(57)【要約】【課題】真空室の真空の影響を受けず、簡易な構成で安価に製造できるプラズマ遮断シールを提供する。【解決手段】真空室Ｖ内でプラズマを用いて処理を行う半導体製造装置Ｃにおける真空室Ｖとその蓋Ｖ１との間の平面密封機構５に用いられるプラズマ遮断シール１であって、その密封のための密封溝Ｖ２に嵌め込まれたＯリング様の弾性密封シール２の真空室Ｖ内側に設置され、真空遮蔽はしないがプラズマを遮蔽し、帯円環状に形成されている。【選択図】図１
2007173420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空室内でプラズマを用いて処理を行う半導体製造装置における前記真空室とその蓋との間の平面密封機構であって、
その密封のための密封溝に嵌め込まれたＯリング様の弾性密封シールの前記真空室内側に、真空遮蔽はしないが前記プラズマを遮蔽する帯円環状のプラズマ遮断シールを設けたことを特徴とする平面密封機構。
【請求項２】
プラズマ遮断シールは、帯状のプラズマ遮断素材を円環状とし、その接合部分を熱溶着したものであることを特徴とする請求項１記載の平面密封機構。
【請求項３】
プラズマ遮断シールの素材がＰＴＦＥ（テトラフルオロエチレン）樹脂、ＦＥＰ（パーフロロエチレンプロペン共重合）樹脂、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項１または２記載の平面密封機構。
【請求項４】
弾性密封シールの素材がＦＦＫＭ（パーフロロエラストマー）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）のいずれかであることを特徴とする請求項１から３のいずれか記載の平面密封機構。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載されたことを特徴とするプラズマ遮断シール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空室内でプラズマを用いて処理を行う半導体製造装置における前記真空室とその蓋との間の平面密封機構、これに用いるプラズマ遮断シールに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置においては、真空あるいは超真空の真空室内で、プラズマを用いてエッチングなどを行うものがあるが、その真空室と外部、つまり、真空室とその蓋との間の真空維持をする平面密封機構においては、真空維持と共に、真空室内で用いられるプラズマに対する耐性が要求される。
【０００３】
このため、真空維持のための弾性密封シールと、この弾性密封シールがプラズマで侵されるのを防止するプラズマ遮断シールとを組み合わせた平面密封機構が提案されている。
【０００４】
図３（ａ）、（ｂ）はそのような平面密封機構を例示するものであり、本発明の平面密封機構の背景技術となるものである。
【０００５】
図３（ａ）の平面密封機構１５は、特許文献１に記載されたものであり、蓋ＶＡ１で開閉される真空室ＶＡを、この蓋ＶＡ１の凹部ＶＡ２に填め込まれる円錐台形の平らなプラズマ遮断シール１１と、このプラズマ遮断シール１１の傾斜外辺と凹部ＶＡ２内周壁との間に填め込まれる弾性密封シール１２とを組み合わせて構成され、この構成により真空維持している。
【０００６】
しかしながら、この平面密封機構１５では、真空室ＶＡが真空になると、プラズマ遮断シール１１が真空室ＶＡ内部側に窪むように変形し、これに伴い、弾性密封シール１２が填め込まれている非真空側空間がより広がるようになり、この弾性密封シール１２による真空維持に悪影響を与える畏れがあるという問題があった。
【０００７】
この問題は、弾性密封シール１２が真空に引かれて、プラズマ遮断シール１１の傾斜外辺の小径側に向かい、弾性密封シール１２と真空室ＶＡとの接触面積が小さくなることによっても引き起こされていた。
【０００８】
また、プラズマ遮断シール１１は、真空室ＶＡの開口部全体を覆う面積が必要となり、コスト面での問題もあった。
【０００９】
図３（ｂ）の平面維持機構２５は、図に示すアリ溝ＶＢ２の右側が真空室内側、左側が外部側であって、このアリ溝ＶＢ２に填め込まれるプラズマ遮断シール２１と弾性密封シール２２とを組み合わせて構成され、この構成により真空維持している。
【００１０】
