(57)【要約】【課題】真空状態とする場合の脱気性を維持しつつ、プラズマガスを導入した際にはラジカルの通過を遮蔽することができるシール材を提供する。【解決手段】筒状または環状の本体部を有するシール材であって、前記本体部の軸方向の一方の縁部には、径方向外側に張り出すフランジ部が形成され、前記本体部の内周には、軸方向において前記フランジ部から遠ざかるほど径が狭まるように傾斜する傾斜面が形成され、前記傾斜面は、前記本体部の軸心に対する傾斜角度が１０度以上６０度以下となるように形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状または環状の本体部を有するシール材であって、
前記本体部の軸方向の一方の縁部には、径方向外側に張り出すフランジ部が形成され、
前記本体部の内周には、軸方向において前記フランジ部から遠ざかるほど径が狭まるように傾斜する傾斜面が形成され、
前記傾斜面は、前記本体部の軸心に対する傾斜角度が１０度以上６０度以下となるように形成されていることを特徴とするシール材。
【請求項２】
前記フランジ部の外径は、近接する前記本体部の外径の１０１％以上１０５％以下の長さを有することを特徴とする請求項１記載のシール材。
【請求項３】
前記本体部の軸方向の他方の縁部の外周には、前記フランジ部に近づくほど外周径が広がる傾斜部が形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のシール材。
【請求項４】
前記本体部の軸方向の他方の縁部の内周には、外周側に切り欠かれた少なくとも一つのスリットが形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のシール材。
【請求項５】
前記本体部は、フッ素樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のシール材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シール材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体を製造する装置として、プラズマを使用するドライエッチング装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このドライエッチング装置は、図１０に示すように、チャンバー１００内において、ヒーター１０２上に載置されたウェーハ１０４の直上でプラズマを発生させ、ウェーハ１０４上に反応性生物を堆積させることにより、半導体の成膜を行うものである。
【０００３】
ここで、ヒーター１０２の発熱は、導入端子１０６によって行われるが、プラズマを発生させた際に、導入端子１０６の周囲に形成された隙間１０８からプラズマ化した原料ガス内に含まれるラジカルが、図１０において矢印で示した経路によりターンテーブル１０１内に入り込むおそれがある。この場合、プラズマによって活性化されたラジカルがヒーター１０２とターンテーブル１０１間の接着剤１０２ａに接触し、結果として接着剤１０２ａが劣化するという問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２０４７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、接着剤１０２ａの劣化を防止するため、ターンテーブル１０１内の隙間１０８をＯリングなどのパッキンで閉塞することが考えられる。
しかしながら、半導体の成膜は、チャンバー１００内を一旦真空にしてから原料ガスを導入して行うため、隙間１０８にＯリングが介在されると、ターンテーブル１０１内の小空間を真空状態にすることが困難であるとともに、原料ガスをチャンバー１００内に導入した際に、Ｏリングを境として隙間１０８の内外に気圧差が生じてＯリングが変形し、結果としてプラズマ化した原料ガス中のラジカルが矢印のように進入し接着剤１０２ａに接触してしまうおそれがある。
【０００６】
本発明は、このような実状に鑑み、例えば、半導体製造装置において、真空状態とする場合の脱気性を有し、しかもプラズマガスを導入した際にはラジカルの通過を遮蔽することができるシール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】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明は、
筒状または環状の本体部を有するシール材であって、
前記本体部の軸方向の一方の縁部には、径方向外側に張り出すフランジ部が形成され、
前記本体部の内周には、軸方向において前記フランジ部から遠ざかるほど径が狭まるように傾斜する傾斜面が形成され、
前記傾斜面は、前記本体部の軸心に対する傾斜角度が１０度以上６０度以下となるように形成されていることを特徴とする。
【０００８】
このように、内周に所定の傾斜角度の傾斜面が形成されていれば、フランジ部から遠ざかる方向の縁部と導入端子との間に画成される隙間を、真空引きする場合の一般ガスの脱気通路とすることができる。また、上記隙間が微小な隙間になるようにすることにより、プラズマガス導入の際にラジカルの通過を遮蔽することができる。
【０００９】
前記フランジ部の外径は、近接する前記本体部の外径の１０１％以上１０５％以下の長さを有することを特徴とする。
このように、フランジ部の外径を本体部の外径よりも若干大きくし、フランジ部を本体部からわずかに張り出させることにより、シール材装着時にフランジ部を外側に突っ張らせることができ、シール材の脱落を防止することができる。また、フランジ部でシール材が変形し、プラズマによって活性化されたラジカルが端子挿入孔に侵入することを防止することができる。
【００１０】
さらに、本発明は、
前記本体部の軸方向の他方の縁部の外周には、前記フランジ部に近づくほど外周径が広がる傾斜部が形成されていることが好ましい。
このような傾斜部が外周に形成されていれば、例えば、真空引きする場合にその部分が変形し易いので、脱気効果を期待することができる。さらに挿入端子をシール材に挿入する際の導入をスムースに行う事ができ、装着方向を間違うことを防止することができる。
【００１１】
また、本発明では、
前記本体部の軸方向の他方の縁部の内周には、外周側に切り欠かれた少なくとも一つのスリットが形成されていても良い。
このようなスリットが形成されていれば、このスリットを脱気通路として使用することができる。
【００１２】
さらに、本発明では、
前記本体部は、フッ素樹脂で形成されていることが好ましい。
このように本体部がフッ素樹脂で形成されていれば、腐食性ガス、プラズマガスなどの環境下で耐久性が良好である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るシール材によれば、例えば、半導体製造分野のドライエッチング装置において、真空引きする場合には脱気することができ、さらにはプラズマガスなどが導入されてきた場合には、ラジカルのみを確実に遮蔽することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は本発明の好ましい実施の形態に係るシール材を導入端子に装着した状態を示す図である。
【図２】図２は図１の円部を拡大して示す断面図である。
【図３】図３は本発明の好ましい実施の形態に係るシール材を上方から視た斜視図である。
【図４】図４は本発明の好ましい実施の形態に係るシール材を示したもので、同図（ａ）はシール材の平面図、同図（ｂ）はシール材の側面図、同図（ｃ）はシール材の底面図、同図（ｄ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線方向の断面図である。
【図５】図５は本発明の好ましい実施の形態に係るシール材の拡大断面図である。
【図６】図６は本発明の他の実施の形態に係るシール材を導入端子に接続した状態を示す要部拡大図で、図２相当図である。
【図７】図７は本発明の他の実施の形態に係るシール材を示したもので、同図（ａ）はシール材の平面図、同図（ｂ）はシール材の側面図、同図（ｃ）はシール材の断面図、同図（ｄ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線方向の断面図である。
【図８】図８（ａ）〜図８（ｃ）は、図３のシール材を導入端子に装着するまでの様子を示す図である。
【図９】図９（ａ）〜図９（ｃ）は、図３のシール材を導入端子に装着した後に、治具を用いて導入端子の適正位置に装着するまでの様子を示す図である。
【図１０】従来のシール材を導入端子に接続した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態（実施例）に係るシール材について説明する。
図１は、本発明の一実施例に係るシール材が装着されたドライエッチング装置の要部断面図で、図２は図１の円部を拡大して示した断面図である。
【００１６】
例えば、半導体を製造するドライエッチング装置のチャンバー１００内には、ターンテーブル２が回転自在に配置されている。そして、このターンテーブル２の上面にはヒーター４が埋設され、ターンテーブル２の下方に形成された端子挿入孔２ａには、ヒーター４を発熱させるための導入端子６が挿入されている。
【００１７】
なお、本実施例では、ヒーター４として、セラミックヒータが採用され、このヒーター４は、ターンテーブル２の凹所内に接着剤８により接着されている。
一方、導入端子６の外周面は、フッ素樹脂からなる外被で覆われている。
【００１８】
このような構成のドライエッチング装置において、ターンテーブル２に設けられた端子挿入孔２ａと導入端子６の外被との間に、本実施例のシール材１０が装着されている。
以下に、シール材１０について説明する。
【００１９】
本実施例のシール材１０は、ＰＴＦＥなどのフッ素樹脂から形成されている。
このシール材１０は、図２〜図５に示したように、概略円筒状の本体部１２を備え、この本体部１２の軸方向の一方の縁部（図２の上方）に、径外方に広がるフランジ部１４が具備されている。なお本体部１２は、軸方向の高さがフランジ部１４の厚さと同じ程度にされた略環状であっても良い。また、このフランジ部１４の図５における上方側の開口縁部は、面取りされていることが好ましい。
【００２０】
図５に示したように、フランジ部１４の外径Ｋは、近接する本体部１２の外径Ｔの１０１％以上１０５％以下の長さを有している。すなわち、フランジ部１４の張り出し長さＳは、近接する本体部１２の外径の０．５％以上２．５％以下である。このように、張り出し長さＳを微かな長さとすることにより、例えば、ドライエッチング装置において、チャンバー１００内を真空にして成膜を行う場合に、フランジ部１４でシール材が変形し、プラズマによって活性化されたラジカルが端子挿入孔２ａに侵入することを防止することができる。
【００２１】
一方、本体部１２の内周には、フランジ部１４から遠ざかるほど径が狭まるように傾斜する傾斜面１２ａが形成されている。この傾斜面１２ａは、フランジ部１４の内周を含めて同じ傾斜角度で形成されている。傾斜面１２ａは、本体部１２の軸芯Ｐに対する傾斜角度αが、１０度以上６０度以下となるように設定されている。
【００２２】
傾斜面１２ａの軸芯Ｐに対する傾斜角度αがこのような範囲に設定されていれば、例えば、図１、図２のようなシール材１０の使用状態において、下側の空間Ｕから上側の空間Ｖ内を脱気しようとした場合に、空間Ｖ内のガスを空間Ｕ内に逃がし易くすることができる。
【００２３】
また、本実施例のシール材１０では、本体部１２の軸方向の他方の縁部の外周に、フランジ部１４に近づくほど外周径が広がる傾斜部１２ｂが形成されている。
このような傾斜部１２ｂが、本体部１２の他方の縁部の外周に形成されていれば、本体部１２は他方の縁部に近づくにつれて薄肉になるので、変形が容易になり、端子挿入孔２ａなどのシール溝への装着性が良好になる。さらに挿入端子６をシール材１０に挿入する際の導入をスムースに行う事ができ、装着方向を間違うことを防止することができる。
【００２４】
なお、導入端子６の外周面とシール材１０の内周面との間に、１．２／１００ｍｍ以下の隙間Ｗが形成されることが好ましい。これにより、成膜を行う場合に一般ガスだけを隙間Ｗから通過させることができる一方、プラズマ化した原料ガス中に含まれる活性化されたラジカルのみを隙間Ｗで遮断する効果を高めることができる。活性化されたラジカルは、大きな動きを伴うが、隙間Ｗの幅を１．２／１００ｍｍ以下にすることにより、ラジカルが隙間Ｗから空間Ｖ内に侵入することが防止される。なお、隙間Ｗが０になった場合においても、挿入端子６の表面が所定の表面粗さを有していることから、シール材１０の接触圧によって完全なシール状態にはならず、一般ガスを通過させることは可能である。
これにより、ターンテーブル２の上面に埋設されたヒーター４の劣化を防止することができる。
【００２５】
以上、本発明の一実施例に係るシール材について説明したが、本発明は、上記実施例に何ら限定されない。
例えば、このようなシール材は、ドライエッチング装置に限定されず、半導体製造に係わる他の装置に適用することができる。また、シール材は、フッ素樹脂以外の樹脂で成形されていてもよい。例えば耐ラジカル性が優れる材料であればよく、ＰＥＥＫ、ＰＩ、ＰＡＩなどで代替できる。また、フランジ部１４は、本体部１２の軸方向の一方の縁部の全周に設けられていてもよく、一方の縁部の一部に設けられていてもよい。また、シール材は、半導体製造に限定されず、他のシール部にも適用可能である。
【００２６】
さらに、上記実施例のシール材１０において、本体部１２に、ラジカルのみを通過させる隙間Ｗを確保するために、図６〜図７に示した他の実施例のようにスリットＤを設けることもできる。
【００２７】
すなわち、図６および図７に示した他の実施例では、本体部１２のフランジ部軸方向の他方の縁部の内周に、適宜な幅のスリットＤが等間隔に複数個（図７では、４個）形成されている。
【００２８】
このようなスリットＤを本体部１２の他方の縁部に設けた場合であっても、このスリットＤを介して一般のガスだけを通過させて、ラジカルのみをスリットＤで遮断することができる。
このように、本実施例のシール材１０は、上記実施例に何ら限定されず、本発明の技術思想に基いて種々の変更が可能である。
【００２９】
以下に、本発明の一実施例に係るシール材１０を、図１のようにプラズマＣＶＤ装置のターンテーブル２内に装着する場合の手順について、図８および図９を参考にしながら説明する。
【００３０】
図８（ａ）〜（ｃ）、および図９（ａ）〜（ｃ）は、図１において円で囲った部分を図１と同じ視野で示した断面図であり、符号２はターンテーブル、符号６は、外表面がフッ素樹脂で被覆された導入端子である。
【００３１】
なお、プラズマＣＶＤ装置にシール材１０を取り付ける場合は、適正な姿勢で取り付ける必要があることから、図９（ｂ）、（ｃ）に明示したように、専用の治具３０が予め用意されることが好ましい。
【００３２】
この治具３０は、どのような形状であっても良いが、例えば、ターンテーブル２の端子挿入孔２ａの内径より若干径が大きく、かつ導入端子６の外径より若干径の大きい貫通孔３２ａを備えた棒状の把持部３２と、その把持部３２の先端部に具備された円盤状の突出部３６とから構成されていても良い。
【００３３】
今、図８（ａ）に示したように、ドライエッチング装置のチャンバー１００内に、ターンテーブル２が収容されている。
この状態から先ず、図８（ｂ）に示したように、ターンテーブル２の端子挿入孔２ａ内に導入端子６が挿入される。
【００３４】
次いで、図８（ｃ）に示したように、予め用意された本実施例のシール材１０が導入端子６の末端側に配置される。
その後、図９（ａ）に示したように、作業者によりシール材１０が導入端子６の末端側から挿入され、そのシール材１０のフランジ部１４を、端子挿入孔２ａの開口端部に臨ませる。
【００３５】
このように、シール材１０のフランジ部１４をターンテーブル２の端子挿入孔２ａの開口端部に臨ませたら、今度は図９（ｂ）に示したように、導入端子６の外方に、予め用意された治具３０を装着する。
【００３６】
その後、治具３０の把持部３２をターンテーブル２側に向かって徐々に押し込んでいけば、治具３０の突出部３６がシール材１０の端面を押圧し、この押圧によりシール材１０が端子挿入孔２ａ内の所定位置に安定した状態で挿入られる。このように、治具３０を用いることにより、シール材１０に対して均等に力が加わるので、シール材１０を適正な姿勢で装着することができる。
【００３７】
図９（ｃ）のようにして、シール材１０が装着されたら、最後に治具３０が導入端子６の外方から引き抜かれる。これにより、シール材１０の装着が完了する。
このようにしてシール材１０が図１のドライエッチング装置内に装着されていれば、例えば、図１においてチャンバー１００内を真空引きすると、空間Ｖ内の一般のガスを、図２において矢印Ｅで示したように、シール材１０の内方に導き入れて、シール材１０の隙間Ｗを介して空間Ｕ内に脱気することができる。
これにより、空間Ｖ内を真空状態にすることができる。
【００３８】
一方、原料ガスなどがチャンバー１００内に導入され、さらにヒーター４が高温にされたとしても、本実施例のシール材１０によるシール構造では、１．２／１００ｍｍ以下の隙間Ｗが維持されているので、空間Ｕから空間Ｖに向かって原料ガス中の活性化されたラジカルがこの隙間Ｗを通ることはない。これにより、ヒーター４とターンテーブル２間の接着剤８に活性化されたラジカルが接触することはないので、接着剤８の劣化を防止することができる。
よって、ドライエッチング装置の耐久性を向上させることができるのは勿論のこと、被処理物であるウェーハを高品質にすることができる。
【符号の説明】
【００３９】
２      ターンテーブル
２ａ    端子挿入孔
４      ヒーター
６      導入端子
１０    シール材
１２    本体部
１２ａ  傾斜面
１２ｂ  傾斜部
１４    フランジ部
３０    治具
３２    把持部
３２ａ  貫通孔
３６    突出部
１００  チャンバー
Ｄ      スリット
α      傾斜角度
Ｐ      軸芯
Ｓ      張り出し長さ
Ｋ      フランジの外径
Ｔ      本体部の外径
【図１】
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【図２】
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【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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