JP4177014B2 - SEALING DEVICE AND METHOD OF OPERATING THE SAME - Google Patents
SEALING DEVICE AND METHOD OF OPERATING THE SAME Download PDFInfo
- Publication number
- JP4177014B2 JP4177014B2 JP2002103947A JP2002103947A JP4177014B2 JP 4177014 B2 JP4177014 B2 JP 4177014B2 JP 2002103947 A JP2002103947 A JP 2002103947A JP 2002103947 A JP2002103947 A JP 2002103947A JP 4177014 B2 JP4177014 B2 JP 4177014B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- space
- gas supply
- gas
- sealing
- supply line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims description 111
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 36
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 claims description 18
- 238000011017 operating method Methods 0.000 claims description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 13
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000007723 transport mechanism Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧力の異なる2つの空間をシールするシール装置及びその運転方法に関し、特に半導体製造装置において圧力の異なる2つの空間を非接触でシールするのに好適なシール装置及びその運転方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来この種の圧力の異なる2つの空間をシールするシール装置としては、米国特許第4118042号明細書、米国特許第4191385号明細書及び米国特許第4425508号明細書に開示された技術がある。これらの技術は、真空空間で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ないで且つ高速又は滑らかに実現したい場合に利用されてきた。
【0003】
上記利用方法には、少なくとも2つの方向性がある。その1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配置して用いる場合である。2つ目は、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のメリットを損わずに2つの空間をシールする場合である。この2つ目の場合、「2つの空間」として、▲1▼軸受を清浄空間内で用い、軸受の流体空間と清浄空間とをシールする場合と、▲2▼軸受は清浄空間外で用い、清浄空間とその外をシールする場合がある。
【0004】
シール装置は、非接触状態で2つの空間を分離することができるという特徴を有し、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がある。シール装置のシール機能が作用している定常状態では、確かに非接触シールという機能が突出した利点として理解されがちである。しかしながら、具体的な装置の立上げ時間、立下げ時の汚染、清浄度の維持等総合的な視点で考えると、シール装置を起動する時、停止する時、停止した後の運転方法(運用方法)による影響(特徴)を十分理解する必要がある。
【0005】
図1を用いてシール装置を起動する時、停止する時、停止した後の運転方法(運用方法)による装置への影響を説明する。先ず、シール装置の起動時に着目する。図示するようにシール装置は、第1空間1と第2空間2を断面積の小さいシール用通路3で接続している。初めに、第1空間1、第2空間2及びシール用通路3ともに同じ圧力、例えば大気圧であったとする。ここで第1空間1は例えば、半導体製造用の基板を処理する時に高真空状態にする空間、第2空間2は例えば、基板の搬送を行なう搬送機構部を備えた空間で第1空間1よりクリーン度の低い空間、若しくはクリーンルームの大気空間とし、この状態で、シール装置を起動すると、起動方法によって、下記の問題が発生する。
【0006】
〔ケース1〕
真空排気ラインL1の真空ポンプ4を起動し、バルブ6を開け排気を開始し、続いて真空排気ラインL2の真空ポンプ5を起動し、バルブ7を開け排気を開始し、第1空間1の圧力P1(真空度V1)、第2空間2の圧力P2(真空度V2)、シール用通路3の圧力P3(真空度V3)とし、定常状態で圧力関係はP1<P3<P2(真空度で考えればV1>V3>V2)になるとすれば、過渡的には、バルブ6を開いて真空排気ラインL1から排気を開始したため、P1<P3<P2又はP1<P3=P2(例えば、P1は数Torr、P3は大気圧〜数百Torr、P2は大気圧)の関係が成立する。そのため第2空間2から第1空間1へのガス流入量が非常に多い状態が過渡的に発生する。
【0007】
その後、バルブ7を開いて真空排気ラインL2からの排気が開始されると、第2空間2からの流入ガスの殆どは真空排気ラインL2へ流れ、第1空間1へは殆ど流れなくなり、定常状態のP1<P3<P2(例えば、P1は1E−6Torr、P3は1E−3Torr、P2は大気圧)に達し、起動が完了となる。
【0008】
