャンバー14内部の雰囲気を真空雰囲気から大気圧雰
囲気に置換した後、搬出側のゲートバルブ16dを開放
してウエハの搬出が行なわれる。First, the overall outline of the apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. In the figure, the gate valve 1 is provided on both sides of the process chamber 12 for performing the pressure reduction process.
The load lock chambers 10 and 14 on the carry-in side and the carry-out side are connected via 6a and 16b, respectively. The semiconductor wafer, which is the object to be processed, has a gate valve 16 on the loading side
It is placed inside the load lock chamber 10 with c open. Inside the load lock chamber 10, after closing the gate valve 16c, the atmospheric pressure is replaced with a vacuum atmosphere, and after the pressures inside the chambers 10 and 12 become almost the same, the other gate valve 16a is opened, so that the semiconductor The wafer is loaded into the process chamber 12.
The process chamber 12 is configured as various process devices for processing a semiconductor wafer under reduced pressure, and includes, for example, an etching device, a heat treatment device, a sputtering device, and a plasma CV.
It is configured as a D device or the like. After the wafer processing is completed, the gate valve 16b is opened, the semiconductor wafer is loaded into the load lock chamber 14 on the unloading side, and the gate valve 16b is closed. Then, the atmosphere inside the load-side load-lock chamber 14 is replaced from the vacuum atmosphere to the atmospheric pressure atmosphere, and then the gate valve 16d on the load-side is opened to carry out the wafer.
【0012】各チャンバー10〜14はそれぞれ真空引
きが可能であり、このため各チャンバー10〜14には
真空ポンプ18が接続されている。さらに、各チャンバ
ー10〜14は大気圧またはその前後の圧力に昇圧する
ことが可能である。このために、不活性ガス例えばN2
ガスの供給管20が設けられ、この供給管20は3本に
分岐され、分岐管22として各チャンバー10〜14に
連結されている。この各分岐管22の途中には、直径が
例えば0.01μm以上の粒子をトラップできるフィル
タ24と、管路を断続するためのバルブ26と、流量調
整を行なうマス・フロー・コントローラ28とが接続さ
れている。Each of the chambers 10 to 14 can be evacuated, and therefore a vacuum pump 18 is connected to each of the chambers 10 to 14. Further, each of the chambers 10 to 14 can be pressurized to atmospheric pressure or a pressure around the atmospheric pressure. To this end, an inert gas such as N 2
A gas supply pipe 20 is provided, and the supply pipe 20 is branched into three pipes, which are connected to each chamber 10 to 14 as a branch pipe 22. In the middle of each branch pipe 22, a filter 24 capable of trapping particles having a diameter of, for example, 0.01 μm or more, a valve 26 for connecting and disconnecting the pipe line, and a mass flow controller 28 for adjusting the flow rate are connected. Has been done.
【0013】ロードロックチャンバー10,14内部に
は、例えばフログレッグ方式の搬送アーム30が配置さ
れる(チャンバー14内部は図示せず)。この搬送アー
ム30は、その先端側のウエハ載置部32を、チャンバ
ー内部からその外部の左右両側に移動できるように構成
している。この搬送アーム30を駆動するために、チャ
ンバー10,14の外部から内部に貫通して駆動軸34
が設けられてる。一般に搬送アーム30の駆動軸は多軸
となるが、以下の説明では説明の便宜上、駆動軸34が
1本のみ存在する場合について説明する。この駆動軸3
4の周囲には、本実施例の特徴的構造を有する磁性流体
シール装置40が設けられ、駆動軸34の回転を許容し
つつその気密シールを行なっている。Inside the load-lock chambers 10 and 14, for example, a frog leg type transfer arm 30 is arranged (the inside of the chamber 14 is not shown). The transfer arm 30 is configured such that the wafer mounting portion 32 on the front end side can be moved from the inside of the chamber to the left and right sides outside the chamber. In order to drive the transfer arm 30, the drive shaft 34 penetrates the chambers 10 and 14 from the outside to the inside.
