JP7054638B2 - シール構造およびシール方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、ガスの流路を封止するシール構造およびシール方法に関する。

ガス等の流体が用いられる装置において、部品同士が相対的に動くことによって当該流体の漏洩が生じ得る。このような装置における流体の漏洩を抑制するためのシール構造は、部品同士の動きに応じた好適な構造となっている必要がある。

例えば、特許文献１には、フッ素樹脂シートとＯリングとの接触を防止し、また、フッ素樹脂シートにバリや変形を生じさせるボルトとの接触を防止することを目的とした技術が開示されている。特許文献２には、ロータリアクチュエータの内部漏洩の低減を目的としたスラストシールに係る技術が開示されている。特許文献３には、密封端面間からのガス漏れを阻止することを目的としたドライコンタクトメカニカルシールに係る技術が開示されている。

特開２００５－２３５９２４号公報 特開２０１３－１７０６９２号公報 特開２０１１－１９０９０２号公報

ガスの流路を有する装置において、当該流路が複数の部品によって画定される場合がある。特許文献１～特許文献３のそれぞれには部品同士の動きに応じたシール構造が開示されているが、部品同士の動きが想定されていないガスの流路においても、部品同士の境目（部品同士が対向している領域（部分）に対応しており、境界等と言うこともできる）からのガスの漏洩を抑制する必要がある。ガスの流路における部品同士の境目からのガスの漏洩を抑制するために、部品同士の境目にＯリング等のシール材を配置する場合がある。このように複数の部品によってガスの流路を画定する場合、特許文献１～特許文献３に開示されているような部品同士の特定の動きは想定されていないが、当該装置の使用時に、部品同士に摺動、接近（部品同士が接近する動き）等が生じ得る。ガスの流路を画定する部品同士のこのような動きは、部品同士の境目に配置されたシール材の封止を損なう場合や、シール材に対して、例えば、引っ張り、ねじり、摩擦、せん断等の作用を及ぼすこととなり、シール材の破損、劣化等の原因となり得る。したがって、部品同士の摺動、接近等が生じるような境目を横断するガスの流路において、破損などの異常をきたさずにガスの漏洩を十分に抑制する技術が望まれている。

一態様においては、ガスの流路を封止するシール構造が提供される。このシール構造は、流路を画定する第１の部品および第２の部品と、第１の部品と第２の部品との境目に設けられた弾性体部およびキャップ部と、を備える。第１の部品は、第１の貫通孔と、第１の表面と、を備える。第２の部品は、第２の貫通孔と、第２の表面と、を備える。第１の貫通孔は、第１の表面から延びており、第２の貫通孔は、第２の表面から延びている。境目は、第１の表面と第２の表面とによって画定される。流路は、第１の貫通孔と第２の貫通孔とが連結することによって画定される。第１の部品と第２の部品とは、第１の貫通孔と第２の貫通孔とが連結するように配置可能である。弾性体部は、輪形状を備え、第１の表面から突出するように第１の表面の溝内に設けられ、第１の表面上から見て第１の貫通孔の第１の開口が弾性体部の輪形状の第２の開口に重なるように配置される。キャップ部は、第３の開口を備え、弾性体部上に配置され、第１の表面上から見て第３の開口、第２の開口および第１の開口が互いに重なるように弾性体部を覆い、第１の表面の溝に嵌め込まれ、弾性体に支持されることで常に第２の表面に密接している。キャップ部と第２の部品とは、摺動性を有するように互いに密接する。

上記シール構造では、キャップ部が弾性体部を覆いつつ第１の表面の溝に嵌め込まれているので、部品同士の摺動に伴う摩擦やせん断はキャップ部において生じる。すなわち、キャップ部が第１の部品に設けられた弾性体部を第２の部品に対して覆っているので、第１の部品と対向する第２の部品に弾性体部が直に接触することがなく、したがって、第１の部品と第２の部品とが互いに摺動する場合であっても、当該動きが弾性体部に対して作用を及ぼすことがない。また、キャップ部は弾性体部を介して密接しているため、部品同士の近接や離れる動きは弾性体部の伸び縮みにより吸収され、ガスの流路の封止は維持される。すなわち、第１の部品と弾性体部、弾性体部とキャップ部、キャップ部と第２の部品は、常に弾性体部の復元力によって密接した状態を維持する。したがって、弾性体部による部品同士の接近や離れる動きへの追従を得ながら、部品同士の摺動による弾性体部における破損、劣化等が低減され得る。

一実施形態において、キャップ部は、ポリテトラフルオロエチレン（polytetrafluoroethylene）の材料を有し得る。このように、キャップ部に摺動性に優れるポリテトラフルオロエチレン（polytetrafluoroethylene）の材料が用いられ得る。

一実施形態において、第１の部品と弾性体部とキャップ部とを備えるシール部材は、第２の表面に沿って、第２の部品に対して摺動的に移動可能であり、第２の部品に対する第２の表面に沿ったシール部材の移動は、第１の貫通孔および第２の貫通孔の連結と、この連結の解除と、を切り替える。このように、第１の部品と弾性体部とキャップ部とを備えるシール部材が第２の部品に対して摺動的に移動可能なので、シール部材を第２の部品の第２の表面に沿って移動させることによって第１の部品の第１の貫通孔および第２の部品の第２の貫通孔の連結と、この連結の解除とが、滑らかに行える。

他の一態様においては、ガスの流路を封止するシール方法が提供される。流路は、第１の部品の第１の貫通孔と第２の部品の第２の貫通孔とが連結することによって画定される。この方法は、輪形状の弾性体部を第１の部品の第１の表面から突出するように第１の表面の溝内に設けて、第１の表面上から見て第１の貫通孔の第１の開口が弾性体部の輪形状の第２の開口に重なるように弾性体部を配置するステップと、第３の開口を有するキャップ部を、第１の表面上から見て第１の開口、第２の開口および第３の開口が互いに重なるように弾性体部を覆いつつ弾性体部上に設けて、第１の表面の溝に嵌め込むステップと、第１の貫通孔が第２の貫通孔と連結するように第１の部品と第２の部品とを弾性体部およびキャップ部を介して組み、キャップ部を第２の部品の第２の表面に密接させて、流路を画定するステップと、を備える。このように、上記シール方法では、キャップ部が弾性体部を覆いつつ第１の表面の溝に嵌め込まれているので、部品同士の摺動に伴う摩擦やせん断はキャップ部において生じる。すなわち、キャップ部が第１の部品に設けられた弾性体部を第２の部品に対して覆うので、第２の部品に弾性体部が直に接触することがなく、したがって、第１の部品と第２の部品とが互いに摺動する場合であっても、当該動きが弾性体部に対して作用を及ぼすことがない。また、キャップ部は弾性体部を介して密接しているため、部品同士の近接や離れる動きは弾性体部の伸び縮みにより吸収され、ガスの流路の封止は維持される。すなわち、第１の部品と弾性体部、弾性体部とキャップ部、キャップ部と第２の部品は、常に弾性体部の復元力によって密接した状態を維持する。したがって、弾性体部による流路部品同士の接近や離れる動きへの追従を得ながら、流路部品同士の摺動による弾性体部における破損、劣化等が低減され得る。

以上説明したように、部品同士の摺動、近接が生じるような境目を横断するガスの流路において、破損等の異常をきたさずにガスの漏洩を十分に抑制する技術が提供される。

図１は、（ａ）部、（ｂ）部を備え、一実施形態に係るシール構造の二つの態様を例示する断面図である。 図２は、一実施形態に係るシール構造に用いられる部品を例示する分解斜視図である。 図３は、一実施形態に係るシール構造の効果を説明するためのグラフである。 図４は、一実施形態に係るシール方法の一例を表す流図である。 図５は、一実施形態に係るシール構造において、シール部材の用い方を説明するための図である。 図６は、一実施形態に係るシール構造の他のバリエーションを示す断面図である。 図７は、（ａ）部、（ｂ）部を備え、一実施形態に係るシール構造の他の二つのバリエーションを例示する断面図である。 図８は、（ａ）部、（ｂ）部を備え、一実施形態に係るシール構造の他の二つのバリエーションを例示する断面図である。 図９は、一実施形態に係るシール構造の他のバリエーションを例示する断面図である。 図１０は、一実施形態に係るシール構造の他のバリエーションを例示する断面図である。 図１１は、図１０に示すシール構造において、シール部材の用い方を説明するための図である。 図１２は、一実施形態に係るシール構造が用いられるプラズマ処理装置の概要図である。

以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一または相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。以下において、第１の実施形態～第８の実施形態を示すが、第１の実施形態～第８の実施形態それぞれの構成を少なくとも部分的に組み合わせることもできる。

（第１の実施形態）
まず、図１の（ａ）部、図１の（ｂ）部、図２、図３を参照して、シール構造ＳＥを説明する。図１は、（ａ）部、（ｂ）部を備え、一実施形態に係るシール構造ＳＥの二つの態様を例示する断面図である。図２は、一実施形態に係るシール構造ＳＥに用いられる部品を例示する分解斜視図である。図３は、一実施形態に係るシール構造ＳＥの効果を説明するためのグラフである。

図１の（ａ）部に示す構成と図１の（ｂ）部に示す構成との相違点は、流路部品ＢＭ１を囲む部品の形状のみである。この相違点について説明する。図１の（ａ）部に示す構成の場合、流路部品ＢＭ１は流路部品ＢＭ２の二つの部分（部分ＢＭ２ａおよび部分ＢＭ２ｂ）のみによって囲まれているが、図１の（ｂ）部に示す構成の場合、流路部品ＢＭ１は流路部品ＢＭ２の二つの部分（部分ＢＭ２ａおよび部分ＢＭ２ｂ）と流路部品ＢＭ３の二つの部分（部分ＢＭ３ａおよび部分ＢＭ３ｂ）とによって囲まれている。図１の（ｂ）部に示す構成の場合、流路部品ＢＭ２の二つの部分（部分ＢＭ２ａおよび部分ＢＭ２ｂ）は後述のキャップ部ＢＣに接しているが、流路部品ＢＭ３の二つの部分（部分ＢＭ３ａおよび部分ＢＭ３ｂ）はキャップ部ＢＣに接していない。図１の（ｂ）部に示す構成の場合、流路部品ＢＭ１は、部分ＢＭ２ａと部分ＢＭ２ｂとの境目ＣＮに沿う方向ＤＢにおいて、流路部品ＢＭ３の二つの部分（部分ＢＭ２ａおよび部分ＢＭ２ｂ）によって挟まれている。境目ＣＮは、部品同士の境目（部品同士が対向している領域（部分）に対応しており、境界等と言うこともできる）に対応している（本明細書において、部品同士の境目の意味は、以下同様である。）。流路部品ＢＭ１が設けられているスペースＳＣは、図１の（ａ）部に示す断面において、流路部品ＢＭ２の二つの部分（部分ＢＭ２ａ、部分ＢＭ２ｂ）によって画定され、図１の（ｂ）部に示す断面において、流路部品ＢＭ２の二つの部分（部分ＢＭ２ａ、部分ＢＭ２ｂ）と流路部品ＢＭ３の二つの部分（部分ＢＭ３ａおよび部分ＢＭ３ｂ）とによって画定されている。

図１の（ａ）部、図１の（ｂ）部に示すように、シール構造ＳＥは、ガス流路ＧＬ（ガスの流路）を封止する構造である。ガス流路ＧＬにおいて、ガスは方向ＤＡに沿って流れる。方向ＤＡは、ガスの流れる方向として規定される。図１の（ａ）部に示すように、シール構造ＳＥは、流路部品ＢＭ１（第１の部品）、流路部品ＢＭ２（第２の部品）、弾性体部ＢＬ、および、キャップ部ＢＣを備え、流路部品ＢＭ１および流路部品ＢＭ２は、ガス流路ＧＬを画定するように組まれている。流路部品ＢＭ２は、部分ＢＭ２ａ、部分ＢＭ２ｂを備えている（流路部品ＢＭ２の名称は、部分ＢＭ２ａの名称および部分ＢＭ２ｂの名称を総称している。）。図１の（ｂ）部に示すように、シール構造ＳＥは、流路部品ＢＭ１（第１の部品）、流路部品ＢＭ２（第２の部品）、流路部品ＢＭ３、弾性体部ＢＬ、および、キャップ部ＢＣを備え、流路部品ＢＭ１、流路部品ＢＭ２はガス流路ＧＬを画定し、流路部品ＢＭ３は、流路部品ＢＭ１を囲うように組まれている。流路部品ＢＭ３は、部分ＢＭ３ａ、部分ＢＭ３ｂを備えている（流路部品ＢＭ３の名称は、部分ＢＭ３ａの名称および部分ＢＭ３ｂの名称を総称している。）。なお、以下では、上記理由により、説明を平易とするために、主に図１の（ａ）部に示す構成を参照して第１の実施形態を説明する。

図１の（ａ）部に示す流路部品ＢＭ１は、互いに対向して配置される二つの流路部品ＢＭ２の間（部分ＢＭ２ａと部分ＢＭ２ｂとの間）に、挿抜可能に配置される。図１の（ｂ）部に示す流路部品ＢＭ１は、互いに対向して配置される二つの流路部品ＢＭ２の間（部分ＢＭ２ａと部分ＢＭ２ｂとの間）、および、互いに対向して配置される二つの流路部品ＢＭ３（部分ＢＭ３ａと部分ＢＭ３ｂとの間）に、挿抜可能に配置される。

弾性体部ＢＬおよびキャップ部ＢＣは、流路部品ＢＭ１と流路部品ＢＭ２との境目ＣＮに設けられている。流路部品ＢＭ１と流路部品ＢＭ２との境目ＣＮにおいて、弾性体部ＢＬ、キャップ部ＢＣ、流路部品ＢＭ２が流路部品ＢＭ１上に順に配置されている。流路部品ＢＭ１、弾性体部ＢＬ、および、キャップ部ＢＣは、一例として、図２に示すように、シール部材ＳＺに含まれ得る。

流路部品ＢＭ１は、貫通孔ＴＨ１（第１の貫通孔）と、表面ＳＦ１（第１の表面）とを備える。貫通孔ＴＨ１は、表面ＳＦ１から延びている。流路部品ＢＭ２は、貫通孔ＴＨ２（第２の貫通孔）と、表面ＳＦ２（第２の表面）とを備える。貫通孔ＴＨ２は、表面ＳＦ２から延びている。表面ＳＦ１および表面ＳＦ２は、境目ＣＮにあり、互いに対向するように延びている。境目ＣＮは、表面ＳＦ１と表面ＳＦ２とによって画定される。

ガス流路ＧＬは、貫通孔ＴＨ１と貫通孔ＴＨ２とが連結（連通）することによって画定される。流路部品ＢＭ１と流路部品ＢＭ２とは、貫通孔ＴＨ１と貫通孔ＴＨ２とが連結するように配置可能である。ガス流路ＧＬは、部分ＢＭ２ａ、流路部品ＢＭ１、部分ＢＭ２ｂに亘って設けられている。

弾性体部ＢＬは、流路部品ＢＭ１とキャップ部ＢＣとに接している。弾性体部ＢＬは、輪形状を備える。輪形状とは、変形可能な「輪」の形状を表しており、「環形状」、「リング形状」等ということもできる。輪形状は、平面視で、円、楕円、多角形（例えば四角形）等の図形の中央に一の穴（円、楕円、多角形（例えば四角形）等の穴）が開いた形状であり得る。輪形状の弾性体部ＢＬの表面の三次元形状（立体形状）は、例えば、変形可能なドーナツ状の形状ということもでき、また、換言すれば、種数（genus）が１の変形可能なトーラス（torus）ということもできる。弾性体部ＢＬは伸縮自在であり、伸縮によって弾性体部ＢＬの形状は連続的に変わり得る。弾性体部ＢＬは、表面ＳＦ１から突出するように表面ＳＦ１に設けられている。弾性体部ＢＬは、表面ＳＦ１上から見て貫通孔ＴＨ１の開口ＯＰ１（第１の開口）が弾性体部ＢＬの輪形状の開口ＯＰ２（第２の開口）に重なるように配置されている。

弾性体部ＢＬは、流路部品ＢＭ１の表面ＳＦ１に設けられた溝ＢＭ１ａ内に設けられており、これにより流路部品ＢＭ１に保持される。溝ＢＭ１ａの形状は、弾性体部ＢＬの保持が可能な形状であれば特定の形状に限定されない。溝ＢＭ１ａは、表面ＳＦ１において輪形状を備え、表面ＳＦ１上から見て貫通孔ＴＨ１の開口ＯＰ１が溝ＢＭ１ａの輪形状の開口に重なるように設けられる。溝ＢＭ１ａの輪形状の開口からは、貫通孔ＴＨ１が延びている。

キャップ部ＢＣは、開口ＯＰ３（第３の開口）を備える。キャップ部ＢＣは、弾性体部ＢＬ上に配置される。キャップ部ＢＣは、表面ＳＦ１上から見て開口ＯＰ１、開口ＯＰ２および開口ＯＰ３が互いに重なるように弾性体部ＢＬを覆う。キャップ部ＢＣは、表面ＳＦ１の溝ＢＭ１ａに嵌め込まれている。

表面ＳＦ１に沿った方向（方向ＤＢ）は、境目ＣＮに沿った方向である。境目ＣＮに沿う方向ＤＢは、ガス流路ＧＬにおいてガスが流れる方向（方向ＤＡ）に交差し、例えば方向ＤＡに対して概ね直交し得る。方向ＤＢは、境目ＣＮに沿う方向であればよく、従って、方向ＤＡに交差する平面（例えば方向ＤＡに対して概ね直交する平面）にある任意の方向であり得る。

キャップ部ＢＣは、流路部品ＢＭ２に対して弾性体部ＢＬを覆っている。キャップ部ＢＣは、弾性体部ＢＬと流路部品ＢＭ２とに接している。キャップ部ＢＣと流路部品ＢＭ２とは、摺動性を有するように互いに密接する。キャップ部ＢＣは、より具体的には、板状部ＢＣａと突起部ＢＣｂとを備える。板状部ＢＣａは、キャップ部ＢＣの開口ＯＰ３を有する。板状部ＢＣａは、流路部品ＢＭ２に対して、弾性体部ＢＬを覆う形状を有する。

突起部ＢＣｂは、板状部ＢＣａの上に設けられている。突起部ＢＣｂは、板状部ＢＣａから流路部品ＢＭ１に向けて突出している。突起部ＢＣｂは、例えば、流路部品ＢＭ１の溝ＢＭ１ａに、弾性体部ＢＬを収容した状態で嵌め込まれている。突起部ＢＣｂは、溝ＢＭ１ａの二つの側壁のうち、貫通孔ＴＨ１から最も離れている側壁（換言すれば、溝ＢＭ１ａの二つの側壁のうち溝ＢＭ１ａの輪形状の中心から見て外側にある側壁）に当接している。突起部ＢＣｂが溝ＢＭ１ａに嵌め込まれていることによって、表面ＳＦ１および境目ＣＮに沿う方向ＤＢ（ガス流路ＧＬの方向ＤＡに交差する面内にある任意の方向）に対するキャップ部ＢＣの移動が制限される。

なお、突起部ＢＣｂは、貫通孔Ｈ１内において突出してもよく（図７の（ａ）部）、この場合、突起部ＢＣｂは、貫通孔Ｈ１における流路部品ＢＭ１の内壁に接し、板状部ＢＣａの外縁に沿って設けられる。また、突起部ＢＣｂは、キャップ部ＢＣの開口ＯＰ３に沿って設けられることもできる（図７の（ｂ）部、図８の（ａ）部）。

また、突起部ＢＣｂは、図２に示すように、一続きの壁の形状（帯状）として、板状部ＢＣａの外縁（または開口ＯＰ３の縁）に設けられているが、これに限らず、突起部ＢＣｂは、表面ＳＦ１および境目ＣＮに沿った方向ＤＢ（ガス流路ＧＬの方向ＤＡに交差する面内にある任意の方向）に対するキャップ部ＢＣの移動を制限し得る形状であれば、例えば板状部ＢＣａの外縁（または開口ＯＰ３の縁）に略等間隔に設けられた複数の突起によって構成されてもよい。

溝ＢＭ１ａは、流路部品ＢＭ１の表面ＳＦ１に設けられている。溝ＢＭ１ａは、輪形状を有し、貫通孔ＴＨ１の開口ＯＰ１の周囲を囲むように設けられている。開口ＯＰ１は、溝ＢＭ１ａの輪形状の開口の内側にある。

貫通孔ＴＨ１は、開口ＯＰ１を介して、弾性体部ＢＬの開口ＯＰ２とキャップ部ＢＣの開口ＯＰ３とに連結している。貫通孔ＴＨ１が流路部品ＢＭ２の貫通孔ＴＨ２に連結している場合には、貫通孔ＴＨ１は、開口ＯＰ１、開口ＯＰ２、開口ＯＰ３と、貫通孔ＴＨ２の開口ＯＰ４とを介して、貫通孔ＴＨ２に連結する。貫通孔ＴＨ２の開口ＯＰ４は、流路部品ＢＭ２の表面ＳＦ２に設けられている。

キャップ部ＢＣの材料は、流路部品ＢＭ２との間の比較的に小さな摩擦係数とを有する。図３には、一実施形態に係るシール構造ＳＥを用いた場合（キャップ有り）とシール構造ＳＥのキャップ部ＢＣを用いない場合（キャップ無し）とにおいて、流路部品ＢＭ１と流路部品ＢＭ２との境目ＣＮに沿った方向（すなわち、表面ＳＦ１および表面ＳＦ２に沿った方向ＤＢ）における摩擦抵抗［Ｎ］を比較した結果が示されている。図３の縦軸は、摩擦抵抗［Ｎ］を表している。

図３に示すように、弾性体部ＢＬを覆うキャップ部ＢＣを流路部品ＢＭ２の表面ＳＦ２に密接させるシール構造ＳＥにおけるキャップ部ＢＣと表面ＳＦ２との間の摩擦抵抗［Ｎ］は、キャップ部ＢＣを用いないで弾性体部ＢＬを流路部品ＢＭ２の表面ＳＦ２に直接的に接触させる構造における弾性体部ＢＬと表面ＳＦ２との間の摩擦抵抗［Ｎ］に比較して、小さい。

一実施形態において、図３に示す摩擦抵抗［Ｎ］を生じ得るキャップ部ＢＣは、接触面での摩擦低減、隔離する薬品への耐性、接触面への柔軟な追従の観点から、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＵＨＭＷＰＥ（超高分子量ポリエチレン）等が利用で可能である。更に、キャップ部ＢＣの材料としては、使用する上記薬品の種類に応じて、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＭＣナイロン(登録商標)も利用が可能である。弾性体部ＢＬは、弾性を有する材料を有し、例えばＯリングであり得る。弾性体部ＢＬは、パッキン（packing）やダストシール（dust seal）であることもできる。

次に、図４を更に参照して、一実施形態に係るシール方法ＭＴについて説明する。図４は、一実施形態に係るシール方法ＭＴの一例を表す流図である。シール方法ＭＴは、ガス流路ＧＬを封止する方法である。シール方法ＭＴは、例えば、図４に示すように、ステップＳＴ１～ステップＳＴ３を備える。ガス流路ＧＬは、貫通孔ＴＨ１と貫通孔ＴＨ２とが連結することによって画定される。

ステップＳＴ１において、まず、弾性体部ＢＬを配置する。より具体的に、輪形状の弾性体部ＢＬを流路部品ＢＭ１の表面ＳＦ１から突出するように表面ＳＦ１の溝ＢＭ１ａ内に設けて、表面ＳＦ１上から見て流路部品ＢＭ１の貫通孔ＴＨ１の開口ＯＰ１が弾性体部ＢＬの輪形状の開口ＯＰ２に重なるように弾性体部ＢＬを配置する。

ステップＳＴ１に引き続くステップＳＴ２において、弾性体部ＢＬをキャップ部ＢＣによって覆う。より具体的に、開口ＯＰ３を有するキャップ部ＢＣを、表面ＳＦ１上から見て開口ＯＰ１、開口ＯＰ２および開口ＯＰ３が互いに重なるように弾性体部ＢＬを覆いつつ弾性体部ＢＬ上に設けて、表面ＳＦ１の溝ＢＭ１ａに嵌め込む。

ステップＳＴ２に引き続くステップＳＴ３において、キャップ部ＢＣおよび弾性体部ＢＬを用いてガス流路ＧＬを画定する。より具体的に、貫通孔ＴＨ１が貫通孔ＴＨ２と連結（連通）するように流路部品ＢＭ１と流路部品ＢＭ２とを弾性体部ＢＬおよびキャップ部ＢＣを介して組み、キャップ部ＢＣを流路部品ＢＭ２の表面ＳＦ２に密接させて、ガス流路ＧＬを画定する。このようにして、ガス流路ＧＬを、ガス流路ＧＬの外部に対して封止する。

