[發明專利]橡膠組合物、等離子體處理裝置用密封材料

有效

• 申請號: 200580043521.4
• 申請日: 2005-12-19
• 公開（公告）號: CN101080463A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發明（設計）人: 前田一之助;筒井隆經;赤松淑子
• 申請（專利權）人: 日本華爾卡工業株式會社
• 主分類號: C08L27/12
• 分類號: C08L27/12;C08L83/05
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 徐迅

技術領域

本發明涉及具有反應性的固化前的橡膠組合物，以及等離子體(plasma)處理裝置用密封材料，尤其涉及可以得到特別在半導體制造工序中即使高溫下長時間使用也不易與配合部件粘著·固接、沒有產生碎粒(particle)的問題、并可低成本制得的等離子體處理裝置用密封材料的具有反應性的固化前的未硫化橡膠組合物，以及將該組合物硫化成形而得的等離子體處理裝置用密封材料。

背景技術

以往，在半導體制造領域中，使用全氟彈性體(FFKM)作為耐等離子性優良的彈性體材料。

但是，全氟彈性體的價格十分昂貴。因此多使用較廉價的含氟橡膠(FKM)來代替全氟彈性體(FFKM)。

然而，近年半導體的微細化的趨勢增強，在半導體制造工序中，在半導體用部件的微細化加工時于氣相中通過等離子體進行蝕刻的干蝕刻方式正逐漸成為主流。

在該干法工序中，組裝至半導體制造裝置中的含氟橡膠(FKM)制密封部件的使用條件越來越嚴酷，即使是含氟橡膠制密封部件也被等離子體蝕刻而劣化，引起密封性能的降低，或者摻入至含氟橡膠制密封部件中的填充材料露出·脫落，造成碎粒的產生，維修的次數增加，有可能對半導體制造工序帶來不良影響。

另外，如果將含氟橡膠(FKM)成形品繼續使用在需要耐等離子性的半導體制造領域中，則含氟橡膠成形品的表面出現粘性，有時出現與配合部件粘著的現象。該現象尤其容易在用于半導體制造工序這樣的高溫下出現。因此，例如作為用于各種半導體制造工序的各種處理裝置的出入口處設置的閘閥等的開關部的密封材料，使用含氟橡膠密封材料時，閘閥的迅速開關也存在障礙，出現閘閥的開關的延遲、脫落等故障。

針對于此，以往進行以下的嘗試，在含氟橡膠(FKM)中摻入具有耐等離子性的高價的全氟彈性體(FFKM)或含氟硅氧橡膠，賦予所得成形體以耐等離子性。

但是，所得成形體存在耐等離子性不怎么提高的問題，這可能是由于將含氟橡膠和全氟彈性體(FFKM)或含氟硅氧橡膠混合后形成了分段(segment)狀態，成形體表面的含氟橡膠部分優先自由基分解了。

尤其是，用過氧化物交聯劑等，將含氟橡膠與耐等離子性高的含氟硅氧橡膠的混合物硫化成型而得的耐等離子體處理裝置用橡膠材料(日本專利特開2001-348462號公報，專利文獻1)的抗拉強度、伸長率性良好，但是所用的含氟硅氧烷材料(KE、FE系列等)含有大量的填充材料，因此存在被等離子體蝕刻后填充材料作為碎粒污染半導體制造工序的問題，另外，使用過氧化物交聯劑等，將希望提高耐等離子性而混合了30重量％左右的量的填充劑的橡膠組合物硫化成型而得的耐等離子體處理裝置用橡膠材料，如上所述還存在用于半導體用途時出現來自填充劑的碎粒的問題。

另外，在日本專利特開2003-183402號公報(專利文獻2)中，公開了將日本專利特開平11-116684號公報或日本專利特開平11-116685號公報(專利文獻3～4)中所記載的固化性組合物直接硫化成型而得的成形體，更加具體地講，在日本專利特開2003-183402號公報(專利文獻2)中公開了一種耐等離子性含氟彈性體密封材料，它是由在主鏈上具有2價全氟聚醚或2價全氟亞烷基結構，在末端或側鏈具有2個以上可與硅氫基(hydrosil)發生加成反應的鏈烯基的含氟彈性體，通過分子中具有2個以上的硅氫基的可與上述鏈烯基發生加成反應的聚合物交聯而得，并記載了該密封材料具有耐氧等離子體性和與石英的非粘著性的特征。另外還記載了以下內容，制造該密封材料時，將為特定的式(1)“CH₂＝CH-(X)_p-(R_f-Q)_a-R_f-(X)_p-CH＝CH₂(省略定義)”所示的含氟彈性體的原料橡膠，與特定的交聯用聚合物以及催化劑(過氧化物系)、共交聯劑用開煉機(open?roll)混煉得到組合物，接著進行一次、二次硫化(cure)得到成形體(實施例1～5、比較例1～10)。

但是，認真查閱該專利文獻2發現，在該專利文獻2中雖然例舉了以往的含氟橡膠、全氟彈性體、硅氧橡膠或EPDM等，但是這些僅僅是用于比較的示例，完全沒有將這些與上式(1)所示的原料橡膠等一起使用來改善所得成形體的固接性等的技術思想。

另外，在該專利文獻2中記載的密封材料在常態物性(硬度、抗拉、伸長率、100M)、壓縮永久變形的方面良好，但是耐等離子性(耐自由基性)劣化，另外，在固接性方面還有進一步改良的余地(參考本申請說明書的表1的“比較例2”)。