JP2021079561A - Method for manufacturing sealing material, and manufacturing equipment - Google Patents
Method for manufacturing sealing material, and manufacturing equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021079561A JP2021079561A JP2019206449A JP2019206449A JP2021079561A JP 2021079561 A JP2021079561 A JP 2021079561A JP 2019206449 A JP2019206449 A JP 2019206449A JP 2019206449 A JP2019206449 A JP 2019206449A JP 2021079561 A JP2021079561 A JP 2021079561A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sealing
- sealing material
- materials
- producing
- manufacturing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 title claims abstract description 92
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 139
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000013329 compounding Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000011162 core material Substances 0.000 claims description 22
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 21
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 16
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 14
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 7
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 claims description 6
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 claims description 6
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 claims description 4
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 claims description 3
- 229920006169 Perfluoroelastomer Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 claims description 2
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 26
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 6
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 238000009489 vacuum treatment Methods 0.000 description 3
- 229920006311 Urethane elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002449 FKM Polymers 0.000 description 1
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
- B29C64/307—Handling of material to be used in additive manufacturing
- B29C64/321—Feeding
- B29C64/336—Feeding of two or more materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
- B29C64/205—Means for applying layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
- B29C64/227—Driving means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
- B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
- B29C64/393—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
- B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
- B33Y70/10—Composites of different types of material, e.g. mixtures of ceramics and polymers or mixtures of metals and biomaterials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67126—Apparatus for sealing, encapsulating, glassing, decapsulating or the like
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2023/00—Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
- B29K2023/18—Polymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms, e.g. polymers of butylene, e.g. PB, i.e. polybutylene
- B29K2023/22—Copolymers of isobutene, e.g. butyl rubber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2027/00—Use of polyvinylhalogenides or derivatives thereof as moulding material
- B29K2027/12—Use of polyvinylhalogenides or derivatives thereof as moulding material containing fluorine
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2083/00—Use of polymers having silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only, in the main chain, as moulding material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2103/00—Use of resin-bonded materials as moulding material
- B29K2103/04—Inorganic materials
- B29K2103/06—Metal powders, metal carbides or the like
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/26—Sealing devices, e.g. packaging for pistons or pipe joints
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
Abstract
Description
本開示は、シール材の製造方法および製造装置に関する。 The present disclosure relates to a method and an apparatus for manufacturing a sealing material.
例えば、半導体の製造工程には、基板に対して成膜処理やエッチング処理等の真空処理が行われる。これらの処理を行う処理装置には、チャンバ内の処理空間を真空保持するために、リング状のシール材が用いられる。 For example, in the semiconductor manufacturing process, a vacuum treatment such as a film forming treatment or an etching treatment is performed on the substrate. In the processing apparatus that performs these processes, a ring-shaped sealing material is used to hold the processing space in the chamber in a vacuum.
近時、半導体の微細化が進み、処理装置に要求される処理の制御性に対するスペックが厳しくなってきており、シール材には真空シールの性能のみならず、シール材が水や酸素に対する透過性が低いことも必要となる。また、このような処理としては高温での処理、腐食性の高いガスでの処理、プラズマを用いた処理が存在するため、シール材には耐熱性、耐食性、耐プラズマ性も要求される。 Recently, the miniaturization of semiconductors has progressed, and the specifications for the controllability of processing required for processing equipment have become stricter. In addition to the vacuum sealing performance of the sealing material, the sealing material is permeable to water and oxygen. Is also required to be low. Further, since such treatment includes treatment at high temperature, treatment with highly corrosive gas, and treatment using plasma, the sealing material is also required to have heat resistance, corrosion resistance, and plasma resistance.
