KR102062895B1 - 유로 구조 및 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

일 실시 형태에 따른 유로 구조는, 부재를 갖는다. 상기 부재는, 표면을 갖고, 제1 통로와, 복수의 제1 개구와, 제2 통로와, 복수의 제2 개구가 설치된다. 상기 제1 통로는, 서로 접속된 복수의 제1 폐로부를 포함한다. 상기 복수의 제1 개구는, 상기 제1 통로에 접속되고 상기 표면에서 개구된다. 상기 제2 통로는, 서로 접속된 복수의 제2 폐로부를 포함한다. 상기 복수의 제2 개구는, 상기 제2 통로에 접속되고 상기 표면에서 개구된다. 상기 제1 폐로부는, 상기 제2 폐로부의 내측을 당해 제2 폐로부로부터 격리되어 통과한다. 상기 제2 폐로부는, 상기 제1 폐로부의 내측을 당해 제1 폐로부로부터 격리되어 통과한다.

Description

유로 구조 및 처리 장치
본 발명의 실시 형태는, 유로 구조 및 처리 장치에 관한 것이다.
복수의 개구로부터 유체를 흡인 또는 토출하는 장치에 있어서, 복수 종류의 유체를 흡인 또는 토출하는 부재가 알려져 있다. 예를 들어, 복수 종류의 유체가, 부재에 의하여 형성된 복수의 통로에서 각각 확산되고, 복수의 개구로부터 토출된다.
일본 특허 공개 제2002-518839호 공보
부재의 복수의 개구를 통한 유체의 흡인량 또는 토출량이 불균일해져 버리는 경우가 있다.
일 실시 형태에 따른 유로 구조는, 부재를 갖는다. 상기 부재는, 표면을 갖고, 제1 통로와, 복수의 제1 개구와, 제2 통로와, 복수의 제2 개구가 설치된다. 상기 제1 통로는, 서로 접속된 복수의 제1 폐로부를 포함한다. 상기 복수의 제1 개구는, 상기 제1 통로에 접속되고 상기 표면에서 개구된다. 상기 제2 통로는, 서로 접속된 복수의 제2 폐로부를 포함한다. 상기 복수의 제2 개구는, 상기 제2 통로에 접속되고 상기 표면에서 개구된다. 상기 제1 폐로부는, 상기 제2 폐로부의 내측을 당해 제2 폐로부로부터 격리되어 통과한다. 상기 제2 폐로부는, 상기 제1 폐로부의 내측을 당해 제1 폐로로부터 격리되어 통과한다.
본 발명에 의하면, 부재의 복수의 개구를 통한 유체의 흡인량 또는 토출량이 불균일해져 버리는 것이 방지된다.
도 1은, 제1 실시 형태에 따른 반도체 제조 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는, 제1 실시 형태의 확산부의 일부를 도시하는 사시도이다.
도 3은, 제1 실시 형태의 확산부의 일부를 도시하는 단면도이다.
도 4는, 제1 실시 형태의 제1 통로 및 제2 통로와 제1 개구 및 제2 개구의 일부를 도시하는 사시도이다.
도 5는, 제1 실시 형태의 통로층 및 연결 통로의 일부를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 6은, 제1 실시 형태의 제1 통로 또는 제2 통로의 일부를, 복수의 부분으로 구획하여 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 7은, 제1 실시 형태의 샤워 플레이트의 단면을 도시하는 사시도이다.
도 8은, 제1 실시 형태의 제1 관로, 제2 관로, 복수의 제1 분배로, 및 복수의 제2 분배로를 도시하는 사시도이다.
도 9는, 제2 실시 형태에 따른 확산부의 일부를 도시하는 사시도이다.
도 10은, 제3 실시 형태에 따른 확산부의 일부를 도시하는 사시도이다.
도 11은, 제4 실시 형태에 따른 확산부의 일부를 도시하는 사시도이다.
도 12는, 제4 실시 형태의 확산부의 일부를 생략하여 하나의 통로층을 도시하는 사시도이다.
도 13은, 제4 실시 형태의 확산부의 일부를 생략하여 다른 하나의 통로층을 도시하는 사시도이다.
도 14는, 제4 실시 형태의 확산부의 일부를 생략하여 또 다른 하나의 통로층을 도시하는 사시도이다.
도 15는, 제4 실시 형태의 제1 통로 또는 제2 통로의 통로층 및 연결 통로의 일부를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 16은, 제4 실시 형태의 제1 통로 또는 제2 통로의 일부를, 복수의 부분으로 구획하여 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 17은, 제5 실시 형태에 따른 제1 통로, 제2 통로, 제1 개구, 및 제2 개구의 일부를 도시하는 사시도이다.
도 18은, 제5 실시 형태의 제1 통로, 제2 통로, 제1 개구, 및 제2 개구의 일부를 도 17의 반대측으로부터 도시하는 사시도이다.
도 19는, 제6 실시 형태에 따른 저벽의 일부를 도시하는 단면도이다.
도 20은, 제6 실시 형태의 가스 고임부의 반경에 대한, 제2 연로로의 가스의 분배비를 나타내는 그래프이다.
도 21은, 제6 실시 형태의 제2 교축부의 최소 반경에 대한, 제2 연로로의 가스의 분배비를 나타내는 그래프이다.
도 22는, 제6 실시 형태의 변형예에 따른 분기부를 개략적으로 도시하는 도면이다.
이하에, 제1 실시 형태에 대하여, 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한다. 또한, 본 명세서에 있어서는 기본적으로, 연직 상방을 상측 방향, 연직 하방을 하측 방향으로 정의한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 실시 형태에 따른 구성 요소 및 당해 요소의 설명에 대하여, 복수의 표현이 기재되는 경우가 있다. 복수의 표현으로 된 이루어진 구성 요소 및 설명은, 기재되지 않은 다른 표현으로 되어도 된다. 또한, 복수의 표현으로 되지 않은 구성 요소 및 설명도, 기재되지 않은 표현으로 되어도 된다.
도 1은, 제1 실시 형태에 따른 반도체 제조 장치(10)를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 반도체 제조 장치(10)는, 처리 장치의 일례이며, 예를 들어, 제조 장치, 가공 장치, 흡배 장치, 공급 장치, 또는 장치라고도 칭해질 수 있다. 또한, 처리 장치는 반도체 제조 장치(10)에 한정되지 않으며, 대상으로 되는 물체에, 예를 들어 가공, 세정 및 시험과 같은 처리를 행하는 다른 장치여도 된다.
각 도면에 도시된 바와 같이, 본 명세서에 있어서, X축, Y축 및 Z축이 정의된다. X축과 Y축과 Z축은, 서로 직교한다. X축은, 반도체 제조 장치(10)의 폭을 따른다. Y축은, 반도체 제조 장치(10)의 깊이(길이)를 따른다. Z축은, 반도체 제조 장치(10)의 높이를 따른다. 본 실시 형태에 있어서, Z축은 연직 방향으로 연장된다. 또한, Z축이 연장되는 방향과, 연직 방향이 상이해도 된다.
도 1에 도시되는 제1 실시 형태의 반도체 제조 장치(10)는, 예를 들어, 화학 증착(CVD) 장치이다. 반도체 제조 장치(10)는, 다른 장치여도 된다. 반도체 제조 장치(10)는, 제조부(11)와, 스테이지(12)와, 샤워 플레이트(13)와, 제1 펌프(14)와, 제2 펌프(15)를 갖는다.
제조부(11)는, 예를 들어, 하우징이라고도 칭해질 수 있다. 스테이지(12)는, 물체 지지부의 일례이며, 예를 들어, 적재부 또는 다이라고도 칭해질 수 있다. 샤워 플레이트(13)는, 유로 구조 및 부재의 일례이며, 예를 들어, 분기부, 토출부, 배출부, 흡인부, 또는 부품이라고도 칭해질 수 있다.
제1 펌프(14)는, 제1 유체 공급부의 일례이다. 제2 펌프(15)는, 제2 유체 공급부의 일례이다. 제1 펌프(14) 및 제2 펌프(15)는, 예를 들어, 공급부, 배출부, 또는 이송부라고도 칭해질 수 있다.
제조부(11)의 내부에, 기밀하게 밀폐 가능한 챔버(21)가 설치된다. 챔버(21)는, 예를 들어, 방 또는 공간이라고도 칭해질 수 있다. 반도체 제조 장치(10)는, 예를 들어, 챔버(21)에 있어서, 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 칭함) W를 제조한다. 웨이퍼 W는 물체의 일례이다. 제조부(11)는, 상벽(23)과, 주위벽(24)을 갖는다.
상벽(23)은, 내면(23a)을 갖는다. 내면(23a)은, 하측 방향을 향하는 대략 평탄한 면이다. 내면(23a)은, 챔버(21)의 일부를 형성한다. 즉, 내면(23a)은, 챔버(21)의 내부를 향한다.
주위벽(24)은, 내주면(24a)을 갖는다. 내주면(24a)은, 대략 수평 방향을 향하는 면이다. 내주면(24a)은, 챔버(21)의 일부를 형성한다. 즉, 내주면(24a)은, 챔버(21)의 내부를 향한다. 주위벽(24)에, 복수의 배기구(27)가 설치된다. 배기구(27)로부터, 챔버(21)의 기체가 흡인될 수 있다.
스테이지(12) 및 샤워 플레이트(13)는, 챔버(21)에 배치된다. 또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 스테이지(12)의 일부 및 샤워 플레이트(13)의 일부가, 챔버(21) 밖에 위치해도 된다.
스테이지(12)는, 지지부(12a)를 갖는다. 지지부(12a)는, 상벽(23)의 내면(23a)을 향하며, 웨이퍼 W를 지지한다. 스테이지(12)는 히터를 가지며, 지지부(12a)에 지지된 웨이퍼 W를 가열하는 것이 가능하다.
스테이지(12)는, 예를 들어, 웨이퍼 W를 흡인함으로써, 당해 웨이퍼 W를 지지부(12a)에 고정할 수 있다. 또한, 스테이지(12)는, 웨이퍼 W를 지지한 상태에서 회전 가능해도 된다.
샤워 플레이트(13)는, 확산부(31)와, 관부(32)를 갖는다. 확산부(31)는, X-Y 평면 상에서 확장되는, 대략 원반형으로 형성된다. 관부(32)는, 확산부(31)의 대략 중앙부로부터 Z축을 따르는 정방향(Z축의 화살표가 향하는 방향, 상측 방향)으로 연장된다.
관부(32)는, 상벽(23)을 관통한다. 예를 들어, 관부(32)가 상벽(23)에 고정됨으로써, 샤워 플레이트(13)가 제조부(11)의 상벽(23)에 설치된다. 또한, 샤워 플레이트(13)는, 다른 수단에 의하여 제조부(11)에 설치되어도 된다.
확산부(31)는, 저면(31a)와 상면(31b)을 갖는다. 저면(31a)은, 표면의 일례이며, 예를 들어, 외면이라고도 칭해질 수 있다. 저면(31a)은, 대략 평탄하게 형성되며, Z축을 따르는 부방향(Z축의 화살표가 향하는 방향의 반대 방향, 하측 방향)을 향한다.
확산부(31)의 저면(31a)은, 스테이지(12)의 지지부(12a)에 지지된 웨이퍼 W에 면한다. 달리 말하면, 스테이지(12)는, 확산부(31)의 저면(31a)을 향하는 위치에 웨이퍼 W를 지지한다.
확산부(31)의 상면(31b)은, 저면(31a)의 반대측에 위치한다. 상면(31b)은, 대략 평탄하게 형성되며, Z축을 따르는 정방향을 향한다. 관부(32)는, 상면(31b)으로부터, Z축을 따르는 정방향으로 연장된다.
도 2는, 제1 실시 형태의 확산부(31)의 일부를 도시하는 사시도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 확산부(31)에, 제1 통로(41)와, 제2 통로(42)와, 복수의 제1 개구(43)와, 복수의 제2 개구(44)가 설치된다.
제1 통로(41) 및 제2 통로(42)는 각각, 예를 들어, 공간, 방, 또는 유로라고도 칭해질 수 있다. 제1 개구(43) 및 제2 개구(44)는 각각, 예를 들어, 토출구, 흡인구, 또는 구멍이라고도 칭해질 수 있다.
제1 통로(41)와 제2 통로(42)는 각각, 확산부(31)의 내부에 설치된다. 제2 통로(42)는, 제1 통로(41)로부터 독립된다. 달리 말하면, 제1 통로(41)와 제2 통로(42)는, 확산부(31)의 일부인 격벽(45)에 의하여, 서로 격리된다.
도 3은, 제1 실시 형태의 확산부(31)의 일부를 도시하는 단면도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 확산부(31)는, 저벽(47)과, 상벽(48)을 갖는다. 도 3은, 격벽(45), 저벽(47), 및 상벽(48)을 2점 쇄선으로 구획한다.
저벽(47)은, 확산부(31)의 저면(31a)을 형성한다. 상벽(48)은, 확산부(31)의 상면(31b)을 형성한다. 격벽(45)은, 저벽(47)과 상벽(48) 사이에 위치한다. 제1 통로(41)와 제2 통로(42)는, 저벽(47)과 상벽(48) 사이에 설치된다.
본 실시 형태에 있어서, 샤워 플레이트(13)는, 예를 들어 3D 프린터에 의하여 적층 조형된다. 이 때문에, 샤워 플레이트(13)는 일체물로서 성형된다. 즉, 격벽(45)과, 저벽(47)과, 상벽(48)이 일체로 성형된다. 또한, 격벽(45)과, 저벽(47)과, 상벽(48)이 개별적으로 성형되어도 된다.
복수의 제1 개구(43)는, 저벽(47)에 마련된다. 제1 개구(43)는, 제1 통로(41)에 접속되고, 확산부(31)의 저면(31a)에서 개구된다. 복수의 제1 개구(43)는, X축을 따르는 방향과, Y축을 따르는 방향으로, 등간격으로 매트릭스형으로 배치된다. 또한, 복수의 제1 개구(43)의 배치는 이에 한정되지 않는다.
복수의 제2 개구(44)는, 저벽(47)에 설치된다. 제2 개구(44)는, 제2 통로(42)에 접속되고, 확산부(31)의 저면(31a)에서 개구된다. 복수의 제2 개구(44)는, X축을 따르는 방향과, Y축을 따르는 방향으로, 등간격으로 매트릭스형으로 배치된다. 예를 들어, X축을 따르는 방향에 있어서, 제1 개구(43)와 제2 개구(44)가 교대로 배치된다. 또한, 복수의 제2 개구(44)의 배치는 이에 한정되지 않는다.
도 4는, 제1 실시 형태의 제1 통로(41) 및 제2 통로(42)와 제1 개구(43) 및 제2 개구(44)의 일부를 도시하는 사시도이다. 도 4는, 확산부(31)를 생략하고, 제1 통로(41) 및 제2 통로(42)와, 제1 개구(43) 및 제2 개구(44)를 도시한다. 즉, 도 4는, 제1 통로(41) 및 제2 통로(42)와, 제1 개구(43) 및 제2 개구(44)에 의하여 형성되는 공간을 도시한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 제1 통로(41) 및 제2 통로(42)는 각각, 2개의 통로층(51)과, 복수의 연결 통로(52)를 갖는다. 통로층(51)은, 예를 들어 층 또는 집합체라고도 칭해질 수 있다. 연결 통로(52)는, 예를 들어, 유로 또는 접속부라고도 칭해질 수 있다.
통로층(51)은, 후술하는 바와 같이, Z축을 따르는 방향에 있어서 대략 동일한 위치에 배치된 복수의 선형 통로(55)의 집합체이다. 2개의 통로층(51)은, 서로 이격되어, Z축을 따르는 방향으로 서로 중첩된다. 또한, 하나의 통로층(51)의 일부와, 다른 통로층(51)의 일부가 Z축을 따르는 방향에 있어서 동일한 위치에 있어도 된다. 2개의 통로층(51)이, 연결 통로(52)에 의하여 접속된다.
2개의 통로층(51)은, 설명을 위하여, 통로층(51A) 및 통로층(51B)이라 개별적으로 칭해지는 경우가 있다. 통로층(51A)은, 통로층(51B)에 인접하며, 통로층(51B)보다도 확산부(31)의 저면(31a)에 가깝다. 제1 통로(41) 및 제2 통로(42)가 각각, 통로층(51A, 51B)을 갖는다.
도 5는, 제1 실시 형태의 통로층(51) 및 연결 통로(52)의 일부를 개략적으로 도시하는 사시도이다. 도 5는, 제1 통로(41)의 통로층(51) 및 연결 통로(52)와, 제2 통로(42)의 통로층(51) 및 연결 통로(52)를 공통으로 도시한다. 또한, 제1 통로(41)의 통로층(51) 및 연결 통로(52)의 형상과, 제2 통로(42)의 통로층(51) 및 연결 통로(52)의 형상이 상이해도 된다.
통로층(51)은 각각, 복수의 선형 통로(55)를 포함한다. 본 실시 형태에 있어서, 선형 통로(55)는 직선형으로 연장된다. 또한, 선형 통로(55)는, 곡선형으로 연장되어도 되고, 구부러진 부위를 가져도 된다. 선형 통로(55)는, 전체적으로 하나의 방향(길이 방향)으로 연장된다.
각 통로층(51)에 포함되는 복수의 선형 통로(55)는, 평행으로 연장된다. 즉, 통로층(51A)에 포함되는 복수의 선형 통로(55)는 서로 평행으로 연장된다. 또한, 통로층(51B)에 포함되는 복수의 선형 통로(55)는, 서로 평행으로 연장된다.
평행으로 연장되는 복수의 선형 통로(55)는, 실질적으로 동일한 방향으로 연장되는 복수의 선형 통로(55)를 포함한다. 평행으로 연장되는 복수의 선형 통로(55)의 길이 방향은, 서로 약간 상이해도 된다. 평행으로 연장되는 복수의 선형 통로(55)는, 서로 이격되어 연장된다. 평행으로 연장되는 복수의 선형 통로(55)는, 복수의 통로층(51)이 중첩된 Z축을 따르는 방향으로 평면에서 본 경우, 서로 교차하지 않고, 서로 이격된다.
제1 실시 형태에 있어서, 선형 통로(55)는 각각, 대략 오각형의 단면을 가지며, Y축을 따르는 방향으로 연장된다. 즉, 통로층(51A)의 복수의 선형 통로(55)와, 통로층(51B)의 복수의 선형 통로(55)는, 동일한 방향으로 평행으로 연장된다. 더 설명하면, 제1 통로(41)의 선형 통로(55)와, 제2 통로(42)의 선형 통로(55)는, 동일한 방향으로 평행으로 연장된다. 또한, 선형 통로(55)는, 다른 형상을 가져도 되고, 다른 방향으로 연장되어도 된다.
복수의 선형 통로(55)는, X축을 따르는 방향으로 배열된다. 즉, 각각의 통로층(51)에 있어서, 복수의 선형 통로(55)는, 당해 선형 통로(55)의 길이 방향(Y축을 따르는 방향)과 교차하고 또한 통로층(51)이 중첩된 방향(Z축을 따르는 방향)과 교차하는 방향(X축을 따르는 방향)으로 서로 이격되어 배치된다. 또한, 복수의 선형 통로(55)가 배열되는 방향은, 다른 방향이어도 된다.
각각의 통로층(51)에 있어서, 인접하는 선형 통로(55) 사이의 거리는, X축을 따르는 방향에 있어서의 선형 통로(55)의 길이(폭)보다도 길다. 또한, 인접하는 선형 통로(55) 사이의 거리는 이에 한정되지 않는다.
통로층(51A)의 복수의 선형 통로(55)와, 통로층(51B)의 복수의 선형 통로(55)는, X축을 따르는 방향으로 교대로 배치된다. 달리 말하면, 통로층(51A)의 복수의 선형 통로(55)와, 통로층(51B)의 복수의 선형 통로(55)는, Z자형(지그재그형)으로 배치된다.
연결 통로(52)는, 서로 인접한 2개의 통로층(51)의 선형 통로(55) 사이를 접속한다. 즉, 연결 통로(52)는 각각, 통로층(51A)의 하나의 선형 통로(55)와, 통로층(51B)의 하나의 선형 통로(55)를 접속한다. 이 때문에, 도 3에 도시한 바와 같이, 연결 통로(52)는, Y축을 따르는 방향으로부터 평면에서 본 경우, Z축과 비스듬히 교차하는 방향으로 연장된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 연결 통로(52)는, 선형 통로(55)의 길이 방향(Y축을 따르는 방향)으로 서로 이격되어 배치된다. 인접하는 연결 통로(52) 사이의 거리는, Y축을 따르는 방향에 있어서의 연결 통로(52)의 길이(폭)보다도 길이다.
상술한 바와 같이, 상방의 통로층(51A)의 복수의 선형 통로(55)와, 하방의 통로층(51B)의 복수의 선형 통로(55)는, X축을 따르는 방향으로 교대로 배치된다. 이 때문에, X축을 따르는 방향에 있어서, 상방의 통로층(51B)의 2개의 선형 통로(55) 사이에, 하방의 통로층(51A)의 선형 통로(55)가 위치한다. 연결 통로(52)는, 상방의 통로층(51B)의 2개의 선형 통로(55)와, 이들 사이에 위치하는 하방의 통로층(51A)의 선형 통로(55)를 접속한다. 이와 같이, 하방의 통로층(51A)의 선형 통로(55)는 각각, 상방의 통로층(51B)의 2개의 선형 통로(55)에, 복수의 연결 통로(52)를 통하여 접속된다. 달리 말하면, 상방의 통로층(51B)의 2개의 선형 통로(55)는, 하방의 통로층(51A)의 동일한 선형 통로(55)에 접속된다. 또한, 통로층(51B)의 선형 통로(55)는 각각, 통로층(51A)의 2개의 선형 통로(55)에, 복수의 연결 통로(52)를 통하여 접속된다.
통로층(51A)의 인접하는 2개의 선형 통로(55)는, 통로층(51B)의 하나의 선형 통로(55)와 2개의 연결 통로(52)를 통하여 서로 접속된다. 또한, 통로층(51B)의 인접하는 2개의 선형 통로(55)는, 통로층(51A)의 하나의 선형 통로(55)와 2개의 연결 통로(52)를 통하여 서로 접속된다.
도 6은, 제1 실시 형태의 제1 통로(41) 또는 제2 통로(42)의 일부를, 복수의 부분으로 구획하여 개략적으로 도시하는 사시도이다. 도 6은, 도 5와 마찬가지로, 제1 통로(41)의 통로층(51) 및 연결 통로(52)와, 제2 통로(42)의 통로층(51) 및 연결 통로(52)를 공통으로 도시한다.
도 6에 도시한 바와 같이, 제1 통로(41)는, 복수의 제1 폐로부(61)를 포함한다. 달리 말하면, 제1 통로(41)는, 복수의 제1 폐로부(61)로 구획해서 볼 수 있다. 도 6은, 하나의 제1 폐로부(61)를 실선으로 나타내고, 다른 제1 폐로부(61)를 2점 쇄선으로 나타낸다. 도 6에 도시하는 제1 폐로부(61)는 일례이며, 제1 폐로부(61)의 형상은, 도 6에 도시하는 제1 폐로부(61)의 형상에 한정되지 않는다.
제1 폐로부(61)는 각각, 제1 통로(41)의 일부이며, 시점과 종점이 동일한 통로로서 유체가 흐를 수 있는 부분이다. 달리 말하면, 제1 폐로부(61)는, 제1 통로(41) 중 환형의 부분이다. 제1 폐로부(61)는, 예를 들어, 원환형이어도 되고, 프레임형이라고도 칭해질 수 있는 사각형의 환형이어도 된다. 제1 폐로부(61)는, 당해 제1 폐로부(61)의 내측 공간을 둘러싼다. 또한, 제1 폐로부(61)는 이에 한정되지 않는다.
제1 실시 형태의 제1 폐로부(61)는 각각, 2개의 제1 연부(61a)와, 2개의 제1 접속부(61b)를 갖는다. 2개의 제1 연부(61a)는 각각, Y축을 따르는 방향으로 연장된다. 2개의 제1 접속부(61b)는 각각, 한쪽 제1 연부(61a)의 단부와, 다른 쪽 제1 연부(61a)의 단부를 접속한다.
제1 통로(41)의 복수의 통로층(51) 및 복수의 연결 통로(52)는, 서로 접속된 복수의 제1 폐로부(61)를 포함한다. 예를 들어, 통로층(51)의 선형 통로(55)는, Y축을 따르는 방향으로 서로 접속된 복수의 제1 연부(61a)를 포함한다. 연결 통로(52)는, 제1 접속부(61b)를 포함한다.
제2 통로(42)는, 복수의 제2 폐로부(62)를 포함한다. 달리 말하면, 제2 통로(42)는, 복수의 제2 폐로부(62)로 구획해서 볼 수 있다. 제2 폐로부(62)의 형상은, 도 6에 도시하는 제2 폐로부(62)의 형상에 한정되지 않는다.
제2 폐로부(62)는 각각, 제2 통로(42)의 일부이며, 시점과 종점이 동일한 통로로서 유체가 흐를 수 있는 부분이다. 제2 폐로부(62)는, 당해 제2 폐로부(62)의 내측 공간을 둘러싼다. 또한, 제2 폐로부(62)는 이에 한정되지 않는다.
제1 실시 형태의 제2 폐로부(62)는 각각, 2개의 제2 연부(62a)와, 2개의 제2 접속부(62b)를 갖는다. 2개의 제2 연부(62a)는 각각, Y축을 따르는 방향으로 연장된다. 2개의 제2 접속부(62b)는 각각, 한쪽 제2 연부(62a)의 단부와, 다른 쪽 제2 연부(62a)의 단부를 접속한다.
제2 통로(42)의 복수의 통로층(51) 및 복수의 연결 통로(52)는, 서로 접속된 복수의 제2 폐로부(62)를 포함한다. 예를 들어, 통로층(51)의 선형 통로(55)는, Y축을 따르는 방향으로 서로 접속된 복수의 제2 연부(62a)를 포함한다. 연결 통로(52)는, 제2 접속부(62b)를 포함한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 제1 통로(41)의 복수의 선형 통로(55)는, X축을 따르는 방향으로, 제2 통로(42)의 복수의 선형 통로(55)와 교대로 배치된다. 즉, 각 통로층(51)에 있어서, 제1 통로(41)의 2개의 선형 통로(55) 사이에, 제2 통로(42)의 하나의 선형 통로(55)가 배치된다. 또한, 제2 통로(42)의 2개의 선형 통로(55) 사이에, 제1 통로(41)의 하나의 선형 통로(55)가 배치된다.
Z축을 따르는 방향에 있어서, 제1 통로(41)의 통로층(51A)의 복수의 선형 통로(55)는, 제2 통로(42)의 통로층(51A)의 복수의 선형 통로(55)와 대략 동일한 위치에 배치된다. 또한, Z축을 따르는 방향에 있어서, 제1 통로(41)의 통로층(51B)의 복수의 선형 통로(55)는, 제2 통로(42)의 통로층(51B)의 복수의 선형 통로(55)와 대략 동일한 위치에 배치된다. 또한, Z축을 따르는 방향에 있어서, 제1 통로(41)의 선형 통로(55)의 위치와, 제2 통로(42)의 선형 통로(55)의 위치가 상이해도 된다.
상기 제1 통로(41)와 제2 통로(42)는, 교대로 배치된 제1 통로(41)의 선형 통로(55)와 제2 통로(42)의 선형 통로(55)를 각각 포함함과 함께, 서로 이격되어 중첩된 2개의 층을 형성한다. 즉, 제1 통로(41)의 통로층(51A)의 복수의 선형 통로(55) 및 제2 통로(42)의 통로층(51A)의 복수의 선형 통로(55)를 포함하는 하나의 층과, 제1 통로(41)의 통로층(51B)의 복수의 선형 통로(55) 및 제2 통로(42)의 통로층(51B)의 복수의 선형 통로(55)를 포함하는 다른 층이 서로 중첩된다.
제1 통로(41)의 복수의 연결 통로(52)는, Y축을 따르는 방향으로, 제2 통로(42)의 복수의 연결 통로(52)와 교대로 배치된다. 즉, 제1 통로(41)의 2개의 연결 통로(52) 사이에, 제2 통로(42)의 하나의 연결 통로(52)가 배치된다. 또한, 제2 통로(42)의 2개의 연결 통로(52) 사이에, 제1 통로(41)의 하나의 연결 통로(52)가 배치된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 제1 폐로부(61)는, 제2 폐로부(62)의 내측을 당해 제2 폐로부(62)로부터 격리되어 통과한다. 또한, 제2 폐로부(62)는, 제1 폐로부(61)의 내측을 당해 제1 폐로부(61)로부터 격리되어 통과한다. 격벽(45)이, 제1 폐로부(61)와 제2 폐로부(62)를 격리한다.
제1 통로(41)와 제2 통로(42)는, 기하학적으로 대략 동일한 형상을 갖는다. 예를 들어, 제1 통로(41)를 Z축 둘레로 회전시키면, 제2 통로(42)와 일치한다. 제1 통로(41)의 체적과 제2 통로(42)의 체적은 대략 동일하다. 또한, 제1 통로(41)의 형상과, 제2 통로(42)의 형상이 상이해도 된다.
복수의 제1 개구(43)는, 제1 통로(41)의, 통로층(51A)의 선형 통로(55)에 접속된다. 또한, 복수의 제2 개구(44)는, 제2 통로(42)의, 통로층(51A)의 선형 통로(55)에 접속된다.
도 7은, 제1 실시 형태의 샤워 플레이트(13)의 단면을 도시하는 사시도이다. 도 8은, 제1 실시 형태의 제1 관로(65), 제2 관로(66), 복수의 제1 분배로(67), 및 복수의 제2 분배로(68)를 도시하는 사시도이다.
도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 샤워 플레이트(13)에, 제1 관로(65)와, 제2 관로(66)와, 복수의 제1 분배로(67)와, 복수의 제2 분배로(68)(도 8에 도시함)가 설치된다. 도 8은, 관부(32)를 생략하고, 제1 관로(65)와, 제2 관로(66)와, 복수의 제1 분배로(67)와, 복수의 제2 분배로(68)를 도시한다. 즉, 도 8은, 제1 관로(65), 제2 관로(66), 복수의 제1 분배로(67), 및 복수의 제2 분배로(68)에 의하여 형성되는 공간을 도시한다.
제1 관로(65)와 제2 관로(66)는 각각, 관부(32)에 설치되며, Z축을 따르는 방향으로 연장된다. 제2 관로(66)는, 환형의 단면을 갖는다. 제1 관로(65)는, 제2 관로(66)의 내측에 위치한다. 즉, 제1 관로(65)와 제2 관로(66)는, 소위 이중관이다.
제1 관로(65)의 한쪽 단부는, 관부(32)의 상측 방향의 단부에서 개구된다. 제1 관로(65)의 다른 쪽 단부는, 복수의 제1 분배로(67)에 의하여, 제1 통로(41)에 접속된다. 복수의 제1 분배로(67)는, 제1 관로(65)와, 제1 통로(41)의 통로층(51B)의 복수의 선형 통로(55)를 접속한다. 복수의 제1 분배로(67)의 컨덕턴스는, 서로 동등하다. 또한, 복수의 제1 분배로(67)가, 서로 상이한 형상을 가져도 된다.
제2 관로(66)의 한쪽 단부는, 관부(32)의 상측 방향의 단부에서 개구된다. 제2 관로(66)의 다른 쪽 단부는, 복수의 제2 분배로(68)에 의하여, 제2 통로(42)에 접속된다. 복수의 제2 분배로(68)는, 제2 관로(66)와, 제2 통로(42)의 통로층(51B)의 복수의 선형 통로(55)를 접속한다. 복수의 제2 분배로(68)의 컨덕턴스는, 서로 동등하다. 또한, 복수의 제2 분배로(68)가, 서로 상이한 형상을 가져도 된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 제1 펌프(14)는, 예를 들어, 배관을 통하여, 샤워 플레이트(13)의 관부(32)에 접속된다. 제1 펌프(14)는, 도 8에 도시되는 제1 관로(65) 및 복수의 제1 분배로(67)를 통하여, 제1 통로(41)에 제1 가스 G1을 공급한다. 제1 가스 G1은, 제1 유체의 일례이다. 제1 유체는 기체에 한정되지 않으며, 예를 들어, 액체여도 된다.
제1 펌프(14)로부터 제1 관로(65)에 공급된 제1 가스 G1은, 복수의 제1 분배로(67)에 의하여, 제1 통로(41)의 통로층(51B)의 복수의 선형 통로(55)에 공급된다. 복수의 제1 분배로(67)의 컨덕턴스가 서로 동등하기 때문에, 등량의 제1 가스 G1이 복수의 선형 통로(55)에 공급된다. 제1 가스 G1은, 도 2에 도시되는 제1 통로(41)에서 확산된다.
예를 들어, 제1 가스 G1은, 통로층(51B)의 선형 통로(55)를 Y축을 따르는 방향으로 흘러, 연결 통로(52)를 통과하여 통로층(51A)의 선형 통로(55)로 이동한다. 통로층(51A)의 선형 통로(55)를 흐르는 제1 가스 G1은, 연결 통로(52)를 통과하여 통로층(51B)의 선형 통로(55)로 이동한다. 이와 같이, 제1 가스 G1은, 통로층(51A)과 통로층(51B)에 걸쳐 확산되어, 제1 통로(41)에 충만된다.
Z축을 따르는 방향에서 본 제1 개구(43)의 단면적은, Y축을 따르는 방향에서 본 제1 통로(41)의 선형 통로(55)의 단면적보다도 작고, 또한 연결 통로(52)가 연장되는 방향에서 본 제1 통로(41)의 연결 통로(52)의 단면적보다도 작다. 이 때문에, 제1 가스 G1이 제1 통로(41)를 흐르는 경우의 압력 손실은, 제1 가스 G1이 제1 개구(43)를 통과하는 경우의 압력 손실보다도 작다. 이 때문에, 제1 가스 G1은, 제1 개구(43)로 유입되기보다도, 제1 통로(41)에서 확산되기 쉽다.
제1 통로(41)에서 확산된 제1 가스 G1은, 복수의 제1 개구(43)로부터, 스테이지(12)에 지지된 웨이퍼 W를 향하여 토출된다. 도 1은, 제1 개구(43)로부터 토출된 제1 가스 G1을 실선 화살표로 모식적으로 나타낸다.
제2 펌프(15)는, 예를 들어 배관을 통하여, 샤워 플레이트(13)의 관부(32)에 접속된다. 제2 펌프(15)는, 도 8에 도시하는 제2 관로(66) 및 제2 분배로(68)를 통하여, 제2 통로(42)에 제2 가스 G2를 공급한다. 제2 가스 G2는, 제2 유체의 일례이다. 제2 유체는 기체에 한정되지 않으며, 예를 들어, 액체여도 된다.
제2 펌프(15)로부터 제2 관로(66)에 공급된 제2 가스 G2는, 복수의 제2 분배로(68)에 의하여, 제2 통로(42)의 통로층(51B)의 복수의 선형 통로(55)에 공급된다. 복수의 제2 분배로(68)의 컨덕턴스가 서로 동등하기 때문에, 등량의 제2 가스 G2가 복수의 선형 통로(55)에 공급된다. 제2 가스 G2는, 제1 가스 G1과 마찬가지로 제2 통로(42)의 통로층(51A)과 통로층(51B)에 걸쳐 확산되어, 제2 통로(42)에 충만된다.
Z축을 따르는 방향에서 본 제2 개구(44)의 단면적은, Y축을 따르는 방향에서 본 제2 통로(42)의 선형 통로(55)의 단면적보다도 작고, 또한 연결 통로(52)가 연장되는 방향에서 본 제2 통로(42)의 연결 통로(52)의 단면적보다도 작다. 이 때문에, 제2 가스 G2가 제2 통로(42)를 흐르는 경우의 압력 손실은, 제2 가스 G2가 제2 개구(44)를 통과하는 경우의 압력 손실보다도 작다. 이 때문에, 제2 가스 G2는, 제2 개구(44)로 유입되기보다도, 제2 통로(42)에서 확산되기 쉽다.
제2 통로(42)에서 확산된 제2 가스 G2는, 복수의 제2 개구(44)로부터, 스테이지(12)에 지지된 웨이퍼 W를 향하여 토출된다. 도 1은, 제2 개구(44)로부터 토출된 제2 가스 G2를 2점 쇄선 화살표로 모식적으로 나타낸다.
제1 가스 G1은, 예를 들어, 메틸실란이다. 제2 가스 G2는, 예를 들어, 과산화수소이다. 샤워 플레이트(13)로부터 토출된 제1 가스 G1과 제2 가스 G2는, 화학 반응에 의하여, 웨이퍼 W에 이산화규소막을 형성한다. 또한, 제1 가스 G1과 제2 가스 G2는, 다른 유체여도 된다. 또한, 제1 가스 G1과 제2 가스 G2가 동일한 조성을 갖는 유체여도 된다. 또한, 제1 가스 G1 및 제2 가스 G2는, 제1 및 제2 관로(65, 66)을 통하지 않고, 예를 들어, 샤워 플레이트(13)의 측방으로부터 제1 통로(41) 및 제2 통로(42)에 공급되어도 된다.
이상, 설명된 제1 실시 형태에 따른 반도체 제조 장치(10)에 있어서, 제1 통로(41)는, 서로 접속된 복수의 제1 폐로부(61)를 포함한다. 제2 통로(42)는, 서로 접속된 복수의 제2 폐로부(62)를 포함한다. 예를 들어, 제1 통로(41)에 공급된 제1 가스 G1은, 복수의 제1 개구(43)를 통과하여 샤워 플레이트(13)의 외부에 토출될 수 있다. 제2 통로(42)에 공급된 제2 가스 G2는, 제1 가스 G1과 혼합되는 일 없이, 복수의 제2 개구(44)를 통과하여 샤워 플레이트(13)의 외부에 토출될 수 있다. 이와 같이, 하나의 샤워 플레이트(13)가, 복수 종류의 가스 G1, G2를 개별적으로 공급할 수 있다. 또한, 가스 G1, G2가, 제1 폐로부(61) 또는 제2 폐로부(62)를 순환하도록 유동 가능하여, 제1 통로(41) 또는 제2 통로(42)에서 확산되기 쉽다. 따라서, 샤워 플레이트(13)는, 복수의 제1 개구(43) 또는 복수의 제2 개구(44)로부터, 가스 G1, G2를 보다 균일하게 토출 가능하다.
또한, 제1 폐로부(61)가 제2 폐로부(62)의 내측을 당해 제2 폐로부(62)로부터 격리되어 통과하고, 제2 폐로부(62)가 제1 폐로부(61)의 내측을 당해 제1 폐로부(61)로부터 격리되어 통과한다. 이것에 의하여, 제1 폐로부(61)와 제2 폐로부(62)가 대략 동일한 위치에 배치되어, 샤워 플레이트(13)가 소형화 및 박형화 가능하게 된다.
제1 통로(41) 및 제2 통로(42)가 각각, 배열된 복수의 선형 통로(55)를 각각 포함하는 복수의 통로층(51)과, 서로 인접한 2개의 통로층(51)의 선형 통로(55) 사이를 접속하는 복수의 연결 통로(52)를 갖는다. 제1 통로(41)의 선형 통로(55)는, 제2 통로(42)의 선형 통로(55)와 교대로 배치된다. 이것에 의하여, 제1 통로(41)의 형상과, 제2 통로(42)의 형상이 기하학적으로 대략 동일하게 되는 것이 가능하다. 제1 개구(43)의 길이와, 제2 개구(44)의 길이도 또한, 대략 동일하게 되는 것이 가능하다. 또한, 저면(31a)에, 제1 개구(43) 및 제2 개구(44)가 보다 균등하게 배치되는 것이 가능해진다. 따라서, 제1 통로(41)를 통과하는 제1 가스 G1의 압력 손실과, 제2 통로(42)를 통과하는 제2 가스 G2의 압력 손실이 대략 동일하게 되는 것이 가능하다.
또한, 각 통로층(51)의 선형 통로(55)는, 당해 통로층(51)에 인접한 다른 통로층(51)의 2개의 선형 통로(55)에, 연결 통로(52)를 통하여 접속된다. 즉, 각 통로층(51)에 있어서의 인접하는 2개의 선형 통로(55)는, 인접한 다른 통로층(51)의 선형 통로(55)를 통하여 접속된다. 따라서, 가스 G1, G2가 제1 통로(41) 또는 제2 통로(42)에서 확산될 수 있다.
제1 통로(41) 및 제2 통로(42)의 복수의 선형 통로(55)는 평행으로 연장된다. 이것에 의하여, 제1 통로(41)의 형상과 제2 통로(42)의 형상을 기하학적으로 대략 동일하게 할 수 있다. 따라서, 제1 통로(41)를 통과하는 제1 가스 G1의 압력 손실과, 제2 통로(42)를 통과하는 제2 가스 G2의 압력 손실의 산출이 보다 용이해진다.
복수의 제1 분배로(67)가, 제1 관로(65)와 제1 통로(41)를 접속한다. 복수의 제2 분배로(68)가, 제2 관로(66)와 제2 통로(42)를 접속한다. 이것에 의하여, 가스 G1, G2가 복수의 위치로부터 제1 통로(41) 또는 제2 통로(42)에 공급되는 것이 가능하다. 즉, 가스 G1, G2가 제1 통로(41) 또는 제2 통로(42)에 공급되었을 때는 이미, 가스 G1, G2가 어느 정도 확산되어 있다. 따라서, 샤워 플레이트(13)는, 복수의 제1 개구(43) 또는 복수의 제2 개구(44)로부터, 가스 G1, G2를 보다 균일하게 토출 가능하다.
이하에, 제2 실시 형태에 대하여, 도 9를 참조하여 설명한다. 또한, 이하의 복수의 실시 형태의 설명에 있어서, 이미 설명된 구성 요소와 마찬가지의 기능을 갖는 구성 요소는, 당해 이미 설명한 구성 요소와 동일한 부호가 붙여지고, 또한 설명이 생략되는 경우가 있다. 또한, 동일한 부호가 붙여진 복수의 구성 요소는, 모든 기능 및 성질이 공통된다고는 할 수 없으며, 각 실시 형태에 따른 상이한 기능 및 성질을 갖고 있어도 된다.
도 9는, 제2 실시 형태에 따른 확산부(31)의 일부를 도시하는 사시도이다. 도 9에 도시한 바와 같이, 제2 실시 형태의 제1 통로(41) 및 제2 통로(42)는 각각, 4개의 통로층(51)과 복수의 연결 통로(52)를 갖는다. 4개의 통로층(51)은, 서로 이격되어, Z축을 따르는 방향으로 서로 중첩된다.
4개의 통로층(51)은, 설명을 위하여, 통로층(51A, 51B, 51C, 51D)이라 개별적으로 칭해지는 경우가 있다. 통로층(51A)은, 통로층(51A, 51B, 51C, 51D) 중에서 가장 확산부(31)의 저면(31a)에 가깝다. 통로층(51B)은, 통로층(51A)과 통로층(51C) 사이에 위치한다. 통로층(51C)은, 통로층(51B)과 통로층(51D) 사이에 위치한다.
제1 통로(41) 및 제2 통로(42)는 각각, 2개의 계층(71)을 갖는다. 2개의 계층(71)은 각각, 서로 인접하는 복수의 통로층(51)을 포함한다. 2개의 계층(71)은, 서로 이격되어, Z축을 따르는 방향으로 서로 중첩된다.
2개의 계층(71)은, 설명을 위하여, 계층(71A, 71B)이라 개별적으로 칭해지는 경우가 있다. 계층(71A)은, 2개의 통로층(51A, 51B)을 포함한다. 계층(71B)은, 계층(71A)에 인접하며, 2개의 통로층(51C, 51D)을 포함한다. 계층(71B)은, 계층(71A)보다도 확산부(31)의 저면(31a)으로부터 이격된다.
계층(71A)의 통로층(51A) 및 통로층(51B)에 포함되는 복수의 선형 통로(55)는, Y축을 따르는 방향으로 평행으로 연장된다. 한편, 계층(71B)의 통로층(51C) 및 통로층(51D)에 포함되는 복수의 선형 통로(55)는, X축을 따르는 방향으로 평행으로 연장된다. 이 때문에, 계층(71A)의 복수의 선형 통로(55)의 길이 방향과, 계층(71B)의 복수의 선형 통로(55)의 길이 방향은, Z축을 따르는 방향으로부터의 평면에서 보아 서로 교차한다. 달리 말하면, 계층(71A)의 복수의 선형 통로(55)의 길이 방향과, 계층(71B)의 복수의 선형 통로(55)의 길이 방향은, 꼬인 위치에 있다.
각각의 통로층(51)에 있어서, 복수의 선형 통로(55)는, 당해 선형 통로(55)의 길이 방향과 교차하고 또한 통로층(51)이 중첩된 방향과 교차하는 방향으로 서로 이격되어 배치된다. 또한, 복수의 선형 통로(55)가 배열되는 방향은, 다른 방향이어도 된다.
계층(71A)과 계층(71B)은, 기하학적으로 대략 동일한 형상을 갖는다. 예를 들어, 계층(71A)을 Z축 둘레로 회전시키면, 계층(71B)과 일치한다. 계층(71A)의 체적과 계층(71B)의 체적은 대략 동일하다. 또한, 계층(71A)의 형상과, 계층(71B)의 형상이 상이해도 된다. 또한, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 제1 통로(41)와 제2 통로(42)는, 기하학적으로 대략 동일한 형상을 갖는다.
복수의 연결 통로(52)는, 복수의 연결 통로(52A)와, 복수의 연결 통로(52B)를 포함한다. 복수의 연결 통로(52A)는, 각 계층(71)에 있어서의 서로 인접한 2개의 통로층(51)의 선형 통로(55) 사이를 접속한다.
예를 들어, 하나의 연결 통로(52A)는, 통로층(51A)의 선형 통로(55)와, 통로층(51B)의 선형 통로(55)를 접속한다. 다른 하나의 연결 통로(52A)는, 통로층(51C)의 선형 통로(55)와, 통로층(51D)의 선형 통로(55)를 접속한다. 연결 통로(52A)는, Y축을 따르는 방향 또는 X축을 따르는 방향으로부터 평면에서 본 경우, Z축과 비스듬히 교차하는 방향으로 연장된다.
복수의 연결 통로(52B)는, 계층(71A)과 계층(71B)을 접속한다. 즉, 복수의 연결 통로(52B)는, 통로층(51B)의 선형 통로(55)와, 통로층(51C)의 선형 통로(55)를 접속한다.
이상, 설명된 제2 실시 형태의 반도체 제조 장치(10)에 있어서, 하나의 계층(71A)의 복수의 선형 통로(55)의 길이 방향과, 당해 계층(71A)에 인접한 다른 계층(71B)의 선형 통로(55)의 길이 방향은, 통로층(51)이 중첩된 방향으로부터의 평면에서 보아 서로 교차한다. 예를 들어, 계층(71B)의 선형 통로(55)를 X축을 따르는 방향으로 흐르는 가스 G1, G2가 계층(71A)의 선형 통로(55)로 이동했을 때, 당해 가스 G1, G2의 X축을 따르는 방향에 있어서의 속도가 저감된다. 이것에 의하여, 제1 가스 G1 및 제2 가스 G2가 제1 통로(41) 또는 제2 통로(42)에서 확산되기 쉽다. 따라서, 샤워 플레이트(13)는, 복수의 제1 개구(43) 또는 복수의 제2 개구(44)로부터, 가스 G1, G2를 보다 균일하게 토출 가능하다.
이하에, 제3 실시 형태에 대하여, 도 10을 참조하여 설명한다. 도 10은, 제3 실시 형태에 따른 확산부(31)의 일부를 도시하는 사시도이다. 제1 통로(41)에 있어서, 계층(71A)의 복수의 통로층(51) 및 복수의 연결 통로(52)는, 서로 연결된 복수의 제1 폐로부(61)를 포함한다. 또한, 계층(71B)의 복수의 통로층(51) 및 복수의 연결 통로(52)도, 서로 연결된 복수의 제1 폐로부(61)를 포함한다.
계층(71A)에 포함되는 제1 폐로부(61)와, 계층(71B)에 포함되는 제1 폐로부(61)는, 기하학적으로 상사이다. 또한, 계층(71A)에 포함되는 제1 폐로부(61)의 형상과, 계층(71B)에 포함되는 제1 폐로부(61)의 형상이 상이해도 된다. 계층(71A)에 포함되는 제1 폐로부(61)는, 계층(71B)에 포함되는 제1 폐로부(61)보다도 작다.
계층(71A)에 포함되는 제1 폐로부(61)의 수는, 계층(71B)에 포함되는 제1 폐로부(61)의 수보다도 많다. 이 때문에, 계층(71A)에 포함되는 선형 통로(55)의 수는, 계층(71B)에 포함되는 선형 통로(55)의 수보다도 많다. 또한, 제1 개구(43)의 수는, 제1 통로(41)에 있어서의 연결 통로(52B)의 수보다도 많다. 예를 들어, 제1 개구(43)의 수는, 연결 통로(52B)의 수의 16배이다. 마찬가지로, 제2 개구(44)의 수는, 제2 통로(42)에 있어서의 연결 통로(52B)의 수보다도 많다. 예를 들어, 제2 개구(44)의 수는, 연결 통로(52B)의 수의 16배이다.
제2 통로(42)에 있어서, 계층(71A)의 복수의 통로층(51) 및 복수의 연결 통로(52)는, 서로 연결된 복수의 제2 폐로부(62)를 포함한다. 또한, 계층(71B)의 복수의 통로층(51) 및 복수의 연결 통로(52)도, 서로 연결된 복수의 제2 폐로부(62)를 포함한다.
계층(71A)에 포함되는 제2 폐로부(62)와, 계층(71B)에 포함되는 제2 폐로부(62)는, 기하학적으로 상사이다. 또한, 계층(71A)에 포함되는 제2 폐로부(62)의 형상과, 계층(71B)에 포함되는 제2 폐로부(62)의 형상이 상이해도 된다. 계층(71A)에 포함되는 제2 폐로부(62)는, 계층(71B)에 포함되는 제2 폐로부(62)보다도 작다.
계층(71A)에 포함되는 제2 폐로부(62)의 수는, 계층(71B)에 포함되는 제2 폐로부(62)의 수보다도 많다. 이 때문에, 계층(71A)에 포함되는 선형 통로(55)의 수는, 계층(71B)에 포함되는 선형 통로(55)의 수보다도 많다. 또한, 제1 개구(43)의 수는, 연결 통로(52B)의 수보다도 많다.
제1 실시 형태와 마찬가지로, 제1 통로(41)와 제2 통로(42)는, 기하학적으로 대략 동일한 형상을 갖는다. 또한, 제2 실시 형태와 마찬가지로, 계층(71A)과 계층(71B)은, 기하학적으로 대략 동일한 형상을 갖는다.
이상, 설명된 제3 실시 형태의 반도체 제조 장치(10)에 있어서, 하나의 계층(71A)에 포함되는 제1 폐로부(61)의 수는, 당해 계층(71A)보다도 저면(31a)으로부터 이격된 다른 계층(71B)에 포함되는 제1 폐로부(61)의 수보다도 많다. 하나의 계층(71A)에 포함되는 제2 폐로부(62)의 수는, 당해 계층(71A)보다도 저면(31a)으로부터 이격된 다른 계층(71B)에 포함되는 제2 폐로부(62)의 수보다도 많다. 이것에 의하여, 제1 개구(43) 및 제2 개구(44)의 수를 보다 많게 설정하는 것이 가능해진다.
또한, 계층(71A)에 포함되는 제2 폐로부(62)는, 계층(71B)에 포함되는 제2 폐로부(62)보다도 작다. 이 때문에, 가스 G1, G2가 계층(71B)을 흐르는 경우의 압력 손실은, 가스 G1, G2가 계층(71A)을 통과하는 경우의 압력 손실보다도 작다. 가스 G1, G2는, 보다 넓은 계층(71B)에서 확산된 후에 계층(71A)으로 이동하여, 계층(71A)에 접속된 제1 개구(43) 또는 제2 개구(44)로부터 토출된다. 따라서, 샤워 플레이트(13)는, 복수의 제1 개구(43) 또는 복수의 제2 개구(44)로부터, 가스 G1, G2를 보다 균일하게 토출 가능하다.
이하에, 제4 실시 형태에 대하여, 도 11 내지 도 16을 참조하여 설명한다. 도 11은, 제4 실시 형태에 따른 확산부(31)의 일부를 도시하는 사시도이다. 도 11에 도시한 바와 같이, 제1 통로(41) 및 제2 통로(42)는 각각, 3개의 통로층(51)과, 복수의 연결 통로(52)를 갖는다. 3개의 통로층(51)은, 설명을 위하여, 통로층(51A, 51B, 51C)이라 개별적으로 칭해지는 경우가 있다.
도 12는, 제4 실시 형태의 확산부(31)의 일부를 생략하여 통로층(51C)를 도시하는 사시도이다. 도 13은, 제4 실시 형태의 확산부(31)의 일부를 생략하여 통로층(51B)을 도시하는 사시도이다. 도 14는, 제4 실시 형태의 확산부(31)의 일부를 생략하여 통로층(51A)을 도시하는 사시도이다. 통로층(51A)은, 통로층(51A, 51B, 51C) 중에서 가장 확산부(31)의 저면(31a)에 가깝다. 통로층(51B)은, 통로층(51A)과 통로층(51C) 사이에 위치한다.
도 15는, 제4 실시 형태에 있어서의 제1 통로(41) 또는 제2 통로(42)의 통로층(51) 및 연결 통로(52)의 일부를 개략적으로 도시하는 평면도이다. 도 16은, 제4 실시 형태의 제1 통로(41) 또는 제2 통로(42)의 일부를, 복수의 부분으로 구획하여 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 15 및 도 16은, 제1 통로(41)의 통로층(51) 및 연결 통로(52)와, 제2 통로(42)의 통로층(51) 및 연결 통로(52)를 공통으로 도시한다. 또한, 제1 통로(41)의 통로층(51) 및 연결 통로(52)의 형상과, 제2 통로(42)의 통로층(51) 및 연결 통로(52)의 형상이 상이해도 된다.
통로층(51A)에 포함되는 복수의 선형 통로(55)는, X축을 따르는 방향으로 평행으로 연장된다. 통로층(51B)에 포함되는 복수의 선형 통로(55)는, X-Y 평면 상에 있어서 X축에 대하여 60° 경사진 방향으로 평행으로 연장된다.
통로층(51A)의 복수의 선형 통로(55)의 길이 방향과, 통로층(51B)의 복수의 선형 통로(55)의 길이 방향은, Z축을 따르는 방향으로부터의 평면에서 보아 60°로 서로 교차한다. 60°는, 180°를 통로층(51)의 수로 나눈 각도의 배수이며 180°보다 작은 각도의 일례이다. 달리 말하면, 통로층(51A)의 복수의 선형 통로(55)의 길이 방향과, 통로층(51B)의 복수의 선형 통로(55)의 길이 방향은, 서로 60° 꼬인 위치에 있다. 또한, 통로층(51A)의 복수의 선형 통로(55)의 길이 방향과, 통로층(51B)의 복수의 선형 통로(55)의 길이 방향은, Z축을 따르는 방향으로부터의 평면에서 보아 120°로 서로 교차해도 된다.
통로층(51C)에 포함되는 복수의 선형 통로(55)는, X-Y 평면 상에 있어서 X축에 대하여 120° 경사진 방향으로 평행으로 연장된다. 이 때문에, 통로층(51B)의 복수의 선형 통로(55)의 길이 방향과, 통로층(51C)의 복수의 선형 통로(55)의 길이 방향은, Z축을 따르는 방향으로부터의 평면에서 보아 60°로 서로 교차한다. 달리 말하면, 통로층(51B)의 복수의 선형 통로(55)의 길이 방향과, 통로층(51C)의 복수의 선형 통로(55)의 길이 방향은, 서로 60° 꼬인 위치에 있다. 또한, 통로층(51B)의 복수의 선형 통로(55)의 길이 방향과, 통로층(51C)의 복수의 선형 통로(55)의 길이 방향은, Z축을 따르는 방향으로부터의 평면에서 보아 120°로 서로 교차해도 된다.
또한, 통로층(51)의 수는 3개에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 통로(41) 및 제2 통로(42)가, 4개의 통로층(51)을 갖는 경우, 하나의 통로층(51)의 복수의 선형 통로(55)의 길이 방향과, 당해 통로층(51)에 인접한 다른 통로층(51)의 복수의 선형 통로(55)의 길이 방향이, Z축을 따르는 방향으로부터의 평면에서 보아 45°로 서로 교차한다.
각각의 통로층(51)에 있어서, 복수의 선형 통로(55)는, 당해 선형 통로(55)의 길이 방향과 교차하고 또한 통로층(51)이 중첩된 방향과 교차하는 방향으로 서로 이격되어 배치된다. 또한, 복수의 선형 통로(55)가 배열되는 방향은, 다른 방향이어도 된다.
도 15에 도시한 바와 같이, Z축을 따르는 방향으로부터의 평면에서 보아, 통로층(51A)의 복수의 선형 통로(55)와, 통로층(51B)의 복수의 선형 통로(55)는, 서로 교차한다. 또한, 통로층(51B)의 복수의 선형 통로(55)와, 통로층(51C)의 복수의 선형 통로(55)는, 서로 교차한다. 연결 통로(52)는, 통로층(51A) 및 통로층(51B)의 선형 통로(55)가 교차하는 위치와, 통로층(51B) 및 통로층(51C)의 선형 통로(55)가 교차하는 위치에 배치된다. 또한, 연결 통로(52)는 다른 위치에 설치되어도 된다.
예를 들어, 하나의 연결 통로(52)는, 통로층(51A)의 하나의 선형 통로(55)와, 통로층(51B)의 하나의 선형 통로(55)를 접속한다. 또한, 다른 하나의 연결 통로(52)는, 통로층(51B)의 하나의 선형 통로(55)와, 통로층(51C)의 하나의 선형 통로(55)를 접속한다. 제4 실시 형태의 연결 통로(52)는, Z축을 따르는 방향으로 연장된다.
통로층(51A)의 복수의 선형 통로(55)와 통로층(51B)의 복수의 선형 통로(55)가 교차하는 위치는, 통로층(51B)의 복수의 선형 통로(55)와 통로층(51C)의 복수의 선형 통로(55)가 교차하는 위치와 상이하다. 이 때문에, Z축을 따르는 방향으로부터의 평면에서 보아, 통로층(51A)의 선형 통로(55)와 통로층(51B)의 선형 통로(55)를 접속하는 연결 통로(52)는, 통로층(51B)의 선형 통로(55)와 통로층(51C)의 선형 통로(55)를 접속하는 연결 통로(52)로부터 벗어난 위치에 설치된다.
통로층(51B)의 선형 통로(55)는 각각, 통로층(51A)의 복수의 선형 통로(55)에, 복수의 연결 통로(52)를 통하여 접속된다. 또한, 통로층(51B)의 선형 통로(55)는 각각, 통로층(51C)의 복수의 선형 통로(55)에, 복수의 연결 통로(52)를 통하여 접속된다.
통로층(51B)가 인접하는 2개의 선형 통로(55)는, 통로층(51A)의 하나의 선형 통로(55)와 2개의 연결 통로(52)를 통하여 서로 접속된다. 또한, 통로층(51B)가 인접하는 2개의 선형 통로(55)는, 통로층(51C)의 하나의 선형 통로(55)와 2개의 연결 통로(52)를 통하여 서로 접속된다.
Z축을 따르는 방향에서 본 연결 통로(52)의 단면적은, 선형 통로(55)가 연장되는 방향에서 본 선형 통로(55)의 단면적보다도 작다. 이 때문에, 가스 G1, G2가 선형 통로(55)를 흐르는 경우의 압력 손실은, 가스 G1, G2가 연결 통로(52)를 통과하는 경우의 압력 손실보다도 작다. 이 때문에, 가스 G1, G2는, 연결 통로(52)로 유입되기보다도, 각 통로층(51)의 선형 통로(55)에서 확산되기 쉽다.
도 16에 도시한 바와 같이, 제1 통로(41)는, 서로 접속된 복수의 제1 폐로부(61)를 포함한다. 제4 실시 형태의 제1 폐로부(61)는 각각, 4개의 제1 연부(61a)와, 4개의 제1 접속부(61b)를 갖는다.
4개의 제1 연부(61a) 중 2개는 어느 방향(예를 들어 X축을 따르는 방향)으로 평행으로 연장되고, 4개의 제1 연부(61a) 중 다른 2개는 다른 방향(예를 들어 X-Y 평면 상에 있어서 X축에 대하여 60° 경사진 방향)으로 평행으로 연장된다. 4개의 제1 접속부(61b)는 각각, 하나의 제1 연부(61a)의 단부와, 다른 하나의 제1 연부(61a)의 단부를 접속한다.
예를 들어, 통로층(51A)의 선형 통로(55)는, X축을 따르는 방향으로 서로 접속된 복수의 제1 연부(61a)를 포함한다. 통로층(51B)의 선형 통로(55)는, X-Y 평면 상에 있어서 X축에 대하여 60° 경사진 방향으로 접속된 복수의 제1 연부(61a)를 포함한다. 통로층(51C)의 선형 통로(55)는, X-Y 평면 상에 있어서 X축에 대하여 120° 경사진 방향으로 접속된 복수의 제1 연부(61a)를 포함한다.
제2 통로(42)는, 서로 접속된 복수의 제2 폐로부(62)를 포함한다. 제4 실시 형태의 제2 폐로부(62)는 각각, 4개의 제2 연부(62a)와, 4개의 제2 접속부(62b)를 갖는다.
4개의 제2 연부(62a) 중 2개는 어느 방향으로 평행으로 연장되고, 4개의 제2 연부(62a) 중 다른 2개는 다른 방향으로 평행으로 연장된다. 4개의 제2 접속부(62b)는 각각, 하나의 제2 연부(62a)의 단부와, 다른 하나의 제2 연부(62a)의 단부를 접속한다.
도 12에 도시한 바와 같이, 제1 통로(41)의 복수의 선형 통로(55)는, 당해 선형 통로(55)가 배열되는 방향으로, 제2 통로(42)의 복수의 선형 통로(55)와 교대로 배치된다. Z축을 따르는 방향에 있어서, 제1 통로(41)의 통로층(51A)과 제2 통로(42)의 통로층(51A)은 대략 동일한 위치에 배치되고, 제1 통로(41)의 통로층(51B)과 제2 통로(42)의 통로층(51B)과는 대략 동일한 위치에 배치되고, 제1 통로(41)의 통로층(51C)와 제2 통로(42)의 통로층(51C)은 대략 동일한 위치에 배치된다.
제1 실시 형태와 마찬가지로, 제1 통로(41)와 제2 통로(42)는, 기하학적으로 대략 동일한 형상을 갖는다. 예를 들어, 제1 통로(41)를 Z축 둘레로 회전시키면, 제2 통로(42)와 일치한다. 제1 통로(41)의 체적과 제2 통로(42)의 체적은 대략 동일하다.
도 15에 도시한 바와 같이, Z축을 따르는 방향으로부터의 평면에서 보아, 제1 개구(43) 및 제2 개구(44)는, 통로층(51A)의 선형 통로(55)와 통로층(51B)의 선형 통로(55)를 접속하는 연결 통로(52)로부터 벗어난 위치에 설치된다. 제1 개구(43) 및 제2 개구(44)는, Z축을 따르는 방향으로부터 평면에서 본 경우에, 평면 충전된 삼각형의 각 정점의 위치에 배치된다. 또한, 제1 개구(43) 및 제2 개구(44)는 다른 위치에 설치되어도 된다.
Z축을 따르는 방향으로부터의 평면에서 보아, 통로층(51A)의 선형 통로(55)와 통로층(51B)의 선형 통로(55)를 접속하는 연결 통로(52)와, 통로층(51B)의 선형 통로(55)와 통로층(51C)의 선형 통로(55)를 접속하는 연결 통로(52) 사이의 거리는, 통로층(51A)의 선형 통로(55)와 통로층(51B)의 선형 통로(55)를 접속하는 연결 통로(52)와, 제1 개구(43) 또는 제2 개구(44) 사이의 거리와 실질적으로 동등하다. Z축을 따르는 방향으로부터의 평면에서 보아, 통로층(51A)의 선형 통로(55)와 통로층(51B)의 선형 통로(55)를 접속하는 하나의 연결 통로(52)와, 통로층(51B)의 선형 통로(55)와 통로층(51C)의 선형 통로(55)를 접속하는 하나의 연결 통로(52)와, 하나의 제1 개구(43) 또는 제2 개구(44)는, 삼각 형상으로 실질적으로 등거리에 배치된다.
이상, 설명된 제4 실시 형태의 반도체 제조 장치(10)에 있어서, 하나의 통로층(51)의 복수의 선형 통로(55)의 길이 방향과, 당해 통로층(51)에 인접한 다른 통로층(51)의 선형 통로(55)의 길이 방향은, 통로층(51)이 중첩된 방향으로부터의 평면에서 보아 서로 교차한다. 달리 말하면, 하나의 통로층(51)의 복수의 선형 통로(55)의 길이 방향과, 당해 통로층(51)에 인접한 다른 통로층(51)의 선형 통로(55)의 길이 방향은, 서로 꼬인 위치에 있다. 즉, 가스 G1, G2가 하나의 통로층(51)의 선형 통로(55)를 흐르는 방향과, 당해 통로층(51)에 인접하는 통로층(51)의 선형 통로(55)를 흐르는 방향이 상이하다. 이것에 의하여, 가스 G1, G2가 제1 통로(41) 또는 제2 통로(42)에서 확산되기 쉽다. 따라서, 샤워 플레이트(13)는, 복수의 제1 개구(43) 또는 복수의 제2 개구(44)로부터, 가스 G1, G2를 보다 균일하게 토출 가능하다.
하나의 통로층(51)의 선형 통로(55)의 길이 방향과, 당해 통로층(51)에 인접한 다른 통로층(51)의 선형 통로(55)의 길이 방향이, 180°를 통로층(51)의 수로 나눈 각도의 배수이며 180°보다 작은 각도로 교차한다. 이것에 의하여, 제1 가스 G1 및 제2 가스 G2가 제1 통로(41) 또는 제2 통로(42)에서 확산되기 쉽다. 따라서, 샤워 플레이트(13)는, 복수의 제1 개구(43) 또는 복수의 제2 개구(44)로부터, 가스 G1, G2를 보다 균일하게 토출 가능하다.
통로층(51A)의 선형 통로(55)와 통로층(51B)의 선형 통로(55)를 접속하는 연결 통로(52)의 위치와, 통로층(51B)의 선형 통로(55)와 통로층(51C)의 선형 통로(55)를 접속하는 연결 통로(52)의 위치와, 제1 개구(43) 또는 제2 개구(44)의 위치는, 서로 상이하다. 이것에 의하여, 연결 통로(52)를 통과한 가스 G1, G2가 선형 통로(55)에서 방향을 틀고 나서 다음 연결 통로(52), 제1 개구(43), 또는 제2 개구(44)로 이동하기 때문에, 가스 G1, G2가 제1 통로(41) 또는 제2 통로(42)에서 확산되기 쉽다. 따라서, 샤워 플레이트(13)는, 복수의 제1 개구(43) 또는 복수의 제2 개구(44)로부터, 가스 G1, G2를 보다 균일하게 토출 가능하다.
이하에, 제5 실시 형태에 대하여, 도 17 및 도 18을 참조하여 설명한다. 도 17은, 제5 실시 형태에 따른 제1 통로(41), 제2 통로(42), 제1 개구(43), 및 제2 개구(44)의 일부를 도시하는 사시도이다. 도 18은, 제5 실시 형태의 제1 통로(41), 제2 통로(42), 제1 개구(43), 및 제2 개구(44)의 일부를 도 17의 반대측으로부터 도시하는 사시도이다. 도 17 및 도 18은, 확산부(31)를 생략하고, 제1 통로(41) 및 제2 통로(42)와, 제1 개구(43) 및 제2 개구(44)를 도시한다. 즉, 도 17 및 도 18은, 제1 통로(41), 제2 통로(42), 제1 개구(43), 및 제2 개구(44)에 의하여 형성되는 공간을 도시한다.
도 17에 도시한 바와 같이, 제5 실시 형태의 제1 폐로부(61)는, 원환형으로 형성된다. 복수의 제1 폐로부(61)는, 제1 폐로부(61A) 및 제1 폐로부(61B)라 개별적으로 칭해지는 경우가 있다.
제1 폐로부(61A)는, Y-Z 평면 상에서 확장되는 원환형으로 형성된다. 복수의 제1 폐로부(61A)는, Y축을 따르는 방향으로 서로 접속된다. 제1 폐로부(61B)는, X-Z 평면 상에서 확장되는 원환형으로 형성된다. 복수의 제1 폐로부(61B)는, X축을 따르는 방향으로 서로 접속된다. 2개의 제1 폐로부(61A)가 서로 접속되는 위치에 있어서, 2개의 제1 폐로부(61B)도 서로 접속된다.
제5 실시 형태의 제2 폐로부(62)는, X-Y 평면 상에서 확장되는 원환형으로 형성된다. 복수의 제2 폐로부(62)는, X축을 따르는 방향으로 서로 접속되고, 또한 Y축을 따르는 방향으로 서로 접속된다.
제1 폐로부(61)는, 제2 폐로부(62)의 내측을 당해 제2 폐로부(62)로부터 격리되어 통과한다. 또한, 제2 폐로부(62)는, 제1 폐로부(61)의 내측을 당해 제1 폐로부(61)로부터 격리되어 통과한다.
도 18에 도시한 바와 같이, 하나의 제1 폐로부(61)로부터 2개의 제1 개구(43)가 Z축을 따르는 방향으로 연장된다. 하나의 제1 폐로부(61)로부터 연장되는 2개의 제1 개구(43)는, 서로 이격된다. 또한, 하나의 제2 폐로부(62)로부터, 4개의 제2 개구(44)가 Z축을 따르는 방향으로 연장된다. 제2 개구(44)는, X축을 따르는 방향에 있어서 인접하는 2개의 제1 폐로부(61) 사이, 및 Y축을 따르는 방향에 있어서 인접하는 2개의 제1 폐로부(61) 사이를 통과하여, Z축을 따르는 방향으로 연장된다.
이상, 설명된 제5 실시 형태의 반도체 제조 장치(10)에 있어서, 제1 폐로부(61) 및 제2 폐로부(62)가 각각, 원환형으로 형성된다. 이것에 의하여, 제1 통로(41) 또는 제2 통로(42)로 가스 G1, G2가 직진하기 어려워져, 제1 가스 G1 및 제2 가스 G2가 제1 통로(41) 또는 제2 통로(42)에서 확산되기 쉽다. 따라서, 샤워 플레이트(13)는, 복수의 제1 개구(43) 또는 복수의 제2 개구(44)로부터, 가스 G1, G2를 보다 균일하게 토출 가능하다.
이상, 설명된 제1 내지 제5 실시 형태에 있어서, 샤워 플레이트(13)에, 제1 통로(41)와 제2 통로(42)의 2계통의 통로(경로)가 설치된다. 그러나, 유로 구조 및 부재의 일례인 샤워 플레이트(13)에, 3계통 이상의 경로가 설치되어도 된다.
또한, 서로 상이한 복수의 통로(제1 통로(41) 및 제2 통로(42))로부터 공급되는 가스(제1 가스 G1 및 제2 가스 G2)는, 동일한 타이밍에 챔버(21) 내에 공급되고, 챔버(21) 내에서 혼합되어 처리될 수 있다. 한편, 챔버(21)를 바꾸는 일 없이, 복수 종류의 가스가 전환되어 챔버(21) 내에 공급되어도 된다. 이 경우, 예를 들어, 상이한 막의 적층, 성막 및 세정, 또는 세정 및 성막과 같은 상이한 처리를 빠르게 전환하는 것이 가능해진다.
이상의 변형예를 포함한 각 실시 형태는, 확산부(31)로부터 챔버(21) 내로 가스가 공급(방출)되기까지, 서로 상이한 복수의 통로(제1 통로(41) 및 제2 통로(42))마다 가스가 분리된 상태를 유지한다. 이것에 의하여, 가스가 혼합하는 것에 의한 반응에서 발생하는 파티클, 중간 반응 생성물, 및 부생성물의 생성을 억제할 수 있다.
이하에, 제6 실시 형태에 대하여, 도 19 내지 도 21을 참조하여 설명한다. 도 19는, 제6 실시 형태에 따른 저벽(47)의 일부를 도시하는 단면도이다. 도 19에 도시한 바와 같이, 제6 실시 형태의 제1 개구(43) 및 제2 개구(44)는 분기된다. 제1 개구(43) 및 제2 개구(44)는 각각, 복수의 개구 단부(101A)와, 개구 단부(101B)와, 유로(102)와, 복수의 분기부(103)를 포함한다.
개구 단부(101A)는, 저면(31a)에 개구된다. 개구 단부(101A)는, 제1 개구(43) 및 제2 개구(44) 중 한쪽 단부에 설치된다. 다른 표현에 의하면, 개구 단부(101A)는, 제1 개구(43) 및 제2 개구(44)의 단부에 위치하는 저면(31a)의 에지에 의하여 형성된다.
개구 단부(101B)는, 저벽(47)의 저면(31a)의 반대측의 면에 개구된다. 달리 말하면, 개구 단부(101B)는, 제1 통로(41) 또는 제2 통로(42)에 개구된다. 개구 단부(101B)는, 제1 개구(43) 및 제2 개구(44)의 단부에 설치된다. 다른 표현에 의하면, 개구 단부(101B)는, 제1 개구(43) 및 제2 개구(44)의 단부에 위치하는 저면(31a)의 반대측의 면의 에지에 의하여 형성된다.
유로(102)는, 제1 통로(41) 또는 제2 통로(42)에 개구되는 개구 단부(101B)와, 적어도 2개의 개구 단부(101A)를 접속한다. 즉, 적어도 2개의 개구 단부(101A)가, 유로(102)을 통하여 하나의 개구 단부(101B)에 접속된다.
복수의 분기부(103)는, 유로(102)에 설치된다. 달리 말하면, 분기부(103)는, 유로(102)의 일부이다. 복수의 분기부(103)는 각각, 제1 연로(111)와, 복수의 제2 연로(112)와, 가스 고임부(113)를 포함한다. 제1 연로(111)는, 상류 통로의 일례이다. 제2 연로(112)는, 하류 통로의 일례이다. 가스 고임부(113)는, 캐비티의 일례이며, 예를 들어, 정체부, 연결부라고도 칭해질 수 있다.
제1 연로(111)는, Z축을 따르는 방향으로 연장된다. 또한, 제1 연로(111)는, 다른 방향으로 연장되어도 되고, 곡선 형상으로 연장되어도 된다. 복수의 제2 연로(112)는 각각, 제1 연로(111)가 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 연장된다. 도 19에 있어서, 복수의 제2 연로(112)는 X축을 따르는 방향으로 연장된다. 제2 연로(112)는, Y축을 따르는 방향과 같은 다른 방향으로 연장되어도 된다.
복수의 제2 연로(112)는 각각, 유로(102)에 있어서, 제1 연로(111)보다도 개구 단부(101A)에 가깝다. 달리 말하면, 개구 단부(101B)로부터 개구 단부(101A)로 가스 G1, G2가 흐르는 경우, 제1 연로(111)는 제2 연로(112)보다도 상류측에 위치하고, 제2 연로(112)는 제1 연로(111)보다도 하류측에 위치한다. 이 때문에, 제1 연로(111)와 개구 단부(101A) 사이의 거리가, 제2 연로(112)와 개구 단부(101A) 사이의 거리보다 짧아도 된다.
제1 연로(111)는, 제1 접속 단부(111a)를 갖는다. 제1 접속 단부(111a)는, Z축을 따르는 방향에 있어서의 제1 연로(111)의 한쪽 단부이다. 제1 접속 단부(111a)는, 제1 연로(111)의 단부뿐 아니라, 당해 단부에 인접하는 제1 연로(111)의 일부를 포함한다.
복수의 제2 연로(112)는 각각, 제2 접속 단부(112a)를 갖는다. 제2 접속 단부(112a)는, 복수의 하류 통로의 각각의 상류측의 단부의 일례이다. 제2 접속 단부(112a)는, 제2 연로(112)가 연장되는 방향(X축을 따르는 방향)에 있어서의 제2 연로(112)의 한쪽 단부이다. 제2 접속 단부(112a)는, 제2 연로(112)의 단부뿐 아니라, 당해 단부에 인접하는 제2 연로(112)의 일부를 포함한다.
가스 고임부(113)는, 제1 연로(111)와, 복수의 제2 연로(112) 사이에 위치한다. 가스 고임부(113)에, 제1 연로(111)와, 복수의 제2 연로(112)가 접속된다. 달리 말하면, 제1 연로(111)가 가스 고임부(113)에 개구되고, 또한 복수의 제2 연로(112)가 각각 가스 고임부(113)에 개구된다.
가스 고임부(113)에, 제1 연로(111)의 제1 접속 단부(111a)가 접속된다. 달리 말하면, 제1 접속 단부(111a)에 있어서, 제1 연로(111)와 가스 고임부(113)가 접속된다.
또한, 가스 고임부(113)에, 제2 연로(112)의 제2 접속 단부(112a)가 접속된다. 달리 말하면, 제2 접속 단부(112a)에 있어서, 제2 연로(112)와 가스 고임부(113)가 접속된다.
본 실시 형태에 있어서, 가스 고임부(113)는, Z축을 따르는 방향으로 연장되는 대략 타원체 형상 또는 장구(長球) 형상으로 형성된다. 가스 고임부(113)는 다른 형상으로 형성되어도 된다. 가스 고임부(113)는, 제1 단부(113a)와, 제2 단부(113b)를 갖는다.
제1 단부(113a)는, Z축을 따르는 방향에 있어서의 가스 고임부(113)의 한쪽 단부이다. 제2 단부(113b)는, Z축을 따르는 방향에 있어서의 가스 고임부(113)의 다른 쪽 단부이다. 즉, 제2 단부(113b)는, 제1 단부(113a)의 반대측에 있다.
제1 연로(111)의 제1 접속 단부(111a)는, 제1 단부(113a)에 접속된다. 제2 연로(112)의 제2 접속 단부(112a)는, Z축을 따르는 방향에 있어서, 제2 단부(113b)로부터 이격된 위치에서 가스 고임부(113)에 접속된다.
제1 연로(111)는, 가스 고임부(113)를 통하여, 복수의 제2 연로(112)에 접속된다. 달리 말하면, 복수의 제2 연로(112)는, 하나의 제1 연로(111)로부터 분기된다. 복수의 제2 연로(112)는, 예를 들어, 가스 고임부(113)로부터 방사상으로 연장된다.
가스 고임부(113)는, 고임부(113c)를 포함한다. 고임부(113c)는, 가스 고임부(113)의 일부이며, Z축을 따르는 방향에 있어서의 제2 접속 단부(112a)와 제2 단부(113b) 사이의 부분이다.
분기부(103)는, 제1 교축부(115)와, 복수의 제2 교축부(116)를 더 포함한다. 제1 교축부(115)는, 제1 연로(111)의 제1 접속 단부(111a)에 위치한다. 달리 말하면, 제1 교축부(115)는, 제1 연로(111)와 가스 고임부(113) 사이에 위치한다. 본 실시 형태에 있어서, Z축을 따르는 방향으로 평면에서 본 경우, 제1 교축부(115)의 단면적은, 제1 연로(111)의 다른 부분의 단면적보다도 작다.
예를 들어, 제1 교축부(115)의 단면적은, 가스 고임부(113)에 근접함에 따라 축소된다. 달리 말하면, 제1 교축부(115)는, 가스 고임부(113)를 향하여 끝으로 갈수록 가늘어진다. 제1 교축부(115)는, 예를 들어, 제1 연로(111)의 내면으로부터 돌출되는 벽에 의하여, 단면적이 축소된 부분이어도 된다. 또한, 분기부(103)는, 제1 교축부(115)를 갖지 않아도 된다. 달리 말하면, 제1 연로(111)의 단면적은 일정해도 된다.
제2 교축부(116)는, 복수의 제2 연로(112)의 각각의 제2 접속 단부(112a)에 위치한다. 달리 말하면, 제2 교축부(116)는, 제2 연로(112)와 가스 고임부(113) 사이에 위치한다. 본 실시 형태에 있어서, 당해 제2 연로(112)가 연장되는 방향으로 평면에서 본 경우, 제2 교축부(116)의 단면적은, 제2 연로(112)의 다른 부분의 단면적보다도 작다.
예를 들어, 제2 교축부(116)의 단면적은, 가스 고임부(113)에 근접함에 따라 축소된다. 달리 말하면, 제2 교축부(116)는, 가스 고임부(113)를 향하여 끝으로 갈수록 가늘어진다. 제2 교축부(116)는, 예를 들어, 제2 연로(112)의 내면으로부터 돌출되는 벽에 의하여, 단면적이 축소된 부분이어도 된다.
제2 교축부(116)는, 제1 개구(43) 및 제2 개구(44)에 있어서, 당해 제2 교축부(116)의 상류에 인접하는 상류 구간보다도 단면적이 작은 부분이다. 이 때문에, 제2 교축부(116)의 단면적과 제2 연로(112)의 단면적이 동일해도 된다.
각각의 제2 연로(112)와 가스 고임부(113)가 접속된 부분의 단면적은, 제1 연로(111)와 가스 고임부(113)가 접속된 부분의 단면적보다도 작다. 달리 말하면, 제2 교축부(116)의 최소 단면적은, 제1 교축부(115)의 최소 단면적보다도 작다.
Z축을 따르는 방향으로 평면에서 본 경우에 있어서, 가스 고임부(113)의 최대 단면적은, 제1 교축부(115)의 최소 단면적보다도 크다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 가스 고임부(113)의 최대 단면적은, 제1 연로(111)의 최대 단면적보다도 크다. 또한, 가스 고임부(113)의 최대 단면적은 이에 한정되지 않는다.
도 19에 도시한 바와 같이, 제6 실시 형태의 제1 개구(43) 및 제2 개구(44)는, 2회 분기된다. 이하, 설명을 위하여, 복수의 분기부(103)를 분기부(103A, 103B)라 개별적으로 칭하는 경우가 있다. 분기부(103A, 103B)에 공통되는 설명은, 분기부(103)에 관한 설명으로서 기재된다.
복수의 분기부(103)는, 하나의 분기부(103A)와, 복수의 분기부(103B)를 포함한다. 분기부(103A)는 1계층째의 분기부(103)이고, 분기부(103B)는 2계층째의 분기부(103)이다.
분기부(103A)의 제1 연로(111)는, 개구 단부(101B)에 접속된다. 분기부(103A)의 제2 연로(112)와, 분기부(103B)의 제1 연로(111)는, 서로 접속된다. 분기부(103B)의 제2 연로(112)는, 개구 단부(101A)에 접속된다.
분기부(103A)의 가스 고임부(113)의 체적은, 분기부(103B)의 가스 고임부(113)의 체적보다도 크다. 분기부(103A)의 제2 교축부(116)의 최소 단면적은, 분기부(103B)의 제2 교축부(116)의 최소 단면적보다도 크다. 또한, 분기부(103A)와 분기부(103B)의 형상은 이에 한정되지 않는다.
도 19에 화살표로 나타낸 바와 같이, 제1 가스 G1 또는 제2 가스 G2(가스 G1, G2)가 개구 단부(101B)로부터, 제1 개구(43) 및 제2 개구(44)로 유입된다. 가스 G1, G2는, 분기부(103A)에 있어서, 제1 연로(111)로부터, 가스 고임부(113)로 유입된다.
제2 교축부(116)의 최소 단면적은, 가스 고임부(113)의 최대 단면적보다도 작다. 이 때문에, 가스 G1, G2는, 제2 교축부(116)를 통과하여 제2 연로(112)로 유입되기보다도, 가스 고임부(113)에서 체류하기 쉽다. 이 때문에, 가스 G1, G2는, 가스 고임부(113)에 개구되는 제2 연로(112)를 통과하여, 가스 고임부(113)의 고임부(113c)를 향하여 흐르기 쉬워진다. 가스 G1, G2는, 가스 고임부(113)에서 체류한 후, 복수의 제2 교축부(116)를 통과하여 복수의 제2 연로(112)로 유출된다.
분기부(103A)의 제2 연로(112)로 유출된 가스 G1, G2는, 분기부(103B)에 있어서, 제1 연로(111)로부터, 가스 고임부(113)로 유입된다. 분기부(103B)에 있어서도, 가스 G1, G2는, 가스 고임부(113)에서 체류한 후, 복수의 제2 교축부(116)를 통과하여 복수의 제2 연로(112)로 유출된다. 가스 G1, G2는, 제2 연로(112)를 통과하여, 개구 단부(101A)로부터 배출된다.
상술한 바와 같이, 가스 G1, G2는, 복수의 제2 교축부(116)를 통과하여 복수의 제2 연로(112)로 유출되기 전에, 가스 고임부(113)에서 체류한다. 이 때문에, 제1 연로(111)에 있어서의 흐름의 영향에 의하여, 복수의 제2 연로(112)에 흐르는 가스 G1, G2의 유량이 변동되는 것이 억제된다.
이하, 도 20 및 도 21을 참조하여, 가스 고임부(113) 및 제2 교축부(116)를 포함하는 분기부(103)에 있어서의 가스 G1, G2의 흐름의 일례에 대하여 설명한다. 도 20은, 제6 실시 형태의 가스 고임부(113)의 반경에 대한, 제2 연로(112)로의 가스 G1, G2의 분배비를 나타내는 그래프이다. 도 21은, 제6 실시 형태의 제2 교축부(116)의 최소 반경에 대한, 제2 연로(112)로의 가스 G1, G2의 분배비를 나타내는 그래프이다.
도 20 및 도 21의 그래프는, 이하의 조건에 있어서의, 제2 연로(112)로의 가스 G1, G2의 분배비의 일례를 나타낸다. 즉,
제1 연로(111)와 가스 고임부(113)가 접속된 부분은, 대략 직사각형으로 형성된다.
분기부(103)는, 서로 반대 방향으로 연장되는 2개의 제2 연로(112)를 포함한다.
제2 연로(112)와 가스 고임부(113)가 접속된 부분은, 원형으로 형성되며, 제2 연로(112)와 동일한 반경을 갖는다. 도 21에 있어서, 제2 연로(112)의 반경이 변경된다.
가스 고임부(113)는, 원기둥형으로 형성된다. 도 20에 있어서, 가스 고임부(113)의 반경이 변경된다.
도 20에 나타낸 바와 같이, 가스 고임부(113)의 반경(가스 고임부(113)의 체적)이 클수록, 분배비가 0.5에 가까워진다. 분배비가 0.5인 경우, 2개의 제2 연로(112)에 균등하게 가스 G1, G2가 흐른다. 이와 같이, 가스 고임부(113)의 체적이 클수록, 복수의 제2 연로(112)에 흐르는 가스 G1, G2를 균등에 근접시킬 수 있다.
도 21에 나타낸 바와 같이, 제2 교축부(116)의 최소 반경(제2 교축부(116)의 최소 단면적)이 작을수록, 분배비가 0.5에 가까워진다. 이와 같이, 제2 교축부(116)의 최소 단면적이 작을수록, 복수의 제2 연로(112)에 흐르는 가스 G1, G2를 균등에 근접시킬 수 있다.
이상, 설명된 제6 실시 형태의 반도체 제조 장치(10)에 있어서, 제1 개구(43) 및 제2 개구(44)는, 복수의 제2 연로(112)의 각각의 제2 접속 단부(112a)에 위치하는 복수의 제2 교축부(116)를 포함한다. 이러한 본 실시 형태의 제1 개구(43) 및 제2 개구(44)는, 제2 교축부(116)가 설치되지 않은 경우에 비하여, 제2 교축부(116)의 상류측에 있어서의 가스 G1, G2의 속도 및 압력의, 장소에 의한 변동을 저감시킬 수 있다. 따라서, 복수의 제2 교축부(116) 및 그 하류에 인접하는 복수의 하류 구간의 각각에 있어서의, 가스 G1, G2의 유량의 변동이 보다 저감된다.
제1 개구(43) 및 제2 개구(44)는, 하나의 제1 연로(111)와 복수의 제2 연로(112) 사이에 위치하는 캐비티로서의 가스 고임부(113)를 포함한다. 이러한 본 실시 형태의 제1 개구(43) 및 제2 개구(44)는, 가스 고임부(113)가 설치되지 않은 경우에 비하여, 가스 고임부(113)의 상류측에 있어서의 가스 G1, G2의 속도 및 압력의, 장소에 의한 변동을 저감시킬 수 있다. 따라서, 복수의 가스 고임부(113) 및 그 하류에 인접하는 복수의 하류 구간의 각각에 있어서의, 가스 G1, G2의 유량의 변동이 보다 저감된다.
하류측의 분기부(103B)에 있어서, 가스 고임부(113)를 형성 가능한 부분은 작다. 그러나, 분기부(103B)의 가스 고임부(113)의 체적은, 분기부(103A)의 가스 고임부(113)의 체적보다도 작다. 이 때문에, 분기부(103B)의 가스 고임부(113)가 용이하게 설치된다.
하류측의 분기부(103B)에 있어서의 가스 G1, G2의 유속은, 상류측의 분기부(103A)에 있어서의 가스 G1, G2의 유속보다도 느리다. 그러나, 분기부(103B)의 제2 교축부(116)의 최소 단면적은, 분기부(103A)의 제2 교축부(116)의 최소 단면적보다도 작다. 이것에 의하여, 제2 교축부(116)의 상류측과 하류측 사이에서 압력차가 확보되어, 제2 교축부(116)의 상류측에 있어서의 가스 G1, G2의 속도 및 압력의, 장소에 의한 변동을 저감시킬 수 있다.
도 22는, 제6 실시 형태의 변형예에 따른 분기부(103)를 개략적으로 도시하는 도면이다. 도 22에 도시한 바와 같이, 제1 연로(111)는, 연장부(111b)를 가져도 된다. 연장부(111b)는, 제1 연로(111)의 일부이며, 가스 고임부(113)의 제1 단부(113a)로부터 제2 단부(113b)를 향하여 연장된다.
연장부(111b)가 설치됨으로써, 제1 연로(111)는, 가스 고임부(113)의 내부에서, 당해 가스 고임부(113)에 개구된다. 제1 연로(111)는, 제2 연로(112)보다도 제2 단부(113b)에 가까운 위치에서, 가스 고임부(113)에 개구된다. 이것에 의하여, 제1 연로(111)에 있어서의 흐름의 영향에 의하여, 복수의 제2 연로(112)에 흐르는 가스 G1, G2의 유량이 변동되는 것이 억제된다.
이상의 복수의 실시 형태에 있어서, 유로 구조의 일례인 샤워 플레이트(13)는, 제1 개구(43) 및 제2 개구(44)로부터 제1 가스 G1 및 제2 가스 G2를 토출한다. 그러나, 유로 구조는, 예를 들어, 제1 개구 및 제2 개구로부터, 제1 유체 및 제2 유체를 흡인해도 된다.
이상, 설명된 적어도 일 실시 형태에 의하면, 제1 통로와 제2 통로는 각각, 서로 접속된 복수의 폐로부를 포함한다. 이것에 의하여, 유로 구조는, 복수의 제1 개구 또는 복수의 제2 개구로부터, 유체를 보다 균일하게 토출 또는 흡인 가능하다.
본 발명의 몇 가지 실시 형태를 설명했지만, 이들 실시 형태는, 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 신규의 실시 형태는, 그 외의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시 형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함됨과 함께, 청구범위에 기재된 발명과 그 균등의 범위에 포함된다.

Claims (11)

  1. 표면을 갖고,
    서로 접속된 복수의 제1 폐로부를 포함하는 제1 통로와,
    상기 제1 통로에 접속되고 상기 표면에서 개구된 복수의 제1 개구와,
    서로 접속된 복수의 제2 폐로부를 포함하는 제2 통로와,
    상기 제2 통로에 접속되고 상기 표면에서 개구된 복수의 제2 개구
    가 설치되고, 상기 제1 폐로부가 상기 제2 폐로부의 내측을 당해 제2 폐로부로부터 격리되어 통과하고, 상기 제2 폐로부가 상기 제1 폐로부의 내측을 당해 제1 폐로부로부터 격리되어 통과하는 부재를 구비하고,
    상기 제1 통로 및 상기 제2 통로가 각각,
    복수의 선형 통로를 각각 포함함과 함께 서로 이격되어 중첩된 복수의 통로층이며, 각각의 상기 통로층에 있어서 상기 복수의 선형 통로가 당해 선형 통로의 길이 방향과 교차하고 또한 상기 통로층이 중첩된 방향과 교차하는 방향으로 서로 이격되어 배치된 상기 복수의 통로층과,
    서로 인접한 2개의 상기 통로층의 상기 선형 통로 사이를 접속하고, 상기 선형 통로의 길이 방향으로 서로 이격되어 배치된 복수의 연결 통로
    를 갖고,
    상기 제1 통로 및 제2 통로의 각각에 있어서, 상기 통로층의 상기 선형 통로는, 당해 통로층에 인접한 다른 상기 통로층의 복수의 상기 선형 통로에 상기 복수의 연결 통로를 통하여 접속되고,
    상기 제1 통로의 상기 복수의 선형 통로는, 당해 복수의 선형 통로가 배열되는 방향으로, 상기 제2 통로의 상기 복수의 선형 통로와 교대로 배치된,
    유로 구조.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 통로 및 상기 제2 통로의 상기 복수의 선형 통로는 평행으로 연장되는, 유로 구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 통로 및 상기 제2 통로는 각각, 서로 인접하는 복수의 상기 통로층을 각각 포함하는 복수의 계층을 갖고,
    각각의 상기 계층의 상기 복수의 선형 통로는 평행으로 연장되고,
    상기 계층의 상기 복수의 선형 통로의 길이 방향과, 당해 계층에 인접한 다른 상기 계층의 상기 복수의 선형 통로의 길이 방향은, 상기 통로층이 중첩된 방향으로부터의 평면에서 보아 서로 교차하는,
    유로 구조.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 통로 및 상기 제2 통로는 각각, 서로 인접하는 복수의 상기 통로층을 각각 포함하는 복수의 계층을 갖고,
    상기 계층에 포함되는 상기 제1 폐로부의 수는, 당해 계층보다도 상기 표면으로부터 이격된 다른 상기 계층에 포함되는 상기 제1 폐로부의 수보다도 많고，
    상기 계층에 포함되는 상기 제2 폐로부의 수는, 당해 계층보다도 상기 표면으로부터 이격된 다른 상기 계층에 포함되는 상기 제2 폐로부의 수보다도 많은,
    유로 구조.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 통로층의 상기 복수의 선형 통로의 길이 방향과, 당해 통로층에 인접한 다른 상기 통로층의 선형 통로의 길이 방향은, 상기 통로층이 중첩된 방향으로부터의 평면에서 보아 서로 교차하는, 유로 구조.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 통로층의 상기 복수의 선형 통로의 길이 방향과, 당해 통로층에 인접한 다른 상기 통로층의 선형 통로의 길이 방향은, 상기 통로층이 중첩된 방향으로부터의 평면에서 보아 180°를 상기 통로층의 수로 나눈 각도의 배수이며 180°보다 작은 각도로 서로 교차하는, 유로 구조.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 부재에, 제1 관로와, 상기 제1 관로와 상기 제1 통로를 접속하는 복수의 제1 분배로와, 제2 관로와, 상기 제2 관로와 상기 제2 통로를 접속하는 복수의 제2 분배로가 더 설치된, 유로 구조.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 개구 및 상기 복수의 제2 개구 중 적어도 한쪽은 각각, 하나의 상류 통로와, 상기 하나의 상류 통로로부터 분기되는 복수의 하류 통로와, 상기 복수의 하류 통로의 각각의 상류측의 단부에 위치하는 복수의 교축부를 포함하는, 유로 구조.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 제1 개구 및 상기 복수의 제2 개구 중 적어도 한쪽은 각각, 상기 하나의 상류 통로와 상기 복수의 하류 통로 사이에 위치하는 캐비티를 포함하고,
    상기 복수의 하류 통로는 각각, 상기 캐비티에 개구되고,
    상기 캐비티와 상기 하류 통로 사이에 상기 교축부가 위치하는,
    유로 구조.
  11. 제1항의 유로 구조와,
    상기 표면이 향하는 위치에 물체를 지지하도록 구성된 물체 지지부와,
    상기 제1 통로에 제1 유체를 공급하도록 구성된 제1 유체 공급부와,
    상기 제2 통로에 제2 유체를 공급하도록 구성된 제2 유체 공급부
    를 구비하는, 처리 장치.
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