(57)【要約】【課題】電磁遮蔽機能に優れているとともに、接合個所の気密封止機能を損なうことがなく、長期間にわたって良好な性能を持続できるようにする。【解決手段】一対の部材１２、１４が接離可能に対面する個所で、一方の部材１２に設けられた凹溝１３に装着され他方の部材１４と当接して電磁遮蔽機能を果たす電磁シールド材２０であって、導電性材料からなり、断面形状において一端側５６が連結され他端側は間隔をあけて開閉可能に対面する一対の開閉片５１、５１を有する導電外被材５０と、導電外被材５０の開閉片５１、５１間に挟み込まれ、弾力変形容易な弾性芯材４０とを備える。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の部材が接離可能に対面する個所で、一方の部材に設けられた凹溝に装着され他方の部材と当接して電磁遮蔽機能を果たす電磁シールド材であって、
導電性材料からなり、断面形状において一端側が連結され他端側は間隔をあけて開閉可能に対面する一対の開閉片を有する導電外被材と、
前記導電外被材の開閉片間に挟み込まれ、弾力変形容易な弾性芯材と
を備える電磁シールド材。
【請求項２】
前記導電外被材の開閉片が、前記弾性芯材との当接個所において弾性芯材の曲率半径よりも大きな曲率半径の弧状をなす弧状部と、前記弧状部の一端につづき開閉片同士が当接して平行に延びる延長部と、前記延長部の一端で開閉片同士が連結される連結部とを有する
請求項１に記載の電磁シールド材。
【請求項３】
前記弾性芯材は、フッ素ゴム、シリコンゴムからなる群から選ばれる弾性材料からなり、
前記導電外被材は、ステンレス鋼、チタン合金、アルミ合金、銅合金、ハステロイ合金、インコネル合金からなる群から選ばれる導電性金属材料で厚み０．０５〜０．２０ｍｍの薄板からなる一対の開閉片が、断面形状の一端側で溶接により連結されてなる
請求項１または２に記載の電磁シールド材。
【請求項４】
一対の部材が接離可能に対面する個所に配置されるシールド装置であって、
前記対面個所で何れか一方の部材に設けられる第１の凹溝と、
前記一方の部材の第１凹溝に装着され他方の部材と当接して気密封止機能を果たす気密シールド材と、
前記第１凹溝に隣接して、何れか一方の部材に設けられる第２の凹溝と、
前記一方の部材の第２凹溝に装着され他方の部材と当接して電磁遮蔽機能を果たす請求項１〜３の何れかに記載の電磁シールド材とを備える
シールド装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁シールド材およびシールド装置に関し、詳しくは、プラズマ処理装置のように電磁的な遮蔽性が要求される個所で用いられる電磁シールド材と、このような電磁シールド材を利用するシールド装置とを対象にしている。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造技術や薄膜形成技術などの技術分野において、エッチング処理、スパッタリング処理、ＣＶＤ処理などを行う処理装置では、処理室内で強い電界が生じたり電磁波が発生したりすることがある。例えば、プラズマ処理装置では、真空状態の処理室内に供給された処理ガスに強い電界を印加してプラズマを発生させ、このプラズマ流によって被処理物に各種の処理を施す。
このような処理装置の処理室は、通常、容器状をなす容器本体の開口を蓋で塞いで密封状態にしている。必要に応じて蓋を外せば、処理室の内部を点検したりクリーニングしたりすることができる。この蓋と容器本体との対面個所は、外部の空気が侵入したり内部のプラズマガスが漏れたりしないように、Ｏリングなどで気密封止される。また、処理に伴って発生する電磁波が外部に漏れないように、容器本体と蓋体とを電気的に導通させて、処理室を外部環境に対して電磁的に遮蔽しておく。
【０００３】
特許文献１には、真空容器の容器本体と蓋体との接合個所に、気密封止機能を果たすＯリングを配置するとともに、Ｏリングよりも外周側に、傾斜コイルばねからなる電磁シールド部材を配置する技術が提案されている。コイル材が傾斜して巻回されている傾斜コイルばねは、変形が容易であるため、Ｏリングによる気密封止の効果を損なうことが少ないとされている。特許文献１には、従来技術の説明として、筒状メッシュ導体の内部にゴムなどからなる紐状弾性体が挿入された構造の電磁シールド部材も記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１６４６８５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来技術では、電磁遮蔽機能が不十分であるとともに耐久性に劣り、気密封止機能も低下するという問題がある。
特許文献１の技術では、傾斜コイルばねと両側の部材との接触は、螺旋状をなすコイル線材の頂点のみで生じる。断続的な点接触に過ぎないので、両側の部材との電気的接触が不十分になり易く、接触抵抗が大きく電気的導通が良くないため、電磁遮蔽の効果が十分に達成できないことがある。
断続的な点接触のみで十分な電気的導通あるいは電磁遮蔽機能を果たすには、傾斜コイルばねの弾力的反発力を強くして、両側の部材との接触圧力を高めておかなければならない。ところが、そうすると、処理室内の定期的なクリーニング作業などで蓋体の開け閉めを繰り返したときに、傾斜コイルばねと点接触する両側の部材が、傾斜コイルばねと衝突したり擦られたりして削られ、微細な磨耗粉が発生し、この微細粉（パーティクル）が、高度な清浄環境が要求される処理室内を汚染してしまうという問題が発生する。このようなパーティクルは、半導体製品の品質性能を損ない、生産歩留まりを低下させる。パーティクルを除去する作業に手間と時間がかかり、処理作業を開始するのが遅れて、作業能率を大きく損なう。
【０００６】
傾斜コイルばねの材料は、バネ鋼材など比較的に硬い材料であるのに対し、容器本体や蓋体の材料は、アルミニウムなど比較的に柔らかい材料であるため、前記した衝突や摩擦接触で、柔らかい容器本体や蓋体の材料が削られ易い。電気的導通性を高めるために傾斜コイルばねの弾力的反発力を強めるほど、上記問題が顕著になる。
しかも、傾斜コイルばねは、通常の円筒コイルばねよりは変形し易くできたとしても、ゴム材料などに比べればかなり硬いので、電磁シールド部材と別に並設されたＯリングの気密封止機能が損なわれるという問題も発生する。電磁シールド部材が容易に変形できないと、並設されたＯリングに加わる圧縮力が弱くなり変形も不十分になり、変形に伴う弾性反発力も弱くなって、気密封止機能が低下してしまうのである。
【０００７】
特許文献１に従来技術として記載された、筒状メッシュ導体とゴム製紐状弾性体との組み合わせ構造では、コイルばねよりも筒状メッシュ導体のほうが変形は容易であるから、Ｏリングの気密封止機能を損ない難いという利点はある。しかし、特許文献１にも記載されているように、処理室の内部環境に晒される紐状弾性体が経時的に劣化して弾力性を失い、筒状メッシュ導体を両側の部材に押し付ける力が弱くなり、電気的導通性が低下して、目的とする電磁遮蔽の機能が損なわれる。
さらに、特許文献１の技術では、気密防止機能を果たすＯリングよりも外周側に電磁シールド部材を配置しているため、処理室内で発生するプラズマガスなどが、Ｏリングを構成するゴム材料に接触して、ゴム材料の迅速な劣化を招き、短期間でＯリングを交換しなければならないという問題もある。
【０００８】
本発明の課題は、電磁遮蔽機能に優れているとともに、接合個所の気密封止機能を損なうことがなく、長期間にわたって良好な性能を持続できる電磁シールド材を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる電磁シールド材は、一対の部材が接離可能に対面する個所で、一方の部材に設けられた凹溝に装着され他方の部材と当接して電磁遮蔽機能を果たす電磁シールド材であって、導電性材料からなり、断面形状において一端側が連結され他端側は間隔をあけて開閉可能に対面する一対の開閉片を有する導電外被材と、前記導電外被材の開閉片間に挟み込まれ、弾力変形容易な弾性芯材と
を備える。
〔一対の部材〕
電磁シールド材が使用される、一対の部材が接離可能に対面する個所とは、容器の本体と蓋との合わせ面、バルブ構造の弁体と弁座との当接面、各種処理室の開口と開閉蓋との当接面など、一対の部材同士を、互いに当接させて封止したり、互いに離して開放したりする接離動作を行う機械装置の構造部分である。
【００１０】
特に、部材同士を当接させて閉じた状態で、部材同士を電気的に導通させ、対面個所を通じて電磁波が漏洩するのを防ぐ電磁遮蔽機能を必要とされる構造部分である。
具体的には、集積回路素子などの半導体装置を製造する半導体製造装置で、半導体ウエハに各種の処理を施す処理室を構成する容器本体と蓋体との対面個所が挙げられる。
半導体製造装置には、プラズマ処理装置、イオン処理装置、ＣＶＤ装置、ＰＶＤ装置、ドライエッチング装置などがあり、複数の処理機能を兼ね備えた装置もある。処理室内に高圧電界を発生させたり、電磁波が発生する可能性があったりする処理装置に適用される。処理室内に、プラズマガスや電離イオン、腐食性ガスなどが供給されたり内部で発生させたりする装置にも適用される。
【００１１】
半導体製造装置に被処理物である半導体ウエハが出入りする開口の開閉バルブ部分、点検口や観察口の取付部分なども、電磁シールド材が装着される個所となる。
半導体製造装置のほかにも、各種の電子素子や精密部品などを製造したり各種の処理を施したりする共通する構造を備えた処理装置に適用される。
〔電磁シールド材の装着構造〕
電磁シールド材の装着個所では、一方の部材に凹溝が設けられる。凹溝は、通常、矩形状をなし、電磁シールド材の幅および高さに対応する寸法を有している。凹溝の内側壁は傾斜していたり曲面であったりすることもある。凹溝の底面は平坦であったり傾斜していたり、段差や凹凸があったりすることもある。
【００１２】
プラズマ処理装置の処理室やバルブ部分の場合、開口部分を囲む環状の凹溝が設けられる。環形状は、開口部分の形状によって異なるが、矩形などの多角形のほか、円形、長円形、楕円形などの曲線部分を含む形状であってもよい。
電磁シールド材は、凹溝に収容された状態で、一部が凹溝の上縁よりも上方に突き出す。この突き出し量が締め代になる。
凹溝を有しない他方の部材のうち、電磁シールド材と対面して当接する個所は、通常、平坦である。浅い溝や凹凸、傾斜を有する場合もある。
一対の部材のうち、少なくとも電磁シールド材と当接する個所は、導電性材料で構成されていて、電磁エネルギーが通過できるようにしておく。具体的には、鋼材などの導電金属材料で構成されていることが望ましい。絶縁性材料の表面に導電性のコーティングを施しておいたり、絶縁性材料に導電性材料を配合して導電性を付与しておいたりすることができる。接地線を接続しておいたり、接地処理を施しておいたりすることもできる。
【００１３】
電磁シールド材は、凹溝の全長にわたって装着することができる。環状の凹溝には環状の電磁シールド材を装着することができる。但し、必要とされる電磁遮蔽機能が達成されれば、凹溝の一部のみに電磁シールド材が装着されているだけの場合もある。環状の凹溝に対して、断続的に複数個所に電磁シールド材が装着される場合もある。
〔導電外被材〕
導電性材料からなり、電磁遮蔽機能を果たす。また、弾性芯材を保護する機能も果たす。
【００１４】
導電性材料としては、プラズマガスや腐食性ガスに侵食され難い材料が好ましい。弾力的な変形性に優れる材料が好ましい。凹溝を有する部材および相手側部材に焼き付いたり固着してしまったりし難い材料が好ましい。機械的強度や摩擦耐久性に優れたものが好ましい。具体的な材料として、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌなどのステンレス鋼が使用できる。そのほか、チタン合金、アルミ合金、銅合金、ハステロイ合金、インコネル合金も使用できる。導電性材料の表面に、コーティングなどの表面処理を施しておくこともできる。
導電外被材の厚みは、弾性芯材の弾性反発力によって変形し易くするには厚みが薄いほうがよい。あまり薄過ぎると溶接による接合連結を行ったときに歪みが発生するなどの不具合が生じ易い。好ましい厚みは、導電外被材の材質によっても異なるが、通常、０．０５〜０．２０ｍｍである。
【００１５】
〔開閉片〕
導電外被材は、一対の開閉片で構成される。一対の開閉片は、断面形状において一端側が連結され他端側は間隔をあけて開閉可能に対面する。開閉可能とは、開閉片の対面間隔が広がったり狭まったりできることを意味する。
開閉片には、弾力的に開閉する機能はそれほど必要とされない。開閉片の弾力的開閉動作は、主に弾性芯材が果たすからである。開閉片は、比較的に少ない力でも十分に撓み変形できる特性を有していることが望ましい。
一対の開閉片は、概略薄板状でＶ字形あるいはＵ字形、コ字形などをなすことで変形性を高めることができる。一対の開閉片の間に弾性芯材が収容される。一対の開閉片は、１枚の板材を屈曲形成したものであってもよいし、２枚の板材を一端で接合したものであってもよい。２枚の板材を接合したもののほうが、少ない力でもスムーズに開閉動作ができ易い。一対の開閉片は、通常、互いに対称な形状をなしているが、部分的に形状が異なるものを組み合わせることもできる。
【００１６】
開閉片の形状として、弧状部と延長部と連結部とを有するものが使用できる。
＜弧状部＞
弧状部は、弾性芯材および開閉片の両側に存在する部材と滑らかに当接して、弾性芯材と開閉片との間、および、開閉片とその両側の部材との間に、局部的に過大な応力が発生することを防止できる。開閉片が両側の部材を擦って削り取るようなことが起こり難い。開閉片とその両側部材との間における電気的接触も良好にできる。
弧状部としては、弾性芯材との当接個所において弾性芯材の曲率半径よりも大きな曲率Ｒ１の弧状を有するものが好ましい。断面円形の弾性芯材の場合、弾性芯材の直径Ｄ１の１／２が弾性芯材の曲率半径である。弧状部の曲率半径Ｒ１を、弾性芯材の曲率半径Ｄ１の７０〜１００％に設定できる。弧状部の曲率半径Ｒ１が小さ過ぎると、導電外被材と弾性芯材とが擦れたときに、弾性芯材が削られてパーティクルが発生し易くなる。弧状部の曲率半径Ｒ１が十分に大きければ、導電外被材が、電磁シールド材を装着した部材の凹溝および相手側部材の面に当接するときに、当接領域の外縁で当接する両方の面が徐々に近づいて当接して中心側へと徐々に当接圧力が増えるような状態になる。その結果、導電外被材が当接する相手の部材を傷付けたり削り取ったりすることが有効に防止できる。弧状部の曲率半径Ｒ１が大き過ぎると、導電外被材の寸法が大きくなり過ぎる。
【００１７】
弧状部は、弾性芯材の幅方向の全体を覆うことが望ましい。特に、弾性芯材が収容された状態で、弧状部のうち連結部と反体側で開閉片の開口側になる端縁を、弾性芯材の側端よりも外側まで延ばしておくことが望ましい。
＜延長部＞
延長部は、弧状部の一端につづき相手側の開閉片の延長部と当接して平行に延びる。一対の開閉片の延長部同士が１本の直線をなすように配置される。延長部が存在することで、一対の開閉片の開閉動作がスムーズに行え、開閉片を閉じる方向に力が加わったときに、局部的に過大な応力を生じることなくスムーズに閉じる方向の変形ができる。連結部のみに過大な変形応力が発生することを防止できる。延長部の長さＬ１は、長いほうが開閉片の開閉動作が良好に行え、連結部の応力も低減できるが、導電外被材および電磁シールド材の全幅が増える。適切な長さＬ１は、用途や要求性能によっても異なるが、導電外被材の断面における全幅Ｌ０の２０〜４０％に設定できる。
【００１８】
延長部と弧状部との間が、滑らかな曲線でつながっていると、延長部から弧状部の変形がスムーズに行え局部的に大きな応力が発生し難い。延長部と弧状部とをつなぐ部分の曲率半径Ｒ２を、前記した弧状部の曲率半径Ｒ１の７０〜８０％に設定できる。
＜連結部＞
連結部は、延長部の一端で相手側の開閉片と連結される。連結手段としては、溶接が採用できる。溶接法としては、アーク溶接やＴｉｇ溶接などが適用できる。これらの溶接法は、連結部における開閉片間の電気的導通が良好であり、延長部側の変形も容易になり。好ましい連結手段である。半導体デバイス製造装置に用いる電磁シール材としては、不活性ガスを用いたＴｉｇ溶接が好ましい。その他、開閉片の材質に合わせて、通常の材料における接合手段の中から、適切な接合手段を採用することができる。
【００１９】
＜対面間隔＞
導電外被材における一対の開閉片の対面間隔は、弾性芯材の寸法に合わせて設定すればよい。弾性芯材が収容された状態で、弾性芯材に圧縮方向の力が加わる状態であってもよいし、導電外被材の内側で弾性芯材が自由に移動できる状態であってもよい。軽い圧縮力が加わるほうが弾性芯材の位置決めがし易い。