そのため、第2空間2に存在するガスの第1空間1への大量流入によって、第1空間1のクリーン度が低下する。例えば、湿度50%の空気が第2空間2から第1空間1へ流入すれば、第1空間1の到達真空度も低下する。また、第2空間2に偶然あったゴミが狭いギャップのシール用通路3へ進入し、シール用通路3を詰まらせるという事故も発生しうる。ちなみにシール用通路3のギャップは、通常1mm以下で、最近では0.005mm=5μm程度の高性能シール装置もある。
【0009】
〔ケース2〕
真空ポンプ5を起動し、バルブ7を開け真空排気ラインL2による排気を開始し、続いて真空ポンプ4を起動し、バルブ6を開け真空排気ラインL1による排気を開始し、定常状態の圧力関係はP1<P3<P2(真空度で考えればV1>V3>V2)とする。過渡的には、バルブ7から排気を開始したため、P1>P3<P2(例えば、P1は数百Torr、P3は数Torr、P2は大気圧)の関係が成立し、そのため第2空間2のガスはシール用通路3へと流入する。
【0010】
その後、バルブ6から排気が開始されると、第2空間2から第1空間1へのガス流入がほんの僅かであるが発生する。そして、定常状態のP1<P3<P2(例えば、P1は1E−6Torr、P3は1E−3Torr、P2は大気圧)に到達して、起動が完了となる。そのため、第2空間2に偶然あったゴミが気流に舞い込み、狭いギャップのシール用通路3を詰まらせるという事故が発生しうる。
【0011】
続いて、シール装置の停止手順によって発生する課題について説明する。初期状態は、差動排気シール機能が定常状態で機能している。圧力関係はP1<P3<P2(真空度関係はP1>P3>P2、例えばP1は1E−6Torr、P3は1E−3Torr、P2は大気圧)。
【0012】
〔ケース3〕
バルブ6とバルブ7を共に一度に閉めた場合、真空チャンバに「シール用通路3」という亀裂が発生したのと同じ状態になる。即ち、一気に第2空間2のガスがシール用通路3を通って第1空間1へ流入する。そのため、第2空間2に存在するガスの第1空間1への大量流入によって、第1空間1のクリーン度が低下する。例えば湿度50%の空気が第2空間2から第1空間1へ流入すれば、第1空間1の到達真空度も低下する。また、第2空間2内に偶然にあったゴミがシール用通路3の狭いギャップへ進入し、該シール用通路3を詰まらせるという事故も発生しうる。
【0013】
〔ケース4〕
バルブ7を閉め、次にバルブ6を閉める場合、これも第1空間1から見れば、「シール用通路3」という亀裂が発生したのと同じ状態になる。即ち、一気に第2空間2のガスが第1空間1へ流入する。また、第1空間1を高真空に引いた真空ポンプ4にとっては、大気突入事故が発生したのと同様の影響があり、タービン羽根を超高速回転して分子を蹴り飛ばすターボモレキュラポンプを使用していたとすると、過大な外力が羽根に作用し、場合によっては羽根が破損する。
【0014】
そのため、第2空間2に存在するガスの第1空間1への大量流入によって第1空間1のクリーン度が低下する。例えば、湿度50%の空気が第2空間2から第1空間1へ流入すれば、第1空間1の到達真空度も低下する。また、第2空間2内に偶然あったゴミがシール用通路3の狭いギャップへ進入し、シール用通路3を詰まらせるという事故も発生しうる。
【0015】
【ケース5】
バルブ6を閉め、次にバルブ7を閉める場合、P1=P3又はP1>P3になるまで第2空間2のガスがシール用通路3のギャップを通って第1空間1へ大量に流入する。そのため、第1空間1のクリーン度が低下する。例えば、湿度50%の空気が第2空間2から第1空間1へ流入すれば、第1空間1の到達真空度も低下する。また、第2空間2に偶然あったゴミがシール用通路3の狭いギャップへ進入し、該シール用通路3を詰まらせるという事故も発生しうる。
【0016】
次に、シール装置を停止した後のシール用通路3が装置に及ぼす影響について説明する。
【0017】
〔ケース6〕
上記ケース3、4、5の何れの停止操作によっても第1空間1は、第2空間2のガスが流入し、この状態を放置した場合、第1空間1にとっては、真空チャンバーの蓋を開けて、外の空間を占めるガスが例えばクリーンルームの空気であったとすれば、湿度50%程度の湿ったガスに内面を曝すことになる。そのため、再度真空引きを開始した時の到達真空度が低下してしまう。言い換えれば、設定真空度になかなか到達しないので、装置立上げ時間が大幅に延びることになる。
【0018】
〔ケース7〕
何等かの方法によって、第1空間1の圧力を第2空間2と同じにする際の充填ガスを乾燥ガスとすることができた場合、第1空間1と第2空間2は、シール用通路3によって連通されており、例えば第2空間2のガスが湿ったガスであった場合には、空間全体の湿度は平衡状態になろうと変化していく。即ち、第1空間1のガスはからからに乾いたスポンジのようなもので、第2空間2を占めるガスの水分を吸収してしまう。従って、第1空間1の内表面に水分が吸着されることになる。そのため、再度真空引きを開始した時の到達真空度が低下してしまう。言い換えれば、設定真空度になかなか到達しないので、装置立上げ時間が大幅に延びることになる。
【0019】
例えば、湿度50%の空気が第1空間1に充満されてしまった場合、1日後に装置を立上げ開始すると、第1空間1が設定真空度に達するために、1ヶ月の真空引きが必要になる場合がある。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、高い清浄度を要求される空間が汚染されることがなく、該高い清浄度を要求される空間の内表面に付着する水分の付着を抑制し、真空装置の再立上げ時間を短縮できるシール装置及びその運転方法を提供することを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項1に記載の発明は、第1空間と第2空間をシール用通路で連通し、第1空間及びシール用通路に真空排気ラインを設けたシール装置において、シール用通路にドライガスを供給するガス供給ラインを設けると共に、第1空間と第2空間の清浄度に差があり、第1空間を高清浄空間、第2空間を低清浄空間とし、ガス供給ラインを設ける位置は、シール用通路の最も第2空間寄りの真空排気ラインと第2空間との間としたことを特徴とするシール装置にある。
【0022】
