JP5586384B2 - ガスノズルおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば半導体製造用若しくは液晶製造用の成膜装置又はエッチング装置などに用いられるガスノズルおよびその製造方法に関するものである。

従来、半導体製造工程において、半導体ウエハに薄膜を成膜するための成膜装置、および半導体ウエハに微細加工を施すためのエッチング装置が用いられている。成膜装置では、原料ガスが反応室内に定常的に噴射され、この原料ガスを化学反応させることによって、ウエハ上に薄膜を形成する。また、エッチング装置では、原料ガスとしてハロゲン系腐食性ガスが導入され、この原料ガスをプラズマ化してエッチングガスとして用いることにより、半導体ウエハに微細加工を施す。

これらの装置は、原料ガスを導入するためのガスノズルを有している。このようなガスノズルとしては、従来から種々の形状や材質が提案されている。例えば、特許文献１には、Ｙ_２Ｏ_３焼結体からなり、原料ガスの一つであるハロゲン性腐食性ガスの流れる内面が焼成したままの面であるガスノズルが記載されている。

この構成によれば、ガスが流れる内面が焼成したままの面であり、研削加工面の加工紛糾層をなくすことができるため、その加工紛糾層からパーティクルが脱落してウエハ上に付着することを抑制することができるとされている。

特開２０００−１９５８０７号公報

しかし、ガスが流れる流路の内面を焼成したままの面とするためには、焼成前にその流路を、焼成による寸法変化を考慮して形成しておく必要がある。焼成後の寸法が所望の値となるように、流路を予め形成することは、その流路の形状が複雑であればあるほど、又は長さが長くなればなるほど困難であった。

よって、高い寸法精度で製造することができ、かつパーティクル・ダストの排出を抑制することができるガスノズルおよびその製造方法が求められている。

本発明の一態様に係るガスノズルは、ガスが流れる貫通孔を備えた本体を有するガスノズルであって、前記本体は、前記貫通孔の内周面に環状の段差部を複数有し、前記貫通孔は、前記ガスが流れる方向における前記各段差部よりも下流の領域における下流側内周面が、該各段差部よりも上流の領域における上流側内周面と比較して、前記貫通孔のより中心側に位置しており、前記貫通孔は、前記段差部を境界として軸の方向が変化している。

本発明の一態様に係るガスノズルの製造方法は、上記ガスノズルの製造方法であって、前記貫通孔が形成される前の前記本体を準備する準備工程と、前記本体の表面に穴あけ加工を行なうことによって、前記本体を貫通しない第１穴部を形成する第１穴部形成工程と、前記第１穴部の底面に穴あけ加工を行なうことによって、該底面に開口を有する第２穴部を形成する第２穴部形成工程とを備え、該第２穴部形成工程を複数回行なうことによっ
て、前記本体を貫通する前記貫通孔を形成する。

本発明の一態様に係るガスノズルによれば、貫通孔の内周面からパーティクルが脱落したとしても、そのパーティクルが貫通孔の内周面に沿って落下し、段差部に留まるため、パーティクルが貫通孔から排出されることを抑制することができる。

本発明の一態様に係るガスノズルの製造方法によれば、パーティクルの排出を抑制することができるガスノズルを高い寸法精度で製造することができる。

本発明の第１の実施形態によるガスノズルを用いた成膜装置の構成例を示す断面図である。 （ａ）は本発明の第１の実施形態によるガスノズルの構成例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ１−Ａ１線における断面図である。 本発明の第１の実施形態によるガスノズルの別の構成例を示す断面図である。 （ａ）は研削部材の構成の概略を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の研削部材を用いて本体に穴あけ加工を行う際の様子を示した模式的な図である。 本発明の一実施形態によるガスノズルの製造方法を示し、特に本体に貫通孔を形成する方法を説明するための模式的な図である。 （ａ）は本発明の第２の実施形態によるガスノズルの構成例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ３−Ａ３線における断面図である。 本発明の一実施形態によるガスノズルの製造方法を示し、特に本体に貫通孔を形成する方法を説明するための模式的な図である。 （ａ）は本発明の第２の実施形態によるガスノズルの別の構成例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ４−Ａ４線における断面図である。

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１に示すように、本発明の第１の実施形態によるガスノズルを用いた成膜装置１は、例えばプラズマＣＶＤ法により基板に薄膜を成膜する装置である。成膜装置１は、薄膜を成膜するための反応室２と、反応室２内に原料ガスを導入するガス導入管３と、反応室２内においてガス導入管３に接続されたガスノズル４とを備えている。ウエハ等の基板５は、内部電極６を備えた静電チャックなどのウエハ保持部７上に載置される。内部電極６は、反応室２の外部のバイアス電源８に接続される。さらに、反応室２の外部には、反応室２内にプラズマを生成するためのコイル９および電源１０が設けられている。

このような成膜装置１において、基板５の上方では、ガスノズル４から供給された原料ガスが、コイル９および電源１０によってプラズマ化され、基板５上に薄膜が堆積形成される。例えば、基板５上にＳｉＯ_２絶縁薄膜を形成するときは、ＳｉＨ_４（シラン）ガス、Ａｒガス、およびＯ_２ガス等の原料ガスが供給され、不要堆積物をクリーニングするときはＮＦ_３（三フッ化窒素）ガス、又はＣ_３Ｆ₈（オクタフルオロプロパン）ガス等のク
リーニングガスが供給される。

次に、成膜装置１に使用されるガスノズル４について説明する。図２に示すように、本発明の第１の実施形態によるガスノズル４は、ガスが流れる貫通孔１２を備えた本体１３を有する。本体１３は、例えば円柱状である。貫通孔１２は、ガスが流れる流路であり、
ガスが供給される供給口１４とガスが排出される排出口１５とを有する。図２に示したガスノズル４では、供給口１４および排出口１５が、円柱の上面および下面にそれぞれ設けられている。図２のガスノズル４では、貫通孔１２の個数は４つであり、本体１３を上面視したときに、４つの供給口１４が、本体１３の中心から等しい距離にあるように配置されている。

また、本体１３は、貫通孔１２の内周面に環状の３つの段差部１６ａ，１６ｂ，１６ｃを有する（以下、段差部１６ａ，１６ｂ，１６ｃを区別しない場合には、単に「段差部１６」と表記する）。これらの貫通孔１２は、ガスが流れる方向における各段差部１６ａ，１６ｂ，１６ｃよりも下流の領域における下流側内周面が、該各段差部１６ａ，１６ｂ，１６ｃよりも上流の領域における上流側内周面と比較して、貫通孔１２のより中心側に位置している。ここで、ガスが流れる方向は、図２において矢印Ｆで示している。

上記ガスノズル４では、貫通孔１２の内周面に複数の段差部１６ａ，１６ｂ，１６ｃが設けられ、貫通孔１２が、ガスが流れる方向における各段差部１６ａ，１６ｂ，１６ｃよりも下流の領域における下流内周面が、各段差部１６ａ，１６ｂ，１６ｃよりも上流の領域における上流内周面と比較して、貫通孔１２のより中心側に位置していることから、ガスの流れと共に、貫通孔１２の内周面からパーティクルが脱落したとしても、そのパーティクルが貫通孔１２の内周面に沿って落下し、段差部１６に留まるため、パーティクルが貫通孔１２の排出口１５からガスと共に排出されることを抑制することができる。

なお、パーティクルとは、研削加工面の加工紛糾層から脱落するパーティクルだけでなく、洗浄不足により、もともと貫通孔１２の内部に付着していた汚れから発生するパーティクルなども含む。

また、貫通孔１２は、上流側内周面と下流側内周面との間に接続される面（段差部１６の表面）と、上流側内周面との間のなす角度が、０°以上９０°以下であることが好ましい。なお、図２に示した構成は、この角度が９０°の場合である。このような角度であると、段差部１６ａにおいてパーティクルが留まりやすくなる。

なお、図２には、段差部３を３つのみ記載しているが、これらの段差部３は、複数設ければよく、３つに限らない。また、図２に示したガスノズル４では、貫通孔１２は４つ設けられているが、基板５上に安定したプラズマを発生させ、均一な膜厚の薄膜を形成するために、より多くの貫通孔１２が設けられてもよい。

また、図２（ｂ）に示すように、貫通孔１２は、段差部１６を境界として複数の部位Ｓ１〜Ｓ４に分割することができる。ここで、第１部位Ｓ１は、供給口１４と段差部１６ａ（以下、「第１の段差部１６ａ」ともいう）との間の部位を示し、第２部位Ｓ２は、第１の段差部１６ａと段差部１６ｂ（以下、「第２の段差部１６ｂ」ともいう）との間の部位を示す。また、第３部位Ｓ３は、第２の段差部１６ｂと段差部１６ｃ（以下、「第３の段差部１６ｃ」ともいう）との間の部位を示し、第４部位Ｓ４は、第３の段差部１６ｃと排出口１５との間の部位を示す。

例えば、図２（ｂ）に示した第４部位Ｓ４のように、第３の段差部１６ｃを境界として貫通孔１２の軸の方向が変化している場合は、貫通孔１２内でパーティクルが発生したとしても、第３の段差部１６ｃにおいてパーティクルが留まりやすくなり、そのパーティクルが排出口１５からガスと共に排出されることをより効果的に抑制することができる。

さらには、貫通孔１２が、供給口１４と段差部１６ａとの間、段差部１６ｃと排出口１５との間、又は段差部１６同士の間において曲がっている場合も、その曲がっている部分
においてパーティクルがより留まりやすくなることから、そのパーティクルがガスと共に排出口１５から排出されることをより効果的に抑制することができる。なお、ガスが流れる方向におけるこの曲がっている部分の前方と後方とで、貫通孔１２の内周面は中心軸に対して同じ距離だけ離れた位置にある、すなわち径方向において同じ位置にある。

なお、本実施形態によるガスノズル４において、貫通孔１２は、第３の段差部１６ｃを境界として軸の方向が変化しているが、第１又は第２の段差部１６ａ，１６ｂを境界として軸の方向が変化していてもよい。ただし、第３の段差部１６ｃを境界として貫通孔１２の軸方向を変化させ、第４部位Ｓ４を傾斜させれば、複数の排出口１５を本体１３の下面に分散させて設けることができ、より好ましい。この場合は、基板５上に形成する薄膜の膜厚分布のばらつきを低減することができる。また、同様の理由で、貫通孔１２を途中で曲げる場合にも、段差部１６ｃと排出口１５との間で貫通孔１２を曲げることが好ましい。

なお、図２（ｂ）に示した第４部位Ｓ４の傾斜角度、すなわち第３部位Ｓ３の軸方向と第４部位Ｓ４の軸方向とのなす角度は、本体１３の下面において排出口１５をどのように配置するかに応じて、適宜設定すればよい。このとき、０°以上９０°以下の範囲において上記角度が大きいほど、パーティクルを留める効果が大きくなる。

さらに、上述したように、段差部１６を境界として貫通孔１２の軸方向を変化させる、又は貫通孔１２を途中で曲げる場合には、貫通孔１２の排出口１５を本体１３の下面ではなく、側面に設けることもできる。

上述したガスノズル４は、少なくとも貫通孔１２の内周面が、原料ガスに対する耐腐食性の観点からセラミックスからなることが好ましい。このセラミックスの一例として、酸化アルミニウム（アルミナ）が挙げられる。また、原料ガスとして腐食性ガスを用いた場合は、貫通孔１２の内周面も腐食性ガスのプラズマに晒されることから、さらに耐腐食性を向上させるために、希土類を含むセラミックスを用いることが好ましい。一例としては、イットリア、イットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）などが挙げられる。特に貫通孔１２の内周面における排出口１５に近い部位は、プラズマに晒される可能性が高いため、これらのセラミックスによって形成することが好ましい。

また、本体１２全体が希土類を含むセラミックス、例えばＹ_２Ｏ_３焼結体からなる場合には、本体１３の外表面もプラズマに対する耐食性が向上するため、ガスノズル４が腐食性ガスのプラズマに曝される環境下またはプラズマ密度の高い環境下で用いられたとしても、長い寿命を保持することができる。

次に、本実施形態によるガスノズルの製造方法の一例を説明する。以下では、本体１３をセラミック焼結体で形成する場合について説明する。まず、本体１３をアルミナ焼結体で形成する場合、主原料として、純度９９％以上のアルミナ粉体に、助剤成分としてＳｉＯ₂、ＭｇＯ、およびＣａＯをそれぞれ添加するとともに、有機バインダーを添加して、
ボールミル、アトラクションミル、ピンミル、又は振動ミル等により混練し、泥漿（スラリー）を作製する。そして、このスラリーを押出成形法、射出成形法、鋳込成形法、又はテープ成形法等のセラミック成形手段により所定の形状に成形する。なお、このセラミック成形法の代わりに、上記スラリーをスプレードライヤにより造粒して顆粒を製作し、金型プレス、又はラバープレス等のセラミック成形法により所定の形状に成形してもよい。

そして、得られた成形体を大気雰囲気中にて１４００〜１７００℃の温度にて本焼成することにより、アルミナ焼結体を得ることができる。

また、本体１３をＹ_２Ｏ_３焼結体で形成する場合、まず、Ｙ_２Ｏ_３焼結体を形成する場合についても以下に説明する。まず、イオン交換水を溶媒として、Ｙ_２Ｏ_３粉末をボールミ湿式解粉した後、有機バインダーを添加して、スラリーを作製する。その後、スラリーをスプレードライにて造粒する。造粒したＹ_２Ｏ_３粉末を用いて、金型プレス、又はラバープレス等のセラミック成形法により所定の形状に成形する。この成形法の代わりに、鋳込み成形、押し出し成形、射出成形、テープ成形により所定の形状に成形してもよい。そして、このような方法で成形したＹ_２Ｏ_３成形体を必要に応じ４００〜６００℃で脱脂して有機バインダーを分解した後、大気雰囲気中または酸素雰囲気中の何れかにて１４００〜１７００℃で焼成することにより、Ｙ_２Ｏ_３焼結体を得ることができる。

以上のようにして得られたアルミナ又はＹ_２Ｏ_３からなる焼結体は、本体１３の貫通孔１２が形成される前の焼結体であり、以下では、「本体用焼結体」という。

次に、本体用焼結体２６に貫通孔１２を形成する。この貫通孔１２は、種々の方法により形成することができるが、以下では、一例として研削により形成する方法を説明する。

まず、本体用焼結体２６の表面に研削により穴あけ加工を行う。これは、例えば、図４に示すような研削部材２７ａを用いて行うことができる。この研削部材２７ａは、先端２８にダイヤモンド砥粒が付着されており、この先端２８を本体用焼結体２６の表面に挿入して、該表面を研削することにより、本体用焼結体２６の表面に穴部（以下、「第１穴部」ともいう。）３０を形成することができる。この研削部材２７ａは、先端２８と反対側の端部２９が外部装置に取り付けられ、その外部装置によって先端２８の上下移動および回転駆動が制御される。また、この研削は、図５に示すように、加工点に研削液３１を流しながら行う。この工程で形成された第１穴部３０は、本体用焼結体２６を貫通するものではなく、本体用焼結体２６の内部に底面３２を有する。

次に、先端の径が研削部材（以下、「第１の研削部材」ともいう。）２７ａよりも小さい研削部材（以下、「第２の研削部材」ともいう。）２７ｂを用いて、穴あけ加工を行う。これは、第２の研削部材２７ｂの先端を、第１穴部３０の底面３２に挿入して該底面３２を研削することにより行う。これにより、底面３２に開口を有する穴部（以下、「第２穴部」ともいう。）３３を形成する。この工程で形成された第２穴部３３は、第１穴部３０よりも径が小さい。また、第２穴部３３は、本体用焼結体２６を貫通するものではなく、本体用焼結体２６の内部に底面３４を有する。なお、この底面３２は、貫通孔１６の上流側内周面と流側内周面との間に接続される面となる。

その後も同様に、直前に用いた研削部材よりも先端の径が小さい研削部材を用いて、直前に作製した穴部の底面に開口を有する穴部３５を形成する。そして、最後に形成する穴部３５は、本体用焼結体２６の表面に到達し、その結果本体１３を貫通する。この貫通によって本体用焼結体２６の表面に形成された開口は、排出口１５となる。

図５に示すように貫通孔１２の内周面に２つの段差部１６ａ，１６ｂを形成する場合、３種類の研削部材を用いて穴あけ加工を行うことにより、貫通孔１２を形成することができる。３種類の研削部材の先端の径は、例えば、第１の研削部材２７ａがφ３、第２の研削部材２７ｂがφ４、第３の研削部材２７ｃがφ５である。

また、上述の研削部材２７ａ，２７ｂ，２７ｃは、柱状の先端２８を有する。この柱状の先端２８は、貫通孔１２の軸方向に垂直な断面と同じ形状の底面を有する。これにより、図２に示すような階段状の段差部１６を形成することができる。

本実施形態によるガスノズル４では、本体用焼結体２６を貫通する孔を一度の工程で形
成するのではなく、複数の工程を経て形成する。そして、各工程において、長さが短い各部位Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を個別に形成する。各部位Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は長さが短いために、それぞれの部位を高い寸法精度で形成することができ、結果として、貫通孔１２全体を高い寸法精度で形成することができる。よって、貫通孔１２が多少長い場合であっても、貫通孔１２を精度良く形成することができる。

また、本実施形態によるガスノズルの製造方法によれば、本体１３を貫通する孔を複数の穴あけ工程によって形成するため、各穴あけ工程における加工深さを小さくすることができる。よって、一度の穴あけ工程で貫通孔１２を形成する場合と比較して、加工力を小さくすることができ、本体用焼結体２６に与えるダメージを小さくすることができる。なお、上記加工力とは、研削部材２７の先端２８によって本体用焼結体２６の表面に加えられる押圧力や回転力などである。

このように本体用焼結体２６に与えるダメージが小さいと、穴あけ加工後の本体１３において貫通孔１２の内周面に加工によるダメージが残ることを抑制することができ、ダメージのあった表面が剥離するなどして、パーティクルが発生することを抑制することができる。

なお、上述の製造方法の効果は、本体１３の材質がセラミック焼結体以外の材質である場合にも得られる。

また、本体１３が、比較的強度が低いＹ_２Ｏ_３焼結体からなる場合は、一度の穴あけ工程で貫通孔１２を形成するよりも、複数の工程を経て貫通孔１２を形成する方が、本体１３に与えるダメージが小さいため、より好ましい。本実施形態による製造方法によれば、本体１３が比較的強度が低い材質からなる場合でも、複雑な形状を有する貫通孔１２を比較的容易に形成することができる。

なお、上述の説明では、貫通孔１２を形成するための方法として、研削部材を用いた穴あけ加工を例に挙げたが、その他の方法であってもよい。例えば、レーザー加工、又は超音波加工等であってもよい。さらには、本体１３の焼成前に、例えば仮焼成の段階で、各部位Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を切削加工し、その後焼成を行ってもよい。その場合であっても、各部位Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は長さが短いために比較的精度良く形成することができるため、従来のように、焼成前に一度に貫通孔１２を形成する場合と比較して、高い寸法精度で貫通孔１２を形成することができる。

なお、貫通孔１２を上述した研削加工によって形成する場合、本実施の形態によるガスノズル４によれば、貫通孔が複数の段差部１６を有し、深さ方向に沿って各段差部１６の上方よりも下方において貫通孔１２の径が小さいため、深さ方向に径が同じである貫通孔１２と比較して、研削液を加工点（本体１３の表面と先端２８が接触している点）に供給しやすく、加工速度を維持しながら精度よく研削を行うことができる。

また、貫通孔１２を深さ方向に径を等しくして形成することは、深さが深くなればなるほど困難であり、例えば研削部材が最初に挿入される開口部において径が大きくなるといった不具合が生じやすい。本実施の形態によるガスノズル４では、貫通孔１２を複数の工程により形成することから、貫通孔１２を比較的容易に、かつ精度良く形成することができる。

また、本体１３がセラミック焼結体からなる場合、各部位Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の１つ以上において、貫通孔１２の内周面が焼成したままの非加工面であってもよい。焼成したままの面は、加工破砕層を含まないため、パーティクルが脱落して落下することを抑制
することができる。特に、排出口１５に最も近い（第４部位Ｓ４）は、ガスが流れる方向において後方に段差部１６が存在しないことから、その内周面が焼成したままの面であると、パーティクルが脱落することを抑制することができ、より好ましい。この場合、本体用焼結体２６には、第４部位Ｓ４における穴部が予め形成されていることになるため、その穴部の位置を考慮して、各部位Ｓ１〜Ｓ３における穴部を形成するとよい。ただし、貫通孔１２の寸法精度をより高めたい場合には、各部位Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４のいずれか１つのみにおいて内周面が焼成したままの面であってよく、又は全ての部位において内周面を研削面にしてもよい。その場合には、上述したように、貫通孔１２の軸方向を変化させるなどして、パーティクルの排出口からの噴射を抑制することができる。

なお、貫通孔１２全体の長さを所望の長さにすることができれば、貫通孔１２の開口部と段差部１６との間の距離、および隣接する２つの段差部１６間の距離は任意であってよい。しかし、貫通孔１２において供給口１４に近い部位は、ガス導入管３からガスが直接吹き付けられることによりパーティクルが発生しやすいため、供給口１４からあまり距離をあけないようにして段差部１６を形成することが好ましい。また、排出口１５と排出口１５に最も近い段差部１６との間の部位は、ガスが流れる方向において後方に段差部１６が存在しないことから、距離をあまり長くしないほうがよい。よって、貫通孔１２の開口部と段差部１６との間の距離は、隣接する２つの段差部１６間の距離よりも小さいことが好ましい。また、貫通孔１２の開口部と貫通孔１２の中央部との間に段差部１６を設けることができれば、これらの段差部１６、すなわち供給口１４に最も近い段差部１６と、排出口１５に最も近い段差部１６と間には、それほど多くの段差部１６を設ける必要はなく、ガスの種類や貫通孔１２の長さによっては、段差部１６が設けられなくてもよい。

（第２の実施形態）
図６に示すように、第２の実施形態によるガスノズル４４は、第１の実施形態によるガスノズルと同様に、本体１３に４つの貫通孔１２が設けられている。しかし、本実施形態によるガスノズル４４は、これらの貫通孔１２が、供給口１４と該供給口１４に最も近い段差部１６ａとの間の部位を共有している。

具体的に、各貫通孔１２は、３つの部位を有している。第１部位Ｓ１は、供給口１４と第１の段差部１６ａとの間の部位であり、第２部位Ｓ２は、第１の段差部１６ａと第２の段差部１６ｂとの間の部位であり、第３部位Ｓ３は、第２の段差部１６ｂと排出口１５との間の部位である。ガスノズル５４は、４つの貫通孔１２が、第１部位Ｓ１を共有している。

このようなガスノズル４４の製造方法は、本体用焼結体２６の製造までは、第１の実施形態によるガスノズルの製造方法と同様であるが、本体用焼結体２６に貫通孔１２を形成する方法が異なる。

貫通孔１２を研削によって形成する場合、まず、本体用焼結体２６の表面に穴あけ加工を行う。これは、第１の実施形態によるガスノズルを製造する場合に用いた第１の研削部材２７ａよりも先端の径が大きい第４の研削部材２７ｄを用いて行う。これにより、本体用焼結体２６の表面に第１穴部４５を形成する。この工程で形成された第１穴部４５は、本体用焼結体２６を貫通するものではなく、本体用焼結体２６の内部に底面４６を有する。なお、この第１穴部４５は、各貫通孔１２の第１部位Ｓ１となる。

次に、先端の径が第４の研削部材２７ｄよりも小さい第５の研削部材２７ｅを用いて、穴あけ加工を行う。これは、第５の研削部材２７ｅの先端を、第１穴部４５の底面４６に挿入して研削することにより行う。これにより、底面４６に開口を有する穴部（以下、「第２穴部」ともいう。）４７を形成する。ここで、形成される穴部の個数は、貫通孔１２
の個数と同じである。すなわち、第５の研削部材２７ｅを用いて、底面４６に開口を有する４つの穴部を形成する。

この工程において、底面４６に開口を有する第２穴部４７は、第１穴部４５よりも径が小さい。また、第２穴部４７は、本体用焼結体２６を貫通するものではなく、本体用焼結体２６の内部に底面４８を有する。

その後も同様に、直前に用いた研削部材よりも先端の径が小さい研削部材を用いて、直前に作製した穴部の底面に開口を有する穴部４９を形成する。そして、最後に形成する穴部４９は、本体用焼結体２６を貫通し、その貫通により本体用焼結体２６の表面に形成された開口は、排出口１５となる。

本実施の形態によるガスノズル４４によれば、複数の貫通孔１２の間で第１部位Ｓ１を共通にすることにより、上面視したとき（図７の矢印Ｂ方向から視たとき）の段差部１６ａの面積が大きくなり、段差部１６ａにおけるガスが流れる方向に垂直な面の面積が大きくなるために、パーティクルの脱落をより効果的に抑制することができる。

また、図８に示すように、本体１３に設けられた複数の貫通孔１２が、供給口１４と該供給口１４に最も近い段差部１６ａとの間の部位、および段差部１６ａと段差部１６ｂとの間の部位を共有していてもよい。その場合には、上面視したときの段差部１６ａおよび段差部１６ｂの面積が大きくなるために、パーティクルの脱落をより効果的に抑制することができる。一般に、設計上の都合による形状の制約による問題が大きいが、このように段差部１６におけるガスが流れる方向に垂直な面の面積が大きいと、パーティクルの脱落をより効果的に抑制することができる。

１ 成膜装置
２ 反応室
３ ガス導入管
４，４４，５４ ガスノズル
５ 基板
１２ 貫通孔
１３，２６ 本体
１４ 供給口
１５ 排出口
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ， 段差部
２７ 研削部材
２８ 先端

Claims (8)

1. ガスが流れる貫通孔を備えた本体を有するガスノズルであって、
   前記本体は、前記貫通孔の内周面に環状の段差部を複数有し、前記貫通孔は、前記ガスが流れる方向における前記各段差部よりも下流の領域における下流側内周面が、該各段差部よりも上流の領域における上流側内周面と比較して、前記貫通孔のより中心側に位置しており、
   前記貫通孔は、前記段差部を境界として軸の方向が変化していることを特徴とするガスノズル。
2. 前記貫通孔の開口部と前記段差部との間の距離は、隣接する２つの前記段差部間の距離よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のガスノズル。
3. 前記貫通孔は、該貫通孔の開口部と前記段差部との間、または隣接する２つの前記段差部の間において曲がっていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のガスノズル。
4. 前記本体は、複数の前記貫通孔を有し、これら貫通孔が前記ガスが供給される供給口と該供給口に最も近い前記段差部との間の部位を共有していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のガスノズル。
5. 前記本体は、セラミック焼結体からなり、前記貫通孔の前記内周面は、前記ガスが排出される排出口と該排出口に最も近い段差部との間において、焼成したままの非加工面であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のガスノズル。
6. 前記セラミック焼結体は、少なくとも希土類元素を含む請求項５に記載のガスノズル。
7. 請求項１から６のいずれかに記載のガスノズルの製造方法であって、
   前記貫通孔が形成される前の前記本体を準備する準備工程と、
   前記本体の表面に穴あけ加工を行なうことによって、前記本体を貫通しない第１穴部を形成する第１穴部形成工程と、
   前記第１穴部の底面に穴あけ加工を行なうことによって、該底面に開口を有する第２穴部を形成する第２穴部形成工程と
   を備え、
   該第２穴部形成工程を複数回行なうことによって、前記本体を貫通する前記貫通孔を形
   成することを特徴とするガスノズルの製造方法。
8. 前記第１穴部形成工程では、前記本体の表面に第１研削部材の先端を挿入して研削することにより前記第１穴部を形成し、前記第２穴部形成工程では、前記第１穴部の底面に前記第１研削部材の先端よりも径の小さい第２研削部材の先端を挿入して研削することにより、前記第２穴部を形成することを特徴とする請求項７に記載のガスノズルの製造方法。
   

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