WO2007094228A1 - 複合シール材 - Google Patents

複合シール材 Download PDF

Info

Publication number
WO2007094228A1
WO2007094228A1 PCT/JP2007/052208 JP2007052208W WO2007094228A1 WO 2007094228 A1 WO2007094228 A1 WO 2007094228A1 JP 2007052208 W JP2007052208 W JP 2007052208W WO 2007094228 A1 WO2007094228 A1 WO 2007094228A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
seal member
seal
resin
composite
sealing material
Prior art date
Application number
PCT/JP2007/052208
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Akira Muramatsu
Original Assignee
Nippon Valqua Industries, Ltd.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Valqua Industries, Ltd. filed Critical Nippon Valqua Industries, Ltd.
Priority to CN2007800052428A priority Critical patent/CN101384842B/zh
Priority to JP2008500463A priority patent/JP4754621B2/ja
Priority to US12/279,277 priority patent/US7896354B2/en
Publication of WO2007094228A1 publication Critical patent/WO2007094228A1/ja

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • F16J15/104—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing characterised by structure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/062—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces characterised by the geometry of the seat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/166—Sealings between relatively-moving surfaces with means to prevent the extrusion of the packing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3284—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings characterised by their structure; Selection of materials

Definitions

  • the present invention relates to a composite sealing material used in, for example, an ultra-vacuum state, and more particularly to a composite sealing material suitable for use in a semiconductor manufacturing apparatus or a gate valve incorporated in a semiconductor manufacturing apparatus.
  • a sealing material used in a semiconductor manufacturing apparatus such as a dry etching apparatus or a plasma CVD apparatus needs a vacuum sealing performance as a basic performance.
  • a vacuum sealing performance as a basic performance.
  • it is required to have performance such as plasma resistance and corrosion gas resistance.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2005-164027
  • the part in charge of sealing is a rubber member, so that the vacuum sealing performance is deteriorated even after repeated use.
  • the part responsible for plasma resistance and corrosion gas resistance is a synthetic resin member. Therefore, the synthetic resin member does not have elasticity like a rubber member and causes relaxation during repeated use. Therefore, the adhesiveness with the mating member decreases with repetition, and the performance cannot be sufficiently maintained. There is a problem.
  • the present invention has performances such as vacuum seal performance, plasma resistance, and corrosion gas resistance, and the vacuum seal performance does not deteriorate even after repeated use.
  • Metal particles are not generated during use, and can be applied to so-called dovetail grooves that are generally used in semiconductor manufacturing equipment. Further, it is used in places where gates are opened and closed repeatedly, such as gate valve opening and closing parts.
  • the purpose of the present invention is to provide a composite sealing material in which performances such as plasma resistance and corrosive gas resistance are not deteriorated.
  • the present invention provides:
  • a first seal member 6 disposed on the outer peripheral side of the seal groove 2 and having elastic member force, and a second seal member disposed on the inner peripheral side of the seal groove 2 and harder than the first seal member 6.
  • the first seal member 6 is formed such that a laterally projecting portion 12 protrudes toward a radially inward force radial inward portion of a substantially intermediate portion in the thickness direction,
  • the second seal member 8 is formed in a substantially U-shaped cross section by flange portions 14, 16 at both ends and a substantially linear inner wall portion 18 connecting between the flange portions 14, 16.
  • the second sealing member 8 has a material force that is harder than the first sealing member 6. Therefore, by placing the second seal member 8 side on one side of the chamber, which is a severe and environmental side of corrosive gas, plasma, etc. in semiconductor manufacturing equipment such as dry etching equipment and plasma CVD equipment, for example.
  • the first seal member 6 is protected against such forces as corrosive gas and plasma, and the sealing performance does not deteriorate.
  • the second seal member 8 having a harder material force than the first seal member 6 since the second seal member 8 having a harder material force than the first seal member 6 is located on the harsh environment side, it can be used against corrosive gas, plasma, and the like. As a result, the entire first seal member 6 constituted by the elastic member force is protected from the corrosive gas, plasma and the like, and the sealing performance is not deteriorated.
  • one side end surface 12a of the lateral protrusion 12 of the first seal member 6 is formed to be substantially flat.
  • the lateral protrusion 12 of the first seal member 6 may be formed such that the other side end face 12b protrudes toward the bottom face 26 of the seal groove 2.
  • first seal member 6 and the second seal member 8 are formed such that a convex portion is formed on one of the meeting surfaces of each other, and a concave portion is formed on the other. It is preferred that the recesses are fitted together and assembled.
  • an adhesive may be interposed between the meeting surfaces of the first seal member 6 and the second seal member 8.
  • the seal members can be easily fixed if they are bonded to each other via the adhesive.
  • the rubber constituting the first sealing member has a fluorine rubber force.
  • the rubber force constituting the first seal member is fluorinated rubber force, even if it is in contact with corrosive gas or plasma, the durability against corrosive gas or plasma is sufficient. Good sealing performance will not be reduced.
  • the second sealing member 8 is made of a synthetic resin! /.
  • the second seal member 8 is made of synthetic resin, which is a harder material than the first seal member 6, durability to corrosive gas, plasma, etc. is good.
  • the entire first sealing member 6 constituted by the elastic member is protected against such forces as corrosive gas and plasma, and the sealing performance is not deteriorated.
  • the synthetic resin constituting the second sealing member 8 is a fluorine resin, a polyimide resin, a polyamideimide resin, a polyetherimide resin, a polyamideimide resin. It is preferably composed of at least one synthetic resin selected from fat, polyphenylene sulfide resin, polybenzoimidazole resin, and polyetherolene resin.
  • the synthetic resin constituting the second seal member 8 is composed of these synthetic resins, the durability against corrosive gas, plasma, etc. is extremely good, and the damage is also low.
  • the first seal member 6 The overall force is composed of the corrosive gas, plasma, and other forces, and the sealability is not lowered.
  • the composite sealing material of the present invention since the rubber and the synthetic resin are combined, it is possible to have performances such as vacuum sealing performance, plasma resistance, and corrosion gas resistance.
  • performances such as vacuum sealing performance, plasma resistance, and corrosion gas resistance.
  • the lateral convex portion of the first seal member is quickly deformed and elastically deformed into a space formed between the first seal member and the second seal member. If is released, the first seal member and the second seal member will quickly return to their original state, so the vacuum seal performance and adhesion to the mating member will deteriorate even after repeated use. There is nothing to do.
  • rubber or synthetic resin as the first seal member and the second seal member, no metal particles are generated during use. The force is easy to manufacture and can be manufactured at a relatively low cost.
  • the composite sealing material of the present invention can be preferably applied to a so-called dovetail groove used in a semiconductor manufacturing apparatus.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a dimensional relationship with a seal groove when the composite seal material of the present invention is mounted in a so-called “dove groove” that is a seal groove.
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an initial state when the composite sealing material of the present invention is mounted in a seal groove and pressed.
  • FIG. 3 is a schematic view when further force is applied from the state of FIG. 2 when the composite sealing material of the present invention is mounted in a seal groove and pressed.
  • FIG. 4 is a schematic view when further force is applied from the state of FIG. 3 when the composite sealing material of the present invention is attached to the seal groove and pressed.
  • FIG. 5 is a schematic view of a test apparatus used for examining the sealing performance of a sealing material according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic view showing an evaluation jig when a sample sample is set in the sealing device.
  • FIG. 7 is a schematic view of a test apparatus for examining plasma resistance performance.
  • FIG. 8 shows the composite sealing material used in the evaluation test of the present invention.
  • FIG. 8 (B) is an enlarged sectional view thereof.
  • FIG. 9 is a view showing dimensions of each part of the seal groove in which the seal material shown in FIG. 8 is mounted.
  • FIG. 1 shows a composite sealing material according to an embodiment of the present invention.
  • the composite seal material 10 according to the present embodiment is formed in a closed ring shape, and is mounted in, for example, a substantially ring-shaped seal groove 2.
  • FIG. 1 the left side of the seal groove 2 arranged in a horizontal state is provided. This shows the cross section.
  • the seal groove 2 is formed, for example, in a joint portion of a semiconductor manufacturing apparatus such as a dry etching apparatus or a plasma CVD apparatus, and the width of the seal groove 2 on the bottom surface 26 side is the seal groove. This is a so-called “groove” that is wider than the width of the opening 22 side of 2.
  • the first seal member 6 is disposed on one side wall 28 side (outer peripheral side) of the seal groove 2, and the other side wall 30 side (inner peripheral side) of the seal groove 2 is provided. 2), the second seal member 8 is arranged. That is, this composite sealing material 10 is used in semiconductor manufacturing equipment.
  • the second seal member 8 is disposed on the severe environment side such as corrosive gas or plasma, and the first seal member 6 is disposed on the opposite side (for example, the atmosphere side) from the severe environment side.
  • the first seal member 6 is formed such that a lateral convex portion 12 protrudes from a substantially middle portion in the thickness direction toward a radially inward direction. Further, the first seal member 6 is formed with a first bulge portion 32 that functions as a seal portion with the counterpart member 36 when deformed, and is formed on the opening end side of the seal groove 2. A downward convex portion 3 4 is formed on the side opposite to the protruding portion 32, that is, on the bottom surface side of the seal groove 2.
  • the top portion of the first bulge portion 32 is formed to bulge in a substantially arc shape.
