(57)【要約】【課題】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併せ持ち、また、ゲート弁開閉部などのように、繰り返し開閉が行なわれる場所に用いられても耐プラズマ性や耐腐食ガス性が低下することがなく、腐食ガスなどから弾性体を保護できるのは勿論のこと、使用時に、特に、合成樹脂などの硬質の材料から形成されたシール部材の磨耗によるパーティクルの発生を可及的に防止できる複合シール材を提供する。【解決手段】弾性部材からなる第１のシール部材６と、片あり溝２の内周面側に装着され、相手部材３６に対向するように配置されるとともに、硬質の材料から形成された第２のシール部材８とを備え、第１のシール部材６は、横方向凸部１２が突出して形成されているとともに、その径内周側先端部１２ａが、垂直な垂直面２ａに当接して配置され、第２のシール部材８は、片あり溝２の開口端面側で片あり溝２の垂直な垂直面２ａに当接して配置されることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性部材からなる第１のシール部材（６）と、前記第１のシール部材（６）よりも硬質の材料からなる第２のシール部材（８）とから構成され、
前記第１のシール部材（６）は、片あり溝（２）の一方の傾斜面（２ｃ）側に配置され、
前記第２のシール部材（８）は、片あり溝（２）の他方の垂直面（２ａ）側に配置され、かつ少なくとも前記第２のシール部材（８）の一部が前記片あり溝（２）前記垂直面（２ａ）に当接するように配置され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（６）と、前記片あり溝（２）の前記垂直面（２ａ）と、前記片あり溝（２）の底面（２ｂ）との間に、空所（１９）が確保されていることを特徴とする請求項１に記載の複合シール部材。
【請求項３】
前記第１のシール部材（６）と、前記片あり溝（２）の前記傾斜面（２ｃ）と、前記片あり溝（２）の底面（２ｂ）との間に、空所（２１）が確保されていることを特徴とする請求項１または２に記載の複合シール材。
【請求項４】
前記第１のシール部材（６）の底面は、平坦に形成され、該平坦な底面は前記片あり溝（２）の底面（２ｂ）に、密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】
前記第１のシール部材（６）の底面は、湾曲して形成され、該湾曲面により前記片あり溝の底面との間に、空所（２３）が確保されてい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６】
前記第１のシール部材（６）と前記第２のシール部材（８）とは、いずれか一方に形成された凸部といずれか他方に形成された凹部とで組付けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の複合シール材。
【請求項７】
前記第１のシール部材（６）と前記第２のシール部材（８）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１〜６のいずれかに記載の複合シール材。
【請求項８】
前記第１のシール部材（６）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１〜６のいずれかに記載の複合シール材。
【請求項９】
前記第２のシール部材（８）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種以上の合成樹脂から構成されていることを特徴とする請求項１〜７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、超真空状態で使用される複合シール材に関し、特に、半導体製造装置や半導体製造装置に組み込まれるゲート弁など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部では、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るようになってきている。
【０００４】
このような要求に対して、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真空シール性能が低下することがなく、使用時に金属パーティクルが発生することもなく、製造が容易で安価に製造できるシール材として、例えば、特許文献１、特許文献２が提案されている。
【特許文献１】特開２００５−１６４０２７号公報
【特許文献２】特開２００７−１００９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載されている複合シール材においては、図６に示したように、シールを担当する第１のシール部材２０がゴム製であるため繰り返し使用に対しても真空シール性能が低下することはないが、耐プラズマ性や耐腐食ガス性を担当する第２のシール部材２４が合成樹脂製部材であるため、合成樹脂製部材はゴム部材のような弾性がなく繰り返し使用時においては緩和を生じてしまうために、相手部材７０との密着性が繰り返しとともに低減し、十分に性能を保持できないという問題がある。
【０００６】
さらに、このような複合シール材が、入口開口幅が内部両側に対して狭められたあり溝１２内に装着されると、耐プラズマ性や耐腐食ガス性を担当する合成樹脂製の第２のシール部材２４が矢印Ａ方向の圧縮に伴い、第２のシール部材２４が垂直方向（矢印ａ方向）と水平方向（矢印ｂ方向）の両方向に変形することになる。
【０００７】
合成樹脂製の第２のシール部材２４がこのような変形を繰り返し行うと、第２のシール部材２４は、あり溝１２の開口部１６と擦れ合うだけでなく、相手部材７０に対しても矢印ｂ方向に繰り返し擦れあうので、パーティクルを発生し易い。
【０００８】
このような擦れによるパーティクルの発生は、特許文献２の場合も同様に生じる。すなわち、特許文献２の複合シール材の場合は、図７に示したように、フッ素樹脂などからなる断面略Ｃ字状のシール部材７が相手部材２５との間で圧縮されると、このシール部材７は、圧縮される方向の他に、あり溝５の傾斜面に沿った方向にも変形することになる。こ
のようにフッ素樹脂などからなる硬質のシール部材７が二つの直線方向に変形すると、シール部材７では、擦れによるパーティクルの発生が生じ易くなる。
【０００９】
本発明は、このような実状に鑑み、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併せ持ち、また、ゲート弁開閉部などのように、繰り返し開閉が行なわれる場所に用いられても耐プラズマ性や耐腐食ガス性などの性能が低下することがなく、腐食ガスなどからの活性種による侵食物質から弾性体を保護できるのは勿論のこと、使用時に、特に、合成樹脂などの硬質の材料から形成されたシール部材の磨耗によるパーティクルの発生を可及的に防止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】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明は、
弾性部材からなる第１のシール部材６と、前記第１のシール部材６よりも硬質の材料からなる第２のシール部材８とから構成され、
前記第１のシール部材６は、片あり溝２の一方の傾斜面２ｃ側に配置され、
前記第２のシール部材８は、片あり溝２の他方の垂直面２ａ側に配置され、かつ少なくとも前記第２のシール部材８の一部が前記片あり溝２前記垂直面２ａに当接するように配置されることを特徴としている。
【００１１】
このように構成することによって、複合シール材１０、３０が圧接された際に、第２のシール部材８は、垂直面２ａに案内されて常に直線的に移動することになる。これにより、硬質の材料から形成された第２のシール部材８の変形によりパーティクルの発生が生じることを可及的に防止することができる。
【００１２】
しかも、第２のシール部材８を、第１のシール部材６よりも硬質の材料から形成すれば、第２のシール部材８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１のシール部材６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。
【００１３】
また、この場合、厳しい環境側に、第１のシール部材６よりも硬質の材料から形成される第２のシール部材８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、弾性部材から形成される第１のシール部材６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。
【００１４】
さらに、本発明では、前記第１のシール部材６と、前記片あり溝２の前記垂直面２ａと、前記片あり溝２の底面２ｂとの間に、空所１９が確保されていることが好ましい。
また、前記第１のシール部材６と、前記片あり溝２の前記傾斜面２ｃと、前記片あり溝２の底面２ｂとの間に、空所２１が確保されていても良い。
【００１５】
さらに、前記第１のシール部材６の底面は、平坦に形成され、該平坦な底面は前記片あり溝２の底面２ｂに密着されていても良い。
また、前記第１のシール部材６の底面は、湾曲して形成され、該湾曲面により前記片あり溝の底面との間に、空所２３が確保されていても良い。
【００１６】
さらに、本発明では、前記第１のシール部材６と前記第２のシール部材８とは、いずれか一方に形成された凸部といずれか他方に形成された凹部とで組付けられていても良い。
このような構成であれば、第１のシール部材６と第２のシール部材８とを予め一体的に組み付けることができる。
【００１７】
また、前記第１のシール部材６と前記第２のシール部材８とは、接着剤により接着されていても良い。
このように接着剤で互いに接着されていれば、シール部材間の固定を容易にかつ強固にすることができる。
【００１８】
さらに、前記第１のシール部材６が、フッ素ゴムから構成されていても良い。
