耐プラズマ用シール
耐プラズマ性およびシール性の双方に優れ、しかもＯリングが真空側の隙間にはみ出すのを防止することを目的とし、そのために、メインシールであるゴム状弾性材製Ｏリング５のプラズマ照射側に、耐プラズマ性を備えたＰＴＦＥよりなるプラズマシール６を設けることにした。両者の併設構造は、装着部材２に設けた装着溝３のプラズマ照射側にこの装着溝３よりも深さの浅い装着溝４を連続して設け、前者の装着溝３にＯリング５を装着するとともに後者の装着溝４にプラズマシール６を圧縮した状態で装着したり、あるいは、装着部材に設けた装着溝にＯリングを装着するとともに同じ装着溝のプラズマ照射側にプラズマシールを圧縮した状態で装着したりするのが好適である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
本発明は、密封装置の一種である耐プラズマ用シールに係り、更に詳しくは、メインシールゴムパッキンのプラズマ側にプラズマシールを併設した構造の耐プラズマ用シールに関するものである。本発明のシールは、半導体産業、液晶産業またはセンサー産業等の電子産業等でプラズマを使用する分野に用いられる。
【背景技術】
エッチング、アッシング、プラズマＣＶＤ等の半導体を製造する装置でプラズマを使用する装置のシール部分には、従来から、第７図に示すように、プラズマに対する耐性を備えたＦＦＫＭゴムまたはＦＫＭゴムよりなるゴム製Ｏリング５１が使用されている。上記装置はプラズマを照射して半導体デバイスを製造するものであって、プラズマの照射が真空雰囲気で行なわれることから装置の内部を大気圧と遮断する必要があり、よってこのために耐プラズマ用シールが用いられている。
しかしながら、プラズマはそのエネルギーが非常に強いことから、このプラズマの影響を受けて上記耐性を備えたＦＦＫＭやＦＫＭ等のゴム製Ｏリング５１であっても第８図に示すように削られ、場合によっては損失してしまい、シール機能が低下することがある。また、損失したＯリング片が異物となって半導体デバイスのパーティクルの原因となることから、半導体デバイスの機能を著しく低下させることがある。特に近年は、半導体製造におけるプラズマ条件が徐々に厳しくなってきており（プラズマ周波数の上昇）、これに対応すべく耐プラズマ性およびシール性の双方に優れたシールの開発が求められている。また、上記Ｏリング５１の単体よりなるシール構造によると、Ｏリング５１が真空側の隙間５２にはみ出すことによって損傷する虞もある。
また、プラズマに対する耐性のあるものとして、上記ゴム製Ｏリング５１に代えて、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）よりなるシールを用いることがあるが、ＰＴＦＥはＦＦＫＭやＦＫＭより弾性体としての性能が劣るために大気圧に対するシール性が余り良くない。
また、従来、耐プラズマ性シールとして特開２００２−１６１２６４号公報に記載されたものや、特開２０００−３４４６６号公報に記載されたものが知られているが、これらの従来技術は、耐プラズマ性を向上させるべくゴム製シールの組成構造に改良を加えたものであって、本発明のようにメインシールゴムパッキンのプラズマ側にプラズマシールを併設するものではない。
【特許文献１】 特開２００２−１６１２６４号公報
【特許文献２】 特開２０００−３４４６６号公報
本発明は以上の点に鑑みて、耐プラズマ性およびシール性の双方に優れ、しかもパッキン／Ｏリングが真空側の隙間にはみ出すのを防止することができる耐プラズマ用シールを提供することを目的とする。
【発明の開示】
上記目的を達成するため、本発明の請求の範囲第１項による耐プラズマ用シールは、メインシールとしてのゴム状弾性材製Ｏリングのプラズマ照射側に、耐プラズマ性を備えたＰＴＦＥよりなるプラズマシールを設けたことを特徴とするものである。
また、本発明の請求の範囲第２項による耐プラズマ用シールは、メインシールとしてのゴム状弾性材製パッキンのプラズマ照射側に、耐プラズマ性を備えた材質よりなるプラズマシールを設けたことを特徴とするものである。
また、本発明の請求の範囲第３項による耐プラズマ用シールは、上記した請求の範囲第１項または第２項の耐プラズマ用シールにおいて、装着部材に設けたパッキン／Ｏリング装着溝のプラズマ照射側に、前記パッキン／Ｏリング装着溝よりも深さの浅いプラズマシール装着溝を連続して設け、前記パッキン／Ｏリング装着溝にパッキンまたはＯリングを装着するとともに前記プラズマシール装着溝にプラズマシールを圧縮した状態で装着することを特徴とするものである。
更にまた、本発明の請求の範囲第４項による耐プラズマ用シールは、上記した請求の範囲第１項または第２項の耐プラズマ用シールにおいて、装着部材に設けたパッキン／Ｏリング装着溝にパッキンまたはＯリングを装着するとともに同じ装着溝のプラズマ照射側にプラズマシールを圧縮した状態で装着することを特徴とするものである。
上記構成を備えた本発明の請求の範囲第１項によるシールにおいては、メインシールとしてのゴム状弾性材製Ｏリングのプラズマ照射側に、耐プラズマ性を備えたＰＴＦＥよりなるプラズマシールが設けられているために、メインシールであるＯリングによって大気圧をシールしてその流入を抑えるとともに、プラズマシールによってプラズマをシールしてプラズマがＯリングに作用するのを抑えることが可能となる。Ｏリングおよびプラズマシールはこのように併設されて機能を分担するために、Ｏリングにはシール性に適した材質、プラズマシールには耐プラズマ性に適した材質をそれぞれ選択使用することが可能となる。また、Ｏリングのプラズマ照射側すなわち真空側に配置されるプラズマシールがＯリングに対するバックアップリングとして作用する。
また、上記構成を備えた本発明の請求の範囲第２項によるシールにおいては、メインシールとしてのゴム状弾性材製パッキンのプラズマ照射側に、耐プラズマ性を備えた材質よりなるプラズマシールが設けられているために、メインシールであるパッキンによって大気圧をシールしてその流入を抑えるとともに、プラズマシールによってプラズマをシールしてプラズマがパッキンに作用するのを抑えることが可能となる。パッキンはＯリングを含むその上位概念であってその断面形状を限定しないものである。またパッキンにはシール用のリップやビード等を有しているものも含まれる。パッキンおよびプラズマシールはこのように併設されて機能を分担するために、パッキンにはシール性に適した材質、プラズマシールには耐プラズマ性に適した材質をそれぞれ選択使用することが可能となる。また、パッキンのプラズマ照射側すなわち真空側に配置されるプラズマシールがパッキンに対するバックアップリングとして作用する。
