WO2010032722A1 - シールプレートおよびシールプレートに用いられるシール部材ならびにこれらの製造方法 - Google Patents

シールプレートおよびシールプレートに用いられるシール部材ならびにこれらの製造方法 Download PDF

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radical
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seal member
seal plate
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真人 濱出
吉田　勉
延博 吉田
和明 辻
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日本バルカー工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a seal plate provided in a vacuum gate valve used in a semiconductor manufacturing apparatus or the like, a seal member used in the seal plate, and a manufacturing method thereof.
  • the vacuum gate valve 104 is used to seal the gate opening 110 for taking in and out the wafer between the process chamber 106 and the transfer chamber 108.
  • the seal plate 102 used for the vacuum gate valve 104 is made of a metal such as aluminum, and the seal member 100 is made of an elastic member such as fluorine rubber.
  • the seal plate 102 When closing the gate opening 110, the seal plate 102 is moved to a position facing the valve seat surface 112 of the gate opening 110, and then the seal plate 102 is moved toward the gate opening 110, thereby The inside of the process chamber 106 is sealed by bringing the valve seat surface 112 of the portion 110 into contact with the seal member 100 of the seal plate 102.
  • such a seal plate is formed by mounting a seal member 100a having a substantially circular cross section in a groove 114 formed in the outer edge of the seal plate 102a as shown in FIG.
  • a seal member 100b having a substantially rectangular cross section is bonded in a recess 116 formed on the outer edge of the seal plate 102b.
  • Such seal plates 102a and 102b are exposed to the processing gas such as corrosive gas and active gas used in the process chamber 106 when the seal members 100a and 100b are used in the semiconductor manufacturing apparatus as described above. Will be.
  • the seal plates 102a and 102b of the vacuum gate valve 104 have been used in harsh environments. Therefore, the seal members 100a and 100b made of a material that is more excellent in plasma resistance than conventional ones have been used. However, at present, the durability is not sufficient, and the cost is high.
  • the groove is located near the gate opening 210 of the sheet plate 202 separately from the seal member 200 mounted in the groove 214 at the outer edge of the seal plate 202. 216 is formed, and an auxiliary seal member 218 made of a fluororesin having resistance to the processing gas is disposed therein, so that a so-called double seal structure is formed.
  • Patent Document 2 As shown in FIG. 15, in the seal member 300 mounted in the groove 314 at the outer edge of the seal plate 302, the side close to the gate opening 310 of the seal member 300 is exposed to the processing gas.
  • a so-called jacket seal structure is provided that is covered with a fluorine resin member 318 having resistance.
  • auxiliary seal member 218 made of fluororesin does not have elasticity or flexibility like rubber, there may be a case where sufficient sealability cannot be exhibited against distortion and dimensional variation of the valve seat surface 212. It was.
  • the auxiliary seal member 218 may be worn and particles may be generated.
  • seal member 200 is only mounted in the groove 214, there is a problem that the seal member 200 is fixed to the valve seat surface 212 and the seal member 200 falls out of the groove 214.
  • the seal member 300 having the jacket seal structure described in Patent Document 2 cannot prevent the seal member 300 from being exposed to the processing gas when the seal member 300 rolls in the groove 314 even a little. There was a problem that it was difficult to obtain the effect.
  • seal member 300 is only mounted in the groove 314 formed in the seal plate 302 as in Patent Document 1, the seal member 300 is fixed to the valve seat surface 312 and is sealed from the groove 314. There was a problem that 300 would fall out.
  • the present invention prevents the seal member used for the seal plate from being exposed to the processing gas to extend the life of the seal member, and the seal member falls out of the groove or rolls. It is an object of the present invention to provide a seal plate, a seal member used for the seal plate, and a manufacturing method thereof.
  • the seal member of the present invention is In a vacuum gate valve, a seal that is bonded to the outer edge of a flat seal plate disposed so as to face the valve seat surface of the gate opening and seals the gate opening by contacting the valve seat surface A member,
  • the sealing member bonded to the outer edge portion is A vacuum seal portion that is located on the side far from the gate opening and maintains the sealing performance of the gate opening when the gate opening is closed;
  • a radical seal portion that is located on a side closer to the gate opening and prevents the seal member from being eroded by a processing gas in the gate opening when the gate opening is closed;
  • the vacuum seal portion is made of a rubber elastic body,
  • the radical seal part is formed by disposing a radical-resistant body having excellent radical resistance on a rubber elastic body.
  • the seal member is provided with both the vacuum seal portion and the radical seal portion as described above, the process gas can be sealed by the radical seal portion, so that the vacuum seal portion is not exposed to the process gas.
  • the gate opening can be reliably sealed at the portion, and the life of the seal member can be greatly extended.
  • the seal member is premised on being bonded to the outer edge portion of the seal plate, there is no problem that the seal member falls out of the groove or rolls when used in a vacuum gate valve. . For this reason, when this seal member is applied to the vacuum gate valve of the semiconductor manufacturing apparatus, the semiconductor can be efficiently manufactured without stopping the semiconductor manufacturing.
  • the seal member is manufactured from such a material, the gate opening can be reliably sealed in the vacuum seal portion, and the vacuum seal portion can be protected from the processing gas in the radical seal portion. Can do.
  • the radical seal portion has a structure in which a radical resistant body is disposed on a rubber elastic body, the radical resistant body does not have elasticity if the thickness of the radical resistant body is reduced with respect to the rubber elastic body.
  • the load applied to the radical resistant body can be absorbed by the deformation of the rubber elastic body by the rubber elastic body below.
  • the sealing member of the present invention is The radical-resistant body is The radical seal portion extends from the rubber elastic body to the seal plate.
  • a radical-proof body will protect the junction edge part of the seal plate located in the gate opening part side, and the rubber elastic body of a radical seal part, and process gas will be between a seal plate and a seal member. Can be prevented from flowing in, and the vacuum seal portion can be reliably protected from the processing gas.
  • the sealing member of the present invention is The vacuum seal part and the rubber elastic body of the radical seal part are integrally configured, It is bonded to a recess formed in an outer edge portion of the seal plate.
  • the seal plate can be made too large because the space of the seal portion can be reduced in the seal plate to which the seal member is bonded. It is easy to install.
  • seal member is integral, only one molding die is required, and the productivity is good.
  • the sealing member of the present invention is The rubber elastic body and radical resistant body of the radical seal portion are It is characterized by being adhered to each other.
  • the sealing member of the present invention is The rubber elastic body and radical resistant body of the radical seal portion are It is characterized by being laminated in a separable manner.
  • the sealing member of the present invention is The vacuum seal part is It is configured to be in contact with the valve seat surface at least before the radical seal portion.
  • the vacuum seal portion is configured to contact the valve washer before the radical seal portion in this way, a strong load is not applied to the radical seal portion, which is the original role of the radical seal portion. Protecting the vacuum seal from the process gas can be maintained for a long time.
  • the sealing member of the present invention is In the longitudinal cross-sectional shape of the sealing member, A substantially symmetrical valley is formed on each of the left and right sides of the radical seal portion.
  • the radical seal part is inclined to one side in order to deform the radical seal part evenly when the radical seal part abuts against the valve seat surface. Can be prevented from being crushed.
  • the seal member may move in the left-right direction, but if the trough part is provided on both sides, the movement in the left-right direction may occur. It is possible to prevent the wear of the radical-resistant body.
  • the seal plate of the present invention is The sealing member according to any of the above is adhered to the outer edge of the sealing plate, In the vacuum gate valve, the gate opening is disposed so as to face the valve seat surface of the gate opening, and the gate opening is sealed by contacting the valve seat and the seal member.
  • the seal plate is formed by adhering the seal member having the vacuum seal portion and the radical seal portion as described above to the outer edge portion, the vacuum seal portion can be reliably protected from the processing gas, Since the seal member does not fall off from the outer edge, the predetermined function as the vacuum gate valve can be repeatedly maintained.
