(57)【要約】【課題】真空シール性能、耐プラズマ性、ならびに耐腐食ガス性などの性能を長期間にわたって維持することのできる複合シール材を提供すること。【解決手段】一方部材の本体面に設けられたシール溝内に装着され、前記一方部材に対して他方部材を近づけ、前記一方部材と他方部材との間を封止状態とする複合シール材であって、前記複合シール材は、前記シール溝の一方側壁側に配置され、弾性部材からなる第１シール部材と、前記シール溝の他方側壁側に配置され、前記第１シール部材よりも硬質の材料からなる第２シール部材と、を備え、前記第２シール部材が、前記シール溝の他方側壁に対して略平行であり面接触する他方側壁当接面と、前記他方部材のシール面に対して略平行であり、前記封止状態の際に他方部材のシール面と面接触するシール当接面と、を少なくとも有する。【選択図】図１
2018123863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方部材の本体面に設けられたシール溝内に装着され、前記一方部材に対して他方部材を近づけ、前記一方部材と他方部材との間を封止状態とする複合シール材であって、
前記複合シール材は、
前記シール溝の一方側壁側に配置され、弾性部材からなる第１シール部材と、
前記シール溝の他方側壁側に配置され、前記第１シール部材よりも硬質の材料からなる第２シール部材と、
を備え、
前記第２シール部材が、
前記シール溝の他方側壁に対して略平行であり面接触する他方側壁当接面と、
前記他方部材のシール面に対して略平行であり、前記封止状態の際に他方部材のシール面と面接触するシール当接面と、
を少なくとも有することを特徴とする複合シール材。
【請求項２】
前記第１シール部材が、
前記一方部材の本体面よりも他方部材のシール面側に突出するシール突部と、
前記シール溝の一方側壁に向かって膨出する側方膨出部と、
前記シール溝の底面と当接する底部と、
前記第２シール部材を載置する載置部と、
を少なくとも有することを特徴とする請求項１に記載の複合シール材。
【請求項３】
前記第１シール部材の側方膨出部の垂直方向の中心位置が、前記載置部に載置された第２シール部材の垂直方向の上端部から下端部の間に位置するよう構成されていることを特徴とする請求項２に記載の複合シール材。
【請求項４】
前記一方側壁の高さが他方側壁の高さよりも高く設定されたシール溝内に装着されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の複合シール材。
【請求項５】
前記封止状態において、
前記第２シール部材のシール当接面の水平方向の幅が、前記一方部材のシール溝の他方側壁側の本体面から他方部材のシール面までの垂直方向の高さの４倍以上であることを特徴とする請求項４に記載の複合シール材。
【請求項６】
前記封止状態において、
前記第２シール部材の他方側壁当接面の垂直方向の幅が、前記一方部材のシール溝の他方側壁側の本体面から他方部材のシール面までの垂直方向の高さの４倍以上であることを特徴とする請求項４または５に記載の複合シール材。
【請求項７】
前記第１シール部材の底部が、
前記シール溝の一方側壁側の端部に位置する一方突起と、
前記シール溝の他方側壁側の端部に位置する他方突起と、
前記一方突起と他方突起との間に位置する中央突起と、
を少なくとも有することを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の複合シール材。
【請求項８】
前記第１シール部材のシール突部と、前記第２シール部材が載置される載置部との間に、凹部が設けられていることを特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載の複合シール材。
【請求項９】
前記中央突起の水平方向の中心位置と、前記凹部の水平方向の中心位置とが、略同位置であることを特徴とする請求項８に記載の複合シール材。
【請求項１０】
前記第１シール部材のシール突部の水平方向の中心位置が、前記一方突起と中央突起との間に位置するよう構成されていることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の複合シール材。
【請求項１１】
前記第１シール部材と前記第２シール部材とは、接着剤により接着されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の複合シール材。
【請求項１２】
前記第１シール部材と第２シール部材とは、いずれか一方に形成された凸嵌合部といずれか他方に形成された凹嵌合部とで組付けられていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の複合シール材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば真空状態で使用される複合シール材に関し、特に半導体製造装置に使用されて好適な複合シール材に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置の進歩により、半導体製造装置に使用される部材に対する要求が更に厳しくなっており、その要求も様々なものになっている。
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に使用されるシール材は、基本的な性能として真空シール性能が必要である。そして、使用される装置やシール材の装着箇所により、耐プラズマ性や耐腐食ガス性などの性能を併せ持つことが要求される。
【０００３】
このように真空シール性能に加えて、耐プラズマ性や耐腐食ガス性が求められるシール領域では、これまで流体の影響を受けにくいフッ素ゴムが使用されてきた。
