(57)【要約】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。
2010032722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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。【０００４】
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。【０００５】
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。【０００６】
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。【０００７】
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。【０００８】
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。【０００９】
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。【００１０】
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。【００１１】
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。【００１２】
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。【００１３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００２−２２８０４３号公報
【特許文献２】特開平１１−００２３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
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。【００１６】
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。【００１７】
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。【００１８】
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。【００１９】
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。【００２０】
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。【００２１】
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。【００２２】
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。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
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。【００２４】
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。【００２５】
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。【００２６】
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。【００２７】
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。【００２８】
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。【００２９】
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。【００３０】
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。【００３１】
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。【００３２】
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。【００３３】
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。【００３４】
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。【００３５】
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。【００３６】
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。【００３７】
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。【００３８】
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。【００３９】
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。【００４０】
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。【００４１】
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。【００４２】
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。【００４３】
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。【００４４】
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。【００４５】
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。【００４６】
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。【００４７】
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。【００４８】
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。【００４９】
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。【００５０】
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。【００５１】
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。【００５２】
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。【００５３】
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。【００５４】
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。【００５５】
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。
【発明の効果】
【００５６】
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。【００５７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】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】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】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】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】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】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】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】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】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】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】図１１は、従来の真空用ゲート弁の概略断面図である。
【図１２】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】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】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】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。
【発明を実施するための形態】
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
＜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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
＜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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【符号の説明】
【０１１５】
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
【図１】
2010032722.tif 000003
【図２】
2010032722.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010032722.tif 000006
【図５】
2010032722.tif 000007
【図６】
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【図７】
2010032722.tif 000009
【図８】
2010032722.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2010032722.tif 000012
【図１１】
2010032722.tif 000013
【図１２】
2010032722.tif 000014
【図１３】
2010032722.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2010032722.tif 000017
【国際調査報告】
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2010032722.tif 000019
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