しかしながら、この平面維持機構２５では、プラズマ遮断シール２１、弾性密封シール２２のそれぞれがなお複雑な形状をしているため、その製造コストが高価になる問題があった。
【００１１】
また、プラズマ遮断シール２１、弾性密封シール２２の接触部は接合される構造であり、いずれか一方だけ劣化した場合でも、双方セットで交換しなければならない、という問題があった。
【特許文献１】特開２００１−００４０３９号公報（図１）
【特許文献２】特開平１１−２７０１８４号公報（図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記問題を改善しようとするもので、真空室の真空の影響を受けず、簡易な構成で安価に製造できる平面維持機構、これに用いるプラズマ遮断シールを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の平面密封機構は、真空室内でプラズマを用いて処理を行う半導体製造装置における前記真空室とその蓋との間の平面密封機構であって、
その密封のための密封溝に嵌め込まれたＯリング様の弾性密封シールの前記真空室内側に、真空遮蔽はしないが前記プラズマを遮蔽する帯円環状のプラズマ遮断シールを設けたことを特徴とする。
【００１４】
本発明のプラズマ遮断シールは、かかる特徴を有する平面密封機構を構成するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の平面密封機構によれば、その密封のための密封溝に嵌め込まれたＯリング様の弾性密封シールの前記真空室内側に、真空遮蔽はしないが前記プラズマを遮蔽する帯円環状のプラズマ遮断シールを設けたので、それぞれのシールが簡易な構成で、接合もないので、平面密封機構全体として、安価に製造できる。また、もとより、弾性密封シールがプラズマに侵されにくくなるので、その寿命が長くなる。
【００１６】
本発明のプラズマ遮断シールによれば、かかる特徴を有する平面密封機構を構成するものであるので、その平面密封機構の効果を、関連する範囲で、プラズマ遮断シール単体として発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施の形態（実施例）について、図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１（ａ）は、本発明の平面密封機構の一例を用いた半導体製造装置の真空室を例示する断面図、（ｂ）はその平面密封機構部分の詳細図である。
【００１９】
図１に示す半導体製造装置Ｃには、その内部でプラズマを用いてエッチングなどの処理を行う真空室Ｖが備えられており、その真空室Ｖには、その蓋Ｖ１と真空室Ｖとの間の真空維持を行う平面密封機構５が備えられている。
【００２０】
この平面密封機構５は、真空室Ｖの蓋Ｖ１が接触する面に設けられた密封溝Ｖ２に填め込まれる、真空遮蔽はしないがプラズマを遮蔽する帯円環状のプラズマ遮断シール１と、Ｏリング様であって真空維持のための弾性密封シール２とを備えており、図１（ｂ）により明確に示すように、弾性密封シール２の真空室Ｖ内側に、プラズマ遮断シール１を設けたことを特徴とする。
【００２１】
このような構成の平面密封機構５によれば、プラズマ遮断シール１は、その断面が長方形形状となる帯円環状であり、また、弾性密封シール２は、Ｏリング様であって、共に非常に簡易な構造であるので、安価に製造することができる。
【００２２】
そして、このような簡易な構成でありながら、プラズマ遮断シール１は真空遮断はしないので、真空室Ｖ内が真空になった場合は、その真空による吸引力が弾性密封シール２に及び、この弾性密封シール２への吸引力は、よりプラズマ遮断シール１を密封溝Ｖ２の真空室Ｖ内側の壁面へと押さえつけると共に、自身がこの方向へも吸いつけられるようになって、プラズマ遮断効果と、真空維持効果との双方をより強化することとなる。
【００２３】
このような弾性密封シール２の変形は、真空維持を低下させるものではなく、向上させるものである。
【００２４】
つまり、この平面密封機構５は、真空室の真空の悪影響を受けないばかりか、真空度が高くなればなるほど、プラズマ遮断効果と、真空維持効果が向上する構造となっている。
【００２５】
なお、プラズマ遮断シール１は、弾性密封シール２の真空室Ｖ内側に設けられることで、真空室Ｖ内で用いられるプラズマの影響が弾性密封シール２に及ぶのを阻止することができ、結果、従来、耐プラズマ性の高い素材を用いた場合でも２週間程度であった弾性密封シール２の寿命を、３箇月以上に伸ばすことができる。