上記パッキン／Ｏリングとプラズマシールの組み合わせよりなるシールは、装着部材に予め設けた装着溝に装着され、パッキン／Ｏリングをプラズマから保護すべくパッキン／Ｏリングのプラズマ照射側にプラズマシールが装着される。装着の構造としては、請求の範囲第３項に記載したように、装着部材に設けたパッキン／Ｏリング装着溝のプラズマ照射側にこのパッキン／Ｏリング装着溝よりも深さの浅いプラズマシール装着溝を連続して設けて、前者のパッキン／Ｏリング装着溝にパッキン／Ｏリングを装着するとともに後者のプラズマシール装着溝にプラズマシールを装着するのが好適であり、このようにすると、パッキン／Ｏリングがパッキン／Ｏリング装着溝内面の側壁部に係合するとともにプラズマシールがプラズマシール装着溝内面の側壁部に係合するために、パッキン／Ｏリングまたはプラズマシールが真空側に吸引されて移動してしまうのを防止することが可能となる。また、装着の構造は、請求の範囲第４項に記載したように、装着部材に設けたパッキン／Ｏリング装着溝にパッキン／Ｏリングを装着するとともに同じ装着溝のプラズマ照射側にプラズマシールを装着するようにしても良く、何れにしても装着時にプラズマシールを装着部材と相手部材との間で圧縮するようにすると、このプラズマシールをプラズマが一層通過しにくくなるために、プラズマシールによるプラズマ遮断効果を高めることが可能となる。
尚、本件出願には、以下の技術的事項が含まれる。
すなわち、上記目的を達成するため、本件出願が提案する一の耐プラズマ用シールは以下の内容を備えている。
（１）請求の範囲第１項および第３項関連・・・
（１−１）プラズマに対して耐性のあるＰＴＦＥ製プラズマシールをプラズマがくる位置に設置し、その後ろ側にゴム製Ｏリングを設置する。これによりＰＴＦＥがプラズマを遮断するため、Ｏリングがプラズマ照射エネルギーにより劣化、損失するのを抑えることができる。また、ＰＴＦＥの後方（圧力的に後方）に弾性のあるゴム製Ｏリングが配置されるため、大気圧をシールし、真空シール性を確保することができる。
（１−２）ＰＴＦＥ製プラズマシールは圧縮して使用する。これによりプラズマがＰＴＦＥを通過しにくくなるため、プラズマ遮断効果を高めることができる。
（１−３）ＰＴＦＥ製プラズマシールはシールないし装置の径方向すなわちプラズマ照射方向に沿って長い形状とする。これによりプラズマがＯリングに当たる迄の距離が長くなるため、プラズマ遮断効果を高めることができる。
（１−４）ＰＴＦＥ製プラズマシールは断面平板形状とする。ＰＴＦＥを圧縮するには大きな荷重が必要であるところ、ＰＴＦＥを平板形状とすると、圧縮代が少なく圧縮荷重を小さくすることができる。また、溝スペースを小断面化することもできる。
（１−５）また、ＰＴＦＥ製プラズマシールを断面丸甲型の形状としてＰＴＦＥにバネ力が発生する構造としても良い。樹脂を圧縮して使用する場合、樹脂特有の圧縮クリープの発生が懸念されるが、ＰＴＦＥを丸甲型の形状としてバネ力を発生させることにより、クリープの発生を抑えることができる。
（１−６）ＰＴＦＥ製プラズマシールは真空側の壁に密接させる。これによりＰＴＦＥが真空側に吸引されるのを防止し、負圧下でも安定した状態に保つ。
（１−７）ＯリングはＯリングの溝に入れる。これによりＯリングが真空側に吸引されるのを防止し、負圧下でも安定した状態に保つ。
（２）請求の範囲第１項および第４項関連・・・
（２−１）プラズマに対して耐性のあるＰＴＦＥ製プラズマシールをプラズマがくる位置に設置し、その後ろ側にゴム製Ｏリングを設置する。これによりＰＴＦＥがプラズマを遮断するため、Ｏリングがプラズマ照射エネルギーにより劣化、損失するのを抑えることができる。また、ＰＴＦＥの後方（圧力的に後方）に弾性のあるゴム製Ｏリングが配置されるため、大気圧をシールし、真空シール性を確保することができる。
（２−２）ＰＴＦＥ製プラズマシールは圧縮して使用する。これによりプラズマがＰＴＦＥを通過しにくくなるため、プラズマ遮断効果を高めることができる。
（２−３）ＰＴＦＥ製プラズマシールは筒状形状とし、これをＯリングとともに装着溝に装着する。これにより溝を共用化することができる。
（２−４）また、ＰＴＦＥ製プラズマシールを断面クサビ型の形状としてＰＴＦＥにバネ力が発生する構造としても良い。プラズマシールを圧縮して使用する場合、圧縮クリープの発生が懸念されるが、ＰＴＦＥをクサビ型の形状としてバネ力を発生させることにより、クリープの発生を抑えることができる。
（２−５）ＰＴＦＥ製プラズマシールは真空側の壁に密接もしくは若干伸張（拡張）させる。これによりＰＴＦＥが真空側に吸引されるのを防止し、負圧下でも安定した状態に保つ。
（２−６）ＯリングはＰＴＦＥとともにＯリングの溝に入れる。これによりＯリングが真空側に吸引されるのを防止し、負圧下でも安定した状態に保つ。
（２−７）また、ＰＴＦＥが断面クサビ型の場合、ＯリングはＰＴＦＥの凹み側に密接もしくは若干伸張（拡張）させるようにする。これによりＯリングにＰＴＦＥのバネ力を支援させる。
（３）耐プラズマ性向上を目的として、パッキン／ＯリングにＰＴＦＥバックアップリングを付与する。パッキン／Ｏリングが真空シールを担当し、ＰＴＦＥバックアップリングがプラズマ遮断を担当することになる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の第一実施例に係る耐プラズマ用シールの要部断面図である。
第２図は、本発明の第二実施例に係る耐プラズマ用シールの要部断面図である。
第３図は、本発明の第三実施例に係る耐プラズマ用シールの要部断面図である。
第４図は、本発明の第四実施例に係る耐プラズマ用シールの要部断面図である。
第５図は、プラズマ照射評価試験結果を示すグラフ図である。第６図は、プラズマ照射評価試験結果を示す写真図である。第７図は、従来例に係る耐プラズマ用シールの要部断面図である。第８図は、同シールの不具合発生状態を示す写真図である。
【発明を実施するための最良の形態】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
第一実施例・・・
第１図は、本発明の第一実施例に係る耐プラズマ用シール１の断面を示している。当該実施例に係るシール１は、半導体製造装置、一層具体的には半導体用真空ポンプの排気部、吸気部もしくはチャンバー部、エッチング、アッシング、プラズマＣＶＤ装置の配管部もしくはチャンバー部等に用いられるものであって、以下のように構成されている。
すなわち先ず、当該シール１を装着する装着部材（一方のハウジング）２の端面部２ａに環状のＯリング装着溝３が設けられており、このＯリング装着溝３のプラズマ照射側（内径側、図上左側）に、このＯリング装着溝３よりも深さの浅い環状のプラズマシール装着溝４が連続して設けられている。装着溝３，４は何れも断面略四角形であって、そのプラズマ照射側の内面に、上記端面部２ａに対して直角をなす側壁部３ａ，４ａが設けられている。
上記Ｏリング装着溝３に当該シール１のメインシールであるＯリング５が装着されており、一方、プラズマシール装着溝４にプラズマシール６が装着されている。
Ｏリング５は、所定のゴム状弾性材、例えばＦＫＭゴム、一層具体的には無機成分レス耐プラズマＦＫＭゴムによって断面円形状に形成されており、図示した状態から装着部材２が相手部材（他方のハウジング、図示せず）と組み付けられると、両部材間で図上上下方向に圧縮される。
プラズマシール６は、所定のＰＴＦＥ、例えば無充填タイプＰＴＦＥによって環状の平板形状に形成されており、その断面形状をプラズマ照射方向に沿って長手方向を配置した図上横長の長方形状に形成されている。このプラズマシール６も、図示した状態から装着部材２が相手部材と組み付けられると、両部材間で図上上下方向に圧縮される。
上記構成のシール１は、上記半導体製造装置等において、外部大気圧が装置内部に流入しないようにこれをシールするものであって、上記構成により以下の作用効果を奏する点に特徴を有している。
