JP2007311660A

JP2007311660A - ガス供給用ノズル及びこれを備えた半導体製造装置

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Publication number: JP2007311660A
Application number: JP2006140786A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Kato; 守加藤; Atsushi Watanabe; 厚渡辺
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2006-05-19
Filing date: 2006-05-19
Publication date: 2007-11-29

Abstract

【課題】製造コストの低廉化を図ることができるとともに、原料ガスの種類等に変更があっても均一流を確実に得ることができるガス供給用ノズル及びこれを備えた半導体製造装置を提供する。
【解決手段】ガス導入口４Ａ及びガス導出口４Ｂを有し、ガス導入口４Ａからガス導出口４Ｂに向かって幅方向寸法が漸次大きくなる第２ガス供給路４Ｄを形成してなるガス供給用のノズル部４であって、ノズル部４のガス供給方向途中部には、ガス供給路のガス流を堰き止めるような障壁部７が配設されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば有機金属化学気相成長（Ｍｅｔａｌ−ＯｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｃａｌＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＭＯＣＶＤ）法により、窒素（Ｎ）を含む窒化物系 III−V族化合物半導体を被処理基板上に成長させる場合に用いるガス供給用ノズル及びこれを備えた半導体製造装置に関する。

近年、レーザダイオード等の半導体素子（発光素子）においては、可視領域から紫外領域までの発光を得るための素子材料として、窒化ガリウム（ＧａＮ）に代表される窒化物系III−V族化合物半導体が注目されている。

このような半導体素子は、窒化物系III−V族化合物半導体をサファイア基板や炭化珪素（ＳｉＣ）基板上に成長させることにより形成される。

従来、この種の半導体素子を形成するための半導体製造装置としては、末広がりのガス導入路を有するガス供給部材と、このガス供給部材におけるガス導入路内の上流側で原料ガスの流れベクトルを制御する菱形状構造物と、この菱形状構造物の下流側でウエハを載置するサセプタとを備えたものが知られている（例えば特許文献１参照）。

このような半導体製造装置において、半導体形成用の原料ガスによる半導体層をウエハ上に形成するには、ガス導入路側からサセプタ側に向かって原料ガスをキャリアガスと共に供給することにより行われる。この場合、原料ガスがガス導入路内に供給されると、菱形状構造物の両側部を通過し、高温に設定されたサセプタ上のウエハに到達する。この後、原料ガスは化学反応を起こし、半導体層としてウエハ上に蒸着される。
特開２００１−１１８７９９号公報

しかし、特許文献１によると、層流形成用部材が特定形状の構造物（菱形状構造物）であるため、その形状が複雑なものとなり、製造コストが嵩むという問題がある。

また、特許文献１においては、菱形状構造物によって膨張管の特徴である原料ガス流の偏りを制御し均一流とするものであるため、原料ガスの種類及び流速・ガス流量・構造物の配設位置等の諸条件が菱形状構造物に応じた特定の条件となる。この結果、原料ガスの種類等の諸条件を変更すると、原料ガスの流れとして均一流が得られない虞がある。

従って、本発明の目的は、製造コストの低廉化を図ることができるとともに、原料ガスの種類等に変更があっても均一流を確実に得ることができるガス供給用ノズル及びこれを備えた半導体製造装置を提供することにある。

（１）本発明は、上記目的を達成するために、ガス導入口及びガス導出口を有し、前記ガス導入口から前記ガス導出口に向かって幅方向寸法が漸次大きくなるガス供給路を形成してなるガス供給用の筒体であって、前記筒体のガス供給方向途中部には、前記ガス供給路のガス流を堰き止めるような障壁部が配設されていることを特徴とするガス供給用ノズルを提供する。

（２）本発明は、上記目的を達成するために、基板上に成膜するための成膜部と、前記成膜部に成膜用の原料ガスを供給するためのガス供給部と、前記ガス供給部から原料ガスを導入して前記成膜部に導出するためのガス導入出部とを備えた半導体製造装置において、前記ガス導入出部は、上記（１）に記載のガス供給用ノズルであることを特徴とする半導体製造装置を提供する。

本発明によると、製造コストの低廉化を図ることができるとともに、原料ガスの種類等に変更があっても均一流を確実に得ることができる。

[第１の実施の形態]
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体製造装置を説明するために示す図である。図１（ａ）は半導体製造装置の全体を示す側面図である。図１（ｂ）は半導体製造装置のノズル部を示す斜視図である。図２は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体製造装置のノズル部を説明するために示す図である。図２（ａ）は横断面図であり、図２（ｂ）は縦断面図（図２（ａ）のＡ−Ａ断面図）である。図２（ｃ）は、図２（ｂ）のＡ部分を拡大して示す断面図である。

〔半導体製造装置１の全体構成〕
図１（ａ）において、半導体製造装置１は、被処理基板としてのサファイア基板Ｗ上に成膜するための成膜部２と、この成膜部２に成膜用ガス（原料ガス）及びキャリアガスを供給するためのガス供給部３と、このガス供給部３から原料ガスをキャリアガスと共に導入して成膜部２に導出するためのガス導入出部としてのノズル部４とから大略構成されている。

（成膜部２の構成）
図１（ａ）に示すように、成膜部２は、リアクタ５及びサセプタ６を備え、ノズル部４の下流側に配設されている。リアクタ５は、ノズル部４に連通するガス流入口５Ａ及び外部に開口するガス流出口５Ｂを有する平面四角形状の筒体からなり、サセプタ６の上方に配設されている。そして、ガス流入口５Ａからリアクタ内部に流入する原料ガス及びキャリアガスを通過させてガス流出口５Ｂからリアクタ外部に流出するように構成されている。サセプタ６は、リアクタ内部に露呈する基板載置面６Ａを有し、リアクタ５の下方に配設されている。そして、ヒータ（図示せず）からヒータ熱を受けて基板載置面６Ａ上のサファイア基板Ｗを加熱するように構成されている。

（ガス供給部３の構成）
図１（ａ）に示すように、ガス供給部３は、ノズル部４の上流側に配設されている。そして、ノズル部４を介して原料ガス及びキャリアガスを成膜部２に供給するように構成されている。

（ノズル部４の構成）
ノズル部４は、図１（ｂ）に示すようにガス導入口４Ａ及びガス導出口４Ｂを有し、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように互いに対向する上面部４ａ・下面部４ｂ及びこれら両面部４ａ，４ｂに連接する側面部４ｃ，４ｄからなる例えば石英製の筒体からなり、図１（ａ）に示すように成膜部２とガス供給部３との間に介装されている。そして、前述したようにガス供給部３から原料ガスをキャリアガスと共に導入して成膜部２に導出するように構成されている。

ノズル部４（第２ガス供給路）の全長Ｌ_Aは例えばＬ_A＝３００ｍｍに、またその高さ方向寸法Ｈ_Aは例えばＨ_A＝１０ｍｍにそれぞれ設定されている。ノズル部４の導入側開口面積は例えば２ｃｍ²に、またその導出側開口面積は例えば２０ｃｍ²にそれぞれ設定されている。ノズル部４のガス供給部側には、図２（ａ）に示すように、同一の供給路幅方向寸法をもってガス導入部を形成する第１ガス供給路４Ｃが設けられている。ノズル部４の成膜部側には、図２（ａ）に示すように、ガス導入口側からガス導出口側に向かって幅方向寸法が漸次大きくなる第２ガス供給路４Ｄが設けられている。

ノズル部４のガス供給方向途中部には、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、第２ガス供給路４Ｄのガス流を堰き止めるような障壁部７が配設されている。障壁部７は、ノズル部４の上面部４ａに垂直な例えば石英製の矩形板からなり、第２ガス供給路４Ｄを高さ方向に２分する上下両領域のうち上方領域に配置されている。また、障壁部７は、良好なガス切れ性を得るために、ガス供給部３からガス供給方向にＬ_oｍｍの寸法（０．３×Ｌ_A≦Ｌ_o≦０．６×Ｌ_Aの範囲にある寸法）をもって離間する位置に配置されている。

障壁部７の高さ方向寸法Ｈ_Bは、ノズル部４の高さ方向寸法Ｈ_Aの２０％〜９０％（０．２×Ｈ_A≦Ｈ_B≦０．９×Ｈ_A）の範囲にある寸法（例えばＨ_B＝１０ｍｍ）に設定されている。この場合、障壁部７の高さ方向寸法Ｈ_Bがノズル部４の高さ方向寸法Ｈ_Aの２０％より小さい寸法（Ｈ_B＜０．２×Ｈ_A）であると、サセプタ側で原料ガスの均一流が効果的に得られない。一方、障壁部７の高さ方向寸法Ｈ_Bがノズル部４の高さ方向寸法Ｈ_Aの９０％より大きい寸法（０．９×Ｈ_A＜Ｈ_B）であると、圧力損失が大きくなるばかりか、サセプタ側で原料ガスの乱流が生じ易い。障壁部７の厚さ方向寸法ｔは例えばｔ＝３ｍｍに設定されている。

〔半導体製造装置１の動作〕
半導体形成用の原料ガス（例えばアンモニアガスとトリメチルガリウムガス）による半導体層（例えばＧａＮ層）をサファイア基板Ｗ（ＡｌＮバッファ層）上に形成するには、１１００℃の成長温度条件下でキャリアガスとしてＮ_２を使用し、ガス供給部３からノズル部４内に成膜部２に向かって原料ガスを供給することにより行われる。この場合、原料ガスは、ノズル部４内に供給されると、第１ガス供給路４Ｃ及び第２ガス供給路４Ｄを通過し、リアクタ５内において高温に設定されたサセプタ６上のサファイア基板Ｗに到達する。この際、ガス供給部３からノズル部４内に供給される原料ガスは、障壁部７の上流側において、一のガス流が障壁部７で堰き止められ、障壁部７の下方領域に向かい、また他のガス流が障壁部７で堰き止められず、障壁部７の下方領域に向かう。このため、両ガス流が拡散して障壁部７の下方領域を高速で通過する。そして、障壁部７の下方領域を通過した原料ガスは、障壁部７の下流側において、第２ガス供給路４Ｄの上方領域で低流速分布をもったガス流とその下方領域で高流速分布をもったガス流とに分けられる。このため、障壁部７の下流側では渦が発生し、ガスのもつ運動エネルギーが下がり、ガス流速が低くなることにより、両ガス流が拡散して均一な速度分布をもってノズル部４外に導出される。これにより、原料ガスがリアクタ５内にガス混合度の高い均一流として供給される。この後、原料ガスは化学反応を起こし、半導体層（ＧａＮ層）としてサファイア基板Ｗ上に蒸着される。

[第１の実施の形態の効果]
以上説明した実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。

（１）障壁部７によって原料ガスを堰き止めてその流れをノズル部４のサセプタ側で均一流とすることができるため、均一流形成用部材の形状を単純な形状（例えば矩形状）とすることができる。これにより、その製造が簡単になり、製造コストの低廉化を図ることができる。

（２）第２ガス供給路４Ｄのガス流を障壁部７で堰き止めて均一流が得られることは、原料ガスの種類及び流速・ガス流量・障壁部の配設位置等の諸条件が障壁部７の形状に依存せず、このため原料ガスにおける種類等の諸条件を変更しても原料ガスの流れとして均一流を確実に得ることができる。このことは、条件の異なる多層膜を形成するには必須である。

（３）障壁部７によってサセプタ６からの輻射熱を遮断することができるため、障壁部７の上流側においてガス温度上昇を抑制して原料ガスによる化学反応を未然に防止することができる。このことにより、ノズル内への反応析出物をなくすことができ、ノズル内での原料劣化を防止することができる。

[第２の実施の形態]
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る半導体製造装置のノズル部を説明するために示す図である。図３（ａ）は横断面図であり、図３（ｂ）は縦断面図（図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図）である。図３（ａ）及び（ｂ）において、図２（ａ）及び（ｂ）と同一の部材について同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、第２の実施の形態に示す半導体製造装置のノズル部３１は、第１の実施の形態に示す障壁部７と同一の機能及び材質・形状・サイズ（高さ方向寸法・厚さ方向寸法）を有する複数（図３（ａ）及び（ｂ）では２個）の障壁部３２，３３を備えた点に特徴がある。

このため、障壁部３２，３３は、ノズル部４のガス供給方向途中部に第２ガス供給路４Ｄのガス供給方向に沿って並設され、かつ第２ガス供給路４Ｄを高さ方向に２分する上下両領域のうち上方領域に配設されている。一方の障壁部３２は、ノズル部３１の全長Ｌ_A（Ｌ_A≒３００ｍｍ）の約３２．５％に相当する寸法Ｌ₀をもって離間する位置に配置されている。他方の障壁部３３は、同じくノズル部３１の全長Ｌ_Aの約６２．５％に相当する寸法（Ｌ₀＋Ｌ_B）をもってガス供給部３からガス供給方向に離間する位置に配置されている。

なお、障壁部３３と成膜部２との間の寸法Ｌ₁は、障壁部３２，３３の高さ寸法をＨ_Bとして５×Ｈ_B≦Ｌ₁≦１０×Ｈ_Bの範囲にある寸法に設定されていることが望ましい。この場合、寸法Ｌ₁が５×Ｈ_Bより小さい（Ｌ₁＜５×Ｈ_B）と、障壁部に形成される渦の影響が基板上までおよび、品質の高い膜を形成することができない。一方、寸法Ｌ₁が１０×Ｈ_Bより大きい（１０×Ｈ_B＜Ｌ₁）と、サセプタ側で所望の均一流が得られない。

また、両障壁部３２，３３間の寸法Ｌ_Bは、サセプタ側で所望の均一流を得るために、ノズル部３１の全長Ｌ_Aの１０％〜６０％の範囲（０．１×Ｌ_A≦Ｌ_B≦０．６×Ｌ_A）にある寸法に設定されていることが望ましい。

[第２の実施の形態の効果]
以上説明した第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果（１）〜（３）に加え、次に示す効果が得られる。
（１）複数の障壁部３２，３３によって第２ガス供給路４Ｄ内で原料ガスの渦流を発生させて原料ガスを拡散させるため、ノズル部３１のサセプタ側において原料ガス流れの均一性を効果的に得ることができる。

（２）障壁部３２，３３の高さ方向寸法を比較的小さい寸法に設定することができるため、原料ガス供給系の圧力損失を低減することができ、装置設計を簡単に行うことができる。

[第３の実施の形態]
図４は、本発明の第３の実施の形態に係る半導体製造装置のノズル部及び障壁部を説明するために示す図である。図４（ａ）はノズル部の横断面図であり、図４（ｂ）はノズル部の縦断面図（図４（ａ）のＣ−Ｃ断面図）である。図４（ｃ）は、障壁部の正面図である。図４（ａ）及び（ｂ）において、図２（ａ）及び（ｂ）と同一の部材について同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、第３の実施の形態に示す半導体製造装置のノズル部４１は、第２ガス供給路４Ｄを遮断するような障壁部４２を備えた点に特徴がある。

このため、障壁部４２は、ノズル部４１（第２ガス供給路４Ｄ）のガス供給方向途中部に配置され、全体が図４（ｃ）に示すような矩形状の多孔質板によって形成されている。

[第３の実施の形態の効果]
以上説明した第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果（１）〜（３）と同様の効果が得られる。

なお、本実施の形態では、障壁部４２の目詰まり発生を抑制するために、障壁部を冷却する必要がある。また、渦流による運動エネルギー低減効果が小さいため、原料ガス供給系においてガス供給圧力を高める障壁の圧力損失を大きくすることが望ましい。

[第４の実施の形態]
図５は、本発明の第４の実施の形態に係る半導体製造装置のノズル部及び障壁部を説明するために示す図である。図５（ａ）はノズル部の横断面図であり、図５（ｂ）はノズル部の縦断面図（図５（ａ）のＤ−Ｄ断面図）である。図５（ｃ）は、障壁部の正面図である。図５（ａ）及び（ｂ）において、図２（ａ）及び（ｂ）と同一の部材について同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、第４の実施の形態に示す半導体製造装置のノズル部５１は、第２ガス供給路４Ｄを遮断するような障壁部５２を備えた点が第３の実施の形態に示すノズル部４１と同様であり、障壁部５２がスリット付きの板部材によって形成されている点が異なる。

このため、障壁部５２は、ノズル部５１（第２ガス供給路４Ｄ）のガス供給方向途中部に配置され、全体が図４（ｃ）に示すように複数のスリット５２Ａを有する矩形板によって形成されている。複数のスリット５２Ａは、鉛直方向（第２ガス供給路４Ｄの高さ方向）に並列し、かつ幅方向に広い矩形開口によって形成されている。障壁部５２の開口率は複数のスリット５２Ａによって約５０％に設定されている。

[第４の実施の形態の効果]
以上説明した第４の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果（１）〜（３）と同様の効果が得られる。

なお、本実施の形態では、障壁部５２の下流側に塵埃の滞留を抑制するために、障壁部５２の上方・下方端縁に切り欠きを設けることが望ましい。

また、本実施の形態では、障壁部５２がスリット付きの板部材によって形成されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、第２ガス供給路４Ｄの高さ方向に所定の間隔をもって並列する複数の棒状部材（図示せず）をノズル部５１のガス供給方向途中部に配設してもよい。

[第５の実施の形態]
図６は、本発明の第５の実施の形態に係る半導体製造装置のノズル部及び障壁部を説明するために示す図である。図６（ａ）はノズル部の横断面図であり、図６（ｂ）はノズル部の縦断面図（図６（ａ）のＥ−Ｅ断面図）である。図６（ｃ）は、障壁部の正面図である。図６（ａ）及び（ｂ）において、図２（ａ）及び（ｂ）と同一の部材について同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、第５の実施の形態に示す半導体製造装置のノズル部６１は、第２ガス供給路４Ｄを遮断するような障壁部６２を備えた点が第４の実施の形態に示すノズル部４１と同様であり、障壁部６２が図６（ｃ）に示すような櫛状部材によって形成されている点が異なる。

このため、障壁部６２は、ノズル部４の下面部４ｂに当接する基部６２Ａ及びこの基部６２Ａから上方に突出する複数の歯部６２Ｂを有し、ノズル部６１（第２ガス供給路４Ｄ）のガス供給方向途中部に配置されている。複数の歯部６２Ｂは、第２ガス供給路４Ｄの幅方向に所定の間隔をもって並設されている。障壁部６２の開口率は約５０％に設定されている。

[第５の実施の形態の効果]
以上説明した第５の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果（１）〜（３）に加え、次に示す効果が得られる。

複数の歯部６２Ｂが第２ガス供給路４Ｄの幅方向に所定の間隔をもって並設されているため、ノズル部６１の上面部付近における原料ガスの流れが良好なものとなる。これにより、障壁部５２上方端縁の下流側での塵埃の滞留を抑制することができ、ノズル部６１の清掃を長期間にわたって不要なものとすることができる。また、上面部４ａ及び下面部４ｂのうち少なくとも一方の部位が冷却されている場合には、櫛部が効率的に冷却され、原料ガスを効率的に冷却することができる。

なお、本実施の形態では、障壁部６２が櫛状部材によって形成されている場合について説明したが、第２ガス供給路４Ｄの幅方向に並列する複数のスリットを有する矩形板によって障壁部（図示せず）を形成してもよい。間隔は０．２×Ｌ_A以上であることが好ましい。また、歯部６２Ｂが基部６２Ａを介在させず、上面部４ａ及び下面部４ｂに直接接着されていても構わない。

また、本実施の形態では、歯部６２Ｂを上方に突出させた状態で障壁部６２が第２ガス供給路４Ｄに配置されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、塵埃等が重力によってノズル部４の下面部４ｂ（基部６２Ａの下流側）に滞留し易いことから、障壁部６２を上下反転させて第２ガス供給路４Ｄに配置することが望ましい。

[第６の実施の形態]
図７は、本発明の第６の実施の形態に係る半導体製造装置のノズル部及び障壁部を説明するために示す図である。図７（ａ）はノズル部の横断面図であり、図７（ｂ）はノズル部の縦断面図（図７（ａ）のＦ−Ｆ断面図）である。図７（ｃ）は、障壁部の正面図である。図７（ａ）及び（ｂ）において、図２（ａ）及び（ｂ）と同一の部材について同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、第６の実施の形態に示す半導体製造装置のノズル部７１は、第２ガス供給路４Ｄを遮断するような障壁部７２を備えた点が第３の実施の形態に示すノズル部４１と同様であり、障壁部７２が多孔板によって形成されている点が異なる。

このため、障壁部７２は、図７（ｃ）に示すように複数の貫通孔７２Ａを有する矩形板からなり、図７（ａ）及び（ｂ）に示すようにノズル部７１（第２ガス供給路４Ｄ）のガス供給方向途中部に配置されている。

[第６の実施の形態の効果]
以上説明した第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果（１）〜（３）と同様の効果が得られる。

[第７の実施の形態]
図８は、本発明の第７の実施の形態に係る半導体製造装置のノズル部を説明するために示す図である。図８（ａ）は横断面図であり、図８（ｂ）は縦断面図（図８（ａ）のＧ−Ｇ断面図）である。図８（ｃ）は図８（ａ）のＨ−Ｈ断面図である。図８（ｄ）は、図８（ｂ）のＩ部分を拡大して示す縦断面図である。図８（ａ）〜（ｄ）において、図２（ａ）及び（ｂ）と同一の部材について同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、第７の実施の形態に示す半導体製造装置のノズル部８１は、第２ガス供給路４Ｄのガス供給方向に沿って並列する複数（２個）の障壁部８２，８３を備えた点が第２の実施の形態に示すノズル部３１と同様であり、障壁部８２，８３とノズル部８１の上面部４ａとの間に空隙８４が形成されている点が異なる。

このため、障壁部８２，８３は、図８（ｂ）及び（ｃ）に示すように、ノズル部８１の上面部４ａから空隙８４をもって第２ガス供給路４Ｄに配置されている。図８（ｄ）に示すように、障壁部８２，８３の高さ方向寸法Ｈ_BはＨ_B＝４ｍｍ〜５ｍｍの寸法に、空隙８４の高さ方向寸法Ｈ_CはＨ_C＝０．５ｍｍ〜２ｍｍにそれぞれ設定されている。また、ノズル部８１の高さ方向寸法Ｈ_Aは例えばＨ_A＝１０ｍｍに設定されている。

[第７の実施の形態の効果]
以上説明した第７の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果（１）〜（３）に加え、次に示す効果が得られる。

障壁部８２，８３がノズル部８１の上面部４ａから空隙８４をもって第２ガス供給路４Ｄに配置されているため、ノズル部８１の上面部付近における原料ガスの流れが良好なものとなる。これにより、障壁部８２，８３上方端縁の下流側での塵埃の滞留を抑制することができ、ノズル部８１の清掃を長期間にわたって不要なものとすることができる。

[第８の実施の形態]
図９は、本発明の第８の実施の形態に係る半導体製造装置のノズル部を説明するために示す図である。図９（ａ）は横断面図であり、図９（ｂ）は縦断面図（図９（ａ）のＪ−Ｊ断面図）であり、図９（ｃ）は図９（ａ）のＫ−Ｋ断面図である。図９（ａ）〜（ｃ）において、図２（ａ）及び（ｂ）と同一の部材について同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、第８の実施の形態に示す半導体製造装置のノズル部９１は、第２ガス供給路４Ｄのガス供給方向に沿って並列する複数（２個）の障壁部９２，９３を備えた点が第７の実施の形態に示すノズル部８１と同様であり、障壁部９２，９３がその上面をノズル部９１の上面部４ａに当接させて配置されている点が異なる。

このため、障壁部９２，９３の上方端縁には、図９（ｃ）に示すように、第２ガス供給路４Ｄの幅方向に沿って並列する複数（３個）の切り欠き９２Ａ，９３Ａ（図９（ｃ）には切り欠き９３Ａのみ示す）がそれぞれ設けられている。

[第８の実施の形態の効果]
以上説明した第８の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果（１）〜（３）に加え、次に示す効果が得られる。

障壁部９２，９３の上方端縁に切り欠き９２Ａ，９３Ａが設けられているため、ノズル部６１の上面部付近における原料ガスの流れが良好なものとなる。これにより、障壁部９２，９３上方端縁の下流側での塵埃の滞留を抑制することができ、ノズル部９１の清掃を長期間にわたって不要なものとすることができる。

以上、本発明の半導体製造装置（ガス供給用ノズル）を上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。

（１）各実施の形態では、ノズル部４が石英によって形成されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、良好な放熱性を得るために例えば銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａｌ）の放熱用部材によってノズル部４を形成してもよい。この場合、障壁部も放熱用部材によって形成することにより、サセプタ６からの輻射熱を受けてノズル部４外に放散させることができ、障壁部の上流側においてガス温度上昇を抑制して原料ガスによる化学反応を効果的に防止することができる。さらに、筒体及び障壁部が放熱用部材によって形成されている場合、放熱用部材を水等で冷却することにより、原料ガスによる化学反応を一層効果的に防止することができる。また、筒体及び障壁部に例えば水冷式の冷却機構を配設してもよい。

（２）各実施の形態（第３〜第６の実施の形態を除く）では、第２ガス供給路４Ｄを高さ方向に２分する上下両領域のうち上方の領域に障壁部が配置されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、下方の領域に障壁部を配置しても、所期の目的を達成することができる。

（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体製造装置を説明するために示す側面図と斜視図。（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体製造装置のノズル部を説明するために示す断面図。（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る半導体製造装置のノズル部を説明するために示す断面図と正面図。（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第３の実施の形態に係る半導体製造装置のノズル部及び障壁部を説明するために示す断面図と正面図。（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第４の実施の形態に係る半導体製造装置のノズル部及び障壁部を説明するために示す断面図と正面図。（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第５の実施の形態に係る半導体製造装置のノズル部及び障壁部を説明するために示す断面図と正面図。（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第６の実施の形態に係る半導体製造装置のノズル部及び障壁部を説明するために示す断面図と正面図。（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第７の実施の形態に係る半導体製造装置のノズル部を説明するために示す断面図。（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第８の実施の形態に係る半導体製造装置のノズル部を説明するために示す断面図。

符号の説明

１…半導体製造装置、２…成膜部、３…ガス供給部、４，３１,４１，５１，６１，７１，８１，９１…ノズル部、４Ａ…ガス導入口、４Ｂ…ガス導出口、４Ｃ…第１ガス供給路、４Ｄ…第２ガス供給路、４ａ…上面部，４ｂ…下面部，４ｃ，４ｄ…側面部、５…リアクタ、５Ａ…ガス流入口、５Ｂ…ガス流入口、６…サセプタ、６Ａ…基板載置面、７，３２・３３，４２，５２，６２，７２，８２，８３，９２，９３…障壁部、５２Ａ…スリット、６２Ａ…基部、６２Ｂ…歯部、７２Ａ…貫通孔、８４…空隙、９２Ａ，９３Ａ…切り欠き、Ｗ…サファイア基板

Claims

ガス導入口及びガス導出口を有し、前記ガス導入口から前記ガス導出口に向かって幅方向寸法が漸次大きくなるガス供給路を形成してなるガス供給用の筒体であって、
前記筒体のガス供給方向途中部には、前記ガス供給路のガス流を堰き止めるような障壁部が配設されていることを特徴とするガス供給用ノズル。
前記障壁部は、前記ガス供給路を高さ方向に２分する上下両領域のうちいずれか一方の領域に配置されている請求項１に記載のガス供給用ノズル。
前記障壁部は、前記ガス供給路のガス供給方向に沿って複数個並設されている請求項１に記載のガス供給用ノズル。
前記複数個の障壁部のうち互いに隣り合う２つの障壁部間の寸法Ｌ_Bは、前記筒体の全長Ｌ_Aの１０％〜６０％の範囲にある寸法に設定されている請求項３に記載のガス供給用ノズル。
前記障壁部の配設位置から前記ガス導出口に至る寸法は、前記高さ方向寸法Ｈ_Bの５倍〜１０倍の範囲にある寸法に設定されている請求項３に記載のガス供給用ノズル。
前記障壁部の高さ方向寸法Ｈ_Bは、前記ガス供給路の高さ方向寸法Ｈ_Aの２０％〜９０％の範囲にある寸法に設定されている請求項２に記載のガス供給用ノズル。
前記障壁部は、前記上下両領域のうち上方領域に配置された板部材によって形成されている請求項２に記載のガス供給用ノズル。
前記障壁部は、前記ガス供給路の上面と所定の間隔をもって配置されている請求項７に記載のガス供給用ノズル。
前記障壁部の上方端縁には、前記ガス供給路の幅方向に並列する複数の塵埃滞留用防止用の切り欠きが設けられている請求項７に記載のガス供給用ノズル。
前記障壁部は多孔質板によって形成されている請求項１に記載のガス供給用ノズル。
前記障壁部には、前記ガス供給路の高さ方向に並列する複数のスリットが設けられている請求項１に記載のガス供給用ノズル。
前記障壁部には、前記ガス供給路の幅方向に並列する複数のスリットが設けられている請求項１に記載のガス供給用ノズル。
前記障壁部は多孔板によって形成されている請求項１に記載のガス供給用ノズル。
前記筒体及び前記障壁部は放熱用部材によって形成されている請求項１に記載のガス供給用ノズル。
前記放熱用部材は冷却される請求項１４に記載のガス供給用ノズル。
前記筒体及び前記障壁部は冷却機構を有する請求項１に記載のガス供給用ノズル。
被処理基板上に成膜するための成膜部と、
前記成膜部に成膜用の原料ガスを供給するためのガス供給部と、
前記ガス供給部から原料ガスを導入して前記成膜部に導出するためのガス導入出部とを備えた半導体製造装置において、
前記ガス導入出部は、請求項１に記載のガス供給用ノズルであることを特徴とする半導体製造装置。