【００２６】
また、この平面密封機構５を構成するプラズマ遮断シール１、弾性密封シール２は相互に接合されるものではないので、どちらか一方だけが劣化した場合、その一方だけを取り替えることができ、メンテナンス費用を安価とすることができる。
【００２７】
また、この平面密封機構５を用いる場合、それを填め込む密封溝Ｖ２は、断面形状が方形の単なる方形溝でよく、溝加工が容易であり、加工コストも低くすることができる。
【００２８】
この密封溝Ｖ２を蓋Ｖ１の開閉方向から見た平面形状は、円形、楕円形、方形、多角形のいずれであってもよく、その場合でも、プラズマ遮断シール１、弾性密封シール２の成形形状は、特に、その密封溝Ｖ２の平面形状に沿ったものとする必要はなく、円形とすれば良いので、この点でも製造コストが安価となり、また、多種類の形状のものを用意する必要がなくなるので、商品在庫の点でも有利である。
【００２９】
図２（ａ）、（ｂ）は図１の平面密封機構のプラズマ遮断シールの製造過程の説明図、（ｃ）は図１の平面密封機構の弾性密封シールの正面図である。
【００３０】
まず、図２（ａ）、（ｂ）を用いて、本発明のプラズマ遮断シールについて、特に、その製造方法について説明する。
【００３１】
本発明のプラズマ遮断シール１を製造する場合、まず、図２（ａ）に示すように、帯状のプラズマ遮断素材を用意し、必要とされる長さに切断する。
【００３２】
このプラズマ遮断素材としては、ＰＴＦＥ（テトラフルオロエチレン）樹脂、ＦＥＰ（パーフロロエチレンプロペン共重合）樹脂、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）樹脂のいずれかが、プラズマ、腐食性ガスなどへの耐久性が極めて良好であり、プラズマ遮断シールの目的を達成することができ、かつ、自身は侵されないので、好適である。
【００３３】
あるいは、同等のプラズマ耐性を持つものとして、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することもできる。
【００３４】
なお、ＰＴＦＥについては、以下の熱溶着には適さないので、一体成形する方が良い。
【００３５】
次に、図２（ｂ）に示すように、この切断された帯状のプラズマ遮断素材を円環状とし、その接合部分１ａを熱溶着（この部分１ａでシンボル「＊」で示す。）すると、帯円環状のプラズマ遮断シール１が完成する。
【００３６】
こうして、このような製造方法によれば、プラズマ遮断シール１は、素材の無駄がほとんどなく、また、簡単な工程で製造できるので、更に、製造コストを安価なものとすることができる。
【００３７】
図２（ｃ）は、本発明の弾性密封シール２を示すものであるが、この図から解るように、その形状は、一般のシール用として多用されているＯリングと変わる所はない。したがって、その製造は容易であり、製造コストも安価となる。素材によっては、一般市販品を用いることも可能である。
【００３８】
この弾性密封シール２の素材としては、ＦＦＫＭ（パーフロロエラストマー）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）のいずれかが、そのシール性に加えて、プラズマ耐性も備えているので、プラズマ遮断シール１を越えて、プラズマがこの弾性密封シール２に到達することがあっても、より良く弾性密封シール２の耐久性、寿命を確保することができ、好適である。
【００３９】
なお、弾性密封シール２の素材としては、弾性部材であるゴムを用いることも可能であり、その場合、耐久性・寿命はともかく、このゴムの弾性力によって、高いシール性を確保することができる。
【００４０】
なお、上記の平面密封機構５の効果は、プラズマ遮断シール１については、その関連する範囲で、プラズマ遮断シール１単体として発揮することができる。
【００４１】
なお、上記実施例１では、一種類のプラズマ遮断シール１と弾性密封シール２とからなる平面密封機構５を例示したが、これは例示に過ぎず、本発明の平面密封機構は、これに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の平面密封機構、プラズマ遮断シールは、真空室の真空の影響を受けず、簡易な構成で安価に製造できることが要請されるあらゆる産業分野に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】（ａ）は、本発明の平面密封機構の一例を用いた半導体製造装置の真空室を例示する断面図、（ｂ）はその平面密封機構部分の詳細図
【図２】（ａ）、（ｂ）は図１の平面密封機構のプラズマ遮断シールの製造過程の説明図、（ｃ）は図１の平面密封機構の弾性密封シールの正面図
【図３】（ａ）、（ｂ）は本発明の背景技術となる平面密封機構を例示する図
【符号の説明】
【００４４】
１        プラズマ遮断シール
１ａ      接合部分
２        弾性密封シール
５        平面密封機構
Ｃ        半導体製造装置
Ｖ        真空室
Ｖ１      蓋
Ｖ２      密封溝
【図１】
2007173420.tif 000003
【図２】
2007173420.tif 000004
【図３】
2007173420.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成18年4月28日(2006.4.28)
【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】
真空室内でプラズマを用いて処理を行う半導体製造装置における前記真空室とその蓋との間の平面密封機構に用いられるプラズマ遮断シールであって、
その密封のための密封溝に嵌め込まれたＯリング様の弾性密封シールの前記真空室内側に設置され、真空遮蔽はしないが前記プラズマを遮蔽し、帯円環状に形成されたことを特徴とするプラズマ遮断シール。
【請求項２】
プラズマ遮断シールは、帯状のプラズマ遮断素材を円環状とし、その接合部分を熱溶着したものであることを特徴とする請求項１記載のプラズマ遮断シール。
【請求項３】
プラズマ遮断シールの素材がＰＴＦＥ（テトラフルオロエチレン）樹脂、ＦＥＰ（パーフロロエチレンプロペン共重合）樹脂、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項１または２記載のプラズマ遮断シール。
【請求項４】
真空室内でプラズマを用いて処理を行う半導体製造装置における前記真空室とその蓋との間の平面密封機構であって、
その密封のための密封溝に嵌め込まれたＯリング様の弾性密封シールの前記真空室内側に、請求項１から３のいずれか記載のプラズマ遮断シールを設けたことを特徴とする平面密封機構。
【請求項５】
弾性密封シールの素材がＦＦＫＭ（パーフロロエラストマー）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）のいずれかであることを特徴とする請求項４記載の平面密封機構。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明のプラズマ遮断シールは、真空室内でプラズマを用いて処理を行う半導体製造装置における前記真空室とその蓋との間の平面密封機構に用いられるプラズマ遮断シールであって、
その密封のための密封溝に嵌め込まれたＯリング様の弾性密封シールの前記真空室内側に設置され、真空遮蔽はしないが前記プラズマを遮蔽し、帯円環状に形成されたことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の平面密封機構は、真空室内でプラズマを用いて処理を行う半導体製造装置における前記真空室とその蓋との間の平面密封機構であって、その密封のための密封溝に嵌め込まれたＯリング様の弾性密封シールの前記真空室内側に、上記プラズマ遮断シールを設けたことを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明のプラズマ遮断シールによれば、その密封のための密封溝に嵌め込まれたＯリング様の弾性密封シールの前記真空室内側に設置され、真空遮蔽はしないが前記プラズマを遮蔽し、帯円環状に形成されたので、それぞれのシールが簡易な構成で、接合もないので、シール単体としても、また面密封機構全体としても、安価に製造できる。また、もとより、弾性密封シールがプラズマに侵されにくくなるので、その寿命が長くなる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明の平面密封機構によれば、かかる特徴を有するプラズマ遮断シールを備えているので、そのプラズマ遮断シールの効果を、平面密封機構として発揮することができる。