このように第１のシール部材６が、フッ素ゴムから構成されていれば、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。
【００１９】
また、本発明では、前記第２のシール部材８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種以上の合成樹脂から構成されていることが好ましい。
【００２０】
このように、第２のシール部材８を構成する合成樹脂がこれらの合成樹脂から構成されていれば、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６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。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る複合シール材によれば、ゴムおよび合成樹脂などからなるシール部材を組み合せることにより、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を確保することができる。また、第２のシール部材は、片あり溝の垂直面に当接してこの垂直面に沿って移動するので、他の方向への移動が規制され、これによりパーティクルの発生を極力押えることができる。
【００２２】
さらに、締付力が解除されれば、第１のシール部材、第２のシール部材は速やかに元の状態に復帰するので、繰り返しの使用によっても、真空シール性能あるいは相手部材との密着性が低下することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る複合シール材について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において、「上」、「下」、「右」、「左」などの文言は説明の都合上、便宜的に用いたもので、使用箇所での姿勢は図１の姿勢に限定されるものではない。
【００２４】
図１は、本発明の一実施例に係る複合シール材の右半断面を示したものである。
本実施例による複合シール材１０は、片側だけが外側に広がった片あり溝２内に装着される。
【００２５】
この片あり溝２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の継手部分に形成されたもので、その底面２ｂ側の幅が、片あり溝２の開口部２２側の幅より広くなっている。また、片あり溝２の一方は傾斜面２ｃとされ、片あり溝の他方側は垂直面２ａとなっている。
【００２６】
そして、複合シール材１０は、片あり溝２の傾斜面２ｃ側に、第１のシール部材６が配置され、片あり溝２の垂直面２ａ側に、第２のシール部材８が配置されている。すなわち、この複合シール材１０は、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に第２のシール部材８が配置され、厳しい環境側とは反対側（例えば、大気側）に、第１のシール部材６が配置されている。
【００２７】
第１のシール部材６は、その厚さ方向略中間部から径内方に向かって横方向凸部１２が突出して形成されている。そして、この実施例では、横方向凸部１２の径内周側先端部１２ａは、片あり溝２の垂直面２ａに当接している。なお、横方向凸部１２は、垂直面２ａに必ずしも当接していなくても良い。
【００２８】
また、この第１のシール部材６は、相手部材３６との間でシール部として機能する膨出部３２が片あり溝２の開口部２２側に突出して形成され、一方、膨出部３２とは反対側すなわち片あり溝２の底面２ｂ側には、下方凸部３４が形成されている。
【００２９】
膨出部３２の頂部は、略円弧状に膨出して形成されているが、下方凸部３４の底面は、内側に湾曲して形成されている。これにより、片あり溝２の底面２ｂとの間に空所２３が形成されている。
【００３０】
このように、第１のシール部材６は、相手部材３６との間でシール部を構成する膨出部３２と、片あり溝２の底面２ｂ側に配置される下方凸部３４と、径内方側に突出される横方向凸部１２とを備えている。また、横方向凸部１２の突出方向と反対側の外周面に角部Ｐ1が形成され、第１のシール部材６の角部Ｐ1から片あり溝２の底面２ｂに至る間は、略垂直に形成されている。
【００３１】
さらに、角部Ｐ1の下方と片あり溝２の底面２ｂとの間に、空所２１が形成されている
。すなわち、前記第１のシール部材６と、片あり溝２の傾斜面２ｃと、片あり溝２の底面２ｂとの間に、空所２１が確保されている。
【００３２】
一方、第１のシール材６における横方向凸部１２のシール溝底面２ｂ側は、緩やかに傾斜して形成されている。これにより、横方向凸部１２と片あり溝１２の底面２ｂとの間に空所１９が形成されている。すなわち、第１のシール部材６と、片あり溝２の垂直面２ａと、片あり溝２の底面２ｂとの間に、空所１９が確保されている。
【００３３】
上記第１のシール部材６は、弾性部材であるゴムから構成されているのが望ましい。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６を、弾性部材であるゴムから構成することによって、複合シール材１０を相手部材３６との間で圧接した際に、第１のシール部材６における膨出部３２が相手部材３６により圧接されて高いシール性を付与することができる。また、第１のシール部材６を構成するゴムは、フッ素ゴムから構成されているのがさらに望ましい。
【００３４】
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が使用可能である。
【００３５】
このように第１のシール部材６を構成するゴムが、フッ素ゴムから構成されていれば、万一、第１のシール部材６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。
【００３６】
この実施例では、第２のシール部材８は、片あり溝２の垂直な垂直面２ａ当接するように配置される。また、第２のシール部材８は、第１のシール部材６における横方向凸部１２の上側、すなわち相手部材３６に対向して配置される。この第２のシール部材８は、幅細でかつ断面略台形に形成された基端部８ａが、第１のシール部材６の楔形環状溝６ｃ内に装着されている。なお、第のシール部材８の基端部８ａと楔形環状溝６ｃとの基準面は、必ずしも片あり溝２の底面２ｂと平行でなくても良い。さらに、この基準面は、平面であることも限定されず、例えば曲面であっても良い。
【００３７】
第２のシール部材８は、前記第１のシール部材６より硬質の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種以上の合成樹脂から構成するのが望ましい。
【００３８】
このように第２のシール部材８が第１のシール部材６よりも硬質の合成樹脂から形成されているので、腐食性ガス、プラズマなどへの耐久性が良く、しかも、弾性部材から形成される第１のシール部材６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、シール性の低下が防止されている。
【００３９】
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。
【００４０】
第１のシール部材６と、第２のシール部材８とを一体的に組付けて片あり溝２内に装着すれば、第２のシール部材８における径内方側の側端面８ｂは、片あり溝２の垂直面２ａに当接する。
【００４１】
本実施例の複合シール材１０は、上記のように構成されているが、以下に、複合シール材１０の主たる部分の好ましい各部の寸法について説明する。
図１に示したように、複合シール材１０のシールの幅Ｌ３は、溝開口幅Ｌ１よりも大きいほど脱落抵抗が増すが装着性が困難になるため、溝幅Ｌ１の１０１〜１３０％とするのが望ましい。
【００４２】
また、弾性体の全高Ｌ４は、つぶし率を３〜４５％、好ましくは５〜３０％となる範囲とする。ただし、つぶし率は、｛（シール高さＬ４）−（溝深さＬ２）／（シール高さＬ４）｝×１００とする。
【００４３】
樹脂部シール高さＬ５＋Ｌ６はシール全高Ｌ４より同等か若干低い方が常にシール性を保持しかつ樹脂部を溝垂直壁へ押付けることが可能な為、樹脂部シール高さはＬ４の100
〜80％とする。
【００４４】
樹脂部全高Ｌ５は下部に樹脂部を支持する弾性体腕部、また変形の為の空隙を設ける為、弾性体全高Ｌ４の20％〜50％とする。
樹脂部全幅を小さくすると弾性体と相手材の接触幅が広がり真空シール性能が安定する
が、侵食物質からの遮蔽効果が低減する。したがってＬ７の範囲としてはＬ３の25％〜50％が望ましい。
【００４５】
弾性体シール部分の頂点の位置Ｌ８は溝開口幅Ｌ１から樹脂部全幅L5を引いた部分の中央部分に位置するように設定しているが、これは特に限定せず、Ｌ８の範囲としてＬ７と（Ｌ１−Ｌ７）の20％〜80％を足した値とする。
【００４６】
樹脂部直下の空隙部を構成するＬ９及びＬ１０は大きいと弾性体の変形領域を増大させシール材の圧縮荷重を低く抑えることが出来るが、樹脂部を支持する弾性体腕部の強度が劣る事、並びに弾性体底面が溝底面に接する部分を偏芯させる事による転動の発生を招く。したがってＬ９、Ｌ１０の範囲としてはＬ６の70％〜40％が望ましい
今回弾性体と樹脂部は図上のＬ１１とＬ１２に見られる嵌め合い部にて接合され樹脂部の脱落を防止しようと試みているが、樹脂部が凹、弾性体が凸の逆でもよい。また、接合部樹脂部と弾性体の接合は接着でもよく、接合部が弾性体の樹脂部を支持する腕部ではなく、垂直壁面に存在してもよい。今回はこの嵌め合い部寸法Ｌ１１はＬ６の15〜40％Ｌ１２はＬ７の10％〜50％の範囲と仮定する。
【００４７】
弾性体底面に存在する空隙部高さＬ１３はシールの圧縮反力を低減させ、底面に良好な真空シール性を発揮する為に存在しているが、圧縮反力の低減が必要ない場合は平面とし空隙を設けなくてもよい。したがってＬ１３の範囲としては    （シール高さＬ４）−（溝深さＬ２）の値の0〜60％までが望ましい。
