(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
架橋可能な含フッ素エラストマーを含む組成物を成形するとともに架橋反応させて形成した封止材基体の表面の少なくとも一部を、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、およびポリイミド系樹脂からなる群より選ばれた少なくとも１種のバインダ樹脂中に、フッ素系樹脂粉末を分散した樹脂被膜によって被覆したことを特徴とする封止材。
【請求項２】
樹脂被膜の膜厚が２０μｍ以下である請求項１記載の封止材。
【請求項３】
樹脂被膜の膜厚が１μｍ以上である請求項１記載の封止材。
【請求項４】
樹脂被膜におけるフッ素系樹脂粉末の充てん率が５〜１５重量％である請求項１記載の封止材。
【請求項５】
封止材基体を、架橋可能な含フッ素エラストマーと、当該含フッ素エラストマーを架橋させるための架橋剤としての、多価アリル化合物および有機過酸化物とを含有する組成物にて形成した請求項１記載の封止材。
【請求項６】
封止材基体を、組成物中に分散させたポリイミド系樹脂粉末によって補強した請求項５記載の封止材。
【請求項７】
架橋可能な含フッ素エラストマーと、当該含フッ素エラストマーを架橋させるための架橋剤としての、多価アリル化合物および有機過酸化物とを含有する組成物を成形するとともに架橋反応させて形成した封止材基体の表面の少なくとも一部を、フッ素系樹脂粉末を分散した樹脂被膜によって被覆したことを特徴とする封止材。
【請求項８】
樹脂被膜の膜厚が２０μｍ以下である請求項７記載の封止材。
【請求項９】
樹脂被膜の膜厚が１μｍ以上である請求項７記載の封止材。
【請求項１０】
樹脂被膜におけるフッ素系樹脂粉末の充てん率が５〜１５重量％である請求項７記載の封止材。
【請求項１１】
封止材基体を、組成物中に分散させたポリイミド系樹脂粉末によって補強した請求項７記載の封止材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体デバイスなどの製造装置において、Ｏリングや周辺シール材などとして使用される封止材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
例えば半導体デバイスなどの製造装置のうち真空装置において、チャンバ内の真空度を維持したり、あるいは真空装置やその他の装置においてチャンバ内の雰囲気を外部から遮断したりする際などに、Ｏリングや周辺シール材などの封止材が使用される。
かかる封止材としては、装置の使用温度が高温になる場合や、あるいは低温プラズマやエッチングガスなどの、装置内の特殊な雰囲気にさらされる場合などを想定して、例えばニトリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどの、耐熱性や上記の特殊な雰囲気に対する耐性などにある程度、すぐれていると考えられているゴムにて形成したものが使用される。
【０００３】
しかし、これらのゴムからなる封止材では、より高度でかつ過酷な環境に対する耐性が求められる傾向にある半導体デバイスなどの製造装置の封止材として、性能的に満足できなくなりつつあるのが現状である。
例えば従来のゴムからなる封止材は、とくに２００℃以上の高温に長時間にわたってさらされることで表面が粘着性を生じて、
(A)  例えばチャンバなどの封止では、チャンバを開く際に、自身の粘着力によって封止材が所定の位置から外れるなどして作業性が低下したり、あるいはチャンバを開いて封止材を露出させた際に、当該封止材に微小な塵芥などが付着するとそれを取り除くのが困難になったりする、
(B)  摺動部分の封止などでは、封止を維持した状態での摺動が容易でなくなる、
といった問題を生じるおそれがある。
【０００４】
また上記の封止材は、例えば酸素プラズマなどの分解性の雰囲気に対する耐性が不十分であり、かかる過酷な雰囲気に長時間にわたってさらされると分解反応して、重量が著しく減少するおそれもある。
このため、とくに上記のような過酷な条件下では封止材の耐用寿命が短くなってしまい、確実な封止を維持するためには封止材を頻繁に交換しなければならないという問題を生じる。