  • the seal plate of the present invention is A small step portion is provided at the edge of the concave portion of the seal plate.
  • the small step portion is provided in this way, it is possible to reduce the rapid expansion of the rubber elastic body that thermally expands when heat is applied, and thus it is possible to prevent the radical resistant body from peeling off.
  • the seal plate of the present invention is The top portion of the radical seal portion that contacts the valve seat surface is a flat surface substantially parallel to the valve seat surface.
  • the contact area with the valve seat surface is larger than in the case of a normal arc shape, so the load per unit area received from the valve seat surface is small. It is possible to suppress the wear of the radical-resistant body.
  • the manufacturing method of the sealing member of the present invention is as follows.
  • the gate opening is bonded to a recess formed in an outer edge portion of a flat seal plate disposed so as to face the valve seat surface of the gate opening portion, and comes into contact with the valve seat surface.
  • a method for producing a sealing member for sealing a part The manufacturing method of the sealing member is: Preparing the seal plate; Adhering the raw material of the seal member in the recess of the seal plate; A step of disposing a radical-resistant body on the raw material of the seal member on the inner side of the recess of the seal plate; Heat pressing with a pressing member from above the radical-resistant body disposed on the raw material of the sealing member, and thermocompression bonding the seal plate and at least a part of the radical-resistant body; Above the raw material of the seal member in which the radical resistant body is disposed, A recess for forming a vacuum seal portion located on the outer side of the recess of the seal plate and maintaining the sealing performance of the gate opening when the gate opening is closed; and on the inner side of the recess of the seal plate Disposing a mold having a recess for forming a radical seal portion that is positioned and prevents the seal member from being eroded from a processing gas in the gate opening when the gate opening is closed;
  • the sealing member is manufactured by such a manufacturing method, the seal plate and at least a part of the radical-resistant body are thermocompression bonded, and then the vacuum seal part and the radical seal part are formed by the mold. Sometimes, the raw material of the seal member can be prevented from flowing out to the inside of the seal plate.
  • the rubber material does not flow out to the inside of the seal plate and burrs are not generated, so that the productivity is good.
  • the vacuum seal portion can be reliably protected from the processing gas, and the seal member does not fall off from the concave portion of the outer edge portion.
  • the predetermined function as the gate valve can be maintained repeatedly.
  • the manufacturing method of the seal plate of the present invention has the process of forming a sealing member with the manufacturing method as described above.
  • the vacuum seal part can be reliably protected from the processing gas, and the seal member does not fall off from the concave portion of the outer edge part.
  • the predetermined function as the vacuum gate valve can be maintained repeatedly.
  • the seal member includes the vacuum seal portion and the radical seal portion, and the rubber elastic body constituting both portions is bonded to the outer edge portion of the seal plate.
  • a seal plate used for the seal plate and a seal member used for the seal plate and the manufacturing method of the seal plate which prevents the exposure of the seal member from extending and extends the life of the seal member and prevents the seal member from falling out of the groove or rolling. be able to.
  • the radical seal part has a structure in which the rubber elastic body is covered with a radical-resistant body excellent in corrosion resistance and radical resistance, so it has an excellent protection function against processing gases such as corrosive gas and active gas. And a seal member used for the seal plate and a method for manufacturing the same.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a vacuum gate valve using the seal member of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view of a seal plate using the seal member of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic sectional view of a seal plate using the seal member according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic sectional view of a seal plate using a seal member according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a seal plate using a seal member according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a seal plate using a seal member according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a vacuum gate valve using the seal member of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view of a seal plate using the seal member of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic sectional view of a seal
  • FIG. 7 is a schematic sectional view of a seal plate using a seal member according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic sectional view of a seal plate using a seal member according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a manufacturing process diagram for explaining a method of manufacturing a seal plate using the seal member of the present invention.
  • FIG. 10 is a manufacturing process diagram for explaining a method of manufacturing a seal plate using the seal member of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a conventional vacuum gate valve.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of a conventional seal plate in which a seal member is mounted in the groove.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of a conventional seal plate in which a seal member is bonded in a groove.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of a conventional seal plate having a double seal structure.
  • FIG. 15 is a schematic cross-sectional view of a conventional seal plate having a jacket seal structure.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a vacuum gate valve using the seal member of the present invention
  • FIG. 2 is a front view of a seal plate using the seal member of the present invention
  • FIG. 3 is a first embodiment of the present invention.
  • FIGS. 4 to 8 are schematic cross-sectional views of a seal plate using seal members according to second to sixth embodiments of the present invention.
  • the seal plate of the present invention and the seal member used therefor are used for a vacuum gate valve formed in a gate opening serving as a work insertion / removal part in a semiconductor manufacturing apparatus or the like.
  • seal member of the present invention and the seal plate formed by bonding the seal member to the recess will be described.
  • seal member 10a and the seal plate 12 of the present invention are used to seal the gate opening 16 for taking in and out the wafer between the process chamber 18 and the transfer chamber 20 in, for example, a semiconductor manufacturing apparatus.
  • the vacuum gate valve 24 is used.
  • the seal plate 12 provided in such a vacuum gate valve 24 is made of a metal such as aluminum, and a seal member 10a made of a rubber elastic body such as fluoro rubber in a recess 14 formed on the peripheral edge of the seal plate 12. Are bonded via an adhesive.
  • the adhesive is not particularly limited, but, for example, if a silane coupling agent or a polyimide-based adhesive is used, it is preferable that the adhesive is not peeled even if it is repeatedly used as the vacuum gate valve 24.
  • the seal plate 12 When the gate opening 16 is closed, the seal plate 12 is moved to a position facing the valve seat surface 22 of the gate opening 16, and then the seal plate 12 is moved toward the gate opening 16. The inside of the process chamber 18 is sealed by bringing the 16 valve seat surfaces 22 into contact with the seal member 10a of the seal plate 12.
  • the seal plate 12 is a substantially rectangular plate-like body as shown in FIG. 2, and the seal member 10a bonded to the concave portion 14 formed in the peripheral edge portion is formed in an annular shape.
  • the seal member 10 a is appropriately formed according to the size of the seal plate 12.
  • the gate opening 16 can be hermetically sealed.
  • such a seal plate 12 is located on the side farther from the gate opening 16 (on the outer peripheral side of the seal plate 12) in the recess 14 formed on the outer edge of the seal plate 12.
  • a vacuum seal portion 26 that maintains the sealing performance of the gate opening portion 16 when the gate opening portion 16 is closed is formed, and on the side closer to the gate opening portion 16 (inner peripheral side of the seal plate 12), the gate opening portion 16 is formed.
  • a radical seal portion 28 is formed to prevent the seal member 10a from being attacked by the processing gas in the gate opening 16 when the gate is closed.
  • the vacuum seal portion 26 is composed of a rubber elastic body.
  • rubber elastic bodies include FKM (vinylidene fluoride fluoroelastomer) and FFKM (tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether perfluoroelastomer).
  • FKM is particularly preferable in consideration of the permeability and cost of the processing gas.
  • the radical seal portion 28 is provided with a radical-resistant body 30 that extends to the top of the seal plate 12 on a rubber elastic body, thereby contacting the valve seat surface 22 when the gate opening portion 16 is closed.
  • the vacuum seal portion 26 can be protected from processing gases such as corrosive gas and active gas.
  • This radical-resistant body 30 is preferably made of a material having excellent resistance to the processing gas, and for example, PTFE, PFA, polyimide, metal thin film, FFKM, etc. can be used. Among them, PTFE having excellent radical resistance is used. Is optimal.
  • the radical resistant body 30 is made of a material that does not have rubber elasticity
  • the radical resistant body 30 is formed in a sheet shape and disposed on the rubber elastic body so that the gate opening 16 is closed. Most of the load applied to the radical resistant body 30 is absorbed by the rubber elastic body located in the lower layer.
