(57)【要約】【課題】流体をより均一に吐出又は吸引可能な流路構造を提供する。【解決手段】一つの実施形態に係る流路構造は、部材を有する。前記部材は、表面を有し、第１の通路と、複数の第１の開口と、第２の通路と、複数の第２の開口と、が設けられる。前記第１の通路は、互いに接続された複数の第１の閉路部を含む。前記複数の第１の開口は、前記第１の通路に接続され前記表面で開口される。前記第２の通路は、互いに接続された複数の第２の閉路部を含む。前記複数の第２の開口は、前記第２の通路に接続され前記表面で開口される。前記第１の閉路部は、前記第２の閉路部の内側を当該第２の閉路部から隔てられて通る。前記第２の閉路部は、前記第１の閉路部の内側を当該第１の閉路部から隔てられて通る。【選択図】図２
2018044191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面を有し、
互いに接続された複数の第１の閉路部を含む第１の通路と、
前記第１の通路に接続され前記表面で開口された複数の第１の開口と、
互いに接続された複数の第２の閉路部を含む第２の通路と、
前記第２の通路に接続され前記表面で開口された複数の第２の開口と、
が設けられ、前記第１の閉路部が前記第２の閉路部の内側を当該第２の閉路部から隔てられて通り、前記第２の閉路部が前記第１の閉路部の内側を当該第１の閉路部から隔てられて通る、部材、
を具備する流路構造。
【請求項２】
前記第１の通路及び前記第２の通路がそれぞれ、
複数の線状通路をそれぞれ含むとともに互いに離間して重ねられた複数の通路層であって、それぞれの前記通路層において前記複数の線状通路が当該線状通路の長手方向と交差し且つ前記通路層が重ねられた方向と交差する方向に互いに離間して配置された、前記複数の通路層と、
互いに隣接した二つの前記通路層の前記線状通路間を接続し、前記線状通路の長手方向に互いに離間して配置された複数の連結通路と、
を有し、
前記通路層の前記線状通路は、当該通路層に隣接した他の前記通路層の複数の前記線状通路に前記複数の連結通路を介して接続され、
前記第１の通路の前記複数の線状通路は、当該複数の線状通路が並べられる方向に、前記第２の通路の前記複数の線状通路と交互に配置された、
請求項１の流路構造。
【請求項３】
前記第１の通路及び前記第２の通路の前記複数の線状通路は平行に延びる、請求項２の流路構造。
【請求項４】
前記第１の通路及び前記第２の通路はそれぞれ、互いに隣接する複数の前記通路層をそれぞれ含む複数の階層を有し、
それぞれの前記階層の前記複数の線状通路は平行に延び、
前記階層の前記複数の線状通路の長手方向と、当該階層に隣接した他の前記階層の前記複数の線状通路の長手方向とは、前記通路層が重ねられた方向からの平面視において互いに交差する、
請求項２の流路構造。
【請求項５】
前記第１の通路及び前記第２の通路はそれぞれ、互いに隣接する複数の前記通路層をそれぞれ含む複数の階層を有し、
前記階層に含まれる前記第１の閉路部の数は、当該階層よりも前記表面から離間した他の前記階層に含まれる前記第１の閉路部の数よりも多く、
前記階層に含まれる前記第２の閉路部の数は、当該階層よりも前記表面から離間した他の前記階層に含まれる前記第２の閉路部の数よりも多い、
請求項２の流路構造。
【請求項６】
前記通路層の前記複数の線状通路の長手方向と、当該通路層に隣接した他の前記通路層の線状通路の長手方向とは、前記通路層が重ねられた方向からの平面視において互いに交差する、請求項２の流路構造。
【請求項７】
前記通路層の前記複数の線状通路の長手方向と、当該通路層に隣接した他の前記通路層の線状通路の長手方向とは、前記通路層が重ねられた方向からの平面視において１８０度を前記通路層の数で除した角度の倍数であって１８０度より小さい角度で互いに交差する、請求項６の流路構造。
【請求項８】
前記部材に、第１の管路と、前記第１の管路と前記第１の通路とを接続する複数の第１の分配路と、第２の管路と、前記第２の管路と前記第２の通路とを接続する複数の第２の分配路と、がさらに設けられた、請求項１乃至請求項７のいずれか一つの流路構造。
【請求項９】
前記複数の第１の開口及び前記複数の第２の開口の少なくとも一方はそれぞれ、一つの上流通路と、前記一つの上流通路から分岐される複数の下流通路と、前記複数の下流通路のそれぞれの上流側の端部に位置する複数の絞り部と、を含む、請求項１乃至請求項８のいずれか一つの流路構造。
【請求項１０】
前記複数の第１の開口及び前記複数の第２の開口の少なくとも一方はそれぞれ、前記一つの上流通路と前記複数の下流通路との間に位置するキャビティを含み、
前記複数の下流通路はそれぞれ、前記キャビティに開口し、
前記キャビティと前記下流通路との間に前記絞り部が位置する、
請求項９の流路構造。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれか一つの流路構造と、
前記表面が向く位置に物体を支持するよう構成された物体支持部と、
前記第１の通路に第１の流体を供給するよう構成された第１の流体供給部と、
前記第２の通路に第２の流体を供給するよう構成された第２の流体供給部と、
を具備する処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、流路構造及び処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の開口から流体を吸引又は吐出する装置において、複数種類の流体を吸引又は吐出する部材が知られる。例えば、複数種類の流体が、部材によって形成された複数の通路でそれぞれ拡散し、複数の開口から吐出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−５１８８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
部材の複数の開口を通じた流体の吸引量又は吐出量が、不均一になってしまうことがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一つの実施形態に係る流路構造は、部材を有する。前記部材は、表面を有し、第１の通路と、複数の第１の開口と、第２の通路と、複数の第２の開口と、が設けられる。前記第１の通路は、互いに接続された複数の第１の閉路部を含む。前記複数の第１の開口は、前記第１の通路に接続され前記表面で開口される。前記第２の通路は、互いに接続された複数の第２の閉路部を含む。前記複数の第２の開口は、前記第２の通路に接続され前記表面で開口される。前記第１の閉路部は、前記第２の閉路部の内側を当該第２の閉路部から隔てられて通る。前記第２の閉路部は、前記第１の閉路部の内側を当該第１の閉路部から隔てられて通る。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る半導体製造装置を概略的に示す断面図である。
【図２】図２は、第１の実施形態の拡散部の一部を示す斜視図である。
【図３】図３は、第１の実施形態の拡散部の一部を示す断面図である。
【図４】図４は、第１の実施形態の第１の通路及び第２の通路と第１の開口及び第２の開口との一部を示す斜視図である。
【図５】図５は、第１の実施形態の通路層及び連結通路の一部を概略的に示す斜視図である。
【図６】図６は、第１の実施形態の第１の通路又は第２の通路の一部を、複数の部分に区切って概略的に示す斜視図である。
【図７】図７は、第１の実施形態のシャワープレートの断面を示す斜視図である。
【図８】図８は、第１の実施形態の第１の管路、第２の管路、複数の第１の分配路、及び複数の第２の分配路を示す斜視図である。
【図９】図９は、第２の実施形態に係る拡散部の一部を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、第３の実施形態に係る拡散部の一部を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、第４の実施形態に係る拡散部の一部を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、第４の実施形態の拡散部の一部を省略して一つの通路層を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、第４の実施形態の拡散部の一部を省略して他の一つの通路層を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、第４の実施形態の拡散部の一部を省略してさらに他の一つの通路層を示す斜視図である。
【図１５】図１５は、第４の実施形態の第１の通路又は第２の通路の通路層及び連結通路の一部を概略的に示す平面図である。
【図１６】図１６は、第４の実施形態の第１の通路又は第２の通路の一部を、複数の部分に区切って概略的に示す斜視図である。
【図１７】図１７は、第５の実施形態に係る第１の通路、第２の通路、第１の開口、及び第２の開口の一部を示す斜視図である。
【図１８】図１８は、第５の実施形態の第１の通路、第２の通路、第１の開口、及び第２の開口の一部を図１７の反対側から示す斜視図である。
【図１９】図１９は、第６の実施形態に係る底壁の一部を示す断面図である。
【図２０】図２０は、第６の実施形態のガス溜まりの半径に対する、第２の延路へのガスの分配比を示すグラフである。
【図２１】図２１は、第６の実施形態の第２の絞り部の最小の半径に対する、第２の延路へのガスの分配比を示すグラフである。
【図２２】図２２は、第６の実施形態の変形例に係る分岐部を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、第１の実施形態について、図１乃至図８を参照して説明する。なお、本明細書においては基本的に、鉛直上方を上方向、鉛直下方を下方向と定義する。また、本明細書において、実施形態に係る構成要素及び当該要素の説明について、複数の表現が記載されることがある。複数の表現がされた構成要素及び説明は、記載されていない他の表現がされても良い。さらに、複数の表現がされない構成要素及び説明も、記載されていない他の表現がされても良い。
【０００８】
図１は、第１の実施形態に係る半導体製造装置１０を概略的に示す断面図である。半導体製造装置１０は、処理装置の一例であり、例えば、製造装置、加工装置、吸排装置、供給装置、又は装置とも称され得る。なお、処理装置は半導体製造装置１０に限らず、対象となる物体に、例えば加工、洗浄、及び試験のような処理を行う他の装置であっても良い。
【０００９】
各図面に示されるように、本明細書において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸が定義される。Ｘ軸とＹ軸とＺ軸とは、互いに直交する。Ｘ軸は、半導体製造装置１０の幅に沿う。Ｙ軸は、半導体製造装置１０の奥行き（長さ）に沿う。Ｚ軸は、半導体製造装置１０の高さに沿う。本実施形態において、Ｚ軸は鉛直方向に延びる。なお、Ｚ軸が延びる方向と、鉛直方向とが異なっても良い。
【００１０】
図１に示される第１の実施形態の半導体製造装置１０は、例えば、化学蒸着（ＣＶＤ）装置である。半導体製造装置１０は、他の装置であっても良い。半導体製造装置１０は、製造部１１と、ステージ１２と、シャワープレート１３と、第１のポンプ１４と、第２のポンプ１５と、を有する。
【００１１】
製造部１１は、例えば、筐体とも称され得る。ステージ１２は、物体支持部の一例であり、例えば、載置部又は台とも称され得る。シャワープレート１３は、流路構造及び部材の一例であり、例えば、分岐部、吐出部、排出部、吸引部、又は部品とも称され得る。
【００１２】
第１のポンプ１４は、第１の流体供給部の一例である。第２のポンプ１５は、第２の流体供給部の一例である。第１のポンプ１４及び第２のポンプ１５は、例えば、供給部、排出部、又は送部とも称され得る。
【００１３】
製造部１１の内部に、気密に密閉可能なチャンバ２１が設けられる。チャンバ２１は、例えば、部屋又は空間とも称され得る。半導体製造装置１０は、例えば、チャンバ２１において、半導体ウェハ（以下、ウェハと称する）Ｗを製造する。ウェハＷは、物体の一例である。製造部１１は、上壁２３と、周壁２４とを有する。
【００１４】
上壁２３は、内面２３ａを有する。内面２３ａは、下方向に向く略平坦な面である。内面２３ａは、チャンバ２１の一部を形成する。すなわち、内面２３ａは、チャンバ２１の内部に向く。
【００１５】
周壁２４は、内周面２４ａを有する。内周面２４ａは、略水平方向に向く面である。内周面２４ａは、チャンバ２１の一部を形成する。すなわち、内周面２４ａは、チャンバ２１の内部に向く。周壁２４に、複数の排気口２７が設けられる。排気口２７から、チャンバ２１の気体が吸引され得る。
【００１６】
ステージ１２及びシャワープレート１３は、チャンバ２１に配置される。なお、図１に示されるように、ステージ１２の一部及びシャワープレート１３の一部が、チャンバ２１の外に位置しても良い。
【００１７】
ステージ１２は、支持部１２ａを有する。支持部１２ａは、上壁２３の内面２３ａに向き、ウェハＷを支持する。ステージ１２はヒータを有し、支持部１２ａに支持されたウェハＷを加熱することが可能である。
【００１８】
ステージ１２は、例えば、ウェハＷを吸引することにより、当該ウェハＷを支持部１２ａに固定し得る。さらに、ステージ１２は、ウェハＷを支持した状態で回転可能であっても良い。
【００１９】
シャワープレート１３は、拡散部３１と、管部３２とを有する。拡散部３１は、Ｘ‐Ｙ平面上で広がる略円盤状に形成される。管部３２は、拡散部３１の略中央部からＺ軸に沿う正方向（Ｚ軸の矢印が向く方向、上方向）に延びる。
【００２０】
管部３２は、上壁２３を貫通する。例えば、管部３２が上壁２３に固定されることで、シャワープレート１３が製造部１１の上壁２３に取り付けられる。なお、シャワープレート１３は、他の手段により製造部１１に取り付けられても良い。
【００２１】
拡散部３１は、底面３１ａと上面３１ｂと有する。底面３１ａは、表面の一例であり、例えば、外面とも称され得る。底面３１ａは、略平坦に形成され、Ｚ軸に沿う負方向（Ｚ軸の矢印が向く方向の反対方向、下方向）に向く。
【００２２】
拡散部３１の底面３１ａは、ステージ１２の支持部１２ａに支持されたウェハＷに面する。言い換えると、ステージ１２は、拡散部３１の底面３１ａが向く位置にウェハＷを支持する。
【００２３】
拡散部３１の上面３１ｂは、底面３１ａの反対側に位置する。上面３１ｂは、略平坦に形成され、Ｚ軸に沿う正方向に向く。管部３２は、上面３１ｂから、Ｚ軸に沿う正方向に延びる。
【００２４】
図２は、第１の実施形態の拡散部３１の一部を示す斜視図である。図２に示すように、拡散部３１に、第１の通路４１と、第２の通路４２と、複数の第１の開口４３と、複数の第２の開口４４と、が設けられる。
【００２５】
第１の通路４１及び第２の通路４２はそれぞれ、例えば、空間、部屋、又は流路とも称され得る。第１の開口４３及び第２の開口４４はそれぞれ、例えば、吐出口、吸引口、又は孔とも称され得る。
【００２６】
第１の通路４１と第２の通路４２とはそれぞれ、拡散部３１の内部に設けられる。第２の通路４２は、第１の通路４１から独立する。言い換えると、第１の通路４１と第２の通路４２とは、拡散部３１の一部である隔壁４５によって、互いに隔てられる。
【００２７】
図３は、第１の実施形態の拡散部３１の一部を示す断面図である。図３に示すように、拡散部３１は、底壁４７と、上壁４８とを有する。図３は、隔壁４５、底壁４７、及び上壁４８を二点鎖線で区切る。
【００２８】
底壁４７は、拡散部３１の底面３１ａを形成する。上壁４８は、拡散部３１の上面３１ｂを形成する。隔壁４５は、底壁４７と上壁４８との間に位置する。第１の通路４１と第２の通路４２とは、底壁４７と上壁４８との間に設けられる。
【００２９】
本実施形態において、シャワープレート１３は、例えば、３Ｄプリンタによって積層造形される。このため、シャワープレート１３は一体物として成形される。すなわち、隔壁４５と、底壁４７と、上壁４８とが一体に成形される。なお、隔壁４５と、底壁４７と、上壁４８とが個別に成形されても良い。
【００３０】
複数の第１の開口４３は、底壁４７に設けられる。第１の開口４３は、第１の通路４１に接続され、拡散部３１の底面３１ａで開口される。複数の第１の開口４３は、Ｘ軸に沿う方向と、Ｙ軸に沿う方向とに、等間隔にマトリクス状に配置される。なお、複数の第１の開口４３の配置はこれに限らない。
【００３１】
複数の第２の開口４４は、底壁４７に設けられる。第２の開口４４は、第２の通路４２に接続され、拡散部３１の底面３１ａで開口される。複数の第２の開口４４は、Ｘ軸に沿う方向と、Ｙ軸に沿う方向とに、等間隔にマトリクス状に配置される。例えば、Ｘ軸に沿う方向において、第１の開口４３と第２の開口４４とが交互に配置される。なお、複数の第２の開口４４の配置はこれに限らない。
【００３２】
図４は、第１の実施形態の第１の通路４１及び第２の通路４２と第１の開口４３及び第２の開口４４との一部を示す斜視図である。図４は、拡散部３１を省略し、第１の通路４１及び第２の通路４２と、第１の開口４３及び第２の開口４４と、を示す。すなわち、図４は、第１の通路４１及び第２の通路４２と、第１の開口４３及び第２の開口４４と、によって形成される空間を示す。
【００３３】
図４に示すように、第１の通路４１及び第２の通路４２はそれぞれ、二つの通路層５１と、複数の連結通路５２とを有する。通路層５１は、例えば、層又は集合体とも称され得る。連結通路５２は、例えば、流路又は接続部とも称され得る。
【００３４】
通路層５１は、後述するように、Ｚ軸に沿う方向において略同一の位置に配置された複数の線状通路５５の集合体である。二つの通路層５１は、互いに離間してＺ軸に沿う方向に互いに重ねられる。なお、一つの通路層５１の一部と、他の通路層５１の一部と、がＺ軸に沿う方向において同じ位置にあっても良い。二つの通路層５１が、連結通路５２によって接続される。
【００３５】
二つの通路層５１は、説明のため、通路層５１Ａ及び通路層５１Ｂと個別に称されることがある。通路層５１Ａは、通路層５１Ｂに隣接し、通路層５１Ｂよりも拡散部３１の底面３１ａに近い。第１の通路４１及び第２の通路４２がそれぞれ、通路層５１Ａ，５１Ｂを有する。
【００３６】
図５は、第１の実施形態の通路層５１及び連結通路５２の一部を概略的に示す斜視図である。図５は、第１の通路４１の通路層５１及び連結通路５２と、第２の通路４２の通路層５１及び連結通路５２とを共通に示す。なお、第１の通路４１の通路層５１及び連結通路５２の形状と、第２の通路４２の通路層５１及び連結通路５２の形状とが異なっても良い。
【００３７】
通路層５１はそれぞれ、複数の線状通路５５を含む。本実施形態において、線状通路５５は直線状に延びる。なお、線状通路５５は、曲線状に延びても良いし、曲げられた箇所を有しても良い。線状通路５５は、全体として一つの方向（長手方向）に延びる。
【００３８】
各通路層５１に含まれる複数の線状通路５５は、平行に延びる。すなわち、通路層５１Ａに含まれる複数の線状通路５５は互いに平行に延びる。さらに、通路層５１Ｂに含まれる複数の線状通路５５は、互いに平行に延びる。
【００３９】
平行に延びる複数の線状通路５５、とは、実質的に同じ方向に延びる複数の線状通路５５、を含む。平行に延びる複数の線状通路５５、の長手方向は、互いに僅かに異なっても良い。平行に延びる複数の線状通路５５、は、互いに離間して延びる。平行に延びる複数の線状通路５５、は、複数の通路層５１が重ねられたＺ軸に沿う方向に平面視した場合、互いに交差せず、互いに離間する。
【００４０】
第１の実施形態において、線状通路５５はそれぞれ、略五角形の断面を有し、Ｙ軸に沿う方向に延びる。すなわち、通路層５１Ａの複数の線状通路５５と、通路層５１Ｂの複数の線状通路５５とは、同じ方向に平行に延びる。さらに言うと、第１の通路４１の線状通路５５と、第２の通路４２の線状通路５５とは、同じ方向に平行に延びる。なお、線状通路５５は、他の形状を有しても良く、他の方向に延びても良い。
【００４１】
複数の線状通路５５は、Ｘ軸に沿う方向に並べられる。すなわち、それぞれの通路層５１において、複数の線状通路５５は、当該線状通路５５の長手方向（Ｙ軸に沿う方向）と交差し且つ通路層５１が重ねられた方向（Ｚ軸に沿う方向）と交差する方向（Ｘ軸に沿う方向）に互いに離間して配置される。なお、複数の線状通路５５が並べられる方向は、他の方向であっても良い。
【００４２】
それぞれの通路層５１において、隣り合う線状通路５５の間の距離は、Ｘ軸に沿う方向における線状通路５５の長さ（幅）よりも長い。なお、隣り合う線状通路５５の間の距離はこれに限らない。
【００４３】
通路層５１Ａの複数の線状通路５５と、通路層５１Ｂの複数の線状通路５５とは、Ｘ軸に沿う方向に交互に配置される。言い換えると、通路層５１Ａの複数の線状通路５５と、通路層５１Ｂの複数の線状通路５５とは、千鳥形に配置される。
【００４４】
連結通路５２は、互いに隣接した二つの通路層５１の線状通路５５の間を接続する。すなわち、連結通路５２はそれぞれ、通路層５１Ａの一つの線状通路５５と、通路層５１Ｂの一つの線状通路５５とを接続する。このため、図３に示すように、連結通路５２は、Ｙ軸に沿う方向から平面視した場合、Ｚ軸と斜めに交差する方向に延びる。
【００４５】
図５に示されるように、複数の連結通路５２は、線状通路５５の長手方向（Ｙ軸に沿う方向）に互いに離間して配置される。隣り合う連結通路５２の間の距離は、Ｙ軸に沿う方向における連結通路５２の長さ（幅）よりも長い。
【００４６】
上述のように、上方の通路層５１Ａの複数の線状通路５５と、下方の通路層５１Ｂの複数の線状通路５５とは、Ｘ軸に沿う方向に交互に配置される。このため、Ｘ軸に沿う方向において、上方の通路層５１Ｂの二つの線状通路５５の間に、下方の通路層５１Ａの線状通路５５が位置する。連結通路５２は、上方の通路層５１Ｂの二つの線状通路５５と、これらの間に位置する下方の通路層５１Ａの線状通路５５とを接続する。このように、下方の通路層５１Ａの線状通路５５はそれぞれ、上方の通路層５１Ｂの二つの線状通路５５に、複数の連結通路５２を介して接続される。言い換えると、上方の通路層５１Ｂの二つの線状通路５５は、下方の通路層５１Ａの同じ線状通路５５に接続される。さらに、通路層５１Ｂの線状通路５５はそれぞれ、通路層５１Ａの二つの線状通路５５に、複数の連結通路５２を介して接続される。
【００４７】
通路層５１Ａの隣り合う二つの線状通路５５は、通路層５１Ｂの一つの線状通路５５と二つの連結通路５２とを介して互いに接続される。さらに、通路層５１Ｂの隣り合う二つの線状通路５５は、通路層５１Ａの一つの線状通路５５と二つの連結通路５２とを介して互いに接続される。
【００４８】
図６は、第１の実施形態の第１の通路４１又は第２の通路４２の一部を、複数の部分に区切って概略的に示す斜視図である。図６は、図５と同じく、第１の通路４１の通路層５１及び連結通路５２と、第２の通路４２の通路層５１及び連結通路５２とを共通に示す。
【００４９】
図６に示すように、第１の通路４１は、複数の第１の閉路部６１を含む。言い換えると、第１の通路４１は、複数の第１の閉路部６１に区切って見ることができる。図６は、一つの第１の閉路部６１を実線で示し、他の第１の閉路部６１を二点鎖線で示す。図６に示される第１の閉路部６１は一例であり、第１の閉路部６１の形状は、図６に示される第１の閉路部６１の形状に限らない。
【００５０】
第１の閉路部６１はそれぞれ、第１の通路４１の一部であり、始点と終点が同じ通路として流体が流れ得る部分である。言い換えると、第１の閉路部６１は、第１の通路４１の中の環状の部分である。第１の閉路部６１は、例えば、円環状であっても良いし、枠状とも称され得る四角形の環状であっても良い。第１の閉路部６１は、当該第１の閉路部６１の内側の空間を囲む。なお、第１の閉路部６１はこれに限らない。
【００５１】
第１の実施形態の第１の閉路部６１はそれぞれ、二つの第１の延部６１ａと、二つの第１の接続部６１ｂとを有する。二つの第１の延部６１ａはそれぞれ、Ｙ軸に沿う方向に延びる。二つの第１の接続部６１ｂはそれぞれ、一方の第１の延部６１ａの端部と、他方の第１の延部６１ａの端部とを接続する。
【００５２】
第１の通路４１の複数の通路層５１及び複数の連結通路５２は、互いに接続された複数の第１の閉路部６１を含む。例えば、通路層５１の線状通路５５は、Ｙ軸に沿う方向に互いに接続された複数の第１の延部６１ａを含む。連結通路５２は、第１の接続部６１ｂを含む。
【００５３】
第２の通路４２は、複数の第２の閉路部６２を含む。言い換えると、第２の通路４２は、複数の第２の閉路部６２に区切って見ることができる。第２の閉路部６２の形状は、図６に示される第２の閉路部６２の形状に限らない。
【００５４】
第２の閉路部６２はそれぞれ、第２の通路４２の一部であり、始点と終点が同じ通路として流体が流れ得る部分である。第２の閉路部６２は、当該第２の閉路部６２の内側の空間を囲む。なお、第２の閉路部６２はこれに限らない。
【００５５】
第１の実施形態の第２の閉路部６２はそれぞれ、二つの第２の延部６２ａと、二つの第２の接続部６２ｂとを有する。二つの第２の延部６２ａはそれぞれ、Ｙ軸に沿う方向に延びる。二つの第２の接続部６２ｂはそれぞれ、一方の第２の延部６２ａの端部と、他方の第２の延部６２ａの端部とを接続する。
【００５６】
第２の通路４２の複数の通路層５１及び複数の連結通路５２は、互いに接続された複数の第２の閉路部６２を含む。例えば、通路層５１の線状通路５５は、Ｙ軸に沿う方向に互いに接続された複数の第２の延部６２ａを含む。連結通路５２は、第２の接続部６２ｂを含む。
【００５７】
図４に示すように、第１の通路４１の複数の線状通路５５は、Ｘ軸に沿う方向に、第２の通路４２の複数の線状通路５５と交互に配置される。すなわち、各通路層５１において、第１の通路４１の二つの線状通路５５の間に、第２の通路４２の一つの線状通路５５が配置される。さらに、第２の通路４２の二つの線状通路５５の間に、第１の通路４１の一つの線状通路５５が配置される。
【００５８】
Ｚ軸に沿う方向において、第１の通路４１の通路層５１Ａの複数の線状通路５５は、第２の通路４２の通路層５１Ａの複数の線状通路５５と略同一の位置に配置される。さらに、Ｚ軸に沿う方向において、第１の通路４１の通路層５１Ｂの複数の線状通路５５は、第２の通路４２の通路層５１Ｂの複数の線状通路５５と略同一の位置に配置される。なお、Ｚ軸に沿う方向において、第１の通路４１の線状通路５５の位置と、第２の通路４２の線状通路５５の位置とが異なっても良い。
【００５９】
上記の第１の通路４１と第２の通路４２とは、交互に配置された第１の通路４１の線状通路５５と第２の通路４２の線状通路５５とをそれぞれ含むとともに、互いに離間して重ねられた二つの層を形成する。すなわち、第１の通路４１の通路層５１Ａの複数の線状通路５５及び第２の通路４２の通路層５１Ａの複数の線状通路５５を含む一つの層と、第１の通路４１の通路層５１Ｂの複数の線状通路５５及び第２の通路４２の通路層５１Ｂの複数の線状通路５５を含む他の層とが互いに重ねられる。
【００６０】
第１の通路４１の複数の連結通路５２は、Ｙ軸に沿う方向に、第２の通路４２の複数の連結通路５２と交互に配置される。すなわち、第１の通路４１の二つの連結通路５２の間に、第２の通路４２の一つの連結通路５２が配置される。さらに、第２の通路４２の二つの連結通路５２の間に、第１の通路４１の一つの連結通路５２が配置される。
【００６１】
図３に示すように、第１の閉路部６１は、第２の閉路部６２の内側を当該第２の閉路部６２から隔てられて通る。さらに、第２の閉路部６２は、第１の閉路部６１の内側を当該第１の閉路部６１から隔てられて通る。隔壁４５が、第１の閉路部６１と第２の閉路部６２とを隔てる。
【００６２】
第１の通路４１と第２の通路４２とは、幾何学的に略同一の形状を有する。例えば、第１の通路４１をＺ軸まわりに回転させると、第２の通路４２と一致する。第１の通路４１の体積と第２の通路４２の体積とは略同一である。なお、第１の通路４１の形状と、第２の通路４２の形状とが異なっても良い。
【００６３】
複数の第１の開口４３は、第１の通路４１の、通路層５１Ａの線状通路５５に接続される。さらに、複数の第２の開口４４は、第２の通路４２の、通路層５１Ａの線状通路５５に接続される。
【００６４】
図７は、第１の実施形態のシャワープレート１３の断面を示す斜視図である。図８は、第１の実施形態の第１の管路６５、第２の管路６６、複数の第１の分配路６７、及び複数の第２の分配路６８を示す斜視図である。
【００６５】
図７及び図８に示すように、シャワープレート１３に、第１の管路６５と、第２の管路６６と、複数の第１の分配路６７と、複数の第２の分配路６８（図８に示す）とが設けられる。図８は、管部３２を省略し、第１の管路６５と、第２の管路６６と、複数の第１の分配路６７と、複数の第２の分配路６８とを示す。すなわち、図８は、第１の管路６５、第２の管路６６、複数の第１の分配路６７、及び複数の第２の分配路６８によって形成される空間を示す。
【００６６】
第１の管路６５と第２の管路６６とはそれぞれ、管部３２に設けられ、Ｚ軸に沿う方向に延びる。第２の管路６６は、環状の断面を有する。第１の管路６５は、第２の管路６６の内側に位置する。すなわち、第１の管路６５と第２の管路６６とは、いわゆる二重管である。
【００６７】
第１の管路６５の一方の端部は、管部３２の上方向の端部で開口する。第１の管路６５の他方の端部は、複数の第１の分配路６７によって、第１の通路４１に接続される。複数の第１の分配路６７は、第１の管路６５と、第１の通路４１の通路層５１Ｂの複数の線状通路５５とを接続する。複数の第１の分配路６７のコンダクタンスは、互いに等しい。なお、複数の第１の分配路６７が、互いに異なる形状を有しても良い。
【００６８】
第２の管路６６の一方の端部は、管部３２の上方向の端部で開口する。第２の管路６６の他方の端部は、複数の第２の分配路６８によって、第２の通路４２に接続される。複数の第２の分配路６８は、第２の管路６６と、第２の通路４２の通路層５１Ｂの複数の線状通路５５とを接続する。複数の第２の分配路６８のコンダクタンスは、互いに等しい。なお、複数の第２の分配路６８が、互いに異なる形状を有しても良い。
【００６９】
図１に示すように、第１のポンプ１４は、例えば配管を介して、シャワープレート１３の管部３２に接続される。第１のポンプ１４は、図８に示される第１の管路６５及び複数の第１の分配路６７を通じて、第１の通路４１に第１のガスＧ１を供給する。第１のガスＧ１は、第１の流体の一例である。第１の流体は気体に限らず、例えば、液体であっても良い。
【００７０】
第１のポンプ１４から第１の管路６５に供給された第１のガスＧ１は、複数の第１の分配路６７によって、第１の通路４１の通路層５１Ｂの複数の線状通路５５に供給される。複数の第１の分配路６７のコンダクタンスが互いに等しいため、等量の第１のガスＧ１が複数の線状通路５５に供給される。第１のガスＧ１は、図２に示される第１の通路４１で拡散する。
【００７１】
例えば、第１のガスＧ１は、通路層５１Ｂの線状通路５５をＹ軸に沿う方向に流れ、連結通路５２を通って通路層５１Ａの線状通路５５に移動する。通路層５１Ａの線状通路５５を流れる第１のガスＧ１は、連結通路５２を通って通路層５１Ｂの線状通路５５に移動する。このように、第１のガスＧ１は、通路層５１Ａと通路層５１Ｂとに跨って拡散し、第１の通路４１に充満する。
【００７２】
Ｚ軸に沿う方向から見た第１の開口４３の断面積は、Ｙ軸に沿う方向から見た第１の通路４１の線状通路５５の断面積よりも小さく、且つ連結通路５２が延びる方向から見た第１の通路４１の連結通路５２の断面積よりも小さい。このため、第１のガスＧ１が第１の通路４１を流れる場合の圧力損失は、第１のガスＧ１が第１の開口４３を通る場合の圧力損失よりも小さい。このため、第１のガスＧ１は、第１の開口４３に流入するよりも、第１の通路４１で拡散しやすい。
【００７３】
第１の通路４１で拡散した第１のガスＧ１は、複数の第１の開口４３から、ステージ１２に支持されたウェハＷに向かって吐出される。図１は、第１の開口４３から吐出された第１のガスＧ１を細線の矢印で模式的に示す。
【００７４】
第２のポンプ１５は、例えば配管を介して、シャワープレート１３の管部３２に接続される。第２のポンプ１５は、図８に示される第２の管路６６及び第２の分配路６８を通じて、第２の通路４２に第２のガスＧ２を供給する。第２のガスＧ２は、第２の流体の一例である。第２の流体は気体に限らず、例えば、液体であっても良い。
【００７５】
第２のポンプ１５から第２の管路６６に供給された第２のガスＧ２は、複数の第２の分配路６８によって、第２の通路４２の通路層５１Ｂの複数の線状通路５５に供給される。複数の第２の分配路６８のコンダクタンスが互いに等しいため、等量の第２のガスＧ２が複数の線状通路５５に供給される。第２のガスＧ２は、第１のガスＧ１と同じく第２の通路４２の通路層５１Ａと通路層５１Ｂに跨って拡散し、第２の通路４２に充満する。
【００７６】
Ｚ軸に沿う方向から見た第２の開口４４の断面積は、Ｙ軸に沿う方向から見た第２の通路４２の線状通路５５の断面積よりも小さく、且つ連結通路５２が延びる方向から見た第２の通路４２の連結通路５２の断面積よりも小さい。このため、第２のガスＧ２が第２の通路４２を流れる場合の圧力損失は、第２のガスＧ２が第２の開口４４を通る場合の圧力損失よりも小さい。このため、第２のガスＧ２は、第２の開口４４に流入するよりも、第２の通路４２で拡散しやすい。
【００７７】
第２の通路４２で拡散した第２のガスＧ２は、複数の第２の開口４４から、ステージ１２に支持されたウェハＷに向かって吐出される。図１は、第２の開口４４から吐出された第２のガスＧ２を二点鎖線の矢印で模式的に示す。
【００７８】
第１のガスＧ１は、例えば、メチルシランである。第２のガスＧ２は、例えば、過酸化水素である。シャワープレート１３から吐出された第１のガスＧ１と第２のガスＧ２とは、化学反応により、ウェハＷに二酸化ケイ素膜を形成する。なお、第１のガスＧ１と第２のガスＧ２とは、他の流体であっても良い。また、第１のガスＧ１と第２のガスＧ２とが同一の組成を有する流体であっても良い。なお、第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２は、第１及び第２の管路６５，６６を介さず、例えば、シャワープレート１３の側方から第１の通路４１及び第２の通路４２に供給されても良い。
【００７９】
以上説明された第１の実施形態に係る半導体製造装置１０において、第１の通路４１は、互いに接続された複数の第１の閉路部６１を含む。第２の通路４２は、互いに接続された複数の第２の閉路部６２を含む。例えば、第１の通路４１に供給された第１のガスＧ１は、複数の第１の開口４３を通ってシャワープレート１３の外部に吐出され得る。第２の通路４２に供給された第２のガスＧ２は、第１のガスＧ１と混合されることなく、複数の第２の開口４４を通ってシャワープレート１３の外部に吐出され得る。このように、一つのシャワープレート１３が、複数種類のガスＧ１，Ｇ２を個別に供給することができる。また、ガスＧ１，Ｇ２が、第１の閉路部６１又は第２の閉路部６２を循環するように流動可能であり、第１の通路４１又は第２の通路４２で拡散しやすい。従って、シャワープレート１３は、複数の第１の開口４３又は複数の第２の開口４４から、ガスＧ１，Ｇ２をより均一に吐出可能である。
【００８０】
さらに、第１の閉路部６１が第２の閉路部６２の内側を当該第２の閉路部６２から隔てられて通り、第２の閉路部６２が第１の閉路部６１の内側を当該第１の閉路部６１から隔てられて通る。これにより、第１の閉路部６１と第２の閉路部６２とが大よそ同じ位置に配置され、シャワープレート１３が小型化及び薄型化可能となる。
【００８１】
第１の通路４１及び第２の通路４２がそれぞれ、並べられた複数の線状通路５５をそれぞれ含む複数の通路層５１と、互いに隣接した二つの通路層５１の線状通路５５の間を接続する複数の連結通路５２と、を有する。第１の通路４１の線状通路５５は、第２の通路４２の線状通路５５と交互に配置される。これにより、第１の通路４１の形状と、第２の通路４２の形状とが幾何学的に略同一にされることが可能である。第１の開口４３の長さと、第２の開口４４の長さともまた、略同一にされることが可能である。さらに、底面３１ａに、第１の開口４３及び第２の開口４４がより均等に配置されることが可能となる。従って、第１の通路４１を通る第１のガスＧ１の圧力損失と、第２の通路４２を通る第２のガスＧ２の圧力損失とが略同一にされることが可能である。
【００８２】
さらに、各通路層５１の線状通路５５は、当該通路層５１に隣接した他の通路層５１の二つの線状通路５５に、連結通路５２を介して接続される。すなわち、各通路層５１における隣接する二つの線状通路５５は、隣接した他の通路層５１の線状通路５５を介して接続される。従って、ガスＧ１，Ｇ２が第１の通路４１又は第２の通路４２で拡散できる。
【００８３】
第１の通路４１及び第２の通路４２の複数の線状通路５５は平行に延びる。これにより、第１の通路４１の形状と第２の通路４２の形状とを幾何学的に略同一にすることができる。従って、第１の通路４１を通る第１のガスＧ１の圧力損失と、第２の通路４２を通る第２のガスＧ２の圧力損失との算出がより容易になる。
【００８４】
複数の第１の分配路６７が、第１の管路６５と第１の通路４１とを接続する。複数の第２の分配路６８が、第２の管路６６と第２の通路４２とを接続する。これにより、ガスＧ１，Ｇ２が複数の位置から第１の通路４１又は第２の通路４２に供給されることが可能である。すなわち、ガスＧ１，Ｇ２が第１の通路４１又は第２の通路４２に供給されたときには既に、ガスＧ１，Ｇ２がある程度拡散されている。従って、シャワープレート１３は、複数の第１の開口４３又は複数の第２の開口４４から、ガスＧ１，Ｇ２をより均一に吐出可能である。
【００８５】
以下に、第２の実施形態について、図９を参照して説明する。なお、以下の複数の実施形態の説明において、既に説明された構成要素と同様の機能を持つ構成要素は、当該既述の構成要素と同じ符号が付され、さらに説明が省略される場合がある。また、同じ符号が付された複数の構成要素は、全ての機能及び性質が共通するとは限らず、各実施形態に応じた異なる機能及び性質を有していても良い。
【００８６】
図９は、第２の実施形態に係る拡散部３１の一部を示す斜視図である。図９に示すように、第２の実施形態の第１の通路４１及び第２の通路４２はそれぞれ、四つの通路層５１と複数の連結通路５２とを有する。四つの通路層５１は、互いに離間してＺ軸に沿う方向に互いに重ねられる。
【００８７】
四つの通路層５１は、説明のため、通路層５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄと個別に称されることがある。通路層５１Ａは、通路層５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄの中で最も拡散部３１の底面３１ａに近い。通路層５１Ｂは、通路層５１Ａと通路層５１Ｃとの間に位置する。通路層５１Ｃは、通路層５１Ｂと通路層５１Ｄとの間に位置する。
【００８８】
第１の通路４１及び第２の通路４２はそれぞれ、二つの階層７１を有する。二つの階層７１はそれぞれ、互いに隣接する複数の通路層５１を含む。二つの階層７１は、互いに離間してＺ軸に沿う方向に互いに重ねられる。
【００８９】
二つの階層７１は、説明のため、階層７１Ａ，７１Ｂと個別に称されることがある。階層７１Ａは、二つの通路層５１Ａ，５１Ｂを含む。階層７１Ｂは、階層７１Ａに隣接し、二つの通路層５１Ｃ，５１Ｄを含む。階層７１Ｂは、階層７１Ａよりも拡散部３１の底面３１ａから離間する。
【００９０】
階層７１Ａの通路層５１Ａ及び通路層５１Ｂに含まれる複数の線状通路５５は、Ｙ軸に沿う方向に平行に延びる。一方、階層７１Ｂの通路層５１Ｃ及び通路層５１Ｄに含まれる複数の線状通路５５は、Ｘ軸に沿う方向に平行に延びる。このため、階層７１Ａの複数の線状通路５５の長手方向と、階層７１Ｂの複数の線状通路５５の長手方向とは、Ｚ軸に沿う方向からの平面視において互いに交差する。言い換えると、階層７１Ａの複数の線状通路５５の長手方向と、階層７１Ｂの複数の線状通路５５の長手方向とは、捩れの位置にある。
【００９１】
それぞれの通路層５１において、複数の線状通路５５は、当該線状通路５５の長手方向と交差し且つ通路層５１が重ねられた方向と交差する方向に互いに離間して配置される。なお、複数の線状通路５５が並べられる方向は、他の方向であっても良い。
【００９２】
階層７１Ａと階層７１Ｂとは、幾何学的に略同一の形状を有する。例えば、階層７１ＡをＺ軸まわりに回転させると、階層７１Ｂと一致する。階層７１Ａの体積と階層７１Ｂの体積とは略同一である。なお、階層７１Ａの形状と、階層７１Ｂの形状とが異なっても良い。また、第１の実施形態と同じく、第１の通路４１と第２の通路４２とは、幾何学的に略同一の形状を有する。
【００９３】
複数の連結通路５２は、複数の連結通路５２Ａと、複数の連結通路５２Ｂとを含む。複数の連結通路５２Ａは、各階層７１における互いに隣接した二つの通路層５１の線状通路５５の間を接続する。
【００９４】
例えば、一つの連結通路５２Ａは、通路層５１Ａの線状通路５５と、通路層５１Ｂの線状通路５５とを接続する。他の一つの連結通路５２Ａは、通路層５１Ｃの線状通路５５と、通路層５１Ｄの線状通路５５とを接続する。連結通路５２Ａは、Ｙ軸に沿う方向又はＸ軸に沿う方向から平面視した場合、Ｚ軸と斜めに交差する方向に延びる。
【００９５】
複数の連結通路５２Ｂは、階層７１Ａと階層７１Ｂとを接続する。すなわち、複数の連結通路５２Ｂは、通路層５１Ｂの線状通路５５と、通路層５１Ｃの線状通路５５とを接続する。
【００９６】
以上説明された第２の実施形態の半導体製造装置１０において、一つの階層７１Ａの複数の線状通路５５の長手方向と、当該階層７１Ａに隣接した他の階層７１Ｂの線状通路５５の長手方向とは、通路層５１が重ねられた方向からの平面視において互いに交差する。例えば、階層７１Ｂの線状通路５５をＸ軸に沿う方向に流れるガスＧ１，Ｇ２が階層７１Ａの線状通路５５に移動したとき、当該ガスＧ１，Ｇ２のＸ軸に沿う方向における速度が低減される。これにより、第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２が第１の通路４１又は第２の通路４２で拡散しやすい。従って、シャワープレート１３は、複数の第１の開口４３又は複数の第２の開口４４から、ガスＧ１，Ｇ２をより均一に吐出可能である。
【００９７】
以下に、第３の実施形態について、図１０を参照して説明する。図１０は、第３の実施形態に係る拡散部３１の一部を示す斜視図である。第１の通路４１において、階層７１Ａの複数の通路層５１及び複数の連結通路５２は、互いに連結された複数の第１の閉路部６１を含む。さらに、階層７１Ｂの複数の通路層５１及び複数の連結通路５２も、互いに連結された複数の第１の閉路部６１を含む。
【００９８】
階層７１Ａに含まれる第１の閉路部６１と、階層７１Ｂに含まれる第１の閉路部６１とは、幾何学的に相似である。なお、階層７１Ａに含まれる第１の閉路部６１の形状と、階層７１Ｂに含まれる第１の閉路部６１の形状とが異なっても良い。階層７１Ａに含まれる第１の閉路部６１は、階層７１Ｂに含まれる第１の閉路部６１よりも小さい。
【００９９】
階層７１Ａに含まれる第１の閉路部６１の数は、階層７１Ｂに含まれる第１の閉路部６１の数よりも多い。このため、階層７１Ａに含まれる線状通路５５の数は、階層７１Ｂに含まれる線状通路５５の数よりも多い。また、第１の開口４３の数は、第１の通路４１における連結通路５２Ｂの数よりも多い。例えば、第１の開口４３の数は、連結通路５２Ｂの数の十六倍である。同じく、第２の開口４４の数は、第２の通路４２における連結通路５２Ｂの数よりも多い。例えば、第２の開口４４の数は、連結通路５２Ｂの数の十六倍である。
【０１００】
第２の通路４２において、階層７１Ａの複数の通路層５１及び複数の連結通路５２は、互いに連結された複数の第２の閉路部６２を含む。さらに、階層７１Ｂの複数の通路層５１及び複数の連結通路５２も、互いに連結された複数の第２の閉路部６２を含む。
【０１０１】
階層７１Ａに含まれる第２の閉路部６２と、階層７１Ｂに含まれる第２の閉路部６２とは、幾何学的に相似である。なお、階層７１Ａに含まれる第２の閉路部６２の形状と、階層７１Ｂに含まれる第２の閉路部６２の形状とが異なっても良い。階層７１Ａに含まれる第２の閉路部６２は、階層７１Ｂに含まれる第２の閉路部６２よりも小さい。
【０１０２】
階層７１Ａに含まれる第２の閉路部６２の数は、階層７１Ｂに含まれる第２の閉路部６２の数よりも多い。このため、階層７１Ａに含まれる線状通路５５の数は、階層７１Ｂに含まれる線状通路５５の数よりも多い。また、第１の開口４３の数は、連結通路５２Ｂの数よりも多い。
【０１０３】
第１の実施形態と同じく、第１の通路４１と第２の通路４２とは、幾何学的に略同一の形状を有する。さらに、第２の実施形態と同じく、階層７１Ａと階層７１Ｂとは、幾何学的に略同一の形状を有する。
【０１０４】
以上説明された第３の実施形態の半導体製造装置１０において、一つの階層７１Ａに含まれる第１の閉路部６１の数は、当該階層７１Ａよりも底面３１ａから離間した他の階層７１Ｂに含まれる第１の閉路部６１の数よりも多い。一つの階層７１Ａに含まれる第２の閉路部６２の数は、当該階層７１Ａよりも底面３１ａから離間した他の階層７１Ｂに含まれる第２の閉路部６２の数よりも多い。これにより、第１の開口４３及び第２の開口４４の数をより多く設定することが可能となる。
【０１０５】
さらに、階層７１Ａに含まれる第２の閉路部６２は、階層７１Ｂに含まれる第２の閉路部６２よりも小さい。このため、ガスＧ１，Ｇ２が階層７１Ｂを流れる場合の圧力損失は、ガスＧ１，Ｇ２が階層７１Ａを通る場合の圧力損失よりも小さい。ガスＧ１，Ｇ２は、より広い階層７１Ｂで拡散した後に階層７１Ａに移動し、階層７１Ａに接続された第１の開口４３又は第２の開口４４から吐出される。従って、シャワープレート１３は、複数の第１の開口４３又は複数の第２の開口４４から、ガスＧ１，Ｇ２をより均一に吐出可能である。
【０１０６】
以下に、第４の実施形態について、図１１乃至図１６を参照して説明する。図１１は、第４の実施形態に係る拡散部３１の一部を示す斜視図である。図１１に示すように、第１の通路４１及び第２の通路４２はそれぞれ、三つの通路層５１と、複数の連結通路５２とを有する。三つの通路層５１は、説明のため、通路層５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃと個別に称されることがある。
【０１０７】
図１２は、第４の実施形態の拡散部３１の一部を省略して通路層５１Ｃを示す斜視図である。図１３は、第４の実施形態の拡散部３１の一部を省略して通路層５１Ｂを示す斜視図である。図１４は、第４の実施形態の拡散部３１の一部を省略して通路層５１Ａを示す斜視図である。通路層５１Ａは、通路層５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃの中で最も拡散部３１の底面３１ａに近い。通路層５１Ｂは、通路層５１Ａと通路層５１Ｃとの間に位置する。
【０１０８】
図１５は、第４の実施形態における第１の通路４１又は第２の通路４２の通路層５１及び連結通路５２の一部を概略的に示す平面図である。図１６は、第４の実施形態の第１の通路４１又は第２の通路４２の一部を、複数の部分に区切って概略的に示す斜視図である。
【０１０９】
図１５及び図１６は、第１の通路４１の通路層５１及び連結通路５２と、第２の通路４２の通路層５１及び連結通路５２とを共通に示す。なお、第１の通路４１の通路層５１及び連結通路５２の形状と、第２の通路４２の通路層５１及び連結通路５２の形状とが異なっても良い。
【０１１０】
通路層５１Ａに含まれる複数の線状通路５５は、Ｘ軸に沿う方向に平行に延びる。通路層５１Ｂに含まれる複数の線状通路５５は、Ｘ‐Ｙ平面上においてＸ軸に対して６０度傾いた方向に平行に延びる。
【０１１１】
通路層５１Ａの複数の線状通路５５の長手方向と、通路層５１Ｂの複数の線状通路５５の長手方向とは、Ｚ軸に沿う方向からの平面視において６０度で互いに交差する。６０度は、１８０度を通路層５１の数で除した角度の倍数であって１８０度より小さい角度の一例である。言い換えると、通路層５１Ａの複数の線状通路５５の長手方向と、通路層５１Ｂの複数の線状通路５５の長手方向とは、互いに６０度捩れの位置にある。なお、通路層５１Ａの複数の線状通路５５の長手方向と、通路層５１Ｂの複数の線状通路５５の長手方向とは、Ｚ軸に沿う方向からの平面視において１２０度で互いに交差しても良い。
【０１１２】
通路層５１Ｃに含まれる複数の線状通路５５は、Ｘ‐Ｙ平面上においてＸ軸に対して１２０度傾いた方向に平行に延びる。このため、通路層５１Ｂの複数の線状通路５５の長手方向と、通路層５１Ｃの複数の線状通路５５の長手方向とは、Ｚ軸に沿う方向からの平面視において６０度で互いに交差する。言い換えると、通路層５１Ｂの複数の線状通路５５の長手方向と、通路層５１Ｃの複数の線状通路５５の長手方向とは、互いに６０度捩れの位置にある。なお、通路層５１Ｂの複数の線状通路５５の長手方向と、通路層５１Ｃの複数の線状通路５５の長手方向とは、Ｚ軸に沿う方向からの平面視において１２０度で互いに交差しても良い。
【０１１３】
なお、通路層５１の数は三つに限らない。例えば、第１の通路４１及び第２の通路４２が、四つの通路層５１を有する場合、一つの通路層５１の複数の線状通路５５の長手方向と、当該通路層５１に隣接した他の通路層５１の複数の線状通路５５の長手方向とが、Ｚ軸に沿う方向からの平面視において４５度で互いに交差する。
【０１１４】
それぞれの通路層５１において、複数の線状通路５５は、当該線状通路５５の長手方向と交差し且つ通路層５１が重ねられた方向と交差する方向に互いに離間して配置される。なお、複数の線状通路５５が並べられる方向は、他の方向であっても良い。
【０１１５】
図１５に示すように、Ｚ軸に沿う方向からの平面視において、通路層５１Ａの複数の線状通路５５と、通路層５１Ｂの複数の線状通路５５とは、互いに交差する。さらに、通路層５１Ｂの複数の線状通路５５と、通路層５１Ｃの複数の線状通路５５とは、互いに交差する。連結通路５２は、通路層５１Ａ及び通路層５１Ｂの線状通路５５が交差する位置と、通路層５１Ｂ及び通路層５１Ｃの線状通路５５が交差する位置と、に配置される。なお、連結通路５２は他の位置に設けられても良い。
【０１１６】
例えば、一つの連結通路５２は、通路層５１Ａの一つの線状通路５５と、通路層５１Ｂの一つの線状通路５５とを接続する。また、他の一つの連結通路５２は、通路層５１Ｂの一つの線状通路５５と、通路層５１Ｃの一つの線状通路５５とを接続する。第４の実施形態の連結通路５２は、Ｚ軸に沿う方向に延びる。
【０１１７】
通路層５１Ａの複数の線状通路５５と通路層５１Ｂの複数の線状通路５５とが交差する位置は、通路層５１Ｂの複数の線状通路５５と通路層５１Ｃの複数の線状通路５５とが交差する位置と異なる。このため、Ｚ軸に沿う方向からの平面視において、通路層５１Ａの線状通路５５と通路層５１Ｂの線状通路５５とを接続する連結通路５２は、通路層５１Ｂの線状通路５５と通路層５１Ｃの線状通路５５とを接続する連結通路５２から外れた位置に設けられる。
【０１１８】
通路層５１Ｂの線状通路５５はそれぞれ、通路層５１Ａの複数の線状通路５５に、複数の連結通路５２を介して接続される。さらに、通路層５１Ｂの線状通路５５はそれぞれ、通路層５１Ｃの複数の線状通路５５に、複数の連結通路５２を介して接続される。
【０１１９】
通路層５１Ｂの隣り合う二つの線状通路５５は、通路層５１Ａの一つの線状通路５５と二つの連結通路５２とを介して互いに接続される。さらに、通路層５１Ｂの隣り合う二つの線状通路５５は、通路層５１Ｃの一つの線状通路５５と二つの連結通路５２とを介して互いに接続される。
【０１２０】
Ｚ軸に沿う方向から見た連結通路５２の断面積は、線状通路５５が延びる方向から見た線状通路５５の断面積よりも小さい。このため、ガスＧ１，Ｇ２が線状通路５５を流れる場合の圧力損失は、ガスＧ１，Ｇ２が連結通路５２を通る場合の圧力損失よりも小さい。このため、ガスＧ１，Ｇ２は、連結通路５２に流入するよりも、各通路層５１の線状通路５５で拡散しやすい。
【０１２１】
図１６に示すように、第１の通路４１は、互いに接続された複数の第１の閉路部６１を含む。第４の実施形態の第１の閉路部６１はそれぞれ、四つの第１の延部６１ａと、四つの第１の接続部６１ｂとを有する。
【０１２２】
四つの第１の延部６１ａのうち二つはある方向（例えばＸ軸に沿う方向）に平行に延び、四つの第１の延部６１ａのうち他の二つは他の方向（例えばＸ‐Ｙ平面上においてＸ軸に対して６０度傾いた方向）に平行に延びる。四つの第１の接続部６１ｂはそれぞれ、一つの第１の延部６１ａの端部と、他の一つの第１の延部６１ａの端部とを接続する。
【０１２３】
例えば、通路層５１Ａの線状通路５５は、Ｘ軸に沿う方向に互いに接続された複数の第１の延部６１ａを含む。通路層５１Ｂの線状通路５５は、Ｘ‐Ｙ平面上においてＸ軸に対して６０度傾いた方向に接続された複数の第１の延部６１ａを含む。通路層５１Ｃの線状通路５５は、Ｘ‐Ｙ平面上においてＸ軸に対して１２０度傾いた方向に接続された複数の第１の延部６１ａを含む。
【０１２４】
第２の通路４２は、互いに接続された複数の第２の閉路部６２を含む。第４の実施形態の第２の閉路部６２はそれぞれ、四つの第２の延部６２ａと、四つの第２の接続部６２ｂとを有する。
【０１２５】
四つの第２の延部６２ａのうち二つはある方向に平行に延び、四つの第２の延部６２ａのうち他の二つは他の方向に平行に延びる。四つの第２の接続部６２ｂはそれぞれ、一つの第２の延部６２ａの端部と、他の一つの第２の延部６２ａの端部とを接続する。
【０１２６】
図１２に示すように、第１の通路４１の複数の線状通路５５は、当該線状通路５５が並べられる方向に、第２の通路４２の複数の線状通路５５と交互に配置される。Ｚ軸に沿う方向において、第１の通路４１の通路層５１Ａと第２の通路４２の通路層５１Ａとは略同一の位置に配置され、第１の通路４１の通路層５１Ｂと第２の通路４２の通路層５１Ｂとは略同一の位置に配置され、第１の通路４１の通路層５１Ｃと第２の通路４２の通路層５１Ｃとは略同一の位置に配置される。
【０１２７】
第１の実施形態と同じく、第１の通路４１と第２の通路４２とは、幾何学的に略同一の形状を有する。例えば、第１の通路４１をＺ軸まわりに回転させると、第２の通路４２と一致する。第１の通路４１の体積と第２の通路４２の体積とは略同一である。
【０１２８】
図１５に示すように、Ｚ軸に沿う方向からの平面視において、第１の開口４３及び第２の開口４４は、通路層５１Ａの線状通路５５と通路層５１Ｂの線状通路５５とを接続する連結通路５２から外れた位置に設けられる。第１の開口４３及び第２の開口４４は、Ｚ軸に沿う方向から平面視した場合に、平面充填された三角形の各頂点の位置に配置される。なお、第１の開口４３及び第２の開口４４は他の位置に設けられても良い。
【０１２９】
Ｚ軸に沿う方向からの平面視において、通路層５１Ａの線状通路５５と通路層５１Ｂの線状通路５５とを接続する連結通路５２と、通路層５１Ｂの線状通路５５と通路層５１Ｃの線状通路５５とを接続する連結通路５２との間の距離は、通路層５１Ａの線状通路５５と通路層５１Ｂの線状通路５５とを接続する連結通路５２と、第１の開口４３又は第２の開口４４との間の距離と実質的に等しい。Ｚ軸に沿う方向からの平面視において、通路層５１Ａの線状通路５５と通路層５１Ｂの線状通路５５とを接続する一つの連結通路５２と、通路層５１Ｂの線状通路５５と通路層５１Ｃの線状通路５５とを接続する一つの連結通路５２と、一つの第１の開口４３又は第２の開口４４とは、三角形状に実質的に等距離に配置される。
【０１３０】
以上説明された第４の実施形態の半導体製造装置１０において、一つの通路層５１の複数の線状通路５５の長手方向と、当該通路層５１に隣接した他の通路層５１の線状通路５５の長手方向とは、通路層５１が重ねられた方向からの平面視において互いに交差する。言い換えると、一つの通路層５１の複数の線状通路５５の長手方向と、当該通路層５１に隣接した他の通路層５１の線状通路５５の長手方向とは、互いに捩れの位置にある。すなわち、ガスＧ１，Ｇ２が一つの通路層５１の線状通路５５を流れる方向と、当該通路層５１に隣接する通路層５１の線状通路５５を流れる方向とが異なる。これにより、ガスＧ１，Ｇ２が第１の通路４１又は第２の通路４２で拡散しやすい。従って、シャワープレート１３は、複数の第１の開口４３又は複数の第２の開口４４から、ガスＧ１，Ｇ２をより均一に吐出可能である。
【０１３１】
一つの通路層５１の線状通路５５の長手方向と、当該通路層５１に隣接した他の通路層５１の線状通路５５の長手方向とが、１８０度を通路層５１の数で除した角度の倍数であって１８０度より小さい角度で交差する。これにより、第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２が第１の通路４１又は第２の通路４２で拡散しやすい。従って、シャワープレート１３は、複数の第１の開口４３又は複数の第２の開口４４から、ガスＧ１，Ｇ２をより均一に吐出可能である。
【０１３２】
通路層５１Ａの線状通路５５と通路層５１Ｂの線状通路５５とを接続する連結通路５２の位置と、通路層５１Ｂの線状通路５５と通路層５１Ｃの線状通路５５とを接続する連結通路５２の位置と、第１の開口４３又は第２の開口４４の位置とは、互いに異なる。これにより、連結通路５２を通過したガスＧ１，Ｇ２が線状通路５５で曲がってから次の連結通路５２、第１の開口４３、又は第２の開口４４に移動するため、ガスＧ１，Ｇ２が第１の通路４１又は第２の通路４２で拡散しやすい。従って、シャワープレート１３は、複数の第１の開口４３又は複数の第２の開口４４から、ガスＧ１，Ｇ２をより均一に吐出可能である。
【０１３３】
以下に、第５の実施形態について、図１７及び図１８を参照して説明する。図１７は、第５の実施形態に係る第１の通路４１、第２の通路４２、第１の開口４３、及び第２の開口４４の一部を示す斜視図である。図１８は、第５の実施形態の第１の通路４１、第２の通路４２、第１の開口４３、及び第２の開口４４の一部を図１７の反対側から示す斜視図である。図１７及び図１８は、拡散部３１を省略し、第１の通路４１及び第２の通路４２と、第１の開口４３及び第２の開口４４と、を示す。すなわち、図１７及び図１８は、第１の通路４１、第２の通路４２、第１の開口４３、及び第２の開口４４によって形成される空間を示す。
【０１３４】
図１７に示すように、第５の実施形態の第１の閉路部６１は、円環状に形成される。複数の第１の閉路部６１は、第１の閉路部６１Ａ及び第１の閉路部６１Ｂと個別に称されることがある。
【０１３５】
第１の閉路部６１Ａは、Ｙ‐Ｚ平面上で広がる円環状に形成される。複数の第１の閉路部６１Ａは、Ｙ軸に沿う方向に互いに接続される。第１の閉路部６１Ｂは、Ｘ‐Ｚ平面上で広がる円環状に形成される。複数の第１の閉路部６１Ｂは、Ｘ軸に沿う方向に互いに接続される。二つの第１の閉路部６１Ａが互いに接続される位置において、二つの第１の閉路部６１Ｂも互いに接続される。
【０１３６】
第５の実施形態の第２の閉路部６２は、Ｘ‐Ｙ平面上で広がる円環状に形成される。複数の第２の閉路部６２は、Ｘ軸に沿う方向に互いに接続され、且つＹ軸に沿う方向に互いに接続される。
【０１３７】
第１の閉路部６１は、第２の閉路部６２の内側を当該第２の閉路部６２から隔てられて通る。さらに、第２の閉路部６２は、第１の閉路部６１の内側を当該第１の閉路部６１から隔てられて通る。
【０１３８】
図１８に示すように、一つの第１の閉路部６１から二つの第１の開口４３がＺ軸に沿う方向に延びる。一つの第１の閉路部６１から延びる二つの第１の開口４３は、互いに離間する。さらに、一つの第２の閉路部６２から、四つの第２の開口４４がＺ軸に沿う方向に延びる。第２の開口４４は、Ｘ軸に沿う方向において隣り合う二つの第１の閉路部６１の間、且つＹ軸に沿う方向において隣り合う二つの第１の閉路部６１の間を通り、Ｚ軸に沿う方向に延びる。
【０１３９】
以上説明された第５の実施形態の半導体製造装置１０において、第１の閉路部６１及び第２の閉路部６２がそれぞれ、円環状に形成される。これにより、第１の通路４１又は第２の通路４２でガスＧ１，Ｇ２が直進し難くなり、第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２が第１の通路４１又は第２の通路４２で拡散しやすい。従って、シャワープレート１３は、複数の第１の開口４３又は複数の第２の開口４４から、ガスＧ１，Ｇ２をより均一に吐出可能である。
【０１４０】
以上説明された第１乃至第５の実施形態において、シャワープレート１３に、第１の通路４１と第２の通路４２との二系統の通路（経路）が設けられる。しかし、流路構造及び部材の一例であるシャワープレート１３に、三系統以上の経路が設けられても良い。
【０１４１】
また、互いに異なる複数の通路（第１の通路４１及び第２の通路４２）から供給されるガス（第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２）は、同じタイミングでチャンバ２１内に供給され、チャンバ２１内で混合されて処理され得る。一方で、チャンバ２１を変えることなく、複数種類のガスが切り替えられてチャンバ２１内に供給されても良い。この場合、例えば、異なる膜の積層、成膜及び洗浄、又は洗浄及び成膜のような異なる処理を速やかに切り替えることが可能となる。
【０１４２】
以上の変形例を含めた各実施形態は、拡散部３１からチャンバ２１内にガスが供給（放出）されるまで、互いに異なる複数の通路（第１の通路４１及び第２の通路４２）ごとにガスが分離された状態を保つ。これにより、ガスが混合することによる反応で生じるパーティクル、中間反応生成物、及び副生成物の生成を抑制することができる。
【０１４３】
以下に、第６の実施形態について、図１９乃至図２１を参照して説明する。図１９は、第６の実施形態に係る底壁４７の一部を示す断面図である。図１９に示すように、第６の実施形態の第１の開口４３及び第２の開口４４は分岐される。第１の開口４３及び第２の開口４４はそれぞれ、複数の開口端１０１Ａと、開口端１０１Ｂと、流路１０２と、複数の分岐部１０３とを含む。
【０１４４】
開口端１０１Ａは、底面３１ａに開口する。開口端１０１Ａは、第１の開口４３及び第２の開口４４の一方の端に設けられる。別の表現によれば、開口端１０１Ａは、第１の開口４３及び第２の開口４４の端に位置する底面３１ａの縁によって形成される。
【０１４５】
開口端１０１Ｂは、底壁４７の底面３１ａの反対側の面に開口する。言い換えると、開口端１０１Ｂは、第１の通路４１又は第２の通路４２に開口する。開口端１０１Ｂは、第１の開口４３及び第２の開口４４の端に設けられる。別の表現によれば、開口端１０１Ｂは、第１の開口４３及び第２の開口４４の端に位置する底面３１ａの反対側の面の縁によって形成される。
【０１４６】
流路１０２は、第１の通路４１又は第２の通路４２に開口する開口端１０１Ｂと、少なくとも二つの開口端１０１Ａとを接続する。すなわち、少なくとも二つの開口端１０１Ａが、流路１０２を介して一つの開口端１０１Ｂに接続される。
【０１４７】
複数の分岐部１０３は、流路１０２に設けられる。言い換えると、分岐部１０３は、流路１０２の一部である。複数の分岐部１０３はそれぞれ、第１の延路１１１と、複数の第２の延路１１２と、ガス溜まり１１３とを含む。第１の延路１１１は、上流通路の一例である。第２の延路１１２は、下流通路の一例である。ガス溜まり１１３は、キャビティの一例であり、例えば、淀み部、連結部とも称され得る。
【０１４８】
第１の延路１１１は、Ｚ軸に沿う方向に延びる。なお、第１の延路１１１は、他の方向に延びても良いし、曲線状に延びても良い。複数の第２の延路１１２はそれぞれ、第１の延路１１１が延びる方向と交差する方向に延びる。図１９において、複数の第２の延路１１２はＸ軸に沿う方向に延びる。第２の延路１１２は、Ｙ軸に沿う方向のような他の方向に延びても良い。
【０１４９】
複数の第２の延路１１２はそれぞれ、流路１０２において、第１の延路１１１よりも開口端１０１Ａに近い。言い換えると、開口端１０１Ｂから開口端１０１ＡへガスＧ１，Ｇ２が流れる場合、第１の延路１１１は第２の延路１１２よりも上流側に位置し、第２の延路１１２は第１の延路１１１よりも下流側に位置する。このため、第１の延路１１１と開口端１０１Ａとの間の距離が、第２の延路１１２と開口端１０１Ａとの間の距離より短くても良い。
【０１５０】
第１の延路１１１は、第１の接続端部１１１ａを有する。第１の接続端部１１１ａは、Ｚ軸に沿う方向における第１の延路１１１の一方の端部である。第１の接続端部１１１ａは、第１の延路１１１の端のみならず、当該端に隣接する第１の延路１１１の一部を含む。
【０１５１】
複数の第２の延路１１２はそれぞれ、第２の接続端部１１２ａを有する。第２の接続端部１１２ａは、複数の下流通路のそれぞれの上流側の端部、の一例である。第２の接続端部１１２ａは、第２の延路１１２が延びる方向（Ｘ軸に沿う方向）における第２の延路１１２の一方の端部である。第２の接続端部１１２ａは、第２の延路１１２の端のみならず、当該端に隣接する第２の延路１１２の一部を含む。
【０１５２】
ガス溜まり１１３は、第１の延路１１１と、複数の第２の延路１１２との間に位置する。ガス溜まり１１３に、第１の延路１１１と、複数の第２の延路１１２とが接続される。言い換えると、第１の延路１１１がガス溜まり１１３に開口し、さらに、複数の第２の延路１１２がそれぞれガス溜まり１１３に開口する。
【０１５３】
ガス溜まり１１３に、第１の延路１１１の第１の接続端部１１１ａが接続される。言い換えると、第１の接続端部１１１ａにおいて、第１の延路１１１とガス溜まり１１３とが接続される。
【０１５４】
さらに、ガス溜まり１１３に、第２の延路１１２の第２の接続端部１１２ａが接続される。言い換えると、第２の接続端部１１２ａにおいて、第２の延路１１２とガス溜まり１１３とが接続される。
【０１５５】
本実施形態において、ガス溜まり１１３は、Ｚ軸に沿う方向に延びる略楕円体形状又は長球形状に形成される。ガス溜まり１１３は他の形状に形成されても良い。ガス溜まり１１３は、第１の端部１１３ａと、第２の端部１１３ｂとを有する。
【０１５６】
第１の端部１１３ａは、Ｚ軸に沿う方向におけるガス溜まり１１３の一方の端部である。第２の端部１１３ｂは、Ｚ軸に沿う方向におけるガス溜まり１１３の他方の端部である。すなわち、第２の端部１１３ｂは、第１の端部１１３ａの反対側にある。
【０１５７】
第１の延路１１１の第１の接続端部１１１ａは、第１の端部１１３ａに接続される。第２の延路１１２の第２の接続端部１１２ａは、Ｚ軸に沿う方向において、第２の端部１１３ｂから離間した位置でガス溜まり１１３に接続される。
【０１５８】
第１の延路１１１は、ガス溜まり１１３を介して、複数の第２の延路１１２に接続される。言い換えると、複数の第２の延路１１２は、一つの第１の延路１１１から分岐される。複数の第２の延路１１２は、例えば、ガス溜まり１１３から放射状に延びる。
【０１５９】
ガス溜まり１１３は、溜まり部１１３ｃを含む。溜まり部１１３ｃは、ガス溜まり１１３の一部であって、Ｚ軸に沿う方向における第２の接続端部１１２ａと第２の端部１１３ｂとの間の部分である。
【０１６０】
分岐部１０３は、第１の絞り部１１５と、複数の第２の絞り部１１６とをさらに含む。第１の絞り部１１５は、第１の延路１１１の第１の接続端部１１１ａに位置する。言い換えると、第１の絞り部１１５は、第１の延路１１１とガス溜まり１１３との間に位置する。本実施形態において、Ｚ軸に沿う方向に平面視した場合、第１の絞り部１１５の断面積は、第１の延路１１１の他の部分の断面積よりも小さい。
【０１６１】
例えば、第１の絞り部１１５の断面積は、ガス溜まり１１３に近づくに従って縮小する。言い換えると、第１の絞り部１１５は、ガス溜まり１１３に向かって先細る。第１の絞り部１１５は、例えば、第１の延路１１１の内面から突出する壁によって、断面積を縮小された部分であっても良い。なお、分岐部１０３は、第１の絞り部１１５を有さなくても良い。言い換えると、第１の延路１１１の断面積は一定であっても良い。
【０１６２】
第２の絞り部１１６は、複数の第２の延路１１２のそれぞれの第２の接続端部１１２ａに位置する。言い換えると、第２の絞り部１１６は、第２の延路１１２とガス溜まり１１３との間に位置する。本実施形態において、当該第２の延路１１２が延びる方向に平面視した場合、第２の絞り部１１６の断面積は、第２の延路１１２の他の部分の断面積よりも小さい。
【０１６３】
例えば、第２の絞り部１１６の断面積は、ガス溜まり１１３に近づくに従って縮小する。言い換えると、第２の絞り部１１６は、ガス溜まり１１３に向かって先細る。第２の絞り部１１６は、例えば、第２の延路１１２の内面から突出する壁によって、断面積を縮小された部分であっても良い。
【０１６４】
第２の絞り部１１６は、第１の開口４３及び第２の開口４４において、当該第２の絞り部１１６の上流に隣接する上流区間よりも断面積が小さい部分である。このため、第２の絞り部１１６の断面積と第２の延路１１２の断面積とが同じであっても良い。
【０１６５】
それぞれの第２の延路１１２とガス溜まり１１３とが接続された部分の断面積は、第１の延路１１１とガス溜まり１１３とが接続された部分の断面積よりも小さい。言い換えると、第２の絞り部１１６の最小の断面積は、第１の絞り部１１５の最小の断面積よりも小さい。
【０１６６】
Ｚ軸に沿う方向に平面視した場合において、ガス溜まり１１３の最大の断面積は、第１の絞り部１１５の最小の断面積よりも大きい。さらに、本実施形態において、ガス溜まり１１３の最大の断面積は、第１の延路１１１の最大の断面積よりも大きい。なお、ガス溜まり１１３の最大の断面積はこれに限らない。
【０１６７】
図１９に示すように、第６の実施形態の第１の開口４３及び第２の開口４４は、二回分岐される。以下、説明のために、複数の分岐部１０３を分岐部１０３Ａ，１０３Ｂと個別に称することがある。分岐部１０３Ａ，１０３Ｂに共通する説明は、分岐部１０３についての説明として記載される。
【０１６８】
複数の分岐部１０３は、一つの分岐部１０３Ａと、複数の分岐部１０３Ｂとを含む。分岐部１０３Ａは一階層目の分岐部１０３であり、分岐部１０３Ｂは二階層目の分岐部１０３である。
【０１６９】
分岐部１０３Ａの第１の延路１１１は、開口端１０１Ｂに接続される。分岐部１０３Ａの第２の延路１１２と、分岐部１０３Ｂの第１の延路１１１とは、互いに接続される。分岐部１０３Ｂの第２の延路１１２は、開口端１０１Ａに接続される。
【０１７０】
分岐部１０３Ａのガス溜まり１１３の体積は、分岐部１０３Ｂのガス溜まり１１３の体積よりも大きい。分岐部１０３Ａの第２の絞り部１１６の最小の断面積は、分岐部１０３Ｂの第２の絞り部１１６の最小の断面積よりも大きい。なお、分岐部１０３Ａと分岐部１０３Ｂとの形状はこれに限らない。
【０１７１】
図１９に矢印で示すように、第１のガスＧ１又は第２のガスＧ２（ガスＧ１，Ｇ２）が開口端１０１Ｂから、第１の開口４３及び第２の開口４４に流入する。ガスＧ１，Ｇ２は、分岐部１０３Ａにおいて、第１の延路１１１から、ガス溜まり１１３に流入する。
【０１７２】
第２の絞り部１１６の最小断面積は、ガス溜まり１１３の最大断面積よりも小さい。このため、ガスＧ１，Ｇ２は、第２の絞り部１１６を通って第２の延路１１２に流入するよりも、ガス溜まり１１３で滞留しやすい。このため、ガスＧ１，Ｇ２は、ガス溜まり１１３に開口する第２の延路１１２を通り過ぎ、ガス溜まり１１３の溜まり部１１３ｃに向かって流れやすくなる。ガスＧ１，Ｇ２は、ガス溜まり１１３で滞留した後、複数の第２の絞り部１１６を通って複数の第２の延路１１２に流出する。
【０１７３】
分岐部１０３Ａの第２の延路１１２へ流出したガスＧ１，Ｇ２は、分岐部１０３Ｂにおいて、第１の延路１１１から、ガス溜まり１１３に流入する。分岐部１０３Ｂにおいても、ガスＧ１，Ｇ２は、ガス溜まり１１３で滞留した後、複数の第２の絞り部１１６を通って複数の第２の延路１１２に流出する。ガスＧ１，Ｇ２は、第２の延路１１２を通って、開口端１０１Ａから排出される。
【０１７４】
上述のように、ガスＧ１，Ｇ２は、複数の第２の絞り部１１６を通って複数の第２の延路１１２に流出する前に、ガス溜まり１１３で滞留する。このため、第１の延路１１１における流れの影響により、複数の第２の延路１１２に流れるガスＧ１，Ｇ２の流量がばらつくことが抑制される。
【０１７５】
以下、図２０及び図２１を参照して、ガス溜まり１１３及び第２の絞り部１１６を含む分岐部１０３におけるガスＧ１，Ｇ２の流れの一例について説明する。図２０は、第６の実施形態のガス溜まり１１３の半径に対する、第２の延路１１２へのガスＧ１，Ｇ２の分配比を示すグラフである。図２１は、第６の実施形態の第２の絞り部１１６の最小の半径に対する、第２の延路１１２へのガスＧ１，Ｇ２の分配比を示すグラフである。
【０１７６】
図２０及び図２１のグラフは、以下の条件における、第２の延路１１２へのガスＧ１，Ｇ２の分配比の一例を示す。すなわち、
第１の延路１１１とガス溜まり１１３とが接続された部分は、略長方形に形成される。
分岐部１０３は、互いに反対方向に延びる二つの第２の延路１１２を含む。
第２の延路１１２とガス溜まり１１３とが接続された部分は、円形に形成され、第２の延路１１２と同じ半径を有する。図２１において、第２の延路１１２の半径が変更される。
ガス溜まり１１３は、円柱形に形成される。図２０において、ガス溜まり１１３の半径が変更される。
【０１７７】
図２０に示すように、ガス溜まり１１３の半径（ガス溜まり１１３の体積）が大きいほど、分配比が０．５に近づく。分配比が０．５の場合、二つの第２の延路１１２に均等にガスＧ１，Ｇ２が流れる。このように、ガス溜まり１１３の体積が大きいほど、複数の第２の延路１１２に流れるガスＧ１，Ｇ２を均等に近づけることができる。
【０１７８】
図２１に示すように、第２の絞り部１１６の最小の半径（第２の絞り部１１６の最小の断面積）が小さいほど、分配比が０．５に近づく。このように、第２の絞り部１１６の最小の断面積が小さいほど、複数の第２の延路１１２に流れるガスＧ１，Ｇ２を均等に近づけることができる。
【０１７９】
以上説明された第６の実施形態の半導体製造装置１０において、第１の開口４３及び第２の開口４４は、複数の第２の延路１１２のそれぞれの第２の接続端部１１２ａに位置する複数の第２の絞り部１１６を含む。このような本実施形態の第１の開口４３及び第２の開口４４は、第２の絞り部１１６が設けられていない場合に比べて、第２の絞り部１１６の上流側におけるガスＧ１，Ｇ２の速度及び圧力の、場所によるばらつきを低減できる。従って、複数の第２の絞り部１１６及びその下流に隣接する複数の下流区間のそれぞれにおける、ガスＧ１，Ｇ２の流量のばらつきがより低減される。
【０１８０】
第１の開口４３及び第２の開口４４は、一つの第１の延路１１１と複数の第２の延路１１２との間に位置するキャビティとしてのガス溜まり１１３を含む。このような本実施形態の第１の開口４３及び第２の開口４４は、ガス溜まり１１３が設けられていない場合に比べて、ガス溜まり１１３の上流側におけるガスＧ１，Ｇ２の速度及び圧力の、場所によるばらつきを低減できる。従って、複数のガス溜まり１１３及びその下流に隣接する複数の下流区間のそれぞれにおける、ガスＧ１，Ｇ２の流量のばらつきがより低減される。
【０１８１】
下流側の分岐部１０３Ｂにおいて、ガス溜まり１１３を形成可能な部分は小さい。しかし、分岐部１０３Ｂのガス溜まり１１３の体積は、分岐部１０３Ａのガス溜まり１１３の体積よりも小さい。このため、分岐部１０３Ｂのガス溜まり１１３が容易に設けられる。
【０１８２】
下流側の分岐部１０３ＢにおけるガスＧ１，Ｇ２の流速は、上流側の分岐部１０３ＡにおけるガスＧ１，Ｇ２の流速よりも遅い。しかし、分岐部１０３Ｂの第２の絞り部１１６の最小の断面積は、分岐部１０３Ａの第２の絞り部１１６の最小の断面積よりも小さい。これにより、第２の絞り部１１６の上流側と下流側との間で圧力差が確保され、第２の絞り部１１６の上流側におけるガスＧ１，Ｇ２の速度及び圧力の、場所によるばらつきを低減できる。
【０１８３】
図２２は、第６の実施形態の変形例に係る分岐部１０３を概略的に示す図である。図２２に示すように、第１の延路１１１は、延長部１１１ｂを有しても良い。延長部１１１ｂは、第１の延路１１１の一部であり、ガス溜まり１１３の第１の端部１１３ａから第２の端部１１３ｂに向かって延びる。
【０１８４】
延長部１１１ｂが設けられることで、第１の延路１１１は、ガス溜まり１１３の内部で、当該ガス溜まり１１３に開口する。第１の延路１１１は、第２の延路１１２よりも第２の端部１１３ｂに近い位置で、ガス溜まり１１３に開口する。これにより、第１の延路１１１における流れの影響により、複数の第２の延路１１２に流れるガスＧ１，Ｇ２の流量がばらつくことが抑制される。
【０１８５】
以上の複数の実施形態において、流路構造の一例であるシャワープレート１３は、第１の開口４３及び第２の開口４４から第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２を吐出する。しかし、流路構造は、例えば、第１の開口及び第２の開口から、第１の流体及び第２の流体を吸引しても良い。
【０１８６】
以上説明された少なくとも一つの実施形態によれば、第１の通路と第２の通路とはそれぞれ、互いに接続された複数の閉路部を含む。これにより、流路構造は、複数の第１の開口又は複数の第２の開口から、流体をより均一に吐出又は吸引可能である。
【０１８７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１８８】
１０…半導体製造装置、１２…ステージ、１３…シャワープレート、１４…第１のポンプ、１５…第２のポンプ、４１…第１の通路、４２…第２の通路、４３…第１の開口、４４…第２の開口、５１，５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ…通路層、５２，５２Ａ，５２Ｂ…連結通路、５５…線状通路、６１，６１Ａ，６１Ｂ…第１の閉路部、６２…第２の閉路部、６５…第１の管路、６６…第２の管路、６７…第１の分配路、６８…第２の分配路、７１，７１Ａ，７１Ｂ…階層、１０２…流路、１０３，１０３Ａ，１０３Ｂ…分岐部、１１１…第１の延路、１１２…第２の延路、１１３…ガス溜まり、１１５…第１の絞り部、１１６…第２の絞り部、Ｗ…半導体ウェハ、Ｇ１…第１のガス、Ｇ２…第２のガス。
【図１】
2018044191.tif 000003
【図２】
2018044191.tif 000004
【図３】
2018044191.tif 000005
【図４】
2018044191.tif 000006
【図５】
2018044191.tif 000007
【図６】
2018044191.tif 000008
【図７】
2018044191.tif 000009
【図８】
2018044191.tif 000010
【図９】
2018044191.tif 000011
【図１０】
2018044191.tif 000012
【図１１】
2018044191.tif 000013
【図１２】
2018044191.tif 000014
【図１３】
2018044191.tif 000015
【図１４】
2018044191.tif 000016
【図１５】
2018044191.tif 000017
【図１６】
2018044191.tif 000018
【図１７】
2018044191.tif 000019
【図１８】
2018044191.tif 000020
【図１９】
2018044191.tif 000021
【図２０】
2018044191.tif 000022
【図２１】
2018044191.tif 000023
【図２２】
2018044191.tif 000024