Is provided. Generally, the drive shafts of the transport arm 30 are multi-axis, but in the following description, for convenience of description, a case where only one drive shaft 34 is present will be described. This drive shaft 3
A magnetic fluid seal device 40 having the characteristic structure of the present embodiment is provided around 4 and seals the drive shaft 34 while allowing it to rotate.
【0014】次に、前記磁性流体シール装置40の詳細
について、図1を参照して説明する。Next, details of the magnetic fluid seal device 40 will be described with reference to FIG.
【0015】同図に示すように、磁性流体シール装置4
0は、筒状の外囲器42を有し、その先端側のフランジ
部41がロードロックチャンバー10または14の外壁
に固定される。外囲器42の筒状内壁面には、マグネッ
ト46と、そのヨークとして機能するポールピース44
がそれぞれ交互に配列固定されている。各ポールピース
44の幅方向両端側は突起状に形成され、このポールピ
ース44の両端突起部と前記駆動軸34との間に僅かな
間隙が形成されている。そして、マグネット46の磁束
によって、ポールピース44の両端突起部と駆動軸34
との間に例えば酸化鉄などから成る磁性流体48が保持
されることになる。この結果、低圧雰囲気側となるロー
ドロックチャンバー10内または14内に近い側より順
に、1段目のシール部52a,2段目のシール部52b
が形成され、3段目以降も同様にシール部52c,52
d,52e,52fと順次形成される。この結果、駆動
軸34の周囲には、両側のシール部とポールピース44
またはマグネット46に囲まれた空間が形成され、低圧
雰囲気側より順に1段目の空間54a、2段目の空間5
4bが形成され、3段目以降も同様に空間54c,54
d,54eと順次形成されことで、シール部により仕切
られた多室の空間が形成されることになる。As shown in the figure, the magnetic fluid sealing device 4
No. 0 has a cylindrical envelope 42, and the flange portion 41 on the tip side thereof is fixed to the outer wall of the load lock chamber 10 or 14. A magnet 46 and a pole piece 44 functioning as a yoke of the magnet 46 are provided on the cylindrical inner wall surface of the envelope 42.
Are alternately arranged and fixed. The widthwise ends of each pole piece 44 are formed in a protrusion shape, and a slight gap is formed between the both ends of the pole piece 44 and the drive shaft 34. Then, due to the magnetic flux of the magnet 46, the protrusions at both ends of the pole piece 44 and the drive shaft 34
The magnetic fluid 48 made of, for example, iron oxide is retained between the magnetic field and the magnetic field. As a result, the first-stage sealing portion 52a and the second-stage sealing portion 52b are sequentially arranged from the side closer to the inside of the load lock chamber 10 or 14 on the low-pressure atmosphere side.
Is formed, and the sealing portions 52c, 52 are similarly formed in the third and subsequent stages.
d, 52e, and 52f are sequentially formed. As a result, the seal portions on both sides and the pole piece 44 are provided around the drive shaft 34.
Alternatively, a space surrounded by the magnet 46 is formed, and the first-stage space 54a and the second-stage space 5 are sequentially arranged from the low-pressure atmosphere side.
4b is formed, and the spaces 54c, 54 are similarly formed in the third and subsequent stages.
By sequentially forming d and 54e, a multi-chamber space partitioned by the seal portion is formed.
【0016】このように軸34の軸方向に沿って多段の
シール部を形成している理由は、シール部が1段だけで
は0.2kg/cm2 〜0.3kg/cm2 程度の耐圧力が限界
であるため、シール部を多段にして耐圧力の向上を図っ
ている。このような多段の磁性流体シール部を有するシ
ール装置においては一般に、ロードロックチャンバー1
0または14を排気したとき、まず低圧側の第1段目の
シール部52aが破れ、第1断面の空間54a内の圧力
が第1段目のシール部52aの耐圧値とほぼ等しい値に
なったとき、この第1段目のシール部52aが形成され
る。その他の第2段目以降のシール部についても、チャ
ンバー10または10内の排気時に一旦シール部が破れ
た後、各段の耐圧値に従って一定の圧力で安定的に保持
される。The reason why the multi-stage seal portion is formed along the axial direction of the shaft 34 in this way is that the seal portion has only one stage and has a withstand pressure of about 0.2 kg / cm 2 to 0.3 kg / cm 2. Since the limit is, the pressure resistance is improved by making the seal part multi-tiered. In a seal device having such a multi-stage magnetic fluid seal portion, the load lock chamber 1 is generally used.
When 0 or 14 is exhausted, first, the low-pressure side first-stage seal portion 52a is broken, and the pressure in the space 54a of the first cross section becomes substantially equal to the pressure resistance value of the first-stage seal portion 52a. When this happens, the first-stage sealing portion 52a is formed. The other seals of the second and subsequent stages are also stably maintained at a constant pressure according to the pressure resistance value of each stage after the seals have been ruptured once during exhaust of the chamber 10 or 10.
【0017】しかしながら、上記の作用は理想的なシー
ル作用であり、例えば10-8〜10-9Torr程度の高
真空度に真空引きする際には、まず最初に過度の差圧が
作用する1段目のシール部52aが破壊されてしまうこ
とがある。このために、本実施例では第1段目および第
2段目のシール部52a,52b間の空間54aを、チ
ャンバー10または14内部の圧力とほぼ同一となるよ
うにして、上述した高真空度までの排気を可能としてい
る。However, the above-mentioned action is an ideal sealing action. For example, when vacuuming to a high vacuum degree of about 10 -8 to 10 -9 Torr, an excessive differential pressure acts first. The seal part 52a of the step may be destroyed. For this reason, in the present embodiment, the space 54a between the first-stage and second-stage seal portions 52a, 52b is made to be substantially the same as the pressure inside the chamber 10 or 14, and the high vacuum degree described above is set. It is possible to exhaust up to.
【0018】本実施例では、低圧側の第1段目のポール
ピース44には、例えばその半径方向に沿って貫通する
孔44aが設けられ、それと対向する外囲器42の領域
に孔42aを設けている。一方、チャンバー10の壁部
には貫通孔10aが形成され、前記孔42aおよび環通
孔10aを連通させるための連通路60を設けるととも
に、その途中にフィルタボックス66を配置している。
連通路60は、前記外囲器42の孔42aと連通する第
1連通管62と、貫通孔10aに連通する第2連通管6
4とから構成され、両連通管62,64間に前記フィル
タボックス66が配置されている。この構成により、空
間54aとチャンバー10内部とが連通するようになっ
ている。フィルタボックス66は、連通路60の横断面
積(本実施例では連通路60の口径は1/4インチ)よ
りも数倍以上広い横断面積を有するよう形成され、その
途中に磁性流体48の粒体の通過を阻止するためのフィ
ルタ68が設けられてる。In the present embodiment, the first-stage pole piece 44 on the low-pressure side is provided with a hole 44a penetrating along its radial direction, for example, and the hole 42a is formed in the region of the envelope 42 opposed to the hole 44a. It is provided. On the other hand, a through hole 10a is formed in the wall portion of the chamber 10, a communication passage 60 for connecting the hole 42a and the ring passage hole 10a is provided, and a filter box 66 is arranged in the middle thereof.
The communication passage 60 includes a first communication pipe 62 that communicates with the hole 42a of the envelope 42 and a second communication pipe 6 that communicates with the through hole 10a.
4 and the filter box 66 is disposed between the communication pipes 62 and 64. With this configuration, the space 54a communicates with the inside of the chamber 10. The filter box 66 is formed so as to have a cross-sectional area several times or more wider than the cross-sectional area of the communication passage 60 (in this embodiment, the diameter of the communication passage 60 is 1/4 inch), and the particles of the magnetic fluid 48 are formed in the middle thereof. A filter 68 is provided to prevent the passage of the.