しかしながら、シール材に複数の性能が要求される場合、一つの材料のみで要求される性能を全て満たすことが困難となることがある。そこで、複数の性能を満たすことが可能なシール材として、例えば特許文献1には、ガス透過性の低い基材と、その表面に形成された気体遮蔽膜との二重構造を有するものが提案されている。 However, when a plurality of performances are required for the sealing material, it may be difficult to satisfy all the required performances with only one material. Therefore, as a sealing material capable of satisfying a plurality of performances, for example, Patent Document 1 proposes a material having a double structure of a base material having low gas permeability and a gas shielding film formed on the surface thereof. Has been done.
また、このような二重構造を有するシール材の製造方法としては、臨界抽出処理されたゴム製芯材を被覆材とともに一体成型するものが提案されている(特許文献2、3)。
Further, as a method for producing a sealing material having such a double structure, a method in which a rubber core material subjected to critical extraction treatment is integrally molded together with a coating material has been proposed (
本開示は、複数の材料を任意の位置に配置したシール材を容易に製造することができるシール材の製造方法および製造装置を提供する。 The present disclosure provides a method for producing a sealing material and a manufacturing apparatus capable of easily producing a sealing material in which a plurality of materials are arranged at arbitrary positions.
本開示の一態様に係るシール材の製造方法は、気体を遮蔽するシール材の製造方法であって、シール材を構成する複数の材料を準備することと、前記複数の材料を積層造形により複合化してシール材を形成することと、を有する。 The method for producing a sealing material according to one aspect of the present disclosure is a method for producing a sealing material that shields a gas, in which a plurality of materials constituting the sealing material are prepared and the plurality of materials are combined by laminated molding. It has the ability to form a sealing material.
本開示によれば、複数の材料を任意に配置したシール材を容易に製造することができるシール材の製造方法および製造装置が提供される。 According to the present disclosure, there is provided a method and an apparatus for manufacturing a sealing material capable of easily manufacturing a sealing material in which a plurality of materials are arbitrarily arranged.
以下、添付図面を参照して実施形態について具体的に説明する。
図1は、一実施形態に係るシール材の製造方法を示すフローチャートである。
Hereinafter, embodiments will be specifically described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a flowchart showing a method for manufacturing a sealing material according to an embodiment.
本実施形態においては、気体を遮蔽するシール材を製造するに際し、最初に、シール材を構成する複数の材料を準備し(ステップ1)、次いで、これらの複数の材料を、積層造形により複合化してシール材を形成する(ステップ2)。シール材において、複数の材料は、要求される特性に応じて任意の位置に配置される。 In the present embodiment, when producing a sealing material that shields gas, first, a plurality of materials constituting the sealing material are prepared (step 1), and then these plurality of materials are composited by laminated molding. To form a sealing material (step 2). In the sealing material, the plurality of materials are arranged at arbitrary positions according to the required properties.
本実施形態で製造されるシール材は、環状(リング状)に形成され、シール面に密着されて圧縮変形することにより気体を遮蔽するものであり、典型例としてはOリングを挙げることができる。このようなシール材は、例えば、真空処理を行う処理装置の処理容器(チャンバ)における真空シールに用いられる。 The sealing material produced in the present embodiment is formed in an annular shape (ring shape), is in close contact with the sealing surface and is compressed and deformed to shield the gas, and an O-ring can be mentioned as a typical example. .. Such a sealing material is used, for example, for vacuum sealing in a processing container (chamber) of a processing device that performs vacuum processing.
真空処理を行う処理装置としては、半導体装置の製造工程で用いられるCVD、ALD、PVD等の成膜処理を行う成膜装置や、ドライエッチングを行うエッチング装置を挙げることができる。成膜処理やエッチング等の真空処理としては、ガスを用いる処理およびプラズマを用いる処理を挙げることができる。 Examples of the processing device that performs vacuum processing include a film forming device that performs film forming processing such as CVD, ALD, and PVD used in the manufacturing process of a semiconductor device, and an etching device that performs dry etching. Examples of the vacuum treatment such as the film forming treatment and the etching include a treatment using a gas and a treatment using plasma.