  • the radical resistant body 30 does not cause permanent compression deformation even in a severe environment where compression and release are repeated, and can be used for a long period of time. Further, since no wear occurs even when the valve seat surface 22 is contacted, there is no problem caused by particles that have been generated conventionally.
  • the thickness of the radical resistant body 30 is preferably set to a thickness capable of absorbing a load by the rubber elastic body.
  • the thickness H1 of the radical resistant body 30 is preferably set to 10 ⁇ m to 300 ⁇ m.
  • the radical resistant body 30 extends from the rubber elastic body of the radical seal portion 28 to the seal plate 12, the radical resistant body 30 is connected to the seal plate 12 positioned on the gate opening 16 side.
  • the joint end portion of the radical seal portion 28 with the rubber elastic body is protected, and it is possible to prevent the processing gas from flowing between the seal plate 12 and the rubber elastic body of the seal member 10a.
  • the vacuum seal portion 26 can be protected from the gas.
  • the position of one end (the right end in FIG. 3) of the radical seal portion 28 is such that when the radical seal portion 28 contacts the valve seat surface 22, this end contacts the valve seat surface 22. It is preferable to provide up to the bottom of the trough formed between the radical seal portion 28 and the vacuum seal portion 26 so that peeling does not easily occur.
  • the position of the other end is a corrosive gas or active gas from the position immediately below the side end 52 of the valve seat surface 22 (the left side in FIG. 3). In order to be exposed to a processing gas such as the above, it is preferable to be just below the side end portion 52 of the valve seat surface 22.
  • the seal member 10a in the present embodiment has a mountain shape in which the vacuum seal portion 26 and the radical seal portion 28 protrude, and the distance T1 from the valve seat surface 22 to the top of the vacuum seal portion 26 is the valve seat surface. It is set to be shorter than the distance T2 from 22 to the top of the radical seal portion 28.
  • the seal plate 12 formed by bonding such a seal member 10a to the recess 14 is such that when the gate opening 16 is closed, the vacuum seal portion 26 is first brought into contact with the valve seat surface 22, and then the radical seal portion 28 is By abutting against the seat surface 22, the vacuum seal portion 26 seals the inside of the process chamber 18, and the radical seal portion 28 protects the vacuum seal portion 26 from the processing gas in the process chamber 18, so that it can be repeatedly used.
  • the sealing property can be kept good, and the predetermined sealing property can be maintained for a long time.
  • seal member 10a of the present invention may have, for example, the forms described in FIGS. 4 to 8 below in addition to the form of FIG. 3 used in the above description.
  • seal members 10b to 10f shown in FIGS. 4 to 8 have basically the same configuration as the seal member 10a of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the same reference is made to the same components. Numbers are assigned and detailed description thereof is omitted.
  • the seal member 10b in the second embodiment shown in FIG. 4 is provided with valleys 48, 48 on both sides of the radical seal portion 28, respectively.
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that a small step portion 50 is provided at a boundary end portion extending from the concave portion 14 of the seal plate 12 to the seal plate 12.
  • the radical seal portion 28 is deformed equally to the left and right when the radical seal portion 28 contacts the valve seat surface 22. Therefore, it is possible to prevent the radical seal portion 28 from being inclined and crushed to one side.
  • valley portion 48 is provided only on one side of the radical seal portion 28, a force is applied to one side and the seal member 10b may move in the left-right direction, but the valley portions 48, 48 are formed on both sides. If it is provided, it is deformed equally to the left and right, so that movement in the left and right direction can be prevented, and wear of the radical resistant body 30 can be suppressed.
  • the trough parts 48 and 48 provided in the both sides of the radical seal part 28 are made into a substantially symmetrical shape for the reason mentioned above.
  • the installation surface can be set longer than the radical resistant body 30 of the first embodiment.
  • the radical resistant body 30 is very thin, it is easily rounded by heat at the time of molding, but if the installation surface is long, it can be molded while returning the roundness along the mold. For this reason, the radical resistant body 30 can be affixed on the rubber elastic body without causing wrinkles.
  • the length of the radical resistant body 30 is such that one side end portion (the right end portion in FIG. 4) crosses the top of the rubber elastic body that serves as the radical seal portion 28, and preferably crosses the bottom of the valley portion 48.
  • the position is set such that the other end (the left end in FIG. 4) exceeds the small step portion 50 of the recess 14 of the seal plate 12 and is directly below the side end 52 of the valve seat surface 22.
  • the small step portion 50 formed in the concave portion 14 of the seal plate 12 is also for preventing the radical resistant body 30 from peeling off due to the thermal expansion of the rubber elastic body.
  • the small step portion 50 is provided in this way, it is possible to reduce the rapid expansion of the rubber elastic body that thermally expands when heat is applied, and in particular, the radical resistant body 30 that is extended on the seal plate 12. Peeling of the part can be effectively prevented.
  • the top portion of the radical seal portion 28 that contacts the valve seat surface 22 may be a flat surface (not shown) substantially parallel to the valve seat surface 22.
  • the contact area with the valve seat surface 22 is wider than in the case of an arc shape, and therefore the load per unit area received from the valve seat surface 22 is reduced. It is possible to reduce the size and the wear of the radical resistant body 30 can be suppressed.
  • the seal member 10 c in the third embodiment shown in FIG. 5 is different from the first embodiment in that the radical seal portion 28 is configured separately from the vacuum seal portion 26.
  • the radical seal portion 28 is adhered in a groove 54 formed inward from the recess 14 of the seal plate 12.
  • the seal member 10 d in the fourth embodiment shown in FIG. 6 is configured such that a part of the radical-resistant body 30 is fitted in a groove 56 formed inward of the recess 14 of the seal plate 12. This is different from the first embodiment.
  • radical resistant body 30 and the rubber elastic body are not joined, only the radical resistant body 30 portion can be exchanged.
  • the material of the radical-resistant body 30 can be changed depending on the type of the processing gas.
  • the seal member 10e in the fifth embodiment shown in FIG. 7 is configured such that a part of the radical-resistant body 30 is fitted in a groove 58 formed inward of the recess 14 of the seal plate 12. Further, the second embodiment is different from the first embodiment in that the form is a lump shape.
  • the radical resistant body 30 when the radical resistant body 30 is in a lump shape, it is more resistant to the processing gas, so that it is particularly suitable for use in a highly corrosive processing gas. Moreover, since the radical resistant body 30 and the rubber elastic body are not joined, only the radical resistant body 30 portion can be exchanged.
  • the seal member 10f in the sixth embodiment shown in FIG. 8 is different from the first embodiment in that the radical seal portion 28 does not protrude like the vacuum seal portion 26.
  • the vacuum seal portion 26 when the gate opening portion 16 is closed, the vacuum seal portion 26 is in contact with and pressed against the valve seat surface 22, that is, when the valve seat surface 22 and the vacuum seal portion 26 are brought into contact with each other.
  • the radical resistant body 30 By extending the radical resistant body 30 to a position where the vacuum seal portion 26 is not exposed to the processing gas from the gate opening 16 side, the vacuum seal portion 26 is prevented from being exposed to the processing gas.
  • seal member 10a and the seal plate 12 including the seal member 10a are manufactured by, for example, the following manufacturing method.
  • a rubber elastic body which is a raw material 32 of the seal member, is disposed in the recess 14 of the seal plate 12.
  • An adhesive is applied to the adhesive surface 34 of the seal plate 12.
  • the radical resistant body 30 is installed on the upper surface of the raw material 32 of the seal member.
  • the radical resistant body 30 is coated with an adhesive.
  • the radical-resistant body 30 is extended and installed on the seal plate 12 and is not located on the entire upper surface of the raw material 32 of the seal member, but up to a middle position.
  • the mold 36 is disposed on the side end portion 46 of the seal plate 12, and in this state, from above the portion of the radical resistant body 30 extending on the seal plate 12. Pressing with the pressing member 38, whereby the seal plate 12 and the radical resistant body 30 are thermocompression bonded.