  • the bottom surface of the lower convex portion 34 is formed to be substantially flat so as to be in close contact with the bottom surface 26 of the seal groove 2.
  • one side end surface 12 a of the lateral convex portion 12 is formed to be substantially flat, and the other side end surface 12 b of the lateral convex portion 12 protrudes toward the bottom surface 26 side of the seal groove 2.
  • the first seal member 6 includes the first bulge portion 32 that forms a seal surface with the mating member 36, and the lower convex portion 34 disposed on the bottom surface side of the seal groove 2. And a laterally projecting portion 12 projecting inwardly in the radial direction. When viewed in cross-sectional shape, the projecting shape projects in three directions. Further, a corner portion P1 is formed on the outer peripheral surface opposite to the protruding direction of the lateral convex portion 12, and the first bulging portion 32 and the lower convex portion 34 are gently connected by the corner portion P1. ing.
  • the first seal member 6 is also configured with a rubber force that is an elastic member.
  • the rubber either natural rubber or synthetic rubber can be used.
  • the first seal member 6 is also formed of a rubber force that is an elastic member, so that when the composite seal material 10 is pressed against the mating member 36, the first seal member 6 The first bulging portion 32 can be pressed against the mating member 36 to provide high sealing performance. It is further desirable that the rubber constituting the first seal member 6 has a fluororubber strength.
  • Examples of such a fluororubber include vinylidene fluoride Z hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride Z trifluoroethylene copolymer, and vinylidene fluoride Z pentafluoro.
  • Binary vinylidene fluoride rubber such as fluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride Z tetrafluoroethylene Z hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride Z tetra Fluoroethylene Z perfluoroalkyl butyl ether copolymer Terpolymers such as vinylidene fluoride Z-tetrafluoroethylene Z-propylene copolymer, etc.
  • Tetrafluoroethylene Z-propylene copolymer, tetrafluoroethylene ethylene fluoride Alkyl butyl ether copolymers and thermoplastic fluororubbers can be used.
  • the rubber force constituting the first seal member 6 is composed of a fluoro rubber force, even if the first seal member 6 is in contact with corrosive gas or plasma, the corrosive gas In addition, the durability to plasma or the like is good, and the sealing performance does not deteriorate.
  • the second seal member 8 is disposed on the inner peripheral side of the first seal member 6, and is formed separately from the first seal member 6.
  • the second seal member 8 has a pair of flange portions 14 and 16 so that the lateral convex portion 12 of the first seal member 6 can be sandwiched from both sides, and further, the pair of flange portions 14 and 16 are provided on the radially inner side.
  • the flange portions 14 and 16 are connected to each other with a substantially straight inner wall portion 18.
  • the pair of flange portions 14, 16 and the substantially straight inner wall portion 18 are formed in a substantially U-shaped cross section.
  • the second seal member 8 is preferably made of a synthetic resin harder than the first seal member 6.
  • the second seal member 8 is a fluorine resin, a polyimide resin, a polyamideimide.
  • it is composed of one or more synthetic resins selected from fats, polyetherimide resins, polyamideimide resins, polyphenylene sulfide resins, polybenzoimidazole resins, and polyether ketone resins.
  • the second seal member 8 is made of a harder synthetic resin than the first seal member 6, the second seal member 8 has good durability against corrosive gas, plasma, etc.
  • the overall force of the constructed first seal member 6 is protected by such a force as corrosive gas, plasma, etc., and the deterioration of the sealability is prevented.
  • fluorine resin polytetrafluoroethylene (PTFE) resin, tetrafluoroethylene perfluoroalkyl butyl ether copolymer (PFA) resin, tetrafluoroethylene monohexahexane.
  • Fluoropropylene copolymer (FEP) resin Tetrafluoroethylene ethylene copolymer (ETFE) resin, Polyvinylidene Fluorite (PVDF) resin, Polychlorinated trifluoroethylene (PCTFE) resin, Black Mouth trifluoroethylene Tylene copolymer (ECTFE) resin, polybulufluoride (PVF) resin, etc.
  • PT FE Is preferred.
  • the first seal member 6 and the second seal member 8 according to the present embodiment are formed of the above materials, but when they are assembled together, the first seal member It is assembled in a state where a recess 20 is secured in advance between the 6 lateral projections 12 and the substantially straight inner wall portion 18 of the second seal member 8.
  • a void 21 is defined between the lower convex portion 34 and the lateral convex portion 12b of the first seal member 6 and the flange portion 16 of the second seal member 8.
  • the seal width L1 of the composite seal material 10 is larger than the groove width L2 of the seal groove 2, and the drop resistance increases. Is preferably 101 to 130% of the groove width L2.
  • the rubber part seal height L3 defined by the first seal member 6 is in a range where the crushing rate is 3 to 45%, preferably 5 to 30%. However, the crushing rate is [(seal height L3)-(groove depth L5) Z (seal height L3)] X100. The size relationship between L3 and L4 does not matter.
  • the rubber width L6 of the first bulge portion 32 in the first seal member 6 is increased, the contact portion with the counterpart member 36 is increased and the vacuum seal performance is stabilized.
  • the oil width (L7 + L8 + L9) is reduced accordingly, and the shielding effect of plasma and corrosive gas is reduced. Therefore, the range of L6 is preferably 50% to 70% of L1.
  • the distance L8 of the space 20 between the first seal member 6 and the second seal member 8 is such that the lateral protrusion 12 of the first seal member 6 escapes into the space 20 during compression.
  • the thin portion A of the steel member 8 falls so as to rotate in the clockwise direction, and the flange portion 16 is deformed.
  • the range of distance L8 for void 20 is preferably 50% or more relative to L7.
  • the thickness L9 of the substantially linear inner wall portion 18 of the second seal member 8 is more smoothly deformed when it is thinner.
  • the thickness L9 is preferably in the range of 50 ⁇ m to 2 mm.
  • the side wall 28 of the seal groove 2 is formed when the first seal member 6 is compressed. It is desirable that the angle ⁇ 1 be inclined so that the angle of the seal groove 12 is 0 2 ⁇ 2 ° in order to smoothly deform along.
  • the seal surface of the first bulging portion 32 from the point P2 to the contact surface with the second seal member 8 is a gentle curved surface.
  • the height L10 from the bottom surface of the first seal member 6 to the corner portion P1 is preferably equal to or less than the groove depth L5 of the seal groove 2 to prevent falling off, but if it is too low, the seal groove 2 during mounting Since the composite sealing material 10 rolls along the side wall 28 and lowers the mountability, the range of L10 is preferably 50% to 70% with respect to L3 and L10 ⁇ L5.
  • the range of L11 is preferably 20% or more with respect to L2 and LI 1 ⁇ L6.
  • the bottom width L12 of the second paper tray 8 is (L11 + L12X (L6 + L7)
  • the distance L13 between the side end surface force of the lower protrusion 34 in the first seal member 6 and the side end surface of the lateral protrusion 12 is preferably 50% to 150% with respect to L12.
  • the thin portion A of the second seal member 8 has an R shape so as to be deformed as a whole. If only a part of the thin-walled portion A is excessively deformed, it may be damaged.
  • the flange portion 16 of the second seal member 8 is preferably R-shaped in order to rotate with compression and deform the thin portion A. That is, if the flange 16 does not rotate. The second seal member 8 does not fall down and receives a load at the second seal part 8. As a result, relaxation is likely to occur.
  • the side end face 12b of the lateral convex portion 12 in the first seal member 6 has a convex shape so as to press the flange portion 16 and positively rotate with compression.
  • a convex portion is provided on one of the meeting surfaces of the first seal member 6 and the second seal member 8, and a concave portion is provided on the other, and an adhesive is interposed between the joint surfaces of the concave and convex portions, so that they are mutually connected. It can also be assembled together.
  • the composite sealing material 10 is mounted in the seal groove 2.
  • a void 20 and a void 21 are formed between the first seal member 6 and the second seal member 8, and the substantially linear inner wall portion that is easily elastically deformed in the second seal member 8. Since 18 is formed, the composite sealing material 10 can be easily mounted in the sealing groove 2.
  • the overall width of the composite seal material 10 is larger than the width of the opening 22 of the seal groove 2! Inadvertent drop-out from 10 seal groove 2 is prevented.
  • the second seal member 8 is also configured with a material force that is harder than that of the first seal member 6. Therefore, the second seal member 8 side is, for example, dry-etched.
  • the elastic member is pressed by the flange 14 of the second seal member 8
  • the first bulging portion 32 of the first seal member 6 that is also configured to be protected is protected from these corrosive gases, plasma, and the like, and the sealing performance is not deteriorated.
  • the second seal member 8 having a material force harder than that of the first seal member 6 is strictly located on the environment side, so corrosive gas, plasma, etc.
  • the first seal member is composed of the elastic member force, and the entire force is protected against the corrosive gas, plasma, etc., and the sealing performance is not reduced.
  • the lateral convex portion 12 of the first sealing member 6 falls into the concave portion 20 and the thin portion A is deformed.
  • the second seal member 8 follows and deforms. Further, when the force is released, the restoring force of the lateral convex portion 12 acts on the upper flange portion 14 and the lower flange portion 16. Therefore, stress relaxation is unlikely to occur in the second seal member 8.
  • width L11 of the downward convex portion 34 in which the width L1 of the seal member 10 is larger than the groove width L2 of the seal groove 2 is a bottom bud, it can be preferably used for a dovetail groove.
  • the amount of leakage was measured using the same procedure as in 2-1.
  • an aluminum plasma evaluation jig was prepared, which was composed of an upper member 80 and a lower member 82 having a substantially disk shape, and a dovetail groove 84 for mounting a sample sample was formed in the lower member 82.
  • the upper member 80 was tightened with a bolt so that the predetermined tightening load was 85 kgf.
  • the evaluation jig equipped with the sample sample was placed on the lower electrode of the plasma CVD apparatus and irradiated with plasma under the following conditions.
  • test results are shown in the table. Evaluate the superiority or inferiority of each sample in two levels, ⁇ or X
  • Judgment criteria for plasma resistance was observing the surface with a microscope with a magnification of 100 000 times, ⁇ if not etched, X if it was.
  • the power of the preferred embodiments of the present invention has been described.
  • the present invention is not limited to this.
  • the case where the present invention is applied to a semiconductor device such as a dry etching apparatus or a plasma CVD apparatus has been described.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)

Abstract

　シール溝２における外周側に配置され弾性部材からなる第１のシール部材６と、シール溝２における内周側に配置され第１のシール部材６よりも硬質の材料からなる第２のシール部材８とを備え、第１のシール部材６は、その厚さ方向略中間部の径内方側から径内方に向かって横方向凸部１２が突出して形成されているとともに、第２のシール部材８は、両端部のフランジ部１４，１６と、これらのフランジ部１４，１６間を連結する略直線状の内壁部分１８とにより、断面略コ字状に形成され、第１のシール部材６と第２のシール部材８とが一体的に組み付けられた状態で、横方向凸部１２と第２のシール部材８の略直線状の内壁部分１８との間に、空所２０が確保されていることを特徴としている。

Description

明 細 書
複合シール材
技術分野
[0001] 本発明は、例えば、超真空状態で使用される複合シール材に関し、特に、半導体 製造装置や半導体製造装置に組み込まれるゲート弁などに使用されて好適な複合 シーノレ材に関する。
背景技術
[0002] 半導体製造装置の進歩により、半導体製造装置に使用される部材に対する要求が 更に厳しくなつてきており、その要求も様々なものになってきている。
[0003] 例えば、ドライエッチング装置やプラズマ CVD装置などの半導体製造装置に使用 されるシール材は、基本的な性能として真空シール性能が必要である。そして、使用 される装置やシール材の装着個所により、耐プラズマ性ゃ耐腐食ガス性などの性能 を併せ持つことが要求される。
[0004] このように真空シール性能にカ卩えて、耐プラズマ性ゃ耐腐食ガス性が求められるシ ール部では、これまで流体の影響を受けにく!、フッ素ゴムが使用されてきた。
[0005] しかし、使用条件が厳しくなるにつれ、フッ素ゴムでは、耐プラズマ性ゃ耐腐食ガス 性などの性能が不十分となり新 、材料が求められるようになってきて!/、る。
[0006] このような要求に対して、真空シール性能、耐プラズマ性、耐腐食ガス性などの特 性を併せ持ち、繰り返しの使用によっても真空シール性能が低下することがなぐ使 用時に金属パーティクルが発生することもなぐ製造が容易で安価に製造でき、また 半導体製造装置で一般的に用いられているいわゆる「あり溝」に適用可能であるシー ル材として、例えば、本出願人により特許文献 1が提案されている。
特許文献 1 :特開 2005— 164027号公報
発明の開示
[0007] ところで、特許文献 1に記載されて 、る複合シール材にお!/、ては、シールを担当す る部分がゴム部材であるため繰り返し使用に対しても真空シール性能が低下すること はないが、耐プラズマ性ゃ耐腐食ガス性を担当する部分が合成樹脂製部材であるた め、合成樹脂製部材はゴム部材のような弾性がなく繰り返し使用時においては緩和 を生じてしまうために、相手部材との密着性が繰り返しとともに低減し、十分に性能を 保持できな 、と 、う問題がある。
[0008] 本発明は、このような実状に鑑み、真空シール性能、耐プラズマ性、ならびに耐腐 食ガス性などの性能を併せ持ち、また、繰り返しの使用によっても真空シール性能が 低下することがなぐ使用時に金属パーティクルが発生することもなぐまた、半導体 製造装置で一般的に用いられているいわゆるあり溝に適用可能で、さらにゲート弁開 閉部などのように、繰り返し開閉が行なわれる場所に用いられても耐プラズマ性ゃ耐 腐食ガス性などの性能が低下することのな 、複合シール材を提供することを目的と する。
上記目的を達成するための本発明は、
シール溝 2に装着される複合シール材 10であって、
前記シール溝 2における外周側に配置され弾性部材力 なる第 1のシール部材 6と 前記シール溝 2における内周側に配置され前記第 1のシール部材 6よりも硬質の材 料力 なる第 2のシール部材 8とを備え、
前記第 1のシール部材 6は、その厚さ方向略中間部の径内方側力 径内方に向か つて横方向凸部 12が突出して形成されているとともに、
前記第 2のシール部材 8は、両端部のフランジ部 14, 16と、これらのフランジ部 14, 16間を連結する略直線状の内壁部分 18とにより、断面略コ字状に形成され、 前記第 1のシール部材 6と前記第 2のシール部材 8とが一体的に組み付けられた状 態で、前記横方向凸部 12と前記第 2のシール部材 8の略直線状の内壁部分 18との 間に、空所 20が確保されて 、ることを特徴として！/、る。
[0009] このように構成することによって、複合シール材 10が圧接された際に、横方向凸部 12が空所 20内に倒れこむように変形するので、第 1のシール部材 6によるシール性 が確保される。また、空所 20を設けたことにより、第 1のシール部材 6の変形が、第 2 のシール部材 8により妨げられることはない。
[0010] し力も、第 2のシール部材 8が、第 1のシール部材 6よりも硬質の材料力 構成され ているので、第 2のシール部材 8側を、例えば、ドライエッチング装置やプラズマ CVD 装置などの半導体製造装置における腐食性ガス、プラズマなどの厳 、環境側であ るチャンバ一側に配置することによって、第 1のシール部材 6が、これらの腐食性ガス 、プラズマなど力も保護されることになり、シール性が低下することがない。
[0011] また、この場合、厳しい環境側に、第 1のシール部材 6よりも硬質の材料力も構成さ れる第 2のシール部材 8が位置することになるので、腐食性ガス、プラズマなどへの耐 久性が良ぐし力も、弾性部材力 構成される第 1のシール部材 6全体が、これらの腐 食性ガス、プラズマなどカゝら保護されることになり、シール性が低下することがない。
[0012] また、本発明の複合シール材は、前記第 1のシール部材 6の前記横方向凸部 12は 、その一方の側端面 12aが略平坦に形状されていることが好ましい。
[0013] このような構成であれば、第 1のシール部材 6に対する第 2のシール部材 8の装着 '性が良好になる。
[0014] さらに、前記第 1のシール部材 6の前記横方向凸部 12は、その他方の側端面 12b が前記シール溝 2の底面 26側に突出して形成されて ヽても良 、。
[0015] また、前記第 1のシール部材 6と前記第 2のシール部材 8とは、互いの会合面の何 れか一方に凸部が、いずれか他方に凹部が形成され、これら凸部と凹部が互いに嵌 合されて組付けられて 、ることが好ま U、。
[0016] このような構成であれば、第 1のシール部材 6と第 2のシール部材 8との組付けが良 好になる。
[0017] また、前記第 1のシール部材 6と前記第 2のシール部材 8との会合面には接着剤が 介在されていても良い。
[0018] このように接着剤を介して互いに接着されていれば、シール部材間の固定を容易 に行なうことができる。
[0019] また、本発明の複合シール材は、前記第 1のシール部材を構成するゴムが、フッ素 ゴム力 構成されて 、ることが好まし 、。
[0020] このように第 1のシール部材を構成するゴム力 フッ素ゴム力 構成されていれば、 万一、腐食性ガス、プラズマに接触したとしても、腐食性ガス、プラズマなどへの耐久 性が良ぐシール性が低下することがない。 [0021] また、本発明の複合シール材 10は、前記第 2のシール部材 8が、合成樹脂から構 成されて!/、ることが好まし!/、。
[0022] このように、第 2のシール部材 8が、第 1のシール部材 6よりも硬質の材料である合成 榭脂から構成されていれば、腐食性ガス、プラズマなどへの耐久性が良ぐしカゝも、 弾性部材カゝら構成される第 1のシール部材 6全体が、これらの腐食性ガス、プラズマ など力も保護されることになり、シール性が低下することがない。
[0023] また、本発明の複合シール材は、前記第 2のシール部材 8を構成する合成樹脂が、 フッ素榭脂、ポリイミド榭脂、ポリアミドイミド榭脂、ポリエーテルイミド榭脂、ポリアミドィ ミド榭脂、ポリフエ-レンサルファイド榭脂、ポリべンゾイミダゾール榭脂、ポリエーテノレ ケトン樹脂から選択した 1種以上の合成樹脂から構成されて 、ることが好ま 、。
[0024] このように、第 2のシール部材 8を構成する合成樹脂がこれらの合成樹脂から構成 されていれば、腐食性ガス、プラズマなどへの耐久性が極めて良好であり、しカゝも、弹 性部材力 構成される第 1のシール部材 6全体力 これらの腐食性ガス、プラズマな ど力も保護されることになり、シール性が低下することがな 、。
[0025] 本発明の複合シール材によれば、ゴムおよび合成樹脂の二部材を組み合せている ので、真空シール性能、耐プラズマ性や、ならびに耐腐食ガス性などの性能を併せ 持つことができる。また、締付力が加わった場合に第 1のシール部材の横方向凸部が 第 2のシール部材との間に構成される空所内に速やかに変形し弾性変形するととも に、この締付力が解除されれば、第 1のシール部材ならびに第 2のシール部材が速 やかに元の状態に復帰するので、繰り返しの使用によっても、真空シール性能およ び相手部材との密着性が低下することがない。また、第 1のシール部材および第 2の シール部材としてゴムあるいは合成樹脂を用いることにより、使用時に金属パーテイク ルが発生することがない。し力も、製造が容易で比較的安価に製造できる。
[0026] さらに、本発明の複合シール材によれば、半導体製造装置に用いられるいわゆる あり溝に好ましく適用することができる。
図面の簡単な説明
[0027] [図 1]図 1は、本発明の複合シール材をシール溝であるいわゆる「あり溝」に装着した 場合のシール溝との寸法関係を示す概略図である。 [図 2]図 2は、本発明の複合シール材をシール溝に装着して圧接する場合の初期状 態を説明する概略図である。
[図 3]図 3は、本発明の複合シール材をシール溝に装着して圧接する場合に図 2の状 態からさらに力が加えられたときの概略図である。
[図 4]図 4は、本発明の複合シール材をシール溝に装着して圧接する場合に図 3の状 態からさらに力が加えられたときの概略図である。
[図 5]図 5は、本発明の実施例によるシール材のシール性能を調べるために行った試 験装置の概略図である。
[図 6]図 6はシール装置に試料サンプルを設置するときの評価用ジグを示した概略図 である。
[図 7]図 7は、耐プラズマ性能を調べるための試験装置の概略図である。
[図 8]図 8は、本願発明の評価試験で採用された複合シール材を示したもので、図 8 (
A)はその概略側面図、図 8 (B)はその拡大断面図である。
[図 9]図 9は図 8に示したシール材が装着されるシール溝の各部の寸法を示した図で ある。
発明を実施するための最良の形態
[0028] 以下、本発明に係る複合シール材について図面を参照しながら詳細に説明する
[0029] 図 1は、本発明の一実施例に係る複合シール材を示したものである。
[0030] 本実施例による複合シール材 10は、閉環状に形成され、例えば、略環状のシール 溝 2内に装着されるもので、図 1では、水平状態に配置されたシール溝 2の左側の断 面を示したものである。
[0031] このシール溝 2は、例えば、ドライエッチング装置やプラズマ CVD装置などの半導 体製造装置の継手部分に形成されたもので、シール溝 2は、その底面 26側の幅が、 シール溝 2の開口部 22側の幅より広くなつたいわゆる「あり溝」となっている。
[0032] そして、複合シール材 10は、シール溝 2の一方の側壁 28側（外周側）に、第 1のシ 一ル部材 6が配置され、シール溝 2の他方の側壁 30側（内周側）に、第 2のシール部 材 8が配置されている。すなわち、この複合シール材 10は、半導体製造装置におけ る腐食性ガス、プラズマなどの厳しい環境側に第 2のシール部材 8が配置され、厳し い環境側とは反対側（例えば、大気側）に、第 1のシール部材 6が配置される。
[0033] 第 1のシール部材 6は、その厚さ方向略中間部から径内方に向かって横方向凸部 12が突出して形成されている。また、この第 1のシール部材 6は、変形したときに相手 部材 36との間でシール部として機能する第 1の膨出部 32がシール溝 2の開口端側 に形成され、第 1の膨出部 32とは反対側すなわちシール溝 2の底面側に下方凸部 3 4が形成されている。
[0034] 第 1の膨出部 32の頂部は、略円弧状に膨出して形成されている力 下方凸部 34の 底面は、シール溝 2の底面 26に密着するように、略平坦に形成されている。また、横 方向凸部 12の一方の側端面 12aは、略平坦に形成され、横方向凸部 12の他方の 側端面 12bは、シール溝 2の底面 26側に突出されている。
[0035] このように、第 1のシール部材 6は、相手部材 36との間でシール面を構成する第 1 の膨出部 32と、シール溝 2の底面側に配置される下方凸部 34と、径内方側に突出さ れる横方向凸部 12とを備えており、断面形状でみれば三方に突出した形状となって いる。また、横方向凸部 12の突出方向と反対側の外周面に角部 P1が形成され、この 角部 P1により、第 1の膨出部 32と下方凸部 34との間がなだらかに連結されている。
[0036] 上記第 1のシール部材 6は、弾性部材であるゴム力も構成されているのが望ましい。
ゴムとしては、天然ゴム、合成ゴムのいずれも使用可能である。
[0037] このように第 1のシール部材 6を、弾性部材であるゴム力も構成することによって、複 合シール材 10を相手部材 36との間で圧接した際に、第 1のシール部材 6における第 1の膨出部 32が相手部材 36により圧接されて高いシール性を付与することができる 。第 1のシール部材 6を構成するゴムは、フッ素ゴム力も構成されているのがさらに望 ましい。
[0038] このようなフッ素ゴムとしては、フッ化ビ-リデン Zへキサフルォロプロピレン系共重 合体、フッ化ビ-リデン Zトリフルォロクロ口エチレン系共重合体、フッ化ビ-リデン Z ペンタフルォロプロピレン系共重合体等の 2元系のフッ化ビ-リデン系ゴム、フッ化ビ ユリデン Zテトラフルォロエチレン Zへキサフルォロプロピレン系共重合体、フッ化ビ -リデン Zテトラフルォロエチレン Zパーフルォロアルキルビュルエーテル系共重合 体、フッ化ビ-リデン Zテトラフルォロエチレン Zプロピレン系共重合体等の 3元系の フッ化ビ-リデンゴムゃテトラフルォロエチレン Zプロピレン系共重合体、テトラフルォ 口エチレンレ ーフルォロアルキルビュルエーテル系共重合体、熱可塑性フッ素ゴム などが使用可能である。
[0039] このように第 1のシール部材 6を構成するゴム力 フッ素ゴム力 構成されていれば 、万一、第 1のシール部材 6が腐食性ガス、プラズマに接触したとしても、腐食性ガス 、プラズマなどへの耐久性が良ぐシール性が低下することがない。
[0040] 第 2のシール部材 8は、第 1のシール部材 6の内周側に配置されるもので、第 1のシ 一ル部材 6とは別体で形成されている。この第 2のシール部材 8は、第 1のシール部 材 6の横方向凸部 12を両側から挟持できるように、一対のフランジ部 14, 16を有し、 さらに、径内方側にこれら一対のフランジ部 14, 16間を連結する略直線状の内壁部 分 18を有している。そして、第 2のシール部材 8を断面形状で見れば、これら一対の フランジ部 14, 16と略直線状の内壁部分 18とより、断面略コ字状に形成されている
[0041] このような第 2のシール部材 8は、前記第 1のシール部材 6より硬質の合成樹脂から 構成されているのが望ましぐ好ましくは、フッ素榭脂、ポリイミド榭脂、ポリアミドイミド 榭脂、ポリエーテルイミド榭脂、ポリアミドイミド榭脂、ポリフエ-レンサルファイド榭脂、 ポリべンゾイミダゾール榭脂、ポリエーテルケトン樹脂から選択した 1種以上の合成榭 脂から構成するのが望ましい。
[0042] 第 2のシール部材 8が第 1のシール部材 6よりも硬質の合成樹脂から構成されて ヽ るので、腐食性ガス、プラズマなどへの耐久性が良ぐしカゝも、弾性部材から構成され る第 1のシール部材 6の全体力 これらの腐食性ガス、プラズマなど力 保護されるこ とになり、シール性の低下が防止されている。
[0043] この場合、フッ素榭脂としては、ポリテトラフルォロエチレン (PTFE)榭脂、テトラフ ルォロエチレン パーフルォロアルキルビュルエーテル共重合体（PFA)榭脂、テト ラフルォロエチレン一へキサフルォロプロピレン共重合体（FEP)榭脂、テトラフルォ 口エチレン エチレン共重合体（ETFE)榭脂、ポリビ-リデンフルオライト（PVDF) 榭脂、ポリクロ口トリフルォロエチレン（PCTFE)榭脂、クロ口トリフルォロエチレンーェ チレン共重合体 (ECTFE)榭脂、ポリビュルフルオライド (PVF)榭脂などを挙げるこ とができ、この中では、耐熱性、耐腐食性ガス、耐プラズマ性などを考慮すれば、 PT FEが好ましい。
[0044] 本実施例による第 1のシール部材 6と第 2のシール部材 8は、上記のような材質から 形成されているが、これらを一体的に組付ける場合には、第 1のシール部材 6の横方 向凸部 12と第 2のシール部材 8の略直線状の内壁部分 18との間に、予め凹所 20が 確保された状態で組付けられる。
[0045] また、組み付けられたとき第 1のシール部材 6における下方凸部 34および横方向凸 部 12bと、第 2のシール部材 8のフランジ部 16との間に、空所 21が画成される。
[0046] 以下に、複合シール部材 10の主たる部分の好ましい各部の寸法について説明す る。
[0047] 図 1に示したように、複合シール材 10のシールの幅 L1は、シール溝 2の溝幅 L2より も大きいほど脱落抵抗が増すが装着性が困難になるため、シールの幅 L1は、溝幅 L 2の 101〜130%とするのが望ましい。
[0048] また、第 1のシール部材 6によって規定されるゴム部シール高さ L3は、つぶし率を、 3〜45%、好ましくは 5〜30%となる範囲が望ましい。ただし、つぶし率とは、 [(シ一 ル高さ L3) - (溝深さ L5)Z (シール高さ L3)] X 100とする。なお、 L3と L4の大小関 係は問わない。
[0049] 第 1のシール部材 6における第 1の膨出部 32のゴム幅 L6は、大きくすると相手部材 36との接触部が大きくなり真空シール性能は安定するが、第 2シール部材 8の榭脂 幅 (L7+L8+L9)がその分小さくなり、プラズマ、腐食ガスの遮蔽効果が低下する。し たがって、 L6の範囲としては L1の 50%〜70%が望ましい。
[0050] 第 1のシール部材 6の横方向凸部 12の突出長さ L7を大きくすると、第 1のシール部 材 6の復元力を、第 2のシール部材 8が広い範囲で受けることができるため、プラズマ 、腐食ガスの遮蔽効果が向上するが、 L7を大きくすると、その分 L6が小さくなり真空 シール性能を低減させる虞があるため、 L6に対し 25%〜45%の範囲が望ましい。
[0051] 第 1のシール部材 6と第 2のシール部材 8との間の空所 20の距離 L8は、圧縮時にこ の空所 20に第 1のシール部材 6の横方向凸部 12が逃げ込むことにより、第 2のシー ル部材 8の肉薄部分 Aが図 1にお 、て時計方向に回転するように倒れ、フランジ部 1 6を変形させる。空所 20の距離 L8の範囲としては、 L7に対し 50%以上が望ましい。
[0052] 第 2のシール部材 8の略直線状の内壁部分 18の厚さ L9は、薄い方がスムースに変 形するが、加工性を考慮すると、 50 μ m〜 2mmの範囲が望ましい。
[0053] 第 1のシール部材 6の角部 P1から溝開口部 22と同じ高さになる点 P2との間は、第 1のシール部材 6が圧縮されるときにシール溝 2の側壁 28に沿ってスムースに変形す るために、角度 θ 1はシール溝 12の角度 0 2± 2° となる傾斜とすることが望ましい。
[0054] 点 P2から第 2のシール部材 8との接触面までの第 1の膨出部 32のシール面はなだ らかな曲面とする。
[0055] 第 1のシール部材 6の底面から角部 P1までの高さ L10は、脱落防止のためシール 溝 2の溝深さ L5以下であることが望ましいが、低すぎると装着時にシール溝 2の側壁 28に沿って複合シール材 10が転動し装着性を低下させるため、 L10の範囲としては 、 L3に対して 50%〜70%かつ L10<L5とするのが望ましい。
[0056] 第 1のシール部材 6の底部幅 L11は大きい方が転動を起こし難いが、圧縮時に第 1 のシール部材 6の横方向凸部 12が空所 20内に逃げ込んで第 2のシール部材 8を倒 れこむように変形させるためには、 L1 KL6であるため、 L11の範囲としては、 L2に 対して 20%以上、かつ LI 1 < L6とするのが望まし 、。
[0057] また、圧縮時に第 1のシール部材 6の L7部分が空所 20内に逃げ込んで第 2シール 部材 8の薄肉部分 Aを倒れ込むように変形させるには、
第 2シーノレ咅附 8の底咅幅 L12は、 (L11+L12X (L6+L7)
となるように設定するのが望ま 、。
[0058] 第 1のシール部材 6における下方凸部 34の側端面力も横方向凸部 12の側端面ま での距離 L13は、 L12に対し 50%〜150%とするのが望ましい。
[0059] また、第 2のシール部材 8の薄肉部分 Aは、全体的に変形するように、 R形状である ことが望ましい。仮に、薄肉部分 Aの一部分のみが過剰変形してしまうと、破損されて しまう虞がある。第 2のシール部材 8のフランジ部 16は、圧縮に伴い回転して薄肉部 分 Aを変形させるために R形状であることが望ましい。すなわち、フランジ部 16が回 転しないと。第 2のシール部材 8が倒れ込まず、第 2のシール部 8で荷重を受けてしま うため、緩和を生じ易くなる。
[0060] 第 1のシール部材 6における横方向凸部 12の側端面 12bは、圧縮に伴い、フラン ジ部 16を押圧して積極的に回転させるように凸形状であることが望ましい。
[0061] 上記のように各部の寸法が規定された第 1のシール部材 6と第 2のシール部材 8とを 接合一体化する方法としては、溶接、溶着、接着、一体成形など公知の接合方法が 採用可能であり、特に限定されるものではないが、必要に応じて接着剤、好ましくは、 耐熱性接着剤にて接合一体ィ匕することができる。
あるいは、第 1のシール部材 6と第 2のシール部材 8との会合面のいずれか一方に凸 部を、いずれか他方に凹部を設け、これら凹凸の接合面に接着剤を介在させて、互 いに一体ィ匕させて組付けることもできる。
[0062] このように構成される本発明の複合シール材 10は、図 2〜図 4に示したように使用さ れる。
