(57)【要約】【課題】発塵を抑制することができ、製造コストが低く、耐食性及び真空保持機能を適切に発揮することのできる蓋材を提供すること。【解決手段】容器の開口部周りに圧接されて当該開口部を密閉するための蓋材であって、  少なくとも前記開口部を塞ぐだけの形状を有する蓋本体と、前記蓋本体の一側面に取り付けられ、前記開口部の外側を取り囲むことができるようにリング状に形成された第１シール部材と、前記蓋本体の前記一側面に取り付けられ、前記第１シール部材の外側を取り囲むようにリング状に形成された第２シール部材と、を備え、第１シール部材は、耐食性を有しており、第２シール部材は、真空保持機能を有しており、前記第１シール部材と前記第２シール部材とは、互いに対して離間していることを特徴とする蓋材である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器の開口部周りに圧接されて当該開口部を密閉するための蓋材であって、
少なくとも前記開口部を塞ぐだけの形状を有する蓋本体と、
前記蓋本体の一側面に取り付けられ、前記開口部の外側を取り囲むことができるようにリング状に形成された第１シール部材と、
前記蓋本体の前記一側面に取り付けられ、前記第１シール部材の外側を取り囲むようにリング状に形成された第２シール部材と、
を備え、
第１シール部材は、耐食性を有しており、
第２シール部材は、真空保持機能を有しており、
前記第１シール部材と前記第２シール部材とは、互いに対して離間している
ことを特徴とする蓋材。
【請求項２】
前記第２シール部材は、弾性を有している
ことを特徴とする請求項１に記載の蓋材。
【請求項３】
前記蓋本体の前記一側面において、前記第１シール部材も前記第２シール部材も当該一側面上に突出しており、
前記第２シール部材の突出高さの方が前記第１シール部材の突出高さよりも大きくなっている
ことを特徴とする請求項２に記載の蓋材。
【請求項４】
容器の開口部周りに圧接された状態における前記第１シール部材の突出高さの変形量が、１％以下となっている
ことを特徴とする請求項３に記載の蓋材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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開口部を密閉するために使用される蓋材に関する。
【背景技術】
【０００２】
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開口部を密閉するために使用される蓋材は、当該蓋材が取り付けられる装置内の真空状態を保持する真空保持機能を有すると同時に、当該装置内のプラズマや腐食ガスに対して耐食性を有している必要がある。
【０００３】
例えば特許文献１（特開２００５−１６４０２７号公報）、特許文献２（特開２００７−１００９００号公報）及び特許文献３（特開２００９−１７４６２７号公報）には、そのような蓋材の従来例が開示されている。これらの蓋材には、ゴム製の部材と樹脂製の部材とがかみ合わされて構成された複合シール部材が取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１６４０２７号公報
【特許文献２】特開２００７−１００９００号公報
【特許文献３】特開２００９−１７４６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記シール部材は、内部が真空状態であるプラズマ装置等に前記蓋材が取り付けられる際に、開口部の外側において圧接された状態となる。そして、そのような圧接状態（圧縮変形状態）において、装置内のプラズマや腐食ガスに晒される。このことにより、当該シール部材は、時間の経過と共に脆くなっていく。このように脆くなったシール部材は、蓋材が開けられる時、弾性的に圧接前の状態に戻るが、当該弾性変形の衝撃により発塵を起こし得る。そして、当該発塵により、装置内の環境が汚染され得る。
【０００６】
一方、特許文献１乃至３に開示された複合シール部材は、ゴム部材及び樹脂部材の形状が複雑であり、製造コストが高い。更に、当該複合シール部材は、ゴム部材と樹脂部材とがかみ合わされた状態で蓋材へ取り付けられるため、装着作業や交換作業が困難である。
【０００７】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、発塵を抑制することができ、製造コストが低く、耐食性及び真空保持機能を適切に発揮することのできる蓋材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、容器の開口部周りに圧接されて当該開口部を密閉するための蓋材であって、少なくとも前記開口部を塞ぐだけの形状を有する蓋本体と、前記蓋本体の一側面に取り付けられ、前記開口部の外側を取り囲むことができるようにリング状に形成された第１シール部材と、前記蓋本体の前記一側面に取り付けられ、前記第１シール部材の外側を取り囲むようにリング状に形成された第２シール部材と、を備え、第１シール部材は、耐食性を有しており、第２シール部材は、真空保持機能を有しており、前記第１シール部材と前記第２シール部材とは、互いに対して離間していることを特徴とする蓋材である。
【０００９】
本発明によれば、第２シール部材は、耐食性を有する第１シール部材の外側に第１シール部材から離間されて設けられているため、プラズマ等の容器内の環境に直接暴露されることがない。これにより、第２シール部材は、プラズマ等により損傷を受けることが抑制される。この結果、第２シール部材を形成する材料として、耐食性の低い材料を選択することも可能である。また、第１シール部材と第２シール部材とは互いに対して離間して独立に設けられるため、装着や交換が容易になされ得る。
【００１０】
好ましくは、前記第２シール部材は、弾性を有している。この場合、第２シール部材の真空保持機能を実現することが容易である。
【００１１】
好ましくは、前記蓋本体の前記一側面において、前記第１シール部材も前記第２シール部材も当該一側面上に突出しており、前記第２シール部材の突出高さの方が前記第１シール部材の突出高さよりも大きくなっている。この場合、蓋材が容器の開口部周りに圧接される際において、第２シール部材の方の弾性変形量をより大きくして真空保持機能を適切に発揮しつつ、プラズマ等に晒される第１シール部材の方の弾性変形量をより小さくしておくことができる。これにより、容器の開口部周りに圧接されていた蓋材が開放される際、第１シール部材の弾性変形量が小さく抑制される。これにより、第１シール部材がプラズマ等により損傷を受けていたとしても、発塵の発生が抑制される。なお、本発明においては、第１シール部材と第２シール部材とは独立して蓋本体に設けられるため、第１シール部材と第２シール部材の突出高さは互いに独立に設定され得る。
【００１２】
また、好ましくは、容器の開口部周りに圧接された状態における前記第１シール部材の突出高さの変形量が、１％以下となっている。この場合、容器の開口部周りに圧接されていた蓋材が開放される際、第１シール部材の弾性変形によって発塵が起こることが顕著に抑制される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、第２シール部材は、耐食性を有する第１シール部材の外側に第１シール部材から離間されて設けられているため、プラズマ等の容器内の環境に直接暴露されることがない。これにより、第２シール部材は、プラズマ等により損傷を受けることが抑制される。この結果、第２シール部材を形成する材料として、耐食性の低い材料を選択することも可能である。また、第１シール部材と第２シール部材とは互いに対して離間して独立に設けられるため、装着や交換が容易になされ得る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施の形態による蓋材と、当該蓋材の使用状態を説明するための概略的な断面図。
【図２】図１に示す蓋材の概略平面図。
【図３】図２におけるIII−III線断面を概略的に示す図。
【図４】本発明の第２の実施の形態による蓋材の概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
図１は、本発明の第１実施の形態による蓋材と、当該蓋材の使用状態を説明するための概略的な断面図である。また、図２は、図１に示す蓋材の概略平面図である。図１及び図２に示すように、本実施の形態の蓋材１０は、容器２０の開口部２２周りに圧接されて開口部２２を密閉するための蓋材１０であって、少なくとも開口部２２を塞ぐだけの形状を有する蓋本体１２と、蓋本体１２の一側面１４に取り付けられ、開口部２２の外側を取り囲むことができるようにリング状に形成された第１シール部材１６と、蓋本体１２の一側面１４に取り付けられ、第１シール部材１６の外側を取り囲むようにリング状に形成された第２シール部材１８と、を備えている。そして、第１シール部材１６は、耐食性を有しており、第２シール部材１８は、真空保持機能を有しており、第１シール部材１６と第２シール部材１８とは、互いに対して離間している。
【００１７】
本実施の形態では、蓋材１０が取り付けられる容器２０は、プラズマ装置である。すなわち、容器２０内は、真空状態であって、腐食性ガスないしはプラズマが存在した状態である。
【００１８】