▲１▼装着部材２および相手部材間に圧縮した状態で装着されるゴム状弾性材製のＯリング５のシール作用によって、大気圧が装置内部に流入するのを防止することができる。
▲２▼Ｏリング５のプラズマ照射側に耐プラズマ性を備えたＰＴＦＥよりなるプラズマシール６が設けられているために、プラズマシール６が装置内部のプラズマを遮断する。したがって、Ｏリング５がプラズマ照射エネルギーに晒されて劣化したり損失したりするのを抑えることができる。
▲３▼プラズマシール６が装着部材２および相手部材間で圧縮した状態で装着されるために、圧縮されない場合と比較して、プラズマがプラズマシール６を一層通過しにくい。したがってプラズマ遮断効果が大きいために、Ｏリング５を一層有効に保護することができる。
▲４▼プラズマシール６がプラズマ照射方向に沿って長い断面長方形状に形成されているために、プラズマがＯリング５に当たる迄の距離が長い。したがってプラズマ遮断効果が大きいために、Ｏリング５を一層有効に保護することができる。
▲５▼一般にＰＴＦＥを圧縮するには大きな荷重が必要とされるが、プラズマシール６が平板形状に薄く形成されているために、圧縮代が少なく圧縮荷重が小さくて済む。したがって、ＰＴＦＥよりなるプラズマシール６を比較的容易に圧縮することができる。また、装着溝４の断面積が小さくて済むために、その形成が容易である。
▲６▼装置内部が真空状態となるとプラズマシール６およびＯリング５が吸引されて移動したり傾いたり捩れたりする虞があるが、プラズマシール６が装着溝４の側壁部４ａに係合するとともにＯリング５が装着溝３の側壁部３ａに係合してそれぞれ安定保持されるために、その虞を無くすことができる。
▲７▼Ｏリング５のプラズマ照射側すなわち真空側にプラズマシール６が配置されているために、このプラズマシール６がＯリング５に対するバックアップリングとして作用する。したがって、Ｏリング５が真空側の隙間（第１図におけるプラズマシール６の図上左側に形成される装着部材２および相手部材間の隙間）にはみ出して破損するのを防止することができる。
▲８▼プラズマシール６の材質として特に無充填タイプＰＴＦＥが用いられ、この無充填タイプＰＴＦＥがパーティクルの原因となる無機成分を含まないものであるために、プラズマ照射によってプラズマシール６が損傷してもパーティクルの発生を抑えることができる。
▲９▼また、Ｏリング５の材質として特に無機成分レス耐プラズマＦＫＭゴムが用いられ、この無機成分レス耐プラズマＦＫＭゴムが無充填タイプＰＴＦＥと同様にパーティクルの原因となる無機成分を含まないものであるために、Ｏリング５が損傷してもパーティクルの発生を抑えることができる。
第二実施例・・・
上記第一実施例では、プラズマシール６が平板形状で断面横長の長方形状であったが、これを断面丸甲形状とすると、プラズマシール６に装着時のバネ性を持たせることができる。
すなわち、第２図に示すように、プラズマシール６は、所定のＰＴＦＥ、例えば無充填タイプＰＴＦＥによって形成されており、その断面形状をプラズマ照射方向に沿って長手方向を配置した図上横長の丸甲形状に形成されている。丸甲形状はいわゆる円弧形状であって、プラズマシール６はその溝底側の面（図上下面）６ａを凹状の断面円弧形、相手部材側の面（図上上面）６ｂを凸状の断面円弧形に形成されている。
このプラズマシール６が図示した状態から装着部材２および相手部材間に挟着されると平たく押し伸ばされように弾性変形し、その弾性復帰力によって両部材に強く押し付けられる。バネ力を備えたＰＴＦＥ製プラズマシール６は、クリープの発生を有効に防止することができる。この第二実施例の他の構成および他の作用効果は、上記第一実施例と同じである。
第三実施例・・・
第３図は、本発明の第三実施例に係る耐プラズマ用シール１の断面を示している。当該実施例に係るシール１は、半導体製造装置、一層具体的には半導体用真空ポンプの排気部、吸気部もしくはチャンバー部、エッチング、アッシング、プラズマＣＶＤ装置の配管部もしくはチャンバー部等に用いられるものであって、以下のように構成されている。
すなわち先ず、当該シール１を装着する装着部材（一方のハウジング）２の端面部２ａに環状のＯリング装着溝３が設けられている。装着溝３は断面略四角形であって、そのプラズマ照射側の内面に、上記端面部２ａに対して直角をなす側壁部３ａが設けられている。
上記Ｏリング装着溝３に当該シール１のメインシールであるＯリング５が装着されており、同じ装着溝３のプラズマ照射側（内径側、図上左側）にプラズマシール（バックアップリングとも称する）６が装着されている。
Ｏリング５は、所定のゴム状弾性材、例えばＦＫＭゴム、一層具体的には無機成分レス耐プラズマＦＫＭゴムによって断面円形状に形成されており、図示した状態から装着部材２が相手部材（他方のハウジング、図示せず）と組み付けられると、両部材間で図上上下方向に圧縮される。
プラズマシール６は、所定のＰＴＦＥ、例えば無充填タイプＰＴＦＥによって円筒形状に形成されており、その断面形状をプラズマ照射方向と直交する方向に沿って長手方向を配置した図上縦長の長方形状に形成されている。このプラズマシール６も、図示した状態から装着部材２が相手部材と組み付けられると、両部材間で図上上下方向に圧縮される。
上記構成のシール１は、上記半導体製造装置等において、外部大気圧が装置内部に流入しないようにこれをシールするものであって、上記構成により以下の作用効果を奏する点に特徴を有している。
▲１▼装着部材２および相手部材間に圧縮した状態で装着されるゴム状弾性材製のＯリング５のシール作用によって、大気圧が装置内部に流入するのを防止することができる。
▲２▼Ｏリング５のプラズマ照射側に耐プラズマ性を備えたＰＴＦＥよりなるプラズマシール６が設けられているために、プラズマシール６が装置内部のプラズマを遮断する。したがって、Ｏリング５がプラズマ照射エネルギーに晒されて劣化したり損失したりするのを抑えることができる。
▲３▼プラズマシール６が装着部材２および相手部材間で圧縮した状態で装着されるために、圧縮されない場合と比較して、プラズマがプラズマシール６を一層通過しにくい。したがってプラズマ遮断効果が大きいために、Ｏリング５を一層有効に保護することができる。
▲４▼プラズマシール６が円筒形状に形成されてＯリング５と同じ装着溝３に装着されているために、装着溝３を共用化することができ、その形成が容易である。
▲５▼装置内部が真空状態となるとプラズマシール６およびＯリング５が吸引されて移動したり傾いたり捩れたりする虞があるが、プラズマシール６が装着溝３の側壁部３ａに係合するとともにＯリング５がプラズマシール６に係合してそれぞれ安定保持されるために、その虞を無くすことができる。
▲６▼Ｏリング５のプラズマ照射側すなわち真空側にプラズマシール６が配置されているために、このプラズマシール６がＯリング５に対するバックアップリングとして作用する。したがって、Ｏリング５が真空側の隙間（第３図におけるプラズマシール６の図上左側に形成される装着部材２および相手部材間の隙間）にはみ出して破損するのを防止することができる。
▲７▼プラズマシール６の材質として特に無充填タイプＰＴＦＥが用いられ、この無充填タイプＰＴＦＥがパーティクルの原因となる無機成分を含まないものであるために、プラズマ照射によってプラズマシール６が損傷してもパーティクルの発生を抑えることができる。
