DE112015006324T5

DE112015006324T5 - Strömungskanalstruktur, Einlass- und Auslasselement und Verarbeitungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112015006324T5
Application number: DE112015006324.2T
Authority: DE
Inventors: Shiguma KATO; Takahiro Terada; Masayuki Tanaka
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2015-03-18
Filing date: 2015-09-10
Publication date: 2017-11-30
Also published as: JP2016178115A; US20170372923A1; WO2016147442A1; US10312113B2; JP6193284B2; TWI555875B; TW201634734A

Abstract

Eine Strömungskanalstruktur gemäß einer Ausführungsform weist ein Element auf. Das Element weist eine Vielzahl von ersten Öffnungen, eine Vielzahl von zweiten Öffnungen, einen Strömungskanal und eine Vielzahl von Verbindungs- und Verzweigungsteilen auf. Der Strömungskanal verbindet die ersten Öffnungen mit den zweiten Öffnungen. Die Verbindungs- und Verzweigungsteile sind in dem Strömungskanal vorgesehen und weisen jeweils eine Vielzahl von ersten Teilen mit entsprechenden ersten Enden, die miteinander verbunden sind und eine Vielzahl von zweiten Teilen mit entsprechenden zweiten Enden, die miteinander verbunden sind, auf. Die zweiten Teile sind in einem Pfad zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung näher zu den zweiten Öffnungen als die ersten Öffnungen. Die ersten Enden sind mit den zweiten Enden in jedem Verbindungs- und Verzweigungsteil verbunden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen eine Strömungskanalstruktur, ein Einlass- und Auslasselement und eine Verarbeitungsvorrichtung.
HINTERGRUND
Beispielsweise ist in einer Vorrichtung, die Fluid aus einer Vielzahl von Öffnungen saugt oder ausstößt, ein Element bekannt, das so gestaltet ist, dass es gleichmäßig Fluid aus den Öffnungen saugen oder ausstößt. Beispielsweise verzweigt sich ein Strömungskanal, der in Kommunikation mit den Öffnungen steht, mehrfach, so dass Fluid gleichmäßig von den Öffnungen gesaugt oder ausgestoßen wird.
ZITIERTE DOKUMENTE
Patentliteratur

Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2006-131985

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Durch die Erfindung zu lösendes Problem Wenn sich ein Strömungskanal mehrfach verzweigt, besteht ein erhöhtes Risiko, dass ein Druckverlust in dem Fluid auftritt.
Mittel zum Lösen des Problems
Eine Strömungskanalstruktur gemäß einer Ausführungsform weist ein Element auf. Das Element ist versehen mit: einer Vielzahl von ersten Öffnungen, einer Vielzahl von zweiten Öffnungen, einem Strömungskanal und einer Vielzahl von Verbindungs- und Verzweigungsteilen. Der Strömungskanal verbindet die ersten Öffnungen mit den zweiten Öffnungen. Die Verbindungs- und Verzweigungsteile sind in dem Strömungskanal vorgesehen, die Verbindungs- und Verzweigungsteile weisen jeweils eine Vielzahl von ersten Teilen mit entsprechenden ersten Enden, die miteinander verbunden sind und eine Vielzahl von zweiten Teilen mit entsprechenden zweiten Enden, die miteinander verbunden sind, auf, wobei die zweiten Teile in einem Pfad zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung näher zu den zweiten Öffnungen sind als die ersten Öffnungen, und die ersten Enden mit den zweiten Enden in jedem Verbindungs- und Verzweigungsteil verbunden sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Halbleiter-Herstellungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Duschplatte in der ersten Ausführungsform darstellt.
3 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eines der Verbindungs- und Verzweigungsteile in der ersten Ausführungsform darstellt.
4 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Duschplatte gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf 1 bis 3 wird nachfolgend eine erste Ausführungsform beschrieben. Es können mehrere Ausdrücke für Komponenten gemäß den Ausführungsformen und eine Beschreibung der zugehörigen Elemente verwendet werden. Es ist unvermeidlich, dass beliebige andere, hier nicht vorgesehene, Ausdrücke für die Komponenten und die Beschreibung verwendet werden. Es ist auch unvermeidlich, dass beliebige andere Ausdrücke für Komponenten und Beschreibung verwendet werden, die nicht mit einer Vielzahl von Ausdrücken versehen sind.
1 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Halbleiter-Herstellungsvorrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt. Die Halbleiter-Herstellungsvorrichtung 10 ist ein Beispiel der Verarbeitungsvorrichtung und kann beispielsweise als eine Herstellungsvorrichtung, eine Einlass- und Auslassvorrichtung, eine Versorgungsvorrichtung oder eine Vorrichtung bezeichnet werden. Die Verarbeitungsvorrichtung ist nicht auf die Halbleiter-Herstellungsvorrichtung 10 beschränkt, sondern kann auch eine andere Vorrichtung sein, die eine Verarbeitung durchführt, wie zum Beispiel Arbeiten, Reinigen und Testen an einem Objekt von Interesse.
Wie in den Zeichnungen dargestellt, sind in der vorliegenden Beschreibung die X-Achse, die Y-Achse und die Z-Achse definiert. Die X-Achse, die Y-Achse und die Z-Achse sind orthogonal zueinander. Die X-Achse erstreckt sich entlang der Breite der Halbleiter-Herstellungsvorrichtung 10. Die Y-Achse erstreckt sich entlang der Tiefe (Länge) der Halbleiter-Herstellungsvorrichtung 10. Die Z-Achse erstreckt sich entlang der Höhe der Halbleiter-Herstellungsvorrichtung 10.
Wie in 1 gezeigt ist, weist die Halbleiter-Herstellungsvorrichtung 10 eine Herstellungseinheit 11, ein Druckmessgerät 12 und eine Pumpe 13 auf. Die Pumpe 13 kann beispielsweise als eine Versorgungseinheit, eine Abführeinheit oder eine Zuführvorrichtung bezeichnet werden. Die Herstellungseinheit 11 weist eine Kammer 21 auf. Die Halbleiter-Herstellungsvorrichtung 10 stellt beispielsweise Halbleiterwafer (nachfolgend als Wafer bezeichnet) W in der Kammer 21 her.
Die Herstellungseinheit 11 weist eine obere Wand 23, eine umgebende Wand 24, ein Gestell 25, eine Diffusionsplatte 26 und eine Duschplatte 27 auf. Das Gestell 25 ist ein Beispiel der Verarbeitungseinheit und kann als eine Auflage oder eine Basis bezeichnet werden. Die Diffusionsplatte 26 ist ein Beispiel der Zuführvorrichtung und kann beispielsweise als eine Versorgungseinheit, eine Abführeinheit oder eine Einheit bezeichnet werden. Die Duschplatte 27 ist ein Beispiel für die Strömungskanalstruktur, das Einlass- und Auslasselement und das Element und kann beispielsweise als eine Verzweigungseinheit, eine Ausstoßeinheit, eine Abführeinheit, eine Saugeinheit oder eine Komponente bezeichnet werden.
Die obere Wand 23 weist eine erste Innenfläche 23a auf. Die erste Innenfläche 23a ist eine im Wesentlichen flache Oberfläche, die nach unten zeigt. Die erste Innenfläche 23a bildet einen Teil der Kammer 21. Das heißt, die erste Innenfläche 23a zeigt in Richtung des Inneren der Kammer 21.
Die obere Wand 23 weist eine Versorgungsöffnung 31 auf. Die Versorgungsöffnung 31 ist mit der Pumpe 13 beispielsweise über ein Rohr verbunden. Die Pumpe 13 versorgt die Kammer 21 über die Versorgungsöffnung 31 mit Gas. Das Gas G ist ein Beispiel für ein Fluid. 1 zeigt die Strömung des Gases G durch Pfeile.
Die umgebende Wand 24 weist eine zweite Innenfläche 24a auf. Die zweite Innenfläche 24a ist eine im Wesentlichen horizontal orientierte Oberfläche. Die zweite Innenfläche 24a bildet einen Teil der Kammer 21. Das heißt, die zweite Innenfläche 24a zeigt in Richtung des Inneren der Kammer 21.
Die umgebende Wand 24 weist eine Vielzahl von Auslassöffnungen 32 auf. Die Auslassöffnung 32 ist mit der Pumpe 13 durch das Druckmessgerät 12 verbunden. Die Pumpe 13 kann das Gas G in der Kammer 21 durch die Auslassöffnung 32 saugen. Mit anderen Worten wird Gas G in der Kammer 21 aus der Auslassöffnung 32 abgeführt.
Das Gestell 25 ist im Inneren der Kammer 21 angeordnet. Das Gestell 25 weist einen Träger 25a auf. Der Träger 25a zeigt in Richtung der ersten Innenfläche 23a der oberen Wand 23 und trägt bzw. stützt bzw. lagert einen Wafer W. Das Gestell 25 weist eine Heizeinrichtung auf, um einen auf dem Träger 25a getragenen Wafer W zu erhitzen.
Die Diffusionsplatte 26 ist im Inneren der Kammer 21 angeordnet und an der oberen Wand 23 befestigt. Die Diffusionsplatte 26 weist eine erste Oberfläche 26a und eine zweite Oberfläche 26b auf. Die erste Oberfläche 26a ist gegenüberliegend zu der ersten Innenfläche 23a der oberen Wand 23. Die zweite Oberfläche 26b ist an der gegenüberliegenden Seite der ersten Oberfläche 26a angeordnet.
Ein Diffusionsraum 35 ist zwischen der Diffusionsplatte 26 und der oberen Wand 23 ausgebildet. Der Diffusionsraum 35 ist ein Raum, der von der Diffusionsplatte 26 und der oberen Wand 23 umgeben ist. Der Diffusionsraum 35 steht in Kommunikation mit der Versorgungsöffnung 31 der oberen Wand 23. Diese Konfiguration ermöglicht es, dass das Gas G dem Diffusionsraum 35 durch die Versorgungsöffnung 31 zugeführt wird.
Die Diffusionsplatte 26 weist eine Vielzahl von Löchern bzw. Bohrungen 37 auf. Das Loch 37 ist ein Loch, das die erste Oberfläche 26a mit der zweiten Oberfläche 26b verbindet. Das heißt, das Loch 37 verbindet das Innere mit der Außenseite des Diffusionsraums 35.
Die Duschplatte 27 ist im Inneren der Kammer 21 angeordnet und an der oberen Wand 23 befestigt. Die Duschplatte 27 deckt die Diffusionsplatte 26 ab. Mit anderen Worten ist die Diffusionsplatte 26 zwischen der Duschplatte 27 und der oberen Wand 23 angebracht.
Die Duschplatte 27 weist eine dritte Oberfläche 27a und eine vierte Oberfläche 27b auf. Die dritte Oberfläche 27a ist gegenüberliegend zu der zweiten Oberfläche 26b der Diffusionsplatte 26. Die dritte Oberfläche 27a zeigt in Richtung von einer Vielzahl von Löchern 37, die in der zweiten Oberfläche 26b ausgebildet sind. Die vierte Oberfläche 27b ist auf der gegenüberliegenden Seite der dritten Oberfläche 27a angeordnet. Die vierte Oberfläche 27b ist einem Wafer W zugewandt, der auf dem Träger 25a des Gestells 25 gestützt ist.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch die Duschplatte 27 in der ersten Ausführungsform darstellt. Wie in 2 gezeigt ist, weist die Duschplatte 27 eine Vielzahl von ersten Öffnungen 41, eine Vielzahl von zweiten Öffnungen 42 und einen Strömungskanal 43 auf. Die ersten und zweiten Öffnungen 41 und 42 können beispielsweise als Einlassöffnungen, Auslassöffnungen, Entlüftungsbohrungen, Öffnungen, Einlass, Auslass oder Bohrungen bezeichnet werden. Der Strömungskanal 43 kann beispielsweise als Leitungsröhre, Rohrleitung oder Kanal bezeichnet werden.
Der Erklärung halber veranschaulicht 2 nicht das Innere der Duschplatte 27, sondern veranschaulicht einen Teil der dritten Oberfläche 27a, einen Teil der vierten Oberfläche 27b und den Strömungskanal 43, der im Inneren der Duschplatte 27 ausgebildet ist. Der Strömungskanal 43 ist ein Kanal, der im Inneren der Festkörper-Duschplatte 27 vorgesehen ist, um zu ermöglichen, dass Fluid strömt. Der Strömungskanal 43 ist nicht auf diese Konfiguration beschränkt.
In der dritten Oberfläche 27a der Duschplatte 27 sind jeweils eine Vielzahl von ersten Öffnungen 41 ausgebildet. Mit anderen Worten steht eine Vielzahl von ersten Öffnungen 41 mit der zweiten Oberfläche 26b der Diffusionsplatte 26 in Verbindung. Die ersten Öffnungen 41 haben im Wesentlichen die gleiche Größe und Form. Die ersten Öffnungen 41 sind nicht auf diese Konfiguration beschränkt.
Eine Vielzahl von zweiten Öffnungen 42 sind jeweils in der vierten Oberfläche 27b der Duschplatte 27 ausgebildet. Mit anderen Worten steht eine Vielzahl von zweiten Öffnungen 42 in Kommunikation mit dem Träger 25a des Gestells 25 und dem Wafer W, der auf dem Träger 25a gestützt ist. Die zweiten Öffnungen 42 haben im Wesentlichen die gleiche Größe und Form. Die Größe und Form von jeder zweiten Öffnung 42 ist im Wesentlichen gleich wie die Größe und Form jeder ersten Öffnung 41. Die zweiten Öffnungen 42 sind nicht auf diese Konfiguration beschränkt.
Der Strömungskanal 43 verbindet eine Vielzahl von ersten Öffnungen 41 mit einer Vielzahl von zweiten Öffnungen 42. Das heißt, eine Vielzahl von ersten Öffnungen 41 und eine Vielzahl von zweiten Öffnungen 42 sind durch den einzigen Strömungskanal 43 miteinander verbunden. Mit anderen Worten verbindet der einzelne Strömungskanal 43 jede erste Öffnung 41 mit allen zweiten Öffnungen 42 und verbindet jede zweite Öffnung 42 mit allen ersten Öffnungen 41. Der Strömungskanal 43 ist nicht auf diese Konfiguration beschränkt.
Der Strömungskanal 43 weist auf: eine Vielzahl von ersten Verbindungskanälen 51, eine Vielzahl von zweiten Verbindungskanälen 52, eine Vielzahl von dritten Verbindungskanälen 53, eine Vielzahl von vierten Verbindungskanälen 54 und eine Vielzahl von Verbindungs- und Verzweigungsteilen 55. Das Verbindungs- und Verzweigungsteil 55 kann beispielsweise als Kreuzung, als Mischteil, als Anschlussteil oder als Teil bezeichnet werden.
Eine Vielzahl von ersten Verbindungskanälen 51, eine Vielzahl von zweiten Verbindungskanälen 52, eine Vielzahl von dritten Verbindungskanälen 53, eine Vielzahl von vierten Verbindungskanälen 54 und eine Vielzahl von Verbindungs- und Verzweigungsteilen 55 bilden den Strömungskanal 43. Der Strömungskanal 43 kann beliebige andere Teile aufweisen.
Wie in 2 gezeigt ist, sind drei Verbindungs- und Verzweigungsteile 55 in jedem Pfad zwischen der ersten Öffnung 41 und jeder zweiten Öffnung 42 in dem Strömungskanal 43 vorgesehen. Mit anderen Worten, durchläuft ein Pfad von der ersten Öffnung 41 zu jeder zweiten Öffnung 42 in dem Strömungskanal 43 drei Verbindungs- und Verzweigungsteile 55. Das heißt, die Anzahl der Verbindungs- und Verzweigungsteile 55, die in jedem der Pfade zwischen den ersten Öffnungen 41 und jeder zweiten Öffnung 42 in dem Strömungskanal 43 vorgesehen sind, ist gleich.
Das Verbindungs- und Verzweigungsteil 55 vereinigt oder teilt einen Pfad zwischen der ersten Öffnung 41 und jeder zweiten Öffnung 42 in dem Strömungskanal 43. Jeder Pfad zwischen der ersten Öffnung 41 und jeder zweiten Öffnung 42 in dem Strömungskanal 43 verzweigt sich in drei Stufen.
In der folgenden Beschreibung kann jeweils individuell das Verbindungs- und Verzweigungsteil 55 in der ersten Stufe des Pfads von der ersten Öffnung 41 zu jeder zweiten Öffnung 42 in dem Strömungskanal 43 als ein Verbindungs- und Verzweigungsteil 55A, das Verbindungs- und Verzweigungsteil 55 in der zweiten Stufe als ein Verbindungs- und Verzweigungsteil 55B, und das Verbindungs- und Verzweigungsteil 55 in der dritten Stufe als ein Verbindungs- und Verzweigungsteil 55C bezeichnet werden. Das heißt, das Verbindungs- und Verzweigungsteil 55A ist näher an der ersten Öffnung 41 als das Verbindungs- und Verzweigungsteil 55B, in dem Pfad zwischen der ersten Öffnung 41 und jeder zweiten Öffnung 42 in dem Strömungskanal 43. Das heißt, das Verbindungs- und Verzweigungsteil 55C ist näher an der zweiten Öffnung 42 als das Verbindungs- und Verzweigungsteil 55B ist, in dem Pfad zwischen der ersten Öffnung 41 und jeder zweiten Öffnung 42 in dem Strömungskanal 43.
3 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eines der Verbindungs- und Verzweigungsteile 55 in der ersten Ausführungsform darstellt. Wie in 3 gezeigt ist, weist jedes der Verbindungs- und Verzweigungsteile 55 zwei erste Teile 61, zwei zweite Teile 62 und ein Verbindungsteil 63 auf. Die ersten und zweiten Teile 61 und 62 können beispielsweise als Strömungskanäle oder Kanäle bezeichnet werden.
Das erste Teil 61 ist ein Teil des Verbindungs- und Verzweigungsteils 55, der näher an der ersten Öffnung 41 ist als das zweite Teil 62, in dem Pfad zwischen der ersten Öffnung 41 und jeder zweiten Öffnung 42 in dem Strömungskanal 43. In der vorliegenden Ausführungsform erstreckt sich das erste Teil 61 in einer Richtung entlang der Y-Achse.
Das Verbindungs- und Verzweigungsteil 55 kann drei oder mehr erste Teile 61 aufweisen. Das erste Teil 61 kann sich in einer Richtung erstrecken, die sich von der Richtung entlang der Y-Achse unterscheidet. Beispielsweise können sich drei oder mehr erste Teile 61 radial erstrecken. Alternativ kann sich das erste Teil 61 in der Form einer gekrümmten Linie erstrecken.
Die ersten Teile 61 weisen jeweils ein erstes äußeres Ende 61a und ein erstes Anschlussende 61b auf. Das erste Anschlussende 61b ist ein Beispiel für das erste Ende und kann beispielsweise als ein Anschlussteil, ein Verbindungsteil oder ein Zusammenfügeteil bezeichnet werden.
Das erste äußere Ende 61a ist ein Ende des ersten Teils 61, das näher an der ersten Öffnung 41 ist als das erste Anschlussende 61b, in dem Pfad zwischen der ersten Öffnung 41 und jeder zweiten Öffnung 42 in dem Strömungskanal 43.
Das erste Anschlussende 61b ist an der gegenüberliegenden Seite des ersten äußeren Endes 61a angeordnet. Das heißt, das erste Anschlussende 61b ist ein Ende des ersten Teils 61, das näher an der zweiten Öffnung 42 ist, als das erste äußere Ende 61a, in dem Pfad zwischen der ersten Öffnung 41 und jeder zweiten Öffnung 42 in dem Strömungskanal 43.
Die ersten Anschlussenden 61b der beiden ersten Teile 61 sind miteinander verbunden. Mit anderen Worten sind die beiden ersten Teile 61 an den ersten Anschlussenden 61b miteinander verbunden. Die beiden ersten Teile 61 in der vorliegenden Ausführungsform sind in der Form einer geraden Linie verbunden, können aber beispielsweise so miteinander verbunden sein, dass sie sich kreuzen bzw. schneiden.
Das zweite Teil 62 ist ein Teil des Verbindungs- und Verzweigungsteils 55, das näher an der zweiten Öffnung 42 ist, als das erste Teil 61, in dem Pfad zwischen der ersten Öffnung 41 und jeder zweiten Öffnung 42 in dem Strömungskanal 43. In der vorliegenden Ausführungsform erstreckt sich das zweite Teil 62 in einer Richtung entlang der X-Achse.
Das Verbindungs- und Verzweigungsteil 55 kann drei oder mehr zweite Teile 62 aufweisen. Das zweite Teil 62 kann sich in einer Richtung erstrecken, die sich von der Richtung entlang der X-Achse unterscheidet. Beispielsweise können sich drei oder mehr zweite Teile 62 radial erstrecken. Das zweite Teil 62 kann sich in der Form einer gekrümmten Linie erstrecken.
Die zweiten Teile 62 weisen jeweils ein zweites äußeres Ende 62a und ein zweites Anschlussende 62b auf. Das zweite Anschlussende 62b ist ein Beispiel für das zweite Ende und kann beispielsweise als ein Anschlussteil, ein Verbindungsteil oder ein Zusammenfügeteil bezeichnet werden.
Das zweite äußere Ende 62a ist ein Ende des zweiten Teils 62, das näher an der zweiten Öffnung 42 ist, als das zweite Anschlussende 62b, in dem Pfad zwischen der ersten Öffnung 41 und jeder zweiten Öffnung 42 in dem Strömungskanal 43.
Das zweite Anschlussende 62b ist an der gegenüberliegenden Seite des zweiten äußeren Endes 62a positioniert. Das heißt, das zweite Anschlussende 62b ist ein Ende des zweiten Teils 62, das näher an der ersten Öffnung 41 ist als das zweite äußere Ende 62a, in dem Pfad zwischen der ersten Öffnung 41 und jeder zweiten Öffnung 42 in dem Strömungskanal 43.
Die zweiten Anschlussenden 62b der beiden zweiten Teile 62 sind miteinander verbunden. Mit anderen Worten sind die beiden zweiten Teile 62 an den zweiten Anschlussenden 62b miteinander verbunden. Die beiden zweiten Teile 62 in der vorliegenden Ausführungsform sind in der Form einer geraden Linie verbunden, können aber beispielsweise miteinander verbunden sein, so dass sie sich kreuzen bzw. schneiden.
Das Verbindungsteil 63 ist ein Teil des Verbindungs- und Verzweigungsteils 55, das sich zwischen dem ersten Teil 61 und der zweiten Öffnung 42 in dem Pfad zwischen der ersten Öffnung 41 und jeder zweiten Öffnung 42 in dem Strömungskanal 43 erstreckt. In der vorliegenden Ausführungsform erstreckt sich das Verbindungsteil 63 in einer Richtung entlang der Z-Achse.
Es können zwei oder mehr Verbindungsteile 63 vorgesehen sein. Das Verbindungsteil 63 kann sich in einer Richtung erstrecken, die sich von der Richtung entlang der Z-Achse unterscheidet. Das Verbindungsteil 63 kann sich in der Form einer gekrümmten Linie erstrecken.
Das Verbindungsteil 63 weist ein drittes Anschlussende 63a und ein viertes Anschlussende 63b auf. Die dritten und vierten Anschlussenden 63a und 63b können beispielsweise als Anschlussteile, Verbindungsteile oder Zusammenfügeteile bezeichnet werden.
Das dritte Anschlussende 63a ist ein Ende des Verbindungsteils 63, das näher an der ersten Öffnung 41 ist als das vierte Anschlussende 63b, in dem Pfad zwischen der ersten Öffnung 41 und jeder zweiten Öffnung 42 in dem Strömungskanal 43.
Das vierte Anschlussende 63b ist auf der gegenüberliegenden Seite des dritten Anschlussendes 63a angeordnet. Das heißt, das vierte Anschlussende 63b ist ein Ende des Verbindungsteils 63, das näher an der zweiten Öffnung 42 ist als das dritte Anschlussende 63a, in dem Pfad zwischen der ersten Öffnung 41 und jeder zweiten Öffnung 42 in dem Strömungskanal 43.
Das dritte Anschlussende 63a ist mit den ersten Anschlussenden 61b der beiden ersten Teile 61, die miteinander verbundenen sind, verbunden. Jeder erste Teil 61 erstreckt sich somit in einer Richtung entlang der Y-Achse von dem ersten Anschlussende 61b, das mit dem dritten Anschlussende 63a verbunden ist.
Das vierte Anschlussende 63b ist mit den zweiten Anschlussenden 62b der beiden zweiten Teile 62, die miteinander verbunden sind, verbunden. Jeder zweite Teil 62 erstreckt sich somit in einer Richtung entlang der X-Achse von dem zweiten Anschlussende 62b, das mit dem vierten Anschlussende 63b verbunden ist.
Das Verbindungsteil 63 verbindet die ersten Anschlussenden 61b der beiden ersten Teile 61, die miteinander verbunden sind mit den zweiten Anschlussenden 62b der beiden zweiten Teile 62, die miteinander verbunden sind. Das heißt, das erste Anschlussende 61b von jedem der beiden ersten Teile 61 und das zweite Anschlussende 62b von jedem der beiden zweiten Teile 62 sind durch das Verbindungsteil 63 verbunden.
Eine Vielzahl von Verbindungs- und Verzweigungsteilen 55A, eine Vielzahl von Verbindungs- und Verzweigungsteilen 55B und eine Vielzahl von Verbindungs- und Verzweigungsteilen 55C, die in 2 dargestellt sind, weisen jeweils zwei erste Teile 61, zwei zweite Teile 62 und ein Verbindungsteil 63, auf, wie oben beschrieben.
Die Formen und Größen des ersten Teils 61, des zweiten Teils 62 und des Verbindungsteils 63 sind im Wesentlichen gleich in einer Vielzahl von Verbindungs- und Verzweigungsteilen 55A. Jedoch können die Formen und Größen des ersten Teils 61, des zweiten Teils 62 und des Verbindungsteils 63 in dem Verbindungs- und Verzweigungsteil 55A anders sein als die Formen und Größen des ersten Teils 61, des zweiten Teils 62 und des Verbindungsteils 63 in jedem der anderen Verbindungs- und Verzweigungsteile 55B und 55C.
Die Formen und Größen des ersten Teils 61, des zweiten Teils 62 und des Verbindungsteils 63 sind im Wesentlichen gleich in einer Vielzahl von Verbindungs- und Verzweigungsteilen 55B. Jedoch können die Formen und Größen des ersten Teils 61, des zweiten Teils 62 und des Verbindungsteils 63 in dem Verbindungs- und Verzweigungsteil 55B anders sein als die Formen und Größen des ersten Teils 61, des zweiten Teils 62 und des Verbindungsteils 63 in jedem der anderen Verbindungs- und Verzweigungsteile 55A und 55C.
Die Formen und Größen des ersten Teils 61, des zweiten Teils 62 und des Verbindungsteils 63 sind im Wesentlichen gleich in einer Vielzahl von Verbindungs- und Verzweigungsteilen 55C. Jedoch können die Formen und Größen des ersten Teils 61, des zweiten Teils 62 und des Verbindungsteils 63 in dem Verbindungs- und Verzweigungsteil 55C anders sein als die Formen und Größen des ersten Teils 61, des zweiten Teils 62 und des Verbindungsteils 63 in jedem der anderen Verbindungs- und Verzweigungsteile 55A und 55B.
Wie oben beschrieben ist, sind die Formen und Größen des ersten Teils 61, des zweiten Teils 62 und des Verbindungsteils 63 in den Verbindungs- und Verzweigungsteilen 55 auf bzw. an der gleichen Stufe im Wesentlichen gleich. Jedoch können die Formen und Größen des ersten Teils 61, des zweiten Teils 62 und des Verbindungsteils 63 in den Verbindungs- und Verzweigungsteilen 55 in verschiedenen Stufen anders sein.
Wie in 2 dargestellt ist, verbindet eine Vielzahl von ersten Verbindungskanälen 51 jeweils die erste Öffnung 41 mit dem ersten äußeren Ende 61a des ersten Teils 61 des entsprechenden Verbindungs- und Verzweigungsteils 55A. Das erste Teil 61 des Verbindungs- und Verzweigungsteils 55A ist somit mit der ersten Öffnung 41 verbunden.
Die ersten Verbindungskanäle 51 haben im Wesentlichen die gleiche Länge. Die ersten Verbindungskanäle 51 erstrecken sich jeweils in einer Richtung entlang der Z-Achse, aber können sich in jeder anderen Richtung erstrecken. Der erste Verbindungskanal 51 kann sich in der Form einer gekrümmten Linie erstrecken.
Die zweiten Verbindungskanäle 52 verbinden jeweils die zweite Öffnung 42 mit dem zweiten äußeren Ende 62a des zweiten Teils 62 des entsprechenden Verbindungs- und Verzweigungsteils 55C. Das zweite Teil 62 des Verbindungs- und Verzweigungsteils 55C ist somit mit der zweiten Öffnung 42 verbunden.
Die zweiten Verbindungskanäle 52 haben im Wesentlichen die gleiche Länge. Die zweiten Verbindungskanäle 52 erstrecken sich jeweils in einer Richtung entlang der Z-Achse, aber können sich in jeder anderen Richtung erstrecken. Der zweite Verbindungskanal 52 kann sich in der Form einer gekrümmten Linie erstrecken.
Die dritten Verbindungskanäle 53 verbinden jeweils das zweite äußere Ende 62a des zweiten Teils 62 des Verbindungs- und Verzweigungsteils 55A mit dem ersten äußeren Ende 61a des ersten Teils 61 des Verbindungs- und Verzweigungsteils 55B. Das zweite Teil 62 des Verbindungs- und Verzweigungsteils 55A ist somit mit dem ersten Teil 61 des Verbindungs- und Verzweigungsteils 55B verbunden.
Die dritten Verbindungskanäle 53 haben im Wesentlichen die gleiche Länge. Die dritten Verbindungskanäle 53 erstrecken sich jeweils in einer Richtung entlang der Z-Achse, aber können sich in jeder anderen Richtung erstrecken. Der dritte Verbindungskanal 53 kann sich in der Form einer gekrümmten Linie erstrecken.
Die vierten Verbindungskanäle 54 verbinden jeweils das zweite äußere Ende 62a des zweiten Teils 62 des Verbindungs- und Verzweigungsteils 55B mit dem ersten äußeren Ende 61a des ersten Teils 61 des Verbindungs- und Verzweigungsteils 55C. Das zweite Teil 62 des Verbindungs- und Verzweigungsteils 55B ist somit mit dem ersten Teil 61 des Verbindungs- und Verzweigungsteils 55C verbunden.
Die vierten Verbindungskanäle 54 haben im Wesentlichen die gleiche Länge. Die vierten Verbindungskanäle 54 erstrecken sich jeweils in einer Richtung entlang der Z-Achse, aber können sich in jeder anderen Richtung erstrecken. Der vierte Verbindungskanal 54 kann sich in der Form einer gekrümmten Linie erstrecken.
Die Querschnittsform und die Querschnittsfläche des Strömungskanals 43, sind, wie oben beschrieben, in dem Pfad zwischen der ersten Öffnung 41 und jeder zweiten Öffnung 42 konstant. Beispielsweise ist die Querschnittsform des Strömungskanals 43 kreisförmig. Die Querschnittsform des Strömungskanals 43 kann jede andere Form sein, wie zum Beispiel ein Rechteck oder ein Viereck. In der vorliegenden Beschreibung wird selbst dann, wenn sich die Querschnittsform und die Querschnittsfläche des Strömungskanals 43 leicht ändern in dem Pfad zwischen der ersten Öffnung 41 und jeder zweiten Öffnung 42, angenommen, dass die Querschnittsform und die Querschnittsfläche des Strömungskanals 43 im Pfad zwischen der ersten Öffnung 41 und jeder zweiten Öffnung 42 konstant sind.
Die Länge des Pfads zwischen der ersten Öffnung 41 und jeder zweiten Öffnung 42 in dem Strömungsdurchgang 43 ist einheitlich bzw. gleichförmig. In der vorliegenden Beschreibung bezieht sich die Länge des Pfads zwischen der ersten Öffnung 41 und der zweiten Öffnung 42 in dem Strömungskanal 43 auf die Länge in der Mitte des Querschnitts des Strömungskanals 43 in dem Pfad von einer ersten Öffnung 41 zu einer zweiten Öffnung 42. In der vorliegenden Beschreibung wird selbst dann, wenn die Länge des Pfads zwischen der ersten Öffnung 41 und jeder zweiten Öffnung 42 in dem Strömungskanal 43 leicht variiert, angenommen, dass die Länge des Pfads zwischen der ersten Öffnung 41 und jeder zweiten Öffnung 42 in dem Strömungskanal 43 einheitlich ist.
In der zuvor erwähnten Halbleiter-Herstellungsvorrichtung 10 wird zum Beispiel ein Gas G in Richtung des Wafers W auf dem Gestell 25 ausgestoßen, wie nachfolgend beschrieben wird. Das Verfahren durch welches die Halbleiter-Herstellungsvorrichtung 10 das Gas G ausstößt, ist nicht auf das unten beschriebene Verfahren beschränkt.
Zuerst setzt die Halbleiter-Herstellungsvorrichtung 10 die in 1 dargestellte Pumpe 13 in Betrieb. Die Pumpe 13 saugt Gas G durch die Auslassöffnung 32 in die Kammer 21 und gibt das Gas G durch die Versorgungsöffnung 31 zu dem Diffusionsraum 35 ab. Die Pumpe 13 kann beispielsweise Gas G in einem Tank, der Gas G speichert, durch die Versorgungsöffnung 31 abgeben bzw. bereitstellen.
Das Gas G, das in den Diffusionsraum 35 eingebracht ist, wird über eine Vielzahl von Löchern 37, die mit dem Diffusionsraum 35 in Verbindung stehen, an die Duschplatte 27 abgegeben. Aufgrund der Bereitstellung von einer Vielzahl von Löchern 37 gibt die Diffusionsplatte 26 das Gas G auf eine verteilte bzw. dezentrale Weise (engl. distributed manner) ab.
Das Gas G wird durch die Löcher 37 in der Diffusionsplatte 26 an die dritte Oberfläche 27a der Duschplatte 27 abgegeben. Das Gas G wird in eine Vielzahl von ersten Öffnungen 41 eingebracht, die in der dritten Oberfläche 27a ausgebildet sind, welche in 2 dargestellt ist. Auf diese Weise ist die Diffusionsplatte 26 mit der Duschplatte 27 in dem Pfad verbunden, in dem das Gas G in der Halbleiter-Herstellungsvorrichtung 10 strömt, um Gas G an einer Vielzahl von ersten Öffnungen 41 einzubringen.
In der folgenden Beschreibung können mehrere erste Öffnungen 41 individuell als erste Öffnungen 41a, 41b, 41c, 41d, 41e, 41f, 41g und 41h bezeichnet werden. Das Gas G, das von der ersten Öffnung 41a eingebracht wird, kann individuell als Gas Ga bezeichnet werden, wobei Gas G, das von der ersten Öffnung 41b eingebracht wird, individuell als Gas Gb bezeichnet werden kann, wobei Gas G, das von der ersten Öffnung 41c eingebracht wird, individuell als Gas Gc bezeichnet werden kann, wobei Gas G, das von der ersten Öffnung 41d eingebracht wird, individuell als Gas Gd bezeichnet werden kann, wobei Gas G, das von der ersten Öffnung 41e eingebracht wird, individuell als Gas Ge bezeichnet werden kann, wobei Gas G, das von der ersten Öffnung 41f eingebracht wird, individuell als Gas Gf bezeichnet werden kann, wobei Gas G, das von der ersten Öffnung 41g eingebracht wird, individuell als Gas Gg bezeichnet werden, und Gas, das von der ersten Öffnung 41h eingebracht wird, individuell als Gas Gh bezeichnet werden kann.
Das Gas, das in die erste Öffnung 41 eingebracht wird, strömt von dem ersten Verbindungskanal 51, der mit jeder ersten Öffnung 41 verbunden ist, in den ersten Teil 61 des Verbindungs- und Verzweigungsteils 55A. Das Gas G vereinigt sich dann an den ersten Anschlussenden 61b der ersten Teile 61, die miteinander verbunden sind. Auf diese Weise vereinigt sich der Pfad von der ersten Öffnung 41 zu der zweiten Öffnung 42 in dem Strömungskanal 43 an den ersten Anschlussenden 61b der ersten Teile 61 des Verbindungs- und Verzweigungsteils 55A.
Das Gas Ga und Gas Gb, die an den ersten Anschlussenden 61b (nachfolgend als Gas Gab bezeichnet) vereinigt werden, strömt von den ersten Anschlussenden 61b der ersten Teile 61 in das Verbindungsteil 63. In ähnlicher Weise werden das Gas Gc und das Gas Gd (nachfolgend als Gas Gcd bezeichnet), das Gas Ge und Gas Gf (nachfolgend als Gas Gef bezeichnet) und das Gas Gg und Gas Gh (nachfolgend als Gas Ggh bezeichnet) jeweils an den ersten Anschlussenden 61b des ersten Teile 61 vereinigt, um in das Verbindungsteil 63 zu strömen.
Jedes Gas G verzweigt sich an den zweiten Anschlussenden 62b der zweiten Teile 62, die miteinander verbunden sind. Auf diese Weise verzweigt sich der Pfad von der ersten Öffnung 41 zu der zweiten Öffnung 42 in dem Strömungskanal 43 an den zweiten Anschlussenden 62b der zweiten Teile 62 des Verbindungs- und Verzweigungsteils 55A. Jedes Gas G (Gas Gab, Gcd, Gef, Ggh) verzweigt sich an den zweiten Anschlussenden 62b der zweiten Teile 62 in einem gemischtem Zustand.
Das Gas G strömt von dem dritten Verbindungskanal 53, der mit jedem zweiten Teil 62 des Verbindungs- und Verzweigungsteils 55A verbunden ist, in den ersten Teil 61 des Verbindungs- und Verzweigungsteils 55B. Das Gas G vereinigt sich dann an den ersten Anschlussenden 61b der ersten Teile 61, die miteinander verbunden sind. Auf diese Weise vereinigt sich der Pfad von der ersten Öffnung 41 zur zweiten Öffnung 42 in dem Strömungskanal 43 erneut an den ersten Anschlussenden 61b der ersten Teile 61 des Verbindungs- und Verzweigungsteils 55B.
Das Gas Gab und Gas Gcd (nachfolgend als Gas Gabcd bezeichnet), die an den ersten Anschlussenden 61b vereinigt werden, strömen von den ersten Anschlussenden 61b der ersten Teile 61 in das Verbindungsteil 63. In ähnlicher Weise vereinigen sich das Gas Gef und das Gas Ggh (nachfolgend als Gas Gefgh bezeichnet) an den ersten Anschlussenden 61b der ersten Teile 61, um in das Verbindungsteil 63 zu strömen.
Jedes Gas G verzweigt sich an den zweiten Anschlussenden 62b der zweiten Teile 62, die miteinander verbunden sind. Auf diese Weise verzweigt sich der Pfad von der ersten Öffnung 41 zur zweiten Öffnung 42 im Strömungskanal 43 erneut an den zweiten Anschlussenden 62b der zweiten Teile 62 des Verbindungs- und Verzweigungsteils 55B. Jedes Gas G (Gas Gabcd, Gefgh) verzweigt sich an den zweiten Anschlussenden 62b der zweiten Teile 62 in gemischtem Zustand.
Das Gas G strömt von dem vierten Verbindungskanal 54, der mit jedem zweiten Teil 62 des Verbindungs- und Verzweigungsteils 55B verbunden ist, in den ersten Teil 61 des Verbindungs- und Verzweigungsteils 55C. Das Gas G vereinigt sich dann an den ersten Anschlussenden 61b der ersten Teile 61, die miteinander verbunden sind. Auf diese Weise vereinigt sich der Pfad von der ersten Öffnung 41 zu der zweiten Öffnung 42 in dem Strömungskanal 43 weiter an den ersten Anschlussenden 61b der ersten Teile 61 des Verbindungs- und Verzweigungsteils 55C.
Das Gas Gabcd und Gas Gefgh (nachfolgend als Gas Gabcdefgh bezeichnet), die an den ersten Anschlussenden 61b vereinigt werden, strömen von den ersten Anschlussenden 61b der ersten Teile 61 in das Verbindungsteil 63.
Jedes Gas G verzweigt sich an den zweiten Anschlussenden 62b der zweiten Teile 62, die miteinander verbunden sind. Auf diese Weise verzweigt sich der Pfad von der ersten Öffnung 41 zu der zweiten Öffnung 42 im Strömungskanal 43 weiter an den zweiten Anschlussenden 62b der zweiten Teile 62 des Verbindungs- und Verzweigungsteils 55C. Jedes Gas G (Gas Gabcdefgh) verzweigt sich an den zweiten Anschlussenden 62b der zweiten Teile 62 in einem gemischten Zustand.
Das Gas G strömt in Richtung der zweiten Öffnung 42 von dem zweiten Verbindungskanal 52, der mit jedem zweiten Teil 62 des Verbindungs- und Verzweigungsteils 55C verbunden ist. Das Gas G wird aus einer Vielzahl von zweiten Öffnungen 42 in Richtung des Wafers W, der an dem Träger 25a des Gestells 25 gestützt ist, ausgestoßen.
Wie oben beschrieben, vereinigen und verzweigen sich die jeweiligen Gase Ga, Gb, Gc, Gd, Ge, Gf, Gg und Gh, die aus einer Vielzahl von ersten Öffnungen 41a, 41b, 41c, 41d, 41e, 41f, 41g und 41h eingebracht werden, mehrmals in dem Strömungskanal 43. Das Gas G, das von allen ersten Öffnungen 41 eingebracht wird, wird somit zu dem Gas Gabcdefgh gemischt bzw. vermischt, das wiederum aus einer Vielzahl von zweiten Öffnungen 42 ausgestoßen wird.
Die oben beschriebene Duschplatte 27 ist beispielsweise durch additive Fertigung (engl. additive manufacturing) mit einem dreidimensionalen Drucker ausgebildet. Die Duschplatte 27 ist aus verschiedenen Materialien wie zum Beispiel Kunstharzen und Metallen gebildet. Ein Material, das beständig gegenüber Fluid (Gas G) ist, das durch die Duschplatte 27 bereitgestellt wird, wird als ein Material der Duschplatte 27 gewählt.
Der dreidimensionale Drucker bildet die Duschplatte 27 beispielsweise durch Wiederholen von Ausbilden einer Materialschicht und Verfestigen der Materialschicht in einer Richtung entlang der Z-Achse aus. Der Strömungskanal 43 kann während des Vorgangs des Hinzufügens der Schichten ein Schneiden erfahren, um die Duschplatte 27 auszubilden. Während des Vorgangs des Hinzufügens der Schichten zur Ausbildung der Duschplatte 27 können beispielsweise Oberflächen des Strömungskanals 43 ein Schneiden erfahren, die anders als die Oberflächen sind, die nach unten gerichtet sind bzw. zeigen.
Die Duschplatte 27 kann durch ein anderes Verfahren als die additive Fertigung ausgebildet werden. Zum Beispiel kann die Duschplatte 27 durch Zusammenfügen einer Vielzahl von Elementen gebildet werden, die jeweils einen Teil des Strömungskanals 43 aufweisen, der durch Schneiden ausgebildet wird.
Ausführungsformen sind nicht auf die Duschplatte 27 beschränkt. Eine Vielzahl von Elementen mit einer Vielzahl von ersten Öffnungen 41, einer Vielzahl von zweiten Öffnungen 42 und einem Strömungskanal 43 können durch eine Vielzahl von Verfahren gebildet werden. Zum Beispiel können mehrere Rohre verbunden sein, um ein Element mit einer Vielzahl von ersten Öffnungen 41, einer Vielzahl von zweiten Öffnungen 42 und einem Strömungskanal 43 auszubilden.
In der Halbleiter-Herstellungsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform sind in dem Strömungskanal 43, der eine Vielzahl von ersten Öffnungen 41 mit einer Vielzahl von zweiten Öffnungen 42 verbindet, eine Vielzahl von Verbindungs- und Verzweigungsteilen 55 vorgesehen, in denen die gegenseitig verbundenen ersten Anschlussenden 61b von einer Vielzahl von ersten Teilen 61 mit den gegenseitig verbundenen zweiten Anschlussenden 62b von einer Vielzahl von zweiten Teilen 62 verbunden sind. Mit dieser Konfiguration, vereinigt sich Gas G an den ersten Anschlussenden 61b von einer Vielzahl von Verbindungs- und Verzweigungsteilen 55, und Gas G verzweigt sich an den zweiten Anschlussenden 62b, wenn Gas G zum Beispiel von einer Vielzahl von ersten Öffnungen 41 in Richtung einer Vielzahl von zweiten Öffnungen strömt. Dementsprechend ermöglicht beispielsweise das Vereinigen und Verzweigen des Gases G an einer Vielzahl von Verbindungs- und Verzweigungsteilen 55, selbst wenn der Druck und die Strömungsgeschwindigkeit des Gases G, das von den ersten Öffnungen eingebracht wird, variieren, die Gleichmäßigkeit des Drucks und der Strömungsgeschwindigkeit des Gases, das von den zweiten Öffnungen 42 ausgestoßen wird. Zusätzlich wird ein Druckverlust des Gases G in dem Strömungskanal 43 unterdrückt, da Gas G aus einer Vielzahl von ersten Öffnungen 41 eingebracht wird. Dementsprechend kann beispielsweise auch dann, wenn der Gasdruck G, der von der Pumpe 13 geliefert werden kann, relativ niedrig ist, Gas G bei einem relativ hohen Druck von den zweiten Öffnungen 42 abgegeben werden.
Die Längen der Pfade zwischen einer Vielzahl von ersten Öffnungen 41 und jeder zweiten Öffnung 42 in dem Strömungskanal 43 sind einheitlich. Diese Konfiguration ermöglicht beispielsweise ferner die Gleichmäßigkeit des Drucks und der Strömungsgeschwindigkeit des Gases G, das aus den zweiten Öffnungen 42 durch den Strömungskanal 43 ausgestoßen wird.
In dem Strömungskanal 43 sind zwischen einer Vielzahl von ersten Öffnungen 41 und jeder zweiten Öffnung 42 in dem Strömungskanal 43, eine Vielzahl von Verbindungs- und Verzweigungsteilen 55 vorgesehen. In dieser Konfiguration vereinigt und verzweigt sich das Gas G mehrere Male, zum Beispiel wenn das Gas G von einer Vielzahl von ersten Öffnungen 41 zu einer Vielzahl von zweiten Öffnungen 42 strömt. Diese Konfiguration ermöglicht ferner die Gleichmäßigkeit des Drucks und der Strömungsgeschwindigkeit des Gases G, das von den zweiten Öffnungen 42 ausgestoßen wird, zum Beispiel auch dann, wenn der Druck und die Strömungsgeschwindigkeit des Gases G, das den ersten Öffnungen 41 eingebracht wird, variieren.
Der Strömungskanal 43 verbindet jede erste Öffnung 41 mit allen zweiten Öffnungen 42. In dieser Konfiguration, wenn zum Beispiel Gas G von einer Vielzahl von ersten Öffnungen 41 zu einer Vielzahl von zweiten Öffnungen 42 strömt, weist Gas G (Gas Gabcdefgh), das aus einer zweiten Öffnung 42 ausgestoßen wird, Gas G (Gas Ga, Gb, Gc, Gd, Ge, Gf, Gg, Gh) auf, das von allen ersten Öffnungen 41 eingebracht wird. Diese Konfiguration ermöglicht ferner die Gleichmäßigkeit des Drucks und der Strömungsgeschwindigkeit des Gases G, das von den zweiten Öffnungen 42 ausgestoßen wird, beispielsweise auch wenn der Druck und die Strömungsgeschwindigkeit des Gases G, das von den ersten Öffnungen eingebracht wird, variieren. Selbst wenn ein Teil des Strömungskanals 43 verstopft bzw. blockiert (engl. clogged) ist, wird Gas G, das durch andere Teile des Strömungskanals 43 läuft, aus einer Vielzahl von zweiten Öffnungen 42 ausgestoßen. Diese Konfiguration eliminiert oder minimiert den Stopp der Versorgung des Gases G.
Die Anzahl der Verbindungs- und Verzweigungsteile 55, die in jedem der Pfade zwischen einer Vielzahl von ersten Öffnungen 41 und jeder zweiten Öffnung 42 in dem Strömungskanal 43 vorgesehen sind, ist gleich. In dieser Konfiguration vereinigt und verzweigt sich das Gas G mit einer gleichen Anzahl von Malen in jedem Pfad, wenn zum Beispiel das Gas G von einer Vielzahl von ersten Öffnungen 41 zu einer Vielzahl von zweiten Öffnungen 42 strömt. Diese Konfiguration ermöglicht ferner die Gleichmäßigkeit des Drucks und der Strömungsgeschwindigkeit des Gases G, das von den zweiten Öffnungen 42 ausgestoßen wird, beispielsweise auch dann, wenn der Druck und die Strömungsgeschwindigkeit des Gases G, das von den ersten Öffnungen 41 eingebracht wird, variieren.
Bei der vorstehenden ersten Ausführungsform ist die Anzahl der ersten Öffnungen 41 gleich der Anzahl der zweiten Öffnungen 42. Jedoch ist die Anzahl der ersten und zweiten Öffnungen 41, 42 nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die Anzahl der zweiten Öffnungen 42 größer sein als die Anzahl der ersten Öffnungen 41 oder die Anzahl der ersten Öffnungen 41 kann größer sein als die Anzahl der zweiten Öffnungen 42. Durch Einstellen bzw. Festlegen der Anzahl der zweiten Öffnungen 42 größer als die Anzahl der ersten Öffnungen 41, wird das Gas G aus einem breiteren Bereich ausgestoßen.
In der vorstehenden ersten Ausführungsform sind die ersten Anschlussenden 61b der ersten Teile 61 mit den zweiten Anschlussenden 62b der zweiten Teile 62 durch das Verbindungsteil 63 verbunden. Jedoch sind die ersten Anschlussenden 61b von einer Vielzahl von ersten Teilen und die zweiten Anschlussenden 62b von einer Vielzahl von zweiten Teilen 62 an einer Stelle verbunden und das Verbindungsteil 63 kann weggelassen werden.
Unter Bezugnahme auf 4 wird nun eine zweite Ausführungsform beschrieben. In der folgenden Beschreibung der Ausführungsform sind die Komponenten mit ähnlichen Funktionen wie die zuvor beschriebenen Komponenten mit denselben Bezugszeichen wie die zuvor erwähnten Komponenten bezeichnet, und eine zusätzliche Beschreibung kann weggelassen werden. Eine Vielzahl von Komponenten, die mit demselben Bezugszeichen bezeichnet sind, müssen nicht notwendigerweise in allen Funktionen und Eigenschaften gleich sein und können verschiedene Funktionen und Eigenschaften gemäß den Ausführungsformen aufweisen.
4 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Duschplatte 27 gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. Wie in 4 gezeigt ist, weist eine Halbleiter-Herstellungsvorrichtung 10 der zweiten Ausführungsform auf: eine erste Pumpe 81, eine zweite Pumpe 82, eine dritte Pumpe 83, eine vierte Pumpe 84, eine fünfte Pumpe 85, eine sechste Pumpe 86, eine siebte Pumpe 87, eine achte Pumpe 88, einen ersten Tank 91, einen zweiten Tank 92, einen dritten Tank 93 und einen vierten Tank 94. Die ersten bis achten Pumpen 81 bis 88 sind ein Beispiel der Zuführvorrichtung.
Die erste Pumpe 81 ist mit einer ersten Öffnung 41a und mit dem ersten Tank 91 verbunden. Die zweite Pumpe 82 ist mit einer ersten Öffnung 41b und mit dem ersten Tank 91 verbunden.
Der erste Tank 91 speichert das erste Gas G1. Die erste Pumpe 81 wird betätigt, um das erste Gas G1, das in dem ersten Tank 91 gespeichert ist, in die erste Öffnung 41a einzubringen. Die zweite Pumpe 82 wird betätigt, um Fluid von der ersten Öffnung 41b in Richtung des ersten Tanks 91 zu saugen.
Die dritte Pumpe 83 ist mit einer ersten Öffnung 41c und mit dem zweiten Tank 92 verbunden. Die vierte Pumpe 84 ist mit einer ersten Öffnung 41d und mit dem zweiten Tank 92 verbunden.
Der zweite Tank 92 speichert das zweite Gas G2. Die dritte Pumpe 83 wird betätigt, um das zweite Gas G2, das in dem zweiten Tank 92 gespeichert ist, in die erste Öffnung 41c einzubringen. Die vierte Pumpe 84 wird betätigt, um Fluid von der ersten Öffnung 41d in Richtung des zweiten Tanks 92 zu saugen.
Die fünfte Pumpe 85 ist mit einer ersten Öffnung 41e und mit dem dritten Tank 93 verbunden. Die sechste Pumpe 86 ist mit einer ersten Öffnung 41f und mit dem dritten Tank 93 verbunden.
Der dritte Tank 93 speichert das dritte Gas G3. Die fünfte Pumpe 85 wird betätigt, um das dritte Gas G3, das in dem dritten Tank 93 gespeichert ist, in die erste Öffnung 41e einzubringen. Die sechste Pumpe 86 wird betätigt, um Fluid von der ersten Öffnung 41f in Richtung des dritten Tanks 93 zu saugen.
Die siebte Pumpe 87 ist mit einer ersten Öffnung 41g und mit dem vierten Tank 94 verbunden. Die achte Pumpe 88 ist mit einer ersten Öffnung 41h und mit dem vierten Tank 94 verbunden.
Der vierte Tank 94 speichert das vierte Gas G4. Die siebte Pumpe 87 wird betätigt, um das vierte Gas G4, das in dem vierten Tank 94 gespeichert ist, in die erste Öffnung 41g einzubringen. Die achte Pumpe 88 wird betätigt, um Fluid von der ersten Öffnung 41h in Richtung des vierten Tanks 94 zu saugen.
Die ersten bis vierten Gase G1 bis G4 haben voneinander verschiedene Komponenten. Die ersten bis vierten Gase G1 bis G4 sind nicht darauf beschränkt, und mindestens zwei der ersten bis vierten Gase G1 bis G4 können eine einander gemeinsame Komponente aufweisen.
Wie oben beschrieben, können die erste, dritte, fünfte und siebte Pumpe 81, 83, 85 und 87 die ersten bis vierten Gase G1 bis G4 individuell in eine Vielzahl von ersten Öffnungen 41a, 41c, 41e und 41g einbringen. Die zweite, vierte, sechste und achte Pumpe 82, 84, 86 und 88 können Fluid individuell aus einer Vielzahl von Öffnungen 41b, 41d, 41f und 41h saugen.
Die vorstehend erwähnte Halbleiter-Herstellungsvorrichtung 10 stößt beispielsweise die ersten bis vierten Gase G1 bis G4 in Richtung des Wafers W auf dem Gestell 25 aus, wie nachfolgend beschrieben wird. Ein Verfahren, bei dem die Halbleiter-Herstellungsvorrichtung 10 die ersten bis vierten Gase G1 bis G4 ausstößt, ist nicht auf das unten beschriebene Verfahren beschränkt.
Zuerst setzt die Halbleiter-Herstellungsvorrichtung 10 die erste Pumpe 81 in Betrieb. Die erste Pumpe 81 bringt das erste Gas G1, das in dem ersten Tank 91 gespeichert ist, in die erste Öffnung 41a ein. In diesem Moment werden die zweiten bis achten Pumpen 82 bis 88 gestoppt.
Das erste Gas G1, das in die erste Öffnung 41a eingeführt wird, strömt von dem ersten Verbindungskanal 51, der mit der ersten Öffnung 41a verbunden ist, in den ersten Teil 61 des Verbindungs- und Verzweigungsteils 55A. Das erste Gas G1 strömt von dem ersten Anschlussende 61b des ersten Teils 61 in das Verbindungsteil 63. Das erste Gas G1 verzweigt sich an den zweiten Anschlussenden 62b der zweiten Teile 62, die miteinander verbunden sind. In ähnlicher Weise verzweigt sich das erste Gas G1 an den Verbindungs- und Verzweigungsteilen 55B, 55C und wird von einer Vielzahl von zweiten Öffnungen 42 in Richtung des Wafers W ausgestoßen, der an dem Träger 25a der Stufe 25 gelagert bzw. gestützt ist.
Als nächstes stoppt die Halbleiter-Herstellungsvorrichtung 10 die erste Pumpe 81 und setzt die zweite Pumpe 82 in Betrieb. Die zweite Pumpe 82 saugt Fluid von der ersten Öffnung 41b in Richtung des ersten Tanks 91. Das erste Gas G1, das der Kammer 21 zugeführt bzw. bereitgestellt wird, wird somit von einer Vielzahl von zweiten Öffnungen 42 gesaugt. Das erste Gas G1, das von einer Vielzahl von zweiten Öffnungen 42 gesaugt wird, vereinigt sich an den Verbindungs- und Verzweigungsteilen 55C, 55B, 55A und wird durch die erste Öffnung 41b in den ersten Tank 91 zurückgewonnen.
Als nächstes stoppt die Halbleiter-Herstellungsvorrichtung 10 die zweite Pumpe 82 und setzt die dritte Pumpe 83 in Betrieb. Die dritte Pumpe 83 bringt das zweite Gas G2, das in dem zweiten Tank 92 gespeichert ist, in die erste Öffnung 41c ein. In diesem Moment werden die ersten und zweiten Pumpen 81, 82 und die vierten bis achten Pumpen 84 bis 88 gestoppt. Das zweite Gas G2, das in die erste Öffnung 41c eingebracht wird, verzweigt sich an den Verbindungs- und Verzweigungsteilen 55A, 55B und 55C und wird von einer Vielzahl von zweiten Öffnungen 42, in gleicher Art und Weise als das erste Gas G1, in Richtung des Wafers W ausgestoßen, der an dem Träger 25a der Stufe 25 getragen ist.
Als nächstes stoppt die Halbleiter-Herstellungsvorrichtung 10 die dritte Pumpe 83 und setzt die vierte Pumpe 84 in Betrieb. Die vierte Pumpe 84 saugt Fluid von der ersten Öffnung 41d in Richtung des zweiten Tanks 92. Das zweite Gas G2, das der Kammer 21 zugeführt bzw. bereitgestellt wird, wird somit von einer Vielzahl von zweiten Öffnungen 42 gesaugt. Das zweite Gas G2, das von einer Vielzahl von zweiten Öffnungen 42 gesaugt wird, vereinigt sich an den Verbindungs- und Verzweigungsteilen 55C, 55B und 55A und wird durch die erste Öffnung 41d in den zweiten Tank 92 zurückgewonnen.
Die Halbleiter-Herstellungsvorrichtung 10 ermöglicht in ähnlicher Weise, dass die fünften und siebten Pumpen 85 und 87 die dritten und vierten Gase G3 und G4 durch eine Vielzahl von zweiten Öffnungen 42 ausstoßen und dass die sechsten und achten Pumpen 86 und 88 die dritten und vierten Gasen G3 und G4 durch die zweiten Öffnungen 42 saugen.
Die Halbleiter-Herstellungsvorrichtung 10 kann die ersten bis vierten Gase G1 bis G4 individuell aus einer Vielzahl von zweiten Öffnungen 42, wie oben beschrieben, ausstoßen oder kann die Gase, die an den Verbindungs- und Verzweigungsteilen 55 gemischt sind, von einer Vielzahl von zweiten Öffnungen 42 ausstoßen. Beispielsweise kann die Halbleiter-Herstellungsvorrichtung 10 die erste Pumpe 81 und die dritte Pumpe 83 gleichzeitig in Betrieb setzen. In diesem Fall werden das erste Gas G1 und das zweite Gas G2 an mehreren Verbindungs- und Verzweigungsteilen 55 gemischt, und ein Gemisch aus dem ersten und dem zweiten Gas G1 und G2 wird von einer Vielzahl von zweiten Öffnungen 42 ausgestoßen.
In der Halbleiter-Herstellungsvorrichtung 10 in der zweiten Ausführungsform können die erste, dritte, fünfte und siebte Pumpe 81, 83, 85 und 87 ein beliebiges der ersten bis vierten Gase G1 bis G4 in einer ersten Öffnung 41 und ein anderes der ersten bis vierten Gase G1 bis G4 in einer anderen ersten Öffnung 41 einbringen. In diesem Fall werden die ersten bis vierten Gase G1 bis G4 an einer Vielzahl von in dem Strömungskanal 43 vorgesehenen Verbindungs- und Verzweigungsteilen 55 gemischt und mindestens zwei der ersten bis vierten Gase G1 bis G4, die gleichmäßig gemischt sind, werden gleichmäßig von einer Vielzahl von zweiten Öffnungen 42 ausgestoßen. Auf diese Weise können mehrere Gase (mindestens zwei der ersten bis vierten Gase G1 bis G4) gleichmäßig in dem Strömungskanal 43 gemischt werden.
Die ersten bis achten Pumpen 81 bis 88 sind imstande zu mindestens von einem von: individuelles Einbringen von einem beliebigen aus den ersten bis vierten Gasen G1 bis G4 in die ersten Öffnungen 41; und individuelles Saugen von einem beliebigen aus den ersten bis vierten Gasen G1 bis G4 von einer Vielzahl von ersten Öffnungen 41. So können beispielsweise durch Ändern der Anzahl der ersten bis achten Pumpen 81 bis 88, die in Betrieb gesetzt sind, die ersten bis vierten Gase G1 bis G4 bei einem gewünschtem Druck, Strömungsgeschwindigkeit und Proportion eingebracht oder gesaugt werden. Wenn verschiedene Arten von Gasen (die ersten bis vierten Gase G1 bis G4) von den ersten Öffnungen 41 eingebracht werden, kann eine Mischung von verschiedenen Arten von Gasen von derselben zweiten Öffnung 42 ausgestoßen oder gesaugt werden.
Gemäß mindestens einer der oben beschriebenen Ausführungsformen weist der Strömungskanal eine Vielzahl von Verbindungs- und Verzweigungsteilen auf, von denen jedes eine Vielzahl von ersten Teilen aufweist, von denen jedes erste Enden aufweist, die miteinander verbunden ist, und eine Vielzahl von zweiten Teilen, von denen jedes zweite Enden aufweist, die miteinander verbunden sind, wobei jedes erste Ende mit den zweiten Enden verbunden ist. Diese Konfiguration ermöglicht die Gleichmäßigkeit des Drucks und der Strömungsgeschwindigkeit des Fluids, das von den ersten oder zweiten Öffnungen gesaugt oder abgegeben wird.
Obwohl einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben dargestellt worden sind, sind diese Ausführungsformen nur als Beispiel vorgesehen und sollen den Umfang der Erfindung nicht einschränken. Diese neuen Ausführungsformen können in anderen verschiedenen Modi durchgeführt werden und sind für verschiedene Auslassungen, Ersetzungen und Änderungen anfällig, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen. Diese Ausführungsformen und Modifikationen davon sind in dem Umfang und dem Geist der Erfindung umschlossen und in dem Umfang der Erfindung umschlossen, der in den Ansprüchen und Äquivalenten dazu angegeben ist.

Claims

Strömungskanalstruktur aufweisend: ein Element, das versehen ist mit: einer Vielzahl von ersten Öffnungen; einer Vielzahl von zweiten Öffnungen; einem Strömungskanal, der die ersten Öffnungen mit den zweiten Öffnungen verbindet; und einer Vielzahl von Verbindungs- und Verzweigungsteilen, die in dem Strömungskanal vorgesehen sind, wobei die Verbindungs- und Verzweigungsteile jeweils eine Vielzahl von ersten Teilen mit entsprechenden ersten Enden, die miteinander verbunden sind und eine Vielzahl von zweiten Teilen mit entsprechenden zweiten Enden, die miteinander verbunden sind, aufweisen, die zweiten Teile in einem Pfad zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung näher zu den zweiten Öffnungen sind als die ersten Öffnungen, und die ersten Enden in jedem Verbindungs- und Verzweigungsteil mit den zweiten Enden verbunden sind.
Strömungskanalstruktur nach Anspruch 1, wobei die Pfade zwischen den ersten Öffnungen und jeder der zweiten Öffnungen in dem Strömungskanal eine einheitliche Länge aufweisen.
Strömungskanalstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verbindungs- und Verzweigungsteile in jedem der Pfade zwischen den ersten Öffnungen und jeder der zweiten Öffnungen in dem Strömungskanal vorgesehen sind.
Strömungskanalstruktur nach Anspruch 3, wobei die Anzahl der Verbindungs- und Verzweigungsteile, die in jedem der Pfade zwischen den ersten Öffnungen und jeder der zweiten Öffnungen in dem Strömungskanal vorgesehen sind, gleich ist.
Strömungskanalstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Strömungskanalstruktur jede der ersten Öffnungen mit allen zweiten Öffnungen verbindet.
Einlass- und Auslasselement aufweisend: ein Element, das mit einer Zuführvorrichtung verbindbar ist, die zumindest zu einem aus Abgeben und Saugen von Fluid imstande ist und versehen ist mit: einer Vielzahl von ersten Öffnungen; einer Vielzahl von zweiten Öffnungen; einem Strömungskanal, der die ersten Öffnungen mit den zweiten Öffnungen verbindet; und einer Vielzahl von Verbindungs- und Verzweigungsteilen, die in dem Strömungskanal vorgesehen sind, die Verbindungs- und Verzweigungsteile jeweils eine Vielzahl von ersten Teilen mit entsprechenden ersten Enden, die miteinander verbunden sind und eine Vielzahl von zweiten Teilen mit entsprechenden zweiten Enden, die miteinander verbunden sind, aufweisen, die zweiten Teile in einem Pfad zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung näher zu den zweiten Öffnungen sind als die ersten Öffnungen, die ersten Enden mit den zweiten Enden verbunden sind in jedem Verbindungs- und Verzweigungsteil.
Verarbeitungsvorrichtung aufweisend: eine Verarbeitungseinheit; ein Element, das versehen ist mit: einer Vielzahl von ersten Öffnungen, einer Vielzahl von zweiten Öffnungen, die der Verarbeitungseinheit gegenüberliegen, einem Strömungskanal, der die ersten Öffnungen mit den zweiten Öffnungen verbindet; und einer Vielzahl von Verbindungs- und Verzweigungsteilen, die in dem Strömungskanal vorgesehen sind, die Verbindungs- und Verzweigungsteile jeweils eine Vielzahl von ersten Teilen mit entsprechenden ersten Enden, die miteinander verbunden sind und eine Vielzahl von zweiten Teilen mit entsprechenden zweiten Enden, die miteinander verbunden sind, aufweisen, die zweiten Teile in einem Pfad zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung näher zu den zweiten Öffnungen sind als die ersten Öffnungen, die ersten Enden mit den zweiten Enden verbunden sind in jedem Verbindungs- und Verzweigungsteil; und eine Zuführvorrichtung mit dem Element verbunden ist, die Zuführvorrichtung zumindest zu einem aus Einbringen des Fluids in die ersten Öffnungen und Saugen des Fluids von den ersten Öffnungen imstande ist.
Verarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Zuführvorrichtung zum Einbringen des Fluids in zumindest einer der ersten Öffnungen und zum Einbringen des zweiten Fluids, das anders ist als das erste Fluid, in zumindest eine andere der ersten Öffnungen, imstande ist.
Verarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Zuführvorrichtung zumindest zu einem aus individuelles Einbringen des Fluids in die ersten Öffnungen und individuelles Saugen des Fluids von den ersten Öffnungen imstande ist.