上記のようにシール用通路にドライガスを供給するガス供給ラインを設け、ガス供給ラインによるドライガスの供給開始及び停止のタイミングと、第1空間に設けた真空排気ラインとシール用通路に設けた真空排気ラインの排気開始及び停止のタイミングを制御することにより、清浄度の高い第1空間に清浄度の低い第2空間を占めるガスの大量流入を防止できると共に、高い清浄度を要求される第1空間の内表面に付着する水分の付着を抑制し、真空装置の再立上げ時間を短縮できる。また、ガス供給ラインを設ける位置を、シール用通路の最も第2空間寄りの真空排気ラインと第2空間との間としたことにより、低清浄空間である第2空間を占めるガスの高清浄空間である第1空間への流入を効果的に防止することが可能となる。
【0027】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のシール装置を運転する方法であって、該シール装置の起動を下記第1乃至第4の手順で行うことを特徴とする。
第1にガス供給ラインからドライガスを供給し、
第2にガス供給ラインからドライガス供給流量をシール用通路の該ガス供給ラインのガス供給ポート部の圧力が第2空間の圧力と常に同じか又は該第2空間の圧力よりも高くなるように調節し、
第3にシール用通路の真空排気ラインによる排気を開始し、
第4に第1空間の真空排気ラインによる排気を開始する。
【0028】
上記第1乃至第4の手順でシール装置を起動することにより、第2空間を占めるガスの第1空間への大量流入を防止できる。従って、清浄度の高い第1空間にそれより清浄度の低い第2空間内を占めるガスが流入して第1空間内のクリーン度を低下させることがない。第1空間に流入するガスの湿度によって内表面に水分が付着し到達真空度を低下させることがない。第2空間内にあるゴミがシール用通路の狭いギャップに進入し、該シール用通路を詰まらせることがなくなる。
【0029】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1に記載のシール装を運転する置方法であって、該シール装置の停止を下記第1乃至第4の手順で行うことを特徴とする。
第1にガス供給ラインからドライガスを供給し、
第2にガス供給ラインからドライガス供給流量をシール用通路の該ガス供給ラインのガス供給ポート部の圧力が第2空間の圧力と常に同じか又は該第2空間の圧力よりも高くなるように調節し、
第3に第1空間の真空排気ラインによる排気を停止し、
第4にシール用通路の真空排気ラインによる排気を停止する。
【0030】
上記第1乃至第4の手順でシール装置を停止することにより、第2空間を占めるガスの第1空間への大量流入を防止できる。従って、清浄度の高い第1空間にそれより清浄度の低い第2空間内を占めるガスが流入して第1空間内のクリーン度を低下させることがない。また、第1空間に流入するガスの湿度によって内表面に水分が付着することを防止できるから、真空装置の再立上げの時間を短縮できる。また、第2空間内にあるゴミがシール用通路の狭いギャップに進入し、該シール用通路を詰まらせることがなくなる。
【0031】
また、請求項4に記載の発明は、請求項1に記載のシール装置を運転する方法であって、該シール装置の停止後に、ガス供給ラインからドライガスを供給し、該ガス供給ラインからドライガス供給流量をシール用通路の該ガス供給ラインのガス供給ポート部の圧力が第2空間の圧力と常に同じか又は該第2空間の圧力よりも高くなるように調節することを特徴とする。
【0032】
上記のようにシール装置の停止後に、ガス供給ラインからドライガス供給流量をシール用通路の該ガス供給ラインのガス供給ポート部の圧力が第2空間の圧力と常に同じか又は該第2空間の圧力よりも高くなるように調節することにより、第2空間を占めるガスの第1空間への流入を防止できる。従って、清浄度の高い第1空間にそれより清浄度の低い第2空間内を占めるガスが流入して第1空間内のクリーン度を低下させることがない。また、第1空間に流入するガスの湿度によって内表面に水分が付着することを防止できるから、真空装置の再立上げの時間を短縮できる。
【0033】
また、請求項5に記載の発明は、請求項4に記載のシール装置の運転方法において、ガス供給ラインから供給するドライガスは、空気と略同じ成分を有し、湿度が5%以下のガスであることを特徴とする。
【0034】
ガス供給ラインから供給するドライガスは、空気と略同じ成分を有し、湿度を5%以下のガスとしたので、第1空間の内表面に水分を付着させることもなく、しかも第2空間が人間の立ち入る空間であったとしても、第2空間への人間の立ち入りに何等支障を及ぼさない。
【0035】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。先ず、シール装置の起動操作によって発生する問題は、▲1▼第1空間1にそれよりクリーン度の低い第2空間2内を占めるガスが流入して第1空間1内のクリーン度を低下させること。▲2▼また、流入ガスの湿度によって第1空間1の内表面に水分が付着するので到達真空度が低下すること。▲3▼そして、第2空間2内にあるゴミがシール用通路3の狭いギャップに進入し、該シール用通路3を詰まらせること。である。
【0036】
図2は本発明に係るシール装置の構成例を示す図である。本シール装置は第1空間1と第2空間2の間にシール用通路3を設け、第1空間1にはバルブ6及び真空ポンプ4を具備する真空排気ラインL1、シール用通路3にはバルブ7及び真空ポンプ5を具備する真空排気ラインL2をそれぞれ接続し、更に第1空間1にバルブ8及びドライガス9を供給するドライガス供給源(図示せず)からなるガス供給ラインL3を接続する点は、図1のシール装置と同一である。ここでは上記ケース1とケース2に共通の課題である第2空間2内にあったゴミの流入問題を解決するためにシール用通路3の第2空間2側にフィルタ10を設けている。これにより、該フィルタ10で第2空間2からシール用通路3に進入しようとするゴミを捕捉するのである。
【0037】
上記第1空間1と第2空間2の間にシール用通路3を設け、差圧排気によるシール機能をさせる目的は、非接触状態で第1空間1と第2空間2を分離させたいためである。そして、非接触状態を必要とする理由は、シール用通路3の相対する2つの面が対向する距離を一定として、その面に接線方向に相対変位させたいからである。従って、上記のようにフィルタ10を取り付けることが解決する手段とならない場合が多い。
【0038】
そこで、図3に示すように、シール用通路3の真空排気ポート(或いは排気溝)3−1と第2空間2側の開口部3−2の間に、新たにバルブ11及びドライガス14を供給するドライガス供給源(図示せず)からなるガス供給ラインL4を設ける。
【0039】
本構成のシール装置において、初期状態としてP1=P3=P4=P2(但し、P3はシール用通路3の真空排気ラインL2の真空排気ポート3−1の圧力、P4はガス供給ラインL4のガス供給ポート3−3の圧力)として、上記ケース1とケース2の共通の課題を解決するための起動手順は次のようになる。
【0040】
バルブ11を開けガス供給ラインL4からドライガス14をシール用通路3に供給する。その結果、少なくとも圧力関係をP4=P2となるように常にドライガス供給流量を制御する。望ましくは、P4>P2となるようにドライガス14の供給流量を制御する。続いて、バルブ7又はバルブ6若しくは両バルブを開けて排気を開始する。この時も圧力関係はP4=P2或いはP4>P2を維持するようにガス供給ラインL4からのドライガス14の供給流量を調節する。望ましくは、バルブ7を開けて真空排気ラインL2により排気を開始する。以上のような運転手順によって第2空間2内を占めるガスの第1空間1への大量流入を防止できる。無論、シール用通路3によるシール機能が定常状態で機能している時には、ガス供給ラインL4からのドライガス14の供給は停止してもよい。
【0041】
また、第2空間2にシール用通路3への巻き込みがあっても問題となるゴミが無い装置では、ケース2で示した運転手順、即ち、真空ポンプ5を起動し、バルブ7を開け真空排気ラインL2により排気を開始し、続いて真空ポンプ4を起動し、バルブ6を開け真空排気ラインL1により排気を開始する運転手順が望ましい。このような手順によれば、図3に示すような新たなガス供給ラインL4を設けなくとも第2空間2内を占めるガスの第1空間1への大量流入を防止できる。
【0042】
次に、シール装置の停止操作によって発生する問題を解決するために本発明が採用した対策について述べる。先ず、問題は第2空間2を占めるガスの第1空間1への大量流入に起因する問題を解決するため、図2及び図3に示すように、シール用通路3に1個の真空排気ラインL2を設けて構成する場合もあるが、実用的には図4に示すシール用通路3に複数個(図では3個)の真空排気ラインL5−1、L5−2、L5−3を設けて構成する。真空排気ラインL5−1、L5−2、L5−3はそれぞれ真空ポンプ12−1、12−2、12−3、バルブ13−1、13−2、13−3を具備する。
【0043】
図4に示すように、3個の真空排気ラインL5−1、L5−2、L5−3を設け、各排気ポートの真空度を段階的に上げることにより、第1空間1の真空度をより高真空化し易い。そのためガス供給ラインL4のシール用通路3への接続位置は、最も第2空間2に近い真空排気ラインL5−3と第2空間2の間が望ましい。
【0044】
図4に示すシール装置において、第2空間2内を占めるガスの第1空間1への大量流入を防止するための停止手順を以下に述べる。シール装置が定常運転されている時の圧力関係をP1<P5−1<P5−2<P5−3<P2(但し、P5−1、P5−2、P5−3はそれぞれ真空排気ラインL5−1、L5−2、L5−3の真空排気ポートの圧力である)とする。例えば、P1は1E−6Torr、P5−1は1E−3Torr、P5−2は1E−1Torr、P5−3は数十Torr、P2は大気圧とする。
【0045】
まず停止操作の第1段階は、バルブ11を開け、ガス供給ラインL4からドライガス14を供給する。もし、定常的にガス供給ラインL4からドライガス14を供給する場合であれば、ドライガス14の供給状態を確認する。そして圧力P1、P5−1、P5−2、P5−3が変動した場合でも圧力関係をP4=P2、好ましくはP4>P2になるようガス供給ラインL4からドライガス14の供給流量を調節する。そのための調節は図示しない調節器で圧力を検出してガス流量を制御する。
【0046】
続いて、ケース3(バルブ6とバルブ7を共に一度に閉めた場合)、ケース4(バルブ7を閉め、次にバルブ6を閉める場合)、ケース5(バルブ6を閉め、次にバルブ7を閉める場合)を説明する。図4のシール装置は、シール用通路3の真空排気ラインL5−1、L5−2、L5−3の3段の停止タイミングに差を付けることより圧力変動の緩やかな停止が可能である。
【0047】
図4において、ガス供給ラインL4を備えない場合の停止手順を下記に示す。停止操作は、▲1▼まずバルブ6を閉じ真空排気ラインL1からの排気を停止し、バルブ8を開いてガス供給ラインL3からドライガス9を供給する。好ましくは、真空排気ラインL1のバルブ6による排気量を絞りながら、ガス供給ラインL3のバルブ8によるドライガス9の供給量を徐々に多くする。▲2▼圧力関係がP1=P5−1となった時、バルブ13−1を閉じて排気を停止し、▲3▼続いてP1=P5−1=P5−2となった時、バルブ13−2を閉じ真空排気ラインL5−2からの排気を停止し、▲4▼更にP1=P5−1=P5−2=P5−3となった時、バルブ13−3を閉じ真空排気ラインL5−3からの排気を停止する。これにより真空排気ラインによる排気は全て停止したことになる。▲5▼そして、P1=P5−1=P5−2=P5−3=P2=大気圧となった時、バルブ8を閉じてガス供給ラインL3からのドライガス9の供給を停止する。
【0048】
より好ましくは、バルブ11を有するガス供給ラインL4を備え、P4=P2、好ましくはP4>P2になるようにバルブ11を調節し、ガス供給ラインL4からのドライガス流量を調節し、その上で上記▲1▼〜▲5▼の操作を実施する。最後にバルブ11を閉じ、ガス供給ラインL4からのドライガス14の供給を停止する。
【0049】
次に、シール用通路3によるシールを停止した後に発生する課題の解決方法について述べる。上記ケース6、7共に、第2空間2を占めるガスが第1空間1の内表面に付着することに起因する課題がある。特に、水分が第1空間1の内表面に付着すると第1空間1の到達真空度が著しく低下してしまう。そのため、装置全体の再立上げ時間が延びてしまうという問題があった。これに対する解決方法を述べる。
【0050】
好ましくは、図4に示すようにバルブ11を備えたガス供給ラインL4を備え、装置停止後は、若干P4がP2よりも高い圧力になるように少量のドライガスをバルブ11を調節してドライガス14を流し続ける。ドライガス14は、第2空間2が人間の立ち入る空間と通じている場合には、好ましくはドライエアー(湿度5%以下のエアー)がよい。
【0051】
また、バルブ11を備えたガス供給ラインL4を備えていない場合には、バルブ8を備えたガス供給ラインL3からのドライガス9を供給し、第1空間1の圧力P1が第2空間2の圧力P2よりも若干高くなるように流量を調整するとよい。
【0052】
【発明の効果】
以上、説明したように各請求項に記載の発明によれば、下記のような優れた効果が得られる。
【0053】
請求項1に記載の発明によれば、シール用通路にドライガスを供給するガス供給ラインを設け、ガス供給ラインによるドライガスの供給開始及び停止のタイミングと、第1空間に設けた真空排気ラインとシール用通路に設けた真空排気ラインの排気開始及び停止のタイミングを制御することにより、清浄度の高い第1空間に清浄度の低い第2空間を占めるガスの大量流入を防止できると共に、高い清浄度を要求される第1空間の内表面に付着する水分の付着を抑制し、真空装置の再立上げ時間を短縮できる。また、ガス供給ラインを設ける位置を、シール用通路の最も第2空間寄りの真空排気ラインと第2空間との間としたことにより、低清浄空間である第2空間を占めるガスの高清浄空間である第1空間への流入を効果的に防止することが可能となる。
【0056】
請求項2に記載の発明によれば、第1乃至第4の手順でシール装置を起動することにより、第2空間を占めるガスの第1空間への大量流入を防止できる。従って、清浄度の高い第1空間にそれより清浄度の低い第2空間内を占めるガスが流入して第1空間内のクリーン度を低下させることがない。第1空間に流入するガスの湿度によって内表面に水分が付着し到達真空度を低下させることがない。第2空間内にあるゴミがシール用通路の狭いギャップに進入し、該シール用通路を詰まらせることがなくなる。
【0057】
請求項3に記載の発明によれば、第1乃至第4の手順でシール装置を停止することにより、第2空間を占めるガスの第1空間への大量流入を防止できる。従って、清浄度の高い第1空間にそれより清浄度の低い第2空間内を占めるガスが流入して第1空間内のクリーン度を低下させることがない。また、第1空間に流入するガスの湿度によって内表面に水分が付着することを防止できるから、真空装置の再立上げの時間を短縮できる。また、第2空間内にあるゴミがシール用通路の狭いギャップに進入し、該シール用通路を詰まらせることがなくなる。
【0058】
請求項4に記載の発明によれば、シール装置の停止後に、ガス供給ラインからドライガス供給流量をシール用通路の該ガス供給ラインのガス供給ポート部の圧力が第2空間の圧力と常に同じか又は該第2空間の圧力より高くなるように調節することにより、第2空間を占めるガスの第1空間への流入を防止できる。従って、清浄度の高い第1空間にそれより清浄度の低い第2空間内を占めるガスが流入して第1空間内のクリーン度を低下させることがない。また、第1空間に流入するガスの湿度によって内表面に水分が付着することを防止できるから、真空装置の再立上げの時間を短縮できる。
【0059】
請求項5に記載の発明によれば、ガス供給ラインから供給するドライガスは、空気と略同じ成分を有し、湿度を5%以下のガスとしたので、第1空間の内表面に水分を付着させることもなく、しかも第2空間が人間の立ち入る空間であったとしても、第2空間への人間の立ち入りに何等支障を及ぼさない。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のシール装置の構成例を示す図である。
【図2】本発明に係るシール装置の構成例を示す図である。
【図3】本発明に係るシール装置の構成例を示す図である。
【図4】本発明に係るシール装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
1 第1空間
2 第2空間
3 シール用通路
4 真空ポンプ
5 真空ポンプ
6 バルブ
7 バルブ
8 バルブ
9 ドライガス
10 フィルタ
11 バルブ
12−1〜3 真空ポンプ
13−1〜3 バルブ
14 ドライガス
L1 真空排気ライン
L2 真空排気ライン
L3 ガス供給ライン
L4 ガス供給ライン
L5−1〜3 真空排気ライン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sealing device for sealing two spaces having different pressures and an operation method thereof, and more particularly to a sealing device suitable for sealing two spaces having different pressures in a semiconductor manufacturing device in a non-contact manner and an operating method thereof. is there.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a sealing device for sealing two spaces having different pressures of this kind, there are techniques disclosed in US Pat. No. 4,180,842, US Pat. No. 4,191,385 and US Pat. No. 4,425,508. These techniques have been used when it is desired to achieve a high-speed or smooth operation without contaminating the clean space when moving objects (rotational motion, linear motion) in a clean space represented by a vacuum space. .
[0003]
The usage method has at least two directions. One of them is a case where a movement drive source, a guide mechanism, and the like are arranged outside the clean space, and only a minimum structure and a sample to be moved are arranged and used in the clean space. The second is a case where two spaces are sealed without impairing the merit of the non-contact bearing when a hydrostatic bearing (for example, an air bearing) is used. In this second case, as "two spaces", (1) the bearing is used in the clean space, the bearing fluid space and the clean space are sealed, and (2) the bearing is used outside the clean space, The clean space and the outside may be sealed.
[0004]
The sealing device has the feature that it is possible to separate the two spaces in a non-contact state, and this feature is understood as a sufficient advantage and tends to be applied to a specific device. In the steady state where the sealing function of the sealing device is acting, it is apt to be understood as an advantage that the function of non-contact sealing is certainly prominent. However, when considering from a comprehensive point of view, such as specific device start-up time, contamination at the time of start-up, maintenance of cleanliness, etc., when the seal device is started, when it stops, the operation method after stopping (operation method) ) Needs to be fully understood.
[0005]
The influence on the apparatus by the operation method (operation method) after stopping when starting, stopping, and stopping the sealing apparatus will be described with reference to FIG. First, attention is paid to the startup of the sealing device. As shown in the figure, the sealing device connects the
[0006]
[Case 1]
The
[0007]
After that, when the
[0008]
Therefore, the cleanliness of the
[0009]
[Case 2]
The
[0010]
Thereafter, when exhausting from the
[0011]
Next, problems that occur due to the stopping procedure of the sealing device will be described. In the initial state, the differential exhaust seal function is functioning in a steady state. The pressure relationship is P1 <P3 <P2 (the degree of vacuum relationship is P1>P3> P2, for example, P1 is 1E-6 Torr, P3 is 1E-3 Torr, and P2 is atmospheric pressure).
[0012]
[Case 3]
When both the
[0013]
[Case 4]
When the
[0014]
Therefore, the cleanliness of the
[0015]
[Case 5]
When the
[0016]
Next, the influence of the
[0017]
[Case 6]
The gas in the
[0018]
[Case 7]
When the filling gas when making the pressure of the
[0019]
For example, if air with a humidity of 50% is filled in the
[0020]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described points, and does not contaminate a space requiring high cleanliness, and suppresses adhesion of moisture adhering to the inner surface of the space requiring high cleanliness. An object of the present invention is to provide a sealing device that can shorten the re-start-up time of the vacuum device and an operation method thereof.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in
[0022]
As described above, a gas supply line for supplying dry gas to the seal passage is provided. , By controlling the timing of starting and stopping the supply of dry gas by the gas supply line, and the timing of starting and stopping the exhaust of the vacuum exhaust line provided in the first space and the vacuum exhaust line provided in the seal passage , Qing A large amount of gas that occupies the second space with a low degree of cleanness can be prevented from flowing into the first space with a high degree of cleanness, and the adhesion of moisture adhering to the inner surface of the first space where a high degree of cleanliness is required is suppressed. Equipment re-startup time can be shortened. Further, the position where the gas supply line is provided is between the vacuum exhaust line closest to the second space of the seal passage and the second space, so that a highly clean space for gas occupying the second space which is a low clean space. It is possible to effectively prevent the inflow into the first space. .
[0027]
First, supply dry gas from the gas supply line,
Secondly, the dry gas supply flow rate from the gas supply line is set so that the pressure of the gas supply port portion of the gas supply line of the seal passage is always the same as or higher than the pressure of the second space. Adjust
Third, start exhausting the vacuum exhaust line of the seal passage,
Fourth, evacuation by the vacuum evacuation line in the first space is started.
[0028]
By starting the sealing device in the first to fourth procedures, it is possible to prevent a large amount of gas occupying the second space from flowing into the first space. Therefore, the gas occupying the second space with a lower cleanness does not flow into the first space with a higher cleanness, and the cleanliness within the first space is not reduced. Moisture adheres to the inner surface due to the humidity of the gas flowing into the first space, and the ultimate vacuum is not lowered. The dust in the second space does not enter the narrow gap of the sealing passage and clog the sealing passage.
[0029]
First, supply dry gas from the gas supply line,
Secondly, the dry gas supply flow rate from the gas supply line is set so that the pressure of the gas supply port portion of the gas supply line of the seal passage is always the same as or higher than the pressure of the second space. Adjust
Third, stop the exhaust by the vacuum exhaust line of the first space,
Fourthly, the exhaust by the vacuum exhaust line of the seal passage is stopped.
[0030]
By stopping the sealing device in the first to fourth procedures, a large amount of gas occupying the second space can be prevented from flowing into the first space. Therefore, the gas occupying the second space with a lower cleanness does not flow into the first space with a higher cleanness, and the cleanliness within the first space is not reduced. In addition, since moisture can be prevented from adhering to the inner surface due to the humidity of the gas flowing into the first space, the time for restarting the vacuum apparatus can be shortened. Further, the dust in the second space does not enter the narrow gap of the sealing passage and clog the sealing passage.
[0031]
[0032]
After the sealing device is stopped as described above, the dry gas supply flow rate from the gas supply line is set so that the pressure of the gas supply port portion of the gas supply line of the sealing passage is always the same as the pressure of the second space or the second space. By adjusting the pressure to be higher than the pressure, it is possible to prevent the gas occupying the second space from flowing into the first space. Therefore, the gas occupying the second space with a lower cleanness does not flow into the first space with a higher cleanness, and the cleanliness within the first space is not reduced. In addition, since moisture can be prevented from adhering to the inner surface due to the humidity of the gas flowing into the first space, the time for restarting the vacuum apparatus can be shortened.
[0033]
[0034]
The dry gas supplied from the gas supply line has substantially the same components as air and has a humidity of 5% or less, so that moisture does not adhere to the inner surface of the first space, and the second space Even if it is a space where humans can enter, it will not interfere with humans entering the second space.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, a problem that occurs due to the start-up operation of the sealing device is as follows. (1) Gas that occupies the
[0036]
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a sealing device according to the present invention. This sealing device is provided with a
[0037]
The purpose of providing a
[0038]
Therefore, as shown in FIG. 3, a
[0039]
In the sealing device of this configuration, P1 = P3 = P4 = P2 (where P3 is the pressure of the vacuum exhaust port 3-1 of the vacuum exhaust line L2 of the
[0040]
The
[0041]
Further, in an apparatus in which there is no problem dust even if the
[0042]
Next, measures adopted by the present invention in order to solve the problems caused by the stop operation of the sealing device will be described. First, in order to solve the problem caused by the large inflow of the gas occupying the
[0043]
As shown in FIG. 4, three vacuum exhaust lines L5-1, L5-2, and L5-3 are provided, and the vacuum degree of the
[0044]
In the sealing device shown in FIG. 4, a stop procedure for preventing a large amount of gas occupying the
[0045]
First, in the first stage of the stop operation, the
[0046]
Subsequently, case 3 (when both the
[0047]
In FIG. 4, the stop procedure when the gas supply line L4 is not provided is shown below. (1) First, the
[0048]
More preferably, a gas supply line L4 having a
[0049]
Next, a method for solving a problem that occurs after the sealing by the
[0050]
Preferably, a gas supply line L4 having a
[0051]
When the gas supply line L4 provided with the
[0052]
【The invention's effect】
As described above, according to the invention described in each claim, the following excellent effects can be obtained.
[0053]
According to the first aspect of the present invention, the gas supply line for supplying the dry gas to the sealing passage is provided. , By controlling the timing of starting and stopping the supply of dry gas by the gas supply line and the timing of starting and stopping the exhaust of the vacuum exhaust line provided in the first space and the vacuum exhaust line provided in the seal passage, A large amount of gas occupying the second space with low cleanliness in the high first space can be prevented, and adhesion of moisture adhering to the inner surface of the first space where high cleanliness is required can be suppressed. Start-up time can be shortened. Further, the position where the gas supply line is provided is between the vacuum exhaust line closest to the second space of the seal passage and the second space, so that a highly clean space for gas occupying the second space which is a low clean space. It is possible to effectively prevent the inflow into the first space. .
[0056]
[0057]
[0058]
[0059]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a conventional sealing device.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a sealing device according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a sealing device according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a sealing device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 First space
2 Second space
3 Sealing passage
4 Vacuum pump
5 Vacuum pump
6 Valve
7 Valve
8 Valve
9 Dry gas
10 Filter
11 Valve
12-1-3 Vacuum pump
13-1-3 Valve
14 Dry gas
L1 vacuum exhaust line
L2 vacuum exhaust line
L3 gas supply line
L4 gas supply line
L5-1-3 Vacuum exhaust line
Claims (5)
第1に前記ガス供給ラインからドライガスを供給し、
第2に前記ガス供給ラインからドライガス供給流量を前記シール用通路の該ガス供給ラインのガス供給ポート部の圧力が前記第2空間の圧力と常に同じか又は該第2空間の圧力よりも高くなるように調節し、
第3に前記シール用通路の真空排気ラインによる排気を開始し、
第4に前記第1空間の真空排気ラインによる排気を開始する。 A method for operating the sealing device according to claim 1 , wherein the sealing device is activated by the following first to fourth procedures.
First, dry gas is supplied from the gas supply line,
Second, the dry gas supply flow rate from the gas supply line is set so that the pressure of the gas supply port portion of the gas supply line of the sealing passage is always the same as or higher than the pressure of the second space. Adjust so that
Third, start exhausting by the vacuum exhaust line of the seal passage,
Fourth, evacuation by the vacuum evacuation line of the first space is started.
第1に前記ガス供給ラインからドライガスを供給し、
第2に前記ガス供給ラインからドライガス供給流量を前記シール用通路の該ガス供給ラインのガス供給ポート部の圧力が前記第2空間の圧力と常に同じか又は該第2空間の圧力よりも高くなるように調節し、
第3に前記第1空間の真空排気ラインによる排気を停止し、
第4に前記シール用通路の真空排気ラインによる排気を停止する。 A method for operating the sealing device according to claim 1 , wherein the sealing device is stopped by the following first to fourth procedures.
First, dry gas is supplied from the gas supply line,
Second, the dry gas supply flow rate from the gas supply line is set so that the pressure of the gas supply port portion of the gas supply line of the sealing passage is always the same as or higher than the pressure of the second space. Adjust so that
Thirdly, the exhaust by the vacuum exhaust line of the first space is stopped,
Fourth, the exhausting of the sealing passage by the vacuum exhaust line is stopped.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002103947A JP4177014B2 (en) | 2002-04-05 | 2002-04-05 | SEALING DEVICE AND METHOD OF OPERATING THE SAME |
| US10/404,065 US7232286B2 (en) | 2002-04-05 | 2003-04-02 | Seal device and method for operating the same and substrate processing apparatus comprising a vacuum chamber |
| EP03007399.3A EP1350997B1 (en) | 2002-04-05 | 2003-04-02 | Method for operating a seal device |
| US11/698,061 US20070140815A1 (en) | 2002-04-05 | 2007-01-26 | Seal device and method for operating the same and substrate processing apparatus comprising a vacuum chamber |
| US12/285,489 US8807914B2 (en) | 2002-04-05 | 2008-10-07 | Seal device and method for operating the same and substrate processing apparatus comprising a vacuum chamber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002103947A JP4177014B2 (en) | 2002-04-05 | 2002-04-05 | SEALING DEVICE AND METHOD OF OPERATING THE SAME |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003297709A JP2003297709A (en) | 2003-10-17 |
| JP4177014B2 true JP4177014B2 (en) | 2008-11-05 |
Family
ID=29389464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002103947A Expired - Lifetime JP4177014B2 (en) | 2002-04-05 | 2002-04-05 | SEALING DEVICE AND METHOD OF OPERATING THE SAME |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4177014B2 (en) |
-
2002
- 2002-04-05 JP JP2002103947A patent/JP4177014B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003297709A (en) | 2003-10-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8807914B2 (en) | Seal device and method for operating the same and substrate processing apparatus comprising a vacuum chamber | |
| KR100316300B1 (en) | Plasma processing apparatus and method of plasma cleaning a plasma processing apparatus | |
| CN101282836B (en) | Wide range pressure control using turbo pump | |
| JP6050521B2 (en) | Slide back pressure shut-off valve | |
| US6056267A (en) | Isolation valve with extended seal life | |
| CN102162533A (en) | Ball valve for vacuum exhaust and vacuum exhaust apparatus | |
| JP4177014B2 (en) | SEALING DEVICE AND METHOD OF OPERATING THE SAME | |
| JP5330896B2 (en) | Dry vacuum pump | |
| CN101532582B (en) | Vacuum processing apparatus, method of controlling vacuum processing apparatus, device manufacturing method | |
| JP2010270656A (en) | Dry vacuum pump | |
| CN205572355U (en) | Tight rotary device is inhaled to negative pressure | |
| JPH0842734A (en) | Main valve | |
| TWM419220U (en) | Wafer cleaning apparatus for a front opening unified pod | |
| CN219066791U (en) | A wafer holding device | |
| JP2849255B2 (en) | Exhaust system for manufacturing high performance semiconductor and control method thereof | |
| WO2023228863A1 (en) | Vacuum pump and vacuum evacuation system | |
| CN211777894U (en) | Energy-saving device for vacuum pump | |
| JP2013124659A (en) | Vacuum exhauster | |
| JPH0989120A (en) | Vacuum device | |
| JPH06129384A (en) | Vacuum exhaust device | |
| JP3034968B2 (en) | Gas bearing device for vacuum pump | |
| JP4587113B2 (en) | Static pressure gas bearing used in vacuum environment and gas recovery method of the static pressure gas bearing | |
| JP2003130229A (en) | Differential exhaust seal device | |
| JP2004270653A (en) | Vacuum exhaust device | |
| KR100249308B1 (en) | A vacuum apparatus and its administration method for process chamber of semiconductor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20041018 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041018 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080603 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20080725 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080725 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080819 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080821 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110829 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4177014 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110829 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120829 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120829 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130829 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |