(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シール溝１２に装着される複合シール材１０であって、
前記シール溝１２に装着した際に、シール溝の一方の側壁１８側に位置する第１のシール部材２０と、
前記シール溝１２に装着した際に、シール溝１２の他方の側壁２２側に位置する第２のシール部材２４とを備え、
前記第１のシール部材２０が、弾性部材から構成され、
前記第２のシール部材２４が、前記第１のシール部材２０よりも硬質の合成樹脂材料から構成され、
前記第１のシール部材２０が、第１のシール部材本体２６と、前記シール溝１２の開口部１６よりも外方に膨出する膨出部２８を有する第１のシール部３０とを備え、
前記第２のシール部材２４が、第２のシール部材本体３２と、前記第２のシール部材本体３２よりも前記シール溝１２の開口部１６側に位置する第２のシール部３４とを備え、
前記第２のシール部材２４の第２のシール部３４が、第１のシール部材２０側に延出した第２の延出部３６を備え、
前記第１のシール部材本体２６が、前記第２のシール部材２４の第２の延出部３６のシール溝１２の底部１４側に延出した第１の延出部３８を備え、
前記複合シール材１０を前記シール溝１２内に装着し、相手部材７０により圧接した際に、前記第１のシール部材２０の第１のシール部３０の膨出部２８が相手部材７０に圧接されてシール性が付与されるとともに、前記第１のシール部材２０と接合する前記第２のシール部材２４の第２の延出部３６がシール溝１２の底部１４側に引っ張られ、さらに前記第１のシール部材２０の第１の延出部３８を介して、前記第２のシール部材２４の第２の延出部３６がシール溝１２の開口部１６側に押圧され、
これにより前記第２のシール部３４が、前記第１のシール部材２０と接合する側から前記第１のシール部材２０と接合する側とは逆側に位置する上面端部３４ｂ側に向かって高さが高くなるように変形され、
前記第２のシール部３４の上面部３４ａのうち前記第１のシール部材２０と接合する側とは逆側に位置する上面端部３４ｂが、応力集中により前記相手部材７０に圧接されてシール性が付与されるように構成されていることを特徴とする複合シール材。
【請求項２】
前記第１のシール部材２０の第１のシール部３０の膨出部２８が、前記シール溝１２の開口部１６側に曲面状に膨出してい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のシール部材本体２６のシール溝１２側の底面が、略平坦な形状であることを特徴とする請求項１から２のいずれかに記載の複合シール材。
【請求項４】
前記第１のシール部材２０の第１の延出部３８と、前記第２のシール部材２４の第２の延出部３６とが、シール溝１２の底部１４と略平行な平坦面で接していることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の複合シール材。
【請求項５】
前記複合シール材１０が環状であって、
前記第１のシール部材２０の第１の延出部３８と、前記第２のシール部材２４の第２の延出部３６とが、シール溝１２の底部１４に近づくにしたがって、前記第２のシール部材２４の径方向の幅が次第に細くなるテーパ面２５で接していることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の複合シール。
【請求項６】
前記第２のシール部材本体３２が、前記シール溝１２側の底部１４側において、前記第１のシール部材２０側に延出する底部延出部４６を有す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複合シール材。
【請求項７】
前記複合シール材１０が環状であって、
前記第１のシール部材本体２６のシール溝１２の一方の側壁１８側の端面が、シール溝１２の底部１４に近づくにしたがって、前記第１のシール部材２０の径方向の幅が次第に細くなるテーパ面４２となっ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複合シール材。
【請求項８】
前記シール溝１２が、シール溝１２の底部１４側の幅が、シール溝１２の開口部１６側の幅より広くなったあり溝状のシール溝１２であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の複合シール材。
【請求項９】
前記シール溝１２が、シール溝１２の底部１４側の幅と、シール溝１２の開口部１６側の幅が略同一の断面略矩形状のシール溝であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の複合シール材。
【請求項１０】
前記第１のシール部材が、ゴムから構成されていることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の複合シール材。
【請求項１１】
前記第１のシール部材２０を構成するゴムが、フッ素ゴムから構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の複合シール材。
【請求項１２】
前記第２のシール部材２４を構成する合成樹脂が、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種以上の合成樹脂から構成されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の複合シール材。
【請求項１３】
前記第１のシール部材のシール高さＬ３と、第２のシール部材のシール高さＬ５が、そのつぶし率が、
Ｌ３のつぶし率≧Ｌ５つぶし率、
但し、ここで、つぶし率は、（シール高さ−溝深さＬ４）／シール高さ×１００である、
に設定されていることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の複合シール材。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれかに記載の複合シール材を、シール溝に装着したことを特徴とするシール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空、超真空状態で使用される複合シール材に関し、例えば、ドライエッチング装置やＣＶＤ装置などの半導体製造装置に使用される複合シール材に関する。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロニクス産業の発達に伴い、ＩＣ（集積回路）、ＬＳＩ（大規模集積回路）などの電子部品の材料となる半導体の製造技術が、特に、パーソナルコンピュータなどのように高精細化、薄型化などに伴って、著しく進歩している。
【０００３】
このため、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きており、その要求も様々なものになってきている。
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個所によっては、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。
【０００４】
従来、このような真空シール性能に加えて、耐プラズマ性、さらには耐腐食ガス性が求められるシール部では、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、環境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で、シール性が低下することになり、その結果、新しい材料が求められるようになってきている。
【０００５】
このような要求に対して、特許文献１（特開昭４９−１７８６８号公報）、特許文献２（特開平１１−２３２８号公報）、特許文献３（特開平８−１９３６５９号公報）、および特許文献４（特開２００１−１２４２１３号公報）などでは、ゴムと、樹脂などを複合化してゴムの弾性によりシール性能を保ち、樹脂、金属などにより腐食性のある流体を防ぐ方法が提案されている。
【特許文献１】特開昭４９−１７８６８号公報
【特許文献２】特開平１１−２３２８号公報
【特許文献３】特開平８−１９３６５９号公報
【特許文献４】特開２００１−１２４２１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
すなわち、特許文献１のシール部材１００は、図１６に示したように、ゴム弾性のＯリング部材１０２と、Ｏリング部材１０２の外周に装着した四フッ化エチレン樹脂などからなる断面略Ｃ字形状の外周リング部材１０４とから構成されている。
【０００７】
しかしながら、特許文献１のシール部材１００では、シール面にゴム以外の樹脂である外周リング部材１０４が存在するため、真空シール性能が著しく低下する。
また、特許文献２のシール部材１０６は、図１７に示したように、合成ゴムからなるＯリング１０８の表面の少なくとも反応性の高い雰囲気となる表面側に、環状のフッ素樹脂などの耐腐食性材料からなる部材１１０を配置し、その他の部位を合成ゴム製から構成している。
【０００８】
しかしながら、特許文献２のシール部材１０６では、図１７に示したように、Ｏリング１０８のＲが小さな曲面にフッ素樹脂などの耐腐食性材料からなる部材１１０を配置する
必要があるため、製造が困難であり、高コストとなってしまう。
【０００９】
さらに、特許文献３のシール部材１１２は、図１８に示したように、フッ素ゴムなどからなるＯリング１１４の上下の接触面以外の部分を、断面略Ｃ字形状のアルミニウムなどの金属部材１１６で被覆した構成である。
【００１０】
しかしながら、この特許文献３のシール部材１１２では、略Ｃ字形状のアルミニウムなどの金属部材１１６を有するので、使用時に金属パーティクルが発生することになり、半導体製造の際に、半導体が汚染してその品質が低下することになる。
【００１１】
また、特許文献４のシール部材１１８は、図１９に示したように、フッ素ゴムからなる第１のシール材１２０と、それより硬質の材料であるフッ素樹脂からなる第２のシール部材１２２とを凹凸嵌合形状の接合部分１２４で一体に接合したものである。
【００１２】
しかしながら、この特許文献４のシール部材１１８は、ゴムとそれ以外の樹脂などとの接合部分１２４が非常に複雑な形状であり、製造するのが困難であり、コストが高くなってしまう。
【００１３】
さらに、この特許文献４では、図２０に示したように、フッ素ゴムからなる第１のシール材１２６と、それより硬質の材料であるフッ素樹脂からなる第２のシール部材１２８とを、直線状の端面同士１３０、１３２で接合したシール材１３４が開示されている。
【００１４】
しかしながら、このシール材１３４では、製造するのは容易ではあるが、使用できるシール溝が、シール溝の底部側の幅と、シール溝の開口部側の幅が略同一の断面略矩形状のシール溝であるか、または、このシール部材１３４の形状に合致したシール溝１３６に限定されることになる。
【００１５】
従って、半導体製造装置に用いられる、シール溝の底部側の幅が、シール溝の開口部側の幅より広くなった形状のシール溝である特殊な形状のシール溝、いわゆる「あり溝」に適用することができないものである。
【００１６】
本発明は、このような現状に鑑み、真空シール性能、耐プラズマ性や、ならびに耐腐食ガス性などの性能を併せ持ち、また、繰り返しの使用によっても、真空シール性能が低下することなく、使用時に金属パーティクルが発生することなく、しかも、製造が容易で安価に製造できる複合シール材を提供することを目的とする。
【００１７】
また、本発明は、半導体製造装置に用いられる、シール溝の底部側の幅が、シール溝の開口部側の幅より広くなった形状のシール溝である特殊な形状のシール溝、いわゆる「あり溝」に適用可能な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】
【００１８】
本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、
本発明の複合シール材は、
シール溝に装着される複合シール材であって、
前記シール溝に装着した際に、シール溝の一方の側壁側に位置する第１のシール部材と、
前記シール溝に装着した際に、シール溝の他方の側壁側に位置する第２のシール部材とを備え、
前記第１のシール部材が、弾性部材から構成され、
前記第２のシール部材が、前記第１のシール部材よりも硬質の合成樹脂材料から構成され、
前記第１のシール部材が、第１のシール部材本体と、前記シール溝の開口部よりも外方に膨出する膨出部を有する第１のシール部とを備え、
前記第２のシール部材が、第２のシール部材本体と、前記第２のシール部材本体よりも前記シール溝の開口部側に位置する第２のシール部とを備え、
前記第２のシール部材の第２のシール部が、第１のシール部材側に延出した第２の延出部を備え、
前記第１のシール部材本体が、前記第２のシール部材の第２の延出部のシール溝の底部側に延出した第１の延出部を備え、
前記複合シール材を前記シール溝内に装着し、相手部材により圧接した際に、前記第１のシール部材の第１のシール部の膨出部が相手部材に圧接されてシール性が付与されるとともに、前記第１のシール部材と接合する前記第２のシール部材の第２の延出部がシール溝の底部側に引っ張られ、さらに前記第１のシール部材の第１の延出部を介して、前記第２のシール部材の第２の延出部がシール溝の開口部側に押圧され、
これにより前記第２のシール部が、前記第１のシール部材と接合する側から前記第１のシール部材と接合する側とは逆側に位置する上面端部側に向かって高さが高くなるように変形され、
前記第２のシール部の上面部のうち前記第１のシール部材と接合する側とは逆側に位置する上面端部が、応力集中により前記相手部材に圧接されてシール性が付与されるように構成されていることを特徴とする。
【００１９】
このように構成することによって、複合シール材を圧接した際に、第１のシール部材の第１のシール部の膨出部が圧接されてシール性が付与される。また、第１のシール部材の第１の延出部を介して、第２のシール部材の第２の延出部がシール溝の開口部側に押圧されて、第２のシール部上面部、特に、第２のシール部上面端部が応力集中により圧接されてシール性が付与される。
【００２０】
しかも、この状態では、第２のシール部材が、第１のシール部材よりも硬質の材料から構成されているので、第２のシール部材側を、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おける腐食性ガス、プラズマなどの厳しい環境側であるチャンバー側に配置することによって、第２のシール部材の第２のシール部上面部による圧接により、弾性部材から構成される第１のシール部材の圧接部である第１のシール部の膨出部が、これらの腐食性ガス、プラズマなどから保護されることになり、シール性が低下することがない。
【００２１】
また、この場合に、厳しい環境側に、第１のシール部材よりも硬質の材料から構成される第２のシール部材が位置することになるので、腐食性ガス、プラズマなどへの耐久性が良く、しかも、弾性部材から構成される第１のシール部材全体が、これらの腐食性ガス、プラズマなどから保護されることになり、シール性が低下することがない。
【００２２】
さらに、このように弾性部材から構成される第１のシール部材と、第１のシール部材よりも硬質の材料から構成される第２のシール部材とを、従来のように、複雑な嵌合凹凸部によって接合一体化することなく、第２のシール部材の第１のシール部材側に延出した第２の延出部と、第１のシール部材の第２の延出部のシール溝側に延出した第１の延出部とを接合するだけで簡単に接合一体化でき、製造が容易で製造コストを低減することができる。
しかも、第２のシール部材が、第１のシール部材よりも硬質の材料である合成樹脂から構成されているので、腐食性ガス、プラズマなどへの耐久性が良く、しかも、弾性部材から構成される第１のシール部材全体が、これらの腐食性ガス、プラズマなどから保護されることになり、シール性が低下することがない。
【００２３】
また、本発明の複合シール材は、前記第１のシール部材の第１のシール部の膨出部が、前記シール溝の開口部側に曲面状に膨出していることを特徴とする。
このようにシール面となる第１のシール部材の圧接部である第１のシール部の膨出部が、面状に膨出することによって、圧接時におけるシール性が良好となる。
【００２４】
また、本発明の複合シール材は、前記第１のシール部材本体のシール溝側の底面が、略平坦な形状であることを特徴とする。
このように、第１のシール部材本体のシール溝側の底面が、略平坦な形状であることによって、シール溝の底部との接触面積が大きくなり、使用時において、複合シール材が転動してシール性が低下するのを防止する効果が高くなる。
【００２５】
また、本発明の複合シール材は、
前記第１のシール部材の第１の延出部と、前記第２のシール部材の第２の延出部とが、シール溝の底部と略平行な平坦面で接していることを特徴とする。
【００２６】
このように、第１のシール部材の第１の延出部と、前記第２のシール部材の第２の延出部とが、略平坦面で接しているので、加工が容易であり、このような略平坦面同士を接合するだけで簡単に接合一体化でき、製造が容易で製造コストを低減することができる。
【００２７】
また、本発明に係る複合シール材は、
前記複合シール材が環状であって、
前記第１のシール部材の第１の延出部と、前記第２のシール部材の第２の延出部とが、シール溝の底部に近づくにしたがって、前記第２のシール部材の径方向の幅が次第に細くなるテーパ面で接していることを特徴とする。
【００２８】
このような構造であれば、シール材が大口径で、しかもあり溝内に装着した場合であっても、シール性は勿論のこと耐プラズマ性を確保することができる。
また、本発明の複合シール材は、
前記第２のシール部材本体が、前記シール溝側の底部側において、前記第１のシール部材側に延出する底部延出部を有することを特徴とする。
【００２９】
このように構成することによって、腐食性ガス、プラズマなどの厳しい環境側であるチャンバー側に、第１のシール部材よりも硬質の材料から構成される第２のシール部材が位置し、しかも、シール溝の底部と複合シール材の底部との間にも、第２のシール部材の底部延出部が位置することになるので、シール溝の底部と複合シール材の底部との間から回り込む、腐食性ガス、プラズマなどから保護されることになり、シール性が低下することがない。
【００３０】
また、本発明の複合シール材は、
前記複合シール材が環状であって、
前記第１のシール部材本体のシール溝の一方の側壁側の端面が、シール溝の底部に近づくにしたがって、前記第１のシール部材の径方向の幅が次第に細くなるテーパ面となっていることを特徴とする。
【００３１】
このように構成することによって、複合シール材を圧接した際に、第１のシール部材が、このテーパ面と、シール溝の側壁との間に形成された間隙に膨出するので、第１のシール部材が、シール溝の開口部からはみ出して、第１のシール部材が破損損傷して、シール性が低下するのを防止できるとともに、汚染の原因となるのを防止することができる。
【００３２】
しかも、シール溝内に、複合シール材を装着する際に、特に、半導体製造装置に用いられる、シール溝の底部側の幅が、シール溝の開口部側の幅より広くなった形状のシール溝である特殊な形状のシール溝、いわゆる「あり溝」に装着する際に、このテーパ面に沿って、複合シール材を装着することができ、装着作業が容易になる。
【００３３】
また、本発明の複合シール材は、前記シール溝が、シール溝の底部側の幅が、シール溝の開口部側の幅より広くなったあり溝状のシール溝であることを特徴とする。
従って、半導体製造装置に用いられる、シール溝の底部側の幅が、シール溝の開口部側の幅より広くなった形状のシール溝である特殊な形状のシール溝、いわゆる「あり溝」に、本発明の複合シール材を適用することができる。
【００３４】
また、本発明の複合シール材は、前記シール溝が、シール溝の底部側の幅と、シール溝の開口部側の幅が略同一の断面略矩形状のシール溝であることを特徴とする。
従って、本発明の複合シール材を、シール溝の底部側の幅と、シール溝の開口部側の幅が略同一の断面略矩形状のシール溝にも適用することができる。
【００３５】
また、本発明の複合シール材は、前記第１のシール部材が、ゴムから構成されているこ
とを特徴とする。
このように構成することによって、第１のシール部材を、弾性部材であるゴムから構成することによって、このゴムの弾性力によって、複合シール材を圧接した際に、第１のシール部材の第１のシール部の膨出部が圧接されて高いシール性を付与することができる。
【００３６】
また、本発明の複合シール材は、前記第１のシール部材を構成するゴムが、フッ素ゴムから構成されていることを特徴とする。
このように第１のシール部材を構成するゴムが、フッ素ゴムから構成されているので、万一、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良く、シール性が低下することがない。
【００３８】
また、本発明の複合シール材は、前記第２のシール部材を構成する合成樹脂が、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種以上の合成樹脂から構成されていることを特徴とする。
【００３９】
このように、第２のシール部材を構成する合成樹脂が、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種以上の合成樹脂から構成されているので、腐食性ガス、プラズマなどへの耐久性が極めて良好であり、しかも、弾性部材から構成される第１のシール部材全体が、これらの腐食性ガス、プラズマなどから保護されることになり、シール性が低下することがない。
【００４０】
また、本発明の複合シール材は、前記第１のシール部材のシール高さＬ３と、第２のシール部材のシール高さＬ５が、そのつぶし率が、
Ｌ３のつぶし率≧Ｌ５つぶし率、
但し、ここで、つぶし率は、（シール高さ−溝深さＬ４）／シール高さ×１００である、
に設定されていることを特徴とする。
【００４１】
このように構成することによって、剛性の高い第２のシール部材によって、第１のシール部材の変形が妨げられることがなく、シール性が安定することになる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明の複合シール材によれば、真空シール性能、耐プラズマ性や、ならびに耐腐食ガス性などの性能を併せ持ち、また、繰り返しの使用によっても、真空シール性能が低下することなく、使用時に金属パーティクルが発生することなく、しかも、製造が容易で安価に製造できる。
【００４３】
また、本発明の複合シール材によれば、半導体製造装置に用いられる、シール溝の底部側の幅が、シール溝の開口部側の幅より広くなった形状のシール溝である特殊な形状のシール溝、いわゆる「あり溝」に適用することが可能である。
【００４４】
また、第１のシール部材の第１の延出部と、第２のシール部材の第２の延出部とがテーパ面で接した構造であれば、所定の締付け圧が得られないような場合であっても、シール性は勿論のこと、耐プラズマも十分に発揮することができる。したがって、広いシール面に対して、十分な締付け力を負荷することが困難な大口径のシール材に採用しても、十分なシール性と耐プラズマ性が発揮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。
図１は、本発明の複合シール材をシール溝であるいわゆる「あり溝」に装着した状態の断面図、図２は、図１の複合シール材と、シール溝との寸法関係を説明する概略図、図３〜図６は、本発明の複合シール材をシール溝に装着して圧接する状態を説明する断面図である。
【００４６】
図１において、１０は、全体で本発明の複合シール材を示しており、この複合シール材１０は、略環状であり、略環状のシール溝１２に装着されるものである。
このシール溝１２は、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用いられる、シール溝１２の底部１４側の幅が、シール溝１２の開口部１６側の幅より広くなった形状のシール溝である特殊な形状のシール溝、いわゆる「あり溝」となっている。
【００４７】
そして、複合シール材１０は、このようなシール溝１２に装着した際に、シール溝１２の一方の側壁１８の側、すなわち、半導体製造装置における腐食性ガス、プラズマなどの厳しい環境側であるチャンバー側とは反対側（例えば、大気側）に位置する第１のシール部材２０を備えている。
【００４８】
また、複合シール材１０は、シール溝１２に装着した際に、シール溝１２の他方の側壁２２の側、すなわち、半導体製造装置における腐食性ガス、プラズマなどの厳しい環境側であるチャンバー側に位置する第２のシール部材２４を備えている。
【００４９】
この場合、第１のシール部材２０は、図１に示したように、断面略Ｌ字形状であり、第２のシール部材２４は、この第１のシール部材２０と相補的な形状の断面略逆Ｌ字形状となっている。
【００５０】
すなわち、第１のシール部材２０は、第１のシール部材本体２６と、シール溝１２の開口部１６よりも外方に曲面形状になだらかに膨出する膨出部２８を有する第１のシール部３０を備えている。
【００５１】
さらに、第２のシール部材２４は、第２のシール部材本体３２と、この第２のシール部材本体３２よりも、シール溝１２の開口部１６の側に位置する第２のシール部３４を備えている。また、第２のシール部材２４の第２のシール部３４は、第１のシール部材２０の側に延出した第２の延出部３６を備えている。
【００５２】
一方、第１のシール部材本体２６が、第２のシール部材２４の第２の延出部３６のシール溝側に延出した第１の延出部３８を備えている。
さらに、第１のシール部材本体２６のシール溝１２の一方の側壁側１８の端面４０が、第２のシール部材２４側に傾斜したテーパ面４２となっている。
【００５３】
このように構成することによって、複合シール材１０を圧接した際に、第１のシール部材２０が、このテーパ面４２と、シール溝１２の側壁１８との間に形成された間隙４４に膨出するので、第１のシール部材２０が、シール溝１２の開口部１６からはみ出して、  
第１のシール部材２０が破損損傷して、シール性が低下するのを防止できるとともに、汚染の原因となるのを防止することができる。
【００５４】
しかも、シール溝１２内に、複合シール材１０を装着する際に、特に、半導体製造装置に用いられる、シール溝１２の底部１４側の幅が、シール溝の開口部側の幅より広くなった形状のシール溝である特殊な形状のシール溝、いわゆる「あり溝」に装着する際に、このテーパ面４２をあり溝の開口部に当接させ、テーパ面４２に沿って、滑るように挿入することによって、複合シール材１０を装着することができ、装着作業が容易となっている。
【００５５】
そして、この場合、第１のシール部材２０が、弾性部材から構成され、第２のシール部材２４が、第１のシール部材２０よりも硬質の材料から構成されている。
このように構成することによって、後述する図３〜図６において説明するように、複合シール材１０を圧接した際に、第１のシール部材２０の第１のシール部３０の膨出部２８が圧接されてシール性が付与されるとともに、第１のシール部材２０の第１の延出部３８を介して、第２のシール部材２４の第２の延出部３６がシール溝１２の開口部１６の側に押圧されて、第２のシール部３４の上面３４ａが圧接されてシール性が付与されるように構成されている。
【００５６】
この場合、第１のシール部材２０が、弾性部材であるゴムから構成されているのが望ましい。なお、この場合、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。
このように、第１のシール部材２０を、弾性部材であるゴムから構成することによって、このゴムの弾性力によって、複合シール材１０を圧接した際に、第１のシール部材２０の第１のシール部３０の膨出部２８が圧接されて高いシール性を付与することができる。
【００５７】
また、この場合、第１のシール部材２０を構成するゴムが、フッ素ゴムから構成されているのがさらに望ましい。
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１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が使用可能である。
【００５８】
このように第１のシール部材２０を構成するゴムが、フッ素ゴムから構成されているので、万一、第１のシール部材２０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良く、シール性が低下することがない。
【００５９】
一方、第２のシール部材２４が、合成樹脂から構成されているのが望ましく、好ましくは、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種以上の合成樹脂から構成するのが望ましい。
【００６０】
このように、第２のシール部材２４が、第１のシール部材２０よりも硬質の材料である合成樹脂から構成されているので、腐食性ガス、プラズマなどへの耐久性が良く、しかも、弾性部材から構成される第１のシール部材２０の全体が、これらの腐食性ガス、プラズマなどから保護されることになり、シール性が低下することがない。
【００６１】
この場合、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、この中では、耐熱性、耐腐食性ガス、耐プラズマ性などを考慮すれば、ＰＴＦＥが好ましい。
【００６２】
さらに、図１および図２に示したように、複合シール材１０のシール幅Ｌ１は、シール溝１２の開口部１６の溝幅Ｌ２よりも大きいほど、複合シール材１０のシール溝１２からの脱落抵抗が増すが、装着が困難になるため、溝幅Ｌ２の１０１〜１３０％とするのが望ましい。
【００６３】
また、図１に示したように、第１のシール部材２０のシール高さＬ３は、シールのつぶし率が、３〜４５％となる範囲、好ましくは５〜３０％とするのが望ましい。なお、この場合、つぶし率とは、（シール高さ−溝深さＬ４）／シール高さ×１００を意味する。
【００６４】
一方、図１に示したように、合成樹脂からなる第２のシール部材２４の高さＬ５は、プラズマ遮蔽効果を高めるためには、シール溝１２の溝深さＬ４と少なくとも同一かそれより、ある程度高く設定することが必要であるが、合成樹脂からなる第２のシール部材２４は、弾性材からなる第１のシール部材２０よりも剛性があり変形しにくく、許容変形量を超えた場合、破断するおそれがあるため、つぶし率は０〜３５％とすることが望ましい。
【００６５】
さらに、剛性の高い第２のシール部材２４によって、第１のシール部材２０の変形が妨げられると、シール性が不安定となるおそれが大きくなるため、それぞれのつぶし率は、Ｌ３のつぶし率≧Ｌ５つぶし率に設定することが必要である。
【００６６】
なお、この場合、つぶし率とは、（シール高さ−溝深さＬ４）／シール高さ×１００を意味する。また、この場合、図１に示したように、シール高さは、第１のシール部材２０は、シール高さＬ３、第２のシール部材２４は、シール高さＬ５である。
【００６７】
さらに、合成樹脂からなる第２のシール部材２４の第２のシール部材本体３２の幅Ｌ６は、狭いほどゴムである第１のシール部材２０の変形が安定するが、加工性を考慮すれば、５０μｍ以上とするのが望ましい。
【００６８】
また、合成樹脂からなる第２のシール部材２４は復元性が乏しいが、第２のシール部材２４の第２の延出部３６の幅Ｌ７で、ゴムである第１のシール部材２０の第１の延出部３８のゴムの復元力を受けるため、常に相手部材と接触しプラズマを遮断するようになっている。
【００６９】
従って、第２のシール部材２４の第２の延出部３６の幅Ｌ７は、広いほど、ゴムである第１のシール部材２０の第１の延出部３８のゴムの復元力を受けて、プラズマ遮断効果が安定する。しかしながら、相手部材に接触する第１のシール部材２０の第１のシール部３０の幅Ｌ８が狭くなると、圧縮時のシール幅が小さくなってしまい、安定したシール性が得られない。従って、Ｌ７は、Ｌ８の７０％以下にするのが望ましい。
【００７０】
また、第１のシール部材２０の第１のシール部３０の幅Ｌ８は、大きいほど相手部材との接触部が大きくなりシールが安定するが、第２のシール部材２４の第２のシール部３４
の幅Ｌ６＋Ｌ７が小さくなってしまい、プラズマ遮蔽効果が低下することになる。
【００７１】
従って、Ｌ８は、複合シール材１０のシール幅Ｌ１の３０％〜９０％とするのが望ましい。
さらに、ゴムである第１のシール部材２０が圧縮される時に、あり溝であるシール溝１２の斜面である一方の側壁１８に沿って、スムーズに溝奥に変形するため、第１のシール部材２０の第１のシール部３０の複合シール材１０のシール幅Ｌ１が最大となる点Ｐ１から、シール溝１２の開口部１６と同じ高さの点Ｐ２間は、角度θ１が、あり溝角度θ２±２°となる斜面とするのが望ましい。
【００７２】
また、第１のシール部材２０の第１のシール部３０の点Ｐ２から樹脂との接合点Ｐ３までは、シール面となるため、なだらかな曲面とするのが望ましい。
また、第１のシール部材２０の第１のシール部材本体２６の底部の幅Ｌ９は、大きいほどシール溝１２の底部１４との接触面積が広くなり、複合シール材１０の転動防止効果が高くなるが、シール溝１２の開口部１６の溝幅Ｌ２よりも大きいと、あり溝であるシール溝１２に複合シール材１０を挿入できなくなるため、シール溝１２の開口部１６の溝幅Ｌ２の５０〜１００％とするのが望ましい。
【００７３】
また、第１のシール部材２０の第１のシール部材本体２６の底面からシール最大幅点Ｐ１までの高さＬ１０は、シール溝１２の開口部１６の溝幅Ｌ２が最も狭くなるＰ５よりも、低くなっているのが望ましい。
【００７４】
ただし、Ｌ１０が小さすぎる場合では、複合シール材１０の重心の位置が低くなり、しかも、テーパ面４２の距離も短くなってしまうため、このテーパ面４２に沿って、シール溝１２に複合シール材１０を挿入する際に、複合シール材１０が倒れやすくなり、すなわち、シール溝１２から脱落する方向に複合シール材１０が転動してしまい、装着が困難になる。従って、Ｌ１０は、第１のシール部材２０のシール高さＬ３の５０〜８０％とするのが望ましい。
【００７５】
なお、プラズマを遮断するために、少なくとも、流体接触領域Ａ１は全面を、上記したようなフッ素樹脂、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種以上の合成樹脂から構成するのが望ましい。
【００７６】
また、図２に示したように、第１のシール部材２０と第２のシール部材２４の接触領域Ａ２およびＡ３は、曲面とすると加工コストが高くなるため、コスト的には、単純な略平坦面とするのが望ましい。
【００７７】
なお、この第１のシール部材２０と第２のシール部材２４の接触領域Ａ２およびＡ３で、第１のシール部材２０と第２のシール部材２４とを接合一体化する方法としては、溶接、溶着、接着、一体成形など公知の接合方法が採用可能であり、特に限定されるものではないが、接着剤、好ましくは、耐熱性接着剤にて接合一体化して、複合シール材１０を作製するのが望ましい。
【００７８】
このように構成される本発明の複合シール材１０では、図３〜図６に示したように使用されるものである。
すなわち、図３に示したように、複合シール材１０を、シール溝１２内に装着する。なお、シール溝１２内に、複合シール材１０を装着する際には、第１のシール部材２０のテーパー面４２に沿って、複合シール材１０を装着することができ、装着作業が容易となっている。
【００７９】
そして、図４〜図６に示したように、複合シール材１０を圧接した際に、第１のシール部材２０の第１のシール部３０の膨出部２８が圧接されてシール性が付与される。
この際、図４〜図６に示したように、第１のシール部材２０の変形とともに、矢印Ａで示したように、第２のシール部材２４の第２の延出部３６が下方に（シール溝１２の底部１４側に）引っ張られる。
【００８０】
そして、図４〜図６の矢印Ｂで示したように、第１のシール部材２０の第１の延出部３８を介して、第２のシール部材２４の第２の延出部３６が、上方側（シール溝１２の開口部１６の側）に押圧されて、矢印Ｃで示したように回転モーメントが生じて、第２のシール部材２４の第２のシール部３４の上面部３４ａ、特に、第２のシール部３４の上面端部３４ｂが応力集中により圧接されてシール性が付与されるようになっている。
【００８１】
これにより、この状態では、第２のシール部材２４が、第１のシール部材２０よりも硬質の材料から構成されているので、第２のシール部材２４側を、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おける腐食性ガス、プラズマなどの厳しい環境側であるチャンバー側に配置することによって、第２のシール部材２４の第２のシール部３４の上面部３４（特に、第２のシール部３４の上面端部３４ｂ）による圧接により、弾性部材から構成される第１のシール部材２０の圧接部である第１のシール部３０の膨出部２８が、これらの腐食性ガス、プラズマなどから保護されることになり、シール性が低下することがない。
【００８２】
また、この場合に、厳しい環境側に、第１のシール部材２０よりも硬質の材料から構成される第２のシール部材２４が位置することになるので、腐食性ガス、プラズマなどへの耐久性が良く、しかも、弾性部材から構成される第１のシール部材２０全体が、これらの腐食性ガス、プラズマなどから保護されることになり、シール性が低下することがない。
【００８３】
なお、この実施例では、第２のシール部材２４の第２のシール部３４の上面部３４ａを平坦としたが、予め、第２のシール部３４の上面端部３４ｂを予め、上方に位置するように傾斜しておいてもよい。
【００８４】
さらに、この実施例では、第１のシール部材２０と第２のシール部材２４をいずれも中実としたが、いずれか一方または両方を中空とすることも可能である。
図７は、本発明の複合シール材の別の実施例の拡大断面図である。
【００８５】
この実施例の複合シール材１０は、図１に示したと基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には同一の参照番号を付している。
この実施例の複合シール材１０では、図７に示したように、第２のシール部材２４の第２のシール部材本体３２が、シール溝１２側の底面側において、第１のシール部材２０の側に延出する底部延出部４６を有している。
【００８６】
このように構成することによって、腐食性ガス、プラズマなどの厳しい環境側であるチャンバー側に、第１のシール部材２０よりも硬質の材料から構成される第２のシール部材２４が位置し、しかも、シール溝１２の底部１４と複合シール材１０の底部との間にも、第２のシール部材２４の底部延出部４６が位置することになるので、シール溝１２の底部１４と複合シール材１０の底部との間から回り込む、腐食性ガス、プラズマなどから保護されることになり、シール性が低下することがないようになっている。
【００８７】
図８は、本発明の複合シール材のさらに別の実施例の拡大断面図である。
この実施例の複合シール材１０は、図１に示したと基本的には同様な構成であり、同一
の構成部材には同一の参照番号を付している。
【００８８】
この実施例の複合シール材１０では、図８に示したように、シール溝１２が、シール溝１２の底部１４側の幅と、シール溝１２の開口部１６側の幅が略同一の断面略矩形状のシール溝となっている。
【００８９】
従って、この場合にも、図１に示した実施例の複合シール材１０とほぼ同様な作用を奏するものであって、本発明の複合シール材１０を、シール溝１２の底部１４側の幅と、シール溝１２の開口部１６側の幅が略同一の断面略矩形状のシール溝にも適用することができる。
【００９０】
図９は、本発明の複合シール材のさらに別の実施例の拡大断面図である。
この実施例の複合シール材１０は、図１に示したと基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には同一の参照番号を付している。
【００９１】
この実施例の複合シール材１０では、図９に示したように、第１のシール部材２０と第２のシール部材２４の接触領域Ａ２およびＡ３は、シール溝１２の底部１４と平行な面ではなく、斜めに傾斜した面で接触している。すなわち、図９に示した複合シール材１０では、その接触領域Ａ２，Ａ３の両端部の点Ｐ６、Ｐ７を結ぶ線は、断面で見れば、斜めに傾斜している。
【００９２】
なお、この斜めに傾斜したテーパ面２５が、シール溝１２の底部１４となす傾斜角度βは、特に限定されるものではなく、適宜調整することができる。
この場合にも、図１に示した実施例の複合シール材１０とほぼ同様な作用を奏するものであるが、このような複合シール材１０は、以下の理由から、特に大口径のシール材に好ましく適用することができる。
【００９３】
すなわち、大口径のシール材の問題としてシール材の口径が、例えば、通常の３倍程度も大きくなった場合は、同じ面圧を確保しようとすると、総荷重で３倍の締付面圧を掛けなければならないが、通常装置の大型化を招くため、そのような締付圧の確保は困難であり、さらに、大口径のシール材は、周長も長くなることから、ボルト間の間隔は長くなり、周長全体にわたって均等な締付面圧をシール材に与えることが難しい。よって、大口径のシール材では、一般的に加えることができる締付面圧は小さく、不均一となる傾向がある。
【００９４】
ところが、このように締付面圧が小さくなってしまうと、シール材としてシール性は、確保できても、耐プラズマ性は十分に確保することができない。
これは、前記した小口径における設計寸法をそのまま大口径のシール材に適用すると、第２のシール部材の剛性が大きすぎるためである。
【００９５】
すなわち、シール性は、弾性部材からなる第１のシール部材２０の膨出部２８が変形することで発揮されるが、耐プラズマ性は硬質の第２のシール部材２４が変形して始めて発揮される。したがって、シール性に関しては締め付けの比較的初期の段階で確保されるものの、耐プラズマ性は、十分な締付け圧を作用させないと、発揮することができない。そこで、Ｌ６の幅を狭くして、第２のシール部材の剛性を弱めることが考えられる。
【００９６】
これを、図１０を参照して説明すると、大口径の複合シール材１０において、相手部材７０との間で膨出部２８が締め付けられると、この膨出部２８の部分でシール性が確保される。しかしながら、第２のシール部材の剛性が不足して、第２のシール部材２４における第２のシール部材本体３２は、第１のシール部材２０から矢印Ｔ方向の力を受けて、例
えば、波打ったような不安定な形に変形する。すると、第２のシール部材２４における第２のシール部３４の上面端部３４ｂが確実な変形を行うことができないことから、上面端部３４ｂの相手部材７０との密着性が損なわれてしまう。このような理由により、十分な耐プラズマ性を確保することができなかった。
【００９７】
そこで、このような大口径のシール材１０により締付け圧の低い場合いに生じる耐プラズマ性の低下という不具合を改善するために、本実施例では、図９に示したように、接触領域Ａ２，Ａ３をテーパ面２５で構成している。
【００９８】
すなわち、接触領域の略中間部にテーパ面２５を設けると、図１１に示したように、第２のシール部材２４は、幅広のプラズマ遮蔽部Ａ、断面台形状の変形抑制部Ｂ、縦方向に長い圧縮荷重吸収部Ｃとの、３つの領域に区分することができる。
【００９９】
このように３つの領域に区分されることにより、相手部材７０との間が低締付け圧であるとしても、以下のようにして、耐プラズマ性を向上させることができる。
すなわち、相手部材７０によりシール面が圧縮されると、図１２に示したように、先ず、第１のシール部材２０がシール溝１２の底部１４側に変形し、第１の延出部３８がシール溝１２の奥の領域Ｅに入り込む。
【０１００】
このように、第１の延出部３８がシール溝１２の奥の領域Ｅに入り込むと、変形抑制部Ｂと圧縮荷重吸収部Ｃとを加えた部分Ｄ部が変形し、圧迫されるが、第２のシール部材２４は、テーパ面２５を備えているため、剛性が高くなっており、これにより、Ｄ部の変形が抑制される。
【０１０１】
このような状態において、第２のシール部材２４は、プラズマ遮蔽部Ａが相手部材７０から圧縮され、その上面端部３４ｂが相手部材７０に強く接触される。これにより、プラズマ遮蔽効果が得られる。また、低荷重であるとしても、プラズマ遮蔽効果が得られる。
【０１０２】
さらに、第２のシール部材２４に作用した荷重は、圧縮荷重吸収部Ｃの変形により吸収されるため、低荷重による締め付けが可能となる。
ここで、図１１に示したように、圧縮荷重吸収部Ｃの幅Ｌ６は、大きいほど、加工精度および取り扱い性が向上するが、締付け力が高くなる。また、加工精度および取り扱い性は、第２のシール部材２４の高さＬ５の大きさにも影響されるため、Ｌ６はＬ５に対し、一定以上の大きさが必要となる。
【０１０３】
したがって、圧縮荷重吸収部Ｃの幅Ｌ６は、Ｌ５の３％以上、好ましくは１０％以上あることが望ましい。
圧縮荷重吸収部Ｃの高さＬ２は、大きいほど第２のシール部材２４が変形しやすくなるが、変形が不安定となり、Ｌ２が小さいほどシール部材２４の変形に必要な荷重が大きくなる。したがって、Ｌ２はＬ５の１０〜４０％とすることが好ましい。
【０１０４】
変形抑制部Ｂの高さＬ３は、大きいほど、第２のシール部材２４の変形が安定するが、Ｌ３が大きいと、プラズマ遮蔽部Ａの高さＬ４が小さくなる。したがって、Ｌ３は、Ｌ５の８０％以下であることが好ましい。
【０１０５】
［実施例］
以下の試料について、シール性能および耐プラズマ性の評価を行なった。
１．試料
ａ）本願発明品
実施例１(図１に示したように、第１の突出部と第２の突出部が直角に接触する複合
シール材に相当)
実施例２（図９に示したように、第１の突出部と第２の突出部がテーパ状に接触する複合シール材に相当）
なお、耐プラズマ性を評価するために各試料サンプルは、同形状のものを２つ用意し、その一つに低い締付荷重（大口径をシールする場合を想定）をかけて耐プラズマ性を評価し、他の一つに高い締付荷重（通常の口径をシールする場合を想定）をかけて耐プラズマ性を評価した。
【０１０６】
ｂ）従来品「ＮＫリング（商品名）」：「ＮＫリング（商品名）」は，英国のＮＥＳ社製でフッ素ゴムをフッ素樹脂のジャケットで完全に包んだシール材。
ｃ）フッ素ゴムＯリング
２．シール性能評価方法
図１３に示したように、試料サンプル１０をフランジ７２，７４間にトルクレンチを用いて、締付荷重８６ｋｇｆに締め付けた後にボルト７６で固定し、ヘリウムリークディテクター７８で測定しながら試料サンプル１０の内径側を真空引きし、試料サンプル１０の外径側にヘリウムガスを流して（１０ｍｌ／ｍｉｎ）、各試料サンプル１０の透過漏洩量を測定する。しかる後、同じ試料サンプルを締付荷重４００ｋｇｆとなるように締付けて、同様に透過漏洩量を測定する。
３．耐プラズマ性評価試験方法
耐プラズマ性評価試験においては、低い締付荷重と高い締付荷重の条件で別々に行なった。すなわち、図１４に示したように、略円盤形状の上部材８０および下部材８２からなり、下部材８２に試料サンプル装着用のあり溝８４が形成されているアルミ製のプラズ評価用ジグを作成した。そして、一つの試料サンプル１０をプラズマ評価用ジグの下部材８２に装着した後、上部材８０を、低い締付け荷重（８６ｋｇｆ）となるように、トルクレンチを用いてボルトで固定した。その後、試料サンプルを装着した評価用ジグを図１５に示したように、プラズマＣＶＤ装置の下部電極の上に載置して、下記条件でプラズマを照射した。
【０１０７】
また、他の一つの試料サンプル１０を、高い締付け荷重（４００ｋｇｆ）となるように締付けて、同じ条件でプラズマ照射を行った。
プラズマ出力：５００Ｗ
照射時間：３時間
導入ガス：酸素１８０ｓｃｃｍ／ＣＦ4  ２０ｓｃｃｍ
真空度：０．６Ｔｏｒｒ
治具隙間：０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ
圧縮荷重：
通常圧縮荷重４００ｋｇｆ
低圧締荷重８６ｋｇｆ
試料寸法：ＡＳ５６８Ａ−２４１
（この試料は、図９に示したように、直径Ｔが１０３．１ｍｍの環状のシール溝に装着される。）
実施例１の要部の試料寸法：
Ｌ１：３．４ｍｍ
Ｌ２：３．３４ｍｍ
Ｌ３：３．０ｍｍ
Ｌ５：２．６ｍｍ
Ｌ７：０．８ｍｍ
Ｌ８：２．１ｍｍ
Ｌ９：１．８ｍｍ
Ｌ１０：１．８ｍｍ
θ：６４°
実施例２の要部の試料寸法；
Ｌ１：３．４ｍｍ
Ｌ２：３．３４ｍｍ
Ｌ３：３．０ｍｍ
Ｌ５：２．６ｍｍ
Ｌ６：０．３ｍｍ
Ｌ７：１．０ｍｍ
Ｌ８：２．１ｍｍ
Ｌ９：１．８ｍｍ
Ｌ１０：１．８ｍｍ
θ：６４°
試験温度：室温
４．試験結果
試験結果を表１に示す。各試料サンプルの優劣を○または×の２段階で評価した。括弧内はヘリウムの透過量で、単位はＰａ・ｍ3／ｓである。
【０１０８】
シール試験では、実施例１、実施例２ともに、フッ素ゴム・Ｏリングと同等のシール性能を示した。このことは、低い締付け条件においても、本願発明品は、図１および図９の形状であっても、第１のシール部材２０によるシール性を発揮させることは可能であることを示している。
【０１０９】
しかし、耐プラズマ性の試験では、実施例１（図１相当品）では、通常の圧縮荷重では、耐プラズマ性は良好であったが、低圧縮荷重では、耐プラズマ性を発揮することができなかった。
【０１１０】
また、実施例２（図９相当品）では、締付け圧が低い場合も、締付け圧が高い場合も、耐プラズマ性が良好であった。これは、テーパ面２５を設けることにより、第１のシール部材２０が十分に圧縮変形させられ、ＰＴＦＥ樹脂製の第２のシール部材２４と相手部材（試験ジグの上部材８０）との隙間が実質的になくなり、第２のシール部材２４によるプラズマ遮蔽効果が有効に機能していると考えられる。
【０１１１】
これに対し、実施例１の試料サンプルでは、低い圧縮荷重しか受けない場合には、第２のシール部材２４と相手部材との隙間を塞ぐ程度にまで十分な変形がなされなかったため、第２のシール部材２４と相手部材との隙間から侵入したプラズマにより、第１のシール部材２０のプラズマ露出面がエッチングされてしまったためと考えられる。なお、従来品のフッ素ゴム・Ｏリングも同様にエッチングされていた。
【０１１２】
したがって、図９に示した実施例２の場合には、図１に示した実施例１に比べてシール材が低い圧縮荷重しか受けなかった場合でもシール性能および耐プラズマ遮蔽性能を発揮することが確認できた。
【０１１３】
また、プラズマ性評価試験では、本願発明の実施例１の複合シール材と従来品である「ＮＫリング（商品名）」とも、腐食流体となるプラズマに対して耐性のある樹脂部分でブロックしていることが確認された。フッ素ゴムＯリングは、プラズマにより表面が激しくエッチングされていた。
【０１１４】
従って、本願発明品は、図１の形状であれ、図９の形状であれ、シール性能と腐食流体を防ぐ機能を併せ持つことが確認された。
【０１１５】
【表１】
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【０１１６】
以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきたが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、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も用いることも可能であるなど本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】図１は、本発明の複合シール材をシール溝であるいわゆる「あり溝」に装着した状態の断面図である。
【図２】図２は、図１の複合シール材と、シール溝との寸法関係を説明する概略図である。
【図３】図３は、本発明の複合シール材をシール溝に装着して圧接する状態を説明する断面図である。
【図４】図４は、本発明の複合シール材をシール溝に装着して圧接する状態を説明する断面図である。
【図５】図５は、本発明の複合シール材をシール溝に装着して圧接する状態を説明する断面図である。
【図６】図６は、本発明の複合シール材をシール溝に装着して圧接する状態を説明する断面図である。
【図７】図７は、本発明の複合シール材の別の実施例の拡大断面図である。
【図８】図８は、本発明の複合シール材の別の実施例の拡大断面図である。
【図９】図９は、本発明の複合シール材の別の実施例の拡大断面図である。
【図１０】図１０は図９に示した複合シール材の圧縮時の挙動を示した概略図である。
【図１１】図１１は図９に示した複合シール材の、特に、第２のシール部材を仮想的に区分けした状態を示す概略図である。
【図１２】図１２は、図１１に示したシール材が圧縮変形したときの各部分の挙動を示した概略図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施例によるシール材のシール性能を調べるために行った試験装置の概略図である。
【図１４】図１４はシール装置に試料サンプルを設置するときの評価用ジグを示した概略図である。
【図１５】図１５は、耐プラズマ性能を調べるための試験装置の概略図である。
【図１６】図１６は、従来の複合シール材の断面図である。
【図１７】図１７は、従来の複合シール材の断面図である。
【図１８】図１８は、従来の複合シール材の部分拡大斜視図である。
【図１９】図１９は、従来の複合シール材の断面図である。
【図２０】図２０は、従来の複合シール材の断面図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１０ 複合シール材
１２ シール溝
１４ 底部
１６ 開口部
１８ 側壁
２０ 第１のシール部材
２２ 側壁
２４ 第２のシール部材
２６ 第１のシール部材本体
２８ 膨出部
３０ 第１のシール部
３２ 第２のシール部材本体
３４ 第２のシール部
３６ 第２の延出部
３８ 第１の延出部
４０ 端面
４２ テーパ面
４４ 間隙
４６ 底部延出部
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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