(57)【要約】【課題】金属製の板状部材に形成された環状溝の内部にフッ素ゴム製のシール部材を確実に固定する。【解決手段】環状溝５が表面に形成された金属製の板状部材１０ａと、環状溝５の内部に設けられたフッ素ゴム製の環状のシール部材１５とを備えた半導体製造装置用のゲートシール構造体２０であって、環状溝５の内面の少なくとも一部には、粗さ曲線要素の平均粗さＲｃが５０μｍ〜５００μｍであり、且つ粗さ曲線のスキューネスＲｓｋが−３〜０．５である粗面部Ｒが設けられ、シール部材１５は、環状溝５の粗面部Ｒに接合されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状溝が表面に形成された金属製の板状部材と、
上記環状溝の内部に設けられたフッ素ゴム製の環状のシール部材とを備えた半導体製造装置用のゲートシール構造体であって、
上記環状溝の内面の少なくとも一部には、粗さ曲線要素の平均粗さＲｃが５０μｍ〜５００μｍであり、且つ粗さ曲線のスキューネスＲｓｋが−３〜０．５である粗面部が設けられ、
上記シール部材は、上記環状溝の上記粗面部に接合されていることを特徴とする半導体製造装置用のゲートシール構造体。
【請求項２】
請求項１に記載された半導体製造装置用のゲートシール構造体において、
ＪＩＳ  Ｋ６２５６−２による上記環状溝の上記粗面部と上記シール部材との剥離強さは、上記シール部材の材料破壊強度よりも高くなっていることを特徴とする半導体製造装置用のゲートシール構造体。
【請求項３】
半導体製造装置用のゲートシール構造体の製造方法であって、
環状溝が表面に形成された金属板の該環状溝の内面の少なくとも一部にレーザー光を照射することにより、粗さ曲線要素の平均粗さＲｃが５０μｍ〜５００μｍであり、且つ粗さ曲線のスキューネスＲｓｋが−３〜０．５である粗面部を形成して、板状部材を作製する板状部材作製工程と、
成形用組成物として含フッ素エラストマー組成物を調製する成形用組成物調製工程と、
上記板状部材の環状溝の内部に上記成形用組成物を配置した後に、該成形用組成物を上記板状部材と成形型との間で加熱及び加圧することにより、上記板状部材の環状溝の内部にシール部材を形成する成形工程とを備えることを特徴とする半導体製造装置用のゲートシール構造体の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載された半導体製造装置用のゲートシール構造体の製造方法において、
上記成形工程の後に、上記シール部材を再加熱する再加熱工程を備えることを特徴とする半導体製造装置用のゲートシール構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置用のゲートシール構造体及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置の多くは、真空チャンバーを備えている。この真空チャンバーには、ウエハ等の被処理物を出し入れするためのゲートが設けられている。このゲートには、ゲートを開閉するシール構造体が設けられている。このシール構造体は、例えば、環状溝が表面に形成された金属製の板状部材と、その環状溝の内部に設けられたフッ素ゴム製のシール部材とを備えている。ここで、フッ素ゴムは、耐薬品性が優れているものの、その性質に起因して、例えば、金属面に接着剤で接着することが難しい。
【０００３】
そこで、例えば、特許文献１では、接着層を、シランカップリング剤を含む加硫接着剤層と、フッ素ゴム層との二層とすることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２７２０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の半導体製造装置用ゲートシール構造体において、金属製の板状部材とフッ素ゴム製のシール部材とを接着剤による加硫接着により固定した場合には、フッ素ゴムの接着性が極めて低いので、板状部材とシール部材との接着力が低く、例えば、ゲートの開閉動作によりシール部材が脱落するおそれがある。そのため、金属製の板状部材に形成された環状溝の内部に固定したフッ素ゴム製のシール部材がゲートを開閉しても脱落しない半導体製造装置用ゲートシール構造体が要望される。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、金属製の板状部材に形成された環状溝の内部にフッ素ゴム製のシール部材を確実に固定することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る半導体製造装置用のゲートシール構造体は、環状溝が表面に形成された金属製の板状部材と、上記環状溝の内部に設けられたフッ素ゴム製の環状のシール部材とを備えた半導体製造装置用のゲートシール構造体であって、上記環状溝の内面の少なくとも一部には、粗さ曲線要素の平均粗さＲｃが５０μｍ〜５００μｍであり、且つ粗さ曲線のスキューネスＲｓｋが−３〜０．５である粗面部が設けられ、上記シール部材は、上記環状溝の上記粗面部に接合されていることを特徴とする。
【０００８】
上記の構成によれば、金属製の板状部材の表面における環状溝の内面の少なくとも一部には、所定の粗さを有する粗面部が設けられている。ここで、所定の粗さを有する粗面部は、粗さ曲線要素の平均粗さＲｃが５０μｍ〜５００μｍ（好ましくは８０μｍ〜４００μｍ、より好ましくは１００μｍ〜３００μｍ）であり、且つ歪度を意味する粗さ曲線のスキューネスＲｓｋが−３〜０．５（好ましくは−１．５〜０．４、より好ましくは−１．０〜０．３）であるので、環状溝の内面の粗面部とシール部材とが深く嵌め合った状態で接合され、環状溝の内面の粗面部とシール部材とを確実に固定することができる。したがって、金属製の板状部材に形成された環状溝の内部にフッ素ゴム製のシール部材を確実に固定することができる。ここで、Ｒｃが５０μｍよりも小さい場合には、環状溝の内面の粗面部とシール部材との嵌め合いが浅くなるので、環状溝の内面の粗面部とシール部材とを嵌め合わせるアンカー効果が不十分になる。また、Ｒｃが５００μｍよりも大きい場合には、環状溝の内面の粗面部の凹部分にシール部材を完全に充填することが困難になり、環状溝の内面の粗面部とシール部材との嵌め合いが浅くなるので、環状溝の内面の粗面部とシール部材とを嵌め合わせるアンカー効果が不十分になる。また、Ｒｓｋが−３よりも小さい場合には、環状溝の内面の粗面部の凹部分にシール部材を完全に充填することが困難になり、環状溝の内面の粗面部とシール部材との嵌め合いが浅くなるので、環状溝の内面の粗面部とシール部材とを嵌め合わせるアンカー効果が不十分になる。また、Ｒｓｋが０．５よりも大きい場合には、環状溝の内面の粗面部からシール部材が抜け易くなるので、環状溝の内面の粗面部とシール部材とを嵌め合わせるアンカー効果が不十分になる。