以上のステップＳＴ１～ステップＳＴ３を実行することによって、例えば、図１の（ａ）部、図１の（ｂ）部のそれぞれに示すシール構造ＳＥが作成され得る。

流路部品ＢＭ１、弾性体部ＢＬ、および、キャップ部ＢＣが、図２に示すように、シール部材ＳＺに含まれる場合、シール部材ＳＺは、図５に示すように、ガス流路ＧＬを画定する二つの流路部品ＢＭ２の境目のスペースＳＣに嵌め込まれて用いられる。図５は、一実施形態に係るシール構造ＳＥにおいて、シール部材ＳＺの用い方を説明するための図である。

シール部材ＳＺの表面には、流路部品ＢＭ２の表面ＳＦ２との間の比較的に小さな摩擦係数を有する材料からなるキャップ部ＢＣが設けられるので、シール部材ＳＺは、流路部品ＢＭ２の二つの部分（部分ＢＭ２ａおよび部分ＢＭ２ｂ）の境目のスペースＳＣに対して、比較的に滑らかに嵌め込まれ得る。これによって、流路部品ＢＭ１の貫通孔ＴＨ１と流路部品ＢＭ２の貫通孔ＴＨ２とが連結され、ガス流路ＧＬが画定される。ガス流路ＧＬの周囲には弾性体部ＢＬが設けられているので、ガス流路ＧＬは、ガス流路ＧＬの外部に対して十分に封止され得る。また、図５に示すように、流路部品ＢＭ１、弾性体部ＢＬおよびキャップ部ＢＣを備えるシール部材ＳＺは、例えば、流路部品ＢＭ２の二つの部分（部分ＢＭ２ａおよび部分ＢＭ２ｂ）によって画定されるスペースＳＣに対し挿抜が可能である。

一実施形態において用いられ得るシール構造ＳＥは、図１の（ａ）部、図１の（ｂ）部に示す態様に限られない。一実施形態において用いられ得るシール構造ＳＥは、例えば、図６、図７の（ａ）部、図７の（ｂ）部、図８の（ａ）部、図８の（ｂ）部、図９、図１０のそれぞれに示す態様のシール構造ＳＥであり得る。図６は、一実施形態に係るシール構造ＳＥの他のバリエーションを示す断面図である。図７は、（ａ）部、（ｂ）部を備え、一実施形態に係るシール構造ＳＥの他の二つのバリエーションを例示する断面図である。図８は、（ａ）部、（ｂ）部を備え、一実施形態に係るシール構造ＳＥの他の二つのバリエーションを例示する断面図である。図９は、一実施形態に係るシール構造ＳＥの他のバリエーションを例示する断面図である。図１０は、一実施形態に係るシール構造ＳＥの他のバリエーションを例示する断面図である。

（第２の実施形態）
図６に示すシール構造ＳＥのシール部材ＳＺは、第１の部分ＰＭ１と第２の部分ＰＭ２とを備える。第１の部分ＰＭ１および第２の部分ＰＭ２を備える図６に示すシール部材ＳＺは、表面ＳＦ２に沿って（換言すれば、図６に示すシール部材ＳＺを挟む二つの流路部品ＢＭ２の間のスペースＳＣに沿った方向ＤＢに）、流路部品ＢＭ２に対して摺動的に移動可能である。第１の部分ＰＭ１と第２の部分ＰＭ２とは、スペースＳＣ内において、境目ＣＮに沿って（表面ＳＦ２に沿って）順に配置されている。

第１の部分ＰＭ１の構成は、図１の（ａ）部、図１の（ｂ）部に示すシール部材ＳＺの構成と同様である。第１の部分ＰＭ１は、図１の（ａ）部、図１の（ｂ）部に示す流路部品ＢＭ１、弾性体部ＢＬおよびキャップ部ＢＣを備える。図６に示すシール部材ＳＺの流路部品ＢＭ１のうち第１の部分ＰＭ１に含まれる部分は、図１の（ａ）部、図１の（ｂ）部に示す流路部品ＢＭ１と同様の構成を有しており、貫通孔ＴＨ１を有している。図６に示すシール構造ＳＥの流路部品ＢＭ１のうち第２の部分ＰＭ２に含まれる部分は、貫通孔を有していない。第２の部分ＰＭ２は、第１の部分ＰＭ１と同様に、弾性体部ＢＬが表面ＳＦ１に設けられている。

第２の部分ＰＭ２において、弾性体部ＢＬは、キャップ部ＢＣ１によって覆われている。第２の部分ＰＭ２において、弾性体部ＢＬは、流路部品ＢＭ１とキャップ部ＢＣ１とに接している。第２の部分ＰＭ２において、弾性体部ＢＬは、表面ＳＦ１から突出するように表面ＳＦ１に設けられている。第２の部分ＰＭ２において、弾性体部ＢＬは、流路部品ＢＭ１の表面ＳＦ１に設けられた溝ＢＭ１ａ内に設けられており、これにより流路部品ＢＭ１に保持される。

第２の部分ＰＭ２は、第１の部分ＰＭ１のキャップ部ＢＣを備えずに、キャップ部ＢＣ１を備える。キャップ部ＢＣ１は、開口ＯＰ３を有するキャップ部ＢＣとは異なり、開口を有していない。キャップ部ＢＣ１は、弾性体部ＢＬ上に配置される。キャップ部ＢＣは、表面ＳＦ１の溝ＢＭ１ａに嵌め込まれている。

キャップ部ＢＣ１は、流路部品ＢＭ２に対して第２の部分ＰＭ２の弾性体部ＢＬを覆っている。キャップ部ＢＣ１は、第２の部分ＰＭ２の弾性体部ＢＬと流路部品ＢＭ２とに接している。キャップ部ＢＣ１と流路部品ＢＭ２とは、摺動性を有するように互いに密接する。キャップ部ＢＣ１は、より具体的には、キャップ部ＢＣと同様に、板状部ＢＣ１ａと突起部ＢＣ１ｂとを備える。

突起部ＢＣ１ｂは、板状部ＢＣ１ａから流路部品ＢＭ１に向けて突出している。第２の部分ＰＭ２において、突起部ＢＣ１ｂは、例えば、流路部品ＢＭ１の溝ＢＭ１ａに、弾性体部ＢＬを収容した状態で嵌め込まれている。第２の部分ＰＭ２において、突起部ＢＣ１ｂが溝ＢＭ１ａに嵌め込まれていることによって、表面ＳＦ１および境目ＣＮに沿う方向ＤＢに対するキャップ部ＢＣ１の移動が制限される。

キャップ部ＢＣ１は、キャップ部ＢＣと同様に、比較的に高い柔軟性と、ガス流路ＧＬを流れるガスに対する比較的に高い薬品耐性と、流路部品ＢＭ２との間の比較的に小さな摩擦係数とを有する材料を有する。キャップ部ＢＣ１の材料は、例えば、キャップ部ＢＣの材料と同様であり得る。一実施形態において、キャップ部ＢＣ１は、ポリテトラフルオロエチレン（polytetrafluoroethylene）等の材料を有し得る。

図６に示すシール構造ＳＥにおいて、流路部品ＢＭ２に対する表面ＳＦ２に沿った図６に示すシール部材ＳＺの移動は、貫通孔ＴＨ１および貫通孔ＴＨ２の連結と、この連結の解除とを、比較的に滑らかに切り替え得る。図６に示すシール構造ＳＥにおいて、貫通孔ＴＨ１および貫通孔ＴＨ２が連結している態様は、図６に示す態様Ｋ１である。図６に示すシール構造ＳＥにおいて、貫通孔ＴＨ１および貫通孔ＴＨ２の連結が解除されている態様は、図６に示す態様Ｋ２である。

図６の（ａ）部および図６の（ｂ）のそれぞれに示す流路部品ＢＭ１は、互いに対向して配置される二つの流路部品ＢＭ２の間（部分ＢＭ２ａと部分ＢＭ２ｂとの間）に、挿抜可能に配置される。

（第３の実施形態）
図７の（ａ）部に示すシール構造ＳＥは、図１の（ａ）部に示すシール構造ＳＥとは、シール部材ＳＺのキャップ部ＢＣの構成についてのみ異なり、キャップ部ＢＣ以外の他の構成については、図７の（ａ）部に示すシール構造ＳＥと図１の（ａ）部に示すシール構造ＳＥとは、互いに同様である。図７の（ａ）部に示すキャップ部ＢＣと、図１の（ａ）部に示すキャップ部ＢＣとは、突起部ＢＣｂの配置が異なっているが、このような突起部ＢＣｂの配置の相違を除けば、互いに同様である。

図７の（ａ）部に示すキャップ部ＢＣにおいて、突起部ＢＣｂは、板状部ＢＣａから流路部品ＢＭ１に向けて突出している。図７の（ａ）部に示すキャップ部ＢＣにおいて、突起部ＢＣｂは、流路部品ＢＭ１の貫通孔ＴＨ１の開口ＯＰ１を介して、貫通孔ＴＨ１に嵌め込まれている。図７の（ａ）部に示すキャップ部ＢＣにおいて、突起部ＢＣｂは、開口ＯＰ１から貫通孔ＴＨ１の内壁に当接している。図７の（ａ）部に示すシール構造ＳＥにおいて、突起部ＢＣｂが貫通孔ＴＨ１に嵌め込まれていることによって、表面ＳＦ１および境目ＣＮに沿う方向ＤＢに対するキャップ部ＢＣの移動が制限される。

（第４の実施形態）
図７の（ｂ）部に示すシール構造ＳＥは、図１の（ｂ）部に示すシール構造ＳＥとは、シール部材ＳＺのキャップ部ＢＣの構成についてのみ異なり、キャップ部ＢＣ以外の他の構成については、図７の（ｂ）部に示すシール構造ＳＥと図１の（ｂ）部に示すシール構造ＳＥとは、互いに同様である。図７の（ｂ）部に示すキャップ部ＢＣと、図１の（ｂ）部に示すキャップ部ＢＣとは、突起部ＢＣｂの配置が異なっているが、このような突起部ＢＣｂの配置の相違を除けば、互いに同様である。溝ＢＭ１ａの形状は、弾性体部ＢＬの保持が可能な形状であれば特定の形状に限定されない。

図７の（ｂ）部に示すキャップ部ＢＣにおいて、突起部ＢＣｂは、板状部ＢＣａから流路部品ＢＭ１に向けて突出している。図７の（ｂ）部に示すキャップ部ＢＣにおいて、突起部ＢＣｂは、例えば、流路部品ＢＭ１の溝ＢＭ１ａに、弾性体部ＢＬを収容した状態で嵌め込まれている。図７の（ｂ）部に示すキャップ部ＢＣにおいて、突起部ＢＣｂは、溝ＢＭ１ａの二つの側壁のうち貫通孔ＴＨ１から最も近い側壁（溝ＢＭ１ａの二つの側壁のうち貫通孔ＴＨ１側の側壁であり、さらに換言すれば、溝ＢＭ１ａの二つの側壁のうち溝ＢＭ１ａの輪形状の中心から見て内側にある側壁）に当接している。図７の（ｂ）部に示すシール構造ＳＥにおいて、突起部ＢＣｂが溝ＢＭ１ａに嵌め込まれていることによって、表面ＳＦ１および境目ＣＮに沿う方向ＤＢに対するキャップ部ＢＣの移動が制限される。

図７の（ａ）部に示す流路部品ＢＭ１は、互いに対向して配置される二つの流路部品ＢＭ２の間（部分ＢＭ２ａと部分ＢＭ２ｂとの間）に、挿抜可能に配置される。図７の（ｂ）部に示す流路部品ＢＭ１は、互いに対向して配置される二つの流路部品ＢＭ２の間（部分ＢＭ２ａと部分ＢＭ２ｂとの間）、および、互いに対向して配置される二つの流路部品ＢＭ３（部分ＢＭ３ａと部分ＢＭ３ｂとの間）に、挿抜可能に配置される。

（第５の実施形態）
図８の（ａ）部に示すシール構造ＳＥは、図１の（ａ）部に示すシール構造ＳＥとは、シール部材ＳＺのキャップ部ＢＣの構成についてのみ異なり、キャップ部ＢＣ以外の他の構成については、図８の（ａ）部に示すシール構造ＳＥと図１の（ａ）部に示すシール構造ＳＥとは、互いに同様である。図８の（ａ）部に示すキャップ部ＢＣと、図１の（ａ）部に示すキャップ部ＢＣとは、突起部ＢＣｂの配置が異なっているが、このような突起部ＢＣｂの配置の相違を除けば、互いに同様である。溝ＢＭ１ａの形状は、弾性体部ＢＬの保持が可能な形状であれば特定の形状に限定されない。

図８の（ａ）部に示すキャップ部ＢＣにおいて、突起部ＢＣｂは、板状部ＢＣａから流路部品ＢＭ１に向けて突出している。図８の（ａ）部に示すキャップ部ＢＣにおいて、突起部ＢＣｂは、溝ＢＭ１ａの二つの側壁のうち貫通孔ＴＨ１から最も近い側壁（溝ＢＭ１ａの二つの側壁のうち貫通孔ＴＨ１側の側壁であり、さらに換言すれば、溝ＢＭ１ａの二つの側壁のうち溝ＢＭ１ａの輪形状の中心から見て内側にある側壁）に当接している部分と、溝ＢＭ１ａの二つの側壁のうち貫通孔ＴＨ１から最も離れている側壁（換言すれば、溝ＢＭ１ａの二つの側壁のうち溝ＢＭ１ａの輪形状の中心から見て外側にある側壁）に当接している部分とを備える。

図８の（ａ）部に示すシール構造ＳＥにおいて、突起部ＢＣｂが貫通孔ＴＨ１に嵌め込まれていることによって、表面ＳＦ１および境目ＣＮに沿う方向ＤＢに対するキャップ部ＢＣの移動が制限される。突起部ＢＣｂが、流路部品ＢＭ１の溝ＢＭ１ａの内側の側面および外側の側面の両側面に接するので、キャップ部ＢＣが流路部品ＢＭ１にしっかりと保持され、境目ＣＮに沿った流路部品ＢＭ１の移動に対してキャップ部ＢＣが弾性体部ＢＬを効果的に保護し得る。

図８の（ａ）部に示す流路部品ＢＭ１は、互いに対向して配置される二つの流路部品ＢＭ２の間（部分ＢＭ２ａと部分ＢＭ２ｂとの間）に、挿抜可能に配置される。

（第６の実施形態）
図８の（ｂ）部に示すシール構造ＳＥにおいて、流路部品ＢＭ１、弾性体部ＢＬおよびキャップ部ＢＣを備えるシール部材ＳＺは、図５に示す場合とは異なり、流路部品ＢＭ２に対し挿抜が可能ではない構成を備える。

（第７の実施形態）
図９に示すシール構造ＳＥは、図１の（ａ）部に示すシール構造ＳＥとは、シール部材ＳＺの流路部品ＢＭ１の構造についてのみ異なり、流路部品ＢＭ１以外の他の構成については、図９に示すシール構造ＳＥと、図１の（ａ）部に示すシール構造ＳＥとは、互いに同様である。

図９に示す流路部品ＢＭ１は、第１の部分ＢＭ１１と第２の部分ＢＭ１２とを備える。第１の部分ＢＭ１１と第２の部分ＢＭ１２とは、ガス流路ＧＬに沿った方向ＤＡに並んで配置されている。第１の部分ＢＭ１１と第２の部分ＢＭ１２との境目ＣＮ１には、弾性体部ＢＬが設けられている。第１の部分ＢＭ１１と第２の部分ＢＭ１２とは、境目ＣＮ１に設けられた弾性体部ＢＬを介して、ガス流路ＧＬを画定するように組まれている。

境目ＣＮ１に設けられた弾性体部ＢＬは、第２の部分ＢＭ１２に設けられた溝ＢＭ１ａ内に設けられている。境目ＣＮ１に設けられた弾性体部ＢＬと、第２の部分ＢＭ１２に設けられた溝ＢＭ１ａとは、図１の（ａ）部に示す構成と同様に、ガス流路ＧＬが弾性体部ＢＬの開口と溝ＢＭ１ａの開口とに貫通するように配置されている。

境目ＣＮ１に設けられた弾性体部ＢＬは、第１の部分ＢＭ１１に直接的に接している。境目ＣＮ１に設けられた弾性体部ＢＬは、第２の部分ＢＭ１２に保持されている。境目ＣＮ１に設けられた弾性体部ＢＬは、第１の部分ＢＭ１１の表面に密接している。