【０００５】
本発明の目的は、その表面が非粘着性に優れるとともに、これまでよりもさらに過酷な雰囲気に対する耐性にも優れており、耐用寿命の長い新規な封止材を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記課題を解決するため、発明者は、
(1)  前記従来のゴムの中でも耐熱性や特殊な雰囲気に対する耐性に優れる上、半導体を汚染する原因となる金属や、あるいは導体回路を変質させるおそれのある硫黄などを含まないため半導体デバイスなどの製造装置の封止用として好適と考えられるフッ素ゴム、すなわち架橋性を有する含フッ素エラストマーを、同じく金属や硫黄などを含まない上、より硬い封止材を形成できる多価アリル化合物および有機過酸化物によって架橋させた架橋物によって、通常の、未被覆の封止材に相当する封止材基体を形成したり、
(2)  当該封止材基体の表面の一部または全面を、例えばシリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリイミド系樹脂などの、耐熱性や特殊な雰囲気に対する耐性に優れるとともに、表面エネルギーが小さいため非粘着性に優れた被膜を形成しうると考えられる樹脂の被膜で被覆したりする
ことを検討した。
【０００７】
しかし、これらの樹脂のみで形成した樹脂被膜は、封止材に非粘着性を付与したり、あるいはより過酷な雰囲気に対する耐性を付与して、かかる雰囲気にさらされた際に重量が著しく減少するのを防止したりする効果が未だ不十分であった。
そこで、発明者はさらに検討を行った結果、樹脂被膜中にフッ素系樹脂粉末を分散させると、上記の効果が飛躍的に改善されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
したがって、請求項１記載の発明の封止材は、架橋可能な含フッ素エラストマーを含む組成物を成形するとともに架橋反応させて形成した封止材基体の表面の少なくとも一部を、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、およびポリイミド系樹脂からなる群より選ばれた少なくとも１種のバインダ樹脂中に、フッ素系樹脂粉末を分散した樹脂被膜によって被覆したことを特徴とする。
また、請求項７記載の発明の封止材は、架橋可能な含フッ素エラストマーと、当該含フッ素エラストマーを架橋させるための架橋剤としての、多価アリル化合物および有機過酸化物とを含有する組成物を成形するとともに架橋反応させて形成した封止材基体の表面の少なくとも一部を、フッ素系樹脂粉末を分散した樹脂被膜によって被覆したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を説明する。
本発明の封止材は、上記のように含フッ素エラストマーからなる封止材基体の表面の一部または全面を、フッ素系樹脂粉末を分散した樹脂被膜によって被覆したものである。
かかる本発明の封止材は、前述したように半導体デバイスの製造装置などに好適に使用される。そのうち真空装置の真空シール用として本発明の封止材を使用する場合には、その封止性能を規定するリークレートが１０-6Ｐａ・ｍ3／ｓ以下であるのが好ましい。リークレートが１０-6Ｐａ・ｍ3／ｓを超えるものは、とくに高真空ないし超高真空の真空装置に使用することができない。リークレートを上記の範囲に調整するには、以下に述べるように樹脂被膜の膜厚などを調整すればよい。
【００１０】
〔樹脂被膜〕
樹脂被膜は、封止材の形状や構造、あるいは封止材を組み込む装置における封止の状態等に応じて、封止材基体のうち、例えば封止時に前記の雰囲気にさらされる部分や、あるいは粘着を生じては問題となる部分など、その表面の一部に選択的に形成してもよいし、封止材基体の表面の全面に形成してもよい。
樹脂被膜は、バインダ樹脂とフッ素系樹脂粉末とを含む液状のコート剤を、上記のように封止材基体の表面の一部、もしくは全面に塗布したのち、コート剤の種類に応じた所定の処理を行って固形化することで形成される。
【００１１】
樹脂被膜の膜厚は、封止材を真空装置の真空シール用として使用した際に、リークレートを前記の範囲内に抑えるために、２０μｍ以下であるのが好ましく、１５μｍ以下であるのがさらに好ましい。
また樹脂被膜を形成したことによる、前述した効果を十分に発揮させることを考慮すると、樹脂被膜の膜厚は、封止材の用途に拘らず１μｍ以上であるのが好ましく、５μｍ以上であるのがさらに好ましい。
【００１２】
（フッ素系樹脂粉末）
樹脂被膜に分散させるフッ素系樹脂粉末としては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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）、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）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）等のフッ素系樹脂からなる粉末があげられる。
【００１３】
フッ素系樹脂粉末の平均粒径は、３〜１５μｍであるのが好ましい。
平均粒径が３μｍ未満では、後述する充てん率にもよるが、フッ素系樹脂粉末を分散させたことによる、前述した、封止材に非粘着性を付与したり、より過酷な雰囲気に対する耐性を付与して、これらの雰囲気にさらされた際に重量が著しく減少するのを防止したりする効果が十分に得られないおそれがある。また平均粒径が１５μｍを超える場合には、樹脂被膜表面の平滑性が低下して、リークレートが前記の範囲を超えるおそれがある。なおこれらの特性を考慮すると、フッ素系樹脂粉末の平均粒径は、上記の範囲内でもとくに５〜１０μｍであるのがさらに好ましい。
【００１４】
またフッ素系樹脂粉末の充てん率、すなわちバインダ樹脂やフッ素系樹脂粉末などの、樹脂被膜を構成する固形分の総量に占める、フッ素系樹脂粉末の重量％は、５〜１５重量％であるのが好ましい。
充てん率が５重量％未満では、フッ素系樹脂粉末を分散させたことによる前述した効果が十分に得られないおそれがある。また充てん率が１５重量％を超える場合には、過酷な雰囲気にさらされた際に、樹脂被膜中のフッ素系樹脂粉末自体が分解されることによる重量減少が増加するおそれがある。
【００１５】
（バインダ樹脂）
樹脂被膜を形成するバインダ樹脂として、請求項１記載の発明では、前記のように耐熱性や特殊な雰囲気に対する耐性に優れた、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、およびポリイミド系樹脂からなる群より選ばれた少なくとも１種が使用される。また、請求項７記載の発明においても、上記と同じ理由で、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、およびポリイミド系樹脂からなる群より選ばれた少なくとも１種が好適に使用される。
これらのバインダ樹脂は、その供給形態や硬化方法等によって種々の種類に分類されるが、とくに液状で供給されるものを使用するのが好ましい。かかる液状のバインダ樹脂に所定量のフッ素系樹脂粉末を配合して分散させるとともに、必要に応じて溶媒などを添加して濃度等を調製することで、樹脂被膜のもとになるコート剤が形成される。
【００１６】
例えば液状のシリコーン系樹脂としては、その硬化反応の形態によって分類される縮合反応型シリコーン、付加反応型シリコーン（以上熱硬化型シリコーン）、紫外線硬化型シリコーン、および電子線硬化型シリコーンなどがあげられる。また熱硬化型シリコーン、すなわち縮合反応型シリコーンおよび付加反応型シリコーンはそれぞれ溶剤型、エマルジョン型および無溶剤型に分類され、とくに環境などに配慮するとエマルジョン型および無溶剤型が好適に使用される。また紫外線硬化型シリコーンも、溶剤型と無溶剤型とに分類される。
【００１７】
このうち溶剤型またはエマルジョン型の熱硬化型シリコーンとフッ素系樹脂粉末とを含むコート剤を用いた場合には、当該コート剤を封止材基体の表面の一部または全面に塗布して乾燥、固化させると同時に、あるいは固化後に、加熱してシリコーン系樹脂を硬化反応させることで樹脂被膜が形成される。
また紫外線硬化型シリコーンとフッ素系樹脂粉末とを含むコート剤を用いた場合には、当該コート剤を封止材基体の表面の一部または全面に塗布し、溶剤型の場合はこれを乾燥、固化させたのちに、また無溶剤型の場合は塗布直後に、紫外線を照射してシリコーン系樹脂を硬化反応させることで樹脂被膜が形成される。
【００１８】
さらに電子線硬化型シリコーンとフッ素系樹脂粉末とを含むコート剤を用いた場合には、当該コート剤を封止材基体の表面の一部または全面に塗布したのち、電子線を照射してシリコーン系樹脂を硬化反応させることで樹脂被膜が形成される。
また液状のフッ素系樹脂としては、いわゆるディスパージョン型の他、溶剤型、水性エマルジョン型などが供給されており、このいずれを採用することもできるが、とくに封止材基体の耐熱温度以下の低温で焼付けが可能な溶剤型、あるいは水性エマルジョン型のフッ素系樹脂を用いるのが好ましい。
【００１９】
これらのフッ素系樹脂とフッ素系樹脂粉末とを含むコート剤を用いた場合には、当該コート剤を封止材基体の表面の一部または全面に塗布して乾燥、固化させると同時に、あるいは固化後に、加熱してフッ素系樹脂を焼付けることで樹脂被膜が形成される。
さらに液状のポリイミド系樹脂としては、いわゆるワニスやコーティング剤などとして供給されているものの中から、その成膜温度が封止材基体の耐熱温度以下であるものが選択して使用される。かかるポリイミド系樹脂としては、溶媒可溶型のポリイミドを適当な溶媒に溶解したものがあげられる。
【００２０】
溶媒可溶型のポリイミド系樹脂とフッ素系樹脂粉末とを含むコート剤を用いた場合には、当該コート剤を封止材基体の表面の一部または全面に塗布して乾燥、固化させることで樹脂被膜が形成される。
〔封止材基体〕
封止材基体は、架橋可能な含フッ素エラストマーを含む組成物を所定の形状に成形するとともに、加熱して架橋反応させることで形成される。架橋反応は１段階の加熱で行うこともできるし、異なった温度で２段階以上の多段階に分けて行うこともできる。
【００２１】
（含フッ素エラストマー）
封止材基体のもとになる含フッ素エラストマーとしては、前記のように耐熱性や特殊な雰囲気に対する耐性にすぐれている上、金属や硫黄などを含まない、架橋可能な種々の、フッ素を含むエラストマーが、何れも使用可能である。
かかる含フッ素エラストマーとしては、これに限定されないが、たとえば第１群として、エラストマーの主鎖を構成するためのテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）、フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）およびエチレン（Ｅ）からなる群より選ばれた少なくとも１種と、第２群として、上記主鎖に架橋点を導入するためのヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）、パーフルオロアルキルビニルエーテル（ＰＦＶＥ、具体例としてはパーフルオロメチルビニルエーテルなど）およびプロピレン（Ｐ）からなる群より選ばれた少なくとも１種とを共重合させた２元ないしは３元共重合体〔但し、ともにフッ素を含有しないエチレン（Ｅ）とプロピレン（Ｐ）の２元共重合体は除く〕があげられる。
【００２２】
より詳しくは、ＶＤＦとＨＦＰとの２元共重合体、ＴＦＥとＰＦＶＥとの２元共重合体、ＴＦＥとＰとの２元共重合体、ＶＤＦとＴＦＥとＨＦＰとの３元共重合体、ＶＤＦとＴＦＥとＰＦＶＥとの３元共重合体、ＶＤＦとＴＦＥとＰとの３元共重合体、ＥとＴＦＥとＰＦＶＥとの３元共重合体などが、含フッ素エラストマーとしてあげられる。
また上記の各成分と、その他の含フッ素モノマーとの２元ないしは多元共重合体や、これら共重合体の２種以上の混合物なども、含フッ素エラストマーとして使用可能である。
【００２３】
中でもとくにＶＤＦとＴＦＥとＰＦＶＥとの３元共重合体が、金属や硫黄などを含まない、多価アリル化合物と有機過酸化物との併用系の架橋剤によって架橋することが可能である上、後述する補強剤としての樹脂粉末などの混合、分散性にすぐれ、かつ安価で、しかも低温特性にもすぐれるため好適に使用される。
なお上記の２元あるいは３元共重合体は、前記例示の第１群および第２群のモノマーを実際に共重合させて形成してもよいし、あらかじめ形成した主鎖に、後処理によって側鎖などを導入することで、実質的に上記２元あるいは３元共重合体に相当する構造を形成してもよい。
【００２４】
（架橋剤）
上記含フッ素エラストマーを架橋させるための架橋剤として、請求項７記載の発明では、多価アリル化合物と有機過酸化物とが併用される。かかる併用系の架橋剤は、先に述べたように金属や硫黄などを含まないという利点がある上、より硬い封止材を形成できるという利点もある。請求項１記載の発明においても、架橋剤としては、上記と同じ理由で、多価アリル化合物と有機過酸化物とを併用するのが好ましい。
上記のうち多価アリル化合物としては、例えばトリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジアリルフタレートなどがあげられ、とくにトリアリルイソシアヌレートが好適に使用される。
【００２５】
また有機過酸化物としては、例えば
ベンゾイルパーオキサイド、ｐ−クロロベンゾイルパーオキサイド、ビス（２，４−ジクロロベンゾイル）パーオキサイドなどのジアシルパーオキサイド類；ジ−α−クミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３−ヘキシン、１，３−ビス−〔（ｔ−ブチルジオキシ）イソプロピルベンゼン〕、１，４−ビス−〔（ｔ−ブチルジオキシ）イソプロピルベンゼン〕、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチル−α−クミルパーオキサイドなどのジアルキルパーオキサイド類；
２，５−ジメチル−２，５−ビス（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエートなどのアルキルパーエステル類；
１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，５，５−トリメチルシクロヘキサンなどのパーオキシケタール類；
ＯＯ−ｔ−ブチル−Ｏ−イソプロピルパーオキシカーボネートなどのパーオキシカーボネート類；
などがあげられ、とくにジアルキルパーオキサイド類、およびアルキルパーエステル類が好適に使用される。
【００２６】
架橋剤のうち多価アリル化合物の配合割合は、含フッ素エラストマー１００重量部に対して２〜１０重量部であるのが好ましく、３〜７重量部であるのがさらに好ましい。また有機過酸化物の配合割合は、含フッ素エラストマー１００重量部に対して０．５〜５重量部であるのが好ましく、１〜３重量部であるのがさらに好ましい。
（補強剤）
封止材基体は、組成物中に分散させた補強剤によって補強されているのが好ましい。
【００２７】
補強剤としては樹脂粉末が好ましく、かかる樹脂粉末としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル系樹脂の粉末、ポリカーボネート（ＰＣ）粉末、フッ素系樹脂粉末、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）粉末、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）粉末、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）粉末、ポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ）粉末、ポリイミド系樹脂粉末、全芳香族ポリアミド（アラミド）粉末等があげられる。
【００２８】
中でもポリイミド系樹脂粉末は、
(a)  その耐熱温度が２００℃以上という高い耐熱性を有する上、低温プラズマやエッチングガスなどの、半導体デバイスの製造装置内で起こりうる種々の特殊な雰囲気に対する耐性にすぐれており、しかも金属や硫黄などを含まないこと、
(b)  含フッ素エラストマーとの親和性にすぐれる上、含フッ素エラストマーを補強する効果にすぐれているため、他の樹脂粉末よりも少量の添加で、所定の硬度を有する封止材を形成できること、
(c)  したがって、所定の硬度を有する封止材を形成するために必要な量のポリイミド系樹脂粉末を、封止材用組成物中に均一に分散させるのが容易であり、封止材を、１つの封止材内、あるいは２つ以上の封止材間での物性のばらつきを生じることなしに形成できること、
(d)  ポリイミド系樹脂粉末の量を少なくできる分、同じ硬度での圧縮永久ひずみ率を小さくして、使用時の圧縮によって永久変形しにくく耐用寿命の長い補強材を形成できること、
といった利点を有するため、補強剤として好適に使用できる。
【００２９】
ポリイミド系樹脂粉末としては、分子内に繰り返し構造単位としてイミド基を含み、ポリイミド系樹脂と総称される種々の樹脂の粉末が、何れも使用可能である。
すなわちイミド基以外の部分の構造や、それによってもたらされる特性の違いによって分類される、全芳香族ポリイミド樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、熱硬化性ビスマレイミド型ポリイミド樹脂、および熱硬化性芳香族ポリイミド樹脂のうちの少なくとも１種からなる粉末が、ポリイミド系樹脂粉末として使用可能である。
【００３０】
中でもとくに、粉末の製造のしやすさや入手のしやすさなどを考慮すると、熱可塑性ポリイミド樹脂の粉末が好適に使用される。
ポリイミド系樹脂粉末の粒径は、より少量の添加でより高い補強効果を得ることと、圧縮永久ひずみ率が大きくなって、使用時の圧縮によって永久変形しやすくなるのを防止することとを考慮すると、平均粒径で表して１００μｍ以下であるのが好ましく、１０μｍ以下であるのがさらに好ましい。但し、平均粒径があまりに小さいものは製造が困難である上、凝集しやすくなって、封止材用組成物中に均一に分散させるのが容易でなくなるおそれがある。したがって、ポリイミド系樹脂粉末の平均粒径は１μｍ以上であるのが好ましく、３μｍ以上であるのがさらに好ましい。
【００３１】
またポリイミド系樹脂粉末の充てん率（架橋剤などを含めた組成物の全量に占める重量％）は、１〜３５重量％であるのが好ましい。
充てん率が１重量％未満では、当該ポリイミド系樹脂粉末を添加したことによる補強効果が十分に得られないため、必要な硬度を有する封止材を形成できないおそれがある。また逆に、充てん率が３５重量％を超えた場合には、封止材の硬度が高くなりすぎる上、圧縮永久ひずみ率が大きくなりすぎて、使用時の圧縮によって永久変形しやすくなる。
【００３２】
なお、封止材としてより適切な硬度を有し、しかも使用時の圧縮によってさらに永久変形しにくい封止材を形成することを考慮すると、ポリイミド系樹脂粉末の充てん率は、上記の範囲内でもとくに１０〜３５重量％であるのが好ましい。
またポリイミド系樹脂粉末とともに、他の樹脂粉末を併用してもよい。
併用してもよい他の樹脂粉末としては、耐熱性や前記特殊な特殊な雰囲気に対する耐性にすぐれ、かつ金属や硫黄を含まない封止材を形成することを考慮すると、樹脂被膜中に分散させたのと同様のフッ素系樹脂粉末があげられる。
【００３３】
（その他の成分）
封止材基体を形成するための組成物には、上記の各成分に加えて、さらに必要に応じて、軟化剤、可塑剤、粘着付与剤などの加工助剤を配合することもできる。
加工助剤としては、とくに耐熱性や前記特殊な特殊な雰囲気に対する耐性にすぐれ、かつ金属や硫黄を含まない封止材を形成することを考慮すると、液状フッ素ゴムが好ましい。液状フッ素ゴムとしては、前記と同様の２元あるいは３元共重合体からなり、なおかつ１００℃での粘度が５００〜３０００ｃｐｓ程度の液状のフッ素ゴムがあげられる。
【００３４】
〔封止材〕
封止材基体の表面の一部または全面を樹脂被膜で被覆した本発明の封止材の具体例としては、Ｏリング、角リング、異径リング、シールパッキンなどがあげられる。
本発明の封止材は、前述した半導体デバイスなどの製造装置に好適に使用される。
【００３５】
かかる製造装置としては、例えば薄膜形成装置（スパッタリング装置、ＣＶＤ装置、真空蒸着装置、イオンプレーティング装置）、エピタキシャル成長装置、酸化装置（熱酸化装置、ブラズマ陽極酸化装置）、ドーピング装置（レーザドーピング装置、プラズマドービング装置、イオン注入装置、熱拡散装置）、アニール装置（レーザアニール装置、電子ビームアニール装置、赤外線アニール装置、電気炉アニール装置）、レジスト処理装置（塗布装置、現像装置、ベーキング装置、レジスト剥離装置）、露光装置（Ｘ線露光装置、光露光装置、ＳＲ露光装置、電子ビーム露光装置、両面露光装置）、エッチング装置（ウエットエッチング装置、ドライエッチング装置）、洗浄乾燥装置（湿式洗浄装置、乾式洗浄装置、乾燥装置）、検査装置（テスティング装置、ハンドリング装置、レーザリペア装置、エージング装置、信頼性検査装置）などがあげられる。
【００３６】
【実施例】
以下に本発明を、実施例、比較例に基づいて説明する。
実施例１
（封止材基体の作製）
架橋可能な含フッ素エラストマーとしての、ＶＤＦとＴＦＥとＰＦＶＥとの３元共重合体〔ダイキン工業(株)製の商品名ダイエルＬＴ−３０２〕１００重量部、多価アリル化合物としてのトリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）６重量部、有機過酸化物としてのジ−ｔ−ブチルパーオキサイド（ＤＢＰＯ）２．５重量部、および補強剤としての平均粒径６μｍのポリイミド系樹脂粉末〔三井化学(株)製の商品名オーラム〕２０重量部を配合し、ロールミルを用いてシート状の未架橋ゴムコンパウンドを作製した。未架橋ゴムコンパウンドにおける、ポリイミド系樹脂粉末の充てん率は１６重量％であった。
【００３７】
0003740411.tif 000002
次にこの未加硫ゴムコンパウンドを、Ｏリング（型番Ｐ２０）の形状に対応した加硫型内に充てんし、熱プレスによって加圧下で加熱して架橋反応させ、さらにノーマルオーブン中で加熱して２次架橋させたのち、表面を研磨して、上記Ｏリング（型番Ｐ２０）の形状を有する封止材基体を作製した。熱プレスの条件は１６０℃、１０分間とした。また２次架橋の条件は２００℃、４時間とした。
【００３８】
（コート剤の調製）
液状の、溶剤型の付加反応型シリコーンに、フッ素系樹脂粉末としてのＰＴＦＥ粉末（平均粒径５μｍ）を配合し、かく拌して分散させることで樹脂被膜用のコート剤を調製した。なおＰＴＦＥ粉末の配合量は、コート剤を塗布し、乾燥、固化させるとともに加熱してシリコーン系樹脂を硬化反応させて樹脂被膜を形成した際に、当該樹脂被膜におけるＰＴＦＥ粉末の充てん率が５重量％となるように調整した。
【００３９】
（封止材の製造）
先に作製した封止材基体の表面の全面に、上記で調製したコート剤を塗布し、２３℃で乾燥、固化させたのち、１８０℃に加熱してシリコーン系樹脂を硬化反応させて、膜厚１０μｍの樹脂被膜を形成して、封止材を製造した。
実施例２〜６
コート剤におけるＰＴＦＥ粉末の配合量を、樹脂被膜におけるＰＴＦＥ粉末の充てん率が下記に示す値となるように調整したこと以外は実施例１と同様にして、封止材を製造した。
【００４０】
実施例２：１０重量％
実施例３：１５重量％
実施例４：２０重量％
実施例５：２５重量％
実施例６：３０重量％
比較例１
ＰＴＦＥ粉末を配合しない液状のシリコーン系樹脂をコート剤として用い、それによって樹脂被膜におけるＰＴＦＥ粉末の充てん率を０重量％としたこと以外は実施例１と同様にして、封止材を製造した。
【００４１】
従来例１
樹脂被膜を形成していない封止材基体を、従来例１の封止材とした。
上記各実施例、比較例、従来例で製造した封止材について、下記の各試験を行って、その特性を評価した。
リークレートの測定
実施例、比較例、従来例の封止材のリークレートを、リークデテクタ〔アネルバ(株)製の商品名ＨＥＬＥＮ  Ａ−２１０Ｍ−ＬＤ〕を用いて測定した。具体的には、図１に示すようにリークデテクタＬのポート部Ｌ１を、試料としての封止材１０を挟んで蓋体Ｌ２で閉じ、クランプＬ３によって挟んで固定した状態で、排気系Ｌ４を動作させて、図中白矢印で示すように真空排気した際の、真空ゲージＬ５が表示した真空度をもとにして、リークレートを算出した。
【００４２】
粘着力測定
実施例、比較例、従来例の封止材を、それぞれ長さ１０ｍｍにカットして試料を作製した。
次にこの試料１を、図２(a)に黒矢印で示すように、一対のステンレス鋼ＳＵＳ３０４製のブロック２、３のうち下側のブロック３に形成した凹部３１に嵌合したのち、同図中に白矢印で示すように上側のブロック２を閉じて、図２(b)に示すように両ブロック２、３を完全に密着させた状態とした。