【０００９】
また、粗面部の尖度を意味する粗さの曲線のクルトシス（Ｒｋｕ）は１．５〜５．０が好ましく、２．０〜４．０がより好ましい。ここで、Ｒｋｕが１．５以上の場合には、環状溝の内面の粗面部からシール部材が抜け難くなる。また、Ｒｋｕが５．０以下の場合には、環状溝の内面の粗面部における凸部分の頂点を起点とした応力集中が生じ難くなるので、粗面部とシール部材との間の剥離強さが安定する。さらに、粗面部の粗さ曲線要素の平均長さ（Ｒｓｍ）は、１０μｍ〜１００μｍであることが好ましく、２０μｍ〜７０μｍであることがより好ましい。ここで、Ｒｓｍが１０μｍ〜１００μｍである場合には、粗面部とシール部材との固定界面内での剥離強さが安定する。
【００１０】
ＪＩＳ  Ｋ６２５６−２による上記環状溝の上記粗面部と上記シール部材との剥離強さは、上記シール部材の材料破壊強度よりも高くなっていてもよい。
【００１１】
上記の構成によれば、環状溝の内面の粗面部とシール部材との剥離状態がシール部材の破壊となっているので、環状溝の内面の粗面部に対してシール部材を板状部材の厚さ方向に引き剥がそうとしても、環状溝の内面の粗面部とシール部材とが剥離する前に、シール部材の少なくとも一部が破壊されることになる。これにより、環状溝の内面の粗面部と、フッ素ゴム製のシール部材との間の剥離が抑制されるので、金属製の板状部材に形成された環状溝の内部にフッ素ゴム製のシール部材を確実に固定することができる。
【００１２】
なお、上記の構成の半導体製造装置用のゲートシール構造体は、真空外覆法によるヘリウムリーク試験（ＪＩＳ  Ｚ２３３１）での透過量が例えば、１．０×１０−７Ｐａ・ｍ３／ｓ〜１．０×１０−５Ｐａ・ｍ３／ｓ程度であるので、接着剤を用いたゲートシール構造体と同程度のシール性を有している。
【００１３】
また、上記の構成の半導体製造装置用のゲートシール構造体は、以下の製造方法により製造することができる。
【００１４】
本発明に係る半導体製造装置用のゲートシール構造体の製造方法であって、環状溝が表面に形成された金属板の該環状溝の内面の少なくとも一部にレーザー光を照射することにより、粗さ曲線要素の平均粗さＲｃが５０μｍ〜５００μｍであり、且つ粗さ曲線のスキューネスＲｓｋが−３〜０．５である粗面部を形成して、板状部材を作製する板状部材作製工程と、成形用組成物として含フッ素エラストマー組成物を調製する成形用組成物調製工程と、上記板状部材の環状溝の内部に上記成形用組成物を配置した後に、該成形用組成物を上記板状部材と成形型との間で加熱及び加圧することにより、上記板状部材の環状溝の内部にシール部材を形成する成形工程とを備えることを特徴とする。
【００１５】
上記成形工程の後に、上記シール部材を再加熱する再加熱工程を備えてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、金属製の板状部材の環状溝の内面の少なくとも一部には、粗さ曲線要素の平均粗さＲｃが５０μｍ〜５００μｍであり、且つ粗さ曲線のスキューネスＲｓｋが−３〜０．５である粗面部が設けられ、その粗面部にシール部材が接合されているので、金属製の板状部材に形成された環状溝の内部にフッ素ゴム製のシール部材を確実に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る半導体製造装置用のゲートシール構造体の平面図である。
【図２】図１中のII−II線に沿った半導体製造装置用のゲートシール構造体の断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る半導体製造装置用のゲートシール構造体の第１の変形例を構成する板状部材の断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る半導体製造装置用のゲートシール構造体の第２の変形例を構成する板状部材の断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る半導体製造装置用のゲートシール構造体の第３の変形例を構成する板状部材の断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る半導体製造装置用のゲートシール構造体の第４の変形例を構成する板状部材の断面図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る半導体製造装置用のゲートシール構造体の製造方法における板状部材作製工程を示す断面図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る半導体製造装置用のゲートシール構造体の製造方法における成形工程を示す断面図である。
【図９】本発明の第１の実施形態の実施例１において、アルミニウム板に形成した粗面部の粗さ曲線である。
【図１０】本発明の第１の実施形態の比較例１において、アルミニウム板に形成した粗面部の粗さ曲線である。
【図１１】本発明の第１の実施形態の比較例２において、アルミニウム板に形成した粗面部の粗さ曲線である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の各実施形態に限定されるものではない。
【００１９】
《第１の実施形態》
図１〜図１１は、本発明に係る半導体製造装置用のゲートシール構造体の第１の実施形態を示している。ここで、図１は、本実施形態の半導体製造装置用のゲートシール構造体２０の平面図である、また、図２は、図１中のII−II線に沿ったゲートシール構造体２０の断面図である。また、図３〜図６は、ゲートシール構造体２０の第１〜第４の変形例を構成する板状部材１０ｂの断面図である。
【００２０】
ゲートシール構造体２０は、図１及び図２に示すように、略矩形状の板状部材１０ａと、板状部材１０ａの表面の後述する環状溝５の内部に設けられたシール部材１５（図１中のドット部参照）とを備えている。
【００２１】
板状部材１０ａの各角部には、図１に示すように、Ｒ加工が施されている。また、板状部材１０ａの一方の表面には、図１及び図２に示すように、その周囲に沿って環状溝５が枠状に形成されている。ここで、板状部材１０ａは、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス等の金属により構成されている。