▲８▼また、Ｏリング５の材質として特に無機成分レス耐プラズマＦＫＭゴムが用いられ、この無機成分レス耐プラズマＦＫＭゴムが無充填タイプＰＴＦＥと同様にパーティクルの原因となる無機成分を含まないものであるために、Ｏリンク５が損傷してもパーティクルの発生を抑えることができる。
第四実施例・・・
上記第三実施例では、プラズマシール６が円筒形状で断面縦長の長方形状であったが、これを断面クサビ形状とすると、プラズマシール６に装着時のバネ性を持たせることができる。
すなわち、第４図に示すように、プラズマシール６は、所定のＰＴＦＥ、例えば無充填タイプＰＴＦＥによって形成されており、その断面形状をプラズマ照射方向と直交する方向に沿って長手方向を配置した図上縦長のクサビ形状に形成されている。クサビ形状はいわゆるＶ字形状であって、プラズマシール６はそのプラズマ照射側の面（図上左面）６ｃを凸状の断面Ｖ字形、大気圧側の面（図上右面）６ｄを凹状の断面Ｖ字形に形成されている（但し、凸状Ｖ字の頂部は、側壁部３ａに対してプラズマシール６の座りが良いように、端面部２ａに対して直角をなす平面状とされている。また、凹状Ｖ字の谷底部は、プラズマシール６に対してＯリング５が密着するように断面円弧形に形成されている）。
このプラズマシール６が図示した状態から装着部材２および相手部材間に挟着されるとＶ字の角度を狭めるように弾性変形し、その弾性復帰力によって両部材に強く押し付けられる。バネ力を備えたＰＴＦＥ製プラズマシール６は、クリープの発生を有効に防止することができる。また、Ｏリング５がプラズマシール６の凹状Ｖ字の谷底部に密着するために、このＯリング５によってプラズマシール６のバネ力を増大させることができ（Ｏリング５がプラズマシール６のＶ字を曲がりにくくするため）、Ｏリング５がプラズマシール６から飛び出すのを防止することができる。この第四実施例の他の構成および他の作用効果は、上記第三実施例と同じである。
尚、第一実施例乃至第四実施例においては、樹脂としてのＰＴＦＥ製プラズマシールについて説明を行ったが、Ｏリングに対するバックアップリングとしての機能を有していれば、ゴムとしてのＰＴＦＥ製プラズマシールであっても良い。
更に、本願発明者らは、プラズマ照射評価試験を行なったので、以下にこれを説明する。
すなわち、ＰＴＦＥ（１０ＦＦ）と耐プラズマ性ＦＫＭ（Ｆ８１５）とのプラズマ照射後の重量減少比較を行なったところ（プラズマガス：Ｏ２，ＣＦ４）、第５図のグラフ図に示す結果を得た。結果は、両ガスともにＰＴＦＥ（１０ＦＦ）の重量減少の方が耐プラズマＦＫＭ（Ｆ８１５）の重量減少よりも少なく、よって耐久性に優れていることを確認することができた。
また、ＰＴＦＥに耐プラズマ性ＦＫＭを密着させてＰＴＦＥ側からプラズマ照射したＦＫＭの表面観察と、耐プラズマ性ＦＫＭに直接プラズマ照射させたＦＫＭの表面観察とを行なったところ（プラズマガス：Ｏ２，ＣＦ４）、第６図の写真図に示す結果を得た。結果は、ＰＴＦＥの保護膜（板）があれば、対プラズマＦＫＭは劣化しないことを確認することができた。
発明の効果および産業上の利用可能性
本発明は、以下の効果を奏する。
すなわち、上記構成を備えた本発明の請求の範囲第１項によるシールにおいては、メインシールとしてのゴム状弾性材製Ｏリングのプラズマ照射側に、耐プラズマ性を備えたＰＴＦＥよりなるプラズマシールが設けられているために、メインシールであるＯリングによって大気圧をシールしてその流入を抑えるとともに、プラズマシールによってプラズマをシールしてプラズマがＯリングに作用するのを抑えることができる。したがって、Ｏリングがプラズマ照射エネルギーに晒されて劣化したり損失したりするのを有効に抑えることができ、耐プラズマ性およびシール性の双方に優れた耐プラズマ用シールを提供することができる。また、Ｏリングのプラズマ照射側すなわち真空側に配置されるプラズマシールがＯリングに対するバックアップリングとして作用するために、Ｏリングが真空側の隙間にはみ出して破損するのを防止することができる。
また、上記構成を備えた本発明の請求の範囲第２項によるシールにおいては、メインシールとしてのゴム状弾性材製パッキンのプラズマ照射側に、耐プラズマ性を備えた材質よりなるプラズマシールが設けられているために、メインシールであるパッキンによって大気圧をシールしてその流入を抑えるとともに、プラズマシールによってプラズマをシールしてプラズマがパッキンに作用するのを抑えることができる。したがって、パッキンがプラズマ照射エネルギーに晒されて劣化したり損失したりするのを有効に抑えることができ、耐プラズマ性およびシール性の双方に優れた耐プラズマ用シールを提供することができる。また、パッキンのプラズマ照射側すなわち真空側に配置されるプラズマシールがパッキンに対するバックアップリングとして作用するために、パッキンが真空側の隙間にはみ出して破損するのを防止することができる。
また、上記構成を備えた本発明の請求の範囲第３項によるシールにおいては、パッキン／Ｏリングがパッキン／Ｏリング装着溝内面の側壁部に係合するとともにプラズマシールがプラズマシール装着溝内面の側壁部に係合するために、パッキン／Ｏリングまたはプラズマシールが真空側に吸引されるのを防止することができ、パッキン／Ｏリングまたはプラズマシールを負圧下でも安定した状態に保持することができる。圧縮状態で使用されるプラズマシールは、プラズマ遮断効果の高いものである。
更にまた、上記構成を備えた本発明の請求の範囲第４項によるシールにおいては、プラズマシールが装着溝の側壁部に係合するとともにパッキン／Ｏリングがこのプラズマシールに係合するために、パッキン／Ｏリングまたはプラズマシールが真空側に吸引されるのを防止することができ、パッキン／Ｏリングまたはプラズマシールを負圧下でも安定した状態に保持することができる。圧縮状態で使用されるプラズマシールは、プラズマ遮断効果の高いものである。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【技術分野】
本発明は、密封装置の一種である耐プラズマ用シールに係り、更に詳しくは、メインシールゴムパッキンのプラズマ側にプラズマシールを併設した構造の耐プラズマ用シールに関するものである。本発明のシールは、半導体産業、液晶産業またはセンサー産業等の電子産業等でプラズマを使用する分野に用いられる。
【背景技術】
エッチング、アッシング、プラズマＣＶＤ等の半導体を製造する装置でプラズマを使用する装置のシール部分には、従来から、第７図に示すように、プラズマに対する耐性を備えたＦＦＫＭゴムまたはＦＫＭゴムよりなるゴム製Ｏリング５１が使用されている。上記装置はプラズマを照射して半導体デバイスを製造するものであって、プラズマの照射が真空雰囲気で行なわれることから装置の内部を大気圧と遮断する必要があり、よってこのために耐プラズマ用シールが用いられている。
しかしながら、プラズマはそのエネルギーが非常に強いことから、このプラズマの影響を受けて上記耐性を備えたＦＦＫＭやＦＫＭ等のゴム製Ｏリング５１であっても第８図に示すように削られ、場合によっては損失してしまい、シール機能が低下することがある。また、損失したＯリング片が異物となって半導体デバイスのパーティクルの原因となることから、半導体デバイスの機能を著しく低下させることがある。特に近年は、半導体製造におけるプラズマ条件が徐々に厳しくなってきており（プラズマ周波数の上昇）、これに対応すべく耐プラズマ性およびシール性の双方に優れたシールの開発が求められている。また、上記Ｏリング５１の単体よりなるシール構造によると、Ｏリング５１が真空側の隙間５２にはみ出すことによって損傷する虞もある。
また、プラズマに対する耐性のあるものとして、上記ゴム製Ｏリング５１に代えて、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）よりなるシールを用いることがあるが、ＰＴＦＥはＦＦＫＭやＦＫＭより弾性体としての性能が劣るために大気圧に対するシール性が余り良くない。
また、従来、耐プラズマ性シールとして特開２００２−１６１２６４号公報に記載されたものや、特開２０００−３４４６６号公報に記載されたものが知られているが、これらの従来技術は、耐プラズマ性を向上させるべくゴム製シールの組成構造に改良を加えたものであって、本発明のようにメインシールゴムパッキンのプラズマ側にプラズマシールを併設するものではない。
【特許文献１】 特開２００２−１６１２６４号公報
【特許文献２】 特開２０００−３４４６６号公報
本発明は以上の点に鑑みて、耐プラズマ性およびシール性の双方に優れ、しかもパッキン／Ｏリングが真空側の隙間にはみ出すのを防止することができる耐プラズマ用シールを提供することを目的とする。
【発明の開示】
上記目的を達成するため、本発明の請求の範囲第１項による耐プラズマ用シールは、メインシールとしてのゴム状弾性材製Ｏリングのプラズマ照射側に、耐プラズマ性を備えたＰＴＦＥよりなるプラズマシールを設けたことを特徴とするものである。
また、本発明の請求の範囲第２項による耐プラズマ用シールは、メインシールとしてのゴム状弾性材製パッキンのプラズマ照射側に、耐プラズマ性を備えた材質よりなるプラズマシールを設けたことを特徴とするものである。
また、本発明の請求の範囲第３項による耐プラズマ用シールは、上記した請求の範囲第１項または第２項の耐プラズマ用シールにおいて、装着部材に設けたパッキン／Ｏリング装着溝のプラズマ照射側に、前記パッキン／Ｏリング装着溝よりも深さの浅いプラズマシール装着溝を連続して設け、前記パッキン／Ｏリング装着溝にパッキンまたはＯリングを装着するとともに前記プラズマシール装着溝にプラズマシールを圧縮した状態で装着することを特徴とするものである。
更にまた、本発明の請求の範囲第４項による耐プラズマ用シールは、上記した請求の範囲第１項または第２項の耐プラズマ用シールにおいて、装着部材に設けたパッキン／Ｏリング装着溝にパッキンまたはＯリングを装着するとともに同じ装着溝のプラズマ照射側にプラズマシールを圧縮した状態で装着することを特徴とするものである。
上記構成を備えた本発明の請求の範囲第１項によるシールにおいては、メインシールとしてのゴム状弾性材製Ｏリングのプラズマ照射側に、耐プラズマ性を備えたＰＴＦＥよりなるプラズマシールが設けられているために、メインシールであるＯリングによって大気圧をシールしてその流入を抑えるとともに、プラズマシールによってプラズマをシールしてプラズマがＯリングに作用するのを抑えることが可能となる。Ｏリングおよびプラズマシールはこのように併設されて機能を分担するために、Ｏリングにはシール性に適した材質、プラズマシールには耐プラズマ性に適した材質をそれぞれ選択使用することが可能となる。また、Ｏリングのプラズマ照射側すなわち真空側に配置されるプラズマシールがＯリングに対するバックアップリングとして作用する。
また、上記構成を備えた本発明の請求の範囲第２項によるシールにおいては、メインシールとしてのゴム状弾性材製パッキンのプラズマ照射側に、耐プラズマ性を備えた材質よりなるプラズマシールが設けられているために、メインシールであるパッキンによって大気圧をシールしてその流入を抑えるとともに、プラズマシールによってプラズマをシールしてプラズマがパッキンに作用するのを抑えることが可能となる。パッキンはＯリングを含むその上位概念であってその断面形状を限定しないものである。またパッキンにはシール用のリップやビード等を有しているものも含まれる。パッキンおよびプラズマシールはこのように併設されて機能を分担するために、パッキンにはシール性に適した材質、プラズマシールには耐プラズマ性に適した材質をそれぞれ選択使用することが可能となる。また、パッキンのプラズマ照射側すなわち真空側に配置されるプラズマシールがパッキンに対するバックアップリングとして作用する。
上記パッキン／Ｏリングとプラズマシールの組み合わせよりなるシールは、装着部材に予め設けた装着溝に装着され、パッキン／Ｏリングをプラズマから保護すべくパッキン／Ｏリングのプラズマ照射側にプラズマシールが装着される。装着の構造としては、請求の範囲第３項に記載したように、装着部材に設けたパッキン／Ｏリング装着溝のプラズマ照射側にこのパッキン／Ｏリング装着溝よりも深さの浅いプラズマシール装着溝を連続して設けて、前者のパッキン／Ｏリング装着溝にパッキン／Ｏリングを装着するとともに後者のプラズマシール装着溝にプラズマシールを装着するのが好適であり、このようにすると、パッキン／Ｏリングがパッキン／Ｏリング装着溝内面の側壁部に係合するとともにプラズマシールがプラズマシール装着溝内面の側壁部に係合するために、パッキン／Ｏリングまたはプラズマシールが真空側に吸引されて移動してしまうのを防止することが可能となる。また、装着の構造は、請求の範囲第４項に記載したように、装着部材に設けたパッキン／Ｏリング装着溝にパッキン／Ｏリングを装着するとともに同じ装着溝のプラズマ照射側にプラズマシールを装着するようにしても良く、何れにしても装着時にプラズマシールを装着部材と相手部材との間で圧縮するようにすると、このプラズマシールをプラズマが一層通過しにくくなるために、プラズマシールによるプラズマ遮断効果を高めることが可能となる。
尚、本件出願には、以下の技術的事項が含まれる。
すなわち、上記目的を達成するため、本件出願が提案する一の耐プラズマ用シールは以下の内容を備えている。
（１）請求の範囲第１項および第３項関連・・・
（１−１）プラズマに対して耐性のあるＰＴＦＥ製プラズマシールをプラズマがくる位置に設置し、その後ろ側にゴム製Ｏリングを設置する。これによりＰＴＦＥがプラズマを遮断するため、Ｏリングがプラズマ照射エネルギーにより劣化、損失するのを抑えることができる。また、ＰＴＦＥの後方（圧力的に後方）に弾性のあるゴム製Ｏリングが配置されるため、大気圧をシールし、真空シール性を確保することができる。
（１−２）ＰＴＦＥ製プラズマシールは圧縮して使用する。これによりプラズマがＰＴＦＥを通過しにくくなるため、プラズマ遮断効果を高めることができる。
（１−３）ＰＴＦＥ製プラズマシールはシールないし装置の径方向すなわちプラズマ照射方向に沿って長い形状とする。これによりプラズマがＯリングに当たる迄の距離が長くなるため、プラズマ遮断効果を高めることができる。
（１−４）ＰＴＦＥ製プラズマシールは断面平板形状とする。ＰＴＦＥを圧縮するには大きな荷重が必要であるところ、ＰＴＦＥを平板形状とすると、圧縮代が少なく圧縮荷重を小さくすることができる。また、溝スペースを小断面化することもできる。
（１−５）また、ＰＴＦＥ製プラズマシールを断面丸甲型の形状としてＰＴＦＥにバネ力が発生する構造としても良い。樹脂を圧縮して使用する場合、樹脂特有の圧縮クリープの発生が懸念されるが、ＰＴＦＥを丸甲型の形状としてバネ力を発生させることにより、クリープの発生を抑えることができる。
（１−６）ＰＴＦＥ製プラズマシールは真空側の壁に密接させる。これによりＰＴＦＥが真空側に吸引されるのを防止し、負圧下でも安定した状態に保つ。
（１−７）ＯリングはＯリングの溝に入れる。これによりＯリングが真空側に吸引されるのを防止し、負圧下でも安定した状態に保つ。
（２）請求の範囲第１項および第４項関連・・・
（２−１）プラズマに対して耐性のあるＰＴＦＥ製プラズマシールをプラズマがくる位置に設置し、その後ろ側にゴム製Ｏリングを設置する。これによりＰＴＦＥがプラズマを遮断するため、Ｏリングがプラズマ照射エネルギーにより劣化、損失するのを抑えることができる。また、ＰＴＦＥの後方（圧力的に後方）に弾性のあるゴム製Ｏリングが配置されるため、大気圧をシールし、真空シール性を確保することができる。
（２−２）ＰＴＦＥ製プラズマシールは圧縮して使用する。これによりプラズマがＰＴＦＥを通過しにくくなるため、プラズマ遮断効果を高めることができる。
（２−３）ＰＴＦＥ製プラズマシールは筒状形状とし、これをＯリングとともに装着溝に装着する。これにより溝を共用化することができる。
（２−４）また、ＰＴＦＥ製プラズマシールを断面クサビ型の形状としてＰＴＦＥにバネ力が発生する構造としても良い。プラズマシールを圧縮して使用する場合、圧縮クリープの発生が懸念されるが、ＰＴＦＥをクサビ型の形状としてバネ力を発生させることにより、クリープの発生を抑えることができる。
（２−５）ＰＴＦＥ製プラズマシールは真空側の壁に密接もしくは若干伸張（拡張）させる。これによりＰＴＦＥが真空側に吸引されるのを防止し、負圧下でも安定した状態に保つ。
（２−６）ＯリングはＰＴＦＥとともにＯリングの溝に入れる。これによりＯリングが真空側に吸引されるのを防止し、負圧下でも安定した状態に保つ。
（２−７）また、ＰＴＦＥが断面クサビ型の場合、ＯリングはＰＴＦＥの凹み側に密接もしくは若干伸張（拡張）させるようにする。これによりＯリングにＰＴＦＥのバネ力を支援させる。
（３）耐プラズマ性向上を目的として、パッキン／ＯリングにＰＴＦＥバックアップリングを付与する。パッキン／Ｏリングが真空シールを担当し、ＰＴＦＥバックアップリングがプラズマ遮断を担当することになる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の第一実施例に係る耐プラズマ用シールの要部断面図である。
第２図は、本発明の第二実施例に係る耐プラズマ用シールの要部断面図である。
第３図は、本発明の第三実施例に係る耐プラズマ用シールの要部断面図である。
第４図は、本発明の第四実施例に係る耐プラズマ用シールの要部断面図である。
第５図は、プラズマ照射評価試験結果を示すグラフ図である。第６図は、プラズマ照射評価試験結果を示す写真図である。第７図は、従来例に係る耐プラズマ用シールの要部断面図である。第８図は、同シールの不具合発生状態を示す写真図である。
【発明を実施するための最良の形態】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
第一実施例・・・
第１図は、本発明の第一実施例に係る耐プラズマ用シール１の断面を示している。当該実施例に係るシール１は、半導体製造装置、一層具体的には半導体用真空ポンプの排気部、吸気部もしくはチャンバー部、エッチング、アッシング、プラズマＣＶＤ装置の配管部もしくはチャンバー部等に用いられるものであって、以下のように構成されている。
すなわち先ず、当該シール１を装着する装着部材（一方のハウジング）２の端面部２ａに環状のＯリング装着溝３が設けられており、このＯリング装着溝３のプラズマ照射側（内径側、図上左側）に、このＯリング装着溝３よりも深さの浅い環状のプラズマシール装着溝４が連続して設けられている。装着溝３，４は何れも断面略四角形であって、そのプラズマ照射側の内面に、上記端面部２ａに対して直角をなす側壁部３ａ，４ａが設けられている。
上記Ｏリング装着溝３に当該シール１のメインシールであるＯリング５が装着されており、一方、プラズマシール装着溝４にプラズマシール６が装着されている。
Ｏリング５は、所定のゴム状弾性材、例えばＦＫＭゴム、一層具体的には無機成分レス耐プラズマＦＫＭゴムによって断面円形状に形成されており、図示した状態から装着部材２が相手部材（他方のハウジング、図示せず）と組み付けられると、両部材間で図上上下方向に圧縮される。
プラズマシール６は、所定のＰＴＦＥ、例えば無充填タイプＰＴＦＥによって環状の平板形状に形成されており、その断面形状をプラズマ照射方向に沿って長手方向を配置した図上横長の長方形状に形成されている。このプラズマシール６も、図示した状態から装着部材２が相手部材と組み付けられると、両部材間で図上上下方向に圧縮される。
上記構成のシール１は、上記半導体製造装置等において、外部大気圧が装置内部に流入しないようにこれをシールするものであって、上記構成により以下の作用効果を奏する点に特徴を有している。
▲１▼装着部材２および相手部材間に圧縮した状態で装着されるゴム状弾性材製のＯリング５のシール作用によって、大気圧が装置内部に流入するのを防止することができる。
▲２▼Ｏリング５のプラズマ照射側に耐プラズマ性を備えたＰＴＦＥよりなるプラズマシール６が設けられているために、プラズマシール６が装置内部のプラズマを遮断する。したがって、Ｏリング５がプラズマ照射エネルギーに晒されて劣化したり損失したりするのを抑えることができる。
▲３▼プラズマシール６が装着部材２および相手部材間で圧縮した状態で装着されるために、圧縮されない場合と比較して、プラズマがプラズマシール６を一層通過しにくい。したがってプラズマ遮断効果が大きいために、Ｏリング５を一層有効に保護することができる。
▲４▼プラズマシール６がプラズマ照射方向に沿って長い断面長方形状に形成されているために、プラズマがＯリング５に当たる迄の距離が長い。したがってプラズマ遮断効果が大きいために、Ｏリング５を一層有効に保護することができる。
▲５▼一般にＰＴＦＥを圧縮するには大きな荷重が必要とされるが、プラズマシール６が平板形状に薄く形成されているために、圧縮代が少なく圧縮荷重が小さくて済む。したがって、ＰＴＦＥよりなるプラズマシール６を比較的容易に圧縮することができる。また、装着溝４の断面積が小さくて済むために、その形成が容易である。
▲６▼装置内部が真空状態となるとプラズマシール６およびＯリング５が吸引されて移動したり傾いたり捩れたりする虞があるが、プラズマシール６が装着溝４の側壁部４ａに係合するとともにＯリング５が装着溝３の側壁部３ａに係合してそれぞれ安定保持されるために、その虞を無くすことができる。
▲７▼Ｏリング５のプラズマ照射側すなわち真空側にプラズマシール６が配置されているために、このプラズマシール６がＯリング５に対するバックアップリングとして作用する。したがって、Ｏリング５が真空側の隙間（第１図におけるプラズマシール６の図上左側に形成される装着部材２および相手部材間の隙間）にはみ出して破損するのを防止することができる。
▲８▼プラズマシール６の材質として特に無充填タイプＰＴＦＥが用いられ、この無充填タイプＰＴＦＥがパーティクルの原因となる無機成分を含まないものであるために、プラズマ照射によってプラズマシール６が損傷してもパーティクルの発生を抑えることができる。