  • the temperature of the pressing member 38 at the time of thermocompression bonding is preferably determined by the material of the raw material 32 of the sealing member, but is preferably about 150 ° C. or higher, more preferably 150 ° C. to 250 ° C.
  • the pressing force at this time is preferably 80 kgf / cm 2 , more preferably 50 to 100 kgf / cm 2 .
  • the seal member raw material 32 flows out to the inner peripheral side of the seal plate 12 when the seal member raw material 32 is formed in a process described later. Thus, it is possible to reliably prevent the occurrence of burrs.
  • a mold 40 having a recess 42 for a vacuum seal portion and a recess 44 for a radical seal portion is disposed above the seal plate 12.
  • the raw material 32 of the seal member and the radical resistant body 30 are simultaneously formed.
  • the manufacturing method described above corresponds to the form of the seal member 10a of the first embodiment.
  • the other seal members 10b to 10f shown in FIGS. 4 to 8 can be manufactured by the same method as in the first embodiment.
  • sealing member is comprised from several members like the form of FIG.5, FIG.6, FIG.7, what is necessary is just to shape

Abstract

半導体製造装置などに使用される真空用ゲート弁に関し、シール部材が処理ガスに曝されることを防止してシール部材の寿命を延ばすとともに、該シール部材がシールプレートの溝内より抜け落ちたり転動したりすることがないようにする。ゲート開口部の弁座面と対向するように配置された平板状のシールプレートの外縁部に、前記弁座面と当接することで前記ゲート開口部をシールするシール部材を接着する。前記シール部材は、前記ゲート開口部から遠い側に位置し、前記ゲート開口部の閉塞時に前記ゲート開口部のシール性を維持する真空シール部と、前記ゲート開口部から近い側に位置し、前記ゲート開口部の閉塞時に前記ゲート開口部内の処理ガスから前記シール部材が侵されることを防止するラジカルシール部と、を有し、前記真空シール部が、ゴム弾性体よりなり、前記ラジカルシール部が、ゴム弾性体上に耐ラジカル性に優れる耐ラジカル体を配設してなる。

Description

シールプレートおよびシールプレートに用いられるシール部材ならびにこれらの製造方法
　本発明は、半導体製造装置などに使用される真空用ゲート弁に具備されるシールプレートおよびシールプレートに用いられるシール部材ならびにこれらの製造方法に関する。
　従来よりシリコンウェハなどの半導体製造装置などにおいては、クリーンで高い真空環境下、イオンプレーティングやプラズマエッチングなどのワークの加工や処理が行われ、このようなワークの出し入れ部となるゲート開口部には、真空用ゲート弁が用いられている。
　例えば図１１に示した半導体製造装置においては、プロセスチャンバー１０６とトランスファーチャンバー１０８との間のウェハ出し入れ用のゲート開口部１１０をシールするのに、この真空用ゲート弁１０４が用いられている。
　なお、真空用ゲート弁１０４に用いられるシールプレート１０２は、アルミニウムなどの金属からなり、シール部材１００は、フッ素ゴムなどの弾性部材からなるものである。
　そして、ゲート開口部１１０を閉じる際においては、ゲート開口部１１０の弁座面１１２と対向する位置までシールプレート１０２を移動させ、次いでゲート開口部１１０に向かってシールプレート１０２を移動させ、ゲート開口部１１０の弁座面１１２とシールプレート１０２のシール部材１００とを当接させることで、プロセスチャンバー１０６内が密封されるようになっている。
　ところで、このようなシールプレートは、図１２に示したようにシールプレート１０２ａの外縁部に形成された溝１１４内に、断面略円形状のシール部材１００ａが装着されて成るものや、図１３に示したようにシールプレート１０２ｂの外縁部に形成された凹部１１６内に、断面略矩形状のシール部材１００ｂが接着されて成るものなどがある。
　このようなシールプレート１０２ａ,１０２ｂは、特に上記したように半導体製造装置にて使用される場合、プロセスチャンバー１０６内で用いられる腐食性ガスや活性ガスなどの処理ガスにシール部材１００ａ,１００ｂが曝されることとなる。
　シール部材１００ａ,１００ｂは、このような処理ガスに曝されると、反応が生じて次第にシール性能が落ち、最終的にはシール性を維持できなくなってしまう。
　近年、真空用ゲート弁１０４のシールプレート１０２ａ,１０２ｂは、使用環境が厳しくなっていることから、従来よりもさらに耐プラズマ性に優れた材質からなるシール部材１００ａ,１００ｂを使用するようになっているが、現状では耐久性は充分ではなく、またコスト高になってしまっている。
　このため、特許文献１では、図１４に示したように、シールプレート２０２の外縁部の溝２１４内に装着されたシール部材２００とは別に、シートプレート２０２のゲート開口部２１０に近い位置に溝２１６を形成し、そこに処理ガスに対して耐性を有するフッ素樹脂製の補助シール部材２１８を配設し、所謂二重シール構造としている。
　このような構造とすることで、シール部材２００と弁座面２１２とを当接させてシールする際に、補助シール部材２１８が弁座面２１２と当接して、シール部材２００がゲート開口部２１０側からの処理ガスに曝されることを防止できるようになっている。
　また特許文献２では、図１５に示したように、シールプレート３０２の外縁部の溝３１４内に装着されたシール部材３００において、シール部材３００のゲート開口部３１０に近い側を、処理ガスに対して耐性を有するフッ素樹脂部材３１８などで覆う所謂ジャケットシール構造としている。
　この構造の場合には、シール部材３００と弁座面３１２とを当接させてシールする際に、シール部材３００がゲート開口部３１０からの処理ガスに曝されることを防止できるようになっている。
特開２００２－２２８０４３号公報 特開平１１－００２３２８号公報
　しかしながら、特許文献１に記載された二重シール構造を有するシールプレート２０２は、補助シール部材２１８の分だけパーツ点数が増えるとともに、二つの溝２１４,２１６が必要であるため、シール部分のスペースが広がり、シールプレート２０２が大型になってしまう問題がある。
　また、フッ素樹脂製の補助シール部材２１８は、ゴムのような弾性や柔軟性がないため、弁座面２１２の歪みや寸法のばらつきに対して充分なシール性を発揮することができない場合があった。
　さらにシール時には、この補助シール部材２１８に直接に弁座面２１２が当接して荷重が加わるため、補助シール部材２１８が磨耗してパーティクルが発生する場合も生じていた。
　またシール部材２００は、溝２１４内に装着されているだけであるため、シール部材２００が弁座面２１２に固着して溝２１４内からシール部材２００が抜け落ちてしまうなどの問題も生じていた。