【００２２】
環状溝５の内面の少なくとも一部には、図２に示すように、粗さ曲線要素の平均粗さＲｃが５０μｍ〜５００μｍであり、且つ粗さ曲線のスキューネスＲｓｋが−３〜０．５である粗面部Ｒが設けられている。ここで、粗面部Ｒは、後述する図７に示すように、板状部材１０ａとなる金属板１０の環状溝５の内面にレーザー光Ｌを照射することにより、形成することができる。なお、本実施形態では、図２に示すように、環状溝５の底面５ａ全体に粗面部Ｒが設けられた構成を例示したが、粗面部Ｒは、例えば、環状溝５の幅方向及び／又は周方向の一部等の環状溝５の底面５ａの一部に設けられていてもよい。また、本実施形態では、環状溝５の側面５ｂが直立した板状部材１０ａを例示したが、板状部材１０ａは、図３〜図６に示すように、環状溝５の側面５ｂが傾斜した板状部材１０ｂであってもよい。ここで、図３の板状部材１０ｂでは、環状溝５の底面５ａ全体及び側面５ｂ全体に粗面部Ｒが設けられている。また、図４の板状部材１０ｂでは、環状溝５の側面５ｂ全体に粗面部Ｒが設けられている。また、図５の板状部材１０ｂでは、環状溝５の底面５ａの中央部及び側面５ｂの上部に粗面部Ｒが設けられている。また、図６の板状部材１０ｂでは、環状溝５の底面５ａ全体及び側面５ｂの上部に粗面部Ｒが設けられている。このように、板状部材１０ｂによれば、例えば、環状溝５の側面５ｂに粗面化するためのレーザー光が照射し易くなるので、環状溝５の底面５ａだけでなく側面５ｂも容易に粗面化することができ、所望の効果が得られる範囲であれば、粗面部Ｒを設ける面積を減じることができる。
【００２３】
シール部材１５は、図１に示すように、環状（枠状）に設けられ、例えば、含フッ素エラストマー組成物を加硫したフッ素ゴムにより構成されている。ここで、シール部材１５の下部は、板状部材１０ａの環状溝５の内面に設けられた粗面部Ｒに接合されている。
【００２４】
上記含フッ素エラストマー組成物を構成する含フッ素エラストマーとしては、公知のものを用いることができるが、ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオリド共重合体、ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオリド−テトラフルオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルエーテル共重合体が好適であり、ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオリド−テトラフルオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルエーテル共重合体が特に好適である。
【００２５】
上記含フッ素エラストマー組成物は、含フッ素エラストマーを加硫するための加硫剤（架橋剤）を含んでいる。ここで、加硫剤としては、使用する含フッ素エラストマーに対応して、例えば、ポリオール加硫剤や有機過酸化物加硫剤等を適宜選択して用いることができる。
【００２６】
上記含フッ素エラストマー組成物は、架橋助剤を含んでもよい。ここで、架橋助剤としては、キノンジオキシム系（ｐ−キノンジオキシム等）、メタアクリレート系（トリエチレングリコールジメタアクリレート、メチルメタアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート等）、アリル系（ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルトリメリテート等）、マレイミド系（マレイミド、フェニルマレイミド、Ｎ，Ｎ´−ｍ−フェニレンビスマレイミド等）、無水マレイン酸、ジビニルベンゼン、ビニルトルエン、１，２-ポリブタジエン等の多官能不飽和化合物等から選ばれ、１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２７】
上記含フッ素エラストマー組成物は、充填剤を含んでもよい。ここで、充填剤としては、カーボンブラック、硫酸バリウム、シリカ、酸化アルミニウム、ケイ酸アルミニウム、二酸化チタン等を用いることができ、耐酸素プラズマ性から硫酸バリウム、シリカ、酸化アルミニウム、ケイ酸アルミニウム、二酸化チタン等を用いることができる。これらの充填剤は、併用されていてもよい。これらの充填剤の中では、硫酸バリウム、シリカが好ましく、シリカがより好ましい。ここで、シリカの中では、乾式シリカや湿式シリカ等の合成非晶質シリカが好ましく、親水性乾式シリカや疎水性乾式シリカ等の乾式シリカがより好ましく、疎水性乾式シリカがさらに好ましい。
【００２８】
上記含フッ素エラストマー組成物には、その他、安定剤、可塑剤、潤滑剤、加工助剤等が添加されていてもよい。
【００２９】
以下に、上記含フッ素エラストマー組成物の具体的な配合例を示す。
【００３０】
〜ポリオール加硫系〜
含フッ素エラストマー組成物は、ポリオール加硫可能な含フッ素エラストマー（例えば、ポリオール加硫可能なヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオリド共重合体及び／又はポリオール加硫可能なヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオリド−テトラフルオロエチレン共重合体）１００重量部に対して、硫酸バリウム３０重量部〜１００重量部を配合してなる組成物が好適であり、ポリオール加硫可能な含フッ素エラストマー１００重量部に対して、硫酸バリウム３０重量部〜１００重量部及びテトラフルオロエチレン樹脂０．５重量部〜３０重量部を配合してなる組成物がさらに好適である。ここで、テトラフルオロエチレン樹脂の配合量は、０．５重量部未満であると、耐酸素プラズマ性の改善効果が少なく、３０重量部を超えると、引張強さ、伸び等の機械的特性が低下する傾向にある。したがって、テトラフルオロエチレン樹脂のより好ましい配合量は、１重量部〜２０重量部である。また、ポリオール加硫剤としては、公知のものを用いることができ、例えば、ビスフェノールＡＦが用いられる。なお、ポリオール加硫剤は、ポリオール加硫可能な含フッ素エラストマー１００重量部に対して、好ましくは０．５重量部〜５重量部、より好ましくは１重量部〜２重量部配合すればよい。また、促進剤、受酸剤としては、４級ホスホニウム塩、４級アンモニウム塩、水酸化カルシウム、酸化マグネシウム等が用いられる。