しかし、使用条件が厳しくなるにつれ、フッ素ゴムでは、耐プラズマ性や耐腐食ガス性などの性能が不十分となり新しい材料が求められている。
【０００４】
このような要求に対し、真空シール性能、耐プラズマ性、耐腐食ガス性などの特性を併せ持ち、繰り返しの使用によっても所望の真空シール性能を維持することのできる複合シール材として、既に本発明者らは特許文献１に開示された複合シール材を提案している。
【０００５】
特許文献１に開示された複合シール材１００は、図８に示したように、一方部材１１０に形成された片あり溝１１２内に装着され、弾性部材（例えばフッ素ゴム）からなる第１シール部材１３０と、第１シール部材１３０よりも硬質な材料（例えばフッ素樹脂）からなる第２シール部材１４０とから成るものである。
このような複合シール材１００は、主に第１シール部材１３０で、真空シール性能を確保し、第２シール部材１４０で耐プラズマ性，耐腐食ガス性などの耐性を確保している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】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】
【０００７】
しかしながらこのような従来の複合シール材１００は、他方部材１２０と当接する第２シール部材１４０のシール当接面１４２が断面円弧状の曲面であるため、図９に示したような封止状態の際に、他方部材１２０のシール面１２２と当接する第２シール部材１４０のシール当接面１４２の当接面積および片あり溝１１２の内周壁１１４と接する第２シール部材１４０の内周壁当接面１４４の当接面積は、両者ともに少なくなりがちであった。
【０００８】
このように当接面積が少なくなると、封止状態の際に、第２シール部材１４０が、内周側から受ける腐食性ガスやプラズマに対して、耐性寿命を長期間確保することが困難となる場合がある。
【０００９】
また、従来の複合シール材１００は、第１シール部材１３０の底部１３２には、片あり溝１１２の外周壁１１６側の端部に位置する外周突起１３６と、内周壁１１４側の端部に位置する内周突起１３４とが設けられているが、外周突起１３６と内周突起１３４との間に大きな空間１５０が形成されてしまうため、封止状態の際には、図９に示した矢印のように、第１シール部材１３０と第２シール部材１４０が元の位置からそれぞれに空間１５０に向かって転動を生ずる場合が想定された。そのため、確実なシール特性を発揮させるために、第２シール部材１４０のシール当接面１４２が断面円弧状の曲面で形成される必要があった。
したがって、内周側から受ける腐食性ガスやプラズマに対して、耐性寿命を長期間確保するため、更なる改良を重ねた複合シール材が求められているのが実状である。
【００１０】
本発明はこのような実状に鑑み発明されたものであって、真空シール性能、耐プラズマ性、耐腐食ガス性などの性能を長期間にわたって確実に維持することのできる複合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】
【００１１】
本発明は上記したような課題を解決するために発明されたものであって、
本発明の複合シール材は、
一方部材の本体面に設けられたシール溝内に装着され、前記一方部材に対して他方部材を近づけ、前記一方部材と他方部材との間を封止状態とする複合シール材であって、
前記複合シール材は、
前記シール溝の一方側壁側に配置され、弾性部材からなる第１シール部材と、
前記シール溝の他方側壁側に配置され、前記第１シール部材よりも硬質の材料からなる第２シール部材と、
を備え、
前記第２シール部材が、
前記シール溝の他方側壁に対して略平行であり面接触する他方側壁当接面と、
前記他方部材のシール面に対して略平行であり、前記封止状態の際に他方部材のシール面と面接触するシール当接面と、
を少なくとも有することを特徴とする。
【００１２】
このように構成すれば、封止状態の際には第２シール部材と他方部材のシール面との間、および第２シール部材とシール溝の他方側壁との間のいずれも広範囲に面接触されることとなるため、真空シール性能、耐プラズマ性、耐腐食ガス性などの性能を長期間にわたって確実に維持することができる。
【００１３】
またこのように構成された複合シール材は、第２シール部材の他方側壁当接面とシール当接面とにより、シール溝の他方側壁と他方部材のシール面に対する当接面積が広範囲であるため、特に一方部材と他方部材との間の封止状態をそのまま長期間にわたって維持するような環境下において好適である。
【００１４】
また、本発明の複合シール材は、
前記第１シール部材が、
前記一方部材の本体面よりも他方部材のシール面側に突出するシール突部と、
前記シール溝の一方側壁に向かって膨出する側方膨出部と、
前記シール溝の底面と当接する底部と、
前記第２シール部材を載置する載置部と、
を少なくとも有することを特徴とする。
このように第１シール部材が構成されていれば、特に第１シール部材と他方部材のシール面との間で真空シール性能を長期間にわたって確実に維持することができる。
【００１５】
また、本発明の複合シール材は、
前記第１シール部材の側方膨出部の垂直方向の中心位置が、前記載置部に載置された第２シール部材の垂直方向の上端部から下端部の間に位置するよう構成されていることを特徴とする。
【００１６】
このように構成されていれば、複合シール材が他方部材に押圧された際に、第１シール部材と第２シール部材の両方に対して均等に力が加わり易くなり、転動が生ずるようなことを確実に防止することができる。
【００１７】
また、本発明の複合シール材は、
前記一方側壁の高さが他方側壁の高さよりも高く設定されたシール溝内に装着されることを特徴とする。
【００１８】
このようにシール溝の一方側壁の高さと他方側壁の高さが異なっていれば、封止状態の際に、他方側壁側に位置する他方部材の一部が、真空環境下による圧力で一方部材側に撓んだとしても、他方側壁側の一方部材に、撓んだ他方部材が接触してしまうことがなく、複合シール材で両部材間を確実に封止することができる。
【００１９】
また、本発明の複合シール材は、
前記封止状態において、
前記第２シール部材のシール当接面の水平方向の幅が、前記一方部材のシール溝の他方側壁側の本体面から他方部材のシール面までの垂直方向の高さの４倍以上であることを特徴とする。
このように第２シール部材のシール当接面の水平方向の幅を設定すれば、特に耐プラズマ性、耐腐食ガス性などの性能を長期間にわたって確実に維持することができる。
【００２０】
また、本発明の複合シール材は、
前記封止状態において、
前記第２シール部材の他方側壁当接面の垂直方向の幅が、前記一方部材のシール溝の他方側壁側の本体面から他方部材のシール面までの垂直方向の高さの４倍以上であることを特徴とする。
このように第２シール部材の他方側壁当接面の垂直方向の幅を設定すれば、特に耐プラズマ性、耐腐食ガス性などの性能を長期間にわたって確実に維持することができる。
【００２１】
また、本発明の複合シール材は、
前記第１シール部材の底部が、
前記シール溝の一方側壁側の端部に位置する一方突起と、
前記シール溝の他方側壁側の端部に位置する他方突起と、
前記一方突起と他方突起との間に位置する中央突起と、
を少なくとも有することを特徴とする。
【００２２】
このように少なくとも３種類の突起が設けられていれば、従来のように一方突起と他方突起との間に大きな空間が形成されて生ずるような転動を確実に防止することができる。
特に封止状態の際に、中央突起によって第１シール部材の一部が一方突起と他方突起との間に入り込むことを遮っているため、複合シール材の回転方向の変形が生じ難く、転動を確実に防止することができる。
【００２３】
また、本発明の複合シール材は、
前記第１シール部材のシール突部と、前記第２シール部材が載置される載置部との間に、凹部が設けられていることを特徴とする。
【００２４】
このような位置に凹部が設けられていれば、最初に他方部材と当接して変形する第１シール部材のシール突部の一部が、この凹部内に入り込むこととなり、全体として転動の発生を防止することができる。すなわち、変形時の逃がし部分として凹部が機能するため、他の部分の動きを極力最小限とすることができ、転動の発生を防止することができる。
【００２５】
また、本発明の複合シール材は、
前記中央突起の水平方向の中心位置と、前記凹部の水平方向の中心位置とが、略同位置であることを特徴とする。
【００２６】
このように凹部の真下に中央突起が位置するようになっていれば、封止状態に至る際に、第１シール部材の一部が変形したとしても大きく変形することがなく、全体として転動の発生を極力防止することができる。
【００２７】
また、本発明の複合シール材は、
前記第１シール部材のシール突部の水平方向の中心位置が、前記一方突起と中央突起との間に位置するよう構成されていることを特徴とする。
【００２８】
このように構成されていれば、シール突部が他方部材と当接して封止状態に至る際に、一方突起と中央突起との間に生ずる小さな隙間内に第１シール部材の一部が真っ直ぐ垂直方向から入り込むようになるため、確実に転動の発生を防止することができる。
【００２９】
また、本発明の複合シール材は、
前記第１シール部材と前記第２シール部材とは、接着剤により接着されていることを特徴とする。
このように接着剤で互いに接着されていれば、両部材間の固定を容易にかつ強固にすることができる。
【００３０】
また、本発明の複合シール材は、
前記第１シール部材と第２シール部材とは、いずれか一方に形成された凸嵌合部といずれか他方に形成された凹嵌合部とで組付けられていることを特徴とする。
このような構成であれば、第１シール部材と第２シール部材とを、予め一体的に組み付けることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の複合シール材によれば、特に第２シール部材において、シール溝の他方側壁に対して略平行であり面接触する他方側壁当接面と、他方部材のシール面に対して略平行であり、封止状態の際に他方部材のシール面と面接触するシール当接面とを有することにより、真空シール性能、耐プラズマ性、耐腐食ガス性などの性能を長期間にわたって確実に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、本発明の複合シール材をシール溝として角溝に装着した状態の断面図である。
【図２】図２は、本発明の複合シール材の断面図である。
【図３】図３は、本発明の複合シール材をシール溝として角溝に装着して他方部材を一方部材に向かって移動させた状態の断面図である。
【図４】図４は、本発明の複合シール材をシール溝として角溝に装着して封止した状態の断面図である。
【図５】図５は、本発明の複合シール材の他の実施形態の断面図である。
【図６】図６（ａ）〜図６（ｃ）は、本発明の複合シール材の他の実施形態を示した断面図である。
【図７】図７は、本発明の複合シール材をシール溝として片あり溝に装着した状態の断面図である。
【図８】図８は、従来の複合シール材をシール溝として片あり溝に装着した状態の断面図である。
【図９】図９は、従来の複合シール材をシール溝として片あり溝に装着して封止した状態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいてより詳細に説明する。
本発明の複合シール材１０は、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に使用され、真空シール性能に加え、耐プラズマ性や耐腐食ガス性などの性能を併せ持つものである。
【００３４】
このような複合シール材１０は、図１に示したように、他方側壁（本実施形態では内周壁２６）と一方側壁（本実施形態では外周壁２８）とが略垂直な角型のシール溝（角溝）２４内に装着される。
【００３５】
このシール溝２４は、例えば、ドライエッチング装置やプラズマＣＶＤ装置の半導体製造装置の一方部材２０と他方部材３０とからなる継手部分など動作の無い固定部に形成されるものである。
【００３６】
このシール溝２４内に、第１シール部材５０と第２シール部材４０とからなる複合シール材１０を装着し、一方部材２０に他方部材３０を近づけていくことで、一方部材２０と他方部材３０との間を複合シール材１０を介して封止状態とすることができる。
【００３７】
複合シール材１０は、弾性部材からなる第１シール部材５０が、シール溝２４の外周壁２８側（外気側）に配置され、第１シール部材５０よりも硬質の材料からなる第２シール部材４０が、シール溝２４の内周壁２６側（腐食性ガス、プラズマなどの厳しい環境側）に配置される。
【００３８】
第１シール部材５０は、一方部材２０の本体面２２よりも他方部材３０のシール面３２側に突出するシール突部５２と、シール溝２４の外周壁２８に向かって膨出する側方膨出部５４と、シール溝２４の底面２５と当接する底部５６と、第２シール部材４０を載置する載置部５７と、を有している。
【００３９】
これに対して第２シール部材４０は、シール溝２４の内周壁２６に対して略平行であり面接触する他方側壁当接面（本実施形態では内周壁当接面４２）と、他方部材３０のシール面３２に対して略平行であり、封止状態の際に他方部材３０のシール面３２と面接触するシール当接面４４と、を有し、第１シール部材５０の載置部５７に載置されるように構成されている。
【００４０】
ここで、弾性部材からなる第１シール部材５０は、ゴムから構成されていることが好ましく、ゴムとしては、天然ゴム、合成ゴムのいずれも使用可能である。第１シール部材５０をゴムから構成することによって、複合シール材１０を一方部材２０と他方部材３０との間で圧接した際に、第１シール部材５０のシール突部５２が、他方部材３０のシール面３２により圧接され高いシール性を付与することができる。
なお、第１シール部材５０を構成するゴムは、フッ素ゴムから構成されていることが好ましい。
【００４１】
このようなフッ素ゴムとしては、フッ化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレン系共重合体、フッ化ビニリデン／トリフルオロクロロエチレン系共重合体、フッ化ビニリデン／ペンタフルオロプロピレン系共重合体等の２元系のフッ化ビニリデン系ゴム、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン系共重合体、フッ化ビニリデン／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系共重合体、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン／プロピレン系共重合体等の３元系のフッ化ビニリデンゴムやテトラフルオロエチレン／プロピレン系共重合体、テトラフルオロエチレンｌパーフルオロアルキルビニルエーテル系共重合体、熱可塑性フッ素ゴムなどを挙げることができる。
【００４２】
このようなフッ素ゴムであれば、万が一、第１シール部材５０が腐食性ガス、プラズマに接触したとしても、腐食性ガス、プラズマなどへの耐久性が高く、シール性が低下することがない。
【００４３】
一方、第２シール部材４０は、第１シール部材５０より硬質であり、腐食性ガス、プラズマなどへの耐久性がある材料であれば良く、例えば、合成樹脂や、合成樹脂の外表面に腐食環境へ耐性を持つ皮膜がコーティングされている部材や、真空環境に適した、ステンレス鋼、アルミ合金、ニッケル合金、チタン等から選択した１種以上の金属や、軟質ガラス、硬質ガラス、石英ガラス、セラミックス等から選択した１種以上の無機材料から構成されていても良いものである。
【００４４】
合成樹脂としては、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、ポリエーテルケトン樹脂から選択した１種以上の合成樹脂を挙げることができる。
【００４５】
特に上記した合成樹脂の一つであるフッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、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（ＰＦＡ）樹脂、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（ＦＥＰ）樹脂、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）樹脂、ポリビニリデンフルオライト（ＰＶＤＦ）樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）樹脂、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）樹脂、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）樹脂などを挙げることができる。この中で、耐熱性、耐腐食性ガス、耐プラズマ性などを考慮すれば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂が好ましい。
【００４６】
本発明の複合シール材１０は、後述するシール形状によって、第２シール部材４０のシール当接面４４が確実に他方部材３０のシール面３２にぴったりと当接し、第１シール部材５０の弾性力によって、第２シール部材４０の表面に加わる応力が低く抑えられる。したがって第２シール部材４０の表面は変形せず、表面の破壊により発塵が生ずるリスクを抑えることができる。
【００４７】
このような第１シール部材５０と第２シール部材４０とは、両者の間が、接合されて一体化されていることが好ましく、接合方法としては溶接，溶着，接着など公知の接合方法が採用可能であり、好ましくは接着剤、より好ましくは耐熱性接着剤にて接合一体化することが好ましい。接着剤を塗布する場合には、全面接着でも一部のみを接着でも良い。
【００４８】
また第１シール部材５０と第２シール部材４０との接合一体化する箇所は、例えば第１シール部材５０の載置部５７と第２シール部材４０の下端部４８との間や、第１シール部材５０の垂直面６１と第２シール部材４０の側端面５９との間であり、いずれか一方を接合しても両方を接合しても良いものである。
【００４９】
このような複合シール材１０は、図２に示したように、第１シール部材５０の底部５６の下端部から第２シール部材４０のシール当接面４４までの垂直方向の高さＨ１が、第１シール部材５０の底部５６の下端部からシール突部５２の上端部までの垂直方向の高さＨ２よりも低く設定されている。
【００５０】
これにより、一方部材２０のシール溝２４に複合シール材１０が装着された状態で、一方部材２０に他方部材３０を近づけて行くと、図３に示したように、まず最初に第１シール部材５０のシール突部５２が、他方部材３０のシール面３２と接することとなり、最初に真空シール性能が確保される。
【００５１】
なお、第１シール部材５０の側方膨出部５４の垂直方向の中心位置Ｃ１が、載置部５７に載置された第２シール部材４０の垂直方向の上端部４６から下端部４８の間に位置するよう構成されている。
【００５２】
これにより封止状態に至る際に、複合シール材１０が他方部材３０に押圧され、第１シール部材５０と第２シール部材４０の両方に対して均等に力が加わり易くなり、従来のように転動が生ずるようなことを確実に防止することができる。
【００５３】
このように本発明の複合シール材１０は、非常に厳しい環境下で使用されることを前提としたものであり、このような厳しい環境下での使用において、複合シール材１０が所望のシール性能を維持するため、下記のような更なる工夫がなされている。
【００５４】
また、シール溝２４の外周壁２８の高さＨ４が、内周壁２６の高さＨ３よりも高く設定されている。
すなわち、内周側（内周壁２６側）の本体面２２ａを外周側（外周壁２８側）の本体面２２ｂよりも低く設定することにより、真空状態で内周側に位置する他方部材３０が撓んだとしても、内周側の一方部材２０と他方部材３０とが接触してしまうことがなく、換言すればメタルタッチを生ずることがなく、確実に複合シール材１０で両部材間を封止することができるようになっている。
【００５５】
ところで、本発明の複合シール材１０をシール溝２４内に装着し、一方部材２０に対して他方部材３０を近づけて行き、図３に示したように、他方部材３０に第１シール部材５０のシール突部５２が当接した状態からさらに押圧を続けていくと、図４に示したように、他方部材３０のシール面３２に第２シール部材４０のシール当接面４４がぴったりと当接され、これにより真空シール性能に加えて、耐プラズマ性、耐腐食ガス性の性能が加わり、完全な封止状態となる。
【００５６】
この封止状態において、第２シール部材４０のシール当接面４４の水平方向の幅Ｔ２が、一方部材２０のシール溝２４を挟んで内周側の本体面２２ａから他方部材３０のシール面３２までの垂直方向の高さＨ５の４倍以上であることが好ましい。
【００５７】
このように第２シール部材４０のシール当接面４４の水平方向の幅Ｔ２を設定すれば、特に耐プラズマ性、耐腐食ガス性などの性能を長期間にわたって確実に維持することができる。
【００５８】
なお同じように、封止状態において、第２シール部材４０の内周壁当接面４２の垂直方向の幅Ｔ３が、一方部材２０のシール溝２４を挟んで内周側の本体面２２ａから他方部材３０のシール面３２までの垂直方向の高さＨ５の４倍以上であることが好ましい。
【００５９】
このような内周壁当接面４２であれば、シール溝２４の内周壁２６から内周側の本体面２２ａに至るコーナー部２１にコーナーＲが施されていても、シール溝２４の内周壁２６と、第２シール部材４０の内周壁当接面４２との当接面が、十分確保できるため、耐プラズマ性、耐腐食ガス性などの性能を長期間にわたって確実に維持することができる。
【００６０】
ここでシール溝２４の内周壁２６から本体面２２ａに至るコーナー部２１のコーナーＲは、一般的にシール溝深さの６〜２６％の範囲内で設定される。ここでシール溝深さとは、シール溝２４の内周側の内周壁２６の高さＨ３と、外周側の外周壁２８の高さＨ４のいずれかのうち、高さが高い方の値とする。
【００６１】
さらに、上記した第２シール部材４０のシール当接面４４の水平方向の幅Ｔ２と、第２シール部材４０の内周壁当接面４２の垂直方向の幅Ｔ３は、略同幅であることが好ましいが、Ｔ２：Ｔ３の比、すなわち横：縦の比が好ましくは１：０．５〜２．０の範囲内、より好ましくは１：１．０〜１．８の範囲内であれば、所望のシール性能を長期間にわたって維持することができる。
【００６２】
また、複合シール材１０の底部５６には、図１に示したように、シール溝２４の外周壁２８側の端部に位置する一方突起（本実施形態では外周突起６０）と、シール溝２４の内周壁２６側の端部に位置する他方突起（本実施形態では内周突起５８）と、これら外周突起６０と内周突起５８との間に位置する中央突起６２と、が設けられている。
【００６３】
これにより、外周突起６０と中央突起６２との間、および内周突起５８と中央突起６２との間に小さな空間６６，６４が形成されている。
そして、第１シール部材５０のシール突部５２と、第２シール部材４０が載置される載置部５７との間に、凹部７０が設けられ、この凹部７０の水平方向の中心位置Ｃ３と、底部５６の中央突起６２の水平方向の中心位置Ｃ２とが、略同位置となっている。
【００６４】
このような位置関係に凹部７０と中央突起６２とを配置することにより、特にこの中央突起６２によって、従来において封止状態の際に第１シール部材５０の一部分が、外周突起６０と内周突起５８との間に生ずる空間内に入り込むことを物理的に遮ることができる。
【００６５】
そして封止状態に至る際に、最初に他方部材３０と当接して変形する第１シール部材５０のシール突部５２の一部分が、この凹部７０内に入り込むこととなり、変形時の逃がし領域として凹部７０が機能するため、他の部分の動きを極力最小限とすることができる。
【００６６】
また、このとき凹部７０の真下に中央突起６２が位置するため、封止状態に至る際に、第１シール部材５０の一部が変形したとしても、複合シール材１０の全体が大きく変形することがない。
なお、凹部７０の水平方向の中心位置Ｃ３と、底部５６の中央突起６２の水平方向の中心位置Ｃ２とは、なるべく同位置であることが好ましいが、中心位置Ｃ３に対して、中心位置Ｃ２のずれ量が、左右に、複合シール材１０の水平方向の最大寸法Ｔ１の５〜１０％の範囲内であれば、許容されるものである。
【００６７】
さらには、第１シール部材５０のシール突部５２の水平方向の中心位置Ｃ４が、外周突起６０と中央突起６２との間の位置Ｃ５に位置するよう構成されることが好ましい。
これらの相乗効果によって、全体として複合シール材１０の転動の発生を極力防止することができる。
【００６８】
このように本発明の複合シール材１０は、上記したような特徴的な形態を有し、特に第２シール部材４０が、シール溝２４の内周壁２６に対して略平行であり面接触する内周壁当接面４２と、他方部材３０のシール面３２に対して略平行であり、封止状態の際に他方部材３０のシール面３２と面接触するシール当接面４４と、を有することで、真空シール性能に加えて、耐プラズマ性、耐腐食ガス性などの性能を長期間にわたって確実に維持することができるものである。
【００６９】
以上、本発明の複合シール材１０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、例えば図１〜４に示した第２シール部材４０は、第１シール部材５０の載置部５７に載置され、接着剤で接着されているが、図５に示したように第１シール部材５０と第２シール部材４０は、いずれか一方（図５では第２シール部材４０）に凸嵌合部７１といずれか他方（図５では第１シール部材５０）に凹嵌合部７２を設け、互いに嵌合するようにしても良いものである。このように互いを嵌合する構造の場合には、接着剤は不要であるが、凹凸嵌合に加えて接着剤による接着を行っても構わないものである。
【００７０】
さらには、図１〜４に示した第２シール部材４０は、断面略四角形であるが、他にも例えば図６（ａ）に示したような断面略三角形、図６（ｂ）に示したような断面略Ｌ字形、図６（ｃ）に示したような断面略台形など、要は、最低限シール溝２４の内周壁２６に対して略平行であり面接触する内周壁当接面４２と、他方部材３０のシール面３２に対して略平行であり、封止状態の際に他方部材３０のシール面３２と面接触するシール当接面４４と、を有していれば、特に限定されるものではないものである。
【００７１】
またシール溝２４の形状についても、角溝に本発明の複合シール材１０を装着するのが好ましいが、場合によっては、図７に示したような片あり溝に本発明の複合シール材１０を装着しても良いものである。片あり溝に本発明の複合シール材１０を装着した場合には、傾斜面である外周壁２８側に第１シール部材５０が位置するようにし、第１シール部材５０の側方膨出部５４が、常温において片あり溝の傾斜面に当接するようにすれば良いものである。
【００７２】
複合シール材１０を片あり溝内に装着した際には、片あり溝の開口部２７における水平方向の最大寸法Ｔ４よりも、複合シール材１０の水平方向の最大寸法Ｔ１の方が大きいため、複合シール材１０が片あり溝から不用意に脱落することを防止することができる。
【００７３】
また、上記した角溝に複合シール材１０を装着する際には、一端封止状態にした後、メンテナンス時などを除いては封止状態を常に維持する場所、すなわち、固定部を想定している。
【００７４】
一方、片あり溝に複合シール材１０を装着する際には、一端封止状態にした後、他方部材を一方部材から離す動作が繰り返し行われる場所、すなわち可動部を想定している。
しかしながら、これらに限定されるものではなく、固定部を片あり溝としたり、可動部を角溝としても構わないものである。
【００７５】
さらに上記実施例では、ドライエッチング装置やプラズマＣＶＤ装置などの半導体装置に適用した場合について説明したが、本願発明の複合シール材１０は、その他の環境の厳しい条件で使用するその他の装置のシール部分に用いることも可能である。
このように本発明の複合シール材１０は、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】
【００７６】
１０   複合シール材
２０   一方部材
