全氟弹性体成形体及保护构件的制作方法

1.本发明涉及全氟弹性体成形体及保护构件。


背景技术：

2.作为半导体制造装置内的构件的粘接剂，使用包含氨基甲酸酯系化合物的粘接剂、包含硅系化合物的粘接剂。但是，这些粘接剂的耐等离子体性低，因此正在寻求保护粘接部位免受等离子体影响的构件(以下也记为保护构件。)。
3.但是，安装保护构件的部位为各种各样的形状。因此，作为保护构件，要求不仅具有耐等离子体性、还具有适度的硬度、容易安装于各种各样的形状的部位、即安装性优异的构件。
4.另一方面，已知全氟弹性体成形体的耐热性、耐化学药品性、耐等离子体性优异(专利文献1)。
5.另外，专利文献2中记载了一种全氟弹性体成形体，其为发泡体。
6.现有技术文献
7.专利文献
8.专利文献1：日本特许第5044999号公报
9.专利文献2：日本特开2015-174927号公报


技术实现要素：

10.发明要解决的问题
11.专利文献1中记载的全氟弹性体成形体包含炭黑，因此硬度高，安装性不充分。
12.另外，专利文献2中记载的为发泡体的全氟弹性体成形体也包含炭黑，因此硬度高，安装性不充分。
13.进而，若在半导体制造装置内的产生等离子体的部位使用含有炭黑的全氟弹性体成形体，则可能由该全氟弹性体成形体产生微粒。
14.本发明是鉴于前述情况而作出的，其目的在于，提供耐等离子体性和安装性优异的全氟弹性体成形体、及包含它的保护构件。
15.用于解决问题的方案
16.本发明人等进行了各种各样的研究，结果发现，不含炭黑、且肖氏a硬度为所需的范围的全氟弹性体成形体能够满足上述的要求性能，从而完成了本发明。
17.本发明具有以下的方案。
18.[1]一种全氟弹性体成形体，其不含炭黑，
[0019]
所述全氟弹性体成形体的肖氏a硬度为25以上且60以下。
[0020]
[2]根据[1]所述的全氟弹性体成形体，其不含二氧化硅。
[0021]
[3]根据[1]或[2]所述的全氟弹性体成形体，其asker c硬度为45以上且80以下。
[0022]
[4]根据[1]～[3]中任一项所述的全氟弹性体成形体，其为发泡体。
[0023]
[5]根据[1]～[4]中任一项所述的全氟弹性体成形体，其由全氟弹性体组合物得到，所述全氟弹性体成形体组合物包含全氟弹性体和交联剂、且不含炭黑。
[0024]
[6]根据[1]～[5]中任一项所述的全氟弹性体成形体，其是使全氟弹性体组合物中的全氟弹性体交联而成的，所述全氟弹性体组合物包含全氟弹性体、交联剂和发泡剂、且不含炭黑。
[0025]
[7]根据[1]～[6]中任一项所述的全氟弹性体成形体，其通过下述方法测定的、由等离子体照射所引起的质量减少为10质量％以下。
[0026]
测定方法：测定厚度2mm的片状的全氟弹性体成形体的质量后，照射等离子体。用纯水对经等离子体照射的全氟弹性体进行清洗，使其干燥，然后再次测定质量。
[0027]
[8]根据[1]～[7]中任一项所述的全氟弹性体成形体，其中，全氟弹性体为能进行有机过氧化物交联的全氟弹性体。
[0028]
[9]根据[8]所述的全氟弹性体成形体，其中，能进行有机过氧化物交联的全氟弹性体为具有全氟亚烷基的弹性体、具有全氟聚醚基的弹性体、或具有全氟亚烷基和全氟聚醚基这两者的弹性体。
[0029]
[10]根据[1]～[9]中任一项所述的全氟弹性体成形体，其中，全氟弹性体为具有基于四氟乙烯的单元和基于全氟烷基乙烯基醚的单元的共聚物。
[0030]
[11]根据[1]～[10]中任一项所述的全氟弹性体成形体，其中，相对于全氟弹性体100质量份，粒径2nm～800nm的范围的炭黑的含量为3质量份以下。
[0031]
[12]一种保护构件，其包含[1]～[11]中任一项所述的全氟弹性体成形体。
[0032]
[13]根据[12]所述的保护构件，其中，保护构件的大小相对于配置保护构件的间隙的大小超过100％且为250％以下。
[0033]
[14]根据[12]或[13]所述的保护构件，其用于保护在使用等离子体、化学溶液的机械中有可能因暴露于等离子体、化学溶液而产生微粒的部分。
[0034]
[15]根据[12]～[14]中任一项所述的保护构件，其是半导体制造装置用的保护构件。
[0035]
发明的效果
[0036]
本发明的不含炭黑、并且肖氏a硬度为25以上且60以下的全氟弹性体成形体的耐等离子体性和安装性优异。另外，包含本发明的全氟弹性体成形体的保护构件具有耐等离子体性和良好的安装性。
附图说明
[0037]
图1为肖氏a压头的示意图。
[0038]
图2为asker c压头的示意图。
[0039]
图3为半导体制造装置的截面的示意图。
[0040]
图4为半导体制造装置的截面的示意图。
[0041]
图5为示出本发明的保护构件的实施方式的示意图。
[0042]
图6为图5的放大图。
具体实施方式
[0043]
本发明中，聚合物中的单元是指具有碳-碳不饱和键的单体聚合而生成的最小的结构单元。基于单体的单元的名称用在单体的名称上带上“单元”来表示。单体的名称为简称的情况下也同样。
[0044]
本发明的全氟弹性体成形体不含炭黑，并且肖氏a硬度为25以上且60以下。本发明的全氟弹性体成形体不含炭黑，因此耐等离子体性优异。本发明的全氟弹性体成形体由于肖氏a硬度为25以上且60以下，因此安装性优异。
[0045]
需要说明的是，对于本发明中的炭黑而言，将粒径2nm～800nm的范围的炭黑作为对象。另外，本发明中“不含炭黑”是指，在全氟弹性体100质量份中，粒径2nm～800nm的范围的炭黑为3质量份以下，优选为1质量份以下、进一步优选为0.5质量份以下、最优选为0质量份。
[0046]
炭黑的粒径是由供应商提供的一次粒径数值，通过利用电子显微镜观察的算术数均粒径等的方法而算出。
[0047]
《全氟弹性体成形体》
[0048]
本发明的全氟弹性体成形体由全氟弹性体组合物得到，所述全氟弹性体组合物包含全氟弹性体和交联剂、且不含炭黑。
[0049]
本发明的全氟弹性体成形体可以是将液体状的全氟弹性体交联而成者，也可以是将固体状的全氟弹性体交联而成者。
[0050]
另外，本发明的全氟弹性体成形体进一步优选为发泡体。优选的是，本发明的全氟弹性体成形体是使全氟弹性体组合物中的全氟弹性体交联而成的，所述全氟弹性体组合物包含全氟弹性体、交联剂和发泡剂、且不含炭黑。更优选的是，本发明的全氟弹性体成形体通过使包含全氟弹性体、交联剂和发泡剂、且不含炭黑的全氟弹性体组合物发泡、并且使全氟弹性体组合物中的全氟弹性体交联来得到。
[0051]
《全氟弹性体组合物》
[0052]
(全氟弹性体)
[0053]
本发明中使用的全氟弹性体没有特别限定，优选能形成三嗪环的全氟弹性体、能进行多元醇交联的全氟弹性体、能进行有机过氧化物交联的全氟弹性体、含氟有机硅氧烷固化型全氟弹性体，更优选能进行有机过氧化物交联的全氟弹性体。
[0054]
作为能进行有机过氧化物交联的全氟弹性体，没有特别限定，只要是具有能进行有机过氧化物交联的部位的全氟弹性体即可。作为能进行有机过氧化物交联的部位，没有特别限定。作为能进行有机过氧化物交联的部位，可举出能进行自由基反应的部位，具体而言，可举出：乙烯基、烯丙基等在2个碳原子间具有不饱和键的基团；酮、亚胺等在碳原子和碳原子以外的原子之间具有不饱和键的基团；卤素原子。其中，优选卤素原子，其中优选碘原子、溴原子。
[0055]
作为上述能进行有机过氧化物交联的全氟弹性体，可例示出具有全氟亚烷基的弹性体、具有全氟聚醚基的弹性体、具有全氟亚烷基和全氟聚醚基这两者的弹性体、具有氟原子的有机硅弹性体，具有全氟亚烷基的弹性体在耐等离子体性优异的方面更优选。
[0056]
作为具有全氟亚烷基的弹性体，具有基于四氟乙烯(以下也记为tfe。)的单元(以下也记为tfe单元。)和基于全氟烷基乙烯基醚(以下也记为pave。)的单元(以下也记为pave
单元。)的共聚物在耐等离子体性优异的方面优选。
[0057]
作为pave，优选下式(1)所示的化合物。
[0058]
cf2＝cf-o-rf
ꢀꢀꢀꢀꢀ
式(1)
[0059]
其中，rf为任选具有醚性氧原子的碳原子数1～20的全氟烷基。
[0060]
rf的碳原子数为1～20，更优选为1～8。
[0061]
下式(1)所示的pave中，优选cf2＝cf-o-cf3、cf2＝cf-o-cf2cf3、cf2＝cf-o-cf2cf2cf3、cf2＝cf-o-cf2cf(cf3)ocf2cf2cf3、cf2＝cf-o-cf2cf
2-o-cf2cf3，更优选cf2＝cf-o-cf3。pave可以使用1种或2种以上。
[0062]
具有tfe单元和pave单元的共聚物中的共聚比率优选tfe单元/pave单元＝30～80/70～20(摩尔比)。处于该范围时，橡胶物性优异。
[0063]
具有tfe单元和pave单元的共聚物根据需要还可以具有基于除tfe及pave以外的单体的单元。
[0064]
具有tfe单元和pave单元的共聚物例如可以通过在自由基聚合引发剂的存在下、使包含tfe和pave的单体成分聚合来制造。具有tfe单元和pave单元的共聚物例如可以通过国际公开第2010/082633号等中公开的方法来制造。
[0065]
作为本发明中使用的全氟弹性体，从耐热性、耐化学药品性优异的方面出发，使用实质上不含氢原子的全氟弹性体。“实质上不含氢原子”是指，本发明中使用的全氟弹性体中的氢原子含量为3质量％以下。本发明中使用的全氟弹性体中的氢原子含量优选1质量％以下、进一步优选0.5质量％以下、更优选0.3质量％以下、特别优选0.1质量％以下、最优选为0质量％。
[0066]
本发明中，氢原子含量大于0质量％且为3质量％以下的全氟弹性体例如可以通过使用包含氢原子的链转移剂、包含氢原子的共聚单体来得到。
[0067]
作为包含氢原子的链转移剂，可以例示出甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、环己烷等链状或环状的饱和烃类、甲醇、乙醇、丙醇等醇类、叔十二烷基硫醇、正十二烷基硫醇、正十八烷基硫醇等硫醇类等。包含氢原子的链转移剂可以使用1种或2种以上。也可以将包含氢原子的链转移剂和不含氢原子的链转移剂组合使用。
[0068]
另外，作为包含氢原子的共聚单体，可以例示出cf2＝cf-o-ch2cf3、cf2＝cf-o-ch2cf2cf2cf3、cf2＝cf-o-ch2(cf2cf2)2h、cf2＝cf-o-cf2cf2ch
2-i、cf2＝cf-o-cf2cf2ch
2-br、cf2＝cf-o-cf2cf2(cf3)-o-cf2cf2ch
2-i、cf2＝cf-o-cf2cf2(cf3)-o-cf2cf2ch
2-br、ch2＝ch-cf2cf2cf2cf2cf2cf
2-ch＝ch2。包含氢原子的共聚单体可以使用1种或2种以上。包含氢原子的共聚单体可以与不含氢原子的共聚单体共聚。
[0069]
以下，以作为本发明的适当的方案的、全氟弹性体成形体为发泡体的情况为例进行说明。但是，本发明的实施方式不限定于以下的记载。
[0070]
另外，后述的保护构件包含为发泡体的全氟弹性体成形体的情况下，假定以用前端细的治具按压而插入于间隙的方式来安装，因此，以下在评价本发明的保护构件的安装性的情况下，有时将其安装容易性表述为装配性。
[0071]
(交联剂)
[0072]
本发明中使用的全氟弹性体的制造中所用的交联剂没有特别限定。作为交联剂，可举出有机过氧化物、分子中包含氢化硅烷基的有机聚硅氧烷，其中优选包含有机过氧化
物。优选有机过氧化物的一半量在1分钟分解的温度即1分钟半衰期期温度为150～250℃的有机过氧化物，更优选150～200℃的有机过氧化物。作为具体例，可举出二叔丁基过氧化物、叔丁基枯基过氧化物、二枯基过氧化物、α,α-双(叔丁基过氧化)-对二异丙基苯、1,3-双(叔丁基过氧化异丙基)苯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)-3-己炔等二烷基过氧化物类、1,1-二(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷、2,5-二甲基己烷-2,5-二羟基过氧化物、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化苯、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰基过氧化)己烷、叔丁基过氧化马来酸、过氧化异丙基碳酸叔丁酯等。有机过氧化物可以使用1种或2种以上。
[0073]
有机过氧化物的含量相对于全氟弹性体100质量份优选0.05～10质量份、更优选0.3～8质量份、最优选0.5～6.5质量份。
[0074]
(发泡剂)
[0075]
用于得到本发明的全氟弹性体成形体的全氟弹性体组合物包含发泡剂。
[0076]
作为发泡剂的具体例，可举出有机系化学发泡剂、无机系化学发泡剂、气体发泡剂。包含有机系化学发泡剂及无机系化学发泡剂的全氟弹性体组合物加热至规定的温度以上时，开始发泡的反应。若向全氟弹性体组合物中注入气体发泡剂，则气体发泡剂会使全氟弹性体组合物产生气泡。
[0077]
作为发泡剂，优选有机系化学发泡剂或无机系化学发泡剂，特别优选在进行交联或成形的温度下会反应的有机系化学发泡剂或无机系化学发泡剂。
[0078]
作为有机系化学发泡剂，可举出偶氮系化合物、亚硝基化合物、肼化合物，更具体而言，可举出偶氮二甲酰胺、偶氮二羧酸钡、n,n-二亚硝基五亚甲基四胺、苯磺酰肼、亚肼基二甲酰胺(hydrazo-dicarbonamide)。
[0079]
作为无机系化学发泡剂，可举出碳酸氢钠。
[0080]
本发明的全氟弹性体组合物中的发泡剂的含量没有特别限定，有机系化学发泡剂的情况下，相对于全氟弹性体100质量份，优选0.1～20质量份、更优选0.3～15质量份，无机系化学发泡剂的情况下，相对于全氟弹性体100质量份，优选0.1～2质量份、更优选0.1～1质量份。发泡剂的含量为下限值以上时，容易进行发泡反应。发泡剂的含量为上限值以下时，发泡状态容易变得均匀。
[0081]
(交联助剂)
[0082]
本发明的全氟弹性体成形体的制造中使用交联助剂的情况下，作为其交联助剂，更优选使用选自由氰脲酸三烯丙酯、异氰脲酸三烯丙基酯(以下也记为taic。)、及三甲代烯丙基异氰脲酸酯组成的组中的1种以上。特别是从交联反应性的方面出发，交联助剂进一步优选为taic，特别优选仅使用taic作为交联助剂。
[0083]
全氟弹性体组合物含有交联助剂的情况下，相对于全氟弹性体100质量份，交联助剂的含量优选0.4质量份以下、更优选0.2质量份以下、进一步优选0.1质量份以下。交联助剂的含量为0.4质量份以下时，使全氟弹性体组合物发泡并且使全氟弹性体组合物中包含的全氟弹性体交联而得到的全氟弹性体成形体的发泡状态均匀、且表面平滑性优异，拉伸断裂强度/耐热性/耐化学药品性等物性优异。
[0084]
本发明的全氟弹性体成形体的制造中使用交联助剂的情况下，相对于全氟弹性体100质量份，交联助剂的含量的下限值优选0.001质量份以上、更优选0.005质量份以上、最
优选0.01质量份以上。为该范围时，通过含有交联助剂，从而全氟弹性体成形体的物性优异、并且耐热性/耐化学药品性优异。
[0085]
最优选本发明的全氟弹性体成形体的制造中不含有交联助剂。
[0086]
(其他添加剂)
[0087]
全氟弹性体组合物中可以在不影响本发明效果的范围内配混除交联剂、发泡剂、交联助剂以外的其他添加剂。作为其他添加剂，可举出填充材料、酸吸收剂、加工助剂、增塑剂、软化剂、防老剂、着色剂、颜料、稳定剂、粘接剂、脱模剂、导电性赋予剂、热导性赋予剂、表面非粘合剂、增粘剂、柔软性赋予剂、耐热性改善剂、阻燃剂、紫外线吸收剂、耐油性提高剂、防焦剂、润滑剂、防污性改性剂等。
[0088]
全氟弹性体组合物中的其他添加剂的含量相对于全氟弹性体100质量份优选20质量份以下、进一步优选10质量份以下。最优选不含其他添加剂。通过不含其他添加剂，从而容易满足肖氏a硬度25以上且60以下的条件，装配性优异。
[0089]
作为填充剂，可举出二氧化硅。全氟弹性体组合物中的二氧化硅的含量相对于全氟弹性体100质量份优选20质量份以下、更优选10质量份以下、进一步优选3质量份以下。最优选不包含二氧化硅。
[0090]
需要说明的是，本发明中“二氧化硅”是指包含50％以上的二氧化硅的物质，优选包含70％以上、进一步优选包含90％以上、最优选包含95％以上的二氧化硅。另外，本发明中“不包含二氧化硅”是指，全氟弹性体100质量份中，二氧化硅为3质量份以下，优选为1质量份以下、进一步优选为0.5质量份以下、最优选为0质量份。
[0091]
由不包含二氧化硅的全氟弹性体组合物制造的全氟弹性体成形体容易满足肖氏a硬度25以上且60以下的条件，装配性优异。
[0092]
作为酸吸收剂，可举出金属氧化物。全氟弹性体组合物中包含金属氧化物的情况下，其含量相对于全氟弹性体100质量份优选5质量份以下、进一步优选3质量份以下、最优选1质量份以下。由金属氧化物为5质量份以下的全氟弹性体组合物制造的全氟弹性体成形体的耐等离子体性优异，微粒的产生得以抑制，因此能够减少装置污染。
[0093]
本发明的全氟弹性体成形体不含炭黑。通过使本发明的全氟弹性体成形体不含炭黑，从而耐等离子体性优异，能够抑制炭黑所引起的微粒的产生，能够减少装置污染。
[0094]
另外，本发明的全氟弹性体成形体不含炭黑也有助于满足肖氏a硬度25以上且60以下的条件从而提高装配性。
[0095]
《全氟弹性体成形体的制造方法》
[0096]
本发明的为发泡体的全氟弹性体成形体优选的是，在使全氟弹性体组合物发泡的同时使全氟弹性体组合物中的全氟弹性体交联(以下也记为发泡及交联。)。
[0097]
对于全氟弹性体成形体的制造，优选在与发泡及交联同时进行成形，以使发泡反应结束时形成规定的形状。也可以将发泡及交联后的全氟弹性体成形体(例如片状成形体)进一步切出规定的形状等来成形，但是在发泡的同时成形为规定的形状的方法的成品率好，因此优选。作为成形方法，例如，可举出加压成形(压缩成形)、挤出成形、注射成形等各种成形方法。
[0098]
将全氟弹性体组合物加热至发泡剂的分解温度以上的温度时，发生发泡反应，加热至交联剂的分解温度以上的温度时，发生交联反应。本发明中，优选加热至发泡剂的分解
温度以上并且交联剂的分解温度以上的温度，同时进行发泡反应和交联反应。
[0099]
加热可以在加压下进行，也可以在常压下进行。
[0100]
全氟弹性体组合物中的全氟弹性体的交联温度优选100～300℃的范围。在前述温度范围内加热时，发泡反应与交联反应平衡良好地进行，得到发泡状态的均匀性优异的全氟弹性体成形体。在加压下进行成形的情况下，容易得到表面平滑性优异的全氟弹性体成形体。另外，得到拉伸断裂强度等物性优异、并且耐热性/耐化学药品性优异的全氟弹性体成形体。
[0101]
另外，若将较低温度下的一次加热和较高温度下的二次加热组合，则交联反应更好地进行，可得到机械物性优异的全氟弹性体成形体。一次加热温度优选100～250℃。二次加热温度为比该一次加热温度更高的温度，该二次加热温度优选150～300℃、更优选150～250℃、最优选170～250℃。二次加热温度优选比一次加热温度高10℃以上，更优选高20℃以上。另外，二次加热也可以阶段性地升温来进行。加热时间适宜选定即可。
[0102]
作为一次加热与二次加热的组合的具体例，优选下述方法：通过150～200℃的热压进行3～60分钟一次加热，进行交联及成形后，使得到的成形体在比该热压温度高、并且在170～250℃的烘箱内进行1～24小时加热从而进一步进行交联反应。
[0103]
另外，本发明的全氟弹性体成形体中的气泡可以为独立气泡，也可以为连续气泡。独立气泡为不与发泡体的外部空间连接的状态的气泡。另一方面，连续气泡为与发泡体的外部空间连接的状态的气泡。换言之，浸渍于水时，其内部能够用水置换的气泡为连续气泡，其内部不能用水置换的气泡为独立气泡。
[0104]
另外，本发明的为发泡体的全氟弹性体成形体可以具有表皮层。
[0105]
本发明的全氟弹性体成形体的发泡倍率没有特别限定。发泡倍率可以通过发泡剂的用量、成形温度、成形时间等成形条件来调整。需要说明的是，发泡倍率用[发泡前的比重(组合物的比重)]
÷
[发泡后的比重(全氟弹性体成形体的比重)]来定义。
[0106]
对于本发明的全氟弹性体成形体的硬度，肖氏a硬度为25以上且60以下。肖氏a硬度可以通过jis k 6253中规定的方法来测定。通过使本发明的全氟弹性体成形体的肖氏a硬度为上述范围内，从而后述的具有本发明的全氟弹性体成形体的保护构件的装配性优异。
[0107]
本发明的全氟弹性体成形体理想的是兼顾耐弯折性和用前端细的治具按压时的适度的回弹性。如果耐弯折性充分，则即使插入操作的次数增加，也不易引起密封不良。另外，如果回弹性充分，则成形体不会被前端细的治具破坏。发明人发现满足这些要求的是肖氏a硬度25以上且60以下的全氟弹性体成形体。
[0108]
另外，本发明的全氟弹性体成形体优选肖氏a硬度为25以上且60以下并且asker c硬度为45以上且80以下，更优选肖氏a硬度为28以上且50以下并且asker c硬度为50以上且75以下，最优选肖氏a硬度为30以上且45以下并且asker c硬度为55以上且70以下。asker c硬度可以通过jis k 6253中规定的方法来测定。
[0109]
参照附图对优选本发明的全氟弹性体的肖氏a硬度为25以上且60以下、并且asker c硬度为45以上且80以下的理由进行说明。
[0110]
图1为肖氏a压头的示意图。图2为asker c压头的示意图。测定肖氏a硬度时的压头的前端是平的，测定asker c硬度时的压头为半球状，肖氏a硬度与asker c硬度在测定时的
压头的形状不同。发明人发现，如果利用形状不同的压头测定时的硬度分别处于适当的范围内，则耐弯折性和回弹性更优异。
[0111]
《保护构件》
[0112]
本发明的保护构件包含上述本发明的全氟弹性体成形体。本发明的保护构件可以仅由本发明的全氟弹性体成形体形成，也可以为与其他构件复合而成者。
[0113]
本发明的保护构件优选用于保护在使用等离子体、化学溶液的机械(以下也记为机械。)中有可能因暴露于等离子体、化学溶液而产生微粒的部分(以下也记为微粒产生源。)。作为微粒产生源，可例示出包含粘接剂的粘接层、由冲击吸收材料形成的冲击吸收层，作为粘接剂、冲击吸收材料，可例示出氨基甲酸酯系的化合物、硅系化合物。
[0114]
机械可例示出蚀刻装置、清洗装置、曝光装置、研磨装置、成膜装置、液体处理装置、分析仪器，但不限定于这些。作为机械的具体例，可例示出半导体制造装置。
[0115]
保护构件适合用于保护存在于机械内的间隙的微粒产生源。机械内的间隙是在构成该机械的构件与构件之间产生的。
[0116]
参照附图对本发明的实施方式进行说明。但是，该附图不限定本发明的范围。
[0117]
图3为半导体制造装置的截面的示意图。图4为半导体制造装置的截面的示意图。图5为示出本发明的保护构件的实施方式的示意图。图6为图5的放大图。
[0118]
以下，对图3进行说明。半导体制造装置的真空腔具备：陶瓷静电卡盘1、粘接层2、冷却板3、硅晶圆4、真空腔的壁5(以下也记为壁5。)、顶板6、及等离子体产生机构7。
[0119]
陶瓷静电卡盘1借助粘接层2粘接于冷却板3的上表面。陶瓷静电卡盘1将铝作为主成分，但其原材料没有限定。粘接层2的原材料为氨基甲酸酯系的化合物。粘接层的原材料没有特别限定，如上所述，此外还可例示出硅系化合物。冷却板3在俯视下为矩形的板状构件，将铝作为主成分，但其原材料没有限定。冷却板可以在内部具备温度传感器。
[0120]
在陶瓷静电卡盘1的上表面配置硅晶圆4。硅晶圆将硅作为主成分。
[0121]
壁5是自冷却板3的边缘部而立设的，以包围陶瓷静电卡盘1、粘接层2、硅晶圆4的方式配置。壁5将铝作为主成分，但其原材料没有限定。
[0122]
冷却板3在俯视下为矩形的板状构件，以盖住由冷却板3和壁5围成的空间的方式配置顶板6。顶板6将铝作为主成分，但其原材料没有限定。
[0123]
在顶板6的下表面配置等离子体产生机构7。等离子体产生机构7由螺丝固定于顶板6，但固定的方法没有限定。
[0124]
冷却板3与壁5、壁5与顶板6分别接触，在真空腔内部构成真空腔室。
[0125]
以下，对图4进行说明。对于粘接层2，区分为：有助于陶瓷静电卡盘1向冷却板3的粘接的粘接层21和无助于陶瓷静电卡盘1向冷却板3的粘接的粘接层22。粘接层22的一面与冷却板3接触，但粘接层22的与接触冷却板3的一面处于相反侧的面不与陶瓷静电卡盘1接触，而是露出至真空腔内的空间。将由等离子体产生机构7发出的等离子体照射于粘接层22时，有时粘接层产生微粒。
[0126]
以下，对图5及图6进行说明。粘接层22为微粒产生源，需要进行保护。因此，在真空腔内以保护粘接层22的方式配置保护构件8，以使等离子体不会照射到粘接层22。
[0127]
保护构件8仅由本发明的全氟弹性体成形体形成。但是，本发明的保护构件也可以不是仅由本发明的全氟弹性体成形体形成，可以是与其他构件复合而成者。
[0128]
保护构件8配置于在陶瓷静电卡盘1与壁5之间产生的间隙。但是，配置本发明的保护构件的位置只要是微粒产生源与等离子体的照射源、化学溶液的供给源等之间或微粒产生源与有可能反射等离子体、化学溶液等的场所之间，就没有特别限定。
[0129]
用于形成配置保护构件8的间隙的陶瓷静电卡盘1与壁5以距离15mm的方式平行配置。但是，配置本发明的保护构件的间隙的形状没有特别限定。
[0130]
保护构件8为板状，厚度为20mm、高度为30mm。在由陶瓷静电卡盘1和壁5形成的15mm的间隙配置厚度20mm的保护构件8。但是，本发明的保护构件的形状可以根据配置该保护构件的场所来适宜设计。例如，本发明的保护构件除了板状以外、还可以采用环状的保护构件。
[0131]
另外，本发明的保护构件的大小(厚度)只要覆盖微粒产生源，就没有特别限定。本发明的保护构件的大小(厚度)相对于配置保护构件的间隙的大小优选超过100％且为250％以下，更优选为105％以上且200％以下。通过使保护构件的大小(厚度)相对于配置保护构件的间隙的大小超过100％且为250％以下，能够由保护构件8填埋该间隙而不会损害装配性。
[0132]
例如，保护构件配置于5mm的间隙时，可以将保护构件的厚度设为5.3mm～7mm。
[0133]
保护构件8与粘接层22接触。但是，本发明的保护构件也可以与微粒产生源接触或不接触。
[0134]
保护构件例如为本发明的全氟弹性体成形体与本发明的全氟弹性体成形体以外的构件的层叠体的情况下，在防止微粒的产生的方面，优选使本发明的全氟弹性体成形体的面朝向等离子体的照射源、化学溶液的供给源等或有可能反射等离子体、化学溶液等的场所的方向。
[0135]
如前所述，本发明的保护构件假定以用前端细的治具按压而插入于间隙的方式安装。保护构件8是用前端带有直径3mm的球的针状的治具按压而插入于间隙的，用于安装本发明的保护构件的治具没有特别限定。
[0136]
在真空腔内，本发明的保护构件可以仅使用1个，也可以使用2个以上。
[0137]
另外，可以在能够配置本发明的保护构件的间隙的一处仅使用1个保护构件，也可以使用2个以上。
[0138]
本发明的保护构件包含本发明的全氟弹性体成形体，因此耐等离子体性和安装性优异。通过用本发明的保护构件保护微粒产生源，从而在半导体制造装置的真空腔中能够抑制由微粒产生源产生微粒。
[0139]
实施例
[0140]
以下举出例子详细地对本发明进行说明，但本发明不限定于这些例子。例1、2、3为实施例，例4、5为比较例。测定方法及评价方法使用以下的方法。
[0141]
[硬度的测定]
[0142]
依据jis k 6253，对厚度6mm的片状的全氟弹性体成形体测定肖氏a硬度。另外，依据jis k 7312测定asker c硬度。
[0143]
[安装性]
[0144]
平行地设置不锈钢板(厚度2mm、高度50mm、深度50mm)，形成5mm的间隙。评价全氟弹性体(厚度6mm、高度30mm、深度30mm)对该间隙的安装容易性。表1中所示的评价基于以下
的基准来进行。
[0145]
(评价基准)
[0146]
〇能够简单地安装。
[0147]
×
安装困难。
[0148]
[耐等离子体性]
[0149]
对厚度2mm的片状的全氟弹性体成形体的质量进行测定后，照射等离子体。用纯水对经等离子体照射的全氟弹性体进行清洗，使其干燥，然后再次测定质量。表1中所示的评价基于以下的基准来进行。
[0150]
(评价基准)
[0151]
〇基于等离子体照射的质量减少为10质量％以下。
[0152]
×
基于等离子体照射的质量减少大于10质量％。
[0153]
表1中所示的各成分如下。
[0154]
·
全氟弹性体：tfe/pmve＝66：34
[0155]
按照国际公开第2010/082633号中记载的内容进行聚合。
[0156]
·
tfe-p共聚物：agc株式会社制、aflas fepm系列150p、氢原子为4质量％
[0157]
·
炭黑：ashland公司制、mt-carbon united n990
[0158]
·
交联助剂：三菱化学株式会社制、异氰脲酸三烯丙酯(taic)
[0159]
·
交联剂：kayaku akzo co.,ltd.制、perkadox 14(1,3-双(叔丁基过氧化异丙基)苯40质量％与碳酸钙60质量％的混合物)
[0160]
·
发泡剂组合物：ichii inc.制、包含vp#600(组成为有机系化学发泡剂的偶氮二甲酰胺50质量份、复合锌白(米庄石灰株式会社制、zno与caco3的组合物)40质量份、尿酸10质量份、及环烷油(制品名：出光兴产株式会社制、np-24)5质量份的组合物(合计105质量份))
[0161]
·
加工助剂：硬脂酸钠
[0162]
(例1)
[0163]
用2辊式磨对表1的例1所示的配方的全部成分进行混炼，得到组合物。将该组合物用厚度10mm的模具、在160℃下进行13分钟热压而使其一次交联，进而在200℃下进行4小时二次交联，得到厚度20mm的全氟弹性体成形体。
[0164]
进行该全氟弹性体成形体的硬度、安装性、耐等离子体性的评价。将结果示于表1。
[0165]
以下，对于例2、3、4、5，也与例1同样地制成成形体并进行评价。
[0166]
需要说明的是，表1中，各成分的含量由相对于全氟弹性体或tfe-p共聚物100质量份的质量份表示。
[0167]
[表1]
[0168][0169]
如表1的结果所示，不含炭黑、且肖氏a硬度为25以上且60以下的成形体具有良好的安装性及耐等离子体性(例1、2、3)。安装性优异的成形体能够保护微粒产生源。另外，由于具有耐等离子体性，因此适合在半导体制造装置内使用。
[0170]
另一方面，含有炭黑的例4、5的成形体的安装性及耐等离子体性差。使用安装性差的成形体的情况下，不能保护微粒产生源，使微粒产生源劣化。另外，成形体自身的耐等离子体性差，因此不适合半导体制造装置内的使用。
[0171]
附图标记说明
[0172]
1 陶瓷静电卡盘
[0173]
2 粘接层
[0174]
3 冷却板
[0175]
4 硅晶圆
[0176]
5 真空腔的壁
[0177]
6 顶板
[0178]
7 等离子体产生机构
[0179]
8 保护构件
[0180]
21 有助于陶瓷静电卡盘1向冷却板3的粘接的粘接层
[0181]
22 无助于陶瓷静电卡盘1向冷却板3的粘接的粘接层
[0182]
需要说明的是，将2019年10月17日申请的日本专利申请2019-190257号的说明书、权利要求书、附图及摘要的全部内容引用至此处，作为本发明的说明书的公开而并入。