JPH11351250A - ベアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プロセスチャンバにおけるディスクへの薄膜
形成時に発生するフレークにより、ベアリングボールの
回転が阻害され更には回転不能状態になることを防止し
たベアリング装置を提供する。 【解決手段】 小ベアリングボール１９を介して回転可
能に保持された大ベアリングボール１４を、その一部を
露出させる露出開口２０を設けたカバー２１により覆
い、この露出開口２０から露出した大ベアリングボール
１４に接触保持されたキャリア１２を、大ベアリングボ
ール１４の回転により搬送するベアリング装置におい
て、露出開口２０と大ベアリングボール１４との間に、
大ベアリングボール１４に対し回転を許容し且つ接触す
るシール２３を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベアリング装置に
関し、特に、スパッタ装置のキャリア搬送部に用いられ
るベアリング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、光磁気ディスクを生産する場
合、スパッタ装置を用いた成膜工程において、ディスク
に磁性膜が成膜され薄膜が形成される。スパッタ装置
は、大きく分けてプロセスチャンバとストックチャンバ
により構成され、ディスクは、プロセスチャンバにおい
てスパッタリングにより磁性膜が成膜されるが、スパッ
タリングする前は、真空状態のストックチャンバ内に収
容される。

【０００３】スパッタ装置内で、ディスクは、搬送装置
であるキャリアに設けられたディスク取付け部であるパ
レットに装着され、ディスクが装着されたキャリアは、
ベース上のベアリングボールの回転により搬送される。

【０００４】ところで、プロセスチャンバにおけるディ
スクへの薄膜形成時、フレーク（金属片）が発生し、こ
のフレークがキャリアに落下し付着する。キャリアの搬
送部には、多種多様なベアリングが組み込まれており、
このフレークが原因でベアリングの回転不良が生じ、キ
ャリアの搬送不良を発生させる。特に、ストックチャン
バからプロセスチャンバへ搬送する際に、搬送不良が発
生し易い。キャリア搬送用のベアリングとしては、一般
的な深溝玉軸受が使用されるが、ストックチャンバから
プロセスチャンバへのキャリア搬送に際しては、大小２
種類のべアリングボールからなるベアリング装置が用い
られている。

【０００５】図５は、キャリアを搬送するベアリング装
置を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢーＢ線
に沿う断面図である。図６は、図５（ｂ）の部分拡大図
である。図５に示すように、大ベアリングボール１は、
ベース２に設けた凹部２ａに半球状内面３ａを有するボ
ール受け３を埋め込み（（ａ）、（ｂ）参照）、このボ
ール受け３の半球状内面３ａ上に並べ置いた小ベアリン
グボール４を介して、ほぼ下半分を埋設した状態
（（ｂ）参照）で回転可能に保持されている。

【０００６】ボール受け３に保持された大べアリングボ
ール１には、大べアリングボール１が飛び出さないよう
に、その一部を露出させる露出開口５ａが開けられたカ
バー５が被せられ、カバー５は、ねじ等によりベース２
に固定されている。キャリア（図示しない）は、この露
出開口５ａから露出する大べアリングボール１（（ｂ）
参照）にその底面が接触保持される。

【０００７】大べアリングボール１に保持されたキャリ
アは、大べアリングボール１が小ベアリングボール４を
介しボール受け３内で回転することにより、搬送移動す
る。大ベアリングボール１の全周とカバー５との間に
は、図６に示すように、大ベアリングボール１の回転を
滑らかにするため、例えば０．５ｍｍ程度の僅かな隙間
ａが開けられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のベアリング構造では、プロセスチャンバにおけるデ
ィスクへの薄膜形成時に発生するフレーク（金属片）
が、カバー５と大ベアリングボール１の隙間から内部に
入り込み、小ベアリングボール４の間に挟まってしまい
小ベアリングボール４の滑らかな回転を阻害し、更には
回転不能にしてしまう。このように小ベアリングボール
４の回転が阻害され更には回転不能状態になることによ
り、大ベアリングボール１も同様に回転が阻害され更に
は回転不能状態になり、キャリアの搬送不良更には搬送
不能となる。

【０００９】本発明は、上記従来技術を考慮してなされ
たものであって、プロセスチャンバにおけるディスクへ
の薄膜形成時に発生するフレークにより、ベアリングボ
ールの回転が阻害され更には回転不能状態になることを
防止したベアリング装置の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明においては、小ベアリングボールを介して回
転可能に保持された大ベアリングボールを、その一部を
露出させる露出開口を設けたカバーにより覆い、この露
出開口から露出した大ベアリングボールに接触保持され
たキャリアを、前記大ベアリングボールの回転により搬
送するベアリング装置において、前記露出開口と前記大
ベアリングボールとの間に、前記大ベアリングボールに
対し回転を許容し且つ接触するシール手段を設けたこと
を特徴とするベアリング構造を提供する。

【００１１】上記構成によれば、露出開口と大ベアリン
グボールとの間には、大ベアリングボールに対し回転を
許容し且つ接触するシール手段が設けられ、カバーと大
ベアリングボールとの間に隙間が生じない。これによ
り、プロセスチャンバにおけるディスクへの薄膜形成時
に発生するフレークが、カバーと大ベアリングボールと
の間の隙間から内部に入り込むことがなく、このフレー
クによりベアリングボールの回転が阻害され更には回転
不能状態になることがない。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態に係る
ベアリング装置が用いられるディスク搬送用キャリアの
平面図である。図１に示すように、ベアリング装置１０
は、ベアリング装置取付け部１１に装着されており、こ
のベアリング装置１０を介して、ディスク搬送用のキャ
リア１２を所定方向に搬送移動することができる。この
キャリア１２は、スパッタ装置内でのディスク搬送のた
めに用いられる。

【００１３】例えば、光磁気ディスクを生産する場合、
スパッタ装置を用いた成膜工程において、ディスクに磁
性膜が成膜され薄膜が形成される。スパッタ装置は、大
きく分けてプロセスチャンバとストックチャンバにより
構成され、ディスクは、プロセスチャンバにおいてスパ
ッタリングにより磁性膜が成膜されるが、スパッタリン
グする前には、真空状態のストックチャンバ内に収容さ
れる。

【００１４】ディスクは、搬送装置であるキャリア１２
に設けられたディスク取付け部である円盤状のパレット
１３に、円周に沿って例えば１２個装着される。ディス
ク（図示しない）が装着されたキャリア１２は、スパッ
タ装置内で、パレット１３を回転自在に支持する支持部
１３ａの基板１３ｂを、ベアリング装置１０の大ベアリ
ングボール１４の上に接触保持させる。これにより、大
ベアリングボール１４の回転に伴って基板１３ｂが移動
し、キャリア１２が搬送される。

【００１５】図２は図１のベアリング装置を示し、
（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢーＢ線に沿う断面
図である。図２に示すように、大ベアリングボール１４
は、ベース１６に設けた凹部１７に半球状内面１８ａを
有するボール受け１８を埋め込み（（ａ）、（ｂ）参
照）、このボール受け１８の半球状内面１８ａ上に並べ
置いた小ベアリングボール１９を介して、ほぼ下半分を
埋設した状態（（ｂ）参照）で回転可能に保持されてい
る。

【００１６】ボール受け１８に保持された大べアリング
ボール１４には、大べアリングボール１４が飛び出さな
いように、その一部を露出させる露出開口２０が開けら
れたカバー２１が被せられ、カバー２１は、ねじ等によ
りベース１６に固定されている。この露出開口２０は、
カバー２１のほぼ中央に開けられたシール取付け孔２２
に取り付けられたシール２３により、形成される。キャ
リア１２は、この露出開口２０から露出する大べアリン
グボール１４（（ｂ）参照）にその底面が接触保持され
る。大べアリングボール１４に保持されたキャリア１２
は、大べアリングボール１４が小ベアリングボール１９
を介しボール受け１８内で回転することにより、搬送移
動する。

【００１７】シール取付け孔２２は、下面開口が段差面
及び内側傾斜壁面を経て縮径された上面開口へと続く円
形貫通孔からなり、このシール取付け孔２２に、下面開
口側からシール２３が挿入係止される。シール取付け孔
２２に挿入係止されたシール２３の底面は、シール取付
け孔２２が開けられたカバー２１の底面と同一面をな
す。

【００１８】図３はシールを示し、（ａ）は平面図、
（ｂ）は（ａ）のＢーＢ線に沿う断面図である。図３に
示すように、シール２３は、シール取付け孔２２の内面
形状に合せた外周面形状（（ｂ）参照）と、下面開口が
内側傾斜壁面を経て縮径された上面開口へと続く内面形
状（（ｂ）参照）を有する、円環状（（ａ）参照）を呈
している。このシール２３は、例えばフッソ樹脂の一つ
であり、ポリ−テトラ−フルオロ−エチレン（商品名：
テフロン）等の樹脂材料から形成される。

【００１９】シール２３の上面開口は、大ベアリングボ
ール１４との接触部分に曲面処理（Ｒ処理）が施されて
いる。即ち、大ベアリングボール１４との接触部断面の
外周が曲線により形成されている（（ｂ）参照）。

【００２０】図４は、図３（ｂ）の部分拡大図である。
図４に示すように、シール２３の上面開口は曲面の突出
先端を常時大ベアリングボール１４に接触させており、
このシール２３により、ベアリング装置１０内部に異物
が入り込むのを防いでいる。シール２３が樹脂材料から
形成されていることにより、シール２３が大ベアリング
ボール１４に接触しても、大ベアリングボール１４の回
転を妨げることはない。

【００２１】即ち、プロセスチャンバにおけるディスク
への薄膜形成時に発生するフレーク（金属片）が、キャ
リア１２に落下し付着したとしても、このフレークは、
シール２３に阻まれて、ベアリング装置１０内部に入り
込まない。ベアリング装置１０内部にフレークが入り込
まなければ、フレークにより小ベアリングボール１９の
回転が影響を受けることはないので、大ベアリングボー
ル１４もスムーズに回転することができる。よって、従
来のように、カバー２１と大ベアリングボール１４の隙
間から内部に入り込んだフレークが、小ベアリングボー
ル１９の間に挟まってしまい小ベアリングボール１９の
滑らかな回転を阻害し、更には回転不能にしてしまうと
いうことはない。

【００２２】この樹脂材料から形成されたシール２３
は、加工寸法を特に考慮する必要はなく、シール２３と
大ベアリングボール１４が接触するように、シール２３
の上面開口２０の寸法を決定すればよい。また、加工面
粗さは、中心線平均粗さ１．６ａ程度でよい。

【００２３】また、シール２３の大ベアリングボール１
４との接触部分に曲面処理を施すことにより、シール２
３の破損を防ぐことができるが、形成される曲面（Ｒ
面）の値は例えば０．３ｍｍが望ましい。この値が小さ
過ぎると、大ベアリングボール１４の回転時に接触部分
が破損する場合があり、大きいと、接触部分にフレーク
が溜まり易い。大ベアリングボール１４の回転が滑らか
であれば問題はないが、フレークが溜まり回転不良を起
こす可能性があるので数値は小さい方が適している。

【００２４】この曲面の値は、カバー２１からの大ベア
リングボール１４の出しろ、即ち、カバー２１の上面か
ら大ベアリングボール１４の頂点迄の距離によって異な
る。一例として、大ベアリングボール１４の直径が約１
５．９ｍｍ、出しろが約４．５５ｍｍの場合、Ｒ＝０．
３ｍｍで大ベアリングボール１４の滑らかな回転が得ら
れた。

【００２５】このように、上記構成を有するベアリング
装置１０により、装置内部にフレークが入り込むのを防
止することができるため、小ベアリングボール１９の回
転が阻害され更には回転不能状態になることがない。ま
た、大ベアリングボール１４も同様に回転が阻害され更
には回転不能状態になることがないので、キャリア１２
の搬送不良更には搬送不能を生じさせない。また、シー
ル２３を樹脂材料により形成したため、摩擦抵抗が少な
く大ベアリングボール１４の回転を妨げない。よって、
キャリア搬送不良はなくなり、スパッタ装置の安定稼動
を確保することが可能になる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るベア
リング装置によれば、露出開口と大ベアリングボールと
の間には、大ベアリングボールに対し回転を許容し且つ
接触するシール手段が設けられ、カバーと大ベアリング
ボールとの間に隙間が生じないので、プロセスチャンバ
におけるディスクへの薄膜形成時に発生するフレーク
が、カバーと大ベアリングボールとの間の隙間から内部
に入り込むことがなく、このフレークによりベアリング
ボールの回転が阻害され更には回転不能状態になること
がない。よって、キャリア搬送不良はなくなり、スパッ
タ装置の安定稼動が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係るベアリング装置が
用いられるディスク搬送用キャリアの平面図。

【図２】 図１のベアリング装置を示し、（ａ）は正面
図、（ｂ）は（ａ）のＢーＢ線に沿う断面図。

【図３】 シールを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は
（ａ）のＢーＢ線に沿う断面図。

【図４】 図３（ｂ）の部分拡大図。

【図５】 従来のキャリアを搬送するベアリング装置を
示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢーＢ線に沿
う断面図。

【図６】 図５（ｂ）の部分拡大図。

【符号の説明】

１０：ベアリング装置、１１：ベアリング装置取付け
部、１２：キャリア、１３：パレット、１３ａ：支持
部、１３ｂ：基板、１４：大ベアリングボール、１６：
ベース、１７：凹部、１８ａ：半球状内面、１８：ボー
ル受け、１９：小ベアリングボール、２０：露出開口、
２１：カバー、２２：シール取付け孔、２３：シー
ル、。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】小ベアリングボールを介して回転可能に保
   持された大ベアリングボールを、その一部を露出させる
   露出開口を設けたカバーにより覆い、この露出開口から
   露出した大ベアリングボールに接触保持されたキャリア
   を、前記大ベアリングボールの回転により搬送するベア
   リング装置において、 前記露出開口と前記大ベアリングボールとの間に、前記
   大ベアリングボールに対し回転を許容し且つ接触するシ
   ール手段を設けたことを特徴とするベアリング装置。
2. 【請求項２】前記シール手段は、前記大ベアリングボー
   ルとの接触部断面の外周が曲線により形成されることを
   特徴とする請求項１に記載のベアリング装置。
3. 【請求項３】前記シール手段は、樹脂材料により形成さ
   れることを特徴とする請求項１に記載のベアリング装
   置。