近時、半導体装置の微細化が進み、処理装置に要求される処理の制御性に対するスペックが厳しくなってきており、シール材には真空シールの性能のみならず、シール材が水や酸素に対する透過性が低いことも必要となる。また、このような処理としては高温での処理、腐食性の高いガスでの処理、プラズマを用いた処理が存在するため、シール材には耐熱性、耐食性、耐プラズマ性も要求される。 Recently, the miniaturization of semiconductor devices has progressed, and the specifications for the controllability of processing required for processing devices have become stricter. Not only the performance of vacuum sealing but also the sealing material permeates water and oxygen. It is also necessary to have low sex. Further, since such treatment includes treatment at high temperature, treatment with highly corrosive gas, and treatment using plasma, the sealing material is also required to have heat resistance, corrosion resistance, and plasma resistance.
このような複数の性能を一つの材料で満たすことが困難であることから、例えば特許文献1には、ガス透過性の低い基材と、その表面に形成された気体遮蔽膜との二重構造を有するものが提案され、特許文献2、3には、二重構造を有するシール材の製造方法として、臨界抽出処理されたゴム製芯材を被覆材とともに一体成型するものが提案されている。
Since it is difficult to satisfy such a plurality of performances with one material, for example, Patent Document 1 describes a double structure of a base material having low gas permeability and a gas shielding film formed on the surface thereof. As a method for producing a sealing material having a double structure, a method of integrally molding a critically extracted rubber core material together with a coating material is proposed in
しかし、特許文献2、3に示すような方法で複数の材料を複合化する場合、射出成形による成形と臨界抽出処理を行う必要があり製造に手間がかかるとともに、複数の材料の配置は二重構造に限られ、複数の材料を任意の位置に配置することはできない。また、射出成形できる材料は限られており、材料の組み合わせにも制限がある。
However, when a plurality of materials are composited by a method as shown in
そこで、本実施形態では、複数の材料を積層造形により複合化し、シール材を製造する。 Therefore, in the present embodiment, a plurality of materials are composited by laminated molding to manufacture a sealing material.
積層造形は、製品の三次元CADなどのデジタルデータに基づき、製品を薄くスライスした元データを作製し、元データに基づいて所望の材料の薄層を順次積層し、製品を得るものである。積層造形により製品を製造する装置として、典型的には3Dプリンターが用いられる。 Laminated modeling is to obtain original data by thinly slicing a product based on digital data such as three-dimensional CAD of a product, and sequentially laminating thin layers of a desired material based on the original data. A 3D printer is typically used as an apparatus for manufacturing a product by laminated molding.
積層造形法としては、光造形法、熱溶解積層法、粉末法、インクジェット法等があり、材料に応じて使い分けることができる。積層造形する3Dプリンターには、使用する複数の材料に対応する積層造形機能を搭載することにより所望のシール材を製造することができる。 Examples of the additive manufacturing method include a stereolithography method, a fused deposition modeling method, a powder method, an inkjet method, and the like, which can be used properly according to the material. A desired sealing material can be manufactured by equipping a 3D printer for laminating molding with a laminating molding function corresponding to a plurality of materials to be used.
シール材を構成する材料としては、要求される特性に応じて、以下のようなものを挙げることができる。
真空シール性:基本的な特性であり、シール面との密着性により確保され、材料として、例えば、ブチルゴム、ウレタンゴム、およびニトリルゴムを挙げることができる。
低ガス透過性:ガス透過性の低い材料としては、カルレッツ(登録商標)のようなパーフロロエラストマーや、Al、Cu等の伸展性を有する金属を挙げることができる。
耐熱性:耐熱性を有する材料としては、耐熱温度が200℃であるバイトン(登録商標)等のCF系ゴムや、ブチル系ゴム、Al、Cu等の伸展性を有する金属を挙げることができる。
耐食性:腐食性ガスに対する耐食性が高い材料として、シリコーンゴム、フッ素ゴム、およびテフロン(登録商標)を挙げることができる。
耐プラズマ性:耐プラズマ性が高い材料として、フッ素ゴムおよびテフロン(登録商標)を挙げることができる。
Examples of the material constituting the sealing material include the following, depending on the required characteristics.
Vacuum sealability: This is a basic property that is ensured by adhesion to the sealing surface, and examples of the material include butyl rubber, urethane rubber, and nitrile rubber.
Low gas permeability: Examples of the material having low gas permeability include perfluoroelastomers such as Callets (registered trademark) and extensibility metals such as Al and Cu.
Heat resistance: Examples of the heat-resistant material include CF-based rubber such as Viton (registered trademark) having a heat-resistant temperature of 200 ° C., and extensible metal such as butyl rubber, Al, and Cu.
Corrosion resistance: Silicone rubber, fluororubber, and Teflon (registered trademark) can be mentioned as materials having high corrosion resistance against corrosive gas.
Plasma resistance: Fluororubber and Teflon (registered trademark) can be mentioned as materials having high plasma resistance.
次に、本実施例で製造されるシール材の例について、図2、図3を参照して説明する。図2の例では、シール材10は、断面が円形状の芯材11と、その外周に設けられた断面がリング状の外周材12とで構成され、全体がリング状をなしている。図3の例では、シール材10´は、中央部に断面が矩形状をなし、一方のシール面から他方のシール面に達する芯材13と、芯材13の内側に設けられ、断面が半円状をなす内側材14と、芯材13の外側に設けられ、断面が内側材14とは逆向きの半円状をなす外側材15とで構成され、全体がリング状をなしている。すなわち、中央の芯材13の周囲に外周材を構成する内側材14と外側材15が設けられている。
Next, an example of the sealing material produced in this embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3. In the example of FIG. 2, the
図2の例では、基材11として相対的にガス透過性の低い材料(低ガス透過性材料)を用い、外周材12として耐熱性材料を用いることにより、シール材10は低透過性と耐熱性とを両立させることができる。また、外周材12として耐食性材料または耐プラズマ性材料を用いることにより、シール材10は低透過性と耐食性または耐プラズマ性とを両立させることができる。外周材12は、耐熱性、耐食性、および耐プラズマ性の2つ以上を有することがより好ましい。図2の例の場合は、圧縮時には図4のように潰れ、真空シール性は外周材12で確保しているので、外周材12はシール性が高いことも要求される。本例の場合、芯材11としては、ウレタンゴムが例示され、外周材12としては、テフロン(登録商標)が例示される。
In the example of FIG. 2, by using a material having relatively low gas permeability (low gas permeability material) as the
図3の例においても、芯材13として相対的にガス透過性の低い材料を用い、内側材14および外側材15として耐熱性の高い材料を用いることにより、シール材10´は低透過性と耐熱性とを両立させることができる。また、内側材14および外側材15として耐食性材料または耐プラズマ性材料を用いることにより、シール材10´は低透過性と耐食性または耐プラズマ性とを両立させることができる。内側材14および外側材15は、耐熱性、耐食性、および耐プラズマ性の2つ以上を有することがより好ましい。内側材14と外側材15とを要求される特性に応じて異なる材料で構成してもよい。図3の例の場合は、圧縮時には図5のように潰れ、真空シール性は芯材13で確保しているので、芯材13はシール性が高いことも要求される。また、低ガス透過性材料で構成された芯材13が一方のシール面から他方のシール面に達しているので、シール材10´は、ガス透過性を低くする効果をより高めることができる。本例の場合、芯材13としては、ブチルゴムが例示され、内側材14および外側材15としては、テフロン(登録商標)およびカルレッツ(登録商標)が例示される。
Also in the example of FIG. 3, by using a material having a relatively low gas permeability as the
積層造形では、三次元データに基づいて所望の材料を適宜配置した薄層を形成し、このような薄層を積層することにより製品が得られるので、従来よりも簡易に複数の材料を複合化することができる。また、積層造形法では、三次元データに基づいて材料を配置するので、複数の材料を任意の位置に配置することができるとともに、材料の組み合わせに制限がない。 In laminated modeling, a thin layer in which desired materials are appropriately arranged is formed based on three-dimensional data, and a product can be obtained by laminating such thin layers. Therefore, a plurality of materials can be combined more easily than before. can do. Further, in the additive manufacturing method, since the materials are arranged based on the three-dimensional data, a plurality of materials can be arranged at arbitrary positions, and there is no limitation on the combination of materials.
また、このように本実施形態ではシール材を任意の材料の組み合わせができることから、例えばメタルシールを使用せざるを得なかった部分に本実施形態のシール材を用いることが可能となる。すなわち、PVD成膜のような要求されるスペックが厳しく、チャンバ内の酸素量を極めて少なくする必要がある場合、従来はシール材から透過する酸素を少なくするためにメタルシールを用いていた。メタルシールの場合、ゴムを用いたシール材よりもシール性が劣るため、締め付けのためのボルトの本数を増やし、締め付け圧力も増加する必要があり、その対応のために高コストとなる。これに対して、本実施形態では、例えば、図2のように、芯材11をメタルとし、外周材12をゴムとしたシール材を製造することができ、メタルシールをこのようなシール材に置き換えることにより、上記のような問題を解消することができる。
Further, since the sealing material can be any combination of materials in the present embodiment as described above, it is possible to use the sealing material of the present embodiment in a portion where, for example, a metal seal has to be used. That is, when the required specifications such as PVD film formation are strict and it is necessary to extremely reduce the amount of oxygen in the chamber, a metal seal has been conventionally used in order to reduce the oxygen permeating from the sealing material. In the case of a metal seal, since the sealing property is inferior to that of a sealing material using rubber, it is necessary to increase the number of bolts for tightening and the tightening pressure, which increases the cost. On the other hand, in the present embodiment, for example, as shown in FIG. 2, a sealing material in which the
次に、シール材の製造装置について説明する。
図6は、シール材の製造装置としての3Dプリンターを模式的に示す概略断面図である。図6の製造装置は、図2に示したシール材を製造する場合を例にしている状態を示している。
Next, a sealing material manufacturing apparatus will be described.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view schematically showing a 3D printer as a sealing material manufacturing apparatus. The manufacturing apparatus of FIG. 6 shows a state in which the case of manufacturing the sealing material shown in FIG. 2 is taken as an example.
シール材の製造装置としての3Dプリンター100は、筐体1を有し、筐体1の中に基台2が設けられている。基台2上にはシール材を形成するためのシール材形成部を構成する型3が配置される。基台2の上方には、型3の中に材料を吐出する材料吐出部4が水平方向および垂直方向に移動可能に設けられている。
The
材料吐出部4は駆動部5により水平方向および垂直方向に駆動される。材料吐出部4には、第1の材料供給源6から図2の外周材12を構成する材料Aが供給され、第2の材料供給源7から図2の芯材11を構成する材料Bが供給され、材料吐出部4からは材料Aおよび材料Bのいずれかが選択的に吐出される。
The
また、図示はしていないが、型3内に供給される材料によっては、材料を加熱する機能、材料を溶融する機能等の他の機能が付加される。
Further, although not shown, other functions such as a function of heating the material and a function of melting the material are added depending on the material supplied into the
制御部8は、駆動部5による材料吐出部4の駆動、および材料吐出部4からの複数の材料の吐出を制御する。制御部8には、製品であるシール材の三次元CADデータなどのデジタルデータに基づいて得られた、製品を薄くスライスした元データが記憶されている。そして、元データに対応して、駆動部5による材料吐出部4の駆動制御、および材料吐出部4から吐出する材料A、材料Bの切り替え制御を行う。これにより、元データに基づいて、所望の位置に材料Aまたは材料Bが配置された薄層が順次積層されるように制御する。
The
図示の例では、型3の中に、元データに基づき、材料A、材料Bが予め定められた位置に配置されるように、薄層21〜26が順次形成され、積層された状態を示している。この例では、材料Aを白抜き、材料Bをハッチングで示しており、薄層21〜26と順次積層することで、図2のシール材の途中まで形成されていることを示している。なお、薄層を積層したままの状態では材料Aと材料Bとの間に段差が形成されるが、その後に成形処理等を行うことにより、滑らかな状態とすることができる。
In the illustrated example, thin layers 21 to 26 are sequentially formed and laminated in the
次に、本実施形態により製造されたシール材の適用例について説明する。
図6は、真空処理を行う処理装置に一実施形態の製造方法により製造されたシール材を適用した例を説明するための図である。
Next, an application example of the sealing material produced by the present embodiment will be described.
FIG. 6 is a diagram for explaining an example in which a sealing material manufactured by the manufacturing method of one embodiment is applied to a processing device that performs vacuum treatment.
処理装置200は、チャンバ101と、チャンバ101内で基板を載置する載置台102と、チャンバ101の上部に設けられるガス導入部103と、チャンバ101の底部に設けられる排気配管104とを有する。また、チャンバ101の側壁には、真空ゲージ等に接続される配管105が設けられている。チャンバ101内は、排気配管104に接続された真空ポンプ(図示せず)により真空排気され、所定の真空圧力に保持される。また、ガス導入部103は例えばシャワーヘッドを有し、処理ガスをチャンバ101内に導入する。プラズマ処理を行う場合には、ガス導入部103がプラズマ源を有するものであってもよいし、ガス導入部103の代わりにプラズマ源が配置されてもよい。載置台102には基板Sを加熱するヒータが設けられていてもよい。
The
チャンバ101と、チャンバ101に接続されるガス導入部103、排気配管104、配管105との間には、真空シールするための本実施形態により製造されたシール材110が介在されている。
A sealing
処理装置200としては、CVD、ALD、PVD等の成膜処理を行う成膜装置や、ドライエッチングを行うエッチング装置が用いられる。シール材110は、上述したように、複数の材料を積層造形により複合化して製造されたものであるため、真空シール性のみならず、ガス透過性や耐熱性等の他の複数の性能を満たすことができる。
As the
以上、実施形態について説明したが、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲およびその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。 Although the embodiments have been described above, the embodiments disclosed this time should be considered to be exemplary in all respects and not restrictive. The above embodiments may be omitted, replaced or modified in various forms without departing from the scope of the appended claims and their gist.
例えば、上記実施形態では、シール材の構造として図2、図3を例にとって説明したが、図2、図3の例はあくまで例示であり、これ以外の種々の材料の配置であってよい。例えば、シール時の圧縮によって潰れた際に、最も応力がかかる部分を強度の高い材料にすることや、腐食性のガスやプラズマが接する部分のみ耐食性や耐プラズマ性の高い材料にすることであってもよい。また、得ようとする特性によっては、異なる材料の界面に材料の濃度勾配を持たせてもよい。さらに、シール材の断面の形状は円形に限らず、圧縮時の変形を考慮して、楕円形や多角形等の種々の形状を採用することができる。さらに、上記図2、図3では、2種の材料を複合化した例を示したが、3種以上の材料を複合化してもよい。 For example, in the above embodiment, the structure of the sealing material has been described by taking FIGS. 2 and 3 as examples, but the examples of FIGS. 2 and 3 are merely examples, and various other material arrangements may be used. For example, the part that is most stressed when crushed by compression during sealing is made of a high-strength material, and only the part that comes into contact with corrosive gas or plasma is made of a material with high corrosion resistance and plasma resistance. You may. Further, depending on the characteristics to be obtained, a concentration gradient of the material may be provided at the interface of different materials. Further, the cross-sectional shape of the sealing material is not limited to a circular shape, and various shapes such as an elliptical shape and a polygonal shape can be adopted in consideration of deformation during compression. Further, in FIGS. 2 and 3 above, an example in which two kinds of materials are composited is shown, but three or more kinds of materials may be composited.
10,10´,110;シール材
11,13;芯材
12;外周材
14;内側材
15;外側材
100;3Dプリンター(シール材の製造装置)
200;処理装置
10, 10', 110;
200; Processing device
Claims (13)
シール材を構成する複数の材料を準備することと、
前記複数の材料を積層造形により複合化してシール材を形成することと、
を有する、シール材の製造方法。 It is a method of manufacturing a sealing material that shields gas.
Preparing multiple materials that make up the sealing material and
Forming a sealing material by compounding the plurality of materials by laminated molding,
A method for manufacturing a sealing material.
シール材を形成するシール材形成部と、
シール材を構成する複数の材料をそれぞれ供給する複数の材料供給源と、
前記複数の材料供給源からの複数の材料を前記シール材形成部に吐出する材料吐出部と、
前記材料形成部を水平方向および垂直方向に駆動する駆動部と、
制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記シール材形成部に前記複数の材料が積層造形により複合化されてシール材が形成されるように、前記駆動部による前記材料吐出部の駆動、および前記材料吐出部からの前記複数の材料の吐出を制御する、シール材の製造装置。 A device for manufacturing sealing materials that shields gas.
The seal material forming part that forms the seal material and
Multiple material sources that supply multiple materials that make up the sealing material, and
A material discharge unit that discharges a plurality of materials from the plurality of material sources to the seal material forming unit, and a material discharge unit.
A drive unit that drives the material forming unit in the horizontal and vertical directions,
Control unit and
Have,
The control unit drives the material discharge unit by the drive unit and from the material discharge unit so that the plurality of materials are composited in the seal material forming unit to form the seal material. A sealing material manufacturing apparatus that controls the discharge of the plurality of materials.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019206449A JP7321061B2 (en) | 2019-11-14 | 2019-11-14 | SEAL MATERIAL MANUFACTURING METHOD AND MANUFACTURING APPARATUS |
KR1020200145188A KR102492345B1 (en) | 2019-11-14 | 2020-11-03 | Method and apparatus for manufactuaring a sealing material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019206449A JP7321061B2 (en) | 2019-11-14 | 2019-11-14 | SEAL MATERIAL MANUFACTURING METHOD AND MANUFACTURING APPARATUS |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021079561A true JP2021079561A (en) | 2021-05-27 |
JP7321061B2 JP7321061B2 (en) | 2023-08-04 |
Family
ID=75963789
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019206449A Active JP7321061B2 (en) | 2019-11-14 | 2019-11-14 | SEAL MATERIAL MANUFACTURING METHOD AND MANUFACTURING APPARATUS |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7321061B2 (en) |
KR (1) | KR102492345B1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS537554U (en) * | 1976-07-06 | 1978-01-23 | ||
US5028056A (en) * | 1986-11-24 | 1991-07-02 | The Gates Rubber Company | Fiber composite sealing element |
WO2006115064A1 (en) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Nok Corporation | Gasket |
WO2017018525A1 (en) * | 2015-07-29 | 2017-02-02 | 株式会社カネカ | Method for manufacturing photocurable three-dimensional stereoscopic fabricated object |
JP2019503907A (en) * | 2016-01-21 | 2019-02-14 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Lamination process of fluoroelastomer |
WO2019105605A1 (en) * | 2017-11-28 | 2019-06-06 | Carl Freudenberg Kg | Seal arrangement |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10323847A (en) | 1997-05-23 | 1998-12-08 | Nok Corp | Manufacture of composite structure o-ring |
JP2000055204A (en) | 1998-08-05 | 2000-02-22 | Nok Corp | Manufacture of composite structure o-ring |
JP2001225392A (en) * | 2000-02-17 | 2001-08-21 | Nippon Mektron Ltd | Method for manufacturing gasket for precise equipment |
JP2001349437A (en) | 2000-06-05 | 2001-12-21 | Toyota Industries Corp | Seal material |
KR20070018463A (en) * | 2005-08-10 | 2007-02-14 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | Double structure O-ring and it's manufacturing method |