【0019】このフィルタ68の求められる特性として
は、第1に、磁性流体48の粒体を所定の捕集率でトラ
ップできることであり、これによりチャンバー10,1
4内の汚染を防止している。第2の特性は、フィルタ6
8の動作圧力が第1段目のシール部52aの耐圧よりも
小さいことである。フィルタ68の動作圧力が高い場
合、換言すればそこでの排気抵抗が大きい場合には、か
えって第1段目のシール部52aに過度の圧力が作用し
てしまうからである。このような両特性を満足できるフ
ィルタ68としては、例えばAl2 O3 などのセラミッ
クにて形成され、焼結体が持つ多数の孔を利用したセラ
ミックフィルタが公的に採用できる。あるいは、例えば
ステンレス繊維等でメッシュ状に加工形成したフィルタ
などであってもよい。例えば、フィルタ68の孔径とし
ては、0.01μm程度のものが好適に用いられる。本
実施例でのフィルタ68にて確保されるべき特性として
は、半導体ウエハ上にて許容される酸化鉄の付着量例え
ば10×1010原子/cm2 以内に、磁性流体の通過量
を十分低く抑えることである。The required characteristics of the filter 68 are, firstly, that the particles of the magnetic fluid 48 can be trapped at a predetermined collection rate.
The inside of 4 is prevented from pollution. The second characteristic is that the filter 6
The operating pressure of No. 8 is smaller than the pressure resistance of the first-stage sealing portion 52a. This is because when the operating pressure of the filter 68 is high, in other words, when the exhaust resistance there is large, an excessive pressure acts on the first stage seal portion 52a. As the filter 68 that can satisfy both of these characteristics, a ceramic filter formed of a ceramic such as Al 2 O 3 and utilizing a large number of holes of a sintered body can be officially adopted. Alternatively, for example, it may be a filter formed by processing stainless steel fibers into a mesh shape. For example, the pore size of the filter 68 is preferably about 0.01 μm. The characteristics to be ensured by the filter 68 in the present embodiment are that the amount of iron oxide admitted on the semiconductor wafer is, for example, within 10 × 10 10 atoms / cm 2 , and the amount of the magnetic fluid passing is sufficiently low. It is to suppress.
【0020】このような構成を有するシール装置によれ
ば、チャンバー10内部を真空引きしたとき、第1段目
および第2段目のシール部52a,52b間の空間54
aは、連通路60及びフィルタ68を介してチャンバー
10内部の圧力とほぼ等しくなるため、第1段目のシー
ル部52aに耐圧以上の過度の圧力が作用することを確
実に防止できる。従って、第1段目のシール部52aが
破壊して、それが直接チャンバー10内部に飛散し、半
導体ウエハ上にパーティクルとして付着することを防止
できる。本実施例において最も破壊の生じ易いシール部
は、第2段目のシール部52bである。この第2段目の
シール部52bがその耐圧以上の圧力を受けて破壊した
ときは、これが第1段目の空間54aに飛散することに
なる。また、この空間54aは連通路60を介してチャ
ンバー10に連通している。しかし、この連通路途中に
はフィルタ68が配置され、半導体ウエハの汚染を防止
できる程度の捕集率にて、磁性流体48の粒体をトラッ
プすることができるので、チャンバー10内部での半導
体ウエハの汚染を確実に防止できる。特に、近年では、
半導体チップの微細化が進み、僅かな酸化鉄の付着をも
半導体ウエハの歩留りの低下に大きく影響するため、本
実施例のシール装置を特に半導体製造装置に用いること
で、半導体の歩留りの向上を大いに期待できる。According to the sealing device having such a structure, when the inside of the chamber 10 is evacuated, the space 54 between the first-stage and second-stage seal portions 52a and 52b is formed.