弧状部の先端同士の間隔Ｇが広いほど、弾性芯材を導電外被材に押し込む作業が行い易い。間隔Ｇが広過ぎると、導電外被材の内側に収容された弾性芯材が、取扱中や使用中などに開閉片の間からはみ出る心配がある。具体的には、間隔Ｇを弾性芯材の直径Ｄ１に対して５０〜８０％の長さに設定できる。
【００２０】
〔弾性芯材〕
導電外被材の開閉片間に挟み込まれ、弾力変形容易である。電磁シールド材の長さ方向につづく紐状をなす。
基本的には、通常のＯリングと同様の材料および構造が採用できる。
弾性芯材の材料は、装着個所の環境に耐えて良好な弾性反発力を発揮できる材料が好ましい。プラズマガスが存在する環境では、耐プラズマ性を高い材料が好ましい。使用環境によって、耐熱性や耐腐食性、耐光性なども必要とされる。弾性芯材は、導電外被材で覆われているので、直接にプラズマガスなどに晒されることは少ないが、導電外被材を超えたり隙間を通過してきたりするプラズマガスなどに耐えるためには、前記したような特性を備えていることが望ましい。
【００２１】
具体的な材料として、フッ素ゴム、シリコンゴムが挙げられる。特に、完全フッ素化されたパーフルオロフッ素ゴムや、半導体製造装置用として知られる耐プラズマ性を向上させたフッ素ゴムからなるものが好ましい。例えば、特開平１１−１７２０２７号に開示されている、オルガノシロキサン系モノマーやフッ素系モノマーで表面処理されたフッ素ゴムＯリングが使用できる。
弾性芯材の断面形状は、通常のＯリングと同じ円形が採用できる。円形が少し変形した楕円形や長円形、多角形の角を丸めた形状なども採用できる。
電磁シールド材の組み立ては、導電外被材の開閉片を弾力的に変形させて開き、その間に弾性芯材を挿入すればよい。予め開いた状態にした開閉片の間に弾性芯材を配置したあと、開閉片を両側から挟み付けて、その間隔を狭めるように加工することもできる。電磁シールド材の組み立て状態では、開閉片の先端側の間隔Ｇが弾性芯材の直径Ｄ１よりも狭くなって、弾性芯材が導電外被材から脱落しないようにしておくことが好ましい。
【００２２】
〔シールド装置〕
電磁シールド材は、基本的に、電磁遮蔽機能のみを果たし、気密封止機能はそれほど高くはない。そこで、気密封止機能についても十分な性能を要求される場合には、電磁シールド材による電磁遮蔽機能に気密封止機能を付け加えたシールド装置が構成できる。
シールド装置は、電磁シールド材を単独で使用する場合と同様に、一対の部材同士の接離自在な対面個所に配置される。
対面個所には、第１の凹溝および第２の凹溝が設けられる。
【００２３】
何れか一方の部材に設けられる第１の凹溝には、気密シールド材が装着される。気密シールド材は、他方の部材と当接して第１凹溝の内側と外側とを気密封止する。
第２の凹溝は、第１凹溝の外側または内側で、何れか一方の部材に設けられる。第２凹溝には、前記した電磁シールド材が装着される。電磁シールド材は、他方の部材と当接して、電磁シールド材の両側の部材を電気的に導通させ、第２凹溝の内側空間と外側空間とを電磁的に遮断する。
電磁シールド材と気密シールド材との配置は、プラズマ流や電磁波、腐食性ガスなどと先に接触する側に、電磁シールド材を配置しておくことが望ましい。例えば、プラズマ処理装置の処理室と蓋体との対面個所に設ける場合は、処理室の内部側に近いほうに電磁シールド材を配置し、処理室の外側に近い側に気密シールド材を配置する。このようにすれば、電磁シールド材の導電外被材が、プラズマや腐食性ガスの通過を阻止して、気密シールド材の劣化や損傷を効果的に防ぐことができる。
【００２４】
その結果、気密シールド材による気密封止と、電磁シールド材による電磁遮蔽との両方の機能を効果的に組み合わせて、何れの機能をも良好に発揮させることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
〔プラズマ処理装置〕
図１は、電磁シールド材を用いたシールド構造を備えるプラズマ処理装置１０の概略構造を示している。