▲９▼また、Ｏリング５の材質として特に無機成分レス耐プラズマＦＫＭゴムが用いられ、この無機成分レス耐プラズマＦＫＭゴムが無充填タイプＰＴＦＥと同様にパーティクルの原因となる無機成分を含まないものであるために、Ｏリング５が損傷してもパーティクルの発生を抑えることができる。
第二実施例・・・
上記第一実施例では、プラズマシール６が平板形状で断面横長の長方形状であったが、これを断面丸甲形状とすると、プラズマシール６に装着時のバネ性を持たせることができる。
すなわち、第２図に示すように、プラズマシール６は、所定のＰＴＦＥ、例えば無充填タイプＰＴＦＥによって形成されており、その断面形状をプラズマ照射方向に沿って長手方向を配置した図上横長の丸甲形状に形成されている。丸甲形状はいわゆる円弧形状であって、プラズマシール６はその溝底側の面（図上下面）６ａを凹状の断面円弧形、相手部材側の面（図上上面）６ｂを凸状の断面円弧形に形成されている。
このプラズマシール６が図示した状態から装着部材２および相手部材間に挟着されると平たく押し伸ばされように弾性変形し、その弾性復帰力によって両部材に強く押し付けられる。バネ力を備えたＰＴＦＥ製プラズマシール６は、クリープの発生を有効に防止することができる。この第二実施例の他の構成および他の作用効果は、上記第一実施例と同じである。
第三実施例・・・
第３図は、本発明の第三実施例に係る耐プラズマ用シール１の断面を示している。当該実施例に係るシール１は、半導体製造装置、一層具体的には半導体用真空ポンプの排気部、吸気部もしくはチャンバー部、エッチング、アッシング、プラズマＣＶＤ装置の配管部もしくはチャンバー部等に用いられるものであって、以下のように構成されている。
すなわち先ず、当該シール１を装着する装着部材（一方のハウジング）２の端面部２ａに環状のＯリング装着溝３が設けられている。装着溝３は断面略四角形であって、そのプラズマ照射側の内面に、上記端面部２ａに対して直角をなす側壁部３ａが設けられている。
上記Ｏリング装着溝３に当該シール１のメインシールであるＯリング５が装着されており、同じ装着溝３のプラズマ照射側（内径側、図上左側）にプラズマシール（バックアップリングとも称する）６が装着されている。
Ｏリング５は、所定のゴム状弾性材、例えばＦＫＭゴム、一層具体的には無機成分レス耐プラズマＦＫＭゴムによって断面円形状に形成されており、図示した状態から装着部材２が相手部材（他方のハウジング、図示せず）と組み付けられると、両部材間で図上上下方向に圧縮される。
プラズマシール６は、所定のＰＴＦＥ、例えば無充填タイプＰＴＦＥによって円筒形状に形成されており、その断面形状をプラズマ照射方向と直交する方向に沿って長手方向を配置した図上縦長の長方形状に形成されている。このプラズマシール６も、図示した状態から装着部材２が相手部材と組み付けられると、両部材間で図上上下方向に圧縮される。
上記構成のシール１は、上記半導体製造装置等において、外部大気圧が装置内部に流入しないようにこれをシールするものであって、上記構成により以下の作用効果を奏する点に特徴を有している。
▲１▼装着部材２および相手部材間に圧縮した状態で装着されるゴム状弾性材製のＯリング５のシール作用によって、大気圧が装置内部に流入するのを防止することができる。
▲２▼Ｏリング５のプラズマ照射側に耐プラズマ性を備えたＰＴＦＥよりなるプラズマシール６が設けられているために、プラズマシール６が装置内部のプラズマを遮断する。したがって、Ｏリング５がプラズマ照射エネルギーに晒されて劣化したり損失したりするのを抑えることができる。
▲３▼プラズマシール６が装着部材２および相手部材間で圧縮した状態で装着されるために、圧縮されない場合と比較して、プラズマがプラズマシール６を一層通過しにくい。したがってプラズマ遮断効果が大きいために、Ｏリング５を一層有効に保護することができる。
▲４▼プラズマシール６が円筒形状に形成されてＯリング５と同じ装着溝３に装着されているために、装着溝３を共用化することができ、その形成が容易である。
▲５▼装置内部が真空状態となるとプラズマシール６およびＯリング５が吸引されて移動したり傾いたり捩れたりする虞があるが、プラズマシール６が装着溝３の側壁部３ａに係合するとともにＯリング５がプラズマシール６に係合してそれぞれ安定保持されるために、その虞を無くすことができる。
▲６▼Ｏリング５のプラズマ照射側すなわち真空側にプラズマシール６が配置されているために、このプラズマシール６がＯリング５に対するバックアップリングとして作用する。したがって、Ｏリング５が真空側の隙間（第３図におけるプラズマシール６の図上左側に形成される装着部材２および相手部材間の隙間）にはみ出して破損するのを防止することができる。
▲７▼プラズマシール６の材質として特に無充填タイプＰＴＦＥが用いられ、この無充填タイプＰＴＦＥがパーティクルの原因となる無機成分を含まないものであるために、プラズマ照射によってプラズマシール６が損傷してもパーティクルの発生を抑えることができる。
▲８▼また、Ｏリング５の材質として特に無機成分レス耐プラズマＦＫＭゴムが用いられ、この無機成分レス耐プラズマＦＫＭゴムが無充填タイプＰＴＦＥと同様にパーティクルの原因となる無機成分を含まないものであるために、Ｏリンク５が損傷してもパーティクルの発生を抑えることができる。
第四実施例・・・
上記第三実施例では、プラズマシール６が円筒形状で断面縦長の長方形状であったが、これを断面クサビ形状とすると、プラズマシール６に装着時のバネ性を持たせることができる。
すなわち、第４図に示すように、プラズマシール６は、所定のＰＴＦＥ、例えば無充填タイプＰＴＦＥによって形成されており、その断面形状をプラズマ照射方向と直交する方向に沿って長手方向を配置した図上縦長のクサビ形状に形成されている。クサビ形状はいわゆるＶ字形状であって、プラズマシール６はそのプラズマ照射側の面（図上左面）６ｃを凸状の断面Ｖ字形、大気圧側の面（図上右面）６ｄを凹状の断面Ｖ字形に形成されている（但し、凸状Ｖ字の頂部は、側壁部３ａに対してプラズマシール６の座りが良いように、端面部２ａに対して直角をなす平面状とされている。また、凹状Ｖ字の谷底部は、プラズマシール６に対してＯリング５が密着するように断面円弧形に形成されている）。
このプラズマシール６が図示した状態から装着部材２および相手部材間に挟着されるとＶ字の角度を狭めるように弾性変形し、その弾性復帰力によって両部材に強く押し付けられる。バネ力を備えたＰＴＦＥ製プラズマシール６は、クリープの発生を有効に防止することができる。また、Ｏリング５がプラズマシール６の凹状Ｖ字の谷底部に密着するために、このＯリング５によってプラズマシール６のバネ力を増大させることができ（Ｏリング５がプラズマシール６のＶ字を曲がりにくくするため）、Ｏリング５がプラズマシール６から飛び出すのを防止することができる。この第四実施例の他の構成および他の作用効果は、上記第三実施例と同じである。
尚、第一実施例乃至第四実施例においては、樹脂としてのＰＴＦＥ製プラズマシールについて説明を行ったが、Ｏリングに対するバックアップリングとしての機能を有していれば、ゴムとしてのＰＴＦＥ製プラズマシールであっても良い。
更に、本願発明者らは、プラズマ照射評価試験を行なったので、以下にこれを説明する。