従って、境目ＣＮ１に設けられた弾性体部ＢＬによれば、境目ＣＮ１を介してガス流路ＧＬの外部にガス流路ＧＬ内のガスが流出することを回避し得る。このように、流路部品ＢＭ１が二つの部分（第１の部分ＢＭ１１および第２の部分ＢＭ１２）を含む場合であっても、ガス流路ＧＬの周囲には弾性体部ＢＬが設けられているので、ガス流路ＧＬは、ガス流路ＧＬの外部に対して、十分に効果的に封止され得る。図９に示すシール部材ＳＺでは、弾性体部ＢＬを介して第１の部分ＢＭ１１と第２の部分ＢＭ１２とが、ガス流路ＧＬを画定するように組まれているので、シール部材ＳＺを取り囲む流路部品ＢＭ２の変形等が生じる場合にも、当該変形等に応じてシール部材ＳＺの全体の形状も柔軟に変形し得る。

図９に示す流路部品ＢＭ１は、互いに対向して配置される二つの流路部品ＢＭ２の間（部分ＢＭ２ａと部分ＢＭ２ｂとの間）に、挿抜可能に配置される。

なお、図９には、流路部品ＢＭ１が二つの部分（第１の部分ＢＭ１１および第２の部分ＢＭ１２）を備える構成が記載されているが、これに限らず、流路部品ＢＭ１が、第１の部分ＢＭ１１および第２の部分ＢＭ１２を含む三つ以上の部分を備える構成であることができる。例えば、流路部品ＢＭ１が第１の部分ＢＭ１１および第２の部分ＢＭ１２を含む三つの部分を備える場合、第１の部分ＢＭ１１と第２の部分ＢＭ１２との間に、他の部分（第３の部分という）が配置される。第１の部分ＢＭ１１、第３の部分、第２の部分ＢＭ１２がこの順に並んで配置される。この場合、第１の部分ＢＭ１１と第３の部分との間には、弾性体部ＢＬが、図９に示す第２の部分ＢＭ１２と同様に第３の部分の側に設けられ、第３の部分と流路部品ＢＭ２との間には、弾性体部ＢＬが、図９に示す第２の部分ＢＭ１２と同様に第２の部分ＢＭ１２の側に設けられる。同様にして、流路部品ＢＭ１は、第１の部分ＢＭ１１、第２の部分ＢＭ１２、第３の部分を含む四つ以上の部分を備え得る。

（第８の実施形態）
図１０に示すシール構造ＳＥは、図１の（ｂ）部、図７の（ｂ）部に示すシール構造ＳＥのように流路部品ＢＭ１を含むシール部材ＳＺが流路部品ＢＭ２の二つの部分（部分ＢＭ２ａおよび部分ＢＭ２ｂ）と流路部品ＢＭ３の二つの部分（部分ＢＭ３ａおよび部分ＢＭ３ｂ）とによって囲まれている。しかし、図１０に示すシール構造ＳＥは、図１の（ｂ）部、図７の（ｂ）部のそれぞれに示すシール構造ＳＥとは異なり、ガス流路ＧＬが、流路部品ＢＭ２の部分ＢＭ２ａ、流路部品ＢＭ１、流路部品ＢＭ３の部分ＢＭ３ｂに亘って設けられている。

図１０に示すシール構造ＳＥは、図１０に示す断面から見て流路部品ＢＭ１の四つの表面の全てにおいて、すなわち、部分ＢＭ２ａの表面ＳＦ２ａに対向する流路部品ＢＭ１の表面ＳＦ１ａ、部分ＢＭ３ｂの表面ＳＦ２ｂに対向する流路部品ＢＭ１の表面ＳＦ１ｂ、部分ＢＭ２ｂの表面ＳＦ２ｃに対向する流路部品ＢＭ１の表面ＳＦ１ｃ、部分ＢＭ３ａの表面ＳＦ２ｄに対向する流路部品ＢＭ１の表面ＳＦ１ｄの全てにおいて、弾性体部ＢＬが設けられている。

図１０に示すシール部材ＳＺにおいて、部分ＢＭ２ａおよび部分ＢＭ３ｂに対向する流路部品ＢＭ１の表面（表面ＳＦ１ａおよび表面ＳＦ１ｂ）の溝ＢＭ１ａにはキャップ部ＢＣが嵌め込まれており、部分ＢＭ２ｂおよび部分ＢＭ３ａに対向する流路部品ＢＭ１の表面（表面ＳＦ１ｃおよび表面ＳＦ１ｄ）の溝ＢＭ１ａにはキャップ部ＢＣ１が嵌め込まれている。

流路部品ＢＭ１と流路部品ＢＭ２と流路部品ＢＭ３とは、貫通孔ＴＨ１と貫通孔ＴＨ２と貫通孔ＴＨ３とが連結するように配置可能である。ガス流路ＧＬは、部分ＢＭ２ａの貫通孔ＴＨ２と、流路部品ＢＭ１の貫通孔ＴＨ１と、部分ＢＭ３ｂの貫通孔ＴＨ３とが連結（連通）することによって画定される。

ガス流路ＧＬは、部分ＢＭ２ａ、流路部品ＢＭ１、部分ＢＭ３ｂに亘って設けられている。ガス流路ＧＬは、部分ＢＭ２ａの貫通孔ＴＨ２の開口ＯＰ４から開口ＯＰ４に対向する流路部品ＢＭ１の貫通孔ＴＨ１の開口ＯＰ１に至り、流路部品ＢＭ１内において部分ＢＭ３ｂの側に向かい、部分ＢＭ３ｂに対向する流路部品ＢＭ１の貫通孔ＴＨ１の開口ＯＰ１から部分ＢＭ３ｂの貫通孔ＴＨ３の開口ＯＰ５に至る。

図１０に示すシール部材ＳＺにおいて、開口ＯＰ１が設けられている（ガス流路ＧＬと交差している）流路部品ＢＭ１の表面ＳＦ１ａおよび表面ＳＦ１ｂのそれぞれには、開口ＯＰ３を有するキャップ部ＢＣが、弾性体部ＢＬを覆うように設けられている。

図１０に示すシール部材ＳＺにおいて、開口ＯＰ１が設けられていない（ガス流路ＧＬと交差していない）流路部品ＢＭ１の表面ＳＦ１ｃおよび表面ＳＦ１ｄのそれぞれには、開口ＯＰ３のような開口を有していない図６に示すキャップ部ＢＣ１が弾性体部ＢＬを覆うように設けられている。

図１０に示すシール部材ＳＺは、図１１に示すように、ガス流路ＧＬを画定する流路部品ＢＭ２の二つの部分（部分ＢＭ２ａおよび部分ＢＭ２ｂ）と流路部品ＢＭ３の二つの部分（部分ＢＭ３ａおよび部分ＢＭ３ｂ）との境目のスペースＳＣに嵌め込まれて用いられる。図１１は、図１０に示すシール構造ＳＥにおいて、シール部材ＳＺの用い方を説明するための図である。

図１１に示すように、図１０に示すシール部材ＳＺは、例えば、流路部品ＢＭ２の二つの部分（部分ＢＭ２ａおよび部分ＢＭ２ｂ）と流路部品ＢＭ３の二つの部分（部分ＢＭ３ａおよび部分ＢＭ３ｂ）とによって画定されるスペースＳＣに対し挿抜が可能である。

図１０に示す流路部品ＢＭ１は、互いに対向して配置される二つの流路部品ＢＭ２の間（部分ＢＭ２ａと部分ＢＭ２ｂとの間）、および、互いに対向して配置される二つの流路部品ＢＭ３（部分ＢＭ３ａと部分ＢＭ３ｂとの間）に、挿抜可能に配置される。

（シール構造ＳＥの適用例）
第１の実施形態～第８の実施形態のそれぞれに係るシール構造ＳＥは、何れも、例えば図１２に示すプラズマ処理装置１０のガス流路におけるガス導入口（ガス導入口３６ｃ、ガス導入口３６ｄ、ガス導入口５２ａ）に用いられ得る。図１２を参照して、プラズマ処理装置１０の構成を概略的に説明する。図１２は、一実施形態に係るシール構造ＳＥが用いられるプラズマ処理装置１０の概要図である。図１２に示すプラズマ処理装置１０は、ＣＣＰ（Capacitively Coupled Plasma）型のプラズマ処理装置であり、プラズマ処理として、例えば、プラズマエッチングに用いられる装置である。なお、第１の実施形態～第８の実施形態のそれぞれに係るシール構造ＳＥは、図１２に示すＣＣＰ型のプラズマ処理装置に限らず、例えば、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）型のプラズマ処理装置、ＥＣＲ（Electron Cyclotron Resonance）型のプラズマ処理装置、マイクロ波を用いたプラズマ処理装置等の他の任意のタイプのプラズマ処理装置に対して適用され得る。