[0063] 先ず、図 2に示したように、複合シール材 10をシール溝 2内に装着する。この場合、 第 1のシール部材 6と第 2のシール部材 8との間に空所 20および空所 21が形成され 、さらに第 2のシール部材 8に弾性変形が容易な略直線状の内壁部分 18が形成され ているので、複合シール材 10をシール溝 2内に容易に装着することができる。し力も 、複合シール材 10がシール溝 2内に装着された後には、シール溝 2の開口部 22の 幅よりも複合シール材 10の全体の幅の方が大き!/、ため、複合シール材 10のシール 溝 2からの不用意な脱落が防止される。
[0064] そして、図 2〜図 4に示したように、複合シール材 10への締付力を強化すれば、第 1のシール部材 6の第 1の膨出部 32および第 2のシール部材 8のフランジ部 14が次 第に圧縮されて真空シール性および耐プラズマ性が付与される。
[0065] 第 1のシール部材 6における第 1の膨出部 32が相手部材 36に当接された図 2の状 態から図 3に示したように圧縮が進めば、第 1のシール部材 6の横方向凸部 12が空 所 20内に入り込むように変形する。このとき、第 2のシール部材 8の薄肉部分 Aが変 形され、フランジ部 16が上方に向力うように回動される。この状態からさらに圧縮力が 加えられると、図 4に示したように、第 1のシール部材 6の相手部材 36との接触面積が 十分に確保され、確実なシール力が得られることになる。特に、第 1のシール部 6の 第 1の膨出部 32に応力集中が生じてシール性が付与される。
[0066] また、この図 4の状態では、第 2のシール部材 8が第 1のシール部材 6よりも硬質の 材料力も構成されているので、第 2のシール部材 8側を、例えば、ドライエッチング装 置やプラズマ CVD装置などの半導体製造装置における腐食性ガス、プラズマなどの 厳しい環境側であるチャンバ一側に配置することによって、第 2のシール部材 8のフラ ンジ部 14による圧接により、弾性部材カも構成される第 1のシール部材 6の第 1の膨 出部 32が、これらの腐食性ガス、プラズマなどカゝら保護されることになり、シール性が 低下することがない。
[0067] また、この場合に、厳 、環境側に、第 1のシール部材 6よりも硬質の材料力も構成 される第 2のシール部材 8が位置することになるので、腐食性ガス、プラズマなどへの 耐久性が良ぐし力も、弾性部材力 構成される第 1のシール部材 6全体力 これらの 腐食性ガス、プラズマなどカゝら保護されることになり、シール性が低下することがない
[0068] このように本実施例では、複合シール材 10が圧接される場合に、第 1のシール部材 6の横方向凸部 12が凹所 20内に倒れこむとともに、薄肉部分 Aの変形により第 2の シール部材 8が追随して変形する。さらに、力が解除されれば、横方向凸部 12の復 元力が上方のフランジ部 14および下方のフランジ部 16に作用する。したがって、第 2 のシール部材 8に応力緩和が生じ難 、。
[0069] よって、繰り返しの使用によっても、安定したシール性を維持することができる。また 、金属材料を使用していないことから金属パーティクルの発生を防止することができ る。さらに、シール部材 10の幅 L1がシール溝 2の溝幅 L2よりも大きぐ下方凸部 34 の幅 L11が尻つぼみとなっていることから、あり溝に好ましく用いることができる。
[実施例]
以下の試料につ!、て、シール性能および耐プラズマ性の評価を行った。
1. S¾料
a)本願発明品
寸法、材質は図 8 (A) , (B)の通り。この発明品が装着されるシール溝は図 9の通 り。 b)従来品 1
特開 2005— 164027号に記載の図 9と同様品
c)従来品 2
英国 NES社製「NKリング (商品名）」
フッ素ゴムをフッ素榭脂のジャケットで完全に包んだシール材。
d)従来品 3
フッ素ゴム Oリング
c)および d)の寸法: AS568A— 241
2.シール性能評価方法
2— 1)初期シール性能
図 5に示したように、各試料サンプル 10をフランジ 72, 74間にボルト 76で所定の締 付加重 85kgfで締め付けた後に、ヘリウムリークディテクター 78で試料サンプル 10の 内径側を真空引きし、試料サンプル 10の外径側にヘリウムガスを流して（lOmlZmi n)、各試料サンプル 10の透過漏洩量を測定した。
2- 2)繰り返し使用模擬サイクル後のシール性能
初期シール性能評価で用いた試料をそのまま用いた。
初期シール試験終了後ボルトをはずし、フランジを試験機 (株式会社島津製作所製 油圧ターボ式強度試験機）に固定し、「開放→所定荷重まで圧縮→開放」のサイク ルを一万回繰り返した。
サイクル終了後、 2— 1)と同様の手順で漏洩量を測定した。
3.耐プラズマ性評価試験方法
3— 1)初期耐プラズマ性
図 6に示したように、略円盤形状の上部材 80および下部材 82からなり、下部材 82 に試料サンプル装着用のあり溝 84が形成されているアルミ製のプラズマ評価用ジグ を作成した。試料サンプル 10をプラズマ評価用ジグの下部材 82に装着した後、上部 材 80を所定締付荷重 85kgfとなるように、ボルトで締付けた。そして、試料サンプル を装着した評価用ジグを図 7に示したように、プラズマ CVD装置の下部電極の上に 載置して、下記条件でプラズマを照射した。 [0071] プラズマ出力： 500W
照射時間： 3時間
導入ガス：酸素 180sccm/CF 20sccm
4
真空度： 0. 6Torr
治具隙間： 0. lmn！〜 0. 2mm
3- 2)繰り返し使用模擬サイクル後の耐プラズマ性
3- 1)とは別試料を用いて評価した。
[0072] 試料を 3— 1)のジグに装着した後、 2— 2)と同様にジグを試験機 (株式会社 島津 製作所製油圧ターボ式試験機）に固定し、「開放→所定荷重まで圧縮→開放」のサ イタルを一万回繰り返した。サイクル終了後、 3— 1)と同様の手順でプラズマを照射 した。
[0073] 4.試験結果
試験結果を表に示す。各試料サンプルの優劣を〇または Xの 2段階で評価
[0074] [表 1]
4—1) シール性
Figure imgf000015_0001
注 1 ) 初期段階で十分な性能でなかったため繰り返しサイクル後の性能は評 価していない
シール性の判断基準は、 漏洩量 1■ 0 X 1 0— 5未満であれば〇、 1 . 0 X 1 0 5以上であれば Xとした
[0075] [表 2] 4-2) 耐プラズマ性
Figure imgf000016_0001
注 2 ) 初期段階で十分な性能ではなかったため操り返しサイクル後の性能は 評価していない
耐プラズマ性の判断基準は、 倍率 1 0 0 0倍の顕微鏡にて表面を視認し、 ェ ツチングされていなければ〇、 されていれば Xとした
[0076] 実施例はシール性、耐プラズマ性共にサイクル後も良好であった。
[0077] 従来例 1では、繰り返しサイクル後の耐プラズマ性が十分ではな力つた力 榭脂部 が繰り返し圧縮と共に緩和が進行し、相手面との十分な密着を生じるだけの反発力 を生じなくなつたためと考えられる。
[0078] 以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきた力 本発明はこれに限定される ことはない。例えば、上記実施例では、ドライエッチング装置やプラズマ CVD装置な どの半導体装置に適用した場合について説明したが、本願発明の複合シール材は
、その他の環境の厳 、条件で使用するその他の装置のシール部分にも用いること も可能である。また、あり溝以外のシール溝にも適用可能である。

Claims

請求の範囲
[1] シール溝 (2)に装着される複合シール材（10)であって、
前記シール溝 (2)における外周側に配置され弾性部材力 なる第 1のシール部材( 6)と、
前記シール溝（2)における内周側に配置され前記第 1のシール部材 (6)よりも硬質 の材料力もなる第 2のシール部材 (8)とを備え、
前記第 1のシール部材 (6)は、その厚さ方向略中間部の径内方側力 径内方に向 力つて横方向凸部（12)が突出して形成されているとともに、
前記第 2のシール部材 (8)は、両端部のフランジ部（14) , (16)と、これらのフラン ジ部（14) , (16)間を連結する略直線状の内壁部分（18)とにより、断面略コ字状に 形成され、
前記第 1のシール部材 (6)と前記第 2のシール部材 (8)とが一体的に組み付けられ た状態で、前記横方向凸部（12)と前記第 2のシール部材 (8)の略直線状の内壁部 分（18)との間に、空所 (20)が確保されていることを特徴とする複合シール部材。
[2] 前記第 1のシール部材 (6)の前記横方向凸部（12)は、その一方の側端面（12a) が略平坦に形状されて!、ることを特徴とする請求項 1に記載の複合シール材。
[3] 前記第 1のシール部材 (6)の前記横方向凸部（12)は、その他方の側端面（12b) が前記シール溝 (2)の底面（26)側に突出して形成されて 、ることを特徴とする請求 項 1または 2に記載の複合シール材。
[4] 前記第 1のシール部材 (6)と前記第 2のシール部材 (8)とは、互 、の会合面の何 れか一方に凸部が、いずれか他方に凹部が形成され、これら凸部と凹部が互いに嵌 合されて組付けられて 、ることを特徴とする請求項 1〜3の 、ずれかに記載の複合シ 一ル材。
[5] 前記第 1のシール部材 (6)と前記第 2のシール部材 (8)との会合面には接着剤が 介在されて!ヽることを特徴とする請求項 1〜4の 、ずれかに記載の複合シール材。
[6] 前記第 1のシール部材 (6)が、ゴムから構成されていることを特徴とする請求項 1〜
5の!、ずれかに記載の複合シール材。
[7] 前記第 1のシール部材 (6)を構成するゴムが、フッ素ゴム力も構成されていることを特 徴とする請求項 6に記載の複合シール材。
前記第 2のシール部材 (8)が、合成樹脂から構成されていることを特徴とする請求 項 1または 4に記載の複合シール材。
前記第 2のシール部材 (8)を構成する合成樹脂が、フッ素榭脂、ポリイミド榭脂、 ポリアミドイミド榭脂、ポリエーテルイミド榭脂、ポリアミドイミド榭脂、ポリフエ二レンサル ファイド榭脂、ポリべンゾイミダゾール榭脂、ポリエーテルケトン樹脂から選択した 1種 以上の合成樹脂から構成されて ヽることを特徴とする請求項 8に記載の複合シール 材。
PCT/JP2007/052208 2006-02-14 2007-02-08 複合シール材 WO2007094228A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2007800052428A CN101384842B (zh) 2006-02-14 2007-02-08 复合密封材料
JP2008500463A JP4754621B2 (ja) 2006-02-14 2007-02-08 複合シール材
US12/279,277 US7896354B2 (en) 2006-02-14 2007-02-08 Composite sealing material

