(57)【要約】【課題】接触式シールの摩耗が進行した状態で、排気ポンプが停止するという事態を抑制できるシールユニット、搬送装置および半導体製造装置を提供すること。【解決手段】圧力の異なる二つの空間を隔てるシールユニットの劣化警告システムは、ハウジングと、ハウジングを貫通し、ハウジングとの間に隙間を設けて配置される可動部材と、隙間を密閉する接触式シールと、接触式シールと異なる位置で隙間を密閉する非接触式シールと、接触式シールと非接触式シールとの間の位置にあるハウジングの表面の凹みである吸引溝と、吸引溝に接続され吸引溝から気体を排出するための通路となる排出路と、排出路内の気体を吸引する吸引部と、排出路内の圧力の変化に応じて信号を発信させる制御部と、を備える。非接触式シールが配置される位置は、接触式シールが配置される位置よりも、二つの空間のうち低圧の空間に近い位置である。【選択図】図１
2014234828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力の異なる二つの空間を隔てるシールユニットの劣化警告システムであって、
ハウジングと、
前記ハウジングを貫通し、前記ハウジングとの間に隙間を設けて配置される可動部材と、
前記隙間を密閉する接触式シールと、
前記接触式シールと異なる位置で前記隙間を密閉する非接触式シールと、
前記接触式シールと前記非接触式シールとの間の位置にある前記ハウジングの表面の凹みである吸引溝と、
前記吸引溝に接続され前記吸引溝から気体を排出するための通路となる排出路と、
前記排出路内の気体を吸引する吸引部と、
前記排出路内の圧力の変化に応じて信号を発信させる制御部と、を備え、
前記非接触式シールが配置される位置は、前記接触式シールが配置される位置よりも、前記二つの空間のうち低圧の空間に近い位置であることを特徴とするシールユニットの劣化警告システム。
【請求項２】
前記制御部は、しきい値を記憶しておく記憶装置と、前記排出路内の圧力と前記しきい値との比較を行う中央演算処理装置と、を有することを特徴とする請求項１に記載のシールユニットの劣化警告システム。
【請求項３】
前記可動部材は、前記ハウジングを貫通する方向と平行な回転軸を中心に回転する部材であり、板状のフランジ部を有し、前記フランジ部と前記ハウジングとの間に前記隙間を設けるように配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシールユニットの劣化警告システム。
【請求項４】
前記接触式シールと前記非接触式シールとの間の位置にある前記ハウジングの表面の凹みである導入溝と、
前記導入溝に接続され前記導入溝に気体を導入するための通路となる導入路と、を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のシールユニットの劣化警告システム。
【請求項５】
前記導入溝は、前記接触式シールと前記吸引溝との間の位置にある前記ハウジングの表面の凹みであることを特徴とする請求項４に記載のシールユニットの劣化警告システム。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のシールユニットの劣化警告システムを備えることを特徴とする搬送装置。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のシールユニットの劣化警告システムを備えることを特徴とする半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シールユニットの劣化警告システム、搬送装置および半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、非接触式シールで隙間を密閉するシールユニットが知られている。しかし、非接触式シールで隙間を密閉する場合、排気ポンプの停止時などにシールユニットの気密性能が急激に低下するという問題がある。これに対して、特許文献１に記載される技術が知られている。また、これに対し、非接触式シールと接触式シールとを有するシールユニットが特許文献２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−４４６２９号公報
【特許文献２】特開２００７−９９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２に記載される接触式シールは、運動する部材と接触する。このため、接触式シールが摩耗する可能性がある。そこで、接触式シールの摩耗が進行する前に、接触式シールは交換や修理によって保守される必要がある。しかし、接触式シールの摩耗が進行した状態で、排気ポンプが停止した場合、シールユニット全体の気密性能が急激に低下する。このため、接触式シールの摩耗が進行した状態で、排気ポンプが停止するという事態を抑制できる装置が望まれる。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、接触式シールの摩耗が進行した状態で、排気ポンプが停止するという事態を抑制できるシールユニットの劣化警告システム、搬送装置および半導体製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係るシールユニットの劣化警告システムは、圧力の異なる二つの空間を隔てるシールユニットの劣化警告システムであって、ハウジングと、前記ハウジングを貫通し、前記ハウジングとの間に隙間を設けて配置される可動部材と、前記隙間を密閉する接触式シールと、前記接触式シールと異なる位置で前記隙間を密閉する非接触式シールと、前記接触式シールと前記非接触式シールとの間の位置にある前記ハウジングの表面の凹みである吸引溝と、前記吸引溝に接続され前記吸引溝から気体を排出するための通路となる排出路と、前記排出路内の気体を吸引する吸引部と、前記排出路内の圧力の変化に応じて信号を発信させる制御部と、を備え、前記非接触式シールが配置される位置は、前記接触式シールが配置される位置よりも、前記二つの空間のうち低圧の空間に近い位置であることを特徴とする。