Since a becomes almost equal to the pressure inside the chamber 10 via the communication passage 60 and the filter 68, it is possible to reliably prevent the excessive pressure higher than the pressure resistance from acting on the first stage seal portion 52a. Therefore, it is possible to prevent the first-stage sealing portion 52a from being broken and scattered directly inside the chamber 10 to be attached as particles on the semiconductor wafer. In the present embodiment, the seal portion that is most likely to be broken is the second-stage seal portion 52b. When the second-stage sealing portion 52b receives a pressure equal to or higher than its withstand pressure and is broken, it is scattered in the first-stage space 54a. Further, the space 54 a communicates with the chamber 10 via the communication passage 60. However, since the filter 68 is arranged in the middle of this communication path and the particles of the magnetic fluid 48 can be trapped at a collection rate that can prevent contamination of the semiconductor wafer, the semiconductor wafer inside the chamber 10 can be trapped. The contamination of can be reliably prevented. Especially in recent years,
Since the miniaturization of semiconductor chips progresses and even a slight amount of iron oxide adheres to the decrease in the yield of semiconductor wafers, the yield of semiconductors can be improved by using the sealing device of the present embodiment especially in a semiconductor manufacturing apparatus. I can expect a lot.
【0021】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可
能である。The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.
【0022】図3は、本発明の他の実施例を示す断面図
である。FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the present invention.
【0023】図1と同じ部品は、同一の番号を付けて説
明を省略する。The same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【0024】本例では、マグネット46に孔46aを形
成し、この孔46aと連通路60とを連結する構成であ
る。従って、上述例と同様の効果がある。In this example, a hole 46a is formed in the magnet 46 and the hole 46a and the communication passage 60 are connected. Therefore, the same effect as the above example is obtained.
【0025】上記実施例ではその説明の便宜上、駆動軸
34が1本存在するものと仮定して説明したが、本発明
を複数本の駆動軸のシール装置に適用することも可能で
ある。この場合、各シール装置のでの1段目の空間54
aとチャンバー10内部とを連通させる連通路60及び
フィルタ68を共用させてもよい。In the above embodiment, for convenience of explanation, it is assumed that there is one drive shaft 34, but the present invention can also be applied to a seal device for a plurality of drive shafts. In this case, the space 54 of the first stage in each sealing device
The communication passage 60 and the filter 68 for communicating the “a” with the inside of the chamber 10 may be shared.
【0026】磁性粒体の粒体を所定の捕集率にて補足
し、かつ、それをフィルタ68に保持させるために、積
層肩のフィルタを用いるか、あるいはフィルタ68また
はその近傍に磁場を形成することが好ましい。磁場形成
手段としては、永久磁石の他電磁石であっても良い。あ
るいはフィルタ68自体が着磁されたものでも良い。In order to capture the particles of the magnetic particles at a predetermined collection rate and hold them in the filter 68, a filter having a laminated shoulder is used, or a magnetic field is formed at or near the filter 68. Preferably. The magnetic field forming means may be an electromagnet in addition to a permanent magnet. Alternatively, the filter 68 itself may be magnetized.
【0027】[0027]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、低
圧雰囲気側の第1段目および第2段目の間に形成される
空間と低圧雰囲気とを連通させることで、第1段目のシ
ール部の破壊を防止でき、且つ、その連通路途中にフィ
ルタを形成することで、第2段目以降のシール部から磁
性流体が流出してその粒体が連通路に流入したとして
も、フィルタによって低圧雰囲気側にその粒体が流入す
ることを防止できるので、低圧雰囲気の汚染を防止で
き、特に半導体製造装置に適用した場合には、処理の歩
留りを大幅に向上できる。As described above, according to the present invention, the space formed between the first stage and the second stage on the low pressure atmosphere side and the low pressure atmosphere are communicated with each other, so that the first stage It is possible to prevent the seal portion from being destroyed, and by forming a filter in the middle of the communication passage, even if the magnetic fluid flows out from the second and subsequent sealing portions and the granules flow into the communication passage, Since the particles can be prevented from flowing into the low-pressure atmosphere side by the filter, contamination of the low-pressure atmosphere can be prevented, and particularly when applied to a semiconductor manufacturing apparatus, the processing yield can be greatly improved.