【００４３】
なお凹部３１の幅および深さは、それぞれ図２(b)に示す状態において、試料１が径方向に２５％圧縮されるように設定した。
次に、上記図２(b)の状態の両ブロック２、３と試料１とを、２００℃に加熱したオーブン中で７０時間、加熱したのちオーブンから取り出して４時間、放冷させた。
そして図２(b)に白矢印で示すように、両ブロック２、３をその合わせ面と直交する方向に開く際に生じた抵抗力を、オートグラフを用いて測定して、試料に生じた粘着力とした。
【００４４】
抵抗力の測定は、両ブロック２、３の開き速度であるC.H.S.を５ｍｍ／ｍｉｎとして行った。
また試料の作製、加熱処理および測定は、各実施例、比較例および従来例について、それぞれ３回ずつ行い、測定結果の平均値を求めた。
そして従来例における測定結果の平均値を粘着力の基準値（＝１）として、各実施例、比較例における粘着力の比を求めた。
【００４５】
重量減少量の測定
各実施例、比較例、従来例で製造した封止材の重量を測定したのち、真空チャンバ内の保持具にセットして真空引きした。そして１０-5Ｐａの到達真空度まで達した段階で、チャンバ内に酸素の導入を開始した。酸素の導入流量は１６ｓｃｃｍ、チャンバ内の真空度は０．４Ｐａとした。
次にこの状態のチャンバ内に、２００Ｗの高周波電圧（周波数１３．５６ＭＨｚ）を導入して酸素の低温プラズマ（酸素プラズマ）を発生させて、封止材を、２時間にわたってこの低温プラズマにさらしたのち、チャンバ内から取り出して再び重量を測定した。
【００４６】
そして、低温プラズマにさらす前の重量から、低温プラズマにさらした後の重量を減算して重量の減少量を求め、従来例における減少量を基準値（＝１）として、各実施例、比較例における減少量の比を求めた。
以上の結果を表１にまとめた。
【００４７】
【表１】
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【００４８】
表より、樹脂被膜を形成した各実施例、比較例の封止材は、樹脂被膜を形成しなかった従来例１の封止材に比べて粘着力比、減少量比をともに小さくできることがわかった。
また各実施例、比較例を比較すると、いずれも減少量比はほぼ同レベルの０．２前後であったが、比較例１は、各実施例に比べて粘着力比がかなり大きいことから、ＰＴＦＥ粉末を分散しない樹脂被膜は、非粘着性を付与する効果が不十分であることが確認された。
【００４９】
また各実施例を比較すると、ＰＴＦＥ粉末の充てん率を５〜１５重量％の範囲内とすることで、上記のように非粘着性に優れる上、減少量比の小さい封止材を形成できることが確認された。
実施例Ａ〜Ｄ
樹脂被膜の膜厚を下記に示す値としたこと以外は実施例２と同様にして、封止材を製造した。
【００５０】
実施例Ａ：１μｍ
実施例Ｂ：５μｍ
実施例Ｃ：１５μｍ
実施例Ｄ：２０μｍ
上記各実施例で製造した封止材について、前記の各試験を行って、その特性を評価した。結果を、従来例１および実施例２の結果と併せて表２に示す。
【００５１】
【表２】
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【００５２】
表より、各実施例の封止材は、従来例１の封止材に比べて粘着力比、減少量比をともに小さくすることができた。
また各実施例を比較すると、樹脂被膜の膜厚を１〜２０μｍの範囲内とすることで、上記のように粘着力比、減少量比がともに小さく、しかもリークレートも小さい、真空装置用として適した封止材を形成できることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【図１】封止材としてのＯリングのリークレートを測定するための、装置の構成を説明する概略図である。
【図２】同図(a)(b)は、封止材としてのＯリングの粘着力を測定するために用いたブロックの正面図である。
【図１】
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【図２】
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