【０００７】
接触式シールの摩耗が進行した場合、接触式シールを通過する気体が多くなる。このため、接触式シールと非接触式シールとの間の位置で隙間に接続された排出路に流入する気体も多くなり、排出路内の圧力が大きくなる。本発明に係るシールユニットの劣化警告システムは、排出路内の圧力の変化に応じて信号を発信させる制御部を備える。これにより、本発明に係るシールユニットの劣化警告システムは、排出路内の圧力の変化に基づいて、接触式シールの摩耗の進行を人間に知らせることができる。したがって、本発明に係るシールユニットの劣化警告システムは、接触式シールの摩耗が進行した状態で、排気ポンプが停止するという事態を抑制できる。
【０００８】
本発明に係るシールユニットの劣化警告システムにおいて、前記制御部は、しきい値を記憶しておく記憶装置と、前記排出路内の圧力と前記しきい値との比較を行う中央演算処理装置と、を有することが好ましい。このようにすることで、制御部は、排出路内の圧力としきい値を比較し、排出路内の圧力がしきい値を超えたとき信号を発信させる。また、しきい値を変更させることができるため、本発明に係るシールユニットの劣化警告システムは、シールユニットに求められる気密性能の高さに応じて、接触式シールの摩耗の進行を人間に知らせる時期を適切に調節することができる。したがって、本発明に係るシールユニットの劣化警告システムは、接触式シールの摩耗が進行した状態で、排気ポンプが停止するという事態を抑制できる。
【０００９】
本発明に係るシールユニットの劣化警告システムにおいて、前記可動部材は、前記ハウジングを貫通する方向と平行な回転軸を中心に回転する部材であり、板状のフランジ部を有し、前記フランジ部と前記ハウジングとの間に前記隙間を設けるように配置されることを特徴とすることが好ましい。このようにすることで、フランジ部とハウジングとの間の隙間は、回転軸方向に高さを有する隙間となる。これにより、フランジ部とハウジングとの間の隙間は、回転軸に対して直交方向に高さを有する隙間に比べて、高さの寸法精度をよくすることができる。このため、フランジ部とハウジングとの間の微小隙間である非接触式シールの気密性能がよくなる。したがって、本発明に係るシールユニットの劣化警告システムは、接触式シールの摩耗の進行をより精度よく感知できるため、接触式シールの摩耗が進行した状態で、排気ポンプが停止するという事態を抑制できる。
【００１０】
本発明に係るシールユニットの劣化警告システムにおいて、前記接触式シールと前記非接触式シールとの間の位置にある前記ハウジングの表面の凹みである導入溝と、前記導入溝に接続され前記導入溝に気体を導入するための通路となる導入路と、を備えることを特徴とすることが好ましい。このようにすることで、導入溝および吸引溝を流通する気体の量が多くなる。このため、接触式シールの摩耗により発生する異物が接触式シールと非接触式シールとの間に侵入した場合でも、異物は排出路を介してハウジングの外部に除去されやすくなる。これにより、本発明に係るシールユニットの劣化警告システムは、異物が非接触式シールを通過して低圧の空間側へ侵入することを抑制しながら、接触式シールの摩耗が進行した状態で、排気ポンプが停止するという事態を抑制できる。
【００１１】
本発明に係るシールユニットの劣化警告システムにおいて、前記導入溝は、前記接触式シールと前記吸引溝との間の位置にある前記ハウジングの表面の凹みであることを特徴とすることが好ましい。このようにすることで、吸引溝が導入溝よりも低圧側に配置されることなる。このため、導入溝から吸引溝への気体の流れが安定する。これにより、本発明に係るシールユニットの劣化警告システムは、異物が非接触式シールを通過して低圧の空間側へ侵入することを抑制しながら、接触式シールの摩耗が進行した状態で、排気ポンプが停止するという事態を抑制できる。
【００１２】
また、この発明に係る搬送装置は、上記のシールユニットの劣化警告システムを備えることを特徴とする。
【００１３】
また、この発明に係る半導体製造装置は、上記のシールユニットの劣化警告システムを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のシールユニットの劣化警告システム、搬送装置および半導体製造装置は、接触式シールの摩耗が進行した状態で、排気ポンプが停止するという事態を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、シールユニットの劣化警告システムを備えた半導体製造装置を示す図である。
【図２】図２は、図１に示したハウジングを筐体側から見た平面図である。
【図３】図３は、図１に示したシールユニットの断面の拡大図である。
【図４】図４は、劣化警告システムを用いて、接触式シールの摩耗の進行を検出する方法のフローチャートである。
【図５】図５は、図１に記載した半導体製造装置の変形例を示す説明図である。
【図６】図６は、図５に示したシールユニットの断面の拡大図である。
【図７】図７は、接触式シールおよび非接触式シールが軸方向で異なる位置に配置される場合のシールユニットを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、シールユニットの劣化警告システム、搬送装置または半導体製造装置を実施するための形態（以下、実施形態という）を図面に基づいて詳細に説明する。なお、下記の実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００１７】
［半導体製造装置］