【００３１】
上記含フッ素エラストマー組成物には、充填剤が配合されていてもよく、その充填剤としては、カーボンブラック、シリカ、酸化チタン、酸化鉛、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、珪藻土、アルミナ、酸化カルシウム、酸化鉄、酸化スズ、酸化アンチモン、フェライト類等の酸化物、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム等の水酸化物、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、ドーソナイト、ハイドロタルサイト等の炭酸塩、硫酸バリウム、硫酸カルシウム等の硫酸塩、ケイ酸アルミニウム（クレー、カリオナイト、パイロフィライト）、ケイ酸マグネシウム（タルク）、ケイ酸カルシウム（ウォラストナイト、ゾノトライト）、クレー、モンモリロナイト、ベントナイト、活性白土、マイカ等のケイ酸塩、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素等の窒化物が挙げられる。これらの充填剤は、１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３２】
〜過酸化物加硫系〜
上記含フッ素エラストマー組成物は、過酸化物加硫可能な含フッ素エラストマーに有機過酸化物等の過酸化物加硫剤を配合してなる組成物が好適である。ここで、有機過酸化物加硫剤としては、一般的にエラストマーの加硫剤として用いられるものであれば、特に制限なく用いることができ、例えば、ジベンゾイルパーオキシド、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロドデカン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、ジクミルパーオキシド、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３等が挙げられ、これらより１種または２種以上を選択して用いることができる。
【００３３】
上記有機過酸化物加硫剤の配合量は、過酸化物架橋可能な含フッ素エラストマー１００重量部に対して、好ましくは０．５重量部〜１０重量部、より好ましくは１重量部〜５重量部、さらに好ましくは１．５重量部〜３重量部である。ここで、有機過酸化物加硫剤の配合量が０．５重量部以上であると、含フッ素エラストマー組成物を加硫してなるゴム部材の圧縮永久ひずみの点で好適であり、有機過酸化物加硫剤の配合量が１０重量部以下であると含フッ素エラストマー組成物の成形加工性の点で好適である。
【００３４】
上記含フッ素エラストマー組成物には、上記有機過酸化物加硫剤に加えて架橋助剤を含有させることができる。ここで、架橋助剤としては、一般的にエラストマーの架橋助剤として用いられるものであれば、特に制限なく用いることができ、例えば、キノンジオキシム系（ｐ−キノンジオキシム等）、メタクリレート系（トリエチレングリコールジメタクリレート、メチルメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート等）、アリル系（ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルトリメリテート等）、マレイミド系（マレイミド、フェニルマレイミド、Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミド等）、無水マレイン酸、ジビニルベンゼン、ビニルトルエン又は１，２−ポリブタジエン等の複数の炭素−炭素不飽和基を有するモノマー（多官能モノマー）が挙げられ、これらより１種または２種以上を選択して用いることができ、好ましくはトリアリルイソシアヌレートを用いることができる。
【００３５】
上記架橋助剤の含有量は、過酸化物架橋可能な含フッ素エラストマー１００重量部に対して、好ましくは１重量部〜１０重量部、より好ましくは２重量部〜６重量部、さらに好ましくは２．５重量部〜４重量部である。ここで、架橋助剤の含有量が１重量部以上であると、含フッ素エラストマー組成物を加硫してなるゴム部材の圧縮永久ひずみ特性の点で好ましい。また、架橋助剤の含有量が１０重量部以下であると、本発明の含フッ素エラストマー組成物の成形加工性の点で好ましい。
【００３６】
上記含フッ素エラストマー組成物には、さらに充填剤を含有させることができる。なお、充填剤は、エラストマー組成物において、エラストマーの補強、増量、加工性の改善等の目的で使用される。
【００３７】
上記充填剤としては、例えば、ポリアクリロニトリル、ナイロン、ポリエステル等の合成繊維、木粉、パルプ、コルク粉、ポリスチレンラテックス、尿素−ホルムアルデヒド粒子、ポリエチレン−パウダー等の合成樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオリド、ポリビニルフルオリド等のフッ素樹脂パウダー等の有機充填剤、カーボンブラック、ホワイトカーボン、ケイ酸、珪藻土、焼成珪藻土、珪石、珪砂、クリストバライト等のケイ酸、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、カオリナイト、カオリンクレー（カオリナイト、石英）、焼成クレー（メタカオリン）、タルク、白雲母、絹雲母、ウォラストナイト、蛇紋石、パイロフィライト等のケイ酸塩類、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等の金属酸化物、硫酸バリウム、硫酸カルシウム等の硫酸塩類、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、ドロマイト等の炭酸塩類等の無機充填剤が挙げられる。これらの中でも、カーボンブラック、グラファイト、ケイ酸、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム等の無機充填剤、フッ素樹脂パウダーが好ましく用いられ、より好ましくはケイ酸が用いられる。なお、含フッ素エラストマー組成物には、これら充填剤より１種または２種以上を選択して用いることができる。
【００３８】
上記ケイ酸としては、一般的にエラストマーの充填剤として用いられるものであれば、特に制限なく、１種または２種以上を選択して用いることができる。
【００３９】
上記ケイ酸のＳｉＯ２純度は、特に限定されないが、９９％以上であることが好ましい。ここで、含フッ素エラストマー組成物に、ＳｉＯ２純度が９９％以上であるケイ酸を含有させた場合、これを加硫してなるシール部材を半導体やフラットパネルディスプレイの製造に用いると、ゴム成分の不純物成分（重金属、ヒ素、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム等）に起因するメタルコンタミが極めて生じ難くなる。
【００４０】
上記ケイ酸としては、乾式シリカや湿式シリカ等の合成非晶質シリカが好ましく、親水性乾式シリカや疎水性乾式シリカ等の乾式シリカがより好ましく、疎水性乾式シリカがさらに好ましい。また、ケイ酸の平均一次粒子径は、特に限定されないが、好ましくは５ｎｍ〜５００ｎｍ、より好ましくは７ｎｍ〜１００ｎｍである。ここで、ケイ酸の平均一次粒子径が５ｎｍ以上であると、含フッ素エラストマー組成物の分散性の観点で好ましく、ケイ酸の平均一次粒子径が５００ｎｍ以下であると、含フッ素エラストマー組成物を加硫してなるゴム部材の物理的強度の観点で好ましい。なお、平均一次粒子径は、３０００〜５０００個のケイ酸粒子の電子顕微鏡写真の直径を測定し、それらの算術平均から求めた値である。
【００４１】
上記ケイ酸の比表面積は、特に限定されないが、好ましくは２０ｍ２／ｇ〜５００ｍ２／ｇ、より好ましくは３０ｍ２／ｇ〜４００ｍ２／ｇである。ここで、ケイ酸の比表面積が２０ｍ２／ｇ以上であると、含フッ素エラストマー組成物を加硫してなるゴム部材の物理的強度の観点で好ましく、また、５００ｍ２／ｇ以下であると、含フッ素エラストマー組成物の成形加工性の観点で好ましい。なお、上記比表面積は、ＢＥＴ法により測定した値である。
【００４２】
上記ケイ酸としては、市販されている製品を用いることができる。ここで、上記市販品としては、「アエロジルＯＸ５０」、「アエロジル５０」、「アエロジル９０Ｇ」、「アエロジル１３０」、「アエロジル２００」、「アエロジル３００」、「アエロジル３８０」、「アエロジルＲ９７２」、「アエロジルＲ９７４」、「アエロジルＲ９７６」、「アエロジルＲＹ５０」、「アエロジルＮＡＸ５０」、「アエロジルＮＸ９０Ｇ」、「アエロジルＲＸ２００」、「アエロジルＲＸ３００」（以上、日本アエロジル株式会社製）、「ニップシールＡＱ」、「ニップシールＶＮ３」、「ニップシールＬＰ」、「ニップシールＥＲ」、「ニップシールＮＳ」、「ニップシールＮＡ」、「ニップシールＫＱ」、「ニップシールＫＭ」、「ニップシールＫＰ」、「ニップシールＥ−７５」、「ニップシールＥ−７４３」、「ニップシールＥ−１５０Ｊ」、「ニップシールＥ−１７０」、「ニップシールＥ−２００」、「ニップシールＫ−５００」、「ニップシールＬ−２５０」、「ニップシールＧ−３００」（以上、東ソー・シリカ株式会社製）等を挙げることができる。上記含フッ素エラストマー組成物には、上記のケイ酸から１種又は２種以上を選択して用いることができる。
【００４３】
上記充填剤の含有量は、特に限定されないが、過酸化物架橋可能な含フッ素エラストマー１００重量部に対して、好ましくは１重量部〜１００重量部、より好ましくは２重量部〜６０重量部、さらに好ましくは２．５重量部〜４０重量部である。ここで、充填剤の含有量が１重量部以上であると、含フッ素エラストマー組成物の混合加工性の点で好ましく、１００重量部以下であると、含フッ素エラストマー組成物の成形加工性の点で好ましい。
【００４４】
上記含フッ素エラストマー組成物には、例えば、老化防止剤（例えば、アミン系老化防止剤（フェニル−１−ナフチルアミン、オクチル化ジフェニルアミン等）、フェノール系老化防止剤（モノ（α−メチルベンジル）フェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール等）、イミダゾール系老化防止剤（２−メルカプトベンズイミダゾール、２−メルカプトメチルベンズイミダゾール等）等）、可塑剤（例えば、フタル酸系可塑剤（フタル酸ジオクチル等）、アジピン酸系可塑剤（ジオクチルアジペート等）、セバシン酸系可塑剤（セバシン酸ジオクチル等）、トリメリット酸系可塑剤（トリメリテート等）、重合型可塑剤（例えば、ポリエーテル又はポリエステル等の重合型可塑剤）等）、加工助剤（例えば、ステアリン酸又はその金属塩、パルミチン酸又はその金属塩、パラフィンワックス等）等ゴム工業で一般的に使用されている配合剤を必要に応じて適宜添加することができる。なお、各配合剤の添加量は、本発明の目的を損なわない範囲で必要に応じて適宜設定することができる。
【００４５】
〜テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルエーテル共重合体系〜
上記含フッ素エラストマー組成物は、硬化部位を有する架橋可能なテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルエーテル共重合体に、硬化剤及び充填剤を配合してなる組成物が好適である。
【００４６】
テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルエーテル共重合体に、ニトリル含有硬化部位モノマーの共重合単位を含有するときは、有機錫化合物に基づく硬化系を利用することができる。ここで、好適な有機錫化合物としては、アリル−、プロパルギル−、トリフェニル−及びアレニル錫硬化剤が挙げられる。また、テトラアルキル錫化合物又はテトラアリル錫化合物は、ニトリル置換硬化部位と組み合わせて用いるのに好ましい硬化剤である。なお、使用する硬化剤の量は、最終生成物に望ましい架橋度や架橋可能なテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルエーテル共重合体中の反応性部分の種類及び濃度に応じて異なる。具体的に、硬化剤の配合量は、架橋可能なテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルエーテル共重合体１００重量部に対して、好ましくは０．５重量部〜１０重量部であり、より好ましくは１重量部〜４重量部である。なお、ニトリル含有硬化部位モノマーの共重合単位を含有するテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルエーテル共重合体では、ニトリル基を三量化して、有機錫等の硬化剤を存在させてｓ−トリアジン環を形成することにより、パーフルオロエラストマーを架橋するものと考えられる。