【図1】本発明の一実施例である多段型の磁性流体シー
ル装置の概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a multi-stage magnetic fluid seal device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明を半導体ウエハの減圧処理装置に適用し
た実施例の全体概要を説明するための概略説明図であ
る。FIG. 2 is a schematic explanatory view for explaining an overall outline of an embodiment in which the present invention is applied to a semiconductor wafer depressurization processing apparatus.
【図3】本発明の他の実施例である多段型の磁性流体シ
ール装置の概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a multi-stage type magnetic fluid sealing device according to another embodiment of the present invention.
【図4】従来の磁性流体シール装置の概略断面図であ
る。FIG. 4 is a schematic sectional view of a conventional magnetic fluid seal device.
10,14 ロードロックチャンバー(低圧雰囲気) 34 駆動軸 40 磁性流体シール装置 42 外囲器 44 ポールピース 46 マグネット 48 磁性流体 52a〜52f シール部 54a〜54e 空間 60 連通路 68 フィルタ
TE03930110, 14 Load lock chamber (low pressure atmosphere) 34 Drive shaft 40 Magnetic fluid sealing device 42 Enclosure 44 Pole piece 46 Magnet 48 Magnetic fluid 52a to 52f Seal portion 54a to 54e Space 60 Communication path 68 Filter
TE039301
Claims (2)
の磁性流体シール部によりシールする磁性流体シール装
置において、 前記低圧雰囲気側の第1段目及び第2段目の磁性流体シ
ール部間の室内と、前記低圧雰囲気とを連通させる連通
路と、 前記連通路途中に配置され、磁性流体の粒体を捕捉し、
かつ、前記第1段目の磁性流体シール部の耐圧よりも低
い動作圧力のフィルタと、 を有することを特徴とする磁性流体シール装置。1. A magnetic fluid seal device for sealing between a high-pressure atmosphere and a low-pressure atmosphere by a multi-stage magnetic fluid seal portion, wherein between the first-stage and second-stage magnetic fluid seal portions on the low-pressure atmosphere side. A communication passage that communicates the interior of the chamber with the low-pressure atmosphere, and is disposed in the middle of the communication passage to capture particles of magnetic fluid,
And a filter having an operating pressure lower than the pressure resistance of the first-stage magnetic fluid seal portion, and a magnetic fluid seal device.
保持する磁場が形成されていることを特徴とする磁性流
体シール装置。2. The magnetic fluid sealing device according to claim 1, wherein a magnetic field for holding the particles of the magnetic fluid is formed in or near the filter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3339715A JPH05149443A (en) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | Magnetic fluid seal device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3339715A JPH05149443A (en) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | Magnetic fluid seal device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05149443A true JPH05149443A (en) | 1993-06-15 |
Family
ID=18330126
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3339715A Pending JPH05149443A (en) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | Magnetic fluid seal device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05149443A (en) |
Cited By (7)
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---|---|---|---|---|
US9205717B2 (en) | 2012-11-07 | 2015-12-08 | Polaris Industries Inc. | Vehicle having suspension with continuous damping control |
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CN107830178A (en) * | 2017-12-13 | 2018-03-23 | 广西科技大学 | A kind of mixed type reciprocating sealing device |
US10124709B2 (en) | 2015-05-15 | 2018-11-13 | Polaris Industries Inc. | Utility vehicle |
US10946736B2 (en) | 2018-06-05 | 2021-03-16 | Polaris Industries Inc. | All-terrain vehicle |
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-
1991
- 1991-11-27 JP JP3339715A patent/JPH05149443A/en active Pending
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US10124709B2 (en) | 2015-05-15 | 2018-11-13 | Polaris Industries Inc. | Utility vehicle |
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