図１は、シールユニットの劣化警告システムを備えた半導体製造装置を示す図である。半導体製造装置１００は、シールユニット１と、筐体１０と、駆動装置８とを含む。半導体製造装置１００は、筐体１０の内部空間Ｖを真空環境、減圧環境、プロセスガス充填環境にした上で、内部空間Ｖにある被搬送物（例えば、半導体）を移動させる必要がある。しかし、移動させるため、駆動装置８と後述する可動部材とを備える搬送装置を内部空間Ｖに設置すると、駆動装置８の動作により異物が発生するため好ましくない場合がある。そこで、半導体製造装置１００は、内部空間Ｖに可動部材を残したまま、駆動装置８を外部空間Ｅに設置する。そして、内部空間Ｖと外部空間Ｅを隔てながら、外部空間Ｅに設置された駆動装置８の動力を内部空間Ｖに伝えるため、シールユニット１が必要となる。また、駆動装置８は、例えば、ダイレクトドライブモータ、ベルトドライブを用いた駆動装置、リニアモータ、サーボモータなどである。
【００１８】
［シールユニット］
シールユニット１は、筐体１０の内部空間Ｖと筐体１０の外部空間Ｅとを隔てる密封装置である。シールユニット１は、真空筐体などの特殊環境下で使用される半導体製造装置のほかに、例えば、フラットパネルディスプレイ製造装置などに適用される。ここでは、一例として、筐体１０が開口部１０ｅを有する場合、シールユニット１が開口部１０ｅを密封する例について説明する。図１に示すように、シールユニット１は、ハウジング２と、可動部材３と、軸受１３とを含む。なお、図中の一点鎖線は、シールユニット１の可動部材３の回転軸である軸Ｏを示している。図１は、軸Ｏを含む平面で半導体製造装置１００を切断した断面図を示している。
【００１９】
図２は、図１に示したハウジングを筐体側から見た平面図である。例えば、ハウジング２は、円柱状の開口部２６を有しており、全体として筒状である。また、筐体１０は、円形の開口部１０ｅを有する。ハウジング２は、筐体１０と締結されるフランジ部２１と、軸受１３を保持するための軸受保持部２２とを有する。フランジ部２１と軸受保持部２２とは、軸Ｏ方向に沿って、筐体１０に近い側からフランジ部２１、軸受保持部２２の順で配置される。例えば、フランジ部２１は、板状であり、開口部１０ｅよりも面積の大きい円盤形状である。ハウジング２は、フランジ部２１を筐体１０の外部から筐体１０の開口部１０ｅを覆うようにあてがい、フランジ部２１と筐体１０の壁面とをボルト締結することで筐体１０に固定されている。これにより、ハウジング２は、筐体１０の開口部１０ｅを筐体１０の外部から塞ぐことができる。
【００２０】
図２に示すように、環状溝２５、吸引溝２７および環状溝２１１は、フランジ部２１の筐体１０と対向する表面にある環状の凹みである。また、環状溝２５、吸引溝２７および環状溝２１１は、軸Ｏを中心とした同心円を描くように形成されている。また、フランジ部２１は、吸引溝２７が環状溝２５よりも径方向外側に形成され、環状溝２１１が吸引溝２７よりも径方向外側に形成される。また、環状溝２１１は、フランジ部２１において、筐体１０とフランジ部２１とが軸Ｏ方向に重なる位置に形成される。環状溝２５、吸引溝２７および環状溝２１１は、後述するように、シールユニット１に気密性能を発揮させるために用いられる。
【００２１】
可動部材３は、軸Ｏを中心に回転する部材である。可動部材３は、フランジ部３１と、テーブル３２と、軸部３３とを含む。軸部３３は、軸Ｏ方向に沿ってハウジング２の開口部２６に挿入されてハウジング２を貫通する。軸部３３の一方の端部は、内部空間Ｖに位置し、他方の端部は、外部空間Ｅに位置する。フランジ部３１は、板状であり、円盤形状の板材が軸部３３に取り付けられ軸部３３と一体となっている。フランジ部３１は、フランジ部２１に対して軸Ｏ方向に対向するように配置されている。フランジ部３１の外周は、図２に示す二点鎖線で示され、フランジ部２１の外周より小さく、かつ開口部２６の外周より大きい。このため、開口部２６の径方向外側かつフランジ部３１の径方向内側の範囲で、フランジ部２１とフランジ部３１が軸Ｏ方向に重なり、重なる部分にフランジ部２１とフランジ部３１との間の隙間が形成される。また、内部空間Ｖ側にある軸部３３の端部は、テーブル３２の底面に接続され、外部空間Ｅ側にある軸部３３の端部は、駆動装置８に接続される。例えば、可動部材３は、モータ８１とシャフト８２とを含む駆動装置８によって動力を供給される。外部空間Ｅ側にある軸部３３の端部がシャフト８２に接続されることにより、モータ８１によって発生したトルクが、シャフト８２を介して可動部材３に伝わる。
【００２２】
図３は、図１に示したシールユニット１の断面の拡大図である。例えば、可動部材３は、軸受１３によって、ハウジング２に対して回転可能に支持されている。図３に示すように、軸受１３の外輪１３ｏは、軸受保持部２２の内壁に形成された凹部２３に嵌め込まれ、軸Ｏ方向に位置決めされている。また、ハウジング２は、外輪押え１４を有する。そして、軸受保持部２２は、軸Ｏ方向でフランジ部２１と反対側の端部に切欠部２４を有する。外輪押え１４は、切欠部２４に嵌め込まれてボルト締結により軸受保持部２２に固定されることで、外輪１３ｏを軸Ｏ方向に支持する。このようにして、外輪１３ｏは、ハウジング２に固定される。
【００２３】
また、可動部材３は、円筒形状の間座１２、１６と、内輪固定ナット１５とを備える。間座１２は、軸部３３の外周に嵌め合わされ、フランジ部３１と内輪１３ｉとの間に配置される。間座１６は、軸部３３の外周に嵌め合わされ、間座１２と共に内輪１３ｉを軸Ｏ方向から挟むように配置される。また、外部空間Ｅ側にある軸部３３の端部には、ネジ山が形成されている。内輪固定ナット１５は、当該ネジ山に嵌め合わされて固定されることで、間座１６を介して内輪１３ｉを可動部材３に固定する。これにより、軸受１３の内輪１３ｉは、間座１２と間座１６との間に挟まれ、軸部３３の外周に嵌め合わされる。また、間座１２がフランジ部３１と内輪１３ｉとの長さを規制するので、間座１２の軸Ｏ方向の寸法が決まると、フランジ部３１の軸Ｏ方向の位置が調節される。
【００２４】
［シール構造］
筐体１０の内部空間Ｖと筐体１０の外部空間Ｅとは、相互に異なる環境である。例えば、半導体製造装置１００では、内部空間Ｖは、真空環境、減圧環境、プロセスガス充填環境などにされる。外部空間Ｅは、例えば、外気が導入される環境とされる。このため、内部空間Ｖと外部空間Ｅとは、圧力の異なる二つの空間であり、内部空間Ｖが外部空間Ｅよりも低圧となる。
【００２５】
上述したように、軸受１３の外輪１３ｏがハウジング２に固定され、内輪１３ｉが可動部材３に固定されている。そして、可動部材３は、軸受１３以外の部分でハウジング２と接触しないように、図３に示すようにハウジング２との間に空間Ｃを設けて配置される。空間Ｃには外部空間Ｅの外気が軸受１３を通過して流入するため、空間Ｃは、外部空間Ｅと同じ圧力となる。気体は高圧側から低圧側に移動するので、空間Ｃにある外気は、フランジ部２１とフランジ部３１との隙間を通過して内部空間Ｖに流入しようとする。
【００２６】
シールユニット１は、上記のような特殊環境を有する筐体１０を密閉するために、少なくとも、接触式シール４および非接触式シール５の二種類のシールを備える。シールユニット１は、接触式シール４を有するため、接触式シール４が摩耗する可能性がある。このため、図２に示すように、接触式シール４および非接触式シール５は環状であり、異なる位置に配置されている。接触式シール４が配置される位置は、非接触式シール５が配置される位置よりも、外部空間Ｅと同じ圧力である空間Ｃに近い位置である。すなわち、接触式シール４が高圧側に配置され、非接触式シール５が低圧側に配置される。これにより、接触式シール４の摩耗が進行した場合でも、低圧側に非接触式シール５が配置されているため、シールユニット１の気密性能が保たれる。
【００２７】
図１、２に示すように、接触式シール４は、フランジ部２１の表面に形成された環状溝２５に嵌め込まれ、フランジ部３１に接触してフランジ部２１とフランジ部３１との間の隙間を密閉する。接触式シール４は、環状溝２５に嵌め込まれるため、軸Ｏを中心とする円を描く形状となる。例えば、接触式シール４は、リップパッキンであり、樹脂、ゴム素材などから成る弾性体シールである。接触式シール４は、Ｏリングなどであってもよい。接触式シール４が弾性体シールであるため、接触式シール４は、フランジ部３１に押さえつけられながらフランジ部３１に接触する。このため、接触式シール４は、フランジ部２１とフランジ部３１との間の隙間を密閉する。なお、接触式シール４は、例えば、外部電源、高圧気体、真空排気などの付加的作用を要することなく、そのシール機能を発揮できることが好ましい。
【００２８】
図３に示すように、非接触式シール５は、例えば、高さΔ１が１０μｍ程度の微小隙間である。当該微小隙間は、フランジ部２１の径方向に所定の幅を有する。また、図２に示すように、非接触式シール５は、吸引溝２７の外周に沿って配置される。このため、非接触式シール５は、軸Ｏを中心とする円を描く形状となる。
【００２９】
また、シールユニット１は、排出路６と、吸引部２０を含む。排出路６は、吸引溝２７から気体を排出するための通路であり、通気孔６１と配管６２を含む。通気孔６１は、ハウジング２の外部からハウジング２を貫通して吸引溝６１に接続される開口部である。配管６２の一方の端部は、通気孔６１に接続され、配管６２の他方の端部は吸引部２０に接続される。吸引部２０は、ポンプを有し、配管６２および通気孔６１を介して吸引溝２７内から気体を排気する。このような構成により、非接触式シール５は、差動排気シールにおける微小隙間として気密性能を発揮する。なお、本実施形態に係る吸引溝２７および排出路６は一つであるが、吸引溝２７および排出路６は複数あってもよい。
【００３０】
シールユニット１は、接触式シール４が高圧側に配置され、非接触式シール５が低圧側に配置されている。外部空間Ｅにある外気つまり空間Ｃにある外気は、接触式シール４を通過して吸引溝２７へ侵入する可能性がある。吸引部２０は、接触式シール４を通過し吸引溝２７へ侵入してきた僅かな外気を排出する。このとき、非接触式シール５は高さΔ１が１０μｍ程度の微小隙間であるため、吸引溝２７へ流入する外気のほとんどの量は、排出路６を介してハウジング２の外部に排出される。これにより、非接触式シール５を通過して内部空間Ｖへ流入する外気の量は、極めて微量となる。したがって、内部空間Ｖは、気密的に隔離された状態を得ることができる。このように、非接触式シール５は、フランジ部３１に接触することなくフランジ部２１とフランジ部３１との間の隙間を密閉する。
【００３１】
上述したように、接触式シール４および非接触式シール５は、互いに異なる位置で軸Ｏを中心とする円を描く形状である。つまり、接触式シール４および非接触式シール５は、軸Ｏを中心とした同心円を描くように配置されている。このため、フランジ部２１の周方向の位置に関わらず、接触式シール４と非接触式シール５との距離が安定するため、吸引溝２７へ侵入する外気の量が安定する。したがって、シールユニット１は、フランジ部２１の周方向の位置に関わらず、高い気密性能を維持することができる。
【００３２】
また、フランジ部２１において、吸引溝２７が環状溝２５より径方向外側に形成されている。また、フランジ部２１において、吸引溝２７と環状溝２５とが径方向に離れている。このため、図３に示すように、吸引溝２７と環状溝２５との間に絞り部Ｎ１が形成される。例えば、絞り部Ｎ１は、高さΔ２が１０μｍ程度の微小隙間である。ここで、高さΔ１、Δ２について説明する。非接触式シール５が気密性能を発揮するためには、高さΔ１は１０μｍ程度である必要がある。一方、絞り部Ｎ１は、例えば、高さΔ２が０．１ｍｍ以上の隙間であってもよい。ただし、絞り部Ｎ１を高さΔ２が１０μｍ程度の隙間とすることにより、接触式シール４が摩耗することで発生する異物は、吸引溝２７に侵入しにくくなる。したがって、接触式シール４が摩耗することで発生する異物は、内部空間Ｖにも侵入しにくくなる。なお、非接触式シール５が気密性能を発揮するための適切な高さΔ１は、非接触式シール５全体の形状や吸引部２０の性能によって異なるが、５μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以上１５μｍ以下であることがより好ましい。