【００４７】
硬化剤としては、４，４’−［２，２，２−トリフルオロ−１−（トリフルオロメチル）エチリデン］ビス（２−アミノフェノール）、４，４’−スルホニルビス（２−アミノフェノール）、３，３’−ジアミノベンジジン、３，３’，４，４’−テトラアミノベンゾフェノン等を挙げることができ、上記硬化剤から１種又は２種以上を選択して用いることができる。
【００４８】
硬化剤の含有量は、含フッ素エラストマー１００重量部に対して、好ましくは０．５重量部〜５重量部、より好ましくは１重量部〜２重量部である。ここで、硬化剤の含有量が０．５重量部以上であると含フッ素エラストマー組成物を加硫してなるゴム部材の圧縮永久ひずみ特性の点で好ましい。また、硬化剤の含有量が５重量部以下であると本発明の含フッ素エラストマー組成物の成形加工性の点で好ましい。
【００４９】
ニトリル硬化部位を有するテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルエーテル共重合体を加硫するのに好適なその他の硬化剤としては、アンモニア、無機又は有機酸のアンモニウム塩（例えば、アンモニウムパーフルオロオクタノエート）、分解してアンモニアを生成する化合物（例えば、ウレア）が挙げられる。
【００５０】
硬化部位がニトリル、ヨウ素または臭素基のときは、有機過酸化物を用いることができる。上記有機過酸化物としては、硬化温度で遊離基を生成するようなものが好ましく、例えば、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ターシャリーブチルパーオキシ）−ヘキシン−３、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ターシャリーブチルパーオキシ）−ヘキサン、ジクミル過酸化物、ジベンゾイル過酸化物、ターシャリーブチルパーベンゾエート、ジ［１，３−ジメチル−３−（ｔ−ブチルパーオキシ）−ブチル］カーボネート等の化合物から１種又は２種以上を選択して用いることができる。ここで、有機過酸化物の配合量は、含フッ素エラストマー組成物１００重量部に対して、１重量部〜３重量部が好ましい。なお、有機過酸化物の配合量が１重量部以上であると含フッ素エラストマー組成物を加硫してなるゴム部材の圧縮永久ひずみ特性の点で好ましい。また、有機過酸化物の配合量が３重量部以下であると本発明の含フッ素エラストマー組成物の成形加工性の点で好ましい。
【００５１】
有機過酸化物硬化系の一部として組成物と通常ブレンドされるその他の材料としては、架橋助剤を含有することができる。
【００５２】
上記架橋助剤としては、多官能不飽和化合物が好ましい。ここで、架橋助剤の配合量は、含フッ素エラストマー組成物１００重量部に対して、０．１重量部〜１０重量部が好ましく、２重量部〜５重量部がより好ましい。上記架橋助剤としては、例えば、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリ（メチルアリル）イソシアヌレート、トリス（ジアリルアミン）−ｓ−トリアジン、トリアリルホスファイト、Ｎ，Ｎ−ジアリルアクリルアミド、ヘキサアルキルホスホルアミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラアルキルテトラフタルアミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラアリルマロンアミド、トリビニルイソシアヌレート、２，４，６−トリビニルメチルトリシロキサン、トリ（５−ノルボルネン−２−メチレン）シアヌレート等の化合物から１種又は２種以上を選択して用いることができる。
【００５３】
存在する硬化部位に応じて、二重硬化系を用いることもできる。例えば、ニトリル含有硬化部位モノマーの共重合単位を有する含フッ素エラストマーは、上記有機過酸化物及び上記架橋助剤と組み合わせて用いて硬化することができる。具体的には、含フッ素エラストマー組成物１００重量部に対して、０．３重量部〜５重量部の架橋助剤及び０．１重量部〜１０重量部の有機硬化剤を用いることが好ましい。
【００５４】
含フッ素エラストマー組成物には、一般的に用いられるフィラー（例えば、カーボンブラック、硫酸バリウム、シリカ、酸化アルミニウム、ケイ酸アルミニウム及び二酸化チタン）、安定剤、可塑剤、潤滑剤、処理助剤等の添加剤を配合してもよい。
【００５５】
上述したゲートシール構造体２０は、半導体製造装置の真空チャンバーに設けられたゲートの周縁部にシール部材１５の表面が接触することにより、そのゲートを塞ぐように構成されている。
【００５６】
次に、本実施形態のゲートシール構造体２０の製造方法について説明する。ここで、図７及び図８は、ゲートシール構造体２０の製造方法における板状部材作製工程及び成形工程を示す断面図である。なお、本実施形態のゲートシール構造体２０の製造方法は、板状部材作製工程、成形用組成物調製工程及び成形工程を備える。
【００５７】
＜板状部材作製工程＞
まず、例えば、環状溝５が表面に形成されたアルミニウム製の金属板１０を準備する。続いて、金属板１０の環状溝５の内面の少なくとも一部（例えば、底面５ａ）に対して、図７に示すように、連続波やパルス波のレーザーを用いて、例えば、２０００ｍｍ／秒〜５００００ｍｍ／秒程度の照射速度でレーザー光Ｌを照射する。これにより、環状溝５の内面に粗面部Ｒを有する板状部材１０ａが作製される。ここで、連続波レーザーとしては、公知のものを用いることができ、例えば、ＹＶＯ４レーザー、ファイバーレーザー（好ましくは、シングルモードファイバーレーザー）、エキシマレーザー、炭酸ガスレーザー、紫外線レーザー、ＹＡＧレーザー、半導体レーザー、ガラスレーザー、ルビーレーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー、窒素レーザー、キレートレーザー、色素レーザー等を用いることができる。また、パルス波レーザーとしては、公知のものを用いることができ、例えば、ナノセックパルスレーザー、ミリセックパルスレーザー等を用いることができる。そして、レーザー光の出力は、例えば、連続波レーザーの場合、平均出力が４Ｗ〜４０００Ｗ程度であり、パルス波レーザーの場合、ピーク出力が５０００Ｗ〜３００００Ｗ程度である。また、レーザー光の波長は、例えば３００ｎｍ〜１２００ｎｍ程度である。また、レーザー光のビーム径は、例えば、５μｍ〜２００μｍ程度である。
【００５８】
＜成形用組成物調製工程＞
