JP3303915B2 - 半導体製造装置用エラストマー成形品および架橋性フッ素系エラストマー組成物 - Google Patents
半導体製造装置用エラストマー成形品および架橋性フッ素系エラストマー組成物Info
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Description
の封止に用いるシール材などエラストマー成形品を提供
し得るクリーンな酸化アルミニウム微粒子配合架橋性フ
ッ素系エラストマー組成物、およびそれから得られる耐
プラズマ性に優れかつパーティクル数が低減化された成
形品に関する。
れており、クリーンさの要請は半導体製造工程の管理に
止まらず、製造装置自体はもとより、その部品にまで及
んでいる。半導体製造装置用の部品は装置に組み込んで
から洗浄などでクリーン化できる程度は限られおり、組
み込む以前に高度にクリーン化されていることが要求さ
れる。半導体の製造において半導体製造装置用の部品を
汚染源とする汚染は種々のものがあげられるが、たとえ
ば部品から発生または脱落するパーティクルと呼ばれる
微粒子、部品の材料の分解や変質によって雰囲気ガス中
に混入する不純物ガス(アウトガス)などは、特に半導
体素子の微細なエッチング処理などに影響を与えてい
る。
ール材などの成形品も同様であり、本出願人はシール材
自体の高クリーン化を成形後のシール材に特殊な洗浄方
法などを施すことにより達成している(WO99/49
997号パンフレット)。
ール材はフッ素ゴムなどの架橋性フッ素系エラストマー
組成物を架橋成形して作製されており、圧縮永久歪みな
どの機械的特性を改善するために組成物に金属酸化物フ
ィラーが充填されることがある。このようなフィラーと
して酸化チタンや酸化ケイ素(ホワイトカーボン)、酸
化アルミニウム(アルミナ)などを配合することが知ら
れている(特許第2783576号公報、米国特許第5
187222号明細書、特開平1−118560号公
報、特開昭56−166251号公報、米国特許第45
25539号明細書)。また、このようなフィラーが白
色度を高め、プラズマ耐性などの改善のため配合される
こともある(特許第2858198号公報、特開200
0−502122号公報、米国特許第5696189号
明細書)。
ン化のため、フッ素プラズマ、特にNF3プラズマによ
るクリーニングプロセスが施されることがある。半導体
の高集積化が進むにつれ、プロセス内のクリーン度は高
次に保つ必要があるため、クリーニングプロセスの頻度
も増加するばかりである。そのクリーニングプロセスに
おいて、前記した酸化チタンや酸化ケイ素はガス化する
という問題があり、これらを配合したエラストマー製の
成形部品からアウトガスが発生することがある。また、
エラストマー製の成形部品からパーティクル(不純物微
粒子)が発生することがあり、これも汚染源として排除
しなければならない。
化に伴う高アスペクト化したパターンをエッチングする
ため、さらにはエッチングレートを向上させるために、
高密度プラズマによるエッチングプロセスが採用されて
きている。高密度プラズマとは、たとえば圧力10mT
orr、出力800Wにおいてアルゴンガスによるプラ
ズマ密度が1.00×1011/cm3以上であるプラズ
マ条件での各種ガスによるプラズマプロセスをいう。こ
のような高密度プラズマにおいては、前記の酸化チタン
や酸化ケイ素を配合したフッ素系エラストマー成形品
は、NF3のようなフッ素プラズマに限らず、酸素プラ
ズマなどのプラズマプロセスにおいても劣化が激しい。
優れ、しかもプラズマ照射後のパーティクルの発生を低
減化し得る酸化アルミニウム微粒子が含有されているフ
ッ素系エラストマー成形品それに使用する架橋性フッ素
系エラストマー組成物を提供することを目的とする。
れ、しかもプラズマ照射後のパーティクルの発生を低減
化し得る酸化アルミニウム微粒子が含有されているフッ
素系エラストマー成形品およびそれに使用する架橋性フ
ッ素系エラストマー組成物を提供することを目的とす
る。
酸化アルミニウム微粒子を含む架橋性フッ素系エラスト
マー組成物を架橋成形して得られるエラストマー成形品
であって、該酸化アルミニウム微粒子の平均粒子径が
0.5μm以下、好ましくは0.005〜0.05μm
である半導体製造装置用エラストマー成形品に関する。
密度プラズマ照射が行なわれる半導体製造装置の封止の
ために用いるシール材として好適である。
均粒子径が0.5μm以下の酸化アルミニウム微粒子を
含み、半導体製造装置用エラストマー成形品製造のため
に使用する架橋性フッ素系エラストマー組成物にも関す
る。
は、架橋性フッ素系エラストマー、たとえばパーフルオ
ロ系エラストマー成分100重量部(以下、「部」とい
う)に対して有機過酸化物を0.05〜10部、架橋助
剤を0.1〜10部および前記酸化アルミニウム微粒子
を1〜150部含む組成物であるのが好ましい。
成形品を組み込んだ半導体製造装置にも関する。
径は0.5μm以下、好ましくは0.005〜0.1μ
mである。従来は粒子径が小さくなれば微粒子はもとよ
り、架橋性エラストマー組成物の取扱い性がわるくなる
と考えられていたが、本発明では、意外なことに架橋性
エラストマー組成物の取扱い性(混練性など)が低下し
ない。
のを用いるときは、たとえば線間距離(線幅)が0.2
μmのパターンを半導体素子に描画する場合でも結線が
生じない(線間が埋まらない)。
型、γ型およびθ型などの多数の結晶型があり、本発明
ではとくに限定されないが、架橋性エラストマー組成物
の調製(混練性など)や加工における取扱い性に優れる
点から、θ型酸化アルミニウムが好ましい。
装置用の部品に使用する場合、酸化アルミニウム微粒子
はアルミニウム以外の不純物金属の含有量(灰化分析法
による)が70ppm以下、好ましくは50ppm以
下、より好ましくは10ppm以下に調整することが好
ましい。
品を製造するための架橋性フッ素系エラストマー組成物
について説明する。
架橋性フッ素系エラストマー成分と前記酸化アルミニウ
ム微粒子とからなる。
つぎのものがあげられる。
(1): CF2=CF−ORf (式中、Rfは炭素数1〜5のパーフルオロアルキル
基、または炭素数3〜12でかつ酸素原子を1〜3個含
むパーフルオロアルキル(ポリ)エーテル基)で表され
るパーフルオロビニルエーテル10〜60モル%、およ
び架橋部位を与える単量体0〜5モル%からそれぞれ誘
導された繰返し単位を含むパーフルオロ系エラストマ
ー。
サフルオロプロピレン15〜40モル%、テトラフルオ
ロエチレン0〜30モル%からそれぞれ誘導された繰返
し単位を含むビニリデンフルオライド系エラストマー。
非エラストマー性含フッ素ポリマー鎖セグメントを有す
る含フッ素多元セグメント化ポリマーであって、エラス
トマー性含フッ素ポリマー鎖セグメントが、テトラフル
オロエチレン40〜90モル%、式(1): CF2=CF−ORf (式中、Rfは炭素数1〜5のパーフルオロアルキル
基、または炭素数3〜12でかつ酸素原子を1〜3個含
むパーフルオロアルキル(ポリ)エーテル基)で表され
るパーフルオロビニルエーテル10〜60モル%、およ
び架橋部位を与える単量体0〜5モル%からそれぞれ誘
導された繰返し単位を含み、非エラストマー性含フッ素
ポリマー鎖セグメントが、テトラフルオロエチレン85
〜100モル%、式(2): CF2=CF−Rf 1 (式中、Rf 1はCF3またはORf 2(Rf 2は炭素
数1〜5のパーフルオロアルキル基))0〜15モル%
からそれぞれ誘導された繰返し単位を含むパーフルオロ
系熱可塑性エラストマー。
非エラストマー性含フッ素ポリマー鎖セグメントを有す
る含フッ素多元セグメント化ポリマーであって、エラス
トマー性含フッ素ポリマー鎖セグメントが、ビニリデン
フルオライド45〜85モル%とこのビニリデンフルオ
ライドと共重合可能な少なくとも一種の他の単量体とか
らそれぞれ誘導された繰り返し単位を含む非パーフルオ
ロ系熱可塑性エラストマー。ここで他の単量体として
は、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレ
ン、クロロトリフルオロエチレン、トリフルオロエチレ
ン、トリフルオロプロピレン、テトラフルオロプロピレ
ン、ペンタフルオロプロピレン、トリフルオロブテン、
テトラフルオロイソブテン、パーフルオロ(アルキルビ
ニルエーテル)、フッ化ビニル、エチレン、プロピレ
ン、アルキルビニルエーテルなどがあげられる。
られる、ヨウ素含有フッ素化ビニルエーテル0.005
〜1.5モル%、ビニリデンフルオライド40〜90モ
ル%およびパーフルオロ(メチルビニルエーテル)3〜
35モル%(場合により25モル%までのヘキサフルオ
ロプロピレンおよび/または40モル%までのテトラフ
ルオロエチレンを含んでいてもよい)からそれぞれ誘導
された繰返し単位を含む耐寒性含フッ素エラストマー
(特開平8−15753号公報)。
ロ(アルキルビニルエーテル)からそれぞれ誘導された
繰返し単位を含む共重合体。
ぞれ誘導された繰返し単位を含む共重合体(米国特許第
3,467,635号明細書)、テトラフルオロエチレ
ンとプロピレンとビニリデンフルオライドからそれぞれ
誘導された繰返し単位を含む共重合体など。
用の所望の製品の形状に架橋成形される。架橋方法は過
酸化物架橋が一般的であるが、その他公知の架橋方法、
たとえばニトリル基を架橋点として導入した含フッ素エ
ラストマーを使用し、有機スズ化合物によりトリアジン
環を形成させるトリアジン架橋系(たとえば特開昭58
−152041号公報参照)、同じくニトリル基を架橋
点として導入した含フッ素エラストマーを使用し、ビス
アミノフェノールによりオキサゾール環を形成させるオ
キサゾール架橋系(たとえば、特開昭59−10954
6号公報参照)、テトラアミン化合物によりイミダゾー
ル環を形成させるイミダゾール架橋系(たとえば、特開
昭59−109546号公報参照)、ビスアミノチオフ
ェノールによりチアゾール環を形成させるチアゾール架
橋系(たとえば、特開平8−104789号公報参照)
などの方法があり、また、ポリオール化合物によるポリ
オール架橋、そのほか放射線架橋、電子線架橋などの方
法でもよい。
ル架橋系に使用する架橋剤としては、たとえば式
(3): (式中、R3は−SO2−、−O−、−CO−、置換さ
れていてもよい炭素数1〜6のアルキレン基、炭素数1
〜10のパーフルオロアルキレン基、 または単結合手であり、R1およびR2は一方が−NH
2であり他方が−NH2、−OHまたは−SH、好まし
くはR1およびR2のいずれも−NH2である)で示さ
れるビスジアミノフェニル系架橋剤、ビスアミノフェノ
ール系架橋剤、ビスアミノチオフェノール系架橋剤、式
(4): (式中、R3は前記と同じ、R6は または ) で示されるビスアミドラゾン系架橋剤、式(5)または
(6): (式中、Rf 3は炭素数1〜10のパーフルオロアルキ
レン基)、 (式中、nは1〜10の整数)で示されるビスアミドキ
シム系架橋剤などがあげられる。これらのビスアミノフ
ェノール系架橋剤、ビスアミノチオフェノール系架橋剤
またはビスジアミノフェニル系架橋剤などは従来ニトリ
ル基を架橋点とする架橋系に使用していたものである
が、カルボキシル基およびアルコキシカルボニル基とも
反応するので、これらの官能基を架橋点とする架橋系に
もオキサゾール環、チアゾール環、イミダゾール環を形
成し、架橋物を与える。
−ヒドロキシフェニル基、3−アミノ−4−メルカプト
フェニル基または式(7): (式中、R3は前記と同じ)で示される3,4−ジアミ
ノフェニル基を有する化合物があげられ、具体的には、
たとえば2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフ
ェニル)ヘキサフルオロプロパン(一般名:ビス(アミ
ノフェノール)AF)、2,2−ビス(3−アミノ−4
−メルカプトフェニル)ヘキサフルオロプロパン、テト
ラアミノベンゼン、ビス−3,4−ジアミノフェニルメ
タン、ビス−3,4−ジアミノフェニルエーテル、2,
2−ビス(3,4−ジアミノフェニル)ヘキサフルオロ
プロパンなどである。
トマー100部に対して0.1〜10部である。
加硫温度条件下でパーオキシラジカルを発生する公知有
機過酸化物ならいずれでもよく、好ましい有機過酸化物
は、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキ
サイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパ
ーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ
(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、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、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジヒド
ロキシパーオキシド、t−ブチルクミルパーオキシド、
α,α′−ビス(t−ブチルパーオキシ)−p−ジイソ
プロピルベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t