【００４８】
弾性体脚部の幅Ｌ１４は、溝開口幅Ｌ１に比べて大きい場合、溝装着時にシール断面をねじる事によって装着を行う事につながる。極度のねじれを伴う装着は樹脂部の脱落やねじれたままでの溝内装着を引き起こすといえる。したがってＬ１４の範囲はＬ１と同等であることが適当であり、Ｌ１の120〜80％ほどが望ましい。
【００４９】
装着後の脱落抵抗となる凸部を構成するＬ１５とＬ１６の寸法としては溝開口部に弾性体脚部をまず最初に挿入するには装着時のねじれを考慮するとＬ１５の範囲としてはＬ４の40％〜60％が望ましいといえる。凸部の長さであるＬ１６に関しては小さいほど装着時の抵抗を減らせる為、Ｌ１６はＬ４の15%未満が望ましい。
【００５０】
溝オーバーハング壁面を形成する角度θ1に対して、圧縮時にスムーズに変形を行うと
同時に脱落抵抗凸部を形成する為に必要な角度θ2の範囲としては、ほぼ同等かそれより
若干小さい事が必要で、θ2はθ1の0〜−15°ほどが望ましい。
【００５１】
この他、各凸角や凹角部は適切なＲを形成する事で変形時の圧縮抵抗や応力集中による破壊を防ぐよう設計を行う事が望ましい。
上記のように各部の寸法が規定された第１のシール部材６と第２のシール部材８との間を接合一体化する方法としては、溶接、溶着、接着、など公知の接合方法が採用可能であり、特に限定されるものではないが、必要に応じて接着剤、好ましくは、耐熱性接着剤にて接合一体化することができる。また、第１のシール部材６と第２のシール部材８との接合一体化する箇所は、特に限定されない。例えば、図１に示したように、片あり溝２の底面２ｂと平行な線状すなわち第１のシール部材６の環状溝６ｃと、第２のシール部材８の基端部８ａとの間であるが、片あり溝２の底面２ｂと垂直な面であっても良い。
【００５２】
また、第１のシール部材６と第２のシール部材８との間を接着剤で接着することもできるが、接着剤を付与することなく凹凸嵌合のみで互いに組付けても良い。さらに、接着剤を塗布する場合に、全面接着でなく、一部のみを接着することもできる。
【００５３】
複合シール材１０を片あり溝２内に装着すれば、図１に示したように、第１のシール部材６と第２のシール部材８との間に空所１９、空所２１および空所２３がそれぞれ形成される。複合シール材１０が片あり溝２内に装着された後には、片あり溝２の開口部２２の幅Ｌ１よりも複合シール材１０の全体の幅Ｌ３の方が大きいため、複合シール材１０の片あり溝２からの不用意な脱落が防止される。
【００５４】
複合シール材１０が片あり溝２内に装着された状態において、第２のシール部材８における径内方側の側端面８ｂは片あり溝２の垂直面２ａに摺接しており、この状態で圧縮力が加われば、第２のシール部材８は垂直面２ａに沿って直線的な方向にのみ移動が案内される。
【００５５】
そして、図２に示したように、相手部材３６との間において複合シール材１０への締付力を次第に強化すれば、第１のシール部材６の膨出部３２および第２のシール部材８の先端部が次第に圧縮されて、特に、第１のシール部材６により真空シール性が、第２のシール部材８により耐プラズマ性が、それぞれ付与される。
【００５６】
そして、第１のシール部材６の横方向凸部１２および下方凸部３４がそれぞれ空所１９、２３内に入り込むように変形する。このような変形を行うとしても、第２のシール部材８は、片あり溝２の垂直面２ａに沿って直線的な方向にのみ移動する。
【００５７】
ここで、第２のシール部材８は、第１のシール部材６よりも硬質の材料から形成されているので、第２のシール部材８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８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６の膨出部３２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。
【００５８】
また、この場合に、厳しい環境側に、第１のシール部材６よりも硬質の材料から形成される第２のシール部材８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６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。
【００５９】
本実施例では、複合シール材１０が圧接された後に、力が解除されれば、横方向凸部１２の復元力が第２のシール部材８に作用する。これにより、第２のシール部材８に応力緩和が生じ難い。
【００６０】
よって、繰り返しの使用によっても、安定したシール性を維持することができる。さらに、第２のシール部材８は、垂直な垂直面２ａに沿って直線的な方向にのみ移動するので、摩擦による磨耗が生じ難い。これにより、パーティクルの発生を防止することができる。よって、侵食された物質が発塵物質として発生するのを抑えることができ、シール材の長寿命化を図ることができる。
【００６１】
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い。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。
【００６２】
また、上記実施例では、第１のシール部材６を径外周側に、第２のシール部材８を径内周側に配置したが、これを反転し図３に示した態様で設置することもできる。すなわち、図３は、本発明の他の実施例を示したもので、複合シール材の右半断面を示したものであ
る。
【００６３】
この実施例では、第１のシール部材６が径内周側に第２のシール部材８が径外周側に、それぞれ設置されている。この場合には、片あり溝２の垂直面２ｄが径外方側に形成され、傾斜面２ｅが径内周側に形成されている。
【００６４】
このように、片あり溝２の径内方側あるいは径外方側のどちらの側に第１のシール部材６が配置されるかは限定されるものではない。要は、シール性が要求される部位に弾性体からなる第１のシール部材６を、耐プラズマ性が要求する部位に硬質の第２のシール部材８を配置すれば良い。また、いずれの態様であっても、第２のシール部材８を片あり溝２の直線部分で摺接させる必要がある。
【００６５】
さらに、第１のシール部材６と第２のシール部材８の形状は、上記実施例に何ら限定されない。
例えば、図１に示した複合シール材１０では、第２のシール部材８の基端部８ａが断面台形状に形成されているが、図４に示したように、基端部８ａを同一幅にしても良い。また、第１のシール部材６の底面６ｂを平坦にし、この底面６ｂを片あり溝２の底面２ｂに密着させても良い。
【００６６】
また、片あり溝２の形状は、図１に限定されず、図５（Ａ）のような形状であっても良い。この図５（Ａ），（Ｂ）は、図１に対応しており、図５（Ａ）は片あり溝の右半断面を示し、図５（Ｂ）は、片あり溝に装着された複合シール材の右半断面を示している。この片あり溝４０は、内周側が垂直面４０ａとされているが、開口部４２に臨む入口近傍に、内方突起４４が形成されている。
【００６７】
このように、垂直面４０ａの入口近傍に内方突起４４が形成された片あり溝４０であれば、図５（Ｂ）に示したように、仮に２部材からなる複合シール材５０が高温になったとしても、片あり溝４０内に複合シール材５０を確実に係止することができる。
【００６８】
すなわち、第１のシール部材６と第２のシ−ル部材８とは、互いに平面同士で接着されていてもよいが、接着されていなくても良い。また、図１に示したように、凸部と凹部とで凹凸嵌合されていても良い。勿論、凹凸嵌合部が接着材で接着されていても良い。
【００６９】
このような複合シール材５０は高温になると、第１のシール部材６と第２のシール部材８が互いに膨張して、その係合を解除しようとする力が作用するが、内方突起４４に係止されるため、第２のシール部材８の片あり溝４０からの脱落を防止することができる。このように本明細書における片あり溝とは、片面が完全に垂直に形成されていない場合も含むものである。また、片あり溝の底面側は、図１に示したように角張っていてもよく、あるいは図４に示したように湾曲されていても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】図１は、本発明の一実施例による複合シール材を片あり溝に装着した場合のシール溝との寸法関係を示す概略図である。
【図２】図２は、図１に示した実施例の複合シール材をシール溝に装着して圧接する場合の初期状態を説明する概略図である。
【図３】図３は、本発明の他の実施例による複合シール材をシール溝に装着たときの概略図である。
【図４】図４は、さらに他の実施例による複合シール材を示した断面図である。
【図５】図５は、さらに他の実施例による複合シール材を示した断面図である。
【図６】図６は、特開２００５−１６４０２７号公報に開示された従来例の複合シール材の概略図である。
【図７】図７は、特開２００７−１０９００号公報に開示された従来の複合シール材の断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
２      片あり溝
２ａ    垂直面
２ｂ    底面
２ｃ    傾斜面
２ｄ    垂直面
２ｅ    傾斜面
６      第１のシール部材
６ｂ    底面
６ｃ    環状溝
８      第２のシール部材
８ａ    基端部
８ｂ    径内方側の側端面
１０    複合シール材
１２    横方向凸部
１２ａ  径内周側先端部
１９    空所
２１    空所
２２    開口部
２３    空所
３２    膨出部
３４    下方凸部
３６    相手部材
４０    片あり溝
４０ａ  内周面
４２    開口部
４４    内方突起
５０    複合シール材
【図１】
2009174627.tif 000003
【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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