(57)【要約】      （修正有）【課題】流体の流れに悪影響を及ぼす恐れがない流路のガスボックスを提供する。【解決手段】第１の流体フローコンポーネント１８０４は、第１の管状通路１８０８に流体的に接続された第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口１８２０と、第２の管状通路１８１０に流体的に接続された第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口１８１８とを含む。第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス１８０４は、弁である第１の流体フローコンポーネント１８２２が、第２の管状通路１８１０と第１の管状通路１８０８との間の流体の流れを調整することができるように、第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス１８０４に接続されて構成される。【選択図】図１８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
付加製造によって構築され、複数の管状通路を含むマニホールドであって、
少なくとも１本の管状通路が、１つの道筋をたどり、第１の走路を含む外表面を有し、
前記第１の走路は、前記道筋に沿って形成された第１の断面形状によって画定される表面を含み、
前記第１の断面形状は、前記道筋に対して直角な面内にあり、
前記第１の断面形状は、実質的に直線的である、
マニホールドを備える装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、
前記道筋は、三次元の経路である、装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置であって、
前記第１の断面形状は、前記第１の走路を凹状にできるように、僅かに湾曲される、装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置であって、
前記第１の断面形状は、相対する側壁を前記走路の長さに沿って画定して谷間を形成する特徴を含む、装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の装置であって、
前記少なくとも１本の管状通路の前記外表面は、第２の走路を含み、
前記第２の走路は、前記道筋に沿って形成された第２の断面形状によって画定される表面を含み、
前記第２の断面形状は、前記道筋に対して直角な面内にあり、
前記第２の断面形状は、実質的に直線的である、装置。
【請求項６】
請求項５に記載の装置であって、
前記第２の断面形状は、前記道筋に対して直角な前記面に垂直に見たときに、前記第１の断面形状に対して射角である、装置。
【請求項７】
請求項５に記載の装置であって、
前記第２の断面形状は、前記道筋に対して直角な前記面に垂直に見たときに、前記第１の断面形状に対して実質的に平行である、装置。
【請求項８】
請求項５に記載の装置であって、
前記第２の断面形状は、前記道筋に対して直角な前記面に垂直に見たときに、前記第１の断面形状に対して直角である、装置。
【請求項９】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の装置であって、
前記少なくとも１本の管状通路は、さらに、前記第１の走路に隣接し前記第１の走路に沿って前記第１の走路の実質的に全長にわたって伸びる第１の誘電体層を含む、装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の装置であって、
前記少なくとも１本の管状通路は、さらに、前記第１の誘電体層に隣接し前記第１の誘電体層に沿って前記第１の誘電体層の実質的に全長にわたって伸びる抵抗加熱素子層を含む、装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の装置であって、
前記少なくとも１本の管状通路は、さらに、前記抵抗加熱素子層に隣接し前記第１の走路に沿って前記第１の走路の実質的に全長にわたって伸びる第２の誘電体層を含み、
前記抵抗加熱素子層は、前記第１の誘電体層と前記第２の誘電体層との間に配置される、装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載の装置であって、
前記抵抗加熱素子層は、前記管状通路を第１の温度に加熱するように構成された第１の加熱ゾーンを含み、
前記抵抗加熱素子層は、前記管状通路を前記第１の温度とは異なる第２の温度に加熱するように構成された第２の加熱ゾーンを含む、装置。
【請求項１３】
付加製造を使用して管状通路上に加熱器を形成するための方法であって、
前記管状通路を提供することと、
コンピュータ制御される第１のノズルを使用して、前記管状通路上に第１の流動性誘電体を堆積させることと、
前記第１の流動性誘電体を硬化させることと、
コンピュータ制御される第２のノズルを使用して、前記硬化された第１の流動性誘電体上に抵抗加熱素子を堆積させることと、
前記抵抗加熱素子を硬化させることと、
コンピュータ制御される第３のノズルを使用して、前記抵抗加熱配線上に第２の流動性誘電体を堆積させることであって、前記抵抗加熱素子は、前記硬化された第１の流動性誘電体と、前記第２の流動性誘電体との間に配置される、第２の流動性誘電体の堆積と、
前記第２の流動性誘電体を硬化させることと、
を備える方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、
前記管状通路は、三次元の道筋をたどる、方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載の方法であって、
前記管状通路を提供することは、前記管状通路を付加製造することを含む、方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法であって、
前記管状通路は、１つの道筋をたどり、走路を含む外表面を有し、
前記走路は、前記道筋に沿って形成された第１の断面形状によって画定される表面を含み、
前記第１の断面形状は、前記道筋に対して直角な面内にあり、
前記第１の断面形状は、実質的に直線的であり、
前記第１の流動性誘電体は、前記走路上に堆積される、方法。
【請求項１７】
請求項１３ないし１６のいずれか一項に記載の方法であって、
前記管状通路を提供することは、複数の管状通路を含むマニホールドを提供することを含む、方法。
【請求項１８】
請求項１３ないし１５のいずれか一項に記載の方法であって、
前記管状通路を提供することは、複数の管状通路を含むマニホールドを付加製造することを含む、方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法であって、
少なくとも１本の管状通路が、１つの道筋をたどり、走路を含む外表面を有し、
前記走路は、前記道筋に沿って形成された第１の断面形状によって画定される表面を含み、
前記第１の断面形状は、前記道筋に対して直角な面内にあり、
前記第１の断面形状は、実質的に直線的であり、
前記第１の流動性誘電体は、前記走路上に堆積される、方法。
【請求項２０】
スクリーン印刷を使用して管状通路上に加熱器を形成するための方法であって、
付加製造された管状通路を提供することであって、
前記管状通路は、二次元の道筋をたどり、走路を含む外表面を有し、
前記走路は、前記道筋に沿って形成された第１の断面形状によって画定される表面を含み、
前記第１の断面形状は、前記道筋に対して直角な面内にあり、
前記第１の断面形状は、実質的に直線的である、管状通路の提供と、
前記走路上に第１の誘電体層をスクリーン印刷することと、
前記第１の誘電体層を硬化させることと、
前記第１の誘電体層上に抵抗加熱素子をスクリーン印刷することと、
前記抵抗加熱配線を硬化させることと、
前記抵抗熱素子上に第２の誘電体層をスクリーン印刷することであって、前記抵抗加熱素子は、前記第１の誘電体層と前記第２の誘電体層との間に配置される、第２の誘電体層のスクリーン印刷と、
前記第２の誘電体層を硬化させることと、
を備える方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
半導体製造プロセスは、正確なタイミング、正確な量、かつ／または正確な供給速度および供給比で配送されなければならない様々な異なる種類のプロセスガスを用いる。一部の事例では、半導体処理ツールは、例えば１４種類などの１０種類以上の様々なプロセスガスを用いてよく、これらのガスは、それぞれ、自身のための別々の制御ハードウェアを有する必要がある。弁、質量流量コントローラ（ＭＦＣ）、管類、継手等が挙げられるこれらの制御ハードウェアの集合は、囲いまたはその他の構造である「ガスボックス」に収納されるのが通常であり、該ガスボックスは、通常は、半導体処理ツール（または近くの別の場所）に設置される。
【図面の簡単な説明】
【０００２】
【図１】一部の従来のガスボックスに使用されるガススティック構成の一例を示した図である。
【０００３】
【図２】モジュール基板ガススティックの一例を示した図である。
【図３】モジュール基板ガススティックの一例を示した図である。
【図４】モジュール基板ガススティックの一例を示した図である。
【０００４】
【図５】モノリシック基板の３枚の層の例を示した図である。
【図６】モノリシック基板の３枚の層の例を示した図である。
【図７】モノリシック基板の３枚の層の例を示した図である。
【０００５】
【図８】流路が整合していないモノリシック構造の断面図の一例である。
【０００６】
【図９】２層の間に隙間があるモノリシック構造の断面図の一例である。
【０００７】
【図１０】部分的に丸められた内部の曲がりと部分的に鋭い内部の曲がりとを有するモノリシック構造の一例を示した図である。
【０００８】
【図１１】付加製造によって作成されたマニホールドの一例の等角図である。
【０００９】
【図１２】図１１の例のマニホールドからの隔離された１本の流路の等角図である。
【００１０】
【図１３】図１１のマニホールドの等角図であり、第１の流路が内部で破線で識別されている。
【００１１】
【図１４】図１２の第１の流路を図１５と同じ視点から示した平面図である。
【００１２】
【図１５】図１２の第１の流路をマニホールド内に示した平面図である。
【００１３】
【図１６】図１２の第１の流路を別の角度から見た図である。
【００１４】
【図１７】図１６からの第１の流路の一部分の詳細な図である。
【００１５】
【図１８】第１の流体フローコンポーネント・インターフェイスに接続された流体フローコンポーネントの一例の断面図である。
【００１６】
【図１９】図１８の例の流体フローコンポーネント・インターフェイスの別の断面図である。
【００１７】
【図２０】第３の流体フローコンポーネント・インターフェイスと第３の管状通路とを含む第２の流体流路の平面図である。
【００１８】
【図２１】図２０の第２の流路の等角図である。
【００１９】
【図２２】図２０の第２の流路の一部分の平面図であり、第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス、および第３の管状通路の一部を示している。
【００２０】
【図２３】図２２からの第２の流路の一部分の断面図である。
【００２１】
【図２４】図２３からの第２の流路の一部分の断面図と同じ一部分を、第４の流体フローコンポーネント・インターフェイスの追加特徴を識別して示した図である。
【００２２】
【図２５】マニホールドの等角図（上の図）および平面図（下の図）である。
【００２３】
【図２６】図１２の第１の流路からの第２の管状通路の等角断面図である。
【００２４】
【図２７】流体フローコンポーネント・インターフェイスに接続された複数の流体フローコンポーネントを含むマニホールドの平面図である。
【００２５】
【図２８】図２７のマニホールドの等角図である。
【００２６】
【図２９】マニホールドの、異なる２本の流路を示した図である。
【００２７】
【図３０】第５の例の管状通路の等角図である。
【００２８】
【図３１】第６の例の管状通路の等角図である。
【００２９】
【図３２】図３１における第６の例の管状通路の断面図である。
【００３０】
【図３３】第７の例の管状通路の等角図である。
【００３１】
【図３４】図３３における第７の例の管状通路の断面図である。
【００３２】
【図３５】僅かに湾曲した断面形状を示した図である。
【００３３】
【図３６】２本の走路を伴う第８の例の管状通路の断面図である。
【００３４】
【図３７】図３２における管状通路の断面領域を、加熱配線の例を伴って示した図である。
【００３５】
【図３８】図３２における断面領域を、第２の例の加熱配線を伴って示した図である。
【００３６】
【図３９】付加製造を使用して加熱配線を形成するための実現形態の例を示したフローチャートの例である。
【００３７】
【図４０】図３０における管状通路と同様な管状通路の断面図である。
【００３８】
【図４１】図４０と同様な管状通路を示した図である。
【００３９】
【図４２】スクリーン印刷を使用して加熱配線を形成するための実現形態の例を示したフローチャートの例である。
【００４０】
【図４３】２つの加熱ゾーンを伴う走路の平面図である。
【００４１】
【図４４】２つの加熱ゾーンを伴う別の走路の平面図である。
【００４２】
【図４５】走路に接続された制御用熱電対の例を示した図である。
【発明の概要】
【００４３】
一実施形態では、装置が提供されてよい。装置は、付加製造（積層製造。additive manufacturing）によって構築されて複数の管状通路を含むマニホールド（多岐管）を含んでよく、少なくとも１本の管状通路が、１つの道筋をたどり、第１の走路を含む外表面を有し、第１の走路は、道筋に沿って形成された第１の断面形状によって画定される表面を含み、第１の断面形状は、道筋に対して直角な面内にあり、第１の断面形状は、実質的に直線的である。
【００４４】
一部の実施形態では、道筋は、三次元の経路であってよい。
【００４５】
一部の実施形態では、第１の断面形状は、第１の走路を凹状にできるように、僅かに湾曲されてよい。
【００４６】
一部の実施形態では、第１の断面形状は、相対する側壁を走路の長さに沿って画定して谷間を形成する特徴を含んでよい。
【００４７】
一実施形態では、少なくとも１本の管状通路の外表面は、第２の走路を含んでよく、第２の走路は、道筋に沿って形成された第２の断面形状によって画定される表面を含んでよく、第２の断面形状は、道筋に対して直角な面内にあってよく、第２の断面形状は、実質的に直線的であってよい。
【００４８】
一部のこのような実施形態では、第２の断面形状は、道筋に対して直角な面に垂直に見たときに、第１の断面形状に対して射角であってよい。
【００４９】
一部のこのような実施形態では、第２の断面形状は、道筋に対して直角な面に垂直に見たときに、第１の断面形状に対して実質的に平行であってよい。
【００５０】
一部のこのような実施形態では、第２の断面形状は、道筋に対して直角な面に垂直に見たときに、第１の断面形状に対して直角であってよい。
【００５１】
一実施形態では、少なくとも１本の管状通路は、さらに、第１の走路に隣接し第１の走路に沿って第１の走路の実質的に全長にわたって伸びる第１の誘電体層を含んでよい。
【００５２】
一部のこのような実施形態では、少なくとも１本の管状通路は、さらに、第１の誘電体層に隣接し第１の誘電体層に沿って第１の誘電体層の実質的に全長にわたって伸びる抵抗加熱素子層を含んでよい。
【００５３】
一部のこのような実施形態では、少なくとも１本の管状通路は、さらに、抵抗加熱素子層に隣接し第１の走路に沿って第１の走路の実質的に全長にわたって伸びる第２の誘電体層を含んでよく、抵抗加熱素子層は、第１の誘電体層と第２の誘電体層との間に配置されてよい。
【００５４】
一部のこのような実施形態では、抵抗加熱素子層は、管状通路を第１の温度に加熱するように構成された第１の加熱ゾーンを含んでよく、抵抗加熱素子層は、管状通路を第１の温度とは異なる第２の温度に加熱するように構成された第２の加熱ゾーンを含んでよい。
【００５５】
一実施形態では、付加製造を使用して管状通路上に加熱器を形成するための方法が提供されてよい。方法は、管状通路を提供することと、コンピュータ制御される第１のノズルを使用して、管状通路上に第１の流動性誘電体を堆積させることと、第１の流動性誘電体を硬化させることと、コンピュータ制御される第２のノズルを使用して、硬化された第１の流動性誘電体上に抵抗加熱素子を堆積させることと、抵抗加熱素子を硬化させることと、コンピュータ制御される第３のノズルを使用して、抵抗加熱配線上に第２の流動性誘電体を堆積させることであって、抵抗加熱素子は、硬化された第１の流動性誘電体と、第２の流動性誘電体との間に配置される、第２の流動性誘電体の堆積と、第２の流動性誘電体を硬化させることと、を含んでよい。
【００５６】
一部の実施形態では、管状通路は、三次元の道筋をたどってよい。
【００５７】
一実施形態では、管状通路を提供することは、管状通路を付加製造することを含んでよい。
【００５８】
一部のこのような実施形態では、管状通路は、１つの道筋をたどってよく、走路を含む外表面を有してよく、走路は、道筋に沿って形成された第１の断面形状によって画定される表面を含んでよく、第１の断面形状は、道筋に対して直角な面内にあってよく、第１の断面形状は、実質的に直線的であってよく、第１の流動性誘電体は、走路上に堆積されてよい。
【００５９】
一部の実施形態では、管状通路を提供することは、複数の管状通路を含むマニホールドを提供することを含んでよい。
【００６０】
一実施形態では、管状通路を提供することは、複数の管状通路を含むマニホールドを付加製造することを含んでよい。
【００６１】
一部のこのような実施形態では、少なくとも１本の管状通路が、１つの道筋をたどってよく、走路を含む外表面を有してよく、走路は、道筋に沿って形成された第１の断面形状によって画定される表面を含んでよく、第１の断面形状は、道筋に対して直角な面内にあってよく、第１の断面形状は、実質的に直線的であってよく、第１の流動性誘電体は、走路上に堆積されてよい。
【００６２】
一実施形態では、スクリーン印刷を使用して管状通路上に加熱器を形成するための方法が提供されてよい。方法は、付加製造された管状通路を提供することであって、管状通路は、二次元の道筋をたどり、走路を含む外表面を有し、走路は、道筋に沿って形成された第１の断面形状によって画定される表面を含み、第１の断面形状は、道筋に対して直角な面内にあり、第１の断面形状は、実質的に直線的である、提供を含んでよい。方法は、さらに、走路上に第１の誘電体層をスクリーン印刷することと、第１の誘電体層を硬化させることと、第１の誘電体層上に抵抗加熱素子をスクリーン印刷することと、抵抗加熱配線を硬化させることと、抵抗熱素子上に第２の誘電体層をスクリーン印刷することであって、抵抗加熱素子は、第１の誘電体層と第２の誘電体層との間に配置される、スクリーン印刷と、第２の誘電体層を硬化させることと、を含んでよい。
【００６３】
一実施形態では、装置が提供されてよい。装置は、付加製造によって構築されたマニホールドを含んでよく、マニホールドは、混合チャンバと、複数の流路の部分とを含んでよい。各流路は、第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口および第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口を含む第１の流体フローコンポーネント・インターフェイスと、第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口および第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口を含む第２の流体フローコンポーネント・インターフェイスと、その流路の第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口に第１の混合チャンバを流体的に接続する第１の管状通路と、その流路の第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口にその流路の第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口を流体的に接続する第２の管状通路とを含んでよい。各第１の流体フローコンポーネント・インターフェイスは、その流路の第１の管状通路とその流路の第２の管状通路との間に流体的に配置されてよく、各第１の流体フローコンポーネント・インターフェイスは、対応する第１の流体フローコンポーネントが、取り付けられたときに、第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口と第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口との間の流体の流れと相互作用することができるように、その対応する第１の流体フローコンポーネントに接続するように構成されてよく、各第２の流体フローコンポーネント・インターフェイスは、対応する第２の流体フローコンポーネントが、取り付けられたときに、第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口と第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口との間の流体の流れと相互作用することができるように、その対応する第２の流体フローコンポーネントに接続するように構成されてよい。
【００６４】
一部の実施形態では、上記流路の少なくとも１本について、第１の管状通路および第２の管状通路の少なくともいずれかが、三次元の経路をたどってよい。
【００６５】
一部の実施形態では、マニホールドの少なくとも大部分が、焼結構造を有してよい。
【００６６】
一部の実施形態では、マニホールドは、焼結金属、焼結合金、および焼結セラミックなどの材料で作成されてよい。
【００６７】
一部の実施形態では、各第１の流体フローコンポーネント・インターフェイスは、対応する第１の流体フローコンポーネントが、取り付けられたときに、第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口と第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口との間の流体の流れを調整することによって第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口と第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口との間の流体の流れと相互作用することができるように、その対応する第１の流体フローコンポーネントに接続するように構成されてよい。
【００６８】
一部の実施形態では、各第２の流体フローコンポーネント・インターフェイスは、対応する第２の流体フローコンポーネントが、取り付けられたときに、第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口と第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口との間の流体の流れを調整することによって第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口と第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口との間の流体の流れと相互作用することができるように、その対応する第２の流体フローコンポーネントに接続するように構成されてよい。
【００６９】
１つのこのような実施形態では、各流体流路は、さらに、第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口および第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口を含む第３の流体フローコンポーネント・インターフェイスと、その流路の第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口にその流路の第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口を流体的に接続する第３の管状通路とを含んでよい。各第２の流体フローコンポーネント・インターフェイスは、その流路の第２の管状通路とその流路の第３の管状通路との間に流体的に配置されてよく、各第３の流体フローコンポーネント・インターフェイスは、対応する第３の流体フローコンポーネントが、取り付けられたときに、第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口と第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口との間の流体の流れと相互作用することができるように、その対応する第３の流体フローコンポーネントに接続するように構成されてよい。
【００７０】
更なるこのような実施形態では、各第３の流体フローコンポーネント・インターフェイスは、対応する第３の流体フローコンポーネントが、取り付けられたときに、第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口と第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口との間の流体の流れを調整することによって第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口と第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口との間の流体の流れと相互作用することができるように、その対応する第３の流体フローコンポーネントに接続するように構成されてよい。
【００７１】
更なるこのような実施形態では、各流体流路は、さらに、第４の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口および第４の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口を含む第４の流体フローコンポーネント・インターフェイスと、その流路の第３の管状通路にその流路の第４の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口を流体的に接続する第４の管状通路とを含んでよい。各第４の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口は、第４の流体フローコンポーネント・インターフェイスに流体的に接続されてよく、各第４の流体フローコンポーネント・インターフェイスは、対応する第４の流体フローコンポーネントが、取り付けられたときに、第４の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口と第４の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口との間の流体の流れと相互作用することができるように、その対応する第４の流体フローコンポーネントに接続するように構成されてよい。
【００７２】
一部の実施形態では、第１の管状通路および第１の流体フローコンポーネント・インターフェイスは、第１の軸を取り巻く放射状のパターンに配置されてよい。
【００７３】
一部の実施形態では、マニホールドは、さらに、（ａ）流路のうちの１本の、その流路の第１の管状通路、その流路の第２の管状通路、その流路の第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス、およびその流路の第２の流体フローコンポーネント・インターフェイスなどの１つ以上の部分と、（ｂ）他の流路のうちの１本の、その別の流路の第１の管状通路、その別の流路の第２の管状通路、その別の流路の第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス、およびその別の流路の第２の流体フローコンポーネント・インターフェイスなどの１つ以上の部分と、の間に架かる１つ以上の構造的サポートを含んでよい。
【００７４】
一部の実施形態では、第１の管状通路内の１つ以上の曲がりの１つ以上の部分が、第１の管状通路の外径の１０倍未満の曲げ半径を有してよい。
【００７５】
一部の実施形態では、第２の管状通路内の１つ以上の曲がりの１つ以上の部分が、第２の管状通路の外径の１０倍未満の曲げ半径を有してよい。
【００７６】
一部の実施形態では、各第１の管状通路が、複数の第１の曲がりを有してよく、これらの第１の曲がりの８５％以上が、鋭い内部の縁（へり）を伴わなくてよく、各第２の管状通路が、複数の第２の曲がりを有してよく、これらの第２の曲がりの８５％以上が、鋭い内部の縁を伴わなくてよい。
【００７７】
一部の実施形態では、流路の少なくとも１本について、第１の流体フローコンポーネント・インターフェイスおよび第２の流体フローコンポーネント・インターフェイスの少なくともいずれかが、孔タイプのインターフェイスである。
【００７８】
一部の実施形態では、流路の少なくとも１本について、第１の流体フローコンポーネント・インターフェイスおよび第２の流体フローコンポーネント・インターフェイスの少なくともいずれかが、表面装着インターフェイスであってよい。
【００７９】
一部の実施形態では、流路の少なくとも１本について、第１の流体フローコンポーネント・インターフェイスおよび第２の流体フローコンポーネント・インターフェイスの少なくともいずれかが、異なる２つの非連続インターフェイス表面によって提供されるインターフェイスであってよい。
【００８０】
１つのこのような実施形態では、装置は、さらに、複数の第１の流体フローコンポーネントを含んでよく、各第１の流体フローコンポーネントは、それが第１の流体フローコンポーネント・インターフェイスのうちの対応する１つに流体的に接続されるように、マニホールドに装着されてよい。
【００８１】
更なるこのような実施形態では、装置は、さらに、複数の第２の流体フローコンポーネントを含んでよく、各第２の流体フローコンポーネントは、それが第２の流体フローコンポーネント・インターフェイスのうちの対応する１つに流体的に接続されるように、マニホールドに装着されてよい。
【００８２】
一部の実施形態では、第１の管状通路は、それぞれ、その他の第１の管状通路と同じ長さであってよい。
【００８３】
一部の実施形態では、第１の管状通路の１本以上が、算術平均表面粗度（Ｒa）が１０マイクロインチ（おおよそ０．０２５４マイクロメートル）以下である内表面を有してよく、第２の管状通路の１本以上が、算術平均表面粗度（Ｒa）が１０マイクロインチ（おおよそ０．０２５４マイクロメートル）以下である内表面を有してよい。
【００８４】
１つのこのような実施形態では、マニホールドは、マニホールドを完全に内包することができる最小直方体体積の３５％以下を占めてよい。
【００８５】
更なるこのような実施形態では、マニホールドを完全に内包することができる最小直方体体積は、高さおよび幅が、それぞれ、約１５インチ（おおよそ３８．１センチメートル）から約２０インチ（おおよそ５０．８センチメートル）の間である。
【発明を実施するための形態】
【００８６】
以下の説明では、提示された概念の完全な理解を可能にするために、数々の具体的詳細が特定される。提示された概念は、これらの具体的詳細の一部または全部を伴うことなく実施されてもよい。また、説明された概念を不必要に不明瞭にしないために、周知のプロセス工程は詳細に説明されない。一部の概念は、特定の実現形態に関連付けて説明されるが、これらの実現形態は、限定することを意図していないと理解される。
【００８７】
本書では、多くの概念および実現形態が説明および例示される。本書で論じられる実現形態の、特定の特徴、属性、および利点が説明されて例示されている一方で、これらの説明および例示からは、本発明の、異なるおよび／類似の実現形態、特徴、属性、および利点が明らであることが理解されるべきである。このように、以下の実現形態は、本開示の、可能性として考えられる一部の例に過ぎない。これらは、排外的であること、即ち、開示された厳密な形式、技術、材料、および／または構成に開示内容を限定することを意図していない。この開示内容に照らして、多くの変更形態および変形形態が可能である。その他の実現形態の利用および工程上の変更が、本開示の範囲から逸脱することなくなされてよいことが理解される。このように、上記の実現形態の説明は、例示および説明を目的として提示されているので、本開示の範囲は、以下の説明のみに限定されることはない。
【００８８】
重要なのは、本開示が、いかなる１つの態様もしくは実現形態にも、またはそのような態様および／もしくは実現形態のいかなる１つの組み合わせおよび／もしくは置き換えにも限定されないことである。さらに、本開示の各態様および／またはその各実現形態は、単独で用いられてよい、またはその他の態様および／もしくはその他のその実現形態の１つ以上と組み合わせて用いられてよい。簡潔を期するために、これらの置き換えおよび組み合わせの多くは、本書で個別に論じられるおよび／または例示されることはない。
【００８９】
半導体プロセスは、通常は、多数の異なるタイプの処理ガスおよび／または処理液を用いる。適正な量のおよび適正な比率のガスが（１つまたは複数の）半導体処理チャンバに配送され、そこで、正しい時間および正しい順序で半導体処理が生じることを保証するためには、これらの流体が、高い精度で個々に制御される必要があるだろう。本書で使用される「流体」という用語は、気体または液体のいずれを指してもよいと理解される。このような流体制御を提供するために、半導体処理ツールは、弁、質量流量コントローラ（ＭＦＣ）、継手、管、マニホールドブロック等などの流体フローコンポーネントの複合集合である「ガスボックス」を含むまたは「ガスボックス」に接続されるのが通例である。
【００９０】
以下でさらに詳細に論じられるように、本開示の発明者らは、現行のガスボックスの多くが、流体の流れに悪影響を及ぼす恐れがある鋭い内部の縁、突き出し、隙間、死区域、不整合、および／または不連続を流路が有するかもしれないなどの、数々の不都合および／または制限を含む恐れがあることを発見した。さらに、本開示の発明者らは、現行のガスボックスのための旧来の製造技術が、それによって構築することができる流路構成に限界があり、したがって、三次元の経路をたどるおよび／または鋭い内部の縁を伴わない曲がりを有する複雑な密集した流路を作成することができないことを見出した。
【００９１】
代表的なガスボックスでは、各処理流体に、「ガススティック」を関係付けられてよく、この「ガススティック」は、通常は、遮断弁、混合弁、（もし使用される場合は）ＭＦＣ、継手、管類、フィルタ、圧力調整器、および／またはマニホールドブロックの直線的な配置である。これらのガススティックは、（呼び名は「ガス」であっても）液体反応物のために使用されてもよく、直線状に横ならびに配置されて、共通の幹線に接続されてよい。このような配置では、各ガススティックの平均流れ方向が、通常は、幹線の平均流れ方向に対して直角であってよい。
【００９２】
代表的なガススティックでは、流体フローコンポーネントは、概ね順番に並べられる。図１は、一部の従来のガスボックスに使用される代表的なガススティック配置の例を示している。
【００９３】
図１を参照すると、ガススティック１００は、ガススティック入力ポート１０２を有してよく、該入力ポートは、例えば施設のガス源などの供給流体源に接続されてよい。供給流体源からの供給もしくはガススティックからの供給流体源の分離（またはその逆）を可能にするために、手動弁１０４が使用されてよい。手動弁１０４は、ロックアウト／タグアウト機器１０６も有してよく、該機器は、ロックアウトが解除されるまで手動弁１０４が作動することを防ぐ、または弁が使用中であって、人がタグをセットした場合を除いて作動されるべきでないことを目立つように示す。
【００９４】
例えば供給ガスの圧力などの、供給流体の圧力を調整するために、調整器１０８が使用されてよく、供給流体の圧力を監視するために、圧力計１１０が使用されてよい。一実現形態では、圧力は、事前に設定されてよく、調整の必要がなくてよい。別の実現形態では、圧力を表示するためのディスプレイを有する圧力変換器（不図示）が使用されてよい。圧力変換器は、調整器１０８の隣に配置されてよい。供給流体中の不純物を除去するために、フィルタ１１２が使用されてよい。腐食性の供給流体がガススティック内に残留することを防ぐために、一次遮断弁１１４が使用されてよい。一次遮断弁１１４は、弁の無効化（閉弁）を引き起こす自動の空気圧作動式の弁アセンブリを有する２ポート弁であってよく、弁の無効化は、ガススティック内における流体の流れを効果的に停止させる。弁が無効にされたら、ガススティックをパージするために、窒素などの非腐食性のパージガスが使用されてよい。パージ弁１１６は、パージプロセスを提供するための３つのポート、即ち、入口ポート、出口ポート、および排出ポートを有してよい。
【００９５】
パージ弁１１６には、質量流量コントローラ（「ＭＦＣ」）１１８が隣接してよい。ＭＦＣ１１８は、例えば供給ガスなどの供給流体の流量を正確に測定および制御するために使用されてよい。ＭＦＣ１１８をパージ弁１１６の隣に配置することによって、ユーザが、ＭＦＣ１１８内の腐食性供給流体をパージすることが可能になる。ガスボックス内のその他の供給流体と混合される量の供給流体を放出するために、ＭＦＣ１１８に隣接する混合弁（または二次弁）１２０が使用されてよい。
【００９６】
ガススティック１００の各コンポーネントは、マニホールドブロックの上方に配置されてよい。上述された流体フローコンポーネントは、例えば、ネジ切りされたインターフェイス、ネジ締め具付きのフランジ板等などの、様々なメカニズムのうちの任意を通じてマニホールドブロック上に配置されてよい。パージ液またはその他の反応液などの、更なる流体の流れのために、更なる流路があってよく、これらの更なる流体は、パージフローシステム／経路の一部であってよい流体フローコンポーネント１２４，１２８ａ、および別の反応物フローシステム／経路の一部であってよい流体フローコンポーネント１２６，１２８ｂを通って基板１２２内を流れてよい。
【００９７】
一部の配置では、ガススティック１００は、モジュール基板を含んでよい。図２〜４は、モジュール基板ガススティックの一例を示している。図２では、基板２２２は、ガスフローコンポーネント２３０の層を伴って示されている。図３は、モジュールガススティックの等角図を示している。基板２２２は、シールによって互いに接続される複数の交換可能部品を含むモジュール設計であり、これは、ガススティックアセンブリに潜在的破損点を導入する。基板２２２は、複数の部品で作成されるゆえに、ＬＥＧＯ（登録商標）タイプの構築が可能であり、これは、各ガススティックがどのように組み立てられるかの柔軟性を提供する。これに関しては、後ほど図４においてさらに詳細に論じられる。しかしながら、この設計は、ガス供給コンポーネント間の流路を長くし、これは、流体流路の長さをおよびそれゆえにガス輸送の時間を増加させ、ガススティック内に複数の破損点を導入する。例えば、漏出発生の恐れがある部位がさらに多くあるかもしれず、このような構成は、製造欠陥、許容誤差または重なりの問題、および／またはコンポーネント不整合の恐れがあるインターフェイスをさらに多く含むかもしれない。一部の従来の半導体処理ガスボックスでは、１つのガスボックスが、モジュール基板２２２などの個別の基板上に構築された個別のガススティックを含み、これらの個別の基板は、次いで、共通の装着板に装着される。このような従来のガスボックス内の流体流路は、個別の基板によって提供され、装着板内には含まれない。
【００９８】
図４では、モジュール基板の個々のピース部品が分解図で明確に示されている。このような各モジュールピース部品２３２は、隣接するモジュールピース部品２３２と嵌り合い、嵌め合わされたこれら２つのピース部品２３２は、次いで、ボルトによって留め合わされる。組み立て基板が完成したら、該組み立て基板に、この例では全て様々なタイプの弁またはセンサであるガスフローコンポーネント２３０が組み付けられる。次いで、気密シールインターフェイスを提供するために、ガスフローコンポーネント２３０とピース部品２３２との間にシール２３４が配置されてよい。このようなモジュールガススティックアセンブリを通るガス流路は、図２で流れの矢印によって表され、この例における弁およびセンサの内部特徴は、図に描かれていないが、このような弁は、当該産業で容易に利用可能な様々な表面装着弁技術のうちの任意であってよいことが理解される。
【００９９】
このような配置では、各ガススティックは、半導体処理チャンバへの供給部としての働きをする幹線の端から異なる距離に位置付けられてよい。このような配置では、このような供給端の遠くから幹線に導入されたガスは、供給端の近くから幹線に導入されたガスよりも、供給端に到達するのに長い時間を要するだろう。これらの配置の一部では、流量が低めのプロセスガスを、より迅速にガススティックから幹線の供給端に伝達するために、高流量のキャリアガスが幹線に導入されてよく、これは、プロセス流体を幹線の供給端に配送するために要する時間を短縮させるだろう。
【０１００】
上記のように、ガススティックを使用するガス配送システムは、例えば、ガスの輸送時間を増加させて複数の破損点を導入する長い流路長などの、数々の欠点を有するかもしれず、これらのガススティックは、非常に場所をとる、アクセスが難しい、および例えばコンポーネントの密集密度が高いゆえに維持が難しい恐れがある。さらに、一部のこのようなシステムは、大量の管類、継手、機械加工されたブロック、機械加工されたマニホールド、およびガスケットを必要とするかもしれず、これは、費用をさらに増加させ、アクセスおよび保全性を低下させるとともに、さらに多くの潜在的破損点をシステム内に導入する恐れがある。
【０１０１】
ガスボックスの別の例は、互いに流体的に接続された気密チャネルを含むモノリシック（一体型）構造であってよい。このモノリシック構造は、ガス配送システムのガス供給コンポーネントを装着するためのガス配送基板を含んでよく、該基板は、層を積み重ねて形成されたガス配送基板を含んでよく、積み重ねられたこれらの層は、ガス供給コンポーネントをそれらが基板内のチャネルを通じて互いに流体的に連通するように受けて装着されるように構成された均一なモノリシック構造を形成するために接合される。図５〜７は、モノリシック基板の３枚の層の例を示している。図からわかるように、各層は、複数の流路を含み、これらの流路は、他の層内の他の流路に流体的に接続されてよく、様々な形状および大きさで構成されてよい。例えば、図５は、複数の第１の例の流路５３６を伴う第１の例の層５３４を示しており、図６は、数々の例の流路５３４を伴う第２の例の層５３４を示しており、図７は、幾つかの例の流路５３６を伴う第３の例の層５３４を示している。
【０１０２】
一部のこのようなモノリシック構造では、各層は、例えば、ステンレス鋼、ガラス、またはセラミックなどの様々な材料のうちの任意で作成されてよい。金属層を使用する実現形態では、層は、ろう付けされてよいまたはそれ以外のやり方で接合されてよい。セラミック層を使用する実現形態では、層は、焼結前に接合され、次いで、溶融層スタック内へ焼結されてよく、接合材料は、焼結プロセス中に燃焼して消散するのが通例であり、その結果、概ね均質なセラミック部品に仕上がる。一部のこのようなモノリシック構造内の層は、精密機械加工を使用して製造されてよい。
【０１０３】
接合されたまたはそれ以外のやり方で接続された層で作成されたモノリシック構造には、幾つかの潜在的不利点が存在するだろう。一部のこのような構造では、各層間の整合性が厳密ではなく、流体チャネルの部分内または部分間に畝、重複、隙間、およびその他の死区域が形成されるかもしれず、これらの不連続は、チャネルを通る流体の流れに悪影響を及ぼすおよび／または構造自体に悪影響を及ぼす恐れがある。例えば、通路の曲がりにおける層の不整合は、１つ以上の表面の重複を招くかもしれず、これは、このような表面の周囲を流れる流体に悪影響を及ぼす恐れがある。図８は、流路が整合していないモノリシック構造の断面図の例を示している。図からわかるように、第１の層８３６は、第２の層８３８内に位置する流路８３４Ｂの第２の部分と整合していない流路８３４Ａの第１の部分を含む。第１の層８３６と第２の層８３８との間の不整合８４１Ａおよび８４１Ｂは、これらの層の接合点に、不連続８４０Ａおよび８４０Ｂの形成を引き起こしている。これらの不連続は、流路を通る流体の流れに対して乱流および／または死容積／死空間を形成するなどの悪影響を及ぼす恐れがあり、これらは、ひいては、システムを通る流体の流れのタイミングおよび制御に影響を及ぼす、粒子源／粒子トラップとして機能する、ガスを流路から徐々に浸出させる、ならびに／またはガス配送システム内に「仮想漏出」を引き起こす恐れがあり、いずれも、ウエハ結果を増加させるおよび／またはウエハ処理に悪影響を及ぼすだろう。
【０１０４】
積層モノリシック構造の別の不利点は、例えば不適正なまたは不十分な接合ゆえに、２枚の層間に１つ以上の隙間が形成される可能性があることであり、これは、積層スタックの構造的完全性を低下させるうえに、上述のように、構造を通る流体の流れに対して例えば流路内に粒子源／粒子トラップを形成するなどの悪影響を及ぼす恐れがある。図９は、２層間に隙間があるモノリシック構造の断面図の例を示している。図８と同様に、図９は、第１の層９３６および第２の層９３８を含み、ただし、これら２枚の層間には、隙間９４２が形成されている。このような隙間は、流路を通る流れに対して上記の不整合／不連続のような悪影響を及ぼす恐れがある。また、隙間は例えば層を剥離および／または変形させるなどのように、構造の構造的完全性を損なうかもしれず、このような影響は、流体の流れに悪影響を及ぼすのみならず、構造の突発故障をもたらす恐れがある。
【０１０５】
例えばセラミックおよび／または金属などの層を伴うモノリシック構造の構築には、各層間で完全な整合性が実現できないかもしれないという特性があり、その結果、上記のような隙間、不整合、不連続などが生じる恐れがある。
【０１０６】
場合によっては、ガスボックスは、所望の構成に機械加工されえる１片の材料で作成されたモノリシック構造であるマニホールドを含んでよい。一部のこのような構造では、構造を通る流路は、旧来の機械加工技術を使用して作成されてよく、ただし、この手法には、数々の不利点があるだろう。例えば、一部のこのような構造は、長くて真っ直ぐな流路の作成を必要とするかもしれず、このような流路は、「ガンドリル加工」として知られる技術によって実現されるだろう。しかしながら、この技術は、許容可能な穴開け深さに限界があり、例えば、ガンドリル加工によって開けられた穴は、穴の深さが増すにつれて「それる」傾向があり、これは、ガンドリル加工によって開けられた２つの穴を、確実に整合された状態で交わらせることを難しくしている。したがって、一部のこのような構造では、ガンドリル加工によって、マニホールドを通る十分に長い流路を作成することができない。別の不利点は、ガンドリル加工によって開けられた一部の穴が、深く開けられたときに整合性を維持できないことであり、これは、他の穴および／またはコンポーネントとの不整合をもたらすかもしれず、そうして、上述のような不利点を有する鋭い内部の縁の形成を招く恐れがある。さらに、ガンドリル加工によって開けられた流路は、多くの場合、それらの穴がマニホールドブロックから出る場所に、差し込みをする必要があるだろう。このような差し込みは、費用の増加を招くうえに、流路内に死容積を導入し、流路のパージを難しくする恐れがある。
【０１０７】
さらに、１片の材料で作成される一部のこのようなモノリシック構造の場合は、旧来の製造技術によって、鋭い縁がない滑らかな内部の曲がりを伴う内部流路を作成することができない。鋭い縁がある内部の曲がりを伴う流路は、例えば、死区域、乱流、および／またはその他の負の効果を生じることによって、流体の流れに悪影響を及ぼすかもしれず、これは、例えば、乱流および／または前駆体の凝縮および／または前駆体の蓄積などを招く恐れがある。例えば、一部のこのような構造は、９０度の曲がりを伴う流路を必要とするだろう。このような角（かど）を作成するための技術は、１つには、１片の材料に、底で交わるように９０度の角度で２つの穴を開けることである。通常は、球形または半球形のノーズを伴うドリルビットまたはエンドミルが使用されてよく、これは、部分的に丸められた内部の縁を伴う曲がりを作成しえるが、関わっている幾何学形状の性質ゆえに、鋭い内部の縁が一切ない曲がりを作成することはできない。図１０は、部分的に丸められた内部の曲がりおよび部分的に鋭い内部の曲がりを有するモノリシック構造の例を示している。図からわかるように、この例のモノリシック構造１０００は、丸められた内部の曲がり１０４４を有するが鋭い内部の縁１０４０も有する流路１０３４を含む。多くの旧来の機械加工技術では、鋭い内部の縁１０４０を丸めることができない。
【０１０８】
まとめられて所望の構成に配置されるパイプ、管、弁、および／または継手を使用して、異なる例のガスボックスが構築されてよい。この例のガスボックスは、フレームおよび／または（１つもしくは複数の）マニホールドブロックに装着されえる質量流量コントローラ（「ＭＦＣ」）および弁などのフローコンポーネントを含んでよく、これらのフローコンポーネントの一部または全部の間の接続は、管および／または継手を使用してなされてよい。一部のこのような状況では、管は、特定のフローコンポーネントを適正に相互接続するために、所望の形状に曲げられてよい。なかでも特に、管が所望の形状または角度に曲げられないときは、管を相互に接続するために、継手も使用されてよい。やはり、このタイプのガスボックスにも、数々の不利点がある。例えば、管は、曲げ半径に限界があり、あまりきつく曲げることができず、さもないと、例えば、きつい半径で曲げる際の過剰なひずみに起因する加工硬化ゆえに、管が機能しなくなる、捩れる、損傷を受ける、および／または管の寿命が縮まる恐れがある。さらに、構成によっては、その構成に管を曲げるために、２つまたは３つ以上の場所で管を把持しなければならず、しかしながら、なかでも特に、短い管距離内に１つ以上の曲がりが配される場合のように、その構成および／または所望される曲がり次第では、管を把持することが非実用的であるおよび／または管を損傷させる恐れがある。例えば、三次元の、きつく曲げられた蛇行設計は、管を曲げることによっては不可能だろう。また、一部のこのような例のガスボックスでは、一部のきつい角（かど）が、２本以上の管の間に継手を使用して作成されるだろう。しかしながら、多くの代表的な継手は、鋭い内部の縁を含み、このような縁は、管および／または継手を通る流体の流れに対して上述のような悪影響を招く恐れがある。
【０１０９】
理論上は、一部のガスボックスマニホールド構造は、石こうモールド、シェルモールド、焼き流し鋳造、およびロストフォーム鋳造などの１つ以上の鋳造技術を使用して作成されてよいが、本発明者らは、このような技術を、半導体処理のためのガスボックスまたはガスボックスの一部の部品を構築するには総じて実現可能ではないまたは実用的ではないと判断した。例えば、焼き流し鋳造は、遅く（例えば、生産サイクル時間が長くてスループットが低く）、労働集約型であって、尚かつ高価なプロセスである。なぜならば、状況によっては、鋳造に使用されるコアが成型ごとに破棄され、したがって、新しい鋳造プロセスのたびにコアを作成する必要があるからである。鋳造技術によって作成できる構造にも、限りがある。例えば、鋳造は、一部の複雑な構成の中空流路を作成することができず、また、特定の直径よりも小さい穴および／または通路を作成することもできない。
【０１１０】
本開示の譲受人は、半導体製造に使用するためのガスボックスの設計を、これらのシステムがさらに合理化され、さらに高機能になり、さらにコンパクトにされ、さらに安価になるように、根本的に変更することに着手した。この努力の一環として、本発明者らは、例えば三次元印刷などの付加製造を使用して作成されたマニホールドを伴うガスボックスであって、（ａ）概ね長さが等しい流路によって共通の混合チャンバにリンクされた流体フローコンポーネント、（ｂ）混合チャンバを中心にして総じて円形に配置された幾つかの流体フローコンポーネント、（ｃ）三次元の流体流路、および／またはｄ）鋭い内部の縁を伴わない流体流路を含むガスボックスが、その他の技術を使用して作成されたマニホールドを使用するガスボックスと比べて、流体の振り向けおよび配送、製造可能性、ならびに保全性を大幅に改善可能であると判断した。付加製造を使用して作成されたこのようなガスボックスは、旧来のガスボックス設計と比べて改善されるのみならず、その他の旧来の製造技術を使用して作成されえるガスボックスと比べても改善される。
【０１１１】
上記の改善は、付加製造によって構築されたマニホールド（以下、「マニホールド」）によって提供されてよく、付加製造は、総じて、周囲に配置された複数の流路に流体的に接続される混合チャンバを提供しえる。これらの各流体流路は、１本以上の管状通路を通して１つ以上の流体フローコンポーネント・インターフェイスに通じてよく、これらの管状通路は、プロセスガスまたはプロセス液を混合チャンバに配送するために流体流路が使用されえるように、流体フローコンポーネントに接続してよい。
【０１１２】
図１１は、付加製造を使用して作成されたマニホールドの例１１００の等角図を示している。図１２は、図１１の例のマニホールド１１００からの隔離された１本の流路の等角図を示している。図１３は、図１１のマニホールドの等角図を示しており、第１の流路が内部に破線で識別されている。図１２からわかるように、隔離された第１の流路１１０２（以下、「第１の流路」）は、陰影を付けて示された第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス１１０４と、破線の楕円で識別された第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス１１０６と、平行斜線を引いて示された第１の管状通路１１０８と、異なる平行斜線を引いて示された第２の管状通路１１１０とを含む。第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス１１０６は、第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口１１１２および第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口１１１４を含み、これらは、ともに、陰影を付けて識別され、構造的サポート１１１６によって互いに接続される。第１の管状通路１１０８は、第１の管状通路１１０８から混合チャンバ１１５４（図１４および図１５で１１５４として識別される）内へ流体が流れえるように、混合チャンバに流体的に接続される。
【０１１３】
一部の実施形態では、各流路の第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス１１０４、第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス１１０６、第１の管状通路１１０８、および第２の管状通路１１１０は、マニホールド内の他の流路の第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス、第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス、第１の管状通路、および第２の管状通路とは別々である。ただし、このような流路は、全て、最終的には同じ混合チャンバに流れ込む。流路間におけるこの種の分離は、少なくとも図１１、図１５、図２５、および図２９、ならびにこれらの図に対応する議論で説明されている。
【０１１４】
図１４は、図１２の第１の流路を図１５と同じ視点から示した平面図である。図１４では、第１の流路は、図１２で識別されたのと同じ構成要素を伴って示されている。図１４には、第１の通路１１０８に流体的に接続された混合チャンバ１１５４も含まれる。同様に、図１５は、図１２の第１の流路をマニホールド内に示した平面図である。図からわかるように、図１２および図１４では、混合チャンバ１１５４を含む同じ構成要素が強調されている。
【０１１５】
第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス１１０６と同様に、第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス１１０４も、第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口１１１８および第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口１１２０を含み、これらは、図１２ではわからないが、図１６および図１７では見ることができる。図１６は、図１２の第１の流路１１０２を別の角度から見た図であり、図１７は、図１６からの第１の流路１１０２の一部分の詳細な図を示している。図１６では、流路１１０２は、第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス１１０４の内側が見えるように、図１２から回転されて傾けられている。図１７では、陰影によって識別された第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口１１１８および第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口１１２０を見るために、図１６で破線によって取り囲まれた流路１１０２部分が拡大されている。
【０１１６】
図１２、図１４、図１６、および１７に戻り、第１の流路１１０２は、第１の管状通路１１０８が第１の混合チャンバ（図１５では混合チャンバ１１５４として識別されている）を第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口１１２０に流体的に接続するように、および第２の管状通路１１１０が第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口１１１８と第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口１１１４とを流体的に接続するように、配置されてよい。第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス１１０４は、第１の管状通路１１０８と第２の管状通路１１１０との間に流体的に配置されてよい。第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス１１０４は、対応する第１の流体フローコンポーネント（不図示）が、取り付けられたたときに、第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口１１１８と第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口１１２０との間の流体の流れと相互作用することができるように、その対応する第１の流体フローコンポーネントに接続するように構成されてよい。例えば、一部の実施形態では、第１の流体フローコンポーネントは、第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス１１０４を通る流体の流れを調整するように構成されえる弁であってよい。一部の他の実施形態では、流体フローコンポーネントは、質量流量コントローラ、調整器、センサ、および／または計測器であってよい。
【０１１７】
一部の実施形態では、流体フローコンポーネント・インターフェイスは、表面装着インターフェイスを使用することによって流体フローコンポーネントに接続するように構成されてよい。一部のこのような実施形態では、表面装着流体フローコンポーネントは、入口ポートおよび出口ポートを伴う平面に装着されるように構成されてよい（これらのインターフェイスは、シールを含むのが一般的である）。このような面装着流体フローコンポーネントは、平面に流体フローコンポーネントが取り付けられたときに、流体フローコンポーネントを通るように振り向けられるガスまたは液体のための制約された流路を画定する働きをする内部流路または凹所を有する。例えば、少なくとも図１２に描かれた第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス１１０６は、表面装着インターフェイスである。図１２からわかるように、第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス１１０６は、それぞれ破線の楕円内にある２つの別々の平面を含み、これらが、流体フローコンポーネントが装着される表面である。第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス１１０６の各平面は、入口または出口、即ち、第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口１１１２および第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口１１１４も含み、そうして、第２の流体フローコンポーネントが第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス１１０６に接続されたときに、第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口１１１２と第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口１１１４との間に流路が形成されるようにしている。
【０１１８】
一部の他の実施形態では、流体フローコンポーネント・インターフェイスは、ネジ孔タイプのインターフェイスを使用することによって流体フローコンポーネントに接続するように構成されてよい。一部のこのような実施形態では、流体フローコンポーネント・インターフェイスは、弁などのネジ切りされた流体フローコンポーネントが流体フローコンポーネント・インターフェイスに接続しえるように、円筒形状であってよいおよび／またはネジ孔を含んでよい。このような例の１つが、以下で論じられ、図１８および図１９に示される。
【０１１９】
図１８は、第１の流体フローコンポーネント・インターフェイスに接続された流体フローコンポーネントの例の断面図を示している。図からわかるように、第１の流体フローコンポーネント１８０４は、破線の楕円形で記されて第１の管状通路１８０８に流体的に接続された第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口１８２０と、やはり破線の楕円形で記されて第２の管状通路１８１０に流体的に接続された第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口１８１８とを含む。第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス１８０４は、ここでは、この例では弁である第１の流体フローコンポーネント１８２２が、第２の管状通路１８１０と第１の管状通路１８０８との間の流体の流れを調整することができるように、第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス１８０４に接続されるように、構成される。図１８における弁は、流体が第２の管状通路１８１０を通って第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口１８１８に入り、該入口を通って第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス１８０４に入り、第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口１８２０に入り、該出口を通って第１の管状通路１８０８に入って該通路を通るように流れえる「開」位置で示されている。この経路は、白い矢印で例示されている。図１９は、図１８の例の流体フローコンポーネント・インターフェイスの別の断面図を示している。図１９では、第１の流体フローコンポーネント１８２２は、第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口１８１８と第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口１８２０との間に流れる流体がないおよび第２の管状通路１８１０から該通路を通って第１の管状通路１８０８へ流体が流れえない「閉」位置で示されている。
【０１２０】
同様に、第２の流体フローコンポーネント１１０６は、対応する第２の流体フローコンポーネントが、取り付けられたときに、第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口１１１２と第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口１１１４との間の流体の流れと相互作用することができるように、その対応する第２の流体フローコンポーネントに接続するように、構成されてよい。一部の実施形態では、上記のように、第２の流体フローコンポーネントは、第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口１１１２と第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口１１１４との間の流体の流れを調整しえる質量流量コントローラであってよい。
【０１２１】
一部の表面装着流体フローコンポーネント・インターフェイスの実施形態では、流体フローコンポーネント・インターフェイスは、２つの異なる非連続インターフェイス表面によって提供されてよい。例えば、少なくとも図１２および図１４に描かれた第２の流体フローコンポーネント・インターフェイスは、第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス１１０６が、２つの非連続インターフェイス表面、即ち、第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口１１１４および幾つかの装着特徴を含む第１のインターフェイス表面（標識されていない）と、第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口１１１２を含む第２のインターフェイス表面（標識されていない）とを含むように構成される。これらの第１および第２のインターフェイス表面は、少なくとも図１２、図１６、および図１７に描かれた第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス１１０４とは対照的に、なかでも特に、同一表面上の部分領域ではなくこの場合は間に大きな隙間または空間を伴う個別の表面によって提供されるという点で、非連続的である。一部の実施形態では、第１のインターフェイス表面および第２のインターフェイス表面は、図１２における構造的サポート１１１６などの部材によって接続されてよい。
【０１２２】
一部の実施形態では、第１の流路１１０２は、第１の流体フローコンポーネントが第１の流体フローコンポーネント・インターフェイスに接続されたときに、流体が第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口１１１４を通って該出口から第２の管状通路１１１０に入り、該通路を通って第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口１１１８に入り、該入口を通って第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口１１２０に入り、該出口を通って第１の管状通路１１０８に入り、該通路を通って混合チャンバ（図１５における１１５４）に入るように流れえるように、構成されてよい。一部のこのような実施形態では、流路１１０２は、また、第２の流体フローコンポーネントが第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス１１０６に接続されたときに、流体が第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口１１１２を通って第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口１１１４に入り、該出口を通って第２の管状通路１１１０に入り、該通路を通って第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口１１１８に入り、該入口を通って第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口１１２０に入り、該出口を通って第１の管状通路１１０８に入り、該通路を通って混合チャンバに入るように流れえるように、構成されてよい。
【０１２３】
一部の実施形態では、マニホールドの各流路は、第３の流体フローコンポーネント・インターフェイスも含んでよく、該インターフェイスは、第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口と、第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口とを含んでよく、各流路は、その流路の第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口をその流路の第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口に流体的に接続しえる第３の管状通路も含んでよい。図２０は、第３の流体フローコンポーネント・インターフェイスと第３の管状通路とを含む第２の流体流路の平面図を示している。図２１は、図２０の第２の流路の等角図を示している。第２の流路２００２は、少なくとも図１２および図１４に示されて上述された第１の流路１１０２と同様または同一であってよい。例えば、第２の流路２００２は、第１の流路１１０２と同じ構成要素を含んでよく、同様に構成されてよい。ここで、図２０では、第２の流路２００２は、陰影を付けて示された第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス２００４と、破線の円で識別された第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス２００６と、平行斜線を引いて示された第１の管状通路２００８と、異なる平行斜線を引いて示された第２の管状通路２０１０とを含む。第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス２００６は、第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口２０１２と、第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口２０１４とを含み、これらは、ともに、陰影を付けて識別され、構造的サポート２０１６によって互いに接続される。上記のように、これらのアイテムは、例えば、第２の管状通路２０１０が第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口２０１４を第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口（不図示）に流体的に接続するように、第１の流路１１０２と同様におよび／または同一に構成されてよい。
【０１２４】
図２０における第２の流路２００２は、また、第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス２０２４と、第３の管状通路２０２６とを含む。第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス２０２４は、図２２および図２３からわかるように、第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口と、第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口とを含んでよい。図２２は、第２の流路２００２の一部分の平面図であり、第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス２０２４、および第３の管状通路２０２６の一部を示している。第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス２０２４は、第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口２０２８と、第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口２０３０とを含む。図２３は、図２２からの第２の流路の一部分の断面図を示している。図からわかるように、第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス２０２４は、第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口２０２８と、第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口２０３０とを含み、第３の管状通路２０２６は、第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口２０３０に流体的に接続される。一部の実施形態では、流体は、第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス２０２４から、第３の管状通路２０２６を通って第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口２０１２へ流れてよい。第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス２００６も、その流路の第２の管状通路２０１０と第３の管状通路２０２６との間に流体的に配置されてよい。
【０１２５】
第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス２００４および第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス２００６と同様に、第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス２０２４は、対応する第３の流体フローコンポーネント（不図示）が、取り付けられたときに第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口２０２８と第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口２０３０との間の流体の流れと相互作用することができるように、その対応する第３の流体フローコンポーネントに接続するように構成されてよい。一部のこのような実施形態では、図１８および図１９に示されて上述されたように、第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス２０２４は、第３の流体フローコンポーネントが第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口２０２８と第３の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口２０３０との間の流体の流れを調整することができるように、構成されてよい。
【０１２６】
一部の実施形態では、マニホールドは、第４の流体フローコンポーネント・インターフェイスも含む流路を含んでよく、該インターフェイスは、第４の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口を含んでよい。図２４は、図２３からの第２の流路２００２の一部分の断面図と同じ部分を、第４の流体フローコンポーネント・インターフェイス２４３２の追加特徴を識別して示している。第４の流体フローコンポーネント・インターフェイス２４３２は、この例では、第２の例の流路２００２の一部であり、第３の管状通路２０２６に流体的に接続された第４の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口２４３４と、第４の流体フローコンポーネント・インターフェイス２４３２に流体的に接続された第４の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口２４３５とを含む。一部の実施形態では、第４の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口２４３５は、マニホールド、またはマニホールド内の他の流路の第４の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口などの、他のコンポーネントに流体的に接続されてよい。例として、第４の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口２４３２に流体を提供しえる付加製造された管状通路が挙げられ、このような通路は、識別されてはいないが、第４の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口２４３５のすぐ下に破線で示され、ページに直交する経路をたどって第３の管状通路２０２６と第４の流体フローコンポーネント・インターフェイス２４３２との間を通っている。第４の流体フローコンポーネント・インターフェイス２４３２は、第４の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口２４３５への流れを提供してよい。この付加製造された管状通路は、図に描かれた全ての弁座配置のための共通の通路であってよい。一部の実施形態では、第４の流体フローコンポーネント・インターフェイス２４３２は、対応する流路をパージするためのパージガスを導入するために使用されてよい。さらに、上述された他の流体フローコンポーネント・インターフェイスと同様に、第４の流体フローコンポーネント・インターフェイス２４３２は、対応する第４の流体フローコンポーネント（不図示）が、取り付けられたときに、第３の管状通路の流体の流れと相互作用することができるように、その対応する第４の流体フローコンポーネントに接続するように構成されてよい。
【０１２７】
図１１のマニホールド１１００に戻り、一部の実施形態では、第１の管状通路および第１の流体フローコンポーネント・インターフェイスは、第１の軸を取り巻く放射状のパターンに配置されてよい。図２５は、マニホールド２５００の等角図（上の図）および平面図（下の図）を示している。等角図には、第１の軸２５３６が示されており、この軸は、平面図の例えば「ページに入る」などの、平面図を見る角度に平行である。例示を目的として、第１の流体フローコンポーネント２５０４および第１の管状通路２５０８の一部が識別されている。
【０１２８】
一部の実施形態では、マニホールドの第１の管状通路の少なくとも２本が、同じ長さであってよい。一部のこのような実施形態では、２５０８における第１の管状通路、ならびに少なくとも図１１、図１３、および図１５における第１の管状通路で例示されるように、各第１の管状通路が、その他の第１の管状通路と同じ長さであってよい。一部の実施形態では、長さが等しい２本以上の第１の管状通路を有することによって、混合チャンバ２５５４への、より一貫したおよび／または制御可能な流体配送が可能になるだろう。例えば、第１の管状通路は、長さおよび直径が同じであってよく、したがって、有効流れ抵抗が等しくてよく、これは、総じて、同じ流動条件下で同時に第１の管状通路に導入されて第１の管状通路を流れる流体の輸送時間を同じにし、それらの流体を同時に混合チャンバに同時に到着させるだろう。マニホールド２５００の例の場合は、各流路の第１の管状通路および第２の管状通路は、事実上、大きさおよびルートを同一にされる。したがって、各流路における、混合チャンバと第２の流体フローコンポーネント・インターフェイスとの間の有効流れ抵抗は、少なくともこの例では同じであり、これは、同じ流動条件下で第２の管状通路のうちの２本以上に導入される流体が、事実上、同時に混合チャンバに到達することを可能にする。
【０１２９】
一部の実施形態では、マニホールドは、マニホールドの、２つ以上の構成要素に架かりえる１つ以上の構造的サポートも含んでよい。一部のこのような実施形態では、構造的サポートは、１つの構成要素の２つ以上の部分に架かる膜または網であってよい。例えば、構造的サポート１１１６は、第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス１１０６の複数の構成要素間に架かる。一部の実施形態では、構造的サポートは、（ａ）流路のうちの１本の、その流路の第１の管状通路、その流路の第２の管状通路、その流路の第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス、またはその流路の第２の流体フローコンポーネント・インターフェイスなどの、１つ以上の部分と、（ｂ）その他の流路のうちの１本の、その別の流路の第１の管状通路、その別の流路の第２の管状通路、その別の流路の第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス、またはその別の流路の第２の流体フローコンポーネント・インターフェイスなどの、１つ以上の部分との間に架かってよい。例えば、図２５の等角マニホールドでわかるように、構造的サポート２５３６は、１本の流路の第２の管状通路２５１０Ａと、異なる流路の第２の管状通路２５１０Ｂとの間に架かる。構造的サポートは、流路の１つ以上の構成要素と、混合チャンバまたは別の構造的サポートなどの、マニホールドの他の１つ以上の構成要素との間に架かってもよい。
【０１３０】
一部の実施形態では、マニホールド内の少なくとも１本の流路が、三次元の経路をたどる第１の管状通路などの管状通路を有してよい。例えば、隔離されて図１２および図１４に示された第１の流路１１０２は、三次元の経路をたどる第２の通路１１１０を含み、これは、第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口１１１８と、第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口１１１４との間の三次元の経路である。付加製造によって構築されたマニホールド１１００は、本書で説明されるように、旧来の製造技術による制約を受けない多くの様々な三次元流路をたどりえる管状通路の作成を可能にする。
【０１３１】
一部の実施形態では、管状通路内の１つ以上の曲がりの１つ以上の部分が、管状通路の外径の１０倍未満の、可能性としてはちょうど外径未満の、曲げ半径を有してよい。上記のように、旧来の金属管は、管が特定の半径を超えて曲げられることを防ぐ曲げ半径限界を有する。なぜならば、曲げプロセスは、曲げられた管内にひずみを生じさせ、このひずみは、望ましくない変形（管断面を平らにして円形から楕円形にするなど）、皺、または管の完全性を損なうだろう局所的なひずみ硬化を引き起こす恐れがあるからであり、また、このようなひずみは、曲げられた場所における管材料の耐腐食性の低下をもたらす恐れもあり、これは、安全面および性能面の危険を招く。しかしながら、付加製造を用いれば、マニホールド１１００などのマニホールド内の管状通路の曲がりは、実際の管曲げ技術を使用して実現可能である最小曲げ半径よりも小さい曲げ半径を含むほぼあらゆる曲げ半径に作成できるだろう。なぜならば、このような曲がりは、付加製造の一環として形成されるので、曲げられた管に見られるような断面の変形、皺、または加工硬化のリスクがないからである。これは、本書で説明されるようなマニホールドが、旧来の管曲げ技術を使用して実現されえるよりもきつい曲がりを伴うコンパクトな流体のルートを提供することを可能にする。旧来の製造技術の場合の曲げ半径限界よりも小さい曲げ半径を伴う曲がりを含む管状通路の幾つかの例が、図１２における第２の管状通路１１１０、図２０および図２４における第３の管状通路２０２６で見られる。図からわかるように、これらの管状通路は、通常の製造可能性限界を超えて曲げられてよいだけでなく、互いに極めて接近していて尚かつ鋭い内部の縁を伴わなくてよいという意味で、三次元経路をたどっている。このような構成は、他の旧来の製造方法では実現できないものである。
【０１３２】
さらに、一部の実施形態では、マニホールドの１本以上の管状通路は、複数の曲がりを有し、これらの曲がりの少なくとも幾つかは、鋭い内部の縁を伴わなくてよい。一部のこのような実施形態では、１本以上の管状通路の複数の曲がりのうちの少なくとも８５％以上が、鋭い内部の縁を伴わなくてよい。一部のこのような実施形態では、各第１の管状通路が、複数の第１の曲がりを有してよく、これらの第１の曲がりのうちの８５％以上が、鋭い内部の縁を伴わなくてよく、各第２の管状通路が、複数の第２の曲がりを有してよく、これらの第２の曲がりのうちの８５％以上が、鋭い内部の縁を伴わなくてよい。例えば、図２６は、図１２の第１の流路１１０２からの第２の管状通路１１１０の等角断面図を示している。ここでは、第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス１１０６、第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス出口１１１４、第２の管状通路１１１０、第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス入口１１１８、および第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス１１０４の断面が切り取られている。図からわかるように、第２の管状通路１１１０は、複数の曲がりを含み、これらの曲がりは、例えば８５％を超えるなどのように、全て、鋭い内部の縁を伴わないものである。
【０１３３】
一部の実施形態では、マニホールドは、マニホールドに装着される複数の第１の流体フローコンポーネントを含んでよい。一部のこのような実施形態では、各第１の流体フローコンポーネントは、第１の流体フローコンポーネントのうちの対応する１つに流体的に接続されてよい。上記のように、第１の流体フローコンポーネントは、当該分野で知られる任意のやり方でマニホールドに装着されてよい。一部のこのような実施形態では、マニホールドは、複数の第２の流体フローコンポーネントも含んでよく、これらの第２の流体フローコンポーネントも、やはり、各第２の流体フローコンポーネントが第２の流体フローコンポーネント・インターフェイスのうちの対応する１つに流体的に接続されえるように、マニホールドに装着されてよい。図２７は、流体フローコンポーネント・インターフェイスに接続された複数の流体フローコンポーネントを含むマニホールドの平面図を示しており、図２８は、図２７のマニホールドの等角図を示している。図２７および図２８からわかるように、マニホールド２７００は、マニホールド２７００上の対応する流体フローコンポーネント・インターフェイスに接続された複数の第１の流体フローコンポーネント２７４６と、複数の第２の流体フローコンポーネント２７４８と、複数の第３の流体フローコンポーネント２７５０と、複数の第４の流体フローコンポーネント２７５２とを含む。例えば、各第１の流体フローコンポーネント２７４６は、対応する第１の流体フローコンポーネント・インターフェイス２７０４に接続され、各第２の流体フローコンポーネント２７４８は、対応する第２の流体フローコンポーネント・インターフェイス（標識されていない）に接続される。図２７の例では、第１の流体フローコンポーネント２７４６、第３の流体フローコンポーネント２７５０、および第４の流体フローコンポーネント２７５２が、いずれも弁タイプである一方で、第２の流体フローコンポーネント２７４８は、ＭＦＣである。
【０１３４】
マニホールド２７００は、また、マニホールドに２つの「側」があってよいように構成される。例えば、図２８におけるマニホールド２７００は、８本の流路を伴う１つの側と、８本の流路を伴うもう１つの側とを有し、合計１６本の流路がある。各側は、互いと同一であり、一部の実施形態では、両方の側が、マニホールドを作成するための１回の付加製造プロセスの一環としてまとめて作成されてよい。
【０１３５】
一部の実施形態では、マニホールドの少なくとも大部分が、焼結構造を有してよい。一部のこのような実施形態では、マニホールドの少なくとも７５％が、焼結構造を有してよい。一部のこのような実施形態では、マニホールドは、上述されたように、例えば継手および／またはパイプ類などの、何らかの旧来のコンポーネントも有してよい。
【０１３６】
マニホールドは、多様な材料で作成されてよい。一部の実施形態では、マニホールドは、金属合金、金属、またはセラミックで構成されてよい。一部のこのような実施形態では、マニホールドは、３１６Ｌステンレス鋼などのステンレス鋼で作成されてよい。マニホールドは、合金または超合金（例えば、Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ）などの、付加製造に適しているだろう１つ以上の材料を混ぜ合わせて構成されてもよい。一部の他の実施形態では、マニホールドは、焼結金属、焼結合金、または焼結セラミックで作成されてよい。
【０１３７】
一部の実施形態では、１本以上の管状通路の内表面は、特定の平均表面粗度を有してよい。一部のこのような実施形態では、マニホールドの、第１の管状通路および／または第２の管状通路などの管状通路の１本以上が、算術平均表面粗度（Ｒa）が１５マイクロインチ（おおよそ０．０３８１マイクロメートル）未満である内表面を有してよい。Ｒaは、一部のこのような実施形態では、５マイクロインチ（おおよそ０．０１２７マイクロメートル）以下のように、１０マイクロインチ（おおよそ０．０２５４マイクロメートル）以下であってもよい。Ｒaは、半導体処理のためにマニホールドを通って流れえる（１種または２種以上の）液体にとって望ましい値であってもよい。所望の算術平均表面粗度は、付加製造プロセスによって、ならびに／または製造中および／もしくは製造後に実施される、電解研磨、即ちマニホールドの１本以上の管状通路に研磨スラリを流すなどの１つ以上の工程によって得られてよい。或いは、通路の内表面を滑らかにするために、管状流路の内側にコーティングが施されてよい。一部の実施形態では、通路の内側の一部に１枚以上の材料層を施して所望のＲaを実現するために、原子層堆積（「ＡＬＤ」）が使用されてよい。また、本書で論じられるマニホールドの一部の特徴が、付加製造後に機械加工プロセスを経てよいことも理解される。例えば、もし、弁座／シール表面またはネジ切りされたインターフェイスがある場合、このような特徴の表面仕上げおよび耐性は、付加製造技術を使用して実現することが不可能であろうゆえに、付加製造の完了後に追加されてよい（ただし、付加製造技術における今後の進歩が、このような特徴が付加製造プロセスで直接作成されることを可能にするかもしれない）。
【０１３８】
マニホールド流路は、様々な構成で配置されてよい。一部のこのような実施形態では、マニホールドは、２本以上の異なる流路を、異なる各流路が異なるルートをたどって混合チャンバから流路の終わりに至るように、例えば第３の管状通路が長さが異なるように、含んでよい。例えば、図２９は、マニホールドの、２本の異なる流路を示している。マニホールド２９００は、２９４０として識別された第３の管状通路を伴う、図の左側で薄く陰影を付けられた第３の例の流路２９３８と、２９４４として識別された第３の管状通路を伴う、図の右側で濃く陰影を付けられた第４の例の流路２９４２とを含む。この例では、第３の例の流路の第３の管状通路２９４０と、第４の例の流路の第４の管状通路２９４４とで、長さが異なる。一部の実施形態では、少なくとも１本の第１の管状通路が、別の第１の管状通路と長さが異なってよく、同様に、少なくとも１本の第２の管状通路が、別の第２の管状通路と長さが異なってよい。一部の実施形態では、少なくとも図１１に示されるように、第１の管状通路が全て同じ長さであってよく、第２の管状通路も全て同じ長さであってよい。
【０１３９】
一部の実施形態では、マニホールドは、１本以上の流路を有してよい。一部の実施形態では、マニホールドは、８本の流路を有してよく、一部の他の実施形態では、マニホールドは、１６本の流路を有してよく、さらに他の実施形態では、２０本の流路があってよい。例えば、図２５におけるマニホールドは、１６本の流路を有する。
【０１４０】
１本以上の流路の管状通路の内径および／または外径も、可変であってよい。一部の実施形態では、マニホールド内の全ての流路の管状通路の外径の大半が、同じであってよく、このような管状通路の内径の大半も、例えば互いの９０％以内であるなどのように、実質的に等しくてよい。一部の実施形態では、一部の管状通路の内径が、直径が先細るまたは変化する１つ以上の部分を含んでよい。例えば、図２６に示された第２の管状通路１１１０は、通路の長さの大半にわたって内径が同一であるが、図２６の右側に位置する通路の終わりに向かって先細る部分も含む。一部の実施形態では、マニホールド内の一部の管状通路の内径は、約０．２５インチ（おおよそ０．６３５センチメートル）から約０．１８７インチ（おおよそ０．４７５センチメートル）の範囲であってよく、一部の他の実施形態では、内径は、０．５インチ（おおよそ１．２７センチメートル）から約０．０６２５インチ（おおよそ０．１５９センチメートル）までの範囲であってよい。
【０１４１】
マニホールドも、大きさおよび容積が可変であってよい。一部の実施形態では、マニホールドのかなりの部分が、何もない空間であってよい。一部のこのような実施形態では、マニホールドは、完全にマニホールドを内包しえる最小直方体堆積の３５％以下を占めてよい。一部のこのような実施形態では、最小直方体容積の高さおよび幅が、約１５インチ（おおよそ３８．１センチメートル）から約２０インチ（おおよそ５０．８センチメートル）までの範囲であってよい。例えば、このような高さおよび幅は、ともに約１８インチ（おおよそ４５．７センチメートル）であってよい。
【０１４２】
本開示の別の実施形態は、例えば本書で説明されるようなマニホールド内の１本以上の管状通路などの１本以上の管状通路に加熱器を追加することを含む。一部のこのような実施形態では、加熱器は、電気的な加熱配線であってよく、「加熱配線」、「加熱テープ」、または「表面加熱」と呼ばれてもよく、本書では、「加熱配線」と総称される。一部の加熱配線は、例えば、加熱素子と、１枚以上の絶縁層と、導体とを含む。加熱素子は、通常は、蛇行状、らせん状、ならびに／または丸められた角（かど）などの直線状のおよび／もしくは湾曲した部分を有する他の配置などの、様々な構成で配置されてよい。一部の加熱配線では、抵抗加熱素子は、一定の熱を生じるために特定の電圧で通電される高抵抗ワイヤであるのが一般的である「直列加熱」ワイヤ、または例えば特定のワイヤ温度点未満の温度の場合は低抵抗でありその温度点を上回る温度の場合は高抵抗であるなどのように温度とともに変化する抵抗を有する「自己調整」ワイヤなどの、数々のタイプの抵抗加熱素子のいずれかであってよい。一部の抵抗加熱素子は、例えばニッケルまたは鉄をベースにした元素などの、様々な金属で作成されてよい。例えば、抵抗加熱素子は、ニクロム、即ち、８０％がニッケルで２０％がクロムのニッケル合金であってよい。１枚以上の絶縁層は、高絶縁破壊電圧を伴うセラミックまたはプラスチックなどの１枚以上の誘電体層であってよい。
【０１４３】
一部の加熱配線は、２枚以上の誘電体層間に抵抗加熱素子が配置される積層構成であってよい。例えば、加熱配線は、加熱対象とされるパイプまたは管などのアイテムに隣接し、そのアイテム上に置かれる第１の誘電体層と、第１の誘電体層に隣接する加熱素子と、抵抗加熱素子に隣接し、第１の誘電体層との間に抵抗加熱素子が配置されるように加熱配線の外表面を形成する第２の誘電体層とを含んでよい。第２の誘電体層は、熱を管状通路の壁へ内向きに向かわせて壁を通り抜けさせえる熱的分離と、電気的遮蔽と、機械的損傷などの損傷からの保護とを提供しえる外層と見なされてよい。
【０１４４】
次に、本開示の一環として管状通路に施される加熱配線について論じられる。一部のこのような実施形態では、加熱配線を伴う管状通路は、複数の管状通路を伴う付加製造されたマニホールドの一部である付加製造された管状通路であってよい。図３０は、第５の例の管状通路の等角図を示しており、このような通路は、付加製造されたマニホールド内の１本以上の管状通路の代表的なものであってよい。図からわかるように、第５の管状通路３０５６は、三次元の道筋をたどり、即ち、Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向に進み、円形の外表面（識別されていない）を有する。一部の実施形態では、管状通路は、二次元の道筋をたどってよく、例えば、単一面内にある経路をたどる。図３１は、第６の例の管状通路の等角図を示しており、図３２は、図３１における第６の例の管状通路の断面図を示している。図３１および図３２では、第６の例の管状通路３１５８は、図３０における第５の例の管状通路３０５６と同じ道筋をたどり、ただし、第６の例の管状通路３１５８の外表面は、陰影を付けて識別された走路３１６０を含む。走路３１６０は、走路３１６０を形成するために道筋に沿って形成された、図３２で識別された第１の断面形状３１６２によって画定される表面を含む。図３１は、例えば三次元の道筋に沿ってなどのように第６の例の管状通路３０５８の全長に沿って伸びる走路３１６０を示している。例えば、道筋に対して直角な面に垂直な視点から見た図３２に示されるように、第１の断面形状３１６２は、走路に対して直角な面内にあってもよい。
【０１４５】
断面形状は、実質的に直線的であってもよい。例えば、図３１および図３２は、第１の断面形状３１６２が、三次元の道筋に沿って形成された実質的に直線的な平面であることを示している。「実質的に直線的である」とは、断面形状の少なくとも８０％以上が直線的であってよい一方で残りの部分は直線的でなくてよいということを意味してよい。例えば、図３３は、第７の例の管状通路の等角図を示しており、図３４は、図３３における第７の例の管状通路の断面図を示している。図３３および図３４からわかるように、第７の例の管状通路３３６３は、走路３３６０を含み、該走路３３６０は、実質的に直線的な断面形状を伴うとともに、走路３３６０の長さに沿った側壁３３６４を含み、谷間形状の走路３３６０を形成している。２枚の側壁３３６４は、断面形状の一部であり、やはり直線的であってよく、図３４に見られるように、直線的な断面形状３４６２の残りの大部分に対して実質的に直角であってよい（ここで、「実質的に直角である」は、直角から±１０度であってよい）。更なる例示を目的として、断面形状３４６２は、２本の異なる線タイプで識別される。即ち、断面形状３４６２のうちの側壁３３６４を含む部分は、太い点線で識別され、断面形状３４６２の残りの部分は、太い一点斜線で識別される。一部の他の実施形態では、２枚の側壁３３６４は、断面形状３４６２の残りの大部分に対して例えば最大約１３５度などの射角であってよい。
【０１４６】
ここで、「実質的に直線的である」とは、僅かな湾曲（例えば、凸状および／もしくは凹状）を有する、ならびに／または図３４に示されるように、湾曲したもしくは真っ直ぐな壁などの直線的ではないかもしれない特徴を走路の両側に有するなどのように、断面形状が真に直線的ではなくてよいことを意味してもよい。例えば、断面形状は、僅かに湾曲した断面形状３５６２を描いた図３５に示されるように、僅かに湾曲してよく、これは、走路を凹状（不図示）にする。
【０１４７】
一部の実施形態では、管状通路の外表面は、１本以上の走路を有してよい。図３６は、２本の走路を伴う第８の例の管状通路を示している。第１の走路の第１の断面形状３６６２が、描かれた断面の上部に見えており、第２の走路の第２の断面形状３６６６が、図の底部に見えている。上述のように、共通の経路に沿って形成された第１の断面形状および第２の断面形状は、第１の走路および第２の走路をそれぞれ画定している。やはり上記のように、第１の断面形状および第２の断面形状は、道筋に対して直角な同一面内にあってよく、実質的に直線的であってよい。一部の実施形態では、第２の断面形状は、直線的でなくてよい。第１の走路および第２の走路は、管状通路の全長に沿って伸びてもよい。
【０１４８】
図３６に描かれているように、管状通路の形成経路に沿った一点において、道筋に対して直角な面に垂直に見たときに、第１の走路および第２の走路は、様々な構成で配置されてよい。例えば、第１の走路および第２の走路は、互いに対して実質的に平行であってよい。「実質的に平行である」は、平行から±１０度以内であってよい。第１の走路および第２の走路は、一部の実施形態では、互いに対して斜角にあってよく、一部の他の実施形態では、互いに対して実質的に直角であってよい。「実質的に直角である」は、垂直から±１０度以内を意味してよい。
【０１４９】
上記のように、付加製造された管状通路は、本書で上述されたマニホールドなどの、複数の管状通路を含む付加製造されたマニホールドの一部であってよい。したがって、走路は、管状通路の付加製造中に管状通路の特徴として走路が作成されるように、管状通路の付加製造を通じて管状通路に含められてよい。一部の他の実施形態では、管状通路は、一体の走路を伴う単独の個々の管状通路として付加製造されてよい。本書で論じられる走路を伴う管状通路は、総じて、付加製造技術を使用することによってのみ実際的に製造可能である。なぜならば、例えば、このような断面を有する管を曲げることは、走路の角（かど）／縁（ふち）における高い応力／ひずみゆえに、総じて実現不可能であるからである。また、図２０および図２１の第３の管状通路２０２６および第２の管状通路２０１０がたどる道筋などの三次元の道筋をたどらせるように管を曲げることは、走路を伴ってもまたは走路を伴なわなくても実現不可能だろう。たとえもし、このような曲がりが起きえたとしても、このような曲げは、内表面を望ましい滑らかさにしない、内部の曲がりの縁を鋭くする、および管の構造的完全性を失わせるまたは損なわせる恐れがある。別の例において、幾つかの異なる管部位を組み合わせて１本の三次元管状通路を作成することも、顕著な欠点を伴うだろう。例えば、このような作成は、高価でかつ時間がかかる、各接合部における継ぎ目が管状通路を損いかねない構造的弱点になる、および部位どうしが接合部でずれて、図８に関連して上述された悪影響を引き起こす恐れがある。
【０１５０】
個々にであれ、または付加製造されたマニホールドの一部としてであれ、走路を含む外表面を伴う付加製造された管状通路が構築された後は、その管状通路に加熱配線が追加されてよい。図３７は、図３２における管状通路の断面領域を、加熱配線の例を伴って示している。上記のように、図３７における断面領域は、走路（３１６０、不図示）を画定する断面形状３１６２はもちろん、１枚以上の層を含む加熱配線３７６８も含む。ここでは、第１の誘電体層３７７０が、走路（不図示）の断面形状３１６２に隣接し、抵抗加熱素子層３７７２が、第１の誘電体層３７７０に隣接し、第２の誘電体層３７７４が、第１の誘電体層３７７０と第２の誘電体層３７７４との間に抵抗加熱素子層３７７２が配置されるように抵抗加熱素子層３７７２に隣接する。一部の実施形態では、第１の誘電体層３７７０および／または第２の誘電体層３７７４は、互いに隣り合うように置かれた２枚以上の誘電体層で形成されてよい。例えば、第１の誘電体層３７７０は、第１の誘電体層３７７０を形成する３枚の別々の誘電体層を含んでよい。本書で言う「誘電体層」は、１枚の誘電体層、または隣り合う２枚以上の誘電体層であると見なされてよい。
【０１５１】
各誘電体層の厚さは、例えば、抵抗加熱素子層の作動温度などの、数々の要因に応じて異なってよい。１枚の誘電体層が、別の誘電体層とは異なる厚さであってもよい。一部の実施形態では、例えば、第１の誘電体層が、約０．２ミリメートルから約０．５ミリメートルの範囲の厚さを有してよく、第２の誘電体層が、約０．５ミリメートルから約２ミリメートルの範囲の厚さを有してよい。誘電体層の厚さは、管状通路の長さに沿って、層の平均厚さの±１０％以内のように、実質的に一定、即ち、実質的に均一であってもよい。
【０１５２】
一部の実施形態では、抵抗加熱素子層３７７２が、図３７に示されるように、第１の誘電体層３７６８を第２の誘電体層３７７４から完全に分離する層でなくてよい。例えば、抵抗加熱素子層３７７２は、配線間に１つ以上の隙間が存在するように蛇行設計で第１の誘電体層３７６８上に位置付けられた電線または抵抗配線であってよい。例えば、図３８は、図３２における断面領域を、第２の例の加熱配線を伴って示している。図からわかるように、抵抗加熱素子層３８７２は、図３７におけるような固体層ではなく、走路に沿って置かれた円で表わされる電気配線である。第２の例の加熱配線３８６８は、一部の区域では第１の誘電体層３８７０と第２の誘電体層３８７４との間に抵抗加熱素子層３８７２が配置され、その他の区域では第１の誘電体層３８７０が第２の誘電体層３８７４に隣接している。走路に沿って置かれた電気配線は、図３８に示されるような配置または９０度回転させた同様な蛇行配置などの、数々の配置で構成されてよい。例えば、図３８における破線枠内に示されるように、抵抗加熱素子３８７２の蛇行パターンは、図３８における配置と同様である部分Ａと同様な形に配置されてよい、または部分Ｂに示されるように９０度回転させた形に配置されてよい。
【０１５３】
第１の誘電体層および第２の誘電体層は、抵抗加熱素子を電気的に絶縁するおよび／または遮蔽するように構成されてよい。例えば、第１の誘電体層は、抵抗加熱素子から管状通路に電流が流れないように、抵抗加熱素子を管状通路から電気的に遮蔽してよい。第２の誘電体層は、例えば、抵抗加熱素子をそれが露出導電配線にならないように絶縁し、そうして、器具またはユーザの身体部分などの他の何らかの要素とのアーク放電または導電性を防いでよい。これの実施形態の例が、図３７に示されており、ここでは、第２の誘電体層３８７４は、抵抗加熱素子層３８７２を部分的に封入するおよび電気的に遮蔽するために、抵抗加熱素子層３８７２の側面に沿って伸びている。図３８も、抵抗加熱素子３８７２を部分的に取り巻きそうして抵抗加熱素子３８７２を電気的に絶縁および／または遮蔽する第２の誘電体層３８７４を示している。
【０１５４】
図３７および図３８には示されていないが、１枚以上の加熱配線層は、走路に沿って伸びてよい。一部の実施形態では、第１の誘電体層は、第１の走路の実質的に全長にわたって走路に沿って伸びてよい。ここで言う「実質的に」は、第１の誘電体層が走路の長さいっぱいに伸びるなくてもよく、走路の長さの少なくとも８５％にわたって伸びていればよいことを意味する。同様に、抵抗加熱素子層は、第１の誘電体層の実質的に全長にわたって第１の誘電体層に沿って伸びてよい。ここで言う「実質的に」は、抵抗加熱素子層が第１の誘電体層の長さいっぱいに伸びなくてもよく、実施形態によっては例えば第１の誘電体層の長さの少なくとも８５％にわたって伸びていればよいことを意味する。やはり上述のように、抵抗加熱素子層は、蛇行状、らせん状、および／または丸められた角（かど）を有さなくてよいその他の構成などの、数々の構成に配置されてよい。第２の誘電体層は、走路の実質的に全長にわたって走路に沿って伸びてよい。ここで言う「実質的に」は、第２の誘電体層が走路の長さいっぱいに伸びなくてもよく、実施形態によっては例えば走路の長さの少なくとも８５％にわたって伸びていればよいことを意味する。第２の誘電体層は、上記のように、１つ以上の場所で第１の誘電体層に隣接してもよい。
【０１５５】
次に、管状通路上に加熱配線を形成するために付加製造を使用する技術の例が論じられる。図３９は、付加製造を使用して加熱配線を形成するための実現形態の例のフローチャートの例を示している。ブロック３９７６では、管状通路が提供される。一部の実施形態では、管状通路は、例えば走路を含む管状通路などの、本書で論じられるような付加製造された管状通路であってよい。一部のこのような実施形態では、技術は、ブロック３９７６の一環として管状通路を付加製造することも含んでよい。一部の他の実施形態では、管状通路は、例えば鋳造または成形技術を使用して構築された管状通路などの、旧来のやり方で製造された管状通路であってよい。
【０１５６】
ブロック３９７８では、管状通路上に、第１の誘導性誘電体が堆積される。この堆積は、例えばセラミックペーストなどの流動性誘電体を押し出すように構成された第１のノズルを使用して実施されてよい。第１のノズルは、第１のノズルを水平方向および垂直方向に移動させるように構成された付加製造機械の一部であってよい。例えば、このような機械の１つは、ノズルを水平のＸ方向およびＹ方向はもちろん垂直のＺ方向にも移動させるメカニズム（このようなメカニズムとしては、なかでも特に、レールおよびステッピングモータが挙げられる）に接続されたノズルを有してよい。このような機械を用いると、代表的な堆積プロセスは、ノズルを特定の垂直高さに維持する間に、層を堆積させるためにノズルをＸ方向およびＹ方向に移動させ、その後、ノズルの高さをＺ方向に増分させ、別の材料層を堆積させるために再びノズルをＸ方向およびＹ方向に移動させることを伴う。このようなメカニズムの例は、「Ｘ−Ｙ−Ｚ直動」設計または「デカルトロボット」と見なされてよく、これは、例えば、直線的な滑走部に沿って直線移動を実施しえる。付加製造機械の別の例は、堆積が起きるプラットフォームを有してよく、このようなプラットフォームは、垂直方向に移動するように構成され、一方で、ノズルは、水平のＸ方向およびＹ方向のみに移動するように構成される。付加製造機械の第３の例では、ノズルは、例えば６などの複数の自由度を伴う多関節ロボットなどの、多関節ロボット上に位置付けられてよい。
【０１５７】
大半の付加製造機械は、アイテムを製作するために、コンピュータによって支援される製造を使用する。多くの代表的な付加製造機械では、製作プロセスは、製作されるアイテムの三次元コンピュータモデルから始まり、該モデルは、アイテムを薄切りして薄い層にする、即ち変換するソフトウェアによって処理され、次いで、特定の付加製造機械を使用してアイテムを製作するための命令コードが形成される。この「スライサ」ソフトウェアは、付加製造機械または別のコンピュータの一部であってよい。押し出し堆積を使用する付加製造機械は、所望される形状の各層のための材料を押し出すために、即ち、例えば所望される形状を材料で「描く」ために、使用される移動メカニズム（例えば、Ｘ−Ｙ−Ｚ直動設計または６軸ロボット）に応じて様々な方向にノズルを移動させることによって命令を実行する。付加製造機械は、形成されえるインチ（２．５４センチメートル）ごとのドット数がノズルごとに異なるように、異なるＸ−Ｙ解像度を有してよい。このような機械は、様々な厚さの層を製作してもよい。一部のこのような機械は、２つ以上のノズルを使用するように、（異なる種類の流動性誘電体などの）２つ以上の材料を使用するように、ならびに２つの６軸ロボットなどの２つ以上のノズルおよびノズルごとの２つ以上の移動メカニズムを有するように構成されてよい。
【０１５８】
一部の付加製造機械は、連続する材料層を走路に沿って三次元に堆積させるように構成されてもよい。例えば、このような機械は、１枚の連続する押し出し材料層を、三次元の道筋をたどる走路に沿って特定の距離にわたって堆積させるために、ノズル、管状通路が座しているプラットフォーム、および／または管状通路を、少なくともＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向に（ならびに上記のように更なる移動軸に沿って）移動させるように構成されてよく、これは、上述のように、ノズル、プラットフォーム、および／または管状通路がＺ方向に固定された状態で、１枚の材料層をＸ方向およびＹ方向に押し出すのとは対照的である。このような一例では、走路は、図３１で陰影を付けて識別された走路３１６０と同様に、三次元の道筋をたどってよく、このような付加製造機械は、連続する１回の運動で、例えば図３１における陰影付きの全領域のように連続する材料層が走路の全長に沿って押し出されるように、ノズルをＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向に移動させるように構成されてよい。ノズル、プラットフォーム、および／または管状通路のこの構成および移動は、コンピュータによって数値制御される（「ＣＮＣ」）溶接、糊付け、フライス加工、およびレーザ切削を実施する機械などの、ＣＮＣ機械と同様であってよい。
【０１５９】
この堆積は、後ほどさらに詳しく論じられるように、走路、または管状通路の円形外表面の１つ以上の部分などの、管状通路の任意の表面上になされてもよい。上記のように、第１の流動性誘電体は、例えば、セラミックまたはプラスチックであってよい。
【０１６０】
管状通路上に第１の流動性誘電体が堆積された後は、ブロック３９８０に示されるように、流動性誘電体が硬化される。選択される硬化プロセスのタイプは、使用される流動性誘電体に依存し、空気乾燥、焼き付け、および／または焼結が挙げられる。一部の実施形態では、上記のように、硬化された第１の誘電体層上に、１枚以上の追加の流動性誘電体層が堆積され、その後、硬化されてよく、堆積および硬化は、ともに、本書で説明されるように実施されてよい。追加の誘電体層は、抵抗加熱素子が施される前に、管状通路上に１枚の全体誘電体層を形成するのと同様なやり方で形成されてよい。
【０１６１】
ブロック３９８２では、硬化された第１の流動性誘電体上に、抵抗加熱素子が堆積される。管状通路上に複数の誘電体層が堆積および形成される一部の実施形態では、抵抗加熱素子は、最も外側の（例えば、管状通路から最も遠い）誘電体層上に堆積される。抵抗加熱素子は、上記のように、ニクロムなどの、ニッケルまたは鉄をベースにした金属または合金であってよい。抵抗加熱素子は、抵抗加熱素子の作成に使用される材料を押し出すように構成されえる第２のノズルを使用して堆積されてよい。一部の実施形態では、第２のノズルは、流動性金属（例えば、第２のノズルによって加熱される流動性金属）を押し出してよい。堆積に続いて、ブロック３９８４に示されるように、抵抗加熱素子は硬化され、これは、（例えば流動性金属の堆積のすぐ後の）空気乾燥または（例えば粉末金属の）焼結であってよい。一部の実施形態では、硬化された流動性誘電体上に、複数の抵抗加熱素子層または抵抗加熱素子部位が堆積されてよく、このような場合、硬化は、このような各部分的堆積後に、または全ての抵抗加熱素子の堆積が完了した後に起きてよい。
【０１６２】
抵抗加熱素子の堆積に続いて、ブロック３９８６に示されるように、抵抗加熱素子上に第２の流動性誘電体が堆積されてよく、これは、第１の流動性誘電体と同様になされてよい。この堆積は、上記のように、露出した抵抗加熱素子を第２の流動性誘電体が覆うように起きてよい。
【０１６３】
第１の誘電体層、抵抗加熱素子、および第２の流動性誘電体の堆積は、１つ以上の付加製造機械によって実施されてよい。第１の例では、第１の付加製造機械が、第１のノズルを使用して第１の流動性誘電体を堆積されるように構成されてよく、第２の付加製造機械が、第２のノズルを使用して抵抗加熱素子を堆積させるように構成されてよく、第３の付加製造機械が、第３のノズルを使用して第２の流動性誘電体を堆積させるように構成されてよい。この第１の例では、加熱配線を上に堆積される管状通路は、最初、第１の流動性誘電体の堆積のために第１の付加製造機械内に置かれる。第１の流動性誘電体の硬化後は、それが第１の付加製造機械内であれまたは別の装置内であれ、対象とされる管状通路は、次いで、抵抗加熱素子の堆積のために第２の付加製造機械に移されてよい。抵抗加熱素子の硬化後は、それが第２の付加製造機械内であれまたは別の装置内であれ、対象とされる管状通路は、次いで、第２の流動性誘電体の堆積のために第３の付加製造機械内に置かれてよい。
【０１６４】
一部の実施形態では、直近の第１の例と同様に、第２のノズルは、それが流動性誘電体ではなく例えば金属などの異なる材料を押し出すように構成されるように、第１のノズルおよび第３のノズルとは異なってよい。
【０１６５】
第２の例では、第２の付加製造機械が、６軸ロボットアームなどの別々の移動メカニズムにそれぞれ接続された２つ以上のノズルを伴ってよい。第２の付加製造機械の第１のノズルは、第１の流動性誘電体および第２の流動性誘電体の両方を堆積させるように構成されてよく、これらの流動体は、同じ材料であってよいまたは異なる材料であってよい。第２の付加製造機械の第２のノズルは、抵抗加熱素子を堆積させるように構成されてよい。この第２の例では、同じ機械が、２つ以上のノズルによって全ての堆積を実施してよく、その間、管状通路は、このような全ての堆積を通じてその機械内に固定されたままである。
【０１６６】
第３の例では、第１の付加製造機械が、異なる誘電体であってよい第１の流動性誘電体および第２の流動性誘電体を堆積させるように構成されてよく、第２の付加製造機械が、抵抗加熱素子を堆積させるように構成されてよい。第１の付加製造機械は、２つの異なる流動性誘電体を押し出すために２つの異なるノズルを有してよい、２つの異なる流動性誘電体を押し出すように構成された１つのノズルを有してよい、ならびに／またはノズルおよび／もしくは流動性誘電体材料源が交換可能な機械であってよい。第１の例と同様に、第１の流動性誘電体の堆積および硬化の後に、管状通路は、抵抗加熱素子の堆積ために第２の付加製造機械に移動されてよい。抵抗加熱素子が堆積および硬化されたら、管状通路は、第２の流動性誘電体の堆積のために第１の付加製造機械に戻されてよい。
【０１６７】
この例の技術は、上記のように、旧来のやり方で製造された独立型の管状通路、付加製造された独立型の管状通路、１本以上の走路を伴う付加製造された独立型の管状通路、マニホールド内の１本以上の管状通路、付加製造されたマニホールド内の１本以上の付加製造された管状通路、および付加製造されたマニホールド内の、走路を伴う１本以上の付加製造された管状通路などの、様々な管状通路に適用されてよい。１本以上の走路を伴うこのような管状通路は、上記のように構成されてよい。
【０１６８】
この例の技術が、例えば、湾曲した外表面を伴う管状通路などの、走路を伴わない管状通路に適用されるときは、加熱配線は、様々なやり方で施されてよい。例えば、図４０は、図３０における管状通路と同様な管状通路の断面図を示している。ここでは、管状通路４０９０は、断面が円形状の外表面４０９１と、該外表面に施された加熱配線４０６８とを含む円形の断面を有する。図からわかるように、加熱配線４０６８は、上述された加熱配線３７６８と同様な３枚の層を含み、第１の誘電体層４０７０が、管状通路４０９０の外表面に隣接しており、抵抗加熱素子層４０７２が、第１の誘電体層４０７０と第２の誘電体層４０７４との間に配置されている。加熱配線４０６８は、管状通路４０９０の実質的に全長に沿って施されてよい。「実質的に」は、管状通路４０９０の長さの少なくとも８５％に沿ってであることを意味する。また、図４０に示されるように、一部の実現形態では、加熱配線４０６８が、管状通路４０９０の外表面４０９１の断面の全周囲に沿って施されてよい。
【０１６９】
（１つまたは複数の）付加製造機械は、管状通路の湾曲した表面などの、管状通路の外表面上に、１つ以上の加熱配線素子を施すように構成されてよい。しかしながら、湾曲した表面への流動性材料の堆積は、例えば、材料が堆積中に滑り落ちておよび／またはずれて、堆積層の厚さを不均一にする恐れがあるゆえに、数々の課題および困難を呈するだろう。また、一部の付加製造機械は、湾曲した表面のうちの限られた区域の上方にしかノズルを配置できないだろう。例えば、Ｘ、Ｙ、およびＺ直動メカニズム上にノズルを伴う付加製造機械は、円形表面の更なる調整もしくは回転がなければ、または円形表面の周囲におけるノズルの調整がなければ、円形表面のうちの１８０度の区域上にしか材料を堆積できないだろう。たとえもし、円形表面および／またはノズルが適切に調整されたとしても、既に堆積された流動性材料および／または新しく堆積される材料が円形表面からずれるまたは落ちる恐れがある。繰り返しになるが、流動性材料のこのようなずれは、望ましくないだろう。
【０１７０】
したがって、湾曲した表面への印刷は、管状通路を回転させるおよび／または湾曲した表面の周囲でノズルを移動させる必要があるだろう。これは、管状通路をユーザが手動で調整することによってはもちろん、管状通路をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、および／もしくは回転方向に移動させえる調整メカニズムを有する付加製造機械、Ｘ軸およびＹ軸を中心とした回転のように、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸以外にも関節運動が可能なノズルを有する付加製造機械、ならびに／または６軸ロボットアームに取り付けられたノズルを有する付加製造機械によっても達成されるだろう。
【０１７１】
このような調整および構成を用いても、流動性材料は、堆積後にやはりずれる可能性があり、これは、１枚の層を作成するために、２回以上の堆積および／または硬化が起きることを必要とするだろう。例えば、図３７に示されるように、管状通路の外表面の全周３６０度にわたって誘電体層を堆積させる状況では、付加製造機械は、管状通路の外表面の断面周囲の６０度などの部分弧に沿って流動性誘電体を１回堆積させ、その後、この誘電体は、別の部分弧に沿って次の堆積が起きる前に硬化されてよいおよび／または部分的な乾燥を可能にされてよい。この例では、全弧３６０度にわたって均一な層を形成するために、６回の堆積および硬化がそれぞれ別々に必要とされるだろう。
【０１７２】
一部の実施形態では、加熱配線４０６８は、管状通路４０９０の外表面４０９１の断面周囲の全てではなく、外表面４１９１の断面周囲の一部のみに施されてよい。図４１は、図４０と同様な管状通路を描いており、ただし、図からわかるように、上述のものと同様な加熱配線４１６８が、管状通路４１９０の外表面４１９１の断面円周の半分のみに施されている。
【０１７３】
管状通路上に加熱器を形成するための別の例の技術は、スクリーン印刷を使用することを含む。図４２は、スクリーン印刷を使用して加熱配線を形成するための実現形態の例のフローチャートの例を示している。ブロック４２９２では、走路を伴う付加製造された管状通路が提供される。付加製造された管状通路は、走路も二次元のコースをたどるように、二次元の道筋をたどってよく、この付加製造された管状通路は、また、上述のものと同様に構成されてよい。道筋は、平面状から±１０度のように、実質的に二次元であってもよい。一部の実施形態では、「実質的に二次元である」は、平面状から±１０％以内であってよく、管状通路の外径と比べたときの、平面距離からの非直線的な逸脱の比較として表わされてもよい。例えば、円の外径がおおよそ０．２５インチ（おおよそ０．６３５センチメートル）である走路を伴う管状通路であって、二次元平面からの例えば走路の表面における「山」または「谷」などへの走路の逸脱が１ミリメートル未満である管状通路は、「実質的に二次元である」と見なされてよい。ブロック４２９４では、走路上に第１の誘電体層がスクリーン印刷され、その後、ブロック４２９６において、第１の誘電体層が硬化される。一部の実施形態では、上述のものと同様に、第１の誘電体層は、２枚以上の誘電体層で形成された１枚の層として説明されてよい。このような実施形態では、各誘電体層がスクリーン印刷によって施された後に、追加の硬化工程が起きてよい。
【０１７４】
ブロック４２９８では、第１の誘電体層上に、抵抗加熱素子がスクリーン印刷される。上記のように、抵抗加熱素子は、蛇行設計などの数々の形に構成されてよい。スクリーン印刷された後、抵抗加熱素子は、ブロック４２１００で述べられるように、硬化されてよい。ブロック４２１０２で述べられるように、抵抗加熱素子上に、第２の誘電体層がスクリーン印刷されてよく、その後は、４２１０４における硬化工程が続いてよい。上記と同様に、抵抗加熱素子は、第１の誘電体層と第２の誘電体層との間に配置されてよい。
【０１７５】
本書で論じられる実施形態の幾つかでは、加熱器は、抵抗加熱素子のための電気接続点を提供しえる導電体も含んでよい。一部のこのような実施形態では、導電体は、付加製造を使用して形成されてよい。導電体は、第２の導電層などの、加熱器の１つ以上の表面を貫通してよい。
【０１７６】
やはり本書で論じられる実施形態の幾つかでは、加熱器は、熱電対などの追加特徴を含んでよく、このような追加特徴は、付加製造を使用して形成されてよい。熱電対は、抵抗加熱素子のオン／オフおよび／または温度などの加熱器の制御を行うように構成された（上述のような）コントローラ、機器、またはその他のプロセッサに電気的に接続されえる制御用熱電対であってよい。制御用熱電対は、第１の誘電体層上、走路上、または抵抗加熱素子の近くの場所などの、管状通路上の様々な場所に配置されてよい。例えば、コントローラは、抵抗加熱素子の温度を検出するように構成された制御用熱電対からの電気信号を受信および解釈するように、ならびに抵抗加熱素子に供給される電圧をこれらの電気信号に基づいて調整することによって抵抗加熱素子の温度を調整するように、構成されてよい。熱電対は、抵抗加熱素子が特定の温度を超えることを防ぐようにおよび／またはもし特定の温度に達したら抵抗加熱素子を停止させるように構成されえる例えば危険防止機能付きの「過熱防止」熱電対であってもよい。このような構成は、過熱防止熱電対をコントローラ、機器、またはその他のプロセッサに電気的に接続することを含んでよい。
【０１７７】
例えば、図４５は、走路に接続された制御用熱電対の例を示している。図からわかるように、図４５における制御用熱電対は、薄い陰影を付けて示された走路４５６０上に置かれた、濃い陰影を付けて示された接合部４５１１４を含み、該接合部４５１１４は、制御用熱電対の第１のリード線４５１１６と第２のリード線４５１１８とが合流する地点である。図４５における第１のリード線４５１１６および第２のリード線４５１１８は、コントローラ４５１２０にも接続されて示されている。一部の実施形態では、第１のリード線４５１１６および／または第２のリード線４５１１８の少なくとも一部分が、走路上に、加熱器の一区域上に、または管状通路のその他の任意の表面上に、これまでに論じられた抵抗加熱素子のための付加製造と同様なやり方で、付加製造によって製造されてよい。
【０１７８】
一部の実施形態では、１つの加熱ゾーンが別の加熱ゾーンとは異なる温度に管状通路を加熱するように構成されえるように、管状通路の走路に沿って、２つ以上の加熱ゾーンがあってよい。このような加熱ゾーンは、走路の長さに沿って、１枚の抵抗加熱素子層内にあってよい。これらの加熱ゾーンは、管状通路に接続された弁または変換器などのコンポーネントからの熱損失を補うように構成されてよい。各加熱ゾーンは、１つ以上の対応する制御用熱電対および／または１つ以上の過熱防止熱電対も有してよい。
【０１７９】
一部のこのような実施形態では、１本の管状通路は、それぞれ別々の加熱ゾーンに関係付けられた２つ以上の別々の抵抗加熱素子を有してよい。例えば、１本の管状通路は、上記のように、１本の走路を有してよく、ただし、第１の加熱素子が管状通路を第１の温度に加熱するように構成され、第２の加熱素子が管状通路を第１の温度とは異なる第２の温度に加熱するように構成される、２つの別々の抵抗加熱素子を有してよい。例えば、図４３は、２つの加熱ゾーンを伴う走路の平面図を示している。図からわかるように、陰影を付けて識別された第１の加熱ゾーン４３１０６は、第１の抵抗加熱素子４３１０８を含み、平行斜線を引いて識別された第２の加熱ゾーン４３１１０は、第２の抵抗加熱素子４３１１２を含む。第１の抵抗加熱素子４３１０８は、第１の加熱ゾーン４３１０６を第１の温度に加熱するように構成されてよく、第２の抵抗加熱素子４３１１２は、第１の加熱ゾーン４３１１０を第１の温度とは異なる第２の温度に加熱するように構成されてよい。管状通路は、図４３に描かれている２つの加熱ゾーンよりも多くの加熱ゾーンを有してよく、このような加熱ゾーンは、等間隔でなくてよい。
【０１８０】
一部の他のこのような実施形態では、加熱ゾーンの様々な温度が、走路に沿って密度を変えて配置された１つの抵抗加熱素子によって制御されてよい。例えば、より高い密度で、例えば接近して配置された抵抗加熱素子は、より低い密度で配置された抵抗加熱素子よりも、所定の面積に対して多くの熱を生成するだろう。例えば、図４４は、２つの加熱ゾーンを伴う別の走路の平面図を示している。図からわかるように、走路は、陰影を付けて識別された第１の加熱ゾーン４４１０６と、平行斜線を引いて識別された第２の加熱ゾーン４４１１０と、第１の抵抗加熱素子４４１０８とを有する。図４３と異なり、図４４では、抵抗加熱素子が１つのみであり、ただし、走路に沿って密度を変えて配置されている。ここでは、第１の抵抗加熱素子４４１０８は、第２の加熱ゾーン４４１１０でよりも、第１の加熱ゾーン４４１０６での方が、より高密度に、即ち接近して配置され、これは、第２の加熱ゾーン４４１１０でよりも、第１の加熱ゾーン４４１０６での方で、より多くの熱を発生させるだろう。このような実施形態では、図４４に示された２つのゾーンよりも多くのゾーンを形成するために、１つの抵抗加熱素子が異なる密度で配置されてよく、このようなゾーンは、図４４に示されるのとは面積が異なってよい。
【０１８１】
本開示の文脈によって別途明確に要求されない限り、「comprises（を含む）」、「comprising（を含む）」などの用語は、説明および特許請求の範囲の全体を通して、排他的なまたは排外的な意味ではなく両立的な意味、即ち、「を含むが限定はされない」という意味だと見なされる。単数形または複数形を使用している用語も、複数または単数もそれぞれ含むのが一般的である。「or（または）」という用語が、２つ以上の項目の列挙に言及して使用されるときは、その用語は、列挙されたうちの任意の項目、列挙された全ての項目、または列挙されたうちの複数の項目の任意の組み合わせの全ての解釈を範囲に含む。「実現形態」という用語は、本書で説明される技術および方法の実現形態はもちろんのこと、本書で説明される構造を具現化するならびに／または本書で説明される技術および／もしくは方法を取り入れた物理的対象も意味する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【外国語明細書】
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