−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、ベンゾイルパーオ
キシド、t−ブチルパーオキシベンゼン、t−ブチルパ
ーオキシマレイン酸、t−ブチルパーオキシイソプロピ
ルカーボネートなどである。
ー100部あたり、通常0.05〜10部、好ましくは
1〜5部である。
橋性フッ素系エラストマーが充分架橋されず、一方10
部を超えると、架橋物の物性を悪化させる。
架橋助剤を用いることができる。使用する多官能性共架
橋剤としては、架橋性フッ素系エラストマーの過酸化物
架橋において有機過酸化物と共に用いられる多官能性共
架橋剤が使用でき、たとえばトリアリルシアヌレート、
トリメタアリルイソシアヌレート、トリアリルイソシア
ヌレート、トリアリルホルマール、トリアリルホスフェ
ート、トリアリルトリメリテート、N,N′−m−フェ
ニレンビスマレイミド、ジプロパルギルテレフタレー
ト、ジアリルフタレート、テトラアリルテレフタールア
ミド、トリス(ジアリルアミン)−S−トリアジン、亜
リン酸トリアリル、N,N−ジアリルアクリルアミド、
1,6−ジビニルドデカフルオロヘキサンに代表される
ビスオレフィンなどがあげられる。
の中の水素原子の一部をより耐熱性の高いフッ素原子に
置き換えた含フッ素トリアリルイソシアヌレートなども
好適にあげられる(米国特許第4,320,216号明
細書、WO98/00407パンフレット、Kleno
vic h,S.V.ら、Zh.Prikl,Khi
m.(Leningrad)(1987,60(3),
656−8)参照)。
00部当たり、通常0.1〜10部、好ましくは0.5
〜5部である。
い。過酸化物架橋は常法により行なうことができる。
997号パンフレット記載の特殊な洗浄法、すなわち超
純水により洗浄する方法、洗浄温度で液状のクリーンな
有機化合物や無機水溶液により洗浄する方法、乾式エッ
チング洗浄する方法、抽出洗浄する方法にしたがって処
理することにより極めて高度にクリーン化され、しかも
アウトガス量が少なく耐プラズマ性に優れた半導体製造
装置用の成形品が得られる。
用の成形品、特に高度なクリーンさが要求される半導体
製造装置、特に高密度プラズマ照射が行なわれる半導体
製造装置の封止用のシール材の製造に好適に使用でき
る。シール材としてはO−リング、角−リング、ガスケ
ット、パッキン、オイルシール、ベアリングシール、リ
ップシールなどがあげられる。
トマー製品、たとえばダイヤフラム、チューブ、ホー
ス、各種ゴムロールなどとしても使用できる。また、コ
ーティング用材料、ライニング用材料としても使用でき
る。
製造するための装置に限られるものではなく、広く、液
晶パネルやプラズマパネルを製造するための装置など、
高度なクリーン度が要求される半導体分野において用い
られる製造装置全般を含むものである。
る。
かかる実施例のみに限定されるものではない。
ルエーテル)共重合体エラストマー100gに酸化アル
ミニウム微粒子(住友化学工業(株)製のAKP−G0
08。比表面積80m2/g、平均粒子径0.02μ
m。結晶型θ型。以下、「フィラー1」という)10g
とパーヘキサ2.5B(日本油脂工業(株)製)1.0
gとトリアリルイソシアヌレート(TAIC)3.0g
を混練して、本発明のエラストマー組成物を調製した。
1)のプラズマ照射による重量変化をつぎの方法で調べ
た。結果を表1に示す。表中でマイナスは重量減少を、
プラスは重量増加である。
について、つぎの条件下でプラズマ照射処理を施し、照
射前後の重量減少(重量%)を測定して重量変化を調べ
た。
000 (2)NF3プラズマの場合 エッチングチャンバー 照射条件: 酸素(O2)プラズマ照射処理 ガス流量:200sccm RF出力:400W 圧力:300ミリトール エッチング時間:1時間、2時間、3時間 周波数:13.56MHz CF4プラズマ照射処理 ガス流量:200sccm RF出力:400W 圧力:300ミリトール エッチング時間:1時間、2時間、3時間 周波数:13.56MHz NF3プラズマ照射処理 ガス流量:51sccm RF出力:600W 圧力:100ミリトール エッチング時間:0.5時間 周波数:13.56MHz 照射操作: プラズマ照射装置のチャンバー内の雰囲気を安定させ
るために、チャンバー前処理として5分間かけて実ガス
空放電を行なう。ついでサンプルを入れたシャーレをR
F電極の中心部に配置し、上記の条件で照射する。
(株)製の電子分析天秤2006MPEを使用し、0.
