JP2018148143A - シャワープレート、処理装置、及び吐出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】流体の吐出位置を変更可能であって流体をより均一に吐出可能なシャワープレートを提供する。【解決手段】シャワープレート１３は、第１の部材３１と、第２の部材３２と、を備える。第１の部材３１は、複数の第１の開口４８が設けられた第１の壁を有し、複数の第１の開口４８が連通する拡散室４７が内部に設けられる。第２の部材３２は、第２の開口５８が設けられるとともに拡散室に配置された第２の壁５１を有し、第１の部材３１から離間した位置に配置され、第１の部材３１に対する位置が変化することで第２の開口５８と向かい合う第１の開口４８を他の第１の開口４８と入れ替えることを可能でとする。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、シャワープレート、処理装置、及び吐出方法に関する。

複数の開口から流体を吐出するシャワープレートが知られる。例えば流体の種類ごとに流体の吐出位置を変更するため、第１の流体が拡散する空間に連通された複数の第１の開口と、第２の流体が拡散する空間に連通された複数の第２の開口と、がシャワープレートに個別に設けられることがある。

特開平０８−３１６１５３号公報

流体の吐出位置を変更可能とする構造は、流体の均一な吐出を妨げることがある。

一つの実施形態に係るシャワープレートは、第１の部材と、第２の部材と、を備える。前記第１の部材は、複数の第１の開口が設けられた第１の壁を有し、前記複数の第１の開口が連通する部屋が内部に設けられる。前記第２の部材は、第２の開口が設けられるとともに前記部屋に配置された第２の壁を有し、前記第１の部材から離間した位置に配置され、前記第１の部材に対する位置が変化することで前記第２の開口と向かい合う前記第１の開口を他の前記第１の開口と入れ替えることが可能である。

図１は、第１の実施形態に係る半導体製造装置を概略的に示す断面図である。 図２は、第１の実施形態のシャワープレートを示す断面図である。 図３は、第１の実施形態のシャワープレートを示す底面図である。 図４は、第１の実施形態の第１の移動壁を示す底面図である。 図５は、第１の実施形態の第２の部材が回転するシャワープレートを示す底面図である。 図６は、第１の実施形態の第２の部材が回転した後のシャワープレートを示す底面図である。 図７は、第１の実施形態の変形例に係るシャワープレートを示す底面図である。 図８は、第２の実施形態に係るシャワープレートを示す底面図である。 図９は、第２の実施形態の第１の移動壁を示す底面図である。 図１０は、第３の実施形態に係るシャワープレートを示す断面図である。 図１１は、第４の実施形態に係るシャワープレートを示す断面図である。 図１２は、第４の実施形態のシャワープレートを示す底面図である。 図１３は、第４の実施形態の変形例に係るシャワープレートを示す断面図である。

（第１の実施形態）
以下に、第１の実施形態について、図１乃至図６を参照して説明する。なお、本明細書においては基本的に、鉛直上方を上方向、鉛直下方を下方向と定義する。また、本明細書において、実施形態に係る構成要素及び当該要素の説明について、複数の表現が記載されることがある。複数の表現がされた構成要素及び説明は、記載されていない他の表現がされても良い。さらに、複数の表現がされない構成要素及び説明も、記載されていない他の表現がされても良い。

図１は、第１の実施形態に係る半導体製造装置１０を概略的に示す断面図である。半導体製造装置１０は、処理装置の一例であり、例えば、製造装置、加工装置、吐出装置、供給装置、又は装置とも称され得る。なお、処理装置は半導体製造装置１０に限らず、対象となる物体に、例えば加工、洗浄、及び試験のような処理を行う他の装置であっても良い。

各図面に示されるように、本明細書において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸が定義される。Ｘ軸とＹ軸とＺ軸とは、互いに直交する。Ｘ軸は、半導体製造装置１０の幅に沿う。Ｙ軸は、半導体製造装置１０の奥行き（長さ）に沿う。Ｚ軸は、半導体製造装置１０の高さに沿う。本実施形態において、Ｚ軸は鉛直方向に延びる。なお、Ｚ軸が延びる方向と、鉛直方向とが異なっても良い。

図１に示される第１の実施形態の半導体製造装置１０は、例えば、化学蒸着（ＣＶＤ）装置である。半導体製造装置１０は、他の装置であっても良い。半導体製造装置１０は、製造部１１と、ステージ１２と、シャワープレート１３と、第１のガス供給装置１４と、第２のガス供給装置１５と、制御部１６とを有する。

製造部１１は、例えば、筐体とも称され得る。ステージ１２は、配置部の一例であり、例えば、載置部又は台とも称され得る。シャワープレート１３は、例えば、流路構造、吐出装置、供給装置、噴出装置、分配装置、排出装置、部材、又は部品とも称され得る。第１及び第２のガス供給装置１４，１５は、供給部の一例である。

製造部１１の内部に、気密に密閉可能なチャンバ２１が設けられる。チャンバ２１は、例えば、部屋又は空間とも称され得る。半導体製造装置１０は、例えば、チャンバ２１において、半導体ウェハ（以下、ウェハと称する）Ｗを製造する。ウェハＷは、対象物の一例である。製造部１１は、上壁２３と、側壁２４とを有する。

上壁２３は、内面２３ａを有する。内面２３ａは、下方向に向く略平坦な面である。側壁２４は、内側面２４ａを有する。内側面２４ａは、略水平方向に向く面である。内面２３ａ及び内側面２４ａは、チャンバ２１の一部を形成する。すなわち、内面２３ａ及び内側面２４ａは、チャンバ２１の内部に向く。側壁２４に、複数の排気口２７が設けられる。排気口２７から、チャンバ２１の気体が吸引され得る。

ステージ１２及びシャワープレート１３は、チャンバ２１に配置される。なお、図１に示されるように、ステージ１２の一部及びシャワープレート１３の一部が、チャンバ２１の外に位置しても良い。

ステージ１２は、支持部１２ａを有する。支持部１２ａは、チャンバ２１に位置し、上壁２３の内面２３ａに向いてウェハＷを支持する。言い換えると、ステージ１２にウェハＷが配置される。ステージ１２はヒータを有し、支持部１２ａに支持されたウェハＷを加熱することが可能である。

ステージ１２は、例えば、ウェハＷを吸引することにより、当該ウェハＷを支持部１２ａに固定できる。さらに、ステージ１２は、モータのような駆動装置に接続され、ウェハＷを支持した状態で回転可能である。

シャワープレート１３は、例えば、製造部１１の上壁２３に取り付けられる。シャワープレート１３は、ステージ１２の支持部１２ａに支持されたウェハＷに面する。シャワープレート１３は、図１の矢印で示すように、ウェハＷへ第１のガスＧ１と第２のガスＧ２とを吐出可能である。

第１のガスＧ１は、流体及び第１の流体の一例である。第２のガスＧ２は、流体及び第２の流体の一例である。なお、流体は気体に限らず、液体のような他の流体であっても良い。

第１のガスＧ１は、例えば、ウェハＷに酸化膜を形成する。第２のガスＧ２は、例えば、ウェハＷに窒化膜を形成する。なお、第１のガスＧ１と第２のガスＧ２とは、この例に限らない。また、第１のガスＧ１と第２のガスＧ２とが同一の組成を有する流体であっても良い。

図２は、第１の実施形態のシャワープレート１３を示す断面図である。図３は、第１の実施形態のシャワープレート１３を示す底面図である。図２に示すように、シャワープレート１３は、第１の部材３１と、第２の部材３２とを有する。第１の部材３１及び第２の部材３２はそれぞれ、例えば、第１及び第２のガスＧ１，Ｇ２に耐性を有する材料によって作られる。

第１の部材３１は、拡散部４１と、管部４２とを有する。拡散部４１は、Ｘ‐Ｙ平面上で広がる略円盤状に形成される。管部４２は、拡散部４１の略中央部からＺ軸に沿う正方向（Ｚ軸の矢印が向く方向、上方向）に延びる。

図１に示すように、管部４２は、上壁２３を貫通する。例えば、管部４２が上壁２３に固定されることで、シャワープレート１３が製造部１１の上壁２３に取り付けられる。なお、シャワープレート１３は、他の手段により製造部１１に取り付けられても良い。

図２に示すように、拡散部４１は、底壁４４と、周壁４５と、覆壁４６とを有する。底壁４４は、第１の壁の一例である。さらに、拡散部４１の内部に、拡散室４７が設けられる。拡散室４７は、部屋の一例であり、例えば、空間又は収容部とも称され得る。拡散室４７は、底壁４４と、周壁４５と、覆壁４６とによって囲まれる。

底壁４４は、Ｘ‐Ｙ平面上で広がる略円盤状に形成される。底壁４４は、底面４４ａと、第１の内面４４ｂとを有する。底面４４ａは、例えば、外面又は表面とも称され得る。第１の内面４４ｂは、第１の面の一例である。

底面４４ａは、Ｚ軸に沿う負方向（Ｚ軸の矢印が向く方向の反対方向、下方向）に向く略平坦な面であり、シャワープレート１３のＺ軸に沿う負方向の端に位置する。言い換えると、底面４４ａは、シャワープレート１３の外面の一部を形成する。なお、底面４４ａは、曲面であっても良いし、凹凸を有しても良い。

図１に示すように、底面４４ａは、隙間を介して、ステージ１２の支持部１２ａに支持されたウェハＷに面する。言い換えると、ステージ１２は、底面４４ａが向く位置にウェハＷを支持する。

図２に示すように、第１の内面４４ｂは、底面４４ａの反対側に位置し、Ｚ軸に沿う正方向に向く略平坦な面である。なお、第１の内面４４ｂは、曲面であっても良いし、凹凸を有しても良い。第１の内面４４ｂは、拡散室４７に面し、拡散室４７の内面の一部を形成する。

周壁４５は、底壁４４の縁から、Ｚ軸に沿う正方向に延びる略円筒形の壁である。周壁４５は、第２の内面４５ａを有する。第２の内面４５ａは、部屋の内面の一例である。第２の内面４５ａは、拡散室４７に面し、拡散室４７の内面の一部を形成する。

覆壁４６は、Ｘ‐Ｙ平面上で広がる略円盤状に形成される。覆壁４６の縁は、周壁４５により底壁４４の縁に接続される。覆壁４６は、上面４６ａと、第３の内面４６ｂとを有する。第３の内面４６ｂは、第２の面の一例である。

上面４６ａは、Ｚ軸に沿う正方向に向く略平坦な面である。上面４６ａは、シャワープレート１３の外面の一部を形成する。管部４２は、上面４６ａからＺ軸に沿う正方向に延びる。

第３の内面４６ｂは、上面４６ａの反対側に位置し、Ｚ軸に沿う負方向に向く略平坦な面である。第３の内面４６ｂは、第１の内面４４ｂに向く。なお、第３の内面４６ｂは、曲面であっても良いし、凹凸を有しても良い。第３の内面４６ｂは、拡散室４７に面し、拡散室４７の内面の一部を形成する。

管部４２の内部に、供給口４２ａが設けられる。供給口４２ａは、Ｚ軸に沿う方向に延び、第３の内面４６ｂに開口し、拡散室４７に連通する。供給口４２ａは、例えば配管を介して、図１の第１及び第２のガス供給装置１４，１５に連通する。すなわち、第１及び第２のガス供給装置１４，１５は、上記配管及び供給口４２ａを介して、拡散室４７に接続される。

底壁４４に、複数の第１の開口４８が設けられる。第１の開口４８は、例えば、孔、貫通口、及び吐出口とも称され得る。複数の第１の開口４８はそれぞれ、底面４４ａと第１の内面４４ｂとに連通する。言い換えると、第１の開口４８は、拡散室４７と、シャワープレート１３の外部とに連通する。

本実施形態において、複数の第１の開口４８は、互いに略同一の形状を有する。なお、複数の第１の開口４８が、互いに異なる形状を有する複数の第１の開口４８を含んでも良い。

複数の第１の開口４８はそれぞれ、直部４８ａと、縮径部４８ｂとを有する。縮径部４８ｂは、テーパ部、拡径部、受け部、又はガイド部とも称され得る。第１の開口４８は、直部４８ａ及び縮径部４８ｂのいずれか一方のみを有しても良い。

直部４８ａは、底壁４４の底面４４ａに連通する略円形の孔である。直部４８ａは、Ｚ軸に沿う方向に略直線状に延びる。縮径部４８ｂは、底壁４４の第１の内面４４ｂに連通する略円錐台形の穴である。なお、縮径部４８ｂは他の形状に形成されても良い。縮径部４８ｂは、第１の内面４４ｂから底面４４ａに向かう方向に先細る。すなわち、縮径部４８ｂの断面積が最大となる部分は、第１の内面４４ｂに開口する。一方、縮径部４８ｂの断面積が最小となる部分は、直部４８ａに接続される。

第２の部材３２は、第１の移動壁５１と、第１の支持部５２とを有する。第１の移動壁５１は、第２の壁の一例である。第１の支持部５２は、支持部の一例である。第２の部材３２は、第１の部材３１から離間した位置に配置される。第２の部材３２は、少なくとも第１の部材３１の内部において、第１の部材３１から離間する。

第１の移動壁５１は、Ｘ‐Ｙ平面上で広がる略円盤状に形成される。第１の移動壁５１と、略円盤状の底壁４４及び覆壁４６と、略円筒形の周壁４５とは、共通の中心軸Ａｘを有するように配置される。中心軸Ａｘは、Ｚ軸に沿う方向に延びる。なお、第１の移動壁５１と、底壁４４及び覆壁４６と、周壁４５とのそれぞれの中心軸が異なっても良い。

第１の移動壁５１は、第１の部材３１から離間した位置で拡散室４７に配置される。すなわち、第１の移動壁５１は、拡散室４７よりも小さく、第１の部材３１の内部に収容される。第１の移動壁５１は、下面５１ａと、上面５１ｂと、側面５１ｃとを有する。

下面５１ａは、Ｚ軸に沿う負方向に向く略平坦な面である。下面５１ａは、隙間を介して底壁４４の第１の内面４４ｂに向く。言い換えると、底壁４４の第１の内面４４ｂは、隙間を介して第１の移動壁５１の下面５１ａに向く。第１の内面４４ｂと下面５１ａとの間の距離は、略均一に設定される。

上面５１ｂは、Ｚ軸に沿う正方向に向く略平坦な面である。上面５１ｂと下面５１ａとは、略平行に形成される。なお、上面５１ｂが下面５１ａに対して傾いても良い。上面５１ｂは、覆壁４６の第３の内面４６ｂから離間した位置で、第３の内面４６ｂに向く。

側面５１ｃは、略水平方向に向く面であり、下面５１ａの縁と上面５１ｂの縁とを接続する。側面５１ｃは、隙間を介して周壁４５の第２の内面４５ａに向く。上述のように、周壁４５と第１の移動壁５１とは、共通の中心軸Ａｘを有する。このため、側面５１ｃと第２の内面４５ａとの間の距離は、略均一に設定される。

底壁４４の第１の内面４４ｂと第１の移動壁５１の下面５１ａとの間の距離は、覆壁４６の第３の内面４６ｂと第１の移動壁５１の上面５１ｂとの間の距離よりも短い。このため、第３の内面４６ｂと上面５１ｂとの間に、第１の内面４４ｂと下面５１ａとの間の隙間よりも広い拡散空間４７ａが設けられる。拡散空間４７ａは、拡散室４７の一部であり、側面５１ｃと第２の内面４５ａとの間の隙間、及び下面５１ａと第１の内面４４ｂとの間の隙間につながっている。

第１の支持部５２は、中心軸Ａｘに沿って、第１の移動壁５１の略中央部からＺ軸に沿う正方向に延びる円柱状に形成される。言い換えると、第１の支持部５２は、第１の移動壁５１の上面５１ｂに接続される。第１の支持部５２は、管部４２の供給口４２ａに通され、管部４２の上端から第１の部材３１の外に突出する。

第１の支持部５２は、管部４２から離間した位置に配置される。すなわち、第１の支持部５２と供給口４２ａの内面との間に隙間が形成される。第１の支持部５２と供給口４２ａの内面との間の距離は、略一定であり、第１の内面４４ｂと下面５１ａとの間の距離よりも長い。

第１の支持部５２は、第１の部材３１の外で第１の駆動装置５５に接続される。第１の駆動装置５５は、駆動部の一例である。第１の駆動装置５５は、例えば、モータ又はアクチュエータのような動力発生源と、当該動力発生源が発生させた動力を第１の支持部５２に伝達する伝達機構と、を有する。

例えば、第１の駆動装置５５の上記伝達機構が、第１の部材３１の外で第１の支持部５２を支持する。第１の支持部５２が第１の駆動装置５５に支持されることで、第２の部材３２は、第１の部材３１から離間した位置に配置される。言い換えると、第２の部材３２は、第１の部材３１から離間した状態で第１の駆動装置５５によって吊り下げられる。

第１の移動壁５１に、複数の第２の開口５８が設けられる。第２の開口５８は、例えば、孔、貫通口、接続口、及び連通口とも称され得る。複数の第２の開口５８はそれぞれ、Ｚ軸に沿う方向に延び、下面５１ａと上面５１ｂとに連通する略円形の孔である。言い換えると、第２の開口５８は、第１の内面４４ｂと下面５１ａとの間の隙間と、拡散空間４７ａと、に連通する。

第２の開口５８の直径は、第１の開口４８の直部４８ａの直径と実質的に等しい。さらに、第２の開口５８の直径は、縮径部４８ｂの断面積が最小となる部分の直径と実質的に等しく、縮径部４８ｂの断面積が最大となる部分の直径よりも小さい。すなわち、縮径部４８ｂの最大の断面積は、下面５１ａに開口する第２の開口５８の断面積よりも大きい。言い換えると、縮径部４８ｂの最大の断面積は、第２の開口５８の底壁４４に向く端部（Ｚ軸に沿う負方向の端部）の断面積よりも大きい。なお、第１及び第２の開口４８，５８の大きさはこの例に限らない。

図４は、第１の実施形態の第１の移動壁５１を示す底面図である。図３及び図４に示すように、本実施形態において、第２の開口５８の数は、第１の開口４８の数の半分である。なお、第２の開口５８の数はこの例に限らない。

図５は、第１の実施形態の第２の部材３２が回転するシャワープレート１３を示す底面図である。図５に示すように、第２の部材３２は、例えば図２の第１の駆動装置５５により第１の部材３１に対して中心軸Ａｘまわりに回転させられる。言い換えると、第１の駆動装置５５は、第１の部材３１に対して第２の部材３２を動かすことが可能である。第１の駆動装置５５は、第２の部材３２が第１の部材３１から離間した状態を保ちながら、第１の部材３１に対して第２の部材３２を回転させる。

図３に示すように、複数の第１の開口４８は、複数の第１の吐出口６１と、複数の第２の吐出口６２とを含む。第１の吐出口６１と第２の吐出口６２とは、略同一の形状を有し、説明の便宜上、個別に称される。なお、第１の吐出口６１と第２の吐出口６２とが互いに異なる形状を有しても良い。

第１の吐出口６１の数は、第２の開口５８の数と等しい。さらに、第２の吐出口６２の数は、第２の開口５８の数と等しい。複数の第１の吐出口６１は、中心軸Ａｘまわりに二回対称（回転対称、点対称）に配置される。複数の第２の吐出口６２及び複数の第２の開口５８もそれぞれ、中心軸Ａｘまわりに二回対称に配置される。複数の第１の吐出口６１は、中心軸Ａｘまわりに９０°回転させられると、複数の第２の吐出口６２に重なるよう配置される。なお、複数の第２の開口５８、複数の第１の吐出口６１、及び複数の第２の吐出口６２の配置はこの例に限らない。例えば、複数の第２の開口５８、複数の第１の吐出口６１、及び複数の第２の吐出口６２はそれぞれ、中心軸Ａｘまわりに三回対称又はそれ以上の回転対称に配置されても良い。さらに、複数の第２の開口５８、複数の第１の吐出口６１、及び複数の第２の吐出口６２はそれぞれ、回転対象と異なる位置に配置されても良い。

図６は、第１の実施形態の第２の部材３２が回転した後のシャワープレート１３を示す底面図である。第２の部材３２は、第１の駆動装置５５に回転させられることで、第１の部材３１に対し図３に示す第１の位置Ｐ１と、図６に示す第２の位置Ｐ２と、に移動可能である。

図３に示すように、第１の位置Ｐ１において、複数の第１の吐出口６１と、複数の第２の開口５８とが向かい合う。すなわち、第１の内面４４ｂに設けられた第１の吐出口６１の開口端が、下面５１ａに設けられた第２の開口５８の開口端と向かい合う。言い換えると、第１の位置Ｐ１において、第２の開口５８が第１の吐出口６１に重なる。一方、第１の位置Ｐ１において、複数の第２の吐出口６２は、第１の移動壁５１によって覆われる。図３は、第１の移動壁５１によって覆われた第２の吐出口６２にハッチングを施す。

図６に示すように、第２の位置Ｐ２において、複数の第２の吐出口６２と、複数の第２の開口５８とが向かい合う。すなわち、第１の内面４４ｂに設けられた第２の吐出口６２の開口端が、下面５１ａに設けられた第２の開口５８の開口端と向かい合う。言い換えると、第２の位置Ｐ２において、第２の開口５８が第２の吐出口６２に重なる。一方、第２の位置Ｐ２において、複数の第１の吐出口６１は、第１の移動壁５１によって覆われる。図６は、第１の移動壁５１によって覆われた第１の吐出口６１にハッチングを施す。

上記のように、第１の位置Ｐ１又は第２の位置Ｐ２において、複数の第２の開口５８は、複数の第１の吐出口６１又は複数の第２の吐出口６２と向かい合う。第２の開口５８と向かい合う第１の吐出口６１又は第２の吐出口６２は、図３及び図６に示すように、底壁４４の底面４４ａを平面視したとき、拡散空間４７ａを露出させる。

例えば図２に示すように、第１の移動壁５１に覆われた第１の吐出口６１及び第２の吐出口６２は、第１の内面４４ｂと下面５１ａとの間の隙間に連通する。このため、第１の移動壁５１に覆われた第１の吐出口６１及び第２の吐出口６２は、第１の内面４４ｂと下面５１ａとの間の隙間と、第２の内面４５ａと側面５１ｃとの間の隙間と、を介して拡散空間４７ａに連通する。

複数の第２の開口５８の断面積の合計は、Ｚ軸と直交する方向（Ｘ‐Ｙ平面）における第２の部材３２と第２の内面４５ａとの間の隙間の断面積よりも大きい。Ｚ軸と直交する方向は、第２の開口が延びる方向と直交する方向の一例である。

第１の内面４４ｂと下面５１ａとの間の距離は、第２の開口５８の直径よりも小さい。また、第１の内面４４ｂと下面５１ａとの間の距離は、第１の開口４８の直部４８ａの直径よりも小さい。

図１に示す第１のガス供給装置１４は、シャワープレート１３の供給口４２ａに接続され、供給口４２ａから拡散室４７の拡散空間４７ａに、第１のガスＧ１を供給する。第１のガス供給装置１４は、タンク１４ａとバルブ１４ｂとを有する。バルブ１４ｂは、調整部の一例である。調整部は、ポンプのような他の装置であっても良い。

タンク１４ａは、第１のガスＧ１を収容し、バルブ１４ｂ及び配管を介して供給口４２ａに接続される。バルブ１４ｂが開かれることで、第１のガス供給装置１４は、タンク１４ａの第１のガスＧ１を供給口４２ａに供給する。バルブ１４ｂが閉じられると、第１のガス供給装置１４は、第１のガスＧ１の供給を停止する。さらに、バルブ１４ｂの開閉量が調整されることで、第１のガスＧ１の流量が調整される。このように、バルブ１４ｂは、第１のガスＧ１の供給状態を調整可能である。

第２のガス供給装置１５は、シャワープレート１３の供給口４２ａに接続され、供給口４２ａから拡散室４７の拡散空間４７ａに、第２のガスＧ２を供給する。第２のガス供給装置１５は、タンク１５ａとバルブ１５ｂとを有する。バルブ１５ｂは、調整部の一例である。

タンク１５ａは、第２のガスＧ２を収容し、バルブ１５ｂ及び配管を介して供給口４２ａに接続される。バルブ１５ｂが開かれることで、第２のガス供給装置１５は、タンク１５ａの第２のガスＧ２を供給口４２ａに供給する。バルブ１５ｂが閉じられると、第２のガス供給装置１５は、第２のガスＧ２の供給を停止する。さらに、バルブ１５ｂの開閉量が調整されることで、第２のガスＧ２の流量が調整される。このように、バルブ１５ｂは、第２のガスＧ２の供給状態を調整可能である。

半導体製造装置１０は、第１のガス供給装置１４及び第２のガス供給装置１５に加えて、キャリアガス供給装置を有しても良い。キャリアガス供給装置は、アルゴンのようなキャリアガスが収容されたタンクと、当該タンクと供給口４２ａとを接続する配管及びバルブとを有する。当該バルブが開かれると、タンクに収容されたキャリアガスが、供給口４２ａを通じて拡散室４７の拡散空間４７ａに供給される。キャリアガスは、例えば、第１のガスＧ１又は第２のガスＧ２を拡散室４７に運ぶために供給され、ウェハＷへの影響が小さいガスである。キャリアガス供給装置は、例えば、第１のガス供給装置１４及び第２のガス供給装置１５から独立して設けられても良いし、第１のガス供給装置１４及び第２のガス供給装置１５のそれぞれの一部として設けられても良い。

制御部１６は、例えば、ＣＰＵのような処理装置と、ＲＯＭやＲＡＭのような記憶装置と、を有する。制御部１６は、例えば、ステージ１２、第１のガス供給装置１４、第２のガス供給装置１５、及び第１の駆動装置５５を制御する。

半導体製造装置１０は、以下に説明するように、チャンバ２１のウェハＷに第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２を供給する。まず、制御部１６は、図２の第１の駆動装置５５を駆動させ、第２の部材３２を第１の部材３１に対して回転させることにより、第２の部材３２を第１の位置Ｐ１に配置する。これにより、複数の第２の開口５８は、複数の第１の吐出口６１と向かい合う。

第１の駆動装置５５は、例えば、ロータリーエンコーダのような回転角センサを有する。制御部１６は、当該回転角センサから得られる第２の部材３２の回転角に基づき、第２の部材３２を第１の位置Ｐ１に配置させることができる。なお、制御部１６は、他の手段によって第２の部材３２を第１の位置Ｐ１に配置しても良い。

次に、制御部１６は、第１のガス供給装置１４のバルブ１４ｂを開かせ、シャワープレート１３に第１のガスＧ１を供給させる。第１のガスＧ１は、供給口４２ａを通って、拡散室４７の拡散空間４７ａに供給される。すなわち、第１のガス供給装置１４は、複数の第２の開口５８が複数の第１の吐出口６１と向かい合うときに第１のガスＧ１を拡散室４７に供給する。第１の吐出口６１は、一つの第１の開口の一例である。

第１のガスＧ１は、拡散空間４７ａで、例えばＸ‐Ｙ平面に沿う方向に拡散する。第１のガスＧ１は、拡散空間４７ａに連通する複数の第２の開口５８を通り、当該第２の開口５８と向かい合う第１の吐出口６１から、ウェハＷに向かって吐出される。これにより、第１のガスＧ１は、ウェハＷの表面に膜を形成する。

ウェハＷの表面に膜が形成されると、制御部１６は、第１のガス供給装置１４のバルブ１４ｂを閉じさせる。これにより、第１のガスＧ１の供給が停止される。シャワープレート１３に残った第１のガスＧ１は、例えば、拡散室４７に供給されるキャリアガスによって排出されても良い。

次に、制御部１６が第１の駆動装置５５を駆動させることで、第１の駆動装置５５は、第２の部材３２の第１の支持部５２を回転させる。第１の駆動装置５５は、第２の部材３２を第１の部材３１に対して回転させることにより、第２の部材３２を第２の位置Ｐ２に配置する。これにより、複数の第２の開口５８は、複数の第２の吐出口６２と向かい合う。

上記のように、第１の駆動装置５５は、第２の部材３２の第１の支持部５２を第１の部材３１に対して回転させることで、第１の支持部５２に接続された第１の移動壁５１を第１の部材３１に対して回転させる。第１の移動壁５１が第１の部材３１に対して回転することで、第２の開口５８と向かい合う第１の開口４８（第１の吐出口６１）が、他の第１の開口４８（第２の吐出口６２）と入れ替えられる。言い換えると、第１の部材３１に対する第１の移動壁５１の位置が変化することで、第２の開口５８と向かい合う第１の開口４８が、他の第１の開口４８と入れ替えられる。

次に、制御部１６は、第２のガス供給装置１５のバルブ１５ｂを開かせ、シャワープレート１３に第２のガスＧ２を供給させる。第２のガスＧ２は、供給口４２ａを通って、拡散室４７の拡散空間４７ａに供給される。すなわち、第２のガス供給装置１５は、複数の第２の開口５８が複数の第２の吐出口６２と向かい合うときに第２のガスＧ２を拡散室４７に供給する。第２の吐出口６２は、他の一つの第１の開口の一例である。すなわち、第１及び第２のガス供給装置１４，１５は、第２の開口５８と向かい合う第１の開口４８に応じて異なるガス（第１のガスＧ１又は第２のガスＧ２）を拡散室４７に供給する。

第２のガスＧ２は、拡散空間４７ａで、例えばＸ‐Ｙ平面に沿う方向に拡散する。第２のガスＧ２は、拡散空間４７ａに連通する複数の第２の開口５８を通り、当該第２の開口５８と向かい合う第２の吐出口６２から、ウェハＷに向かって吐出される。これにより、第２のガスＧ２は、ウェハＷの表面に膜を形成する。

上述のように、第１のガスＧ１が複数の第１の吐出口６１から吐出され、第２のガスＧ２が複数の第２の吐出口６２から吐出される。これにより、第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２は、それぞれに適した位置から吐出されることができる。以上により、ウェハＷに、例えば、酸化膜と窒化膜とが成膜される。

第２の開口５８を通過した第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２は、当該第２の開口５８から第１の開口４８に向かって吐出される。第１の開口４８の縮径部４８ｂは、第１の移動壁５１に向かって底壁４４に開き、第２の開口５８に面する。縮径部４８ｂは、第１の移動壁５１から遠ざかる方向に先細る。このため、第２の開口５８から吐出された第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２は、縮径部４８ｂにガイドされ、第１の開口４８の直部４８ａに流入する。第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２は、直部４８ａからシャワープレート１３の外に吐出される。

拡散空間４７ａに供給された第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２は、第２の開口５８のみならず、第２の内面４５ａと側面５１ｃとの間の隙間にも流入することがある。当該第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２は、第１の移動壁５１に覆われた第１の吐出口６１又は第２の吐出口６２から、シャワープレート１３の外に吐出されることがある。しかし、第２の内面４５ａと側面５１ｃとの間の隙間に流入する第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２の流量は、第２の開口５８を通る第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２の流量よりも少ない。このため、第１の移動壁５１に覆われた第１の吐出口６１又は第２の吐出口６２から吐出される第１のガスＧ１又は第２のガスＧ２は、ウェハＷの膜の形成に影響し難い。例えば、第２の開口５８と向かい合う第１の開口４８（第１の吐出口６１）が吐出する第１のガスＧ１の流量は、第１の移動壁５１に覆われた他の第１の開口４８（第２の吐出口６２）が吐出する第１のガスＧ１の流量よりも多い。

図５に示すように、第２の部材３２が第１の位置Ｐ１又は第２の位置Ｐ２から僅かに回転した状態で、第１のガスＧ１又は第２のガスＧ２が拡散室４７に供給されても良い。例えば図５に示す場合、第１の吐出口６１の一部が第１の移動壁５１に覆われる。一方、第２の吐出口６２は、第１の位置Ｐ１と同じく、第１の移動壁５１に覆われる。

第１の吐出口６１の一部が第１の移動壁５１に覆われることで、第２の部材３２が第１の位置Ｐ１に配置された場合に比べ、シャワープレート１３の流路（向かい合った第１の吐出口６１と第２の開口５８）が狭まる。これにより、第１のガスＧ１の吐出量が低減される。

第２の部材３２が第１の部材３１に対して動かされることで、第１の移動壁５１が第１の開口４８の一部を覆う量が変わる。すなわち、第２の部材３２が第１の部材３１に対して動かされることで、第１の開口４８から吐出される第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２の流量が調整される。

シャワープレート１３は、例えば、三次元プリンタによる積層造形によって製造される。これにより、第２の部材３２は、第１の部材３１の内部に収容された状態で製造される。なお、シャワープレート１３の製造方法はこの例に限らない。

以上説明された第１の実施形態に係る半導体製造装置１０において、第１の部材３１に拡散室４７が設けられ、第２の部材３２の第１の移動壁５１が第１の部材３１から離間した位置で拡散室４７に配置される。第２の部材３２は、第１の部材３１に対する位置が変化することで第２の開口５８と向かい合う第１の開口４８（第１の吐出口６１）を他の第１の開口４８（第２の吐出口６２）と入れ替えることが可能である。これにより、シャワープレート１３は、共通の拡散室４７に供給された第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２を複数の位置から吐出することができ、当該拡散室４７を大きく確保することができる。従って、拡散室４７における第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２の圧損が低減され、複数の第１の開口４８が設けられる場合、複数の第１の開口４８から第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２がより均等に吐出される。すなわち、第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２の吐出位置が変更可能なシャワープレート１３において、第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２がより均一に吐出され得る。さらに、第２の開口５８と向かい合う第１の開口４８を他の第１の開口４８と入れ替えるときに、第１の部材３１と第２の部材３２との接触によりパーティクルが発生することが抑制される。従って、パーティクルが拡散室４７や第１及び第２の開口４８，５８に入って第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２の均一な吐出を妨げることが抑制される。

複数の第１の開口４８はそれぞれ、第１の内面４４ｂに連通するとともに第１の移動壁５１から遠ざかる方向に先細る縮径部４８ｂを有する。当該縮径部４８ｂの最大の断面積は、下面５１ａに開口する第２の開口５８の断面積よりも大きい。これにより、第２の開口５８から第１の開口４８に向かって吐出される第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２が縮径部４８ｂによってガイドされ、当該第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２が底壁４４と第１の移動壁５１との間の隙間に流れ込むことが抑制される。

第１の内面４４ｂと第２の部材３２との間の距離は、第３の内面４６ｂと第２の部材３２との間の距離よりも短い。これにより、第３の内面４６ｂと第２の部材３２との間の拡散室４７（拡散空間４７ａ）で第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２が拡散しやすくなる。さらに、第２の開口５８から出た第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２が第１の内面４４ｂと第２の部材３２との間の隙間で広がり、望まれぬ第１の開口４８から第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２が吐出されること、が抑制される。

第２の部材３２は、第１の部材３１に対して回転することで第２の開口５８と向き合う第１の開口４８を他の第１の開口４８と入れ替えることが可能である。これにより、容易に第２の開口５８と向き合う第１の開口４８を他の第１の開口４８と入れ替えることができる。

複数の第２の開口５８の断面積の合計が、第２の開口５８が延びる方向と直交する方向における第２の部材３２と第２の内面４５ａとの間の隙間の断面積よりも大きい。これにより、拡散室４７に供給された第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２が、第２の部材３２と第２の内面４５ａとの間の隙間を通って、第１の部材３１と第２の部材３２との間の隙間に広がり、望まれぬ第１の開口４８から第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２が吐出されること、が抑制される。

第２の部材３２は、第１の部材３１の外で第１の支持部５２に支持されることで、第１の部材３１から離間した位置に配置される。これにより、第１の支持部５２と、当該第１の支持部５２を支持する第１の駆動装置５５と、の接触により発生したパーティクルが、拡散室４７や第１及び第２の開口４８，５８に入ることが抑制される。

第１の駆動装置５５は、第１の部材３１の外で第１の支持部５２に接続され、第１の支持部５２を第１の部材３１に対して動かすことで第２の開口５８と向かい合う第１の開口４８を他の第１の開口４８と入れ替える。これにより、第１の駆動装置５５が第１の支持部５２を駆動することにより発生したパーティクルが、拡散室４７や第１及び第２の開口４８，５８に入ることが抑制される。

第１及び第２のガス供給装置１４，１５は、第２の開口５８が第１の吐出口６１と向かい合うときに第１のガスＧ１を拡散室４７に供給し、第２の開口５８が第２の吐出口６２と向かい合うときに第２のガスＧ２を拡散室４７に供給する。これにより、半導体製造装置１０は、第１のガスＧ１を吐出する第１の開口４８の位置と、第２のガスＧ２を吐出する第１の開口４８の位置と、を変えることができ、第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２を適切な位置から吐出することができる。

図７は、第１の実施形態の変形例に係るシャワープレート１３を示す底面図である。図３及び図７に示すように、複数の第１の開口４８は、一点鎖線で示す複数の同心円上に配置される。例えば、一番内側の円から外側の円に移るに従って、これらの円上に配置される第１の開口４８の数は、四個、十二個、二十個、二十八個、三十六個……と増大する。第１の開口４８がこのように配置されることで、複数の第１の開口４８をより均等に配置することができる。なお、第１の開口４８の数及び配置はこれに限らない。

（第２の実施形態）
以下に、第２の実施形態について、図８及び図９を参照して説明する。なお、以下の複数の実施形態の説明において、既に説明された構成要素と同様の機能を持つ構成要素は、当該既述の構成要素と同じ符号が付され、さらに説明が省略される場合がある。また、同じ符号が付された複数の構成要素は、全ての機能及び性質が共通するとは限らず、各実施形態に応じた異なる機能及び性質を有していても良い。

図８は、第２の実施形態に係るシャワープレート１３を示す底面図である。図９は、第２の実施形態の第１の移動壁５１を示す底面図である。図８に示すように、第２の実施形態において、複数の第１の開口４８は、複数の第１の吐出口６１と、複数の第２の吐出口６２と、複数の第３の吐出口６３とを含む。第１乃至第３の吐出口６１〜６３は、略同一の形状を有し、説明の便宜上、個別に称される。なお、第１乃至第３の吐出口６１〜６３が互いに異なる形状を有しても良い。

第３の吐出口６３の数は、第２の開口５８の数と等しい。さらに、第３の吐出口６３の数は、第１の吐出口６１の数と等しく、且つ第２の吐出口６２の数と等しい。複数の第３の吐出口６３は、中心軸Ａｘまわりに二回対称に配置される。なお、複数の第３の吐出口６３の配置はこの例に限らない。例えば、複数の第３の吐出口６３は、中心軸Ａｘまわりに三回対称又はそれ以上の回転対称に配置されても良い。さらに、複数の第３の吐出口６３は、回転対象と異なる位置に配置されても良い。

第２の実施形態において、複数の第１の吐出口６１は、中心軸Ａｘまわりに６０°回転させられると、複数の第２の吐出口６２に重なるよう配置される。また、複数の第１の吐出口６１は、中心軸Ａｘまわりに１２０°回転させられると、複数の第３の吐出口６３に重なるよう配置される。

第２の部材３２の第１の移動壁５１は、第１の駆動装置５５によって第１の部材３１に対して回転させられることで、第１の位置Ｐ１と、第２の位置Ｐ２と、第３の位置Ｐ３とに移動可能である。図８は、第３の位置Ｐ３に配置された第２の部材３２を示す。

第１の位置Ｐ１において、第１の吐出口６１が第２の開口５８と向かい合い、第２の吐出口６２及び第３の吐出口６３が第１の移動壁５１によって覆われる。第２の位置Ｐ２において、第２の吐出口６２が第２の開口５８と向かい合い、第１の吐出口６１及び第３の吐出口６３が第１の移動壁５１によって覆われる。第３の位置Ｐ３において、第３の吐出口６３が第２の開口５８と向かい合い、第１の吐出口６１及び第２の吐出口６２が第１の移動壁５１によって覆われる。図８は、第１の移動壁５１によって覆われた第１の吐出口６１と第２の吐出口６２とのそれぞれに、異なるハッチングを施す。

以上説明された第２の実施形態の半導体製造装置１０において、第２の部材３２は、第１の部材３１に対して動くことで第２の開口５８と向かい合う第１の開口４８（第１の吐出口６１）を、他の第１の開口４８（第２の吐出口６２）と入れ替えることが可能であるとともに、さらに他の第１の開口４８（第３の吐出口６３）と入れ替えることも可能である。これにより、シャワープレート１３は、共通の拡散室４７に供給された複数種類のガス（例えば、第１のガスＧ１、第２のガスＧ２、及び他のガス）を複数の位置から吐出することができ、当該拡散室４７を大きく確保することができる。従って、拡散室４７における第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２の圧損が低減され、複数の第１の開口４８が設けられる場合、複数の第１の開口４８から複数種類のガスがより均等に吐出される。

（第３の実施形態）
以下に、第３の実施形態について、図１０を参照して説明する。図１０は、第３の実施形態に係るシャワープレート１３を示す断面図である。図１０に示すように、第３の実施形態のシャワープレート１３は、第３の部材７０を有する。

第３の部材７０は、例えば、第１及び第２のガスＧ１，Ｇ２に耐性を有する材料によって作られる。第３の部材７０は、第１の部材３１及び第２の部材３２から離間した位置に配置される。第３の部材７０は、少なくとも第１の部材３１の内部において、第１の部材３１及び第２の部材３２から離間する。第３の部材７０は、第２の移動壁７１と、第２の支持部７２とを有する。第２の移動壁７１は、第３の壁の一例である。

第２の移動壁７１は、Ｘ‐Ｙ平面上で広がる略円盤状に形成される。第２の移動壁７１は、底壁４４、覆壁４６、周壁４５、及び第１の移動壁５１と、共通の中心軸Ａｘを有する。なお、第２の移動壁７１と、底壁４４、覆壁４６、周壁４５、及び第１の移動壁５１とのそれぞれの中心軸が異なっても良い。

第２の移動壁７１は、第１の部材３１及び第２の部材３２から離間した位置で拡散室４７に配置される。すなわち、第２の移動壁７１は、拡散室４７よりも小さく、第１の部材３１の内部に収容される。第２の移動壁７１は、下面７１ａと、上面７１ｂと、側面７１ｃとを有する。

下面７１ａは、Ｚ軸に沿う負方向に向く略平坦な面である。下面７１ａは、隙間を介して第１の移動壁５１の上面５１ｂに向く。このため、第１の移動壁５１は、Ｚ軸に沿う方向において、底壁４４と第２の移動壁７１との間に位置する。

上面７１ｂは、Ｚ軸に沿う正方向に向く略平坦な面である。上面７１ｂは、覆壁４６の第３の内面４６ｂから離間した位置で、第３の内面４６ｂに向く。側面７１ｃは、略水平方向に向く面であり、下面７１ａの縁と上面７１ｂの縁とを接続する。第３の実施形態において、拡散空間４７ａは、第３の内面４６ｂと上面７１ｂとの間に設けられる。

側面７１ｃは、隙間を介して周壁４５の第２の内面４５ａに向く。側面７１ｃと第２の内面４５ａとの間の距離は、第１の移動壁５１の側面５１ｃと第２の内面４５ａとの間の距離と実質的に等しく、略均一に設定される。

第２の支持部７２は、中心軸Ａｘに沿って、第２の移動壁７１の略中央部からＺ軸に沿う正方向に延びる円筒状に形成される。第２の支持部７２は、管部４２の供給口４２ａに通され、管部４２の上端から第１の部材３１の外に突出する。

第２の支持部７２の内側に、挿通孔７２ａが設けられる。挿通孔７２ａは、第２の支持部７２の上端と、第２の移動壁７１の下面７１ａとに挿通する。第１の支持部５２は、第３の部材７０から離間する状態で挿通孔７２ａに通される。

第２の支持部７２は、管部４２から離間した位置に配置される。第２の支持部７２と供給口４２ａの内面との間の距離は、第１の内面４４ｂと下面５１ａとの間の距離よりも長い。

第２の支持部７２は、第１の部材３１の外で第２の駆動装置７５に接続される。第２の駆動装置７５は、例えば、モータ又はアクチュエータのような動力発生源と、当該動力発生源が発生させた動力を第２の支持部７２に伝達する伝達機構と、を有する。

例えば、第２の駆動装置７５の上記伝達機構が、第１の部材３１の外で第２の支持部７２を支持する。第２の支持部７２が第２の駆動装置７５に支持されることで、第２の部材３２は、第１の部材３１及び第２の部材３２から離間した位置に配置される。

第２の移動壁７１に、複数の第３の開口７８が設けられる。複数の第３の開口７８はそれぞれ、Ｚ軸に沿う方向に延び、下面７１ａと上面７１ｂとに連通する略円形の孔である。言い換えると、第３の開口７８は、下面７１ａと第１の移動壁５１の上面５１ｂの間の隙間と、拡散空間４７ａと、に連通する。

第３の開口７８の直径は、第２の開口５８の直径と実質的に等しい。第３の開口７８の数は、第２の開口５８の数と等しい。なお、第３の開口７８の大きさ及び数はこの例に限らない。

第３の部材７０は、例えば第２の駆動装置７５により第１の部材３１に対して中心軸Ａｘまわりに回転させられる。第２の駆動装置７５は、第３の部材７０が第１の部材３１及び第２の部材３２から離間した状態を保ちながら、第１の部材３１に対して第３の部材７０を回転させる。

第３の部材７０は、第２の部材３２が第１の位置Ｐ１又は第２の位置Ｐ２に位置するとき、第３の開口７８が第２の開口５８と向かい合うように回転させられる。すなわち、第３の部材７０は、第２の部材３２に追従するように第２の駆動装置７５によって回転させられる。

一方、第２の部材３２が第１の位置Ｐ１又は第２の位置Ｐ２から僅かに回転した状態で、第１のガスＧ１又は第２のガスＧ２が拡散室４７に供給される場合がある。例えば、第２の部材３２が第１の位置Ｐ１から僅かに回転した位置に配置された場合、第３の開口７８は、第３の部材７０が第２の部材３２に対して回転させられることで、第１の吐出口６１と重なる位置に配置される。これにより、第１の吐出口６１の一部と、第３の開口７８の一部とが第１の移動壁５１に覆われる。

第１の移動壁５１が第１の吐出口６１の一部を覆うことで、第１のガスＧ１の吐出量が低減される。さらに、第３の開口７８が第１の吐出口６１と重なる位置に配置されることで、第１のガスＧ１が吐出される方向がＺ軸により近くなる。すなわち、第３の部材７０が第２の部材３２に対して動かされることで、第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２が第１の開口４８から吐出される方向が調整される。

第３の実施形態において、複数の第２の開口５８は、直部５８ａと、縮径部５８ｂとを有する。直部５８ａは、第１の移動壁５１の下面５１ａに連通する略円形の孔である。直部５８ａは、Ｚ軸に沿う方向に略直線状に延びる。縮径部５８ｂは、第１の移動壁５１の上面５１ｂに連通する略円錐台形の穴である。なお、縮径部５８ｂは他の形状に形成されても良い。縮径部５８ｂは、上面５１ｂから下面５１ａに向かう方向に先細る。すなわち、縮径部５８ｂの断面積が最大となる部分は、上面５１ｂに開口する。一方、縮径部５８ｂの断面積が最小となる部分は、直部５８ａに接続される。

第３の開口７８を通過した第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２は、当該第３の開口７８から第２の開口５８に向かって吐出される。第２の開口５８の縮径部５８ｂが、第３の開口７８に面する。縮径部５８ｂは、第２の移動壁７１から遠ざかる方向に先細る。このため、第３の開口７８から吐出された第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２は、縮径部５８ｂにガイドされ、第２の開口５８の直部５８ａに流入する。第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２は、直部５８ａから第１の開口４８を通じてシャワープレート１３の外に吐出される。このように、第３の開口７８から第２の開口５８に向かって吐出される第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２が縮径部５８ｂによってガイドされるため、当該第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２が第１の移動壁５１と第２の移動壁７１との間の隙間に流れ込むことが抑制される。

以上説明された第３の実施形態の半導体製造装置１０において、第３の部材７０は、第２の部材３２に対して動くことで、第１の移動壁５１が第１の開口４８（第１の吐出口６１）の一部を覆う場合に、当該第１の開口４８と重なる位置に第３の開口７８を配置することが可能である。これにより、第１の開口４８から第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２が吐出される方向が調整され得る。

（第４の実施形態）
以下に、第４の実施形態について、図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は、第４の実施形態に係るシャワープレート１３を示す断面図である。図１２は、第４の実施形態のシャワープレート１３を示す底面図である。

第４の実施形態において、拡散部４１は、Ｘ‐Ｙ平面上で広がるとともにＸ軸に沿う方向に延びる略矩形の板状に形成される。また、第１の移動壁５１は、Ｘ‐Ｙ平面上で広がるとともにＸ軸に沿う方向に延びる略矩形の板状に形成される。拡散部４１及び第１の移動壁５１は、第１乃至第３の実施形態と同じく略円盤状に形成されても良い。

第２の部材３２は、例えば第１の駆動装置５５により、第１の部材３１に対してＸ軸に沿う方向に平行移動させられる。言い換えると、第１の駆動装置５５は、第１の部材３１に対して第２の部材３２を動かすことが可能である。第１の駆動装置５５は、第２の部材３２が第１の部材３１から離間した状態を保ちながら、第１の部材３１に対して第２の部材３２を第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２とに平行移動させる。図１１は、第１の位置Ｐ１にある第２の部材３２を実線で示し、第２の位置Ｐ２にある第２の部材３２を二点鎖線で示す。

第１の実施形態と同じく、第１の位置Ｐ１において、第１の吐出口６１と第２の開口５８とが向かい合い、複数の第２の吐出口６２が第１の移動壁５１によって覆われる。一方、第２の位置Ｐ２において、第２の吐出口６２と第２の開口５８とが向かい合い、第１の吐出口６１が第１の移動壁５１によって覆われる。図１２は、第１の移動壁５１によって覆われた第２の吐出口６２にハッチングを施す。

第１の駆動装置５５は、第２の部材３２の第１の支持部５２を第１の部材３１に対して平行移動させることで、第１の支持部５２に接続された第１の移動壁５１を第１の部材３１に対して平行移動させる。第１の移動壁５１が第１の部材３１に対して平行移動することで、第２の開口５８と向かい合う第１の開口４８（第１の吐出口６１）が、他の第１の開口４８（第２の吐出口６２）と入れ替えられる。

第２の部材３２が第１の位置Ｐ１又は第２の位置Ｐ２から僅かに移動した状態で、第１のガスＧ１又は第２のガスＧ２が拡散室４７に供給されても良い。例えば第２の部材３２が第１の位置Ｐ１から僅かに移動した場合、第１の吐出口６１の一部が第１の移動壁５１に覆われる。一方、第２の吐出口６２は、第１の位置Ｐ１と同じく、第１の移動壁５１に覆われる。

第４の実施形態において、第１の吐出口６１の一部が第１の移動壁５１に部分的に覆われる量は、複数の第１の吐出口６１の間で等しい。このため、複数の第１の吐出口６１から吐出される第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２の流量及び傾斜角が一律に調整される。

図１１に示すように、周壁４５に二つの凹面４５ｂが設けられる。凹面４５ｂは、第２の内面４５ａから、Ｘ軸に沿う方向に凹んだ部分である。第２の部材３２が第１の位置Ｐ１に位置するとき、第１の移動壁５１の一部が一方の凹面４５ｂによって規定される窪みに収容される。第２の部材３２が第２の位置Ｐ２に位置するとき、第１の移動壁５１の一部が他方の凹面４５ｂによって規定される窪みに収容される。

複数の第２の開口５８の断面積の合計は、凹面４５ｂと第２の部材３２との間の隙間の断面積よりも大きい。このため、拡散空間４７ａに供給された第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２が、凹面４５ｂと第２の部材３２との間の隙間に流入することが抑制される。

以上説明された第４の実施形態の半導体製造装置１０において、第２の部材３２は、第１の部材３１に対して平行移動することで第２の開口５８と向き合う第１の開口４８を他の第１の開口４８と入れ替えることが可能である。これにより、複数の第２の開口５８が設けられた場合、それぞれの第２の開口５８と第１の開口４８との相対的な位置が実質的に等しくなり、第１の開口４８から吐出される第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２の吐出量及び傾斜角がより均一になる。

図１３は、第４の実施形態の変形例に係るシャワープレート１３を示す断面図である。図１３に示すように、第４の実施形態の半導体製造装置１０は、第３の部材７０と第２の駆動装置７５とを有しても良い。

例えば、第３の部材７０は、第２の部材３２に対して平行移動することで、第１の移動壁５１が第１の開口４８（第１の吐出口６１）の一部を覆う場合に、当該第１の開口４８と重なる位置に第３の開口７８を配置することが可能である。第３の開口７８が第１の吐出口６１と重なる位置に配置されることで、第１のガスＧ１が吐出される方向がＺ軸により近くなる。さらに、第１の吐出口６１の一部が第１の移動壁５１に部分的に覆われる量は、複数の第１の吐出口６１の間で等しい。このため、複数の第１の吐出口６１から吐出される第１のガスＧ１及び第２のガスＧ２の流量及び傾斜角がより均一に調整され得る。

以上説明された少なくとも一つの実施形態によれば、第２の部材は、第２の開口が設けられるとともに第１の部材の内部の部屋に配置された第２の壁を有し、第１の部材から離間した位置に配置され、第１の部材に対する位置が変化することで第２の開口と向かい合う第１の開口を他の第１の開口と入れ替えることが可能である。これにより、複数の第１の開口から流体がより均等に吐出される。さらに、第２の開口と向かい合う第１の開口を他の第１の開口と入れ替えるときに、第１の部材と第２の部材との接触によりパーティクルが発生することが抑制される。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、各実施形態において、第１の駆動装置５５は、第２の部材３２を回転させる。しかし、第１の駆動装置５５は、第１の部材３１を回転させることで、第２の部材３２を第１の部材３１に対して動かしても良い。

１０…半導体製造装置、１２…ステージ、１３…シャワープレート、１４…第１のガス供給装置、１４ｂ…バルブ、１５…第２のガス供給装置、１５ｂ…バルブ、３１…第１の部材、３２…第２の部材、４２ａ…供給口、４４…底壁、４４ｂ…第１の内面、４５ａ…第２の内面、４６ｂ…第３の内面、４７…拡散室、４８…第１の開口、４８ｂ…縮径部、５１…第１の移動壁、５１ａ…下面、５２…第１の支持部、５５…第１の駆動装置、５８…第２の開口、６１…第１の吐出口、６２…第２の吐出口、６３…第３の吐出口、７０…第３の部材、７１…第２の移動壁、７８…第３の開口。

Claims (11)

1. 複数の第１の開口が設けられた第１の壁を有し、前記複数の第１の開口が連通する部屋が内部に設けられた、第１の部材と、
   第２の開口が設けられるとともに前記部屋に配置された第２の壁を有し、前記第１の部材から離間した位置に配置され、前記第１の部材に対する位置が変化することで前記第２の開口と向かい合う前記第１の開口を他の前記第１の開口と入れ替えることが可能な、第２の部材と、
   を具備するシャワープレート。
2. 前記第２の部材は、前記第１の部材に対して回転することで前記第２の開口と向き合う前記第１の開口を他の前記第１の開口と入れ替えることが可能である、請求項１のシャワープレート。
3. 前記第２の部材は、前記第１の部材に対して平行移動することで前記第２の開口と向き合う前記第１の開口を他の前記第１の開口と入れ替えることが可能である、請求項１のシャワープレート。
4. 前記第１の壁は、前記第２の壁に向くとともに前記複数の第１の開口が連通する第１の面を有し、
   前記第１の部材は、前記第１の面に向く第２の面を有し、
   前記第１の面と前記第２の部材との間の距離は、前記第２の面と前記第２の部材との間の距離よりも短い、
   請求項１乃至請求項３のいずれか一つのシャワープレート。
5. 前記第２の壁に、複数の前記第２の開口が設けられ、
   前記複数の第２の開口の断面積の合計が、前記第２の開口が延びる方向と直交する方向における前記第２の部材と前記部屋の内面との間の隙間の断面積よりも大きい、
   請求項１乃至請求項４のいずれか一つのシャワープレート。
6. 前記複数の第１の開口はそれぞれ、前記第２の壁に向かって前記第１の壁に開くとともに前記第２の壁から遠ざかる方向に先細る縮径部を有し、
   前記縮径部の最大の断面積は、前記第２の開口の前記第１の壁に向く端部の断面積よりも大きい、
   請求項１乃至請求項５のいずれか一つのシャワープレート。
7. 第３の開口が設けられるとともに前記部屋に配置された第３の壁を有し、前記第１の部材及び前記第２の部材から離間した位置に配置され、前記第２の部材に対して動くことで、前記第２の壁が前記第１の開口の一部を覆う場合に当該第１の開口と重なる位置に前記第３の開口を配置することが可能な、第３の部材、をさらに具備する請求項１乃至請求項６のいずれか一つのシャワープレート。
8. 前記第１の部材に、前記部屋に連通する供給口が設けられ、
   前記第２の部材は、前記第２の壁に接続され、前記供給口に通されるとともに、前記第１の部材の外で支持される、支持部を有し、前記支持部が支持されることで前記第１の部材から離間した位置に配置される、
   請求項１乃至請求項７のいずれか一つのシャワープレート。
9. 対象物が配置されるよう構成された配置部と、
   前記部屋に流体を供給され、前記配置部に配置された前記対象物へ前記流体を吐出するよう構成された、請求項１乃至請求項８のいずれか一つのシャワープレートと、
   前記部屋に供給される前記流体の供給状態を調整可能な調整部と、
   前記第２の部材を前記第１の部材に対して動かすことで前記第２の開口と向かい合う前記第１の開口を他の前記第１の開口と入れ替える駆動部と、
   を具備する処理装置。
10. 前記調整部を有し、前記部屋に前記流体を供給する供給部、
    をさらに具備し、
    前記供給部は、前記第２の開口が一つの前記第１の開口と向かい合うときに第１の流体を前記部屋に供給し、前記第２の開口が他の一つの前記第１の開口と向かい合うときに第２の流体を前記部屋に供給する、
    請求項９の処理装置。
11. 複数の第１の開口が設けられた第１の壁を有し、前記複数の第１の開口が連通する部屋が内部に設けられた、第１の部材に対し、第２の開口が設けられるとともに前記第１の部材から離間した位置で前記部屋に配置された第２の壁を、前記第１の部材に対して動かすことで前記第２の開口と向かい合う前記第１の開口を他の前記第１の開口と入れ替えることと、
    流体を前記部屋に供給することと、
    を具備する吐出方法。

Images