プラズマ処理装置１０は、例えば、処理容器１２、排気口１２ｅ、支持部１４、第１プレート１８ａ、第２プレート１８ｂ、上部電極３０、絶縁性遮蔽部材３２、天板３４、ガス吐出孔３４ａ、支持体３６、ガス拡散室３６ａ、ガス通流孔３６ｂ、ガス導入口３６ｃ、ガス導入口３６ｄ、ガス供給管３８、デポシールド４６、排気プレート４８、排気装置５０、ガス導入口５２ａ、ガス供給管８２、静電チャックＥＳＣ、フォーカスリングＦＲ、ガス供給装置ＧＰ、下部電極ＬＥ、載置台ＰＤ等を備える。

処理容器１２は、略円筒形状を有している。処理容器１２は、例えば、アルミニウムから構成されており、処理容器１２の内壁面には陽極酸化処理が施されている。処理容器１２は保安接地されている。処理容器１２の側壁には基板の搬入出口が設けられており、この搬入出口はゲートバルブにより開閉可能となっている。

処理容器１２の底部上には、略円筒状の支持部１４が設けられている。支持部１４は、例えば、アルミニウム等の金属材料から構成されている。支持部１４は、処理容器１２内において、処理容器１２の底部から鉛直方向（支持部１４から上部電極３０に向く方向）に延在している。処理容器１２内には、載置台ＰＤが設けられている。載置台ＰＤは、支持部１４によって支持されている。

載置台ＰＤは、載置台ＰＤの上面において、ウエハを保持する。載置台ＰＤは、下部電極ＬＥおよび静電チャックＥＳＣを有している。下部電極ＬＥは、第１プレート１８ａおよび第２プレート１８ｂを有している。第１プレート１８ａは、例えば絶縁材料を有しており、例えば略円盤形状を有する。第２プレート１８ｂは、例えば金属材料を有しており、例えば略円盤形状を有する。第２プレート１８ｂは、電源装置ＥＰに電気的に接続されている。

第２プレート１８ｂ上には、静電チャックＥＳＣが設けられている。静電チャックＥＳＣは、導電膜である電極を一対の絶縁層または絶縁シート間に配置した構造を有している。静電チャックＥＳＣの電極には、直流電源がスイッチを介して電気的に接続されている。静電チャックＥＳＣは、直流電源からの直流電圧により生じたクーロン力等の静電力によってウエハを吸着する。これにより、静電チャックＥＳＣは、ウエハを保持することができる。

第２プレート１８ｂの周縁部上には、ウエハのエッジ及び静電チャックＥＳＣを囲むようにフォーカスリングＦＲが配置されている。フォーカスリングＦＲは、プラズマ処理の均一性を向上させるために設けられている。フォーカスリングＦＲは、例えばシリコン、石英、ＳｉＣ等の材料を有し得る。

上部電極３０は、処理容器１２の天井を構成する天井部材である。上部電極３０は、載置台ＰＤの上方において、載置台ＰＤと対向配置されている。下部電極ＬＥと上部電極３０とは、互いに略平行に設けられている。上部電極３０と載置台ＰＤとの間には、ウエハにプラズマ処理を行うための処理空間Ｓｐが提供されている。

上部電極３０は、絶縁性遮蔽部材３２を介して、処理容器１２の上部に支持されている。一実施形態では、上部電極３０は、載置台ＰＤの上面、すなわち、ウエハ載置面からの鉛直方向における距離が可変であるように構成され得る。上部電極３０は、天板３４および支持体３６を備える。

天板３４は、処理空間Ｓｐに面しており、天板３４には複数のガス吐出孔３４ａが設けられている。天板３４は、シリコン、石英、ＳｉＣ等の材料を有し得る。天板３４は、導電性（例えばアルミニウム）の母材にセラミックスのコーティングを施すことによって形成されることもできる。天板３４の内部には、複数のガス通流孔３６ｂが設けられている。複数のガス通流孔３６ｂのそれぞれは、複数のガス吐出孔３４ａのそれぞれに接続されている。

支持体３６は、天板３４を着脱自在に支持するものであり、例えばアルミニウム等の導電性材料を有し得る。支持体３６は、水冷構造を有し得る。支持体３６の内部には、ガス拡散室３６ａが設けられている。

ガス拡散室３６ａは、ガス導入口３６ｃを介してガス供給管３８に接続されている。ガス拡散室３６ａは、複数のガス導入口３６ｄのそれぞれを介して、複数のガス通流孔３６ｂのそれぞれに接続されている。

デポシールド４６は、処理容器１２の内壁に沿って、処理容器１２の内壁に着脱自在に設けられている。デポシールド４６は、処理容器１２にプラズマ処理の副生物（デポ）が付着することを防止するものであり、例えばアルミニウム材にＹ_２Ｏ_３等のセラミックスを被覆することによって構成され得る。

処理容器１２の底部側であって、支持部１４と処理容器１２の側壁との間には、排気プレート４８が設けられている。排気プレート４８は、例えばアルミニウム材にＹ_２Ｏ_３等のセラミックスを被覆することによって構成され得る。排気プレート４８には、多数の貫通孔が形成されている。排気プレート４８の下方には（処理容器１２の外側に向けて）、排気口１２ｅが設けられている。排気口１２ｅには、排気装置５０が接続されている。排気装置５０は、例えばターボ分子ポンプ等の真空ポンプであり得る。

電源装置ＥＰは、プラズマ生成用の高周波（２７～１００［ＭＨｚ］の範囲内の周波数であり、一例においては４０［ＭＨｚ］程度の周波数）を発生する第１の高周波電源と、バイアス用の高周波（４００［ｋＨｚ］～１３．５６［ＭＨｚ］の範囲内の周波数であり、一例においては３．２［ＭＨｚ］程度の周波数）を発生する第２の高周波電源と、第１の高周波電源に接続される第１の整合器と、第２の高周波電源に接続される第２の整合器とを備える。

第１の高周波電源は、第１の整合器を介して下部電極ＬＥに接続されている。第１の整合器は、第１の高周波電源の出力インピーダンスと負荷側（下部電極ＬＥ側）の入力インピーダンスとを整合させるための回路を有している。第２の高周波電源は、第２の整合器を介して下部電極ＬＥに接続されている。第２の整合器は、第２の高周波電源の出力インピーダンスと負荷側（下部電極ＬＥ側）の入力インピーダンスとを整合させるための回路を有している。

プラズマ処理装置１０におけるガスの供給は、一または複数のガス供給管が用いられ得る。一実施形態において、プラズマ処理装置１０は、少なくとも二つのガス供給管（ガス供給管３８およびガス供給管８２）を備える。ガス供給装置ＧＰは、ガスソース群、バルブ群、流量制御器群、を備える。ガス供給装置ＧＰは、ガス供給管３８およびガス供給管８２に接続されている。ガス供給装置ＧＰのガスソース群は、複数のガスソースを有する。ガス供給装置ＧＰのバルブ群は、複数のバルブを有している。ガス供給装置ＧＰの流量制御器群はマスフローコントローラ等の複数の流量制御器を有する。

ガス供給装置ＧＰのガスソース群の複数のガスソースのそれぞれは、ガス供給装置ＧＰのバルブ群の対応のバルブおよびガス供給装置ＧＰの流量制御器群の対応の流量制御器を介して、ガス供給管３８およびガス供給管８２に接続されている。したがって、プラズマ処理装置１０は、ガス供給装置ＧＰのガスソース群の複数のガスソースのうち選択された一以上のガスソースからのガスを、個別に調整された流量で、処理容器１２内に供給することが可能である。

以上説明した第１の実施形態～第８の実施形態のそれぞれに係るシール構造ＳＥおよびシール方法ＭＴでは、キャップ部ＢＣは弾性体部ＢＬを介して密接しているため、部品同士の接近や離れる動き（各流路部品のガス流路ＧＬに沿う方向ＤＡへの相対運動）は弾性体部ＢＬの伸び縮みにより吸収され、ガス流路ＧＬの封止は維持される。また、ガス流路ＧＬを画定する流路部品（流路部品ＢＭ１、流路部品ＢＭ２であり、第８の実施形態の場合には更に流路部品ＢＭ３が含まれる）、弾性体部ＢＬ、キャップ部ＢＣは常に弾性体部ＢＬの復元力によって密接した状態を維持するだけでなく、キャップ部ＢＣは、弾性体部ＢＬを覆いつつ流路部品ＢＭ１の表面ＳＦ１の溝ＢＭ１ａに嵌め込まれているので、部品同士の摺動（各流路部品の境目ＣＮに沿う方向ＤＢへの相対運動）に伴う摩擦やせん断（方向ＤＢへの応力）はキャップ部ＢＣにおいて生じる。すなわち、キャップ部ＢＣが流路部品ＢＭ１に設けられた弾性体部ＢＬを流路部品ＢＭ２に対して覆っているので、流路部品ＢＭ１と対向する流路部品（流路部品ＢＭ２であり、第８の実施形態の場合には更に流路部品ＢＭ３が含まれる）に弾性体部ＢＬが直に接触することがなく、したがって、各流路部品同士が互いに摺動する場合であっても、当該動きが弾性体部ＢＬに対して作用を及ぼすことがない。また、キャップ部ＢＣは弾性体部ＢＬを介して密接しているため、流路部品同士の近接や離れる動きは弾性体部ＢＬの伸び縮みにより吸収され、ガス流路ＧＬの封止は維持される。すなわち、流路部品ＢＭ１と弾性体部ＢＬ、弾性体部ＢＬとキャップ部ＢＣ、キャップ部ＢＣと流路部品ＢＭ２（第８の実施形態の場合には更に、キャップ部ＢＣと流路部品ＢＭ３）は常に弾性体部ＢＬの復元力によって密接した状態を維持する。したがって、このシール構造ＳＥによれば、弾性体部ＢＬによる流路部品同士の接近や離れる動きへの追従を得ながら、流路部品同士の摺動による弾性体部ＢＬにおける破損、劣化等を低減し得る。キャップ部ＢＣには摺動性に優れるポリテトラフルオロエチレン（polytetrafluoroethylene）の材料が用いられ得る。

また、流路部品ＢＭ１と弾性体部ＢＬとキャップ部ＢＣとを備えるシール部材ＳＺが流路部品ＢＭ２に対して摺動的に移動可能なので、シール部材ＳＺを流路部品ＢＭ２の表面ＳＦ２に沿って移動させることによって流路部品ＢＭ１の貫通孔ＴＨ１および流路部品ＢＭ２の貫通孔ＴＨ２の連結と、この連結の解除とが、滑らかに行える。

以上、好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。

１０…プラズマ処理装置、１２…処理容器、１２ｅ…排気口、１４…支持部、１８ａ…第１プレート、１８ｂ…第２プレート、３０…上部電極、３２…絶縁性遮蔽部材、３４…天板、３４ａ…ガス吐出孔、３６…支持体、３６ａ…ガス拡散室、３６ｂ…ガス通流孔、３６ｃ…ガス導入口、３６ｄ…ガス導入口、３８…ガス供給管、４６…デポシールド、４８…排気プレート、５０…排気装置、５２ａ…ガス導入口、８２…ガス供給管、ＢＣ…キャップ部、ＢＣ１…キャップ部、ＢＣ１ａ…板状部、ＢＣ１ｂ…突起部、ＢＣａ…板状部、ＢＣｂ…突起部、ＢＬ…弾性体部、ＢＭ１…流路部品、ＢＭ１１…第１の部分、ＢＭ１２…第２の部分、ＢＭ１ａ…溝、ＢＭ２…流路部品、ＢＭ２ａ…部分、ＢＭ２ｂ…部分、ＢＭ３…流路部品、ＢＭ３ａ…部分、ＢＭ３ｂ…部分、ＣＮ…境目、ＣＮ１…境目、ＤＡ…方向、ＤＢ…方向、ＥＰ…電源装置、ＥＳＣ…静電チャック、ＦＲ…フォーカスリング、ＧＬ…ガス流路、ＧＰ…ガス供給装置、Ｋ１…態様、Ｋ２…態様、ＬＥ…下部電極、ＭＴ…シール方法、ＯＰ１…開口、ＯＰ２…開口、ＯＰ３…開口、ＯＰ４…開口、ＯＰ５…開口、ＰＤ…載置台、ＰＭ１…第１の部分、ＰＭ２…第２の部分、ＳＣ…スペース、ＳＥ…シール構造、ＳＦ１…表面、ＳＦ１ａ…表面、ＳＦ１ｂ…表面、ＳＦ１ｃ…表面、ＳＦ１ｄ…表面、ＳＦ２…表面、ＳＦ２ａ…表面、ＳＦ２ｂ…表面、ＳＦ２ｃ…表面、ＳＦ２ｄ…表面、Ｓｐ…処理空間、ＳＺ…シール部材、ＴＨ１…貫通孔、ＴＨ２…貫通孔、ＴＨ３…貫通孔。

Claims (5)

1. ガスの流路を封止するシール構造であって、
   前記流路を画定する第１の部品および第２の部品と、
   前記第１の部品と前記第２の部品との境目に設けられた弾性体部およびキャップ部と、
   を備え、
   前記第１の部品は、
   第１の貫通孔と第１の表面とを備え、
   前記第２の部品は、
   第２の貫通孔と第２の表面とを備え、
   前記第１の貫通孔は、前記第１の表面から延びており、
   前記第２の貫通孔は、前記第２の表面から延びており、
   前記境目は、前記第１の表面と前記第２の表面とによって画定され、
   前記流路は、前記第１の貫通孔と前記第２の貫通孔とが連結することによって画定され、
   前記第１の部品と前記第２の部品とは、前記第１の貫通孔と前記第２の貫通孔とが連結するように配置可能であり、
   前記弾性体部は、輪形状を備え、前記第１の表面から突出するように該第１の表面の溝内に設けられ、該第１の表面上から見て前記第１の貫通孔の第１の開口が該弾性体部の輪形状の第２の開口に重なるように配置され、
   前記キャップ部は、第３の開口を備え、前記弾性体部上に配置され、前記第１の表面上から見て該第３の開口、前記第２の開口および前記第１の開口が互いに重なるように、並びに該弾性体部が前記第２の部品に直に接触しないように該弾性体部を覆い、該第１の表面の前記溝に嵌め込まれ、前記第２の表面に密接しており、
   前記キャップ部と前記第２の部品とは、摺動性を有するように互いに密接し、
   前記キャップ部と前記第２の部品の前記第２の表面との間の摩擦抵抗は、該キャップ部を用いないで前記弾性体部を該第２の表面に直接的に接触させる構造における該弾性体部と該第２の表面との間の摩擦抵抗に比較して小さい、
   シール構造。
2. 前記キャップ部は、ポリテトラフルオロエチレン（polytetrafluoroethylene）の材料を有する、
   請求項１に記載のシール構造。
3. 前記第１の部品と前記弾性体部と前記キャップ部とを備えるシール部材は、前記第２の表面に沿って、前記第２の部品に対して摺動的に移動可能であり、
   前記第２の部品に対する前記第２の表面に沿った前記シール部材の移動は、前記第１の貫通孔および前記第２の貫通孔の前記連結と、該連結の解除と、を切り替える、
   請求項１または請求項２に記載のシール構造。
4. 二つの前記第２の部品を備え、
   前記第１の部品は、互いに対向して配置される二つの前記第２の部品の間に挿抜可能に配置される、
   請求項１～３の何れか一項に記載のシール構造。
5. ガスの流路を封止するシール方法であって、該流路は、第１の部品の第１の貫通孔と第２の部品の第２の貫通孔とが連結することによって画定され、該方法は、
   輪形状の弾性体部を前記第１の部品の第１の表面から突出するように該第１の表面の溝内に設けて、該第１の表面上から見て前記第１の貫通孔の第１の開口が該弾性体部の輪形状の第２の開口に重なるように該弾性体部を配置するステップと、
   第３の開口を有するキャップ部を、前記第１の表面上から見て前記第１の開口、前記第２の開口および該第３の開口が互いに重なるように、並びに前記弾性体部が前記第２の部品に直に接触しないように該弾性体部を覆いつつ該弾性体部上に設けて、前記第１の表面の前記溝に嵌め込むステップと、
   前記第１の貫通孔が前記第２の貫通孔と連結するように前記第１の部品と前記第２の部品とを前記弾性体部および前記キャップ部を介して組み、該キャップ部を該第２の部品の第２の表面に互いに摺動性を有するように密接させて、前記流路を画定するステップと、
   を備え、
   前記キャップ部と前記第２の表面との間の摩擦抵抗は、該キャップ部を用いないで前記弾性体部を該第２の表面に直接的に接触させる構造における該弾性体部と該第２の表面との間の摩擦抵抗に比較して小さい、
   シール方法。

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