　一方、特許文献２に記載にされたジャケットシール構造を有するシール部材３００は、シール部材３００が溝３１４内で少しでも転動すると、処理ガスにシール部材３００が曝されることを防止できず、効果が得られ難いという問題があった。
　またシール時には、シール部材３００とフッ素樹脂部材３１８との境目が弁座面３１２と当接するため、シール部材３００からフッ素樹脂部材３１８が剥離し易いという問題も生じていた。
　さらにシール部材３００は、特許文献１と同様、シールプレート３０２に形成された溝３１４内に装着されているだけであるため、シール部材３００が弁座面３１２に固着して溝３１４内からシール部材３００が抜け落ちてしまう問題が生ずるものであった。
　本発明は、このような現状に鑑み、シールプレートに用いられるシール部材が処理ガスに曝されることを防止してシール部材の寿命を延ばすとともに、シール部材が溝内より抜け落ちたり転動したりすることのないシールプレートおよびシールプレートに用いられるシール部材ならびにこれらの製造方法を提供することを目的とする。
　本発明は、前述したような従来技術における課題および目的を達成するために発明されたものであって、
　本発明のシール部材は、
　真空用ゲート弁において、ゲート開口部の弁座面と対向するように配置された平板状のシールプレートの外縁部に接着され、前記弁座面と当接することで前記ゲート開口部をシールするシール部材であって、
　前記外縁部に接着された前記シール部材は、
　前記ゲート開口部から遠い側に位置し、前記ゲート開口部の閉塞時に前記ゲート開口部のシール性を維持する真空シール部と、
　前記ゲート開口部から近い側に位置し、前記ゲート開口部の閉塞時に前記ゲート開口部内の処理ガスから前記シール部材が侵されることを防止するラジカルシール部と、を有し、
　前記真空シール部が、ゴム弾性体よりなり、
　前記ラジカルシール部が、ゴム弾性体上に耐ラジカル性に優れる耐ラジカル体を配設してなることを特徴とする。
　このように真空シール部とラジカルシール部の両方が設けられたシール部材とすれば、ラジカルシール部で処理ガスをシールすることができるため、真空シール部を処理ガスに曝すことがなく、真空シール部でゲート開口部のシールを確実に行い、シール部材の寿命を飛躍的に延ばすことができる。
　またシール部材は、シールプレートの外縁部に接着されることが前提であるため、真空用ゲート弁に使用した際に、シール部材が溝内より抜け落ちたり転動したりする問題を生ずることがない。このため、半導体製造装置の真空用ゲート弁に本シール部材を適用した際には、半導体の製造を止めることなく、効率良く半導体の製造を行うことができる。
　さらに、このような材質からシール部材が製造されていれば、真空シール部において、確実にゲート開口部のシールを行うことができ、またラジカルシール部において、処理ガスから真空シール部を保護することができる。
　しかも、ラジカルシール部は、ゴム弾性体上に耐ラジカル体が配設された構造であるため、ゴム弾性体に対して耐ラジカル体の厚みを小さくすれば、耐ラジカル体が弾性を有しなくても下方のゴム弾性体により、耐ラジカル体に加えられる荷重をゴム弾性体の変形で吸収可能である。
　このため、繰り返しの使用により耐ラジカル体に繰り返し荷重が加えられても、永久変形を生ずることなく、長期に渡って使用することができる。
　また、本発明のシール部材は、
　前記耐ラジカル体が、
　前記ラジカルシール部のゴム弾性体上から前記シールプレート上に渡って延設されていることを特徴とする。
　このように構成されていれば、耐ラジカル体が、ゲート開口部側に位置するシールプレートとラジカルシール部のゴム弾性体との接合端部を保護し、シールプレートとシール部材の間に処理ガスが流入してしまうことを防止することができ、確実に処理ガスから真空シール部を保護することができる。
　また、本発明のシール部材は、
　前記真空シール部とラジカルシール部のゴム弾性体とが一体的に構成され、
　前記シールプレートの外縁部に形成された凹部に接着されていることを特徴とする。
　このように真空シール部とラジカルシール部のゴム弾性体とが一体的に構成されていれば、シール部材を接着するシールプレートにおいて、シール部分のスペースを小さくできるので、シールプレートが大きくなりすぎることがなく、設置が容易である。
　また、シール部材が一体的であれば、成形用の金型も一つで良く、生産性が良好である。
　さらに、シールプレートの凹部も一つで良く、加工が容易で生産コストを抑えることができる。
　また、本発明のシール部材は、
　前記ラジカルシール部のゴム弾性体と耐ラジカル体とが、
　互いに接着されていることを特徴とする。
　このようにラジカルシール部のゴム弾性体と耐ラジカル体とが接着されていれば、脱落の問題を生ずることがなく、シール部材の取扱い性が良好である。
　また、本発明のシール部材は、
　前記ラジカルシール部のゴム弾性体と耐ラジカル体とが、
　分離可能に積層されていることを特徴とする。
　このようにラジカルシール部のゴム弾性体と耐ラジカル体とが分離可能に積層されていれば、耐ラジカル体部分のみの交換が可能であるため、交換にかかるコストを抑えることができる。
　また、本発明のシール部材は、
　前記真空シール部が、
　少なくとも前記ラジカルシール部よりも先に前記弁座面と当接するように構成されていることを特徴とする。
　このように真空シール部が、ラジカルシール部よりも先に弁座金と当接するように構成されていれば、ラジカルシール部に強い荷重が加えられることがないため、ラジカルシール部本来の役割である処理ガスから真空シール部を保護することを長期に渡って維持することができる。
　また、本発明のシール部材は、
　前記シール部材の縦断面形状において、
　前記ラジカルシール部の左右両側に、それぞれ略対称形状の谷部が形成されていることを特徴とする。
　このようにラジカルシール部の両側に谷部が設けられていれば、弁座面にラジカルシール部が当接した際に、ラジカルシール部を左右均等に変形するため、ラジカルシール部が片側に傾いて潰されてしまうことを防止することができる。
　さらに、ラジカルシール部の片側にだけ谷部が設けられていると、シール部材が左右方向に移動してしまう場合があるが、両側に谷部が設けられていれば、左右方向への移動を防止することができ、耐ラジカル体の磨耗を抑制することができる。
　また、本発明のシールプレートは、
　上記のいずれかに記載のシール部材がシールプレートの外縁部に接着され、
　真空用ゲート弁において、ゲート開口部の弁座面と対向するように配置され、前記弁座面と前記シール部材とが当接することで前記ゲート開口部をシールすることを特徴とする。
　このように上記したような真空シール部とラジカルシール部とを備えたシール部材を外縁部に接着してなるシールプレートであれば、確実に処理ガスから真空シール部を保護することができるとともに、外縁部からシール部材が脱落することがないため、真空用ゲート弁としての所定の機能を繰り返し維持することができる。
　また、本発明のシールプレートは、
　前記シールプレートの凹部の縁に小段差部が設けられていることを特徴とする。
　このように小段差部が設けられていれば、熱が加わった際に熱膨張するゴム弾性体が急激に膨らむことを低減できるため、耐ラジカル体の剥がれを防止することができる。
　また、本発明のシールプレートは、
　前記弁座面と当接するラジカルシール部の頂上部分が、前記弁座面と略平行なフラット面であることを特徴とする。
　このようにラジカルシール部の頂上部分をフラット面とした場合には、通常の円弧形状の場合と比べて弁座面との接触面積が広いため、弁座面から受ける単位面積当りの荷重を小さくでき、耐ラジカル体の磨耗を抑制することができる。
　また、本発明のシール部材の製造方法は、
　真空用ゲート弁において、ゲート開口部の弁座面と対向するように配置された平板状のシールプレートの外縁部に形成された凹部に接着され、前記弁座面と当接することで前記ゲート開口部をシールするシール部材の製造方法であって、
　前記シール部材の製造方法は、
　前記シールプレートを準備する工程と、
　前記シールプレートの凹部内に前記シール部材の原材料を接着する工程と、
　前記シール部材の原材料上であって、前記シールプレートの凹部の内方側に耐ラジカル体を配設する工程と、
　前記シール部材の原材料上に配設された耐ラジカル体の上から押圧部材で熱プレスし、シールプレートと少なくとも耐ラジカル体の一部とを熱圧着する工程と、