プラズマ処理装置１０は、容器状の処理室を構成する容器本体１２と、容器本体１２の上面開口を塞ぐ蓋板１４とを備える。容器本体１２および蓋体１４にはそれぞれ電極１６、１８が配置されている。電極１６、１８にはそれぞれ、電源につながる配線１７、１９が接続されている。なお、容器本体１２には接地線１１が接続されている。電極１６、１８に高周波電圧などを印加することができる。図示しないが、容器本体１２には、真空排気管や処理ガス供給管なども備えている。
【００２６】
下側電極１６に、半導体ウエハなどの被処理物Ｗを配置して、電極１６、１８に電圧を印加することで、容器本体１２内でプラズマを発生させ、被処理物Ｗに、プラズマエッチング、プラズマＣＶＤなどのプラズマ処理を施す。
このようなプラズマ処理装置１０では、容器本体１２と蓋体１４との接合個所に、電磁シールド材２０および気密封止材３０によるシールド構造が設けられる。
気密封止材３０は、容器本体１２内の真空状態が、外部からの空気の侵入によって損なわれることを防ぎ、容器本体１２内の処理ガスやプラズマガスが容器本体１２の外に漏れることを防止する。
【００２７】
電磁シールド材２０は、容器本体１２内で発生する電磁波あるいは強電界が、容器本体１２の外に漏れることを防止する。電極１６、１８に電圧を印加して処理を行うと、接地線１１が接続されていない蓋体１４に電荷が溜まった状態（チャージアップ）になり、蓋体１４と容器本体１２との間にスパークが発生することがあるが、電磁シールド材２０は、蓋体１４に溜まった電荷を、容器本体１２から接地線１１へと逃がすことで、上記スパークの発生を防止する。
容器本体１２の開口と蓋体１４との接合個所は、容器本体１２の外周に設けられたフランジ部分に沿って環状に存在する。電磁シールド材２０および気密封止材３０も、容器本体１２の外周に沿って環状に配置される。
【００２８】
〔電磁シールド材の構造〕
図２は、電磁シールド材２０の断面構造を示す。
電磁シールド材２０は、導電外被材５０と弾性芯材４０とで構成されている。
弾性芯材４０は、全体が紐状で、断面形状が直径Ｄ１の円形をなし、フッ素ゴムなどの耐プラズマ性を有するとともに弾力的な反発性に優れた弾性材料で形成されている。
導電外被材５０は、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼薄板で形成され、互いに対称形状をなす上下一対の開閉片５１、５１で構成されている。開閉片５１、５１が、弾性芯材４０を上下から覆うように配置される。
【００２９】
開閉片５１，５１は、弧状部５２、延長部５４および連結部５６を有する。
弧状部５２は、弾性芯材４０の上下に配置され、円弧状をなしている。弧状部５２の曲率半径Ｒ１は、弾性芯材４０の曲率半径（直径Ｄ１の１／２）よりも少し大きく設定されている。弧状部５２と弾性芯材４０とは、弾性芯材４０の上下の直径方向端部あるいはその近くで接触している。弾性芯材４０の軸方向に沿って、上下で帯状に接触領域が連続することになる。
弧状部５２の一端は、互いの間に間隔Ｇをあけて対向している。この間隔Ｇは、弾性芯材４０の直径Ｄ１よりも少し狭くなっている。上下の開閉片５１、５１に挟まれた状態の弾性芯材４０が、間隔Ｇから外に抜け出し難くなっている。
【００３０】
弧状部５２の他端は、延長部５４につながる。延長部５４は、上下の開閉片５１、５１の延長部５４が、長さＬ１の間、互いに当接して平行に延びている。延長部５４同士は接合されていないので、独立して変形可能である。延長部５４と弧状部５２との連結部分は曲率半径Ｒ２の曲線で滑らかにつながっている。
延長部５４の端部は、上下の延長部５４、５４が溶接で一体接合された連結部５６になっている。連結部５６は、延長部５４，５４よりも少し膨れた形状になっている。
連結部５６で連結された上下の開閉片５１、５１は、材料が有する弾力的変形性によって、連結部５６を基点にして上下に弾力的に開閉可能である。開閉片５１、５１が開けば、弧状部５２、５２の間隔Ｇが広がって、弾性芯材４０を出し入れし易くなる。開閉片５１、５１が開くときには、延長部５４、５４は平行で当接している状態から、弧状部５２、５２側の端部が離れて互いに逆方向に傾斜した状態になる。開閉片５１、５１を開く力が無くなれば、開閉片５１、５１は弾力的に閉じる。弧状部５２、５２が弾性芯材４０を上下から挟み付けて固定する。さらに、開閉片５１、５１を閉じる方向に力が加わった場合は、延長部５４、５４は互いに当接した状態で、弧状部５１、５１の側が変形をすることになる。弧状部５１、５１から延長部５４、５４で変形力が吸収され、連結部５６のほうに大きな変形力が加わることはない。