上述した含フッ素エラストマー、加硫剤（架橋剤、硬化剤）、充填剤及びその他の添加剤をロール混合、ニーダ混合、バンバリ混合等の公知の混合（混練）方法で混合することにより、成形用組成物として含フッ素エラストマー組成物１５ａ（図８参照）を調製する。ここで、含フッ素エラストマー組成物１５ａにおいて、ＪＩＳ  Ｋ６３００−２に準拠して求めたプレス温度（１６５℃）における加硫曲線の最小値ＭＬは、好ましくは０．１ｋｇ・ｃｍ〜１０．０ｋｇ・ｃｍであり、より好ましくは０．５ｋｇ・ｃｍ〜５ｋｇ・ｃｍであり、さらに好ましくは１．０ｋｇ・ｃｍ〜３．０ｋｇ．ｃｍである。なお、加硫曲線の最小値ＭＬが０．１ｋｇ・ｃｍ以上であれば、含フッ素エラストマー組成物のプレス温度における粗面部Ｒの凹部分への充填性がよくなり、加硫曲線の最小値ＭＬが１０．０ｋｇ以下であれば、シール成形加工性がよくなる。
【００５９】
＜成形工程＞
上記板状部材作製工程で作製した板状部材１０ａの環状溝５の内部に上記成形用組成物調製工程で調製した含フッ素エラストマー組成物１５ａを配置した後に、図８に示すように、その配置された含フッ素エラストマー組成物１５ａを成形型Ｍで加熱及び加圧して成形することにより、含フッ素エラストマーを環状溝５の内面の粗面部Ｒの凹部分に充填した状態で加硫（架橋、硬化）してシール部材１５を形成する。さらに、シール部材１５を成形型Ｍから脱型した後に、シール部材１５を再加熱することにより、シール部材１５の二次加硫（架橋、硬化）を行ってもよい。ここで、上記形成されたシール部材１５の硬さは、タイプＡのデュロメータで好ましくはＡ６０〜Ａ９０であり、より好ましくはＡ６５〜Ａ８５であり、さらに好ましくはＡ７０〜Ａ８０である。なお、シール部材１５の硬さがＡ６０以上であると、剥離後に粗面部Ｒの凹部分全体にゴムが残留するので、好ましい。また、シール部材１５の硬さがＡ９０以下であると剥離時に粗面部Ｒの凹部分の表面側エッジに応力集中が生じた場合にシール部材１５が破断し難いので、好ましい。
【００６０】
以上のようにして、本実施形態のゲートシール構造体２０を製造することができる。
【００６１】
次に、具体的に行った実験について説明する。ここで、本実験では、所定の粗さを有する粗面部が形成されたアルミニウム板とそれに接合させたシール部材を構成するフッ素ゴムとの剥離強さを測定することにより、本実施形態のゲートシール構造体２０における環状溝５の内面の粗面部Ｒとシール部材１５との剥離強さを評価した。なお、図９、図１０及び図１１は、本実施形態の実施例１、比較例１及び比較例２において、アルミニウム板に形成した粗面部の粗さ曲線である。
【００６２】
＜実施例１＞
まず、厚さ２ｍｍ×幅２５ｍｍ×長さ６０ｍｍのアルミニウム板の一方の表面にレーザー光を照射することにより、粗さ曲線要素の平均粗さＲｃが１８５μｍであり、且つ粗さ曲線のスキューネスＲｓｋが−０．６３である粗面部（図９参照）を形成した。ここで、形成された粗面部の粗さの曲線のクルトシスＲｋｕは３．５であり、その粗さ曲線要素の平均長さＲｓｍは５０．３μｍであった。続いて、粗面部を形成したアルミニウム板の粗面部に、ＪＩＳ  Ｋ６２５６−２に基づいて、厚さ６ｍｍ×幅２５ｍｍ×長さ１２０ｍｍのヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオリド−テトラフルオロエチレン共重合体を主成分とする含フッ素エラストマー組成物シートを１６５℃で１０分間加圧プレスして加硫することにより、粗面部の凹部分にフッ素ゴムが充填された状態で接合された試験片（接着剤未使用）を作製した。その後、作製した試験片に対して、ＪＩＳ  Ｋ６２５６−２に基づいて、剥離強さを測定したところ、１４２Ｎ／２５ｍｍ（フッ素ゴム本体の破壊）であった。なお、含フッ素エラストマー組成物のＭＬは、１．３ｋｇｆ・ｃｍであり、フッ素ゴムの硬度は、タイプＡデュロメータで７３であった。
【００６３】
＜実施例２＞
まず、実施例１と同様にして、アルミニウム板の一方の表面に、粗さ曲線要素の平均粗さＲｃが１９０μｍであり、且つ粗さ曲線のスキューネスＲｓｋが−０．３８である粗面部を形成した。ここで、形成された粗面部の粗さの曲線のクルトシスＲｋｕは２．７であり、その粗さ曲線要素の平均長さＲｓｍは４７．９μｍであった。続いて、粗面部を形成したアルミニウム板の粗面部に、ＪＩＳ  Ｋ６２５６−２に基づいて、厚さ６ｍｍ×幅２５ｍｍ×長さ１２０ｍｍのヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオリド−テトラフルオロエチレン共重合体を主成分とする含フッ素エラストマー組成物シートを１６５℃で１０分間加圧プレスして加硫することにより、粗面部の凹部分にフッ素ゴムが充填された状態で接合された試験片（接着剤未使用）を作製した。その後、作製した試験片に対して、ＪＩＳ  Ｋ６２５６−２に基づいて、剥離強さを測定したところ、１３３Ｎ／２５ｍｍ（フッ素ゴム本体の破壊）であった。
【００６４】
＜実施例３＞
まず、実施例１と同様にして、アルミニウム板の一方の表面に、粗さ曲線要素の平均粗さＲｃが２４４μｍであり、且つ粗さ曲線のスキューネスＲｓｋが−０．５７である粗面部を形成した。ここで、形成された粗面部の粗さの曲線のクルトシスＲｋｕは２．９であり、その粗さ曲線要素の平均長さＲｓｍは４８．９μｍであった。続いて、粗面部を形成したアルミニウム板の粗面部に、ＪＩＳ  Ｋ６２５６−２に基づいて、厚さ６ｍｍ×幅２５ｍｍ×長さ１２０ｍｍのテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルエーテル共重合体を主成分とする含フッ素エラストマー組成物シートを１６５℃で１０分間加圧プレスして加硫することにより、粗面部の凹部分にフッ素ゴムが充填された状態で接合された試験片（接着剤未使用）を作製した。その後、作製した試験片に対して、ＪＩＳ  Ｋ６２５６−２に基づいて、剥離強さを測定したところ、７０Ｎ／２５ｍｍ（フッ素ゴム表面の破壊）であった。なお、含フッ素エラストマー組成物のＭＬは、７．５ｋｇｆ・ｃｍであり、フッ素ゴムの硬度は、タイプＡデュロメータで８０であった。
【００６５】
＜比較例１＞
まず、厚さ２ｍｍ×幅２５ｍｍ×長さ６０ｍｍのアルミニウム板の一方の表面（幅２５ｍｍ×長さ６０ｍｍ）にレーザー光を照射することにより、粗さ曲線要素の平均粗さＲｃが５８μｍであり、且つ粗さ曲線のスキューネスＲｓｋが−０．４３である粗面部（図１０参照）を形成した。ここで、形成された粗面部の粗さの曲線のクルトシスＲｋｕは、３．７であり、その粗さ曲線要素の平均長さＲｓｍは、３１．６μｍであった。続いて、粗面部を形成したアルミニウム板の粗面部に、ＪＩＳ  Ｋ６２５６−２に基づいて、厚さ６ｍｍ×幅２５ｍｍ×長さ１２０ｍｍのヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオリド−テトラフルオロエチレン共重合体を主成分とする含フッ素エラストマー組成物シートを１６５℃で１０分間加圧プレスして加硫することにより、粗面部の凹部分にフッ素ゴムが充填された状態で接合された試験片（接着剤未使用）を作製した。その後、作製した試験片に対して、ＪＩＳ  Ｋ６２５６−２に基づいて、剥離強さを測定したところ、１０１．１Ｎ／２５ｍｍ（アルミニウム板とフッ素ゴムとの間の界面剥離）であった。なお、含フッ素エラストマー組成物のＭＬは、１．３ｋｇｆ・ｃｍであり、フッ素ゴムの硬度は、タイプＡデュロメータで７３であった。
【００６６】
＜比較例２＞
まず、厚さ２ｍｍ×幅２５ｍｍ×長さ６０ｍｍのアルミニウム板の一方の表面（幅２５ｍｍ×長さ６０ｍｍ）をエッチング液で表面処理することにより、粗さ曲線要素の平均粗さＲｃが１２．２μｍであり、且つ粗さ曲線のスキューネスＲｓｋが０．６２である粗面部（図１１参照）を形成した。ここで、形成された粗面部の粗さの曲線のクルトシスＲｋｕは、３．８であり、その粗さ曲線要素の平均長さＲｓｍは、３１．６μｍであった。続いて、形成したアルミニウム板の粗面部に、ＪＩＳ  Ｋ６２５６−２に基づいて、厚さ６ｍｍ×幅２５ｍｍ×長さ１２０ｍｍのヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオリド−テトラフルオロエチレン共重合体を主成分とする含フッ素エラストマー組成物シートを１６５℃で１０分間加圧プレスして加硫することにより、粗面部の凹部分にフッ素ゴムが充填された状態で接合された試験片（接着剤未使用）を作製した。その後、作製した試験片に対して、ＪＩＳ  Ｋ６２５６−２に基づいて、剥離強さを測定したところ、７．２Ｎ／２５ｍｍ程度であった。なお、含フッ素エラストマー組成物のＭＬは、１．３ｋｇｆ・ｃｍであり、フッ素ゴムの硬度は、タイプＡデュロメータで７３であった。
【００６７】
ここで、上記実施例１、２及び３、並びに比較例１及び２において、粗さ曲線要素の平均粗さＲｃ、粗さ曲線のスキューネスＲｓｋ、粗さ曲線のクルトシスＲｋｕ及び粗さ曲線要素の平均長さＲｓｍは、オリンパス株式会社製の３Ｄ測定レーザー顕微鏡（ＬＥＸＴ  ＯＬＳ４１００）を用いて、１０倍レンズの線粗さ解析モードで表面粗さを解析することにより求めた。
【００６８】
実験結果としては、粗さ曲線要素の平均粗さＲｃが１８５μｍ〜２４４μｍの範囲にあり、且つ粗さ曲線のスキューネスＲｓｋが−０．６３〜−０．３８の範囲にある粗面が形成された実施例１、２及び３では、ＪＩＳ  Ｋ６２５６−２による試験において、フッ素ゴムの破壊が確認されたので、ＪＩＳ  Ｋ６２５６−２による剥離強さがシール部材の材料破壊強度よりも高いと言える。これに対して、粗さ曲線要素の平均粗さＲｃが１８５μｍよりも小さい粗面部を有する比較例１では、ＪＩＳ  Ｋ６２５６−２による剥離強さが低水準（約１１０Ｎ／２５ｍｍ以下）になった。さらに、粗さ曲線のスキューネスＲｓＫが−０．３８よりも大きい粗面部が形成された比較例２では、ＪＩＳ  Ｋ６２５６−２による剥離強さが極めて低水準（数１０Ｎ／２５ｍｍ以下）になった。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態の半導体製造装置用のゲートシール構造体２０によれば、金属製の板状部材１０ａの表面における環状溝５の内面の少なくとも一部には、所定の粗さを有する粗面部Ｒが設けられている。ここで、所定の粗さを有する粗面部Ｒは、粗さ曲線要素の平均粗さＲｃが５０μｍ〜５００μｍであり、且つ歪度を意味する粗さ曲線のスキューネスＲｓｋが−３〜０．５であるので、環状溝５の内面の粗面部Ｒとシール部材１５とが深く嵌め合った状態で接合され、環状溝５の内面の粗面部Ｒとシール部材１５とを確実に固定することができる。したがって、金属製の板状部材１０ａに形成された環状溝５の内部にフッ素ゴム製のシール部材１５を確実に固定することができる。
【００７０】
また、本実施形態の半導体製造装置用のゲートシール構造体２０によれば、環状溝５の内面の粗面部Ｒとシール部材１５との剥離状態がシール部材１５の破壊となっているので、環状溝５の内面の粗面部Ｒに対してシール部材１５を板状部材１０ａの厚さ方向に引き剥がそうとしても、環状溝５の内面の粗面部Ｒとシール部材１５とが剥離する前に、シール部材１５の少なくとも一部が破壊されることになる。これにより、環状溝５の内面の粗面部Ｒと、フッ素ゴム製のシール部材１５との間の剥離が抑制されるので、金属製の板状部材１０ａに形成された環状溝５の内部にフッ素ゴム製のシール部材１５を確実に固定することができる。
【００７１】
また、本実施形態の半導体製造装置用のゲートシール構造体２０によれば、板状部材１０ａに形成された環状溝５の内面に粗面化されていない非粗面部が設けられている場合、その非粗面部とシール部材１５とが接触することにより、ゲートシール構造体２０のシール性を向上させることができる。
【００７２】
《その他の実施形態》
上記の実施形態では、フッ素ゴム製のシール部材を備えたゲートシール構造体を例示したが、本発明は、例えば、アクリロニトリル−ブタジエン−ゴム等の他のゴム製のシール部材を備えたゲートシール構造体にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
以上説明したように、本発明は、金属製の板状部材に形成された環状溝の内部にフッ素ゴム製のシール部材を確実に固定することができるので、例えば、半導体製造装置のゲートシールについて有用である。
【符号の説明】
【００７４】
Ｌ      レーザー光
Ｍ      成形型
Ｒ      粗面部
５      環状溝
１０    金属板
１０ａ，１０ｂ    板状部材
１５    シール部材
１５ａ    含フッ素エラストマー組成物（成形用組成物）
２０    ゲートシール構造体
【図１】
2018194085.tif 000003
【図２】
2018194085.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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