すなわち、ＰＴＦＥ（１０ＦＦ）と耐プラズマ性ＦＫＭ（Ｆ８１５）とのプラズマ照射後の重量減少比較を行なったところ（プラズマガス：Ｏ２，ＣＦ４）、第５図のグラフ図に示す結果を得た。結果は、両ガスともにＰＴＦＥ（１０ＦＦ）の重量減少の方が耐プラズマＦＫＭ（Ｆ８１５）の重量減少よりも少なく、よって耐久性に優れていることを確認することができた。
また、ＰＴＦＥに耐プラズマ性ＦＫＭを密着させてＰＴＦＥ側からプラズマ照射したＦＫＭの表面観察と、耐プラズマ性ＦＫＭに直接プラズマ照射させたＦＫＭの表面観察とを行なったところ（プラズマガス：Ｏ２，ＣＦ４）、第６図の写真図に示す結果を得た。結果は、ＰＴＦＥの保護膜（板）があれば、対プラズマＦＫＭは劣化しないことを確認することができた。
発明の効果および産業上の利用可能性
本発明は、以下の効果を奏する。
すなわち、上記構成を備えた本発明の請求の範囲第１項によるシールにおいては、メインシールとしてのゴム状弾性材製Ｏリングのプラズマ照射側に、耐プラズマ性を備えたＰＴＦＥよりなるプラズマシールが設けられているために、メインシールであるＯリングによって大気圧をシールしてその流入を抑えるとともに、プラズマシールによってプラズマをシールしてプラズマがＯリングに作用するのを抑えることができる。したがって、Ｏリングがプラズマ照射エネルギーに晒されて劣化したり損失したりするのを有効に抑えることができ、耐プラズマ性およびシール性の双方に優れた耐プラズマ用シールを提供することができる。また、Ｏリングのプラズマ照射側すなわち真空側に配置されるプラズマシールがＯリングに対するバックアップリングとして作用するために、Ｏリングが真空側の隙間にはみ出して破損するのを防止することができる。
また、上記構成を備えた本発明の請求の範囲第２項によるシールにおいては、メインシールとしてのゴム状弾性材製パッキンのプラズマ照射側に、耐プラズマ性を備えた材質よりなるプラズマシールが設けられているために、メインシールであるパッキンによって大気圧をシールしてその流入を抑えるとともに、プラズマシールによってプラズマをシールしてプラズマがパッキンに作用するのを抑えることができる。したがって、パッキンがプラズマ照射エネルギーに晒されて劣化したり損失したりするのを有効に抑えることができ、耐プラズマ性およびシール性の双方に優れた耐プラズマ用シールを提供することができる。また、パッキンのプラズマ照射側すなわち真空側に配置されるプラズマシールがパッキンに対するバックアップリングとして作用するために、パッキンが真空側の隙間にはみ出して破損するのを防止することができる。
また、上記構成を備えた本発明の請求の範囲第３項によるシールにおいては、パッキン／Ｏリングがパッキン／Ｏリング装着溝内面の側壁部に係合するとともにプラズマシールがプラズマシール装着溝内面の側壁部に係合するために、パッキン／Ｏリングまたはプラズマシールが真空側に吸引されるのを防止することができ、パッキン／Ｏリングまたはプラズマシールを負圧下でも安定した状態に保持することができる。圧縮状態で使用されるプラズマシールは、プラズマ遮断効果の高いものである。
更にまた、上記構成を備えた本発明の請求の範囲第４項によるシールにおいては、プラズマシールが装着溝の側壁部に係合するとともにパッキン／Ｏリングがこのプラズマシールに係合するために、パッキン／Ｏリングまたはプラズマシールが真空側に吸引されるのを防止することができ、パッキン／Ｏリングまたはプラズマシールを負圧下でも安定した状態に保持することができる。圧縮状態で使用されるプラズマシールは、プラズマ遮断効果の高いものである。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メインシールとしてのゴム状弾性材製Ｏリング（５）のプラズマ照射側に、耐プラズマ性を備えたＰＴＦＥよりなるプラズマシール（６）を設けたことを特徴とする耐プラズマ用シール。
【請求項２】
メインシールとしてのゴム状弾性材製パッキンのプラズマ照射側に、耐プラズマ性を備えた材質よりなるプラズマシールを設けたことを特徴とする耐プラズマ用シール。
【請求項３】
請求の範囲第１項または第２項の耐プラズマ用シールにおいて、
装着部材（２）に設けたパッキン／Ｏリング装着溝（３）のプラズマ照射側に前記パッキン／Ｏリング装着溝（３）よりも深さの浅いプラズマシール装着溝（４）を連続して設け、前記パッキン／Ｏリング装着溝（３）にパッキンまたはＯリング（５）を装着するとともに前記プラズマシール装着溝（４）にプラズマシール（６）を圧縮した状態で装着することを特徴とする耐プラズマ用シール。
【請求項４】
請求の範囲第１項または第２項の耐プラズマ用シールにおいて、
装着部材（２）に設けたパッキン／Ｏリング装着溝（３）にパッキンまたはＯリング（５）を装着するとともに同じ装着溝（３）のプラズマ照射側にプラズマシール（６）を圧縮した状態で装着することを特徴とする耐プラズマ用シール。
【請求項１】
メインシールとしてのゴム状弾性材製Ｏリング（５）のプラズマ照射側に、耐プラズマ性を備えたＰＴＦＥよりなるプラズマシール（６）を設けたことを特徴とする耐プラズマ用シール。
【請求項２】
メインシールとしてのゴム状弾性材製パッキンのプラズマ照射側に、耐プラズマ性を備えた材質よりなるプラズマシールを設けたことを特徴とする耐プラズマ用シール。
【請求項３】
請求の範囲第１項または第２項の耐プラズマ用シールにおいて、
装着部材（２）に設けたパッキン／Ｏリング装着溝（３）のプラズマ照射側に前記パッキン／Ｏリング装着溝（３）よりも深さの浅いプラズマシール装着溝（４）を連続して設け、前記パッキン／Ｏリング装着溝（３）にパッキンまたはＯリング（５）を装着するとともに前記プラズマシール装着溝（４）にプラズマシール（６）を圧縮した状態で装着することを特徴とする耐プラズマ用シール。
【請求項４】
請求の範囲第１項または第２項の耐プラズマ用シールにおいて、
装着部材（２）に設けたパッキン／Ｏリング装着溝（３）にパッキンまたはＯリング（５）を装着するとともに同じ装着溝（３）のプラズマ照射側にプラズマシール（６）を圧縮した状態で装着することを特徴とする耐プラズマ用シール。
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０３８７８１
【国際公開日】平成１６年５月６日（２００４．５．６）
【発行日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−５４６３９２（Ｐ２００４−５４６３９２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００３／０１００８８
【国際出願日】平成１５年８月７日（２００３．８．７）
【出願人】（０００００４３８５）ＮＯＫ株式会社 (1,527)
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１６年５月６日（２００４．５．６）
【発行日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００３／０１００８８
【国際出願日】平成１５年８月７日（２００３．８．７）
【出願人】（０００００４３８５）ＮＯＫ株式会社 (1,527)
【Ｆターム（参考）】
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