２１   コーナー部
２２   本体面
２２ａ 本体面
２２ｂ 本体面
２４   シール溝
２５   底面
２６   内周壁
２７   開口部
２８   外周壁
３０   他方部材
３２   シール面
４０   第２シール部材
４２   内周壁当接面
４４   シール当接面
４６   上端部
４８   下端部
５０   第１シール部材
５２   シール突部
５４   側方膨出部
５６   底部
５７   載置部
５８   内周突起
５９   側端面
６０   外周突起
６１   垂直面
６２   中央突起
６４   空間
６６   空間
７０   凹部
７１   凸嵌合部
７２   凹嵌合部
Ｃ１   中心位置
Ｃ２   中心位置
Ｃ３   中心位置
Ｃ４   中心位置
Ｃ５   外周突起と中央突起との間の位置
Ｈ１   高さ
Ｈ２   高さ
Ｈ３   高さ
Ｈ４   高さ
Ｈ５   高さ
Ｔ１   複合シール材の水平方向の最大寸法
Ｔ２   幅
Ｔ３   幅
Ｔ４   最大寸法
１００ 複合シール材
１１０ 一方部材
１１２ シール溝
１１４ 内周壁
１１６ 外周壁
１２０ 他方部材
１２２ シール面
１３０ シール部材
１３２ 底部
１３４ 内周突起
１３６ 外周突起
１４０ シール部材
１４２ シール当接面
１４４ 内周壁当接面
１５０ 空間
【図１】
2018123863.tif 000003
【図２】
2018123863.tif 000004
【図３】
2018123863.tif 000005
【図４】
2018123863.tif 000006
【図５】
2018123863.tif 000007
【図６】
2018123863.tif 000008
【図７】
2018123863.tif 000009
【図８】
2018123863.tif 000010
【図９】
2018123863.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月24日(2018.1.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方部材の本体面に設けられたシール溝内に装着され、前記一方部材に対して他方部材を近づけ、前記一方部材と他方部材との間を封止状態とする複合シール材であって、
前記複合シール材は、
前記シール溝の一方側壁側に配置され、弾性部材からなる第１シール部材と、
前記シール溝の他方側壁側に配置され、前記第１シール部材よりも硬質の材料からなる第２シール部材と、
を備え、
前記第２シール部材が、
前記シール溝の他方側壁に対して略平行であり面接触する他方側壁当接面と、
前記他方部材のシール面に対して略平行であり、前記封止状態の際に他方部材のシール面と面接触するシール当接面と、
を少なくとも有することを特徴とする複合シール材。
【請求項２】
前記第１シール部材が、
前記一方部材の本体面よりも他方部材のシール面側に突出するシール突部と、
前記シール溝の一方側壁に向かって膨出する側方膨出部と、
前記シール溝の底面と当接する底部と、
前記第２シール部材を載置する載置部と、
を少なくとも有することを特徴とする請求項１に記載の複合シール材。
【請求項３】
前記第１シール部材の側方膨出部の垂直方向の中心位置が、前記載置部に載置された第２シール部材の垂直方向の上端部から下端部の間に位置するよう構成されていることを特徴とする請求項２に記載の複合シール材。
【請求項４】
前記一方側壁の高さが他方側壁の高さよりも高く設定されたシール溝内に装着されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の複合シール材。
【請求項５】
前記封止状態において、
前記第２シール部材のシール当接面の水平方向の幅が、前記一方部材のシール溝の他方側壁側の本体面から他方部材のシール面までの垂直方向の高さの４倍以上であることを特徴とする請求項４に記載の複合シール材。
【請求項６】
前記封止状態において、
前記第２シール部材の他方側壁当接面の垂直方向の幅が、前記一方部材のシール溝の他方側壁側の本体面から他方部材のシール面までの垂直方向の高さの４倍以上であることを特徴とする請求項４または５に記載の複合シール材。
【請求項７】
前記第１シール部材の底部が、
前記シール溝の一方側壁側の端部に位置する一方突起と、
前記シール溝の他方側壁側の端部に位置する他方突起と、
前記一方突起と他方突起との間に位置する中央突起と、
を少なくとも有することを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の複合シール材。
【請求項８】
前記第１シール部材において、
前記シール突部と、前記第２シール部材が載置される載置部との間に、凹部が設けられていることを特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載の複合シール材。
【請求項９】
前記中央突起の水平方向の中心位置と、前記凹部の水平方向の中心位置とが、略同位置であることを特徴とする請求項８に記載の複合シール材。
【請求項１０】
前記第１シール部材のシール突部の水平方向の中心位置が、前記一方突起と中央突起との間に位置するよう構成されていることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の複合シール材。
【請求項１１】
前記第１シール部材と前記第２シール部材とは、接着剤により接着されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の複合シール材。
【請求項１２】
前記第１シール部材と第２シール部材とは、いずれか一方に形成された凸嵌合部といずれか他方に形成された凹嵌合部とで組付けられていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の複合シール材。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
また、本発明の複合シール材は、
前記第１シール部材において、
前記シール突部と、前記第２シール部材が載置される載置部との間に、凹部が設けられていることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
本発明の複合シール材によれば、特に第２シール部材において、シール溝の他方側壁に対して略平行であり面接触する他方側壁当接面と、他方部材のシール面に対して略平行であり、封止状態の際に他方部材のシール面と面接触するシール当接面と、を有することにより、真空シール性能、耐プラズマ性、耐腐食ガス性などの性能を長期間にわたって確実に維持することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
ここで、弾性部材からなる第１シール部材５０は、ゴムから構成されていることが好ましく、ゴムとしては、天然ゴム、合成ゴムのいずれも使用可能である。第１シール部材５０をゴムから構成することによって、複合シール材１０を一方部材２０と他方部材３０との間で圧接した際に、第１シール部材５０のシール突部５２が、他方部材３０のシール面３２により圧接され高いシール性を付与することができる。
なお、第１シール部材５０を合成ゴムで構成する場合には、フッ素ゴムであることが好ましい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
このようなフッ素ゴムとしては、フッ化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレン系共重合体、フッ化ビニリデン／トリフルオロクロロエチレン系共重合体、フッ化ビニリデン／ペンタフルオロプロピレン系共重合体等の２元系のフッ化ビニリデン系ゴム、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン系共重合体、フッ化ビニリデン／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系共重合体、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン／プロピレン系共重合体等の３元系のフッ化ビニリデンゴムやテトラフルオロエチレン／プロピレン系共重合体、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル系共重合体、熱可塑性フッ素ゴムなどを挙げることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
一方、第２シール部材４０は、第１シール部材５０より硬質であり、腐食性ガス、プラズマなどへの耐久性がある材料であれば良く、例えば、合成樹脂や、合成樹脂の外表面に腐食環境へ耐性を持つ被膜がコーティングされている部材や、真空環境に適した、ステンレス鋼、アルミ合金、ニッケル合金、チタン等から選択した１種以上の金属や、軟質ガラス、硬質ガラス、石英ガラス、セラミックス等から選択した１種以上の無機材料から構成されていても良いものである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
特に上記した合成樹脂の一つであるフッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、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（ＰＦＡ）樹脂、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（ＦＥＰ）樹脂、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）樹脂、ポリビニリデンフルオライト（ＰＶＤＦ）樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）樹脂、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）樹脂、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）樹脂などを挙げることができる。この中で、耐熱性、耐腐食ガス性、耐プラズマ性などを考慮すれば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂が好ましい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
また第１シール部材５０と第２シール部材４０とを接合一体化する箇所は、例えば第１シール部材５０の載置部５７と第２シール部材４０の下端部４８との間や、第１シール部材５０の垂直面６１と第２シール部材４０の側端面５９との間であり、いずれか一方を接合しても両方を接合しても良いものである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
一方、片あり溝に複合シール材１０を装着する際には、一端封止状態にした後、他方部材３０を一方部材２０から離す動作が繰り返し行われる場所、すなわち可動部を想定している。
しかしながら、これらに限定されるものではなく、固定部を片あり溝としたり、可動部を角溝としても構わないものである。