01mgまで測定し0.01mgの桁を四捨五入する。
酸化アルミニウム微粒子など(フィラー2、フィラー
3、フィラー4およびフィラー5)のプラズマ照射によ
る重量変化も表1に示す。
(株)製のAKP−G008。比表面積80m2/g、
平均粒子径0.02μm、結晶型θ型:単斜晶系) フィラー2:酸化アルミニウム微粒子(住友化学工業
(株)製のAKP−G015。比表面積150m2/
g、平均粒子径0.02μm、結晶型γ型:正方晶系) フィラー3:酸化アルミニウム微粒子((株)龍森製の
Adoma Fine AO−802。比表面積6〜8
m2/g、平均粒子径0.7μm、結晶型α型:三方晶
系) フィラー4:酸化ケイ素微粒子((株)龍森製の1−F
X。比表面積29m2/g、平均粒子径0.38μm) フィラー5:酸化チタン微粒子(日本アエロジル(株)
製のTiO2 P−25。比表面積50m2/g、平均
粒子径0.021μm) 表1において、フッ素プラズマ(CF4プラズマおよ
びNF3プラズマ)で酸化アルミニウムのみに重量増加
が認められるが、これはフッ素プラズマにより酸化アル
ミニウムがフッ化アルミニウム(固体)になったためと
考えられる。このことは、酸化アルミニウムのフッ素プ
ラズマに対する遮蔽効果を示している。
プレス架橋(一次架橋)し、ついで180℃4時間オー
ブン架橋(二次架橋)してO−リング(AS−568A
−214)を作製した。また、組成物についてJSR型
キュラストメータII型により、160℃での加硫曲線
を求め、最低粘度(ML)、加硫度(MH)、誘導時間
(T10)および最適加硫時間(T90)を求めた。さ
らに、取扱い性をつぎの方法により調べた。結果を表2
に示す。
る取扱いやすさ、たとえば混練時のロールへの巻付きや
すさ、切返しのしやすさ、架橋時のエラストマーの流動
性などを目視で総合的に評価する。
また、ロールへのフィラーの貼りつきも全く認められな
い。
る。
何とか加工できる。
い。
た。結果を表2に示す。
縮永久歪み(200℃、70時間、25%圧縮)を測定
する。
化アルミニウム微粒子(住友化学工業(株)製のAKP
−G015。比表面積150m2/g、平均粒子径0.
02μm、結晶型γ型。フィラー2)を配合したほかは
実施例1と同様にして架橋性エラストマー組成物を製造
し、さらに実施例1と同様にしてO−リングに成形し
た。これらの組成物および成形品の各種の特性を実施例
1と同様に調べた。結果を表2に示す。
比較的平均粒径の大きい酸化アルミニウム微粒子((株)
龍森製のAdoma Fine AO−802。比表面
積6〜8m2/g、平均粒子径0.7μm、結晶型α
型。フィラー3)を配合したほかは実施例1と同様にし
て架橋性エラストマー組成物を製造し、さらに実施例1
と同様にしてO−リングに成形した。これらの組成物お
よび成形品の各種の特性を実施例1と同様に調べた。結
果を表2に示す。
2にフィラー4として示す酸化ケイ素微粒子((株)龍
森製の1−FX。比表面積29m2/g、平均粒子径
0.38μm)を同表に示す量配合したほかは実施例1
と同様にして架橋性エラストマー組成物を製造し、さら
に実施例1と同様にしてO−リングに成形した。これら
の組成物および成形品の各種の特性を実施例1と同様に
調べた。結果を表2に示す。
2にフィラー5として示す酸化チタン微粒子(日本アエ
ロジル(株)製のTiO2 P−25。比表面積50m
2/g、平均粒子径0.021μm)を同表に示す量配
合したほかは実施例1と同様にして架橋性エラストマー
組成物を製造し、さらに実施例1と同様にしてO−リン
グに成形した。これらの組成物および成形品の各種の特
性を実施例1と同様に調べた。結果を表2に示す。
変化) 実施例1〜2および比較例1〜3でそれぞれ製造した
O−リング(AS−568A−214)を充分に多量の
H2SO4/H2O2(6/4、重量比)により100
℃、15分間撹拌下で洗浄し、ついで5%HFにより2
5℃にて15分間洗浄し、さらに超純水により100℃
にて2時間煮沸洗浄した後、窒素ガス気流下で200℃
にて24時間加熱し、サンプルを作製した。
処理を施し、照射前後の重量減少(重量%)を測定して
重量変化を調べた。結果を表3に示す。
000 (2)NF3プラズマの場合 エッチングチャンバー 照射条件: 酸素(O2)プラズマ照射処理 ガス流量:200sccm RF出力:400W 圧力:300ミリトール エッチング時間:1時間、2時間、3時間 周波数:13.56MHz CF4プラズマ照射処理 ガス流量:200sccm RF出力:400W 圧力:300ミリトール エッチング時間:1時間、2時間、3時間 周波数:13.56MHz NF3プラズマ照射処理 ガス流量:51sccm RF出力:600W 圧力:100ミリトール エッチング時間:0.5時間 周波数:13.56MHz 照射操作: プラズマ照射装置のチャンバー内の雰囲気を安定させ
るために、チャンバー前処理として5分間かけて実ガス
空放電を行なう。ついでサンプルをRF電極の中心部に
配置し、上記の条件で照射する。
(株)製の電子分析天秤2006MPEを使用し、0.
01mgまで測定し0.01mgの桁を四捨五入する。
る。
ティクル発生数) 実施例3〜4および比較例4〜6と同様に洗浄したO
−リング(AS−568A−214)についてつぎの方
法で耐プラズマ性(パーティクル発生数)を調べた。結
果を表4に示す。
については、(株)サムコインターナショナル研究所製
のプラズマドライクリーナ モデルPX−1000を用
い、真空圧50mTorr、酸素またはCF4を流量2
00sccm、電力400W、周波数13.56MHz
の条件で対応するプラズマを発生させ、このプラズマを
試料(0−リング)に対してリアクティブイオンエッチ
ング(RIE)条件で3時間照射する。耐NF3プラズ
マ性試験については、エッチングチャンバーを用い、真
空圧100mTorr、NF3を流量51sccm、電
力600W、周波数13.56MHzの条件でプラズマ
を発生させ、このプラズマを試料(0−リング)に対し
てリアクティブイオンエッチング(RIE)条件で0.
5時間照射する。照射後、試料を25℃で1時間超純水
中で超音波をかけて遊離しているパーティクルを水中に
取り出し、粒子径が0.2μm以上のパーティクルの数
(個/リットル)を微粒子測定器法(センサー部に流入
させたパーティクルを含む超純水に光を当て、液中パー
ティクルカウンターによりその透過光や散乱光の量を電
気的に測定する方法)により測定する。なお、表4にお
いては、O−リング1個あたりのパーティクル数に換算
した値を示す。
−リング(AS−568A−214)について、つぎの
条件下で高密度プラズマ照射処理を施し、照射前後の重
量減少(重量%)を測定して重量変化を調べ(表5)、
また実施例5と同様の方法で耐プラズマ性(パーティク
ル発生数)を調べた(表6)。
密度プラズマ装置 MODEL RIE-10JJPH 照射条件: プラズマ密度 圧力10ミリトール、出力800W時において、アル
ゴンガスプラズマにおけるプラズマ密度が6.00×1
011[cm-3] 酸素(O2)プラズマ照射処理 ガス流量:16sccm RF出力:800W 圧力:10ミリトール エッチング時間:30分間 周波数:13.56MHz CF4プラズマ照射処理 ガス流量:16sccm RF出力:800W時 圧力:10ミリトール エッチング時間:30分間 周波数:13.56MHz NF3プラズマ照射処理 ガス流量:16sccm RF出力:800W時 圧力:10ミリトール エッチング時間:30分間 周波数:13.56MHz 照射操作: 実施例3と同じ。
のことが言える。
量変化)から、酸化アルミニウム以外の酸化ケイ素フィ
ラー4および酸化チタンフィラー5の場合、フッ素プラ
ズマに対する遮蔽効果が得られないことが分かる。
性)から、本発明で使用する酸化アルミニウムフィラー
1および2以外のフィラー3〜5は加工性がわるく、さ
らに平均粒子径が0.5μmを超える酸化アルミニウム
フィラー(フィラー3)では得られるエラストマー成形
品の機械的強度(引張強度や硬度)が劣ることが分か
る。
過程で種々の変態が生成することが知られているが、特
にθ型(単斜晶系)が加工性に優れていることが分か
る。
酸化アルミニウム以外の酸化ケイ素フィラー4および酸
化チタンフィラー5の場合、エラストマー成形品におい
ても表1の結果からも推測できるように、フッ素プラズ
マに対する耐性に劣ることが分かる。
数)から、比較的粒子径の大きいフィラー3ではプラズ
マプロセスで回避しなければならないパーティクルの発
生数が格段に多く、半導体の製造のための超微細加工に
は使用できないことが分かる。
品の重量減少およびパーティクル発生数)から、より高
密度のプラズマプロセスでは酸素プラズマ処理において
も酸化アルミニウムフィラーの遮蔽効果が有効に発現
し、またパーティクルの発生数も表4と同じ傾向が認め
られることが分かる。
0.05μm以下の酸化アルミニウム微粒子を使用する
本発明の場合、エラストマー組成物の加工性と加硫性に
優れ、エラストマー成形品は高密度プラズマ環境下でも
重量変化が小さく、パーティクルの発生も最も少ないこ
とが分かる。
求されている極めて厳しい製造環境に最適な物性を有し
ているものである。
ラストマー組成物は、耐プラズマ性に優れ、プラズマ照
射後のパーティクル数が少なく極めてクリーンな半導体
製造装置用の成形品材料として好適なエラストマー成形
物である。
Claims (8)
- 【請求項1】 架橋性フッ素系エラストマー成分と酸化
アルミニウム微粒子を含む架橋性フッ素系エラストマー
組成物を架橋成形して得られるエラストマー成形品であ
って、該酸化アルミニウム微粒子の平均粒子径が0.5
μm以下である半導体製造装置用エラストマー成形品。 - 【請求項2】 酸化アルミニウム微粒子の平均粒子径が
0.005〜0.05μmである請求の範囲第1項記載
の成形品。 - 【請求項3】 半導体製造装置の封止のために用いるシ
ール材である請求の範囲第1項または第2項記載の成形
品。 - 【請求項4】 高密度プラズマ照射が行なわれる半導体
製造装置の封止のために用いるシール材である請求の範
囲第3項記載の成形品。 - 【請求項5】 架橋性フッ素系エラストマー組成物が、
架橋性フッ素系エラストマー成分100重量部に対して
有機過酸化物を0.05〜10重量部、架橋助剤を0.
1〜10重量部および前記酸化アルミニウム微粒子を1
〜150重量部含む請求の範囲第1項〜第4項のいずれ
かに記載の成形品。 - 【請求項6】 架橋性フッ素系エラストマーがパーフル
オロ系エラストマーである請求の範囲第1項〜第5項の
いずれかに記載の成形品。 - 【請求項7】 請求の範囲第1項〜第6項のいずれかに
記載の半導体製造装置用エラストマー成形品を組み込ん
だ半導体製造装置。 - 【請求項8】 架橋性フッ素系エラストマー成分と平均
粒子径が0.5μm以下の酸化アルミニウム微粒子を含
み、半導体製造装置用エラストマー成形品製造のために
使用する架橋性フッ素系エラストマー組成物。
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