　前記耐ラジカル体が配設されたシール部材の原材料の上方に、
　前記シールプレートの凹部の外方側に位置し前記ゲート開口部の閉塞時に前記ゲート開口部のシール性を維持する真空シール部を形成するための凹部と、前記シールプレートの凹部の内方側に位置し前記ゲート開口部の閉塞時に前記ゲート開口部内の処理ガスから前記シール部材が侵されることを防止するラジカルシール部を形成するための凹部と、を有する金型を配設する工程と、
　前記配設された金型を熱するとともに、前記金型をシールプレート方向に移動させて前記シール部材の真空シール部とラジカルシール部とを形成する工程と、
　を少なくとも有することを特徴とする。
　このような製造方法でシール部材を製造すれば、シールプレートと少なくとも耐ラジカル体の一部とを熱圧着した後、金型により真空シール部とラジカルシール部とを形成するため、金型による成形時にシール部材の原材料がシールプレートの内側に流出してしまうことを防止することができる。
　また、このような製造方法であれば、ゴム材料がシールプレートの内側に流出し、バリを生ずることがないため、生産性が良好である。
　さらに、このような製造方法で得られたシールプレートであれば、確実に処理ガスから真空シール部を保護することができるとともに、外縁部の凹部からシール部材が脱落することがないため、真空用ゲート弁としての所定の機能を繰り返し維持することができる。
　また、本発明のシールプレートの製造方法は、
　上記に記載の製造方法によってシール部材を形成する工程を有することを特徴とする。
　このように上記したような製造方法で得られたシールプレートであれば、確実に処理ガスから真空シール部を保護することができるとともに、外縁部の凹部からシール部材が脱落することがないため、真空用ゲート弁としての所定の機能を繰り返し維持することができる。
　本発明によれば、シール部材が真空シール部とラジカルシール部とを備えているとともに、両部を構成するゴム弾性体がシールプレートの外縁部と接着されているので、シール部材が処理ガスに曝されることを防止してシール部材の寿命を延ばすとともに、シール部材が溝内より抜け落ちたり転動したりすることのないシールプレートおよびシールプレートに用いられるシール部材ならびにこれらの製造方法を提供することができる。
　またラジカルシール部は、ゴム弾性体を耐腐食性、耐ラジカル性に優れた耐ラジカル体で覆った構成となっているため、腐食性ガス、活性ガスなどの処理ガスに対して優れた保護機能を備え、飛躍的に寿命を延ばすことのできるシールプレートおよびシールプレートに用いられるシール部材ならびにこれらの製造方法を提供することができる。
図１は、本発明のシール部材を用いた真空用ゲート弁の概略断面図である。 図２は、本発明のシール部材を用いたシールプレートの正面図である。 図３は、本発明の第１の実施例によるシール部材を用いたシールプレートの概略断面図である。 図４は、本発明の第２の実施例によるシール部材を用いたシールプレートの概略断面図である。 図５は、本発明の第３の実施例によるシール部材を用いたシールプレートの概略断面図である。 図６は、本発明の第４の実施例によるシール部材を用いたシールプレートの概略断面図である。 図７は、本発明の第５の実施例によるシール部材を用いたシールプレートの概略断面図である。 図８は、本発明の第６の実施例によるシール部材を用いたシールプレートの概略断面図である。 図９は、本発明のシール部材を用いたシールプレートの製造方法を説明する製造工程図である。 図１０は、本発明のシール部材を用いたシールプレートの製造方法を説明する製造工程図である。 図１１は、従来の真空用ゲート弁の概略断面図である。 図１２は、溝内にシール部材を装着した従来のシールプレートの概略断面図である。 図１３は、溝内にシール部材を接着した従来のシールプレートの概略断面図である。 図１４は、二重シール構造を有する従来のシールプレートの概略断面図である。 図１５は、ジャケットシール構造を有する従来のシールプレートの概略断面図である。
　以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいてより詳細に説明する。
　図１は、本発明のシール部材を用いた真空用ゲート弁の概略断面図、図２は、本発明のシール部材を用いたシールプレートの正面図、図３は、本発明の第１の実施例によるシール部材を用いたシールプレートの概略断面図、図４～図８は、本発明の第２から第６の実施例によるシール部材を用いたシールプレートの概略断面図である。
　本発明のシールプレートおよびこれに用いられるシール部材は、半導体製造装置などにおいて、ワークの出し入れ部となるゲート開口部に形成された真空用ゲート弁に用いられるものである。
　以下、本発明のシール部材とこのシール部材を凹部に接着して成るシールプレートについて説明する。
　＜シール部材１０ａおよびシールプレート１２＞
　図１に示したように、本発明のシール部材１０ａおよびシールプレート１２は、例えば半導体製造装置において、プロセスチャンバー１８とトランスファーチャンバー２０との間のウェハ出し入れ用のゲート開口部１６をシールするのに用いられる真空用ゲート弁２４に具備されるものである。
　このような真空用ゲート弁２４に具備されるシールプレート１２は、アルミニウムなどの金属からなり、シールプレート１２の周縁部に形成された凹部１４内にフッ素ゴムなどのゴム弾性体からなるシール部材１０ａが接着剤を介して接着されて構成されている。ここで接着剤としては特に限定されるものではないが、例えばシランカップリング剤やポリイミド系接着剤を用いれば、真空用ゲート弁２４として繰り返し使用しても剥離することがなく好適である。
　そして、ゲート開口部１６を閉じる際において、ゲート開口部１６の弁座面２２と対向する位置までシールプレート１２を移動させ、次いでゲート開口部１６に向かってシールプレート１２を移動させ、ゲート開口部１６の弁座面２２とシールプレート１２のシール部材１０ａとを当接させることで、プロセスチャンバー１８内が密封させるようになっている。
　なお、シールプレート１２は、図２に示したように略長方形の板状体であって、周縁部に形成された凹部１４に接着されたシール部材１０ａは、環状に構成されており、環状のシール部材１０ａは、シールプレート１２の大きさに合わせて適宜形成されたものである。ここでシール部材１０ａを環状とすることにより、ゲート開口部１６を気密にシールすることができる。
　このようなシールプレート１２は、詳細には図３に示したように、シールプレート１２の外縁部に形成された凹部１４内において、ゲート開口部１６から遠い側（シールプレート１２の外周側）に、ゲート開口部１６の閉塞時にゲート開口部１６のシール性を維持する真空シール部２６が形成され、またゲート開口部１６から近い側（シールプレート１２の内周側）には、ゲート開口部１６の閉塞時にゲート開口部１６内の処理ガスからシール部材１０ａが侵されることを防止するラジカルシール部２８が形成されている。
　真空シール部２６はゴム弾性体から構成されており、このようなゴム弾性体としては、ＦＫＭ（フッ化ビニリデン系フルオロエラストマー）,ＦＦＫＭ（四フッ化エチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル系パーフルオロエラストマー）を用いることが好ましいが、特に処理ガスの透過性やコスト面を考慮するとＦＫＭが好適である。
　一方、ラジカルシール部２８は、ゴム弾性体上にシールプレート１２上まで延設された耐ラジカル体３０が配設されており、これによりゲート開口部１６の閉塞時に弁座面２２と当接して腐食性ガスや活性ガスなどの処理ガスから真空シール部２６を保護できるようになっている。
　この耐ラジカル体３０は、処理ガスに対して優れた耐性を有する材質からなることが好ましく、例えばＰＴＦＥ,ＰＦＡ,ポリイミド,金属薄膜,ＦＦＫＭなどを用いることができ、中でも耐ラジカル性に優れるＰＴＦＥが最適である。
　なお、耐ラジカル体３０がゴム弾性を有しない材質の場合、本実施例においては耐ラジカル体３０をシート状とし、これをゴム弾性体上に配設することで、ゲート開口部１６の閉塞時に、耐ラジカル体３０に加わる荷重のほとんどが下層に位置するゴム弾性体によって吸収されるようになっている。
　このため耐ラジカル体３０は、圧縮・開放が繰り返される過酷な環境下においても圧縮永久変形を生じず、長期に渡って使用が可能である。さらに、弁座面２２と当接しても磨耗が生ずることがないため、従来生じていたパーティクルによる問題を生ずることがない。
　この耐ラジカル体３０の厚さは、ゴム弾性体による荷重吸収が可能な厚さに設定することが好ましく、例えば耐ラジカル体３０の厚さＨ１は１０μｍ～３００μｍに設定することが好ましい。
　さらに、耐ラジカル体３０は、ラジカルシール部２８のゴム弾性体上からシールプレート１２上に渡って延設されているため、耐ラジカル体３０が、ゲート開口部１６側に位置するシールプレート１２とラジカルシール部２８のゴム弾性体との接合端部を保護し、シールプレート１２とシール部材１０ａのゴム弾性体との間に処理ガスが流入してしまうことを防止することができ、確実に処理ガスから真空シール部２６を保護することができる。
　なお、ラジカルシール部２８の一方側端部（図３では右側の端部）の位置は、ラジカルシール部２８が弁座面２２と当接した際に、この端部が弁座面２２と接触せず剥離が生じ難いよう、ラジカルシール部２８と真空シール部２６との間で形成される谷部の最底部まで設けることが好ましい。
　さらに、他方側端部（図３では左側の端部）の位置は、弁座面２２の側端部５２の真下の位置から先（図３ではこの位置から左側）が腐食性ガスや活性ガスなどの処理ガスに曝されるため、弁座面２２の側端部５２の真下までとすることが好ましい。
　また、本実施例におけるシール部材１０ａは、真空シール部２６およびラジカルシール部２８がそれぞれ突出した山形状をしており、弁座面２２から真空シール部２６頂上までの距離Ｔ１が、弁座面２２からラジカルシール部２８頂上までの距離Ｔ２よりも短く設定されている。
　このようなシール部材１０ａを凹部１４に接着してなるシールプレート１２は、ゲート開口部１６の閉塞時において、まず真空シール部２６が弁座面２２と当接され、次いでラジカルシール部２８が弁座面２２と当接し、これにより真空シール部２６がプロセスチャンバー１８内を密封するとともに、ラジカルシール部２８がプロセスチャンバー１８内の処理ガスから真空シール部２６を保護することにより、繰り返しの使用によってもシール性を良好に保ち、長期間、所定のシール性を維持することができる。
　なお本発明のシール部材１０ａは、上記説明に用いた図３の形態の他にも、例えば下記図４から図８に記載された形態とすることができる。
　図４から図８に示したシール部材１０ｂ～１０ｆは、図１から図３に示した第１の実施例のシール部材１０ａと基本的には同じ構成であるので、同じ構成部材には同じ参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
　まず図４に示した第２の実施例におけるシール部材１０ｂは、ラジカルシール部２８の両側にそれぞれ谷部４８，４８が設けられており、さらにシールプレート１２の凹部１４において、耐ラジカル体３０がシールプレート１２の凹部１４上からシールプレート１２上に延設される境界端部に小段差部５０が設けられている点で、第１の実施例と異なっている。
　このようにラジカルシール部２８の両側に谷部４８，４８が設けられていると、弁座面２２にラジカルシール部２８が当接した際に、ラジカルシール部２８が左右均等に変形するようになるため、ラジカルシール部２８が片側に傾いて潰されてしまうことを防止することができる。
　さらに、ラジカルシール部２８の片側にだけ谷部４８が設けられていると、片側に力が加わるためシール部材１０ｂが左右方向に移動してしまう場合があるが、両側に谷部４８，４８が設けられていれば、左右均等に変形するため左右方向への移動を防止することができ、耐ラジカル体３０の磨耗を抑制することができる。
　なお、上記した理由からラジカルシール部２８の両側に設けられた谷部４８，４８は、略対称形状とすることが好ましい。
　また、谷部４８，４８が設けられていれば、実施例１の耐ラジカル体３０よりも設置面を長く設定することができる。
　特に耐ラジカル体３０は非常に薄いため、成形時に熱で丸まり易いが、設置面が長ければ金型に沿って丸まりを戻しながら成形が可能である。このため、しわを生ずることなく、ゴム弾性体上に耐ラジカル体３０を貼り付け可能である。
　ここで耐ラジカル体３０の長さは、一方側端部（図４では右側の端部）がラジカルシール部２８となるゴム弾性体の頂点を越す位置、好ましくは谷部４８の最底部を越す位置に設定し、他方側端部（図４では左側の端部）がシールプレート１２の凹部１４の小段差部５０を越え、弁座面２２の側端部５２の真下までの位置である。
　特に耐ラジカル体３０の一方側端部が谷部４８の最底部に位置するとき、応力が最もかかり難いため、耐ラジカル体３０がゴム弾性体から剥れてしまうことを効果的に防止することができる。
　また、シールプレート１２の凹部１４に形成された小段差部５０についても、ゴム弾性体の熱膨張による耐ラジカル体３０の剥がれを防止するためのものである。
　このように小段差部５０が設けられていれば、熱が加わった際に熱膨張するゴム弾性体が急激に膨らむことを低減できるため、特にシールプレート１２上に延設された耐ラジカル体３０部分の剥がれを効果的に防止することができる。
　なお本実施例におけるシール部材１０ｂは、弁座面２２と当接するラジカルシール部２８の頂上部分が、弁座面２２と略平行なフラット面（図示せず）であっても良い。
　このようにラジカルシール部２８の頂上部分をフラット面とした場合には、円弧形状の場合と比べて弁座面２２との接触面積が広いため、弁座面２２から受ける単位面積当りの荷重を小さくでき、耐ラジカル体３０の磨耗を抑制することができる。
　次いで図５に示した第３の実施例におけるシール部材１０ｃは、ラジカルシール部２８が真空シール部２６とは別に構成されている点で第１の実施例と異なっている。
　この場合、ラジカルシール部２８は、シールプレート１２の凹部１４よりも内方に形成された溝５４内に接着されるようになっている。
　次いで図６に示した第４の実施例におけるシール部材１０ｄは、耐ラジカル体３０の一部がシールプレート１２の凹部１４よりも内方に形成された溝５６内に嵌め込まれて構成されている点で第１の実施例と異なっている。
　この場合には、耐ラジカル体３０とゴム弾性体とが接合されていないため、耐ラジカル体３０部分のみを交換することができるようになっている。また、処理ガスの種類に応じて耐ラジカル体３０の材質を替えて使用することもできる。
　次いで図７に示した第５の実施例におけるシール部材１０ｅは、耐ラジカル体３０の一部がシールプレート１２の凹部１４よりも内方に形成された溝５８内に嵌め込まれて構成されており、さらに形態が塊形状である点で第１の実施例と異なっている。
　このように耐ラジカル体３０が塊形状の場合には、処理ガスに対してより耐性を有することとなるため、特に強腐食性の処理ガス時に使用することが好適である。また、耐ラジカル体３０とゴム弾性体とが接合されていないため、耐ラジカル体３０部分のみを交換することができる。
　次いで図８に示した第６の実施例におけるシール部材１０ｆは、ラジカルシール部２８が真空シール部２６のように突出していない点で第１の実施例と異なっている。
　この場合には、ゲート開口部１６の閉塞時において真空シール部２６が弁座面２２と当接されて押圧される位置、つまり弁座面２２と真空シール部２６とを当接させた際にゲート開口部１６側からの処理ガスに真空シール部２６が曝されない位置まで耐ラジカル体３０を延設することで、真空シール部２６が処理ガスに曝されることを防止している。
　＜シール部材１０を配設して成るシールプレート１２の製造方法＞
　上記したシール部材１０ａおよびこのシール部材１０ａを配設して成るシールプレート１２は、例えば下記のような製造方法により製造されている。
　まず、図９（ａ）に示したように、シールプレート１２の凹部１４内にシール部材の原材料３２であるゴム弾性体を配設する。なお、シールプレート１２の接着面３４に接着剤が塗布されている。
　次いで、シール部材の原材料３２の上面に耐ラジカル体３０を設置する。なお、耐ラジカル体３０は接着剤が塗布されている。
　この時、耐ラジカル体３０は、シールプレート１２上にまで延設されて設置されるとともに、シール部材の原材料３２の上面全てには位置せず、中程程度の位置までとする。
　さらに図９（ｂ）に示したように、まずはシールプレート１２の側端部４６に金型３６を配設し、この状態でシールプレート１２上に延設された耐ラジカル体３０部分の上から押圧部材３８で押圧し、これによりシールプレート１２と耐ラジカル体３０とを熱圧着する。熱圧着時の押圧部材３８の温度はシール部材の原材料３２の材質により決定することが好ましいが、おおよそ１５０℃以上であることが好ましく、さらに好ましくは１５０℃～２５０℃である。
　またこの時の押圧力は、好ましくは８０ｋｇｆ／ｃｍ2、さらに好ましくは５０～１００ｋｇｆ／ｃｍ2である。
　ここでシールプレート１２と耐ラジカル体３０とを熱圧着しておくと、後述する工程においてシール部材の原材料３２を成形する際に、シール部材の原材料３２がシールプレート１２の内周側へ流出してバリが生ずることを確実に防止できる。
　次いで図１０（ａ）に示したように、シールプレート１２の上方に、真空シール部用の凹部４２とラジカルシール部用の凹部４４とを有する金型４０を配設し、この金型４０をシールプレート１２の方向に移動させて、シール部材の原材料３２および耐ラジカル体３０とを同時に成形する。
　最後に図１０（ｂ）に示したように、金型４０および金型３６を取り除き、押圧部材３８を取り除くことで、本願発明のシール部材１０ａを凹部１４に接着して成るシールプレート１２を得ることができる。
　このような製造方法であれば、確実に真空シール部２６とラジカルシール部２８とを有するシール部材１０ａを凹部１４に接着して成るシールプレート１２を得ることができる。
　なお、上記した製造方法は、実施例１のシール部材１０ａの形態に対応するものである。
　図４～図８に記した他のシール部材１０ｂ～１０ｆの形態についても、実施例１と基本的には同様の方法で製造が可能なものである。
　なお、図５,図６,図７の形態のようにシール部材が複数の部材から構成されている場合には、それらの部材を別々に成形し、後で組み合わせるなどすれば良いものである。
　以上、本発明の好ましい形態について説明したが、本発明は上記の形態に限定されるものではなく、上記した実施例を組み合わせたものであってもよく、本発明の目的を逸脱しない範囲での種々の変更が可能なものである。
　１０・・・シール部材
　１０ａ・・シール部材
　１０ｂ・・シール部材
　１０ｃ・・シール部材
　１０ｄ・・シール部材
　１０ｅ・・シール部材
　１０ｆ・・シール部材
　１２・・・シールプレート
　１４・・・凹部
　１６・・・ゲート開口部
　１８・・・プロセスチャンバー
　２０・・・トランスファーチャンバー
　２２・・・弁座面
　２４・・・真空用ゲート弁
　２６・・・真空シール部
　２８・・・ラジカルシール部
　３０・・・耐ラジカル体
　３２・・・シール部材の原材料
　３４・・・接着面
　３６・・・金型
　３８・・・押圧部材
　４０・・・金型
　４２・・・真空シール部用凹部
　４４・・・ラジカルシール部用凹部
　４６・・・シールプレートの側端部
　４８・・・谷部
　５０・・・小段差部
　５２・・・側端部
　５４・・・溝
　５６・・・溝
　５８・・・溝
　　Ｈ１・・耐ラジカル体の厚さ
　　Ｔ１・・弁座面から真空シール部頂上までの距離
　　Ｔ２・・弁座面からラジカルシール部頂上までの距離
１００・・・シール部材
１００ａ・・シール部材
１００ｂ・・シール部材
１０２・・・シールプレート
１０２ａ・・シールプレート
１０２ｂ・・シールプレート
１０４・・・真空用ゲート弁
１０６・・・プロセスチャンバー
１０８・・・トランスファーチャンバー
１１０・・・ゲート開口部
１１２・・・弁座面
１１４・・・溝
１１６・・・凹部
２００・・・シール部材
２０２・・・シールプレート
２１０・・・ゲート開口部
２１２・・・弁座面
２１４・・・溝
２１６・・・溝
２１８・・・補助シール部材
３００・・・シール部材
３０２・・・シールプレート
３１０・・・ゲート開口部
３１２・・・弁座面
３１４・・・溝
３１８・・・フッ素樹脂部材

Claims (12)

  1. 　真空用ゲート弁において、ゲート開口部の弁座面と対向するように配置された平板状のシールプレートの外縁部に接着され、前記弁座面と当接することで前記ゲート開口部をシールするシール部材であって、
    　前記外縁部に接着された前記シール部材は、
    　前記ゲート開口部から遠い側に位置し、前記ゲート開口部の閉塞時に前記ゲート開口部のシール性を維持する真空シール部と、
    　前記ゲート開口部から近い側に位置し、前記ゲート開口部の閉塞時に前記ゲート開口部内の処理ガスから前記シール部材が侵されることを防止するラジカルシール部と、を有し、
    　前記真空シール部が、ゴム弾性体よりなり、
    　前記ラジカルシール部が、ゴム弾性体上に耐ラジカル性に優れる耐ラジカル体を配設してなることを特徴とするシール部材。
  2. 　前記耐ラジカル体が、
    　前記ラジカルシール部のゴム弾性体上から前記シールプレート上に渡って延設されていることを特徴とする請求項１に記載のシール部材。
  3. 　前記真空シール部とラジカルシール部のゴム弾性体とが一体的に構成され、
    　前記シールプレートの外縁部に形成された凹部に接着されていることを特徴とする請求項１または２に記載のシール部材。
  4. 　前記ラジカルシール部のゴム弾性体と耐ラジカル体とが、
    　互いに接着されていることを特徴とする請求項２または３に記載のシール部材。
  5. 　前記ラジカルシール部のゴム弾性体と耐ラジカル体とが、
    　分離可能に積層されていることを特徴とする請求項２または３に記載のシール部材。
  6. 　前記真空シール部が、
    　少なくとも前記ラジカルシール部よりも先に前記弁座面と当接するように構成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のシール部材。
  7. 　前記シール部材の縦断面形状において、
    　前記ラジカルシール部の左右両側に、それぞれ略対称形状の谷部が形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のシール部材。
  8. 　請求項１から７のいずれかに記載のシール部材がシールプレートの外縁部に接着され、
    　真空用ゲート弁において、ゲート開口部の弁座面と対向するように配置され、前記弁座面と前記シール部材とが当接することで前記ゲート開口部をシールすることを特徴とするシールプレート。
  9. 　前記シールプレートの凹部の縁に小段差部が設けられていることを特徴とする請求項８に記載のシールプレート。
  10. 　前記弁座面と当接するラジカルシール部の頂上部分が、前記弁座面と略平行なフラット面であることを特徴とする請求項８または９に記載のシールプレート。
  11. 　真空用ゲート弁において、ゲート開口部の弁座面と対向するように配置された平板状のシールプレートの外縁部に形成された凹部に接着され、前記弁座面と当接することで前記ゲート開口部をシールするシール部材の製造方法であって、
    　前記シール部材の製造方法は、
    　前記シールプレートを準備する工程と、
    　前記シールプレートの凹部内に前記シール部材の原材料を接着する工程と、
    　前記シール部材の原材料上であって、前記シールプレートの凹部の内方側に耐ラジカル体を配設する工程と、
    　前記シール部材の原材料上に配設された耐ラジカル体の上から押圧部材で熱プレスし、シールプレートと少なくとも耐ラジカル体の一部とを熱圧着する工程と、
    　前記耐ラジカル体が配設されたシール部材の原材料の上方に、
    　前記シールプレートの凹部の外方側に位置し前記ゲート開口部の閉塞時に前記ゲート開口部のシール性を維持する真空シール部を形成するための凹部と、前記シールプレートの凹部の内方側に位置し前記ゲート開口部の閉塞時に前記ゲート開口部内の処理ガスから前記シール部材が侵されることを防止するラジカルシール部を形成するための凹部と、を有する金型を配設する工程と、
    　前記配設された金型を熱するとともに、前記金型をシールプレート方向に移動させて前記シール部材の真空シール部とラジカルシール部とを形成する工程と、
    　を少なくとも有することを特徴とするシール部材の製造方法。
  12. 　請求項１１に記載の製造方法によってシール部材を形成する工程を有することを特徴とするシールプレートの製造方法。
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