JP2016205530A (en) * | 2015-04-23 | 2016-12-08 | 東京瓦斯株式会社 | Composite gasket |
EP3272542B1 (en) * | 2016-07-19 | 2019-03-27 | OCE Holding B.V. | Method of printing on a three-dimensional object |
-
2019
- 2019-11-14 JP JP2019206449A patent/JP7321061B2/en active Active
-
2020
- 2020-11-03 KR KR1020200145188A patent/KR102492345B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS537554U (en) * | 1976-07-06 | 1978-01-23 | ||
US5028056A (en) * | 1986-11-24 | 1991-07-02 | The Gates Rubber Company | Fiber composite sealing element |
WO2006115064A1 (en) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Nok Corporation | Gasket |
WO2017018525A1 (en) * | 2015-07-29 | 2017-02-02 | 株式会社カネカ | Method for manufacturing photocurable three-dimensional stereoscopic fabricated object |
JP2019503907A (en) * | 2016-01-21 | 2019-02-14 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Lamination process of fluoroelastomer |
WO2019105605A1 (en) * | 2017-11-28 | 2019-06-06 | Carl Freudenberg Kg | Seal arrangement |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7321061B2 (en) | 2023-08-04 |
KR20210059616A (en) | 2021-05-25 |
KR102492345B1 (en) | 2023-01-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW202005798A (en) | Diaphragm valves, valve components, and methods for forming valve components | |
TWI575103B (en) | Vacuum processing apparatus | |
TW201506138A (en) | Method for manufacturing rubber/resin composite seal material | |
US20180112312A1 (en) | Film forming apparatus and film forming method | |
KR102245106B1 (en) | Diffusion bonded plasma resisted chemical vapor deposition (cvd) chamber heater | |
US10907252B2 (en) | Horizontal heat choke faceplate design | |
KR102190954B1 (en) | High temperature faceplate with thermal choke and cooling | |
TWI825045B (en) | Semiconductor processing equipment with high temperature resistant nickel alloy joints and methods for making same | |
KR100990020B1 (en) | Ceramic member, ceramic heater, substrate placing mechanism, substrate processing apparatus and method for manufacturing ceramic member | |
KR102162379B1 (en) | Heated ceramic faceplate | |
TW201704519A (en) | Heat generation element and method for producing same | |
JP7321061B2 (en) | SEAL MATERIAL MANUFACTURING METHOD AND MANUFACTURING APPARATUS | |
JP7018703B2 (en) | An annular edge seal with a convex inner surface for electrostatic chucks | |
JP6557428B2 (en) | Resin sealing device and resin sealing method | |
KR20070018463A (en) | Double structure O-ring and it's manufacturing method | |
JP6839789B2 (en) | Ceramic pedestal with atomic protective layer | |
TWI720700B (en) | SiC film structure and manufacturing method of SiC film structure | |
TWI588903B (en) | Method of manufacturing thermal insulation wall body | |
KR20130010557A (en) | Hot plate of semiconductor manufacturing apparatus | |
JP2008255386A (en) | Substrate treatment device | |
CN113471089A (en) | Sintering tool for lower die of sintering device | |
JP2009188066A (en) | Gate valve and film forming system | |
WO2020195820A1 (en) | Substrate-processing device and production method for substrate-processing device | |
KR101231330B1 (en) | Method for manufacturing sintered body | |
KR20040061871A (en) | Process for Manufacturing Sintered Ceramics Parts with Complicated Shape |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220706 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230316 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230322 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230427 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230627 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230725 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7321061 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |