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公開番号2025169770
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-14
出願番号2024074866
出願日2024-05-02
発明の名称石英ノズルおよびその製造方法
出願人湖北工業株式会社
代理人個人
主分類H01L 21/31 20060101AFI20251107BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】半導体の成膜装置における原料ガスの供給その他の目的に利用可能な石英ノズルおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】半導体の成膜装置において、原料ガスを供給するためのガス管の先端に融着して使用される石英ノズルを合成石英で形成する。石英ノズル10は、原料ガスを吐出するための複数の吐出孔12が形成された円形のノズル面11と、その周囲にノズル面11に対して直立した側壁で構成されるスカート部13と、を備えている。スカート部13の内径D1は、石英ノズル10が取り付けられるガス管の内径と同一である。石英製のガス管の端面および石英ノズル10のスカート部の端面を酸水素バーナー等で加熱し、若干、溶融させることにより、両者を融着する。このようにスカート部を設けることにより、融着の際の加熱による影響がノズル面11に及ぶことを抑制でき、吐出孔12の変形または閉塞など加熱による影響を抑制することが可能となる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ガスが流れる石英製のガス管の先端に融着される石英で形成された石英ノズルであって、
前記ガスを吐出するための複数の吐出孔が形成されたノズル面と、
前記ノズル面の全周囲を囲むように前記ノズル面に直立した一定高さの側壁で構成されるスカート部とを備え、
前記スカート部は、前記ガス管の端面に隙間なく融着可能な形状となっている石英ノズル。
続きを表示（約 550 文字）【請求項２】
前記ノズル面と前記スカート部は一体成形されている請求項１記載の石英ノズル。
【請求項３】
前記石英は、いずれも合成石英である請求項１記載の石英ノズル。
【請求項４】
前記スカート部が前記ノズル面から突出している高さは３ｍｍ以上である請求項１記載の石英ノズル。
【請求項５】
最も外側にある前記吐出孔と前記スカート部の外縁との距離が５ｍｍ以上である請求項１記載の石英ノズル。
【請求項６】
ガスが流れる石英製のガス管の先端に融着される石英で形成された石英ノズルの製造方法であって、
（ａ）石英粉体を含むスラリーを調合する工程と、
（ｂ）前記ガスを吐出するための複数の吐出孔が形成されたノズル面と、前記ノズル面の全周囲を囲むように前記ノズル面に直立した一定高さの側壁で構成されるスカート部とを備える前記石英ノズルの形状に応じた成形型を用意する工程と、
（ｃ）前記成形型を貫通した状態で、前記吐出孔を形成するためのピンまたはワイヤを保持する工程と、
（ｄ）前記成形型に、前記スラリーと硬化剤とを混合して注入し、混合物を硬化させ前記形状を有する成形体を形成する工程とを備える製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体の成膜装置における原料ガスの供給その他の目的に利用可能な石英ノズルおよびその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体の成膜装置において、高温下でも化学的に安定して原料ガスを供給するために、石英製のガス管およびノズルが用いられることがある。特許文献１は、縦方向に５つのガス穴から反応ガスを供給する石英ノズルを開示している。特許文献２は、１４個の吐出孔を備える石英ノズルを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００６－３１３７７４号公報
特開２００２－１７５９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
原料ガスを乱れなく整流して吐出するためには、石英板にシャワーヘッドのように多数の孔を設けノズル面とすることが考えられる。かかるノズルを石英製のガス管に接合させるためには、酸水素バーナーなどで両者を融解させて融着させる方法をとることができる。
しかし、このように融着する場合、熱によってノズル面および孔が変形してしまうという課題があった。原料ガスを整流するためには、孔を細くすることが好ましいが、細くすれば、融着の際の変形によって孔が塞がってしまうこともあった。