JP7267413B2 - 流路部材 - Google Patents
流路部材 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7267413B2 JP7267413B2 JP2021522824A JP2021522824A JP7267413B2 JP 7267413 B2 JP7267413 B2 JP 7267413B2 JP 2021522824 A JP2021522824 A JP 2021522824A JP 2021522824 A JP2021522824 A JP 2021522824A JP 7267413 B2 JP7267413 B2 JP 7267413B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow path
- channel
- projection
- wall
- member according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 21
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 15
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 6
- 239000011224 oxide ceramic Substances 0.000 description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 4
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910052574 oxide ceramic Inorganic materials 0.000 description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000007606 doctor blade method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- -1 sintering aid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000004876 x-ray fluorescence Methods 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45563—Gas nozzles
- C23C16/45565—Shower nozzles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
本開示は、流路部材に関する。
流路部材は、様々な用途に広く用いられている。例えば、半導体の製造工程では、基板上にガスを供給し、化学的気相蒸着（ＣＶＤ）法により酸化シリコンまたは窒化シリコン等の薄膜を基板上に形成する成膜工程が行なわれる。
ここで、成膜工程では、ガスの供給にあたり、内部に流路を備え、この流路に繋がる複数の吐出孔からガスを供給することができる流路部材（シャワープレート）が用いられる（例えば、特許文献１を参照）。
また、特許文献２には、セラミックスからなるマニホールド形式の流路部材（シャワープレート）が記載されている。
また、特許文献３には、セラミックスシートを積層することによって流路部材（シャワープレート）を作成することが記載されている。
本開示の流路部材は、第１面を有し、さらに第１流入口および第１流出口を有する基体と、該基体の内部において前記第１流入口および前記第１流出口に繋がる流路とを備える。該流路は、前記第１面に沿う第１流路と、該第１流路と交わる第２流路とを有する。前記第１流路は、第１突起を有する。前記第１突起の表面は、前記第２流路の壁面と連続している。
本開示の流路部材は、流入ガスの品質低下が少ない。
本開示の流路部材は、流入ガスの流れが阻害されにくい。
本開示のシャワープレートは、被処理物の品質が高い。
本開示の熱交換器は、熱交換効率に優れる。
本開示の化学反応器は、流体の反応効率に優れる。
本開示の流路部材について、図面を参照しながら、以下に詳細に説明する。
図１Ａは、本開示の流路部材の一例であり、斜視図である。
図１Ｂは、本開示の流路部材の一例であり、側面図である。
図１Ｃは、本開示の流路部材の一例であり、背面図である。
図１Ｄは、本開示の流路部材の一例であり、図１ＣのＢ－Ｂ’線の断面の部分拡大図である。
本開示の流路部材１は、基体２と、基体２の内部に位置する流路３とを備える。基体２は、第１面２ａを有する。図１Ａの斜視図においては、上面が第１面２ａである。また、基体２は、第１流入口２ｂおよび第１流出口２ｃを有する。なお、図１Ａにおいては、上面である第１面２ａに第１流入口２ｂを１つ備えている例を示している。また、図１Ｃにおいては、第１面２ａの反対に位置する面に、複数の第１流出口２ｃを備えている例を示している。なお、図１Ａから図１Ｄでは、基体２の形状が円板状である例を示しているが、基体２の形状はこれに限定されるものではなく、どのような形状であっても構わない。
次に、図２は、図１ＢのＡ－Ａ’線の断面の部分拡大図の一例である。なお、以下においては、図２において示されておらず、図１Ａから図１Ｄにのみに示された符号も付して説明する。本開示の流路部材１は、基体２の内部において第１流入口２ｂおよび第１流出口２ｃに繋がる流路３を備える。この流路３は、第１面２ａに沿う第１流路３ａを有する。ここで、第１面２ａに沿うとは、第１面２ａに厳密に平行である必要は無く、第１面２ａの拡がる方向に延びるものであればよい。
また、流路３は、第１流路３ａと交わる第２流路３ｂを有する。図２において、第２流路３ｂが、第１流路３ａと９０°で交わっている例を示している。なお、第１流路３ａと交わるとは、第１流路３ａと第２流路３ｂとの交差角度が８０°～１００°のことをいう。
そして、本開示の流路部材１における基体２は、第１流路３ａに第１突起４を有しており、第１突起４の表面が、第２流路３ｂの壁面３ｃと連続している。このように、流路部材１が、流路３における第１流路３ａに第１突起４を有しており、第１突起４の表面が、第２流路３ｂの壁面３ｃと連続していることにより、流路３中を流れる流中ガスに例えば、流路部材１の設置時や配管時に誤って異物等が混入していたとしても、第１突起４によって留めることができる。それ故、本開示の流路部材１を用いれば、流中ガスに異物等が含まれることが少ないため、流入ガスの品質低下が少ない。
なお、第１突起４とは、図２に示すような断面において、第１突起４の手前の内壁（図示における下壁）を基準に直線を引き、この直線を延ばした仮想線よりも２０μｍ以上突出しているもののことをいう。第１突起４の手前の内壁が、粗さ（凹凸）を有するものであるときには、粗さの平均的な部分を取り、直線を引くものとする。
ここまで、図１Ａから図１Ｄおよび図２を用いて本開示の流路部材１について説明してきたが、この流路部材１の流体の経路としては、流入ガスが第１流入口２ｂから入り、流路３における第１流路３ａおよび第２流路３ｂを少なくとも通り、第１流出口２ｃから排出される。なお、流路部材１の流路３を流れる流体は、使用用途に適したものであればよく、液体であっても気体であってもよい。
次に、図３は、図１ＢのＡ－Ａ’線の断面の部分拡大図の他の例である。この例においては、流路部材に１１の符号を付して説明する。この例に示すように、流路部材１１における基体２が、第１流路３ａの端面に壁６を有しており、壁６が、第２流路３ｂの壁面３ｃと連続していてもよい。このような構成を満たすときには、流中ガスが第１突起４の存在により浮上し、壁６に向かう流れができ、壁６から折り返してきた流中ガスと、第１流路３ａを流れる流中ガスとのぶつかりにより、第２流路３ｂへ流れやすくなる。そのため、上記構成を満たしているときには、流中ガスの流れがスムーズになるとともに、第１突起４により脱落物を留まらせることができる。
次に、図４は、図１ＢのＡ－Ａ’線の断面の部分拡大図の他の例である。この例においては、流路部材に１２の符号を付して説明する。この例に示すように、第１流路３ａの端面に壁６を有しており、さらに壁６と第２流路３ｂとの間に、第１流路３ａの延長部３ｄを有していてもよい。このような構成を満たしているときには、浮上した流中ガスによって異物等が運ばれたとしても、延長部３ｄに留まらせることができる。
次に、図５、図６は、図１ＢのＡ－Ａ’線の断面の部分拡大図の他の例である。この例においては、流路部材に１３、１４の符号を付して説明する。この例に示すように、流路部材１３、１４における基体２の壁６が、凹部６ａを有していてもよい。このような構成を満たしているときには、凹部６ａによって生じたスペースが異物等のポケットとなり、第１突起４によって浮上した流中ガスによって運ばれた異物等を留まらせることができる。
次に、図７は、図１ＢのＡ－Ａ’線の断面の部分拡大図の他の例である。この例においては、流路部材に１５の符号を付して説明する。この例に示すように、流路部材１５における基体２が、延長部３ｄに第２突起を有しており、第２突起５の表面が、第２流路３ｂの壁面３ｃと連続していてもよい。このような構成を満たしているときには、図４で説明した効果に加えて、壁６から折り返してきた流中ガスが浮上することにより、第２流路３ｂへの流れをよりスムーズにすることができる。また、延長部３ｄに設けられた第２突起５と壁６との間でポケット形状となり、第１突起４によって浮上した流中ガスによって運ばれた異物等を留まらせることができる。
また、第１突起４と第２突起５とにおいて、第１突起４の高さが高くてもよい。このような構成を満たすときには、壁６から折り返してきた流中ガスの流れが強くなりすぎることなく、流中ガスを第２流路３ｂへと導くことができる。
次に、図８は、図１ＢのＡ－Ａ’線の断面の部分拡大図の他の例である。この例においては、流路部材に１６の符号を付して説明する。この例に示すように、流路部材１６における第１突起４が、第２流路３ｂに近づくにつれて高くなっている第１傾斜面４ａを備えていてもよい。このような構成を満たすときにも、異物等を留まらせることができると共に、流中ガスをより浮上させやすい。
次に、図９は、図１ＢのＡ－Ａ’線の断面の部分拡大図の他の例である。この例においては、流路部材に１７の符号を付して説明する。この例に示すように、流路部材１７における第２突起５が、第２流路３ｂに近づくにつれて高くなっている第２傾斜面５ａを備えていてもよい。このような構成を満たすときにも、異物等を留まらせることができると共に、壁６から折り返してきた流中ガスをより浮上させやすい。
次に、図１０は、図１ＢのＡ－Ａ’線の断面の部分拡大図の他の例である。この例においては、流路部材に１８の符号を付して説明する。この例に示すように、流路部材１８における基体２の壁６が、凹部６ａを有していてもよい。このような構成を満たしているときには、延長部３ｄに設けられた第２突起５と壁６との間のポケット形状に加え、凹部６ａによって生じたスペースも異物等のポケットとなり、第１突起４によって浮上した流中ガスによって運ばれた異物等をさらに留まらせることができる。
次に、図１１は、図１ＢのＡ－Ａ’線の断面の部分拡大図の他の例である。この例においては、流路部材に１９の符号を付して説明する。この例に示すように、流路部材１９における第１突起４または第２突起５の少なくとも一方が、滑らかにつながっている頂部７を有しており、頂部７が第２流路３ｂの壁面３ｃよりも外側に位置していてもよい。このような構成を満たしているときには、異物等を留まらせることができると共に、第１突起４で浮上させた流中ガスと、壁６から折り返して第２突起５で浮上させた流中ガスとが合流する第１流路３ａと第２流路３ｂとの交差部分の流中ガスを、滑らかに且つ効率的に第２流路３ｂへ流すことができる。
次に、図１２は、図１ＢのＡ－Ａ’線の断面の部分拡大図の他の例である。この例においては、流路部材に１１１の符号を付して説明する。この例に示すように、流路部材１１１における第１傾斜面４ａまたは第２傾斜面５ａの少なくとも一方に、流路３の幅方向中心の断面で、形状が凹となる凹状部８を有しており、凹状部８を全面に亘って備えていてもよい。このような構成を満たすときには、流中ガスをより浮上させやすくできると共に、流中ガスの流れを凹状部８によって変化させることができるため、より異物等を留まらせることができる。
次に、図１３は、図１ＢのＡ－Ａ’線の断面の部分拡大図の他の例である。この例においては、流路部材に１１２の符号を付して説明する。この例に示すように、流路部材１１２における頂部７に、第１面２ａに沿う平面９を備えてもよい。このような構成を満たすときには、異物等を留まらせることができると共に、浮上させた流中ガスの流量を多く確保することができるため、流中ガスを効率的に第２流路３ｂへ流すことができる。
次に、図１４は、図１ＢのＡ－Ａ’線の断面の部分拡大図の他の例である。この例においては、流路部材に１１３の符号を付して説明する。この例に示すように、流路部材１１３における第２傾斜面５ａの傾きを、第１傾斜面４ａの傾きよりも大きくしてもよい。このような構成を満たすときには、異物等を留まらせることができると共に、壁６から折り返してきた流中ガスに含まれる異物等をより留まらせることができる。
また、図１５は、本開示の流路部材の他の例である。この例においては、第１流路３ａと第２流路３ｂとの交差部分の斜視図を用いて説明する。この例に示すように、第１流路３ａと第２流路３ｂとの交差部分を周回するように第１突起４および第２突起５を含んだ突部１０を備えてもよい。このような構成を満たすときには、あらゆる方向からの異物等を留まらせることができる。
以上、流路部材の構成の差異により１、１１～１１３の符号を付して説明したが、以下においては、流路部材１と記載して説明する。
本開示の流路部材１における基体２は、樹脂、金属およびセラミックス等、どのような材料で構成されていてもよい。基体２がセラミックスからなるときには、機械的強度、耐熱性および耐食性などの点において樹脂や金属よりも優れる。
ここで、セラミックスとは、酸化アルミニウム質セラミックス、酸化ジルコニウム質セラミックス、窒化珪素質セラミックス、窒化アルミニウム質セラミックス、炭化珪素質セラミックス、コージェライト質セラミックスまたはムライト質セラミックス等である。
そして、例えば、酸化アルミニウム質セラミックスとは、セラミックスを構成する全成分１００質量％のうち、酸化アルミニウムを７０質量％以上含有するものである。なお、他のセラミックスについても同様である。
また、対象基体の材質は、以下の方法により確認することができる。まず、Ｘ線回折装置（ＸＲＤ）を用いて対象基体を測定し、得られた２θ（２θは、回折角度である。）の値より、ＪＣＰＤＳカードと照合する。ここでは、ＸＲＤにより対象基体に酸化アルミニウムの存在が確認された場合を例に挙げて説明する。次に、ＩＣＰ発光分光分析装置（ＩＣＰ）または蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ）を用いて、アルミニウム（Ａｌ）の定量分析を行なう。そして、ＩＣＰまたはＸＲＦで測定したＡｌの含有量から酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）に換算した含有量が７０質量％以上であれば、対象基体は酸化アルミニウム質セラミックスで構成されている。
そして、本開示の流路部材１が複数の第１流出口２ｃを備え、基体２がセラミックスからなるときには、耐食性が必要とされる半導体製造装置に用いられるシャワープレートに好適に用いることができる。そして、本開示の流路部材１が、流入ガスの品質低下が少ないものであることから、被処理物の品質が高い。
また、本開示の流路部材１は、第１突起４が第１面２ａに向かって突出しているものであるときには、第１突起４による第１流路３ａに流れる流中ガスの浮上により、第１面２ａにおいて効率よく熱交換することができる。このとき、第１面２ａは熱交換面であり、このような構成を満たす流路部材１は、熱交換器である。
図１６Ａは、本開示の流路部材の他の例であり、斜視図である。
図１６Ｂは、本開示の流路部材の他の例であり、図１６ＡのＣ－Ｃ’線の断面の部分拡大図である。
図１６Ｃは、本開示の流路部材の他の例であり、図１６ＡのＤ－Ｄ’線の断面の部分拡大図である。
本開示の流路部材１１４は、本開示の流路部材１で示した流路３に繋がる第１流入口２ｂに加えて、さらに第２流入口２ｄを備えるものである。このとき、第１突起４を含む領域が反応領域であれば、２種類の流体の撹拌が促されることによって反応効率が向上するため、化学反応器として好適である。
以下、本開示の流路部材の製造方法の一例について説明する。なお、流路部材がセラミックスで構成される場合を例に挙げて説明する。
まず、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）粉末、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）粉末、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）粉末、炭化珪素（ＳｉＣ）粉末等の原料粉末に、焼結助剤、バインダ、溶媒および分散剤等を所定量添加し、混合することでスラリーを作製する。
次に、このスラリーを用いてドクターブレード法によりグリーンシートを形成する。または、スラリーを噴霧造粒法（スプレードライ法）により噴霧乾燥して造粒し、ロールコンパクション法によりグリーンシートを形成する。
そして、得られたグリーンシートに対し、所望の形状になるようにレーザおよび金型等の公知の方法を用いて加工を行なう。このとき、グリーンシートに第１流路および第２流路となる、任意形状の溝または孔を形成しておく。また、第１突起および第２突起に相当するグリーンシートを準備しておく。
次に、積層工法によってグリーンシート同士を積層し、成形体を得る。ここで、第１突起に相当するグリーンシートは、流中ガスの流れる方向を確認し、第１突起の表面が、第２流路の壁面と連続するように配置すればよい。第２突起に相当するグリーンシートについては、第２突起の表面が、第２流路の壁面と連続するように配置すればよい。第１突起および第２突起を有する流路部材とするときには、第１突起と第２突起の双方の表面が第２流路の壁面と連続するように配置すればよい。
また、第１突起および第２突起を有する流路部材とするときには、第１突起および第２突起に相当するグリーンシートを、第１流路と第２流路の交差部分を周回するように配置してもよい。
また、第１突起を、第２流路に近づくにつれて高くなっている第１傾斜面を備えるものとするときには、第１突起に相当するグリーンシートとして傾斜を有するものを準備し、グリーンシートの配置にあたって、第２流路に近づくにつれて高くなっているように配置すればよい。さらに、第２突起を、第２流路に近づくにつれて高くなっている第２傾斜面を備えるものとするときには、第２突起に相当するグリーンシートとして傾斜を有するものを準備し、グリーンシートの配置にあたって、第２流路に近づくにつれて高くなっているように配置すればよい。
また、基体が第１流路の端面に壁を有し、壁が第２流路の壁面と連続しているものとするには、第１流路を構成するグリーンシートにおいて、第２流路の壁面と連続する壁となるように、溝または孔の長さを調整すればよい。さらに、第１流路の端面に壁を有し、壁と第２流路との間に、第１流路の延長部を有するものとするには、第１流路を構成するグリーンシートにおいて、壁と第２流路との間に、第１流路の延長部を有するように、溝または孔の長さを調整すればよい。さらに、壁が凹部を有するものとするときには、壁を複数枚のグリーンシートで構成するものとし、溝または孔の長さをそれぞれ調整すればよい。
また、第１突起を、第２流路の壁面よりも外側に位置する滑らかにつながっている頂部を備えるものとするときには、第１突起に相当するグリーンシートとして第２流路の壁面よりも外側に位置する滑らかにつながっている頂部を有するものを準備し、グリーンシートの配置にあたって、滑らかにつながっている頂部を第２流路の外径よりも外側に位置するように配置すればよい。
また、第２突起を、第２流路の壁面よりも外側に位置する滑らかにつながっている頂部を備えるものとするときには、第２突起に相当するグリーンシートとして第２流路の壁面よりも外側に位置する滑らかにつながっている頂部を有するものを準備し、グリーンシートの配置にあたって、滑らかにつながっている頂部を第２流路の外径よりも外側に位置するように配置すればよい。
また、第１突起および第２突起を、第２流路の壁面よりも外側に位置する滑らかにつながっている頂部を備えるものとするときには、第１突起および第２突起に相当するグリーンシートとして第２流路の壁面よりも外側に位置する滑らかにつながっている頂部を有するものを準備し、グリーンシートの配置にあたって、滑らかにつながっている頂部を第２流路の外径よりも外側に位置するように配置すればよい。
また、第１突起を、第１傾斜面に流路の幅方向中心の断面で、形状が凹となる凹状部を全面に亘って備えるものとするときには、第１突起に相当するグリーンシートとして第１傾斜面に流路の幅方向中心の断面で、形状が凹となる凹状部を全面に亘って有するものを準備し、グリーンシートの配置にあたって、第１傾斜面に流路の幅方向中心の断面で、形状が凹となる凹状部を全面に亘って位置するように配置すればよい。
また、第２突起を、第２傾斜面に流路の幅方向中心の断面で、形状が凹となる凹状部を全面に亘って備えるものとするときには、第２突起に相当するグリーンシートとして第２傾斜面に流路の幅方向中心の断面で、形状が凹となる凹状部を全面に亘って有するものを準備し、グリーンシートの配置にあたって、第２傾斜面に流路の幅方向中心の断面で、形状が凹となる凹状部を全面に亘って位置するように配置すればよい。
また、第１突起および第２突起を、第１傾斜面および第２傾斜面に流路の幅方向中心の断面で、形状が凹となる凹状部を全面に亘って備えるものとするときには、第１突起および第２突起に相当するグリーンシートとして第１傾斜面および第２傾斜面に流路の幅方向中心の断面で、形状が凹となる凹状部を全面に亘って有するものを準備し、グリーンシートの配置にあたって、第１傾斜面および第２傾斜面に流路の幅方向中心の断面で、形状が凹となる凹状部を全面に亘って位置するように配置すればよい。
また、第１突起を、滑らかにつながっている頂部を、第１面に沿う平面を備えるものとするときには、第１突起に相当するグリーンシートとして滑らかにつながっている頂部を、第１面に沿う平面を有するものを準備し、グリーンシートの配置にあたって、滑らかにつながっている頂部を、第１面に沿う平面となるように配置すればよい。
また、第２突起を、滑らかにつながっている頂部を、第１面に沿う平面を備えるものとするときには、第２突起に相当するグリーンシートとして滑らかにつながっている頂部を、第１面に沿う平面を有するものを準備し、グリーンシートの配置にあたって、滑らかにつながっている頂部を、第１面に沿う平面となるように配置すればよい。
また、第１突起および第２突起を、滑らかにつながっている頂部を、第１面に沿う平面を備えるものとするときには、第１突起および第２突起に相当するグリーンシートとして滑らかにつながっている頂部を、第１面に沿う平面を有するものを準備し、グリーンシートの配置にあたって、滑らかにつながっている頂部を、第１面に沿う平面となるように配置すればよい。
また、第２突起の第２傾斜面の傾きを、第１突起の第１傾斜面の傾きよりも大きくするときには、第２突起および第１突起に相当するグリーンシートとして第２突起の第２傾斜面の傾きを、第１突起の第１傾斜面の傾きよりも大きくなるものを準備し、グリーンシートの配置にあたっては、第２突起の第２傾斜面の傾きを、第１突起の第１傾斜面の傾きよりも大きくなるように配置すればよい。
そして、グリーンシート同士を積層するときに用いる接合剤としては、上述したスラリーを用いてもよい。
次に、得られた成形体を乾燥、脱脂した後、各原料粉末の焼成条件に合わせて焼成することによって、本開示の流路部材を得る。
また、第１突起の形成にあたっては、第１流路となる部分のみが形成された積層体を得た後に、第１流路と第２流路との交差部分とする所望の位置に向かって、第２流路から第１流路の方向にドリルを進ませる加工を行い、第２流路となる部分の形成に併せて第１突起となる部分を形成してもよい。また、積層前のグリーンシートにおいて、第１流路と第２流路との交差部分とする所望の位置に向かって、ドリルを進ませる加工を行ってもよい。
なお、本開示は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
１ ：流路部材
２ ：基体
２ａ：第１面
２ｂ：第１流入口
２ｃ：第１流出口
２ｄ：第２流入口
３ ：流路
３ａ：第１流路
３ｂ：第２流路
３ｃ：壁面
３ｄ：延長部
４ ：第１突起
４ａ：第１傾斜面
５ ；第２突起
５ａ：第２傾斜面
６ ：壁
６ａ：凹部
７ ：頂部
８ ：凹状部
９ ：平面
１０：突部
２ ：基体
２ａ：第１面
２ｂ：第１流入口
２ｃ：第１流出口
２ｄ：第２流入口
３ ：流路
３ａ：第１流路
３ｂ：第２流路
３ｃ：壁面
３ｄ：延長部
４ ：第１突起
４ａ：第１傾斜面
５ ；第２突起
５ａ：第２傾斜面
６ ：壁
６ａ：凹部
７ ：頂部
８ ：凹状部
９ ：平面
１０：突部
Claims (13)
- 第１面を有し、さらに第１流入口および第１流出口を有する基体と、
該基体の内部において前記第１流入口および前記第１流出口に繋がる流路とを備え、
該流路は、
前記第１面に沿う第１流路と、
該第１流路と交わる第２流路と
を有し、
前記基体は、前記第１流路に第１突起を有し、前記第１突起の表面が、前記第２流路の壁面と連続しており、
前記基体は、前記第１流路の端面に壁を有し、該壁が凹部を有している、流路部材。 - 前記壁が、前記第２流路の壁面と連続している、請求項１に記載の流路部材。
- 前記壁と前記第２流路との間に、前記第１流路の延長部を有する、請求項１に記載の流路部材。
- 前記基体は、前記延長部に第２突起を有し、前記第２突起の表面が、前記第２流路の壁面と連続している、請求項３に記載の流路部材。
- 前記第１突起は、前記第２流路に近づくにつれて高くなっている第１傾斜面を備える、請求項４に記載の流路部材。
- 前記第２突起は、前記第２流路に近づくにつれて高くなっている第２傾斜面を備える、請求項５に記載の流路部材。
- 前記第１突起または前記第２突起の少なくとも一方は、滑らかにつながっている頂部を有し、前記頂部が前記第２流路の壁面よりも外側に位置している、請求項４に記載の流路部材。
- 前記第１傾斜面または前記第２傾斜面の少なくとも一方に、前記第２流路の幅方向中心の断面で、形状が凹となる凹状部を有し、前記凹状部を全面に亘って備える、請求項６に記載の流路部材。
- 前記頂部に、前記第１面に沿う平面を備える、請求項７に記載の流路部材。
- 前記第２傾斜面の傾きが、前記第１傾斜面の傾きよりも大きい、請求項６に記載の流路部材。
- 請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の流路部材が、前記第１流出口を複数有し、前記基体がセラミックスからなる、シャワープレート。
- 請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の流路部材における前記基体の前記第１面が熱交換面であり、前記第１突起が前記第１面に向かって突出している、熱交換器。
- 請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の流路部材が、さらに前記流路に繋がる第２流入口を備え、前記第１突起を含む領域が反応領域である、化学反応器。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019101507 | 2019-05-30 | ||
| JP2019101507 | 2019-05-30 | ||
| PCT/JP2020/020956 WO2020241703A1 (ja) | 2019-05-30 | 2020-05-27 | 流路部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2020241703A1 JPWO2020241703A1 (ja) | 2020-12-03 |
| JP7267413B2 true JP7267413B2 (ja) | 2023-05-01 |
Family
ID=73553811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021522824A Active JP7267413B2 (ja) | 2019-05-30 | 2020-05-27 | 流路部材 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20220298641A1 (ja) |
| JP (1) | JP7267413B2 (ja) |
| WO (1) | WO2020241703A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023054531A1 (ja) * | 2021-09-29 | 2023-04-06 | 京セラ株式会社 | シャワープレート |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005123159A (ja) | 2003-05-27 | 2005-05-12 | Matsushita Electric Works Ltd | プラズマ処理装置、プラズマ生成用の反応器の製造方法、及びプラズマ処理方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56162499U (ja) * | 1980-05-07 | 1981-12-03 | ||
| JPH0715132Y2 (ja) * | 1989-02-23 | 1995-04-10 | 株式会社島津製作所 | プラズマｃｖｄ装置の電極構造 |
| JP5062144B2 (ja) * | 2008-11-10 | 2012-10-31 | 東京エレクトロン株式会社 | ガスインジェクター |
-
2020
- 2020-05-27 JP JP2021522824A patent/JP7267413B2/ja active Active
- 2020-05-27 US US17/613,684 patent/US20220298641A1/en active Pending
- 2020-05-27 WO PCT/JP2020/020956 patent/WO2020241703A1/ja active Application Filing
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005123159A (ja) | 2003-05-27 | 2005-05-12 | Matsushita Electric Works Ltd | プラズマ処理装置、プラズマ生成用の反応器の製造方法、及びプラズマ処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20220298641A1 (en) | 2022-09-22 |
| JPWO2020241703A1 (ja) | 2020-12-03 |
| WO2020241703A1 (ja) | 2020-12-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7208326B2 (ja) | 熱交換器 | |
| CN101405554A (zh) | 板式换热器、其制造方法和应用 | |
| JP5714119B2 (ja) | 流路部材、これを用いた熱交換器および半導体装置ならびに半導体製造装置 | |
| EP1790007B1 (en) | Micro-structured cooler and use thereof | |
| US20100270011A1 (en) | Ceramics heat exchanger and production method thereof | |
| JP7267413B2 (ja) | 流路部材 | |
| EP0176074A2 (en) | Ceramic heat exchanger element | |
| JP6018196B2 (ja) | 流路部材およびこれを用いた熱交換器ならびに半導体製造装置 | |
| JP6262770B2 (ja) | 熱交換用部材および熱交換器 | |
| JP6272472B2 (ja) | 流路部材およびこれを用いた熱交換器ならびに半導体モジュール | |
| EP3176532B1 (en) | Heat exchanger | |
| US11680756B2 (en) | Hierarchical heat exchanger manifold and heat exchanger including the same | |
| EP3370847B1 (en) | Method of manufacturing filter element and filter element | |
| JP6980607B2 (ja) | 熱交換器および熱交換システム | |
| JP6352773B2 (ja) | 熱交換用部材および熱交換器 | |
| JP7242684B2 (ja) | セラミックス構造体 | |
| JP2015028416A (ja) | 熱交換器 | |
| JPS6039662Y2 (ja) | セラミツク製の熱伝達体 | |
| JP2015188067A (ja) | 流路部材およびこれを用いた熱交換器ならびに半導体製造装置 | |
| JP2017044363A (ja) | 流路部材 | |
| JP2021070197A (ja) | 流路部材の製造方法 | |
| JP2017212328A (ja) | セラミック流路部材 | |
| JP2021124270A (ja) | 熱交換器 | |
| JP2018069236A (ja) | 冷却部材 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211112 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221004 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221121 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230322 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230419 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7267413 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |