JPH112326A - Ｏリング及びこれを具備する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】耐反応性に富みかつシールドの良いＯリング及
びこれを具備するＯリングを備えた装置を提供する。 【解決手段】平面形状は環状である弾性体のＯリングを
備えた装置であって、装置のベースプレート部に設置さ
れたＯリング枠には、装置のシーリング性能を確保する
ための断面形状が楕円形で合成ゴムからなる第一のＯリ
ング部と、耐反応性を得るための、第一のＯリングの内
径と同じ外径を持ち断面形状は楕円形である耐腐食性材
料からなる第二のＯリング部とが配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｏリング及びこれ
を具備する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】部材と部材を組み合わせて真空装置など
の容器を構成する場合、メンテナンス性などを考慮しＯ
リングを介して密閉性を確保している。図１３に従来の
Ｏリングを具備した容器の構成を示す。図１３におい
て、１０１はベースプレート、１０２は容器、１０３は
Ｏリング枠、２０１は合成ゴム製のＯリングである。Ｏ
リング２０１は、通常、弾性体で断面形状は円形である
ものが用いられる。容器内部に反応性の高い物質が導入
されるには場合、Ｏリングの材質はフッ素系の高分子材
料を用いる。例えば、プラズマエッチング装置では真空
中のプラズマエッチング装置内に反応ガスを導入し高周
波印加によりプラズマを発生させるが、真空のシールド
に合成ゴムのＯリングを用いた場合プラズマに曝された
部分は徐々に劣化しパーティクルを生じ、最後には亀裂
が生じ真空を維持できなくなるためである。

【０００３】また、特開平０４−１９３９７０号公報は
真空容器と石英ガラスとのシーリングに関するもので、
公報の図１及び図２に、真空容器の一部に切られた溝部
に配置されたＯリングと、真空容器の内壁の一部を少な
くとも石英ガラスと狭角をなすようにして、 この狭角
部にＯリングの劣化を防止するために配置されるアルミ
合金製あるいは耐腐食性の高い材料からなるリングを記
載している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図１３で示したような
一般に用いられる合成ゴム系のＯリングは柔軟な弾性体
であり容器の外気遮断性に富む反面、耐薬品・耐プラズ
マ性が低い。また、耐腐食性の材料としてはフッ素樹脂
などがあるが弾性が低く外気遮断性が低い。そのためフ
ッ素含有の合成ゴム等も開発されているが、高価であっ
たり、物理的な強度も低かったりする。

【０００５】特に、容器内部に反応性の高い物質が導入
されるときは、上述したようにＯリングの材質は限定さ
れフッ素系の合成ゴムのＯリングを用いるが、フッ素系
の合成ゴムのＯリングは、通常の合成ゴム系のＯリング
に比べ１００倍から１０００倍ものコストがかかる。ま
た、耐熱性に劣るものが多く交換頻度も多くなる。

【０００６】また、特開平４−１９３９７０号の方法で
は、アルミ合金製あるいは耐腐食性の高い材料からなる
リングを保持することが困難であり、やはりシーリング
の特性に問題が残る。また、耐腐食性の高い材料あるい
はアルミ製のリングを保持するためのテーパが設けられ
ていない真空容器には対応することができない。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のＯリングは、平
面形状が環状である弾性体のＯリングであって、前記Ｏ
リングが、断面形状が楕円形で合成ゴムからなる第１の
Ｏリング部と、前記第１のＯリングの内径と同じ外径を
持ち断面形状が楕円形である耐腐食性材料からなる第２
のＯリング部とからなることを特徴とする。

【０００８】また、平面形状が環状である弾性体のＯリ
ングであって、前記Ｏリングが、断面形状が楕円形で合
成ゴムからなる第１のＯリング部と、前記第１のＯリン
グの外径と同じ内径を持ち断面形状が楕円形である耐腐
食性材料からなる第２のＯリング部とからなることを特
徴とする。

【０００９】また、前記第１のＯリングと前記第２のＯ
リングが一体化していることを特徴とする。

【００１０】また、前記第１のＯリングと前記第２のＯ
リングが溶接により一体化されていることを特徴とす
る。

【００１１】また、前記第１のＯリングの断面の高さ
が、前記第２のＯリングの断面の高さよりも高いことを
特徴とする。

【００１２】また、平面形状が環状である弾性体のＯリ
ングであって、前記Ｏリングが、断面形状が楕円形で合
成ゴムからなる第１のＯリング部と、前記第１のＯリン
グの内径と同じ外径を持ち断面形状が楕円形である耐腐
食性材料からなる第２のＯリング部と、前記第１のＯリ
ングの外径と同じ内径を持ち断面形状が楕円形である耐
腐食性材料からなる第３のＯリング部と、からなること
を特徴とするＯリング。

【００１３】また、前記第１ないし３のＯリング部が一
体化していることを特徴とする。

【００１４】また、前記第１ないし３のＯリング部が、
溶接により一体化されていることを特徴とする。

【００１５】また、前記第１のＯリングの断面の高さ
が、前記第２及び第３のＯリングの断面の高さよりも高
いことを特徴とする。

【００１６】また、本発明のＯリングを具備した装置
は、本発明のいずれかに記載したＯリングを具備してい
ることを特徴とする。

【００１７】

【作用】本発明によれば、容器内・外部に反応性の高い
物質が導入される場合、Ｏリングが耐腐食性材料部と合
成ゴム部とから構成されるため、耐腐食性部が反応性の
高い物質から合成ゴム部のＯリングを保護するため腐食
に強く、か弾力性に富む合成ゴム部により気密性が高く
できるという効果を奏する。

【００１８】

【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。

【００１９】図１は第１の実施例の発明に係わるＯリン
グを備えた装置を示す図である。その構成を説明する
と、１０１はベースプレート、１０２は容器、１０３は
Ｏリング枠、２０１は合成ゴム製の１のＯリングの断
面、２０２は耐腐食性材料からなる第２のＯリングの断
面をそれぞれ示している。図１では、同図の左側が第１
及び第２のＯリングの内周側にあたる。以下、断りがな
い場合、図１〜図１２では図の左側がＯリングのの内周
側として説明していく。図１は、Ｏリング内周側に反応
性が高い物質が導入される場合の実施例を示している。

【００２０】一般に、合成ゴム系のＯリングは柔軟な弾
性体であり、容器の外気遮断性に富む反面、耐薬品・耐
プラズマ性が低い。また、耐腐食性のＯリングの材料と
してはフッ素樹脂などがあるが弾性が低く外気遮断性が
低い。そこで、本実施例では、反応性が高い物質が導入
されるＯリング内周側に耐腐食性材料の第２のＯリング
２０２を配置し、外周側に合成ゴム製の第１のＯリング
を配置した。例えば、プラズマエッチング装置では真空
中に反応ガスを導入し高周波印加によりプラズマ化する
が、プラズマ側に耐腐食性を有するフッ素樹脂のＯリン
グ、反対側に合成ゴム製のＯリングを配置し、圧力２Ｔ
ｏｒｒ、酸素１３００ＳＣＣＭを導入しマイクロ波９０
０Ｗで励起した場合、容器の真空シールドは使用半年後
でもパーティクルの発生はなく真空の保持も十分行え
た。

【００２１】また、合成ゴム製Ｏリング２０１と耐腐食
性材料のＯリング２０２の平面形状は環状であり、それ
ぞれの断面形状は図１に示すとおり楕円形状となってい
る。合成ゴム製Ｏリング２０１の内径と、耐腐食性材料
のＯリング２０２の外径とが同じ大きさとなっており、
容器の密封性が確保されるようになっている。また、合
成ゴム製Ｏリング２０１と耐腐食性材料のＯリング２０
２は断面形状が楕円であるため、これらの断面の楕円の
短軸方向の厚みの合計が、従来の円形のパッキンの断面
の直径と同じ厚みとなるようにすれば、従来のＯリング
と比較してその厚みが大きくなることはない。

【００２２】次に、図２を用いて本願の第２の実施例に
ついて説明する。図２において、図１と同様の構成には
同じ符号を付し説明を省略する。第２の実施例はＯリン
グの外周側に反応性の高い物質が導入される場合で、耐
腐食性のＯリング２０２と合成ゴム製のＯリング２０１
の配置が第１の実施例とは逆になっている。第２の実施
例は、プラズマ装置の載置ステージなどのように外周側
に反応性が高い物質が存在するような状態に適用でき
る。

【００２３】第２の実施例においても、合成ゴム製Ｏリ
ング２０１、耐腐食性材料のＯリング２０２の平面形状
は環状で、それぞれの断面形状が楕円形となっている。
そして、耐腐食性材料からなるＯリング２０２の内径
は、合成ゴム製のＯリング２０１の外径と同じ大きさと
なるように構成されている。

【００２４】図３に、図１、図２で示したＯリング枠１
０３に配置される合成ゴム製Ｏリングと耐腐食性材料か
らなるＯリングの構成例を示す。図３において、２０１
は合成ゴム製のＯリング、２０２は耐腐食性材料からな
るＯリングを示す。合成ゴム製Ｏリング２０１と、耐腐
食性Ｏリング２０２とは、その断面形状の楕円の短軸が
重なるように一体化されている。、合成ゴム製Ｏリング
２０１と耐腐食性材料のＯリング２０２を溶接して一体
化してもよいし、接着剤で一体化してもよい。このよう
に、合成ゴム製Ｏリング２０１と耐腐食性材料のＯリン
グ２０２を一体化することで、Ｏリング交換の工数が削
減できる。

【００２５】図４も、図３と同様に、合成ゴム製Ｏリン
グと耐腐食製材料Ｏリングを一体化した例を示している
が、図４の実施例では、図２と同様に容器の外周側に反
応性の高い物質が導入される場合のＯリング一体化の例
であり、内周側に合成ゴム製Ｏリング、外周側に耐腐食
性材料からなるＯリングが配置されている。図４の例で
も、図３と同様に溶接、接着剤等を用いて、合成ゴム製
Ｏリングと耐腐食性材料からなるＯリングを一体化すれ
ばよい。このように、合成ゴム製Ｏリング２０１と耐腐
食性材料のＯリング２０２を一体化することで、Ｏリン
グ交換の工数が削減できる。

【００２６】図５を用いて第３の実施例を説明する。同
図において、図１と同様の構成には、図１と同様の符号
を付し説明は省略する。図５では、内周側に高反応性を
有する物質が導入される構成となっており、内周側に耐
腐食性材料のＯリング２０２が、外周側に合成ゴム製の
Ｏリングが配置されている。第１の実施例と同様に、合
成ゴム製のＯリングの内径の長さは、耐腐食性材料のＯ
リング２０２の外径の長さと等しくなっている。第３の
実施例で特徴的なことは、合成ゴム製のＯリングの断面
形状の楕円の長軸の長さ（高さ）が、耐腐食性材料によ
るＯリングの断面形状の楕円の長軸の長さよりも大きく
（高く）配置されている点である。このように、合成ゴ
ム製のＯリングの高さを耐腐食性材料、例えばフッ素樹
脂のＯリングよりも容器に押しつぶされる分、予め高く
構成しておくと、特に真空の保持性が良好となる。

【００２７】次に、図６を用いて第４の実施例を説明す
る。同図において、図１と同様の構成には図１と同様の
符号を付してあるので説明は省略する。図６は、外周側
に高反応性を有する物質が導入される構成となっている
もので、第３の実施例と合成ゴム製Ｏリングと耐腐食性
材料のＯリングの配置が逆になっている。すなわち、内
周側に合成ゴム製のＯリング２０１が、外周側に耐腐食
性材料のＯリング２０２が配置されている。このよう
に、合成ゴム製のＯリングの高さを耐腐食性材料、例え
ばフッ素樹脂のＯリングよりも容器に押しつぶされる分
予め高くしておくと、特に真空の保持性が良好となる。

【００２８】第３及び第４の実施例では特にＯリングの
断面の形状が楕円でなくとも、合成ゴム製のＯリングの
断面の高さが耐腐食性材料のＯリングの断面の高さより
も高ければ円形でも長方形でもよい。合成ゴム製のＯリ
ングの断面の高さが耐腐食性材料のＯリングの断面の高
さよりも高ければ、真空の保持特性をさらに良好にでき
るという効果は達成される。

【００２９】図７と図８はそれぞれ、図５と図６のそれ
ぞれのＯリング枠に配置されるＯリングの構成例を示す
図である。２０１は合成ゴム製のＯリング、２０２は耐
腐食性材料のＯリングである。

【００３０】合成ゴム製のＯリング２０１と耐腐食性材
料のＯリング２０２はその断面楕円の短軸が重なるよう
に一体化されている。例えば、合成ゴム製Ｏリング２０
１と耐腐食性材料のＯリング２０２を溶接して一体化し
てもよいし、接着剤等で一体化することもできる。この
ように、合成ゴム製Ｏリング２０１と耐腐食性材料のＯ
リング２０２を一体化することで、Ｏリング交換の工数
が削減できる。

【００３１】次に、図９を用いて第５の実施例について
説明する。図９で、２０３は耐腐食性材料のＯリングで
ある。図１と同様の構成には同じ付番を付してあるので
説明は省略する。合成ゴム製Ｏリング２０１、耐腐食性
材料のＯリング２０２、２０３は、平面形状が環状の弾
性体からなり、断面形状はそれぞれ楕円形状となってい
る。本実施例のＯリングは、合成ゴムからなるＯリング
２０１と、合成ゴム製のＯリング２０１の内径と同じ外
径を持つ耐腐食性材料からなるＯリング２０３と、合成
ゴム製Ｏリング２０１の外径と同じ内径を持つ耐腐食性
材料のＯリング２０２とから構成されている。

【００３２】本実施例で特徴的なことは、合成ゴムのＯ
リング２０１を挟むように耐腐食性材料のＯリング２０
２、２０３が配置されている点である。これは、例え
ば、容器の内周、外周両方に反応性の高い物質が導入さ
れる場合に適用される構成で、この構成により、低コス
トで耐薬品性、耐プラズマ性の高いシールドが実現で
き、Ｏリングの劣化によるパーティクルの発生を抑え、
真空の保持等にも優れた特性を得られる。

【００３３】また、合成ゴム製Ｏリング２０１、耐腐食
性材料のＯリング２０２、２０３の断面を楕円形状とす
るとともに、楕円の短軸の長さをそれぞれ、従来の円形
のパッキンの直径の１／３とすることで、既存の装置の
パッキン枠の大きさを変更しなくとも対応できる。ま
た、短軸の長さをそれぞれ、１／３とする必要はなく、
パッキン枠の大きさに併せて、最適な長さとなるように
設計すればよい。

【００３４】図１０は、図９のＯリングの構成と同様の
構成を示しているが、図９と相違する点は、合成ゴム製
Ｏリング２０１、耐腐食性材料のＯリング２０２、２０
３が一体化されている点である。合成ゴム製Ｏリング２
０１と、耐腐食性材料のＯリング２０２、２０３とは、
その断面形状の楕円の短軸が重なるように一体化されて
いる。例えば、合成ゴム性Ｏリング２０１と耐腐食性パ
ッキン２０２、２０３とを溶接により一体化してもよい
し、接着剤等で一体化することもできる。このように、
合成ゴム製Ｏリング２０１と耐腐食性材料のＯリング２
０２、２０３を一体化することで、Ｏリング交換の工数
が削減できる。

【００３５】図１１を用いて第６の実施例を説明する。
図９と同様の構成には、図９と同様の符号を付してある
ので説明は省略する。図１１では、容器の内外周側に高
反応性を有する物質が導入される構成となており、内周
側、外周側に耐腐食性材料のＯリング２０２、２０３
が、耐腐食性のＯリング２０２、２０３に挟まれるよう
に合成ゴム製のＯリング２０１が配置されている。第５
の実施例と同様に、合成ゴム製のＯリング２０１の内径
の長さは、耐腐食性材料のリング２０３の外径の長さと
等しくなっており、合成ゴム製Ｏリング２０１の外径の
長さは耐腐食性パッキン２０２の内径の長さと等しくな
っている。第６の実施例で特徴的なことは、合成ゴム製
のパッキンの断面楕円の長軸の長さが、耐腐食性材料に
よるパッキンの断面楕円形状の長軸の長さよりも長く配
置されている点である。このように、合成ゴム製のＯリ
ングの高さを耐腐食性材料、例えばフッ素樹脂のＯリン
グよりも容器に押しつぶされる分予め高くしておくと、
特に真空の保持性が良好となる。

【００３６】図１２は、図１１のＯリングの構成と同様
の構成を示しているが、図１１と相違する点は、合成ゴ
ム製Ｏリング２０１、耐腐食性材料のＯリング２０２、
２０３が、一体化されている点である。合成ゴム製Ｏリ
ング２０１と、耐腐食性材料のＯリング２０２、２０３
とは、その断面形状の楕円の短軸が重なるように一体化
されている。例えば、合成ゴム性Ｏリング２０１と耐腐
食性材料のＯリング２０２、２０３を溶接により一体化
してもよいし、接着剤等で一体化することもできる。こ
のように、合成ゴム製Ｏリング２０１と耐腐食性材料の
Ｏリング２０２、２０３を一体化することで、Ｏリング
交換の工数が削減できる。

【００３７】本願の第１ないし第６の実施例において、
Ｏリングを具備する装置としては、プラズマ装置、薬品
保管容器などが挙げられるが、これらに限られるわけで
はない。

【００３８】また、既存の装置でＯリングの溝が既に有
る場合は、フッ素樹脂のＯリングと合成ゴムのＯリング
の幅は従来品の約半分あるいは１／３として設計される
のが望ましい。

【００３９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のＯリング及
びＯリングを備えた装置によれば、低コストで耐薬品・
耐プラズマ性の高いのシールドが実現でき、Ｏリングの
劣化によるパーティクルの発生を抑え、真空の保持等に
も優れた特性をえられる。

【００４０】また、本発明のＯリング及びＯリングを備
えた装置は、既存のＯリング用溝を使え装置の改造が必
要なく拡張性に優れた物である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示すＯリングを備えた
装置の断面図。

【図２】本発明の一実施の形態を示すＯリングを備えた
装置の断面図。

【図３】本発明の一実施の形態を示すＯリングの断面
図。

【図４】本発明の一実施の形態を示すＯリングの断面
図。

【図５】本発明の一実施の形態を示すＯリングを備えた
装置の断面図。

【図６】本発明の一実施の形態を示すＯリングを備えた
装置の断面図。

【図７】本発明の一実施の形態を示すＯリングの断面
図。

【図８】本発明の一実施の形態を示すＯリングの断面
図。

【図９】本発明の一実施の形態を示すＯリングを備えた
装置の断面図。

【図１０】本発明の一実施の形態を示すＯリングの断面
図。

【図１１】本発明の一実施の形態を示すＯリングを備え
た装置の断面図。

【図１２】本発明の一実施の形態を示すＯリングの断面
図。

【図１３】従来のＯリングを備えた装置の断面図。

【符号の説明】

１０１．ベースプレート １０２．容器 １０３．Ｏリング枠 ２０１．合成ゴム製のＯリング ２０２．耐腐食性材料のＯリング ２０３．耐腐食性材料のＯリング

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】平面形状が環状である弾性体のＯリングで
   あって、前記Ｏリングが、断面形状が楕円形で合成ゴム
   からなる第１のＯリング部と、前記第１のＯリングの内
   径と同じ外径を持ち断面形状が楕円形である耐腐食性材
   料からなる第２のＯリング部とからなることを特徴とす
   るＯリング。
2. 【請求項２】平面形状が環状である弾性体のＯリングで
   あって、前記Ｏリングが、断面形状が楕円形で合成ゴム
   からなる第１のＯリング部と、前記第１のＯリングの外
   径と同じ内径を持ち断面形状が楕円形である耐腐食性材
   料からなる第２のＯリング部とからなることを特徴とす
   るＯリング。
3. 【請求項３】前記第１のＯリングと前記第２のＯリング
   が一体化していることを特徴とする請求項１あるいは請
   求項２に記載のＯリング。
4. 【請求項４】前記第１のＯリングと前記第２のＯリング
   が溶接により一体化されていることを特徴とする請求項
   ３に記載のＯリング。
5. 【請求項５】前記第１のＯリングの断面の高さが、前記
   第２のＯリングの断面の高さよりも高いことを特徴とす
   る請求項１あるいは請求項２に記載のＯリング。
6. 【請求項６】平面形状が環状である弾性体のＯリングで
   あって、前記Ｏリングが、断面形状が楕円形で合成ゴム
   からなる第１のＯリング部と、前記第１のＯリングの内
   径と同じ外径を持ち断面形状が楕円形である耐腐食性材
   料からなる第２のＯリング部と、前記第１のＯリングの
   外径と同じ内径を持ち断面形状が楕円形である耐腐食性
   材料からなる第３のＯリング部と、からなることを特徴
   とするＯリング。
7. 【請求項７】前記第１ないし３のＯリング部が一体化し
   ていることを特徴とする請求項６に記載のＯリング。
8. 【請求項８】前記第１ないし３のＯリング部が、溶接に
   より一体化されていることを特徴とする請求項７に記載
   されたＯリング。
9. 【請求項９】前記第１のＯリングの断面の高さが、前記
   第２及び第３のＯリングの断面の高さよりも高いことを
   特徴とするＯリング請求項７に記載されたＯリング。
10. 【請求項１０】請求項１ないし９に記載されたＯリング
    を具備した装置。