【００３１】
〔電磁シールド材の使用〕
＜装着状態＞
図３（ａ）は、電磁シールド材２０を、プラズマ処理装置１０の容器本体１２に装着した状態を表す。気密封止材３０も装着されて、シールド構造を構成している。
容器本体１２の開口上端面には全周にわたって、内外に隣接する２本の環状凹溝１３、１５が形成されている。容器本体１２の内部に近い内側の環状凹溝１３は、断面形状が、深さよりも幅が広い扁平な矩形状をなし、電磁シールド材２０が装着される。容器本体１２の外部に近い外側の環状凹溝１５は、断面形状が、環状凹溝１３よりも幅が狭い正方形に近い矩形状をなしている。
【００３２】
環状凹溝１３に装着された電磁シールド材２０は、環状凹溝１３の内幅よりも少し狭い幅Ｌ０を有し、導電外被材５０の弧状部５２、５２が環状凹溝１３の外周側、連結部５６が内周側に配置される。電磁シールド材２０の高さは、環状凹溝１３の深さよりも少し大きくなっており、電磁シールド材２０の一部が環状凹溝１３の上方に突き出している。
環状凹溝１５に装着されたＯリング３０は、環状凹溝１５の内幅よりも幅が狭く、環状凹溝１５の深さよりも高い。
容器本体１２の開口上端面を塞ぐ蓋体１４の下面は平坦である。
【００３３】
＜使用状態＞
図３（ｂ）に示すように、蓋体１４を容器本体１２に被せ、ボルト締結などの手段で圧接させて取付固定する。
蓋体１４に押圧された電磁シールド材２０は、導電被覆材５０の開閉片５１、５１の上下幅が狭くなるように変形する。開閉片５１、５１の変形とともに、弾性芯材４０は断面が円形から扁平に押し潰されるように変形する。弾力的に変形した弾性芯材４０には反発力が生じて、開閉片５１、５１を環状凹溝１３の底面および蓋体１４の下面へと押し付ける。この押し付け力によって、蓋体１４から導電外被材５０を介して容器本体１２へと、良好な電気的接続状態が構成され、高い電磁遮蔽機能が発揮される。
【００３４】
容器本体１２の環状凹溝１３および蓋体１４と導電外被材５０との接触は、開閉片５１の弧状部５２の頂点で導電外被材５０の長さ方向に連続する稜線に沿って生じる。実際には、接触個所で両側の材料が変形を生じるので、前記稜線を挟んで左右に一定幅を有する帯状の接触領域が構成される。特に、弧状部５２は、その曲率半径が大きくなるようにスムーズに変形するので、弧状部５２の稜線だけではなく、稜線の両側部分を含む充分な面積で、蓋体１４および環状凹溝１３と接触することができる。このように、大きな接触面積が得られるので、導電外被材５０による容器本体１２の環状凹溝１３から蓋体１４への電気的導通状態は良好である。接触面積が大きいことで、接触圧は比較的に小さくても、接触抵抗は十分に低減される。
【００３５】
弧状部５２と蓋体１４および環状凹溝１３との接触位置よりも内周側では、連結部５６で連結された上下の開閉片５１、５１が、弾性芯材４０を完全に覆っている。
図３（ｂ）に白矢印および破線矢印で示すように、容器本体１２に存在するプラズマガスや腐食性ガスなどが、蓋体１４と容器本体１２との隙間を通って、環状凹溝１３の内部に侵入してきても、それ以上の侵入は導電外被材５０で阻止される。導電外被材５０を超えて開閉片５１の内部側および外周側まで漏れ出すこが抑制される。弾性芯材４０がプラズマガス等に直接に晒されて劣化することが防がれる。Ｏリング３０のほうまで大量のプラズマガスや熱流、腐食性ガスなどが到達することも阻止される。
【００３６】
Ｏリング３０は、蓋体１４と環状凹溝１５の底面との間で押し潰されるように変形して扁平になる。Ｏリング３０の弾性的反発力が、蓋体１４および環状凹溝１５の底面との間を強力に気密封止する。容器本体１２内のガスが外部に漏れたり、容器本体１２の真空度が損なわれたりすることがない。
なお、電磁シールド材２０の変形に伴う弾性反発力は、基本的に弾性芯材４０の弾性反発力で決まり、それほど過大にはならないので、Ｏリング３０の弾性反発力による気密封止機能を損なうことはない。容器本体１２の内部側から電磁シールド材２０を超えて漏れ出るガスが多少あっても、Ｏリング３０の位置で確実に封止することができる。逆に、外部環境から空気などが容器本体１２に侵入しようとしても、Ｏリング３０の位置で確実に阻止される。電磁シールド材２０の部分には、それほど高度な封止機能を持たせる必要がない。電子シールド材２０の弾性反発力は、電気的導通性を確保できる程度の大きさで十分であり、高度な気密封止性は必要とされない。
【００３７】
処理装置１０の内部点検や清掃などで、容器本体１２から蓋体１４を取り外したときには、Ｏリング３０は、その弾性復元力で元の形状に復元する。電磁シールド材２０も弾性芯材４０が有する弾性復元力によって元の形状に復元する。したがって、蓋体１４を再び容器本体１２に取り付ければ、Ｏリング３０による気密封止機能および電磁シールド材４０による電磁遮蔽機能は、最初の取付時と同様に良好に発揮される。蓋体１４の着脱を繰り返しても、電磁シールド材４０による電磁遮蔽機能が低下することはない。
容器本体１２に蓋体１４を被せる際に、蓋体１４の底面が電磁シールド材４０の導電外皮材５０に衝突するが、このとき、蓋体１４の平坦な底面が、ゆるやかに湾曲した弧状部５２に当接する。当接する両側の面が中心から周囲へと傾斜した状態で、当接領域が弧状部５２の頂点から徐々に周囲に広がるので、弧状部５２と衝突した蓋体１４の底面に局部的に過大な応力が発生したり傷つけられたり擦られたり削り取られたりすることがない。有害なパーティクルの発生がない。勿論、環状凹溝１３の底面と弧状部５２との間でもスムーズに圧接されるので、環状凹溝１３が損傷したりパーティクルを生じたりすることもない。
【００３８】
従来の電磁シールド材を使用したプラズマ処理装置などでは、どうしてもパーティクルが発生するため、パーティクルの除去作業を行ってから、プラズマ処理装置の稼動を開始しなければならず、処理作業の再立ち上げまでに時間がかり、作業効率を低下させていたが、前記した実施形態の電磁シールド材４０を使用すれば、このような問題が解消できる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明にかかる電磁シールド材は、導電外被材の開閉片が、その間に配置された弾性芯材によって弾力的に開閉でき、導電外被材が当接する両側の部材に、広い面積で隙間なく確実に接触して良好な電気的導通状態を構成できる結果、優れた電磁遮蔽機能を発揮することができる。
導電外被材と両側の部材との接触は、断続的な点接触や局部的な接触ではなく十分な面積での面接触になるので、両側の部材間を開いたり閉じたりする動作を繰り返しても、導電外被材が両側の部材を擦って削ったり傷付けたり微細なパーティクルを発生させたりすることが少ない。広い面積での電気的接触が得られることで、接触圧が低くても接触抵抗は小さく良好な導通状態が達成でき、接触圧が低いことで、導電外被材が両側の部材を削ったり傷付けたりすることが余計に少なくなる。
【００４０】
弾性芯材は、導電外被材で覆われているので、弾性芯材を劣化させるプラズマガスなどとの直接の接触が阻止され、弾性芯材の経時劣化が防止できる。その結果、弾性芯材の弾性反発力による導電外被材と両側の部材との適切な接触状態および良好な電気的導通状態を、長期にわたって維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を表す、電磁シールド材を用いたプラズマ処理装置の断面構造図
【図２】電磁シールド材の断面図
【図３】電磁シールド材の装着状態（ａ）と使用状態（ｂ）とを示す断面図
【符号の説明】
１０    プラズマ処理装置
１２    処理室
１３    凹溝
１４    蓋体
１５    凹溝
２０    電磁シールド材
３０    気密封止材
４０    弾性芯材
５０    導電外被材
５１    開閉片
５２    弧状部
５４    延長部
５６    連結部
【図１】
2004335977.tif 000003
【図２】
2004335977.tif 000004
【図３】
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