第１シール部材１６は、容器２０内の腐食性ガス及びプラズマに対して耐食性のある材料で形成されている。具体的には、本実施の形態においては、第１シール部材１６は、パーフロロエラストマーで形成されている。なお、腐食性ガス及びプラズマに対して耐食性のある他の材料としては、例えば、フルオロカーボン等が挙げられる。
【００１９】
第１シール部材１６は、本実施の形態では、円形の断面形状を有するように型成形され、全体としてリング状（環状）である。第１シール部材１６の円形断面の半径は、例えば４ｍｍ〜６ｍｍである。なお、第１シール部材１６の断面形状としては、円形以外にも、直角三角形や二等辺三角形等、種々の形状を取り得る。
【００２０】
一方、第２シール部材１８は、真空保持機能を実現可能な材料で形成されている。具体的には、本実施の形態においては、第２シール部材１８は、弾性材料であるフッ素ゴムで形成されている。
【００２１】
第２シール部材１８も、本実施の形態では、円形の断面形状を有するように型成形され、全体としてリング状（環状）である。もっとも、第２シール部材１８は、第１シール部材１６よりも長く形成されている。そして、第２シール部材１８は、第１シール部材の外側を取り囲むように取り付けられている。
【００２２】
本実施の形態では、第２シール部材１８の円形断面の半径は、第１シール部材１６の円形断面の半径と同一である。なお、第２シール部材１８の断面形状としては、円形以外にも、直角三角形や二等辺三角形等、種々の形状を取り得る。
【００２３】
蓋本体１２は、本実施の形態においては、全体として長方形の平板状部材であり、一側面１４に、第１シール部材１６を受容する第１アリ溝３０と、第２シール部材３２を受容する第２アリ溝３２と、を有している。
【００２４】
第１アリ溝３０は、蓋材１０が５０ｍｍ×３００ｍｍの長方形の開口部２２周りに圧接されて開口部２２を密閉する際に、開口部２２の外側を取り囲むことができるように、全体として７０ｍｍ×３５０ｍｍの長方形の輪郭を形成するように設けられている。また、第２アリ溝３２は、第１アリ溝３０の更に外側を取り囲むように、第１アリ溝３０から離間されて、全体として９０ｍｍ×４００ｍｍの長方形の輪郭を形成するように設けられている。本実施の形態においては、第２アリ溝３２は、蓋材１０が容器２０の開口部２２周りに圧接されて開口部２２を密閉する際に、開口部２２の縁部とアリ溝３２との距離が１０ｍｍ以上となるように設けられている。
【００２５】
ここで、本実施の形態では、第２アリ溝３２の深さが第１アリ溝３０の深さよりも浅く形成されている。これにより、第１アリ溝３０及び第２アリ溝３２に第１シール部材１６及び第２シール部材１８がそれぞれ取り付けられた状態では、図３に示すように、第１シール部材１６が蓋本体１２の一側面１４から突出する突出高さｂよりも第２シール部材１８が一側面１４から突出する突出高さａのほうが大きい。本実施の形態においては、第２アリ溝３２に取り付けられた第２シール部材１８の突出高さａと第１アリ溝３０に取り付けられた第１シール部材１６の突出高さｂとの差は、１ｍｍ〜２ｍｍである。
【００２６】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００２７】
まず、第１シール部材１６が容器２０の開口部２２の外側を取り囲んだ状態で、蓋材１０が容器２０の開口部２２周りに圧接される。本実施の形態では、蓋材１０の容器２０への圧接力は、第１シール部材１６の突出高さｂの変形量が１％以下であるように調節される。
【００２８】
この時、第２シール部材１８は、容器２０の開口部２２周りに押しつけられる。ここで、第２シール部材１８の突出高さａは第１シール部材１６の突出高さｂよりも大きいため、第１シール部材１６に邪魔されることなく第２シール部材１８は大きく弾性変形して、容器２０の外壁に隙間無く密着される。これにより、第２シール部材１８は、蓋本体１２と協働して容器２０内の真空状態を保持する。
【００２９】
同時に、第１シール部材１６も、容器２０の開口部２２周りに押しつけられる。しかし、第１シール部材１６の突出高さｂは第２シール部材１８の突出高さａよりも小さいため、第１シール部材１６は、少量だけ弾性変形して容器２０の外壁に密着される。これにより、第１シール部材１６は、少量だけ弾性変形した状態で、蓋本体１２と協働して容器２０内のプラズマ及び腐食性ガスを容器２０内に封止する。
【００３０】
第１シール部材１６は、容器２０内のプラズマや腐食性ガスに晒されるが、耐食性のある材料で形成されている。このため、第１シール部材１６が容器２０内のプラズマや腐食性ガスにより損傷されることが抑制される。また、容器２０内のプラズマや腐食性ガスは第１シール部材１６によって封止される。このため、第２シール部材１８が、前記プラズマや腐食性ガスにより損傷されることが抑制される。
【００３１】
蓋材１０の圧接状態が解除されると、すなわち開口部２２を密閉していた蓋材１０が開放されると、第１シール部材１６はほとんど弾性変形することなく容器２０の外壁から離される。これにより、第１シール部材１６が容器２０内におけるプラズマや腐食性ガスにより損傷を受けていたとしても、損傷を受けていた部分が第１シール部材１６の弾性変形の衝撃によって発塵を起こすことが抑制される。
【００３２】
一方、第２シール部材１８は、蓋材１０の圧接時において容器２０に変形された状態で押しつけられていたため、蓋材１０の圧接状態が解除されると、容器２０から離されると同時に弾性変形を起こす。しかし、前述のように、第１シール部材１６によって容器２０内のプラズマや腐食性ガスから保護されていてほとんど損傷を受けていないため、第２シール部材１８が前記弾性変形の衝撃により発塵を起こすことはない。
【００３３】
以上のように本実施の形態によれば第２シール部材１８は、耐食性を有する第１シール部材１６の外側に第１シール部材１８から離間されて設けられているため、プラズマ等の容器２０内の環境に直接暴露されることがない。これにより、第２シール部材１８は、プラズマ等により損傷を受けることが抑制される。この結果、第２シール部材１８を形成する材料として、耐食性の低い材料を選択することが可能である。また、第１シール部材１６と第２シール部材１８とは互いに対して離間して独立に設けられるため、装着や交換が容易になされ得る。
【００３４】
また、第２シール部材１８は弾性を有しているため、第２シール部材１８の真空保持機能を実現することが容易である。
【００３５】
また、蓋本体１２の一側面１４において、第１シール部材１６も前記第２シール部材１８も一側面１４上に突出しており、第２シール部材１８の突出高さａの方が第１シール部材１６の突出高さｂよりも大きくなっている。これにより、蓋材が容器２０の開口部２２周りに圧接される際において、第２シール部材１８の方の弾性変形量をより大きくして真空保持機能を適切に発揮しつつ、プラズマ等に晒される第１シール部材１６の方の弾性変形量をより小さくしておくことができる。この結果、容器２０の開口部２２周りに圧接されていた蓋材１０が開放される際、第１シール部材１６の弾性変形量が小さく抑制される。これにより、第１シール部材１６がプラズマ等により損傷を受けていたとしても、発塵の発生が抑制される。
【００３６】
なお、第１シール部材１６と第２シール部材１８とは独立して蓋本体１２に設けられるため、第１シール部材１６と第２シール部材１８の突出高さａ，ｂは互いに独立に設定され得る。
【００３７】
また、容器２０の開口２２部周りに圧接された状態における第１シール部材１６の突出高さの変形量が、１％以下となっている。このため、容器２０の開口部２２周りに圧接されていた蓋材１０が開放される際、第１シール部材１６の弾性変形によって発塵が起こることが顕著に抑制される。
【００３８】
次に、図４により、本発明による蓋材の第２の実施の形態について説明する。
【００３９】
図４は、本発明の第２の実施の形態による蓋材の概略断面図である。本実施の形態の蓋材１０’は、第１アリ溝３０と第２アリ溝３２’とが同じ深さを有しており、第１シール部材１６の円形断面の半径よりも、第２シール部材１８’の円形断面の半径が大きい。これにより、第１シール部材１６の蓋材１２の一側面１４からの突出高さｂよりも、第２シール部材１８’の蓋材１２の一側面１４からの突出高さａの方が大きくなるようになっている。
【００４０】
その他の構成は、図１乃至図３に示す第１の実施の形態の蓋材と略同一である。図４に示す実施の形態において第１の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４１】
本実施の形態によっても、図１乃至図３に示す実施の形態と同様に、第２シール部材１８’の突出高さａの方が第１シール部材１６の突出高さｂよりも大きくなっているため、蓋材１０’の圧接時における第１シール部材１６の変形量を少なくすることができ、蓋材１０の圧接状態が解除された際の発塵の発生を抑制することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１０，１０’  蓋材
１２  蓋本体
１４  一側面
１６  第１シール部材
１８，１８’  第２シール部材
２０  容器
２２  開口部
３０  第１アリ溝
３２，３２’  第２アリ溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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