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006036993 2006-02-14
JP2006-036993 2006-02-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007094228A1 true WO2007094228A1 (ja) 2007-08-23

Family

ID=38371415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2007/052208 WO2007094228A1 (ja) 2006-02-14 2007-02-08 複合シール材

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7896354B2 (ja)
JP (1) JP4754621B2 (ja)
KR (1) KR100995420B1 (ja)
CN (1) CN101384842B (ja)
TW (1) TWI379050B (ja)
WO (1) WO2007094228A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8104770B2 (en) 2007-02-01 2012-01-31 Parker-Hannifin Corporation Semiconductor process chamber
US8623145B2 (en) 2010-03-25 2014-01-07 Parker-Hannifin Corporation Substrate processing apparatus with composite seal
JP2014214778A (ja) * 2013-04-24 2014-11-17 三菱電線工業株式会社 シール材
JP2020051517A (ja) * 2018-09-27 2020-04-02 タイコエレクトロニクスジャパン合同会社 シール部材およびコネクタ組立体

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8608856B2 (en) * 2005-09-30 2013-12-17 Tokyo Electron Limited Sealing part and substrate processing apparatus
JP5126995B2 (ja) * 2007-09-21 2013-01-23 日本バルカー工業株式会社 複合シール材
CA2667320A1 (en) 2009-06-08 2010-12-08 Noetic Technologies Inc. Seal assembly
US20100314838A1 (en) * 2009-06-15 2010-12-16 Noetic Technologies Inc. Seal assembly
US9869392B2 (en) 2011-10-20 2018-01-16 Lam Research Corporation Edge seal for lower electrode assembly
US9859142B2 (en) 2011-10-20 2018-01-02 Lam Research Corporation Edge seal for lower electrode assembly
US9140269B2 (en) 2012-03-29 2015-09-22 Solar Turbines Incorporated Dry gas seal assembly
WO2014057803A1 (ja) * 2012-10-09 2014-04-17 日本バルカー工業株式会社 複合シール
US10090211B2 (en) 2013-12-26 2018-10-02 Lam Research Corporation Edge seal for lower electrode assembly
US20170184199A1 (en) * 2014-05-08 2017-06-29 Nok Corporation Gasket and sealing structure
US9909667B2 (en) * 2015-07-31 2018-03-06 GM Global Technology Operations LLC Seal for pressurized fluid and open interface gap
JP6664298B2 (ja) * 2016-09-09 2020-03-13 株式会社バルカー シール材
JP6809917B2 (ja) 2017-01-31 2021-01-06 株式会社バルカー 複合シール材
CN108894666B (zh) * 2018-09-17 2024-02-23 广亚铝业有限公司 一种异型密封隔热条
GB2592278B (en) * 2020-02-18 2023-01-04 Crane John Uk Ltd Hygienic seal

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61164862U (ja) * 1985-04-01 1986-10-13
JPS638476U (ja) * 1986-07-04 1988-01-20

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2965421A (en) * 1959-07-31 1960-12-20 Lambert & Brake Corp Combined back-up thrust washer and seal for disc type friction devices having annular hydraulically powered operator pistons
US3848880A (en) * 1972-06-09 1974-11-19 Tanner Eng Co Fluid seal
US3918726A (en) 1974-01-28 1975-11-11 Jack M Kramer Flexible seal ring
JPS50153348U (ja) 1974-06-07 1975-12-19
US4052112A (en) * 1976-05-14 1977-10-04 Disogrin Industries, Inc. Piston seal
US4281590A (en) * 1979-01-02 1981-08-04 Weaver Joe T Piston construction for reciprocating pumps
FR2590641B1 (fr) 1985-11-25 1989-07-13 Snecma Dispositif composite d'etancheite
US4635945A (en) * 1986-03-21 1987-01-13 Microdot Inc. Anti-extrusion seal with primary and secondary complementary elements
JPS6338476U (ja) 1986-08-29 1988-03-12
US5536018A (en) 1994-11-14 1996-07-16 Fel-Pro Incorporated Flexible spaghetti gasket seal with stiffening member
EP1087157A3 (en) * 1999-09-27 2003-01-08 Greene, Tweed Of Delaware, Inc. Seal and protective shield
CN2613647Y (zh) * 2003-05-09 2004-04-28 西安理工大学 一种防泄漏的真空密封装置
JP4689221B2 (ja) 2003-11-10 2011-05-25 日本バルカー工業株式会社 複合シール材
JP4601993B2 (ja) 2004-05-18 2010-12-22 三菱電線工業株式会社 シール材
JP4364199B2 (ja) * 2005-09-30 2009-11-11 東京エレクトロン株式会社 シール部品及び基板処理装置
US8608856B2 (en) 2005-09-30 2013-12-17 Tokyo Electron Limited Sealing part and substrate processing apparatus

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61164862U (ja) * 1985-04-01 1986-10-13
JPS638476U (ja) * 1986-07-04 1988-01-20

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8104770B2 (en) 2007-02-01 2012-01-31 Parker-Hannifin Corporation Semiconductor process chamber
US8623145B2 (en) 2010-03-25 2014-01-07 Parker-Hannifin Corporation Substrate processing apparatus with composite seal
JP2014214778A (ja) * 2013-04-24 2014-11-17 三菱電線工業株式会社 シール材
JP2020051517A (ja) * 2018-09-27 2020-04-02 タイコエレクトロニクスジャパン合同会社 シール部材およびコネクタ組立体
JP7158225B2 (ja) 2018-09-27 2022-10-21 タイコエレクトロニクスジャパン合同会社 シール部材およびコネクタ組立体

Also Published As

Publication number Publication date
US7896354B2 (en) 2011-03-01
JPWO2007094228A1 (ja) 2009-07-02
KR100995420B1 (ko) 2010-11-18
KR20080097205A (ko) 2008-11-04
CN101384842A (zh) 2009-03-11
TWI379050B (en) 2012-12-11
TW200730750A (en) 2007-08-16
JP4754621B2 (ja) 2011-08-24
CN101384842B (zh) 2011-08-24
US20090174152A1 (en) 2009-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2007094228A1 (ja) 複合シール材
KR100877283B1 (ko) 복합 실링재
US11725761B2 (en) Sealing device for flanges
US8104796B2 (en) Pipe coupling
JP4247625B2 (ja) 耐プラズマ用シール
JP5126995B2 (ja) 複合シール材
US7566080B2 (en) Systems and methods for coupling conduits of dissimilar materials which are subject to large temperature variations
JP4636281B2 (ja) 密封装置
KR102119263B1 (ko) 내압 벨로즈 및 그의 제조방법
JP5777315B2 (ja) 複合シール材
CA1336198C (en) Metallic sealing rings
JP2009174627A (ja) 複合シール材
JP4625746B2 (ja) シール材
JP5204595B2 (ja) 複合シール部材
JP2007224944A (ja) 複合シール材
CN105143737A (zh) 用于阀门的密封件和结合有这种密封件的阀门
FR3134134A1 (fr) Connexion tubulaire métal sur métal avec structure de support contrôlée
KR20190134261A (ko) 내압 벨로즈
JP5162038B1 (ja) 金属ガスケット

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200780005242.8

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12279277

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020087020945

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2008500463

Country of ref document: JP

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07713924

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1