【００３３】
また、ハウジング２のフランジ部２１は、筐体１０との接触部に環状溝２１１を有し、この環状溝２１１にＯリング２１２が配置されている。これにより、フランジ部２１と筐体１０との隙間が密閉されている。
【００３４】
［劣化警告システム］
上記のような接触式シール４を有する構成では、接触式シール４が可動部材３との接触により摩耗する可能性がある。しかし、接触式シール４の摩耗が進行した状態で、吸引部２０が停止した場合、シールユニット１全体の気密性能が急激に低下する。そこで、接触式シール４の摩耗が進行する前に、接触式シール４は交換や修理によって保守される必要がある。このため、シールユニット１は、接触式シール４の摩耗が進行した状態で、吸引部２０が停止するという事態を抑制するために、劣化警告装置９を有する。
【００３５】
劣化警告装置９は、排出路６内の圧力の変化に応じて信号を発信するための装置である。劣化警告装置９は、信号を発信することで、接触式シール４の摩耗が進行していることを人間に知らせる。図１に示すように、劣化警告装置９は、圧力計９１と、制御部９２と、信号部９３とを含む。例えば、圧力計９１は、通気孔６１と吸引部２０との間の位置で配管６２に接続されており、配管６２内の圧力を常に測定する。なお、圧力計９１は、一定時間ごとに配管６２内の圧力を測定してもよい。例えば、圧力計９１は、ダイアフラム圧力計である。ダイアフラム圧力計とは、撓みやすい板状の部材であるダイアフラムを有し、かかる圧力に応じて変形するダイアフラムの撓み量を読みとることで圧力を測定する装置である。なお、圧力計９１は、ブルドン管圧力計などを用いたものであってもよい。
【００３６】
制御部９２について説明する。制御部９２は、例えば、ＰＬＣ（Programmable  Logic  Controller）である。ＰＬＣは、入力される入力信号の変化に応じて、出力する出力信号を変化させる制御装置である。制御部９２は、入力回路９２ａと、中央演算処理装置であるＣＰＵ（Central  Processing  Unit）９２ｂと、記憶装置であるメモリ９２ｃと、出力回路９２ｄを含む。出力信号を変化させる条件は、メモリ９２ｃにプログラムとして記憶されている。メモリ９２ｃに記憶させるプログラムは、例えば、電気回路図を記号化したラダー図で記述される。また、メモリ９２ｃには、しきい値が記憶されている。ＣＰＵ９２ｂは、メモリ９２ｃに記憶されたプログラムにしたがって、入力信号としきい値の比較を行い、比較結果に応じて出力信号を変化させる。また、制御部９２は、メモリ９２ｃに記憶させるプログラムやしきい値を変更することで、出力信号を変化させる条件を変更することができる。
【００３７】
本実施形態においては、制御部９２に入力される入力信号は、圧力計９１が測定した配管６２内の圧力の値に応じて変化する。圧力計９１が測定した配管６２内の圧力の値は、電気信号に変換されたあと、入力信号として入力回路９２ａを介してＣＰＵ９２ｂに送られる。圧力計９１が常に配管６２内の圧力を測定しているので、入力信号としての圧力の値は、常にＣＰＵ９２ｂに送られる。ＣＰＵ９２ｂは、配管６２内の圧力の値を受信している間、配管６２内の圧力の値とメモリ９２ｃに記憶されたしきい値との比較を行う。接触式シール４の摩耗が進行していない場合、配管６２内の圧力は、負圧であり所定の範囲の値に保たれる。一方、接触式シール４の摩耗が進行した場合、吸引溝２７に空間Ｃの外気が流入しやすくなるため、配管６２内の圧力が大きくなる。このため、しきい値は、接触式シール４の摩耗が進行した場合における配管６２内の圧力の値を想定して設定されるため、前記所定の範囲よりも大きな値となる。なお、設定すべきしきい値は、配管６２の形状や吸引部２０のポンプの特性により異なるため、配管６２の形状や吸引部２０のポンプの特性に応じて調節する必要がある。
【００３８】
ＣＰＵ９２ｂは、配管６２内の圧力としきい値との比較結果に応じて出力信号を発信する。例えば、ＣＰＵ９２ｂは、配管６２内の圧力がしきい値を超えている場合に、出力回路９２ｄを介して出力信号を信号部９３に発信する。そして、ＣＰＵ９２ｂは、配管６２内の圧力がしきい値以下の場合、出力信号を発信しない。信号部９３は、出力信号を受信した場合、人間に知覚できる信号を発信する。信号部９３が発信する信号は、人間が知覚できるものであれば特に限定はない。例えば、信号部９３が発信する信号は、警告文の表示でもよいし、警告音でもよい。これにより、信号部９３は、配管６２内の圧力がしきい値を超えていることを人間に知らせることができる。したがって、シールユニット１の劣化警告システムは、接触式シール４の摩耗が進行した状態で、吸引部２０が停止するという事態を抑制できる。なお、ＣＰＵ９２ｂは、配管６２内の圧力がしきい値以下の場合に、出力回路９２ｄを介して、出力信号を信号部９３に発信し続け、配管６２内の圧力がしきい値を超えている場合に出力信号を発信しないようにしてもよい。そして、信号部９３は、出力信号が途切れた場合に、人間に知覚できる信号を発信する。
【００３９】
また、ＣＰＵ９２ｂは、配管６２内の圧力としきい値との比較結果に応じて、駆動装置８を安全に停止させてもよい。例えば、出力回路９２ｄと駆動装置８のドライバとが接続されており、ＣＰＵ９２ｂが、駆動装置８の動作を安全に停止させる出力信号を駆動装置８のドライバに発信してもよい。また、ＣＰＵ９２ｂは、配管６２内の圧力としきい値との比較結果に応じて、内部空間Ｖの環境を調節する装置を安全に停止させてもよい。内部空間Ｖの環境を調節する装置は、例えば、内部空間Ｖにある気体を排出するポンプである。例えば、出力回路９２ｄとポンプの制御装置とが接続されており、ＣＰＵ９２ｂが、ポンプの動作を安全に停止させる出力信号をポンプの制御装置に発信してもよい。ポンプの制御装置は、例えば、ＰＬＣである。ＣＰＵ９２ｂが駆動装置８および内部空間Ｖの環境を調節する装置の少なくとも一方の動作を安全に停止させる場合、ＣＰＵ９２ｂは、出力回路９２ｄを介して出力信号を信号部９３にも発信する。信号部９３は、出力信号を受信した場合、人間に知覚できる信号を発信する。これにより、信号部９３は、配管６２内の圧力がしきい値を超え、駆動装置８および内部空間Ｖの環境を調節する装置の少なくとも一方が停止状態であることを人間に知らせることができる。したがって、シールユニット１の劣化警告システムは、接触式シール４の摩耗が進行した状態で、吸引部２０が停止するという事態を抑制できる。そして、シールユニット１の劣化警告システムを備える半導体製造装置１００またはシールユニット１の劣化警告システムを備える搬送装置は、接触式シール４の摩耗が進行した状態で、吸引部２０が停止するという事態を抑制できる。なお、ＣＰＵ９２ｂは、駆動装置８および内部空間Ｖの環境を調節する装置の少なくとも一方が安全に停止した後に出力回路９２ｄを介して出力信号を信号部９３に発信してもよい。例えば、入力回路９２ａと駆動装置８のドライバとが接続されており、ＣＰＵ９２ｂが、駆動装置８の停止状態を知らせる信号を駆動装置８のドライバから受信した後に、出力信号を信号部９３に発信してもよい。
【００４０】
また、劣化検出システムの変形例として、出力回路９２ｄが駆動装置８を制御するための制御装置に接続されていてもよい。例えば、駆動装置８を制御するための制御装置は、ＰＬＣである。駆動装置８を制御するための制御装置は、駆動装置８のドライバと接続される。ＣＰＵ９２ｂが駆動装置８を制御するための制御装置に出力信号を発信し、駆動装置８を制御するための制御装置が駆動装置８のドライバに出力信号を発信することで、駆動装置８を制御するための制御装置が駆動装置８の動作を安全に停止させる。
【００４１】
［劣化検出方法］
図４は、劣化警告システムを用いて、接触式シールの摩耗の進行を検出する方法のフローチャートである。まず、吸引部２０は、吸引溝２７にある気体の吸引を開始する（ステップＳ１）。これにより、非接触シール５が、気密性能を発揮し始める。したがって、フランジ部２１とフランジ部３１との間の隙間は、接触式シール４および非接触式シール５で密閉される状態となる。
【００４２】
次に、駆動装置８からの動力を得て、可動部材３の動作が開始する（ステップＳ２）。
【００４３】
可動部材３の動作開始の直後または動作開始と同時に、圧力計９１が配管６２内の圧力の測定を開始する（ステップＳ３）。なお、圧力計９１は、可動部材３が作動する前から配管６２内の圧力の測定を開始していてもよい。
【００４４】
次に、圧力計９１の測定した配管６２内の圧力の値が、電気信号に変換されたあと、制御部９２の入力回路９２ａを介してＣＰＵ９２ｂに送られる。ＣＰＵ９２ｂは、配管６２内の圧力の値とメモリ９２ｃに記憶されたしきい値との比較を行う（ステップＳ４）。
【００４５】
次に、配管６２内の圧力の値がしきい値以下の場合（ステップＳ５、Ｎｏ）、ステップＳ３に戻り再び配管６２内の圧力を測定し続ける。また、配管６２内の圧力の値がしきい値を超えている場合（ステップＳ５、Ｙｅｓ）、処理をステップＳ６に進める。そのため、ＣＰＵ９２ｂが出力回路９２ｄを介して信号部９３に出力信号を発信する。
【００４６】
ＣＰＵ９２ｂが出力回路９２ｄを介して発した出力信号は、信号部９３が受信する。信号部９３は、出力信号の受信に応じて、人間に知覚できる信号を発信する（ステップＳ６）。これにより、信号部９３は、配管６２内の圧力がしきい値を超えていることを人間に知らせることができる。したがって、シールユニット１の劣化警告システムは、接触式シール４の摩耗が進行した状態で、吸引部２０が停止するという事態を抑制できる。
【００４７】
ステップＳ６の変形例としては、配管６２内の圧力の値がしきい値を超えている場合（ステップＳ５、Ｙｅｓ）、ＣＰＵ９２ｂは、出力回路９２ｄを介して駆動装置８および内部空間Ｖの環境を調節する装置の少なくとも一方の動作を安全に停止させる出力信号を発信してもよい。これにより、駆動装置８および内部空間Ｖの環境を調節する装置の少なくとも一方は、安全に停止する。そして、ＣＰＵ９２ｂは、出力回路９２ｄを介して出力信号を信号部９３にも発信する。信号部９３は、出力信号の受信に応じて、人間に知覚できる信号を発信する。これにより、信号部９３は、配管６２内の圧力がしきい値を超え、駆動装置８および内部空間Ｖの環境を調節する装置の少なくとも一方が停止状態であることを人間に知らせることができる。したがって、シールユニット１の劣化警告システムは、接触式シール４の摩耗が進行した状態で、吸引部２０が停止するという事態を抑制できる。そして、シールユニット１の劣化警告システムを備える半導体製造装置１００またはシールユニット１の劣化警告システムを備える搬送装置は、接触式シール４の摩耗が進行した状態で、吸引部２０が停止するという事態を抑制できる。
【００４８】
［変形例］
図５は、図１に記載した半導体製造装置の変形例を示す説明図である。図６は、図５に示したシールユニットの断面の拡大図である。図５、６において、図１、３に記載した構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４９】
変形例に係るシールユニット１は、導入溝２８と導入路７とをさらに含む。導入溝２８は、フランジ部２１の表面において、環状溝２５よりも径方向外側で吸引溝２７よりも径方向内側に形成される環状の溝である。導入路７は、導入溝２８に気体を導入するための通路である。導入路７は、ハウジング２の外部からハウジング２を貫通して導入溝２８に接続される開口部である。なお、本実施形態に係る導入溝２８および導入路７は一つであるが、導入溝２８および導入路７は複数あってもよい。
【００５０】
また、フランジ部２１において、導入溝２８が吸引溝２７より径方向内側に形成されておいる。また、フランジ部２１において、導入溝２８と吸引溝２７とが径方向に離れている。このため、図６に示すように、導入溝２８と吸引溝２７との間に絞り部Ｎ２が形成される。絞り部Ｎ２は、高さΔ３を有する隙間である。高さΔ３は高さΔ１に比べて十分に大きいため、絞り部Ｎ２には気体が流通する。
【００５１】
導入路７には、気体の流量を調整する流量調整部が設置されている。流量調整部は、例えば、導入路７に設置された流量調整弁などである。流量調整部が導入路７における気体の流量を調整することにより、導入溝２８、絞り部Ｎ２および吸引溝２７における気体の流れを適正に制御できる。具体的には、接触式シール４と非接触式シール５との間にある異物を排出路６に流すために必要な流量を確保しつつ、導入溝２８への気体の供給量をなるべく小さく設定することが好ましい。なお、接触式シール４と非接触式シール５との間にある異物を排出路６に流すために必要な流量は、導入溝２８、絞り部Ｎ２および吸引溝２７における気体の流れが粘性流となる程度の流量であることが好ましい。
【００５２】
変形例に係るシールユニット１では、吸引部２０が、排出路６を介して吸引溝２７の気体を吸引することにより、吸引溝２７内が負圧となる。その結果、外気が、導入路７を介して導入溝２８に吸い込まれる。導入溝２８に流入した外気は、絞り部Ｎ２と吸引溝２７を通過して、排出路６を介してハウジング２の外部に排出される。このように外気が導入溝２８、絞り部Ｎ２、吸引溝２７を流通することによって、接触式シール４の摩耗によって発生する異物が、排出路６を介してハウジング２の外部に排出される。これにより、導入溝２８および吸引溝２７にある異物が効果的に回収されるので、異物が非接触式シール５を通過して内部空間Ｖに侵入しにくくなる。なお、高さΔ３が吸引溝２７や導入溝２８の深さと同程度である場合、導入溝２８に流入した外気が、フランジ部３１の表面まで届かずに排出路６に導かれるおそれがある。この場合、フランジ部３１の表面付近にある異物が回収されにくくなる。このため、導入溝２８に流入した外気がフランジ部３１の表面に導かれるように、高さΔ３は、吸引溝２７や導入溝２８の深さよりも小さい方が好ましい。
【００５３】
なお、変形例に係るシールユニット１では、導入路７を介して導入溝２８に導入される気体が、外気である。また、吸引部２０により排出路６から排出された気体が、外部空間Ｅにそのまま放出されている。ただし、外部空間Ｅに図示しない浄化装置が配置されているため、外気は、異物を回収されてから導入路７を介して導入溝２８に導入される。しかし、これに限らず、導入溝２８に導入される気体として、例えば、窒素などの特殊ガスが用いられてもよい。特殊ガスを導入溝２８に導入するための供給部としては、公知のガス供給装置を任意に採用できる。なお、近年では、多種多様なガス供給装置が提案されている。
【００５４】
また、変形例に係るシールユニット１では、吸引溝２７が導入溝２８よりも非接触式シール５側に配置されている。したがって、接触式シール４、導入溝２８、吸引溝２７および非接触式シール５が、この順でフランジ部２１の径方向に配置されている。また、接触式シール４が高圧側に配置され、非接触式シール５が低圧側に配置されているため、吸引溝２７が導入溝２８よりも低圧側に配置されることなる。このため、導入溝２８から吸引溝２７への気体の流れが安定する。これにより、異物が非接触式シール５を通過して内部空間Ｖへ侵入することが抑制される。しかし、これに限らず、接触式シール４、吸引溝２７、導入溝２８および非接触式シール５が、この順でフランジ部２１の径方向に配置されてもよい。
【００５５】
また、変形例に係るシールユニット１では、排出路６側にのみ吸引部２０が設置されて、気体の吸引が行われている。しかし、これに限らず、さらに導入路７に気体を供給する供給部が設置されてもよい。供給部は、例えば、導入路７に接続された配管に設置されて、導入路７に気体を所定の流量で送り込む。このようにすることで、導入溝２８に積極的に気体を送り込むことにより、導入溝２８および吸引溝２７にある異物をさらに効果的に回収できる。なお、供給部と吸引部２０とは、相互に独立したポンプを有してもよいし、一つのポンプを共用してもよい。
【００５６】
また、変形例に係るシールユニット１では、一対の導入路７および排出路６のみが、接触式シール４と非接触式シール５との間に配置されている。このような配置は、導入溝２８、絞り部Ｎ２および吸引溝２７における気体の流れを容易に制御できるため好ましい。しかし、これに限らず、複数組の導入路７および排出路６が、接触式シール４と非接触式シール５との間に配置されてもよい。複数組の導入路７および排出路６が多段構造で設置されることにより、内部空間Ｖへの異物の侵入が効果的に抑制される。
【００５７】
以上の実施形態及び変形例に係るシールユニット１では、接触式シール４および非接触式シール５が軸Ｏに対して直交方向で異なる位置に配置されている。しかし、接触式シール４および非接触式シール５は、軸Ｏ方向で異なる位置に配置されてもよい。図７は、接触式シールおよび非接触式シールが軸方向で異なる位置に配置される場合のシールユニットを示す図である。図７に示すように、接触式シール４および非接触式シール５は、ハウジング２の内壁と可動部材３の外周との隙間を密閉してもよい。
【００５８】
図７において、可動部材３は、軸Ｏを中心に回転する部材であってもよいし、軸Ｏ方向にスライドする部材であってもよい。ハウジング２は、例えば、可動部材３を回転可能に支持する軸受または可動部材３を軸Ｏ方向に直線移動可能に支持する軸受を有してもよい。また、可動部材３は、例えば、回転方向あるいは軸Ｏ方向にのみ運動できる部材であってもよいし、回転方向および軸Ｏ方向の双方に運動できる部材であってもよい。
【００５９】
以上説明したように、シールユニット１の劣化警告システムは、圧力の異なる二つの空間を隔てるシールユニット１の劣化警告システムである。シールユニット１は、ハウジング２と、ハウジング２を貫通し、ハウジング２との間に隙間を設けて配置される可動部材３とを備える。シールユニット１は、前記隙間を密閉する接触式シール４と、接触式シール４と異なる位置で前記隙間を密閉する非接触式シール５とを備える。シールユニット１は、接触式シール４と非接触式シール５との間の位置でハウジング２の表面にある凹みである吸引溝２７と、吸引溝２７に接続され吸引溝２７から気体を排出するための通路となる排出路６とを備える。シールユニット１の劣化警告システムは、排出路６内の気体を吸引する吸引部２０と、排出路６内の圧力の変化に応じて信号を発信させる制御部９２とを備える。非接触式シール５が配置される位置は、接触式シール４が配置される位置よりも、前記二つの空間のうち低圧の空間に近い位置である。
【００６０】
摩耗により接触式シール４の摩耗が進行した場合、接触式シール４を通過する気体が多くなる。このため、接触式シール４と非接触式シール５との間の位置で隙間に接続された排出路６に流入する気体も多くなり、排出路６内の圧力が大きくなる。シールユニット１の劣化警告システムは、排出路６内の圧力の変化に応じて信号を発信させる制御部９２を備える。これにより、シールユニット１の劣化警告システムは、排出路６内の圧力の変化に基づいて、接触式シール４の摩耗の進行を人間に知らせることができる。したがって、シールユニット１の劣化警告システムは、接触式シール４の摩耗が進行した状態で、吸引部２０が停止するという事態を抑制できる。
【００６１】
シールユニット１の劣化警告システムにおいて、制御部９２は、しきい値を記憶しておくメモリ９２ｃと、排出路６内の圧力としきい値との比較を行うＣＰＵ９２ｂとを有する。このようにすることで、制御部９２は、排出路６内の圧力としきい値を比較し、排出路６内の圧力がしきい値を超えたとき信号を発信させる。また、しきい値を変更させることができるため、シールユニット１の劣化警告システムは、シールユニット１に求められる気密性能の高さに応じて、接触式シール４の摩耗の進行を人間に知らせる時期を適切に調節することができる。したがって、シールユニット１の劣化警告システムは、接触式シール４の摩耗が進行した状態で、吸引部２０が停止するという事態を抑制できる。
【００６２】
シールユニット１の劣化警告システムにおいて、可動部材３は、ハウジング２を貫通する方向と平行な軸Ｏを中心に回転する部材であり、円盤形状のフランジ部３１を有し、フランジ部３１とハウジング２との間に隙間を設けるように配置されることが好ましい。このようにすることで、フランジ部３１とハウジング２との間の隙間は、軸Ｏ方向に高さを有する隙間となる。これにより、フランジ部３１とハウジング２との間の隙間は、軸Ｏに対して直交方向に高さを有する隙間に比べて、高さの寸法精度をよくすることができる。このため、フランジ部３１とハウジング２との間の微小隙間である非接触式シール５の気密性能がよくなる。したがって、シールユニット１の劣化警告システムは、接触式シール４の摩耗の進行をより精度よく感知できるため、接触式シール４の摩耗が進行した状態で、吸引部２０が停止するという事態を抑制できる。
【００６３】
シールユニット１の劣化警告システムにおいて、接触式シール４と非接触式シール５との間の位置にあるハウジング２の表面の凹みである導入溝２８と、導入溝２８に接続され導入溝２８に気体を導入するための通路となる導入路７とを備えることが好ましい。このようにすることで、導入溝２８および吸引溝２７を流通する気体の量が多くなる。このため、接触式シール４の摩耗により発生する異物が接触式シール４と非接触式シール５との間に侵入した場合でも、異物は排出路６を介してハウジング２の外部に除去されやすくなる。これにより、シールユニット１の劣化警告システムは、異物が非接触式シール５を通過して内部空間Ｖへ侵入することを抑制しながら、接触式シール４の摩耗が進行した状態で、吸引部２０が停止するという事態を抑制できる。
【００６４】
シールユニット１の劣化警告システムにおいて、導入溝２８は、接触式シール４と吸引溝２７との間の位置にあるハウジング２の表面の凹みであることが好ましい。このようにすることで、吸引溝２７が導入溝２８よりも低圧側に配置されることなる。このため、導入溝２８から吸引溝２７への気体の流れが安定する。これにより、シールユニット１の劣化警告システムは、異物が非接触式シール５を通過して内部空間Ｖへ侵入することを抑制しながら、接触式シール４の摩耗が進行した状態で、吸引部２０が停止するという事態を抑制できる。
【符号の説明】
【００６５】
１  シールユニット
２  ハウジング
３  可動部材
４  接触式シール
５  非接触式シール
６  排出路
７  導入路
８  駆動装置
９  劣化警告システム
１０  筐体
１０ｅ  開口部
１２  間座
１３  軸受
１４  外輪押え
１５  内輪固定ナット
１６  間座
２０  吸引部
２１  フランジ部
２２  軸受保持部
２３  凹部
２４  切欠部
２５  環状溝
２６  開口部
２７  吸引溝
２８  導入溝
３１  フランジ部
３２  テーブル
３３  軸部
６１  通気孔
６２  配管
８１  モータ
８２  シャフト
９１  圧力計
９２  制御部
９２ａ  入力回路
９２ｂ  ＣＰＵ
９２ｃ  メモリ
９２ｄ  出力回路
９３  信号部
１００  半導体製造装置
２１１  環状溝
２１２  Ｏリング
Ｃ  空間
Ｅ  外部空間
Ｎ１、Ｎ２  絞り部
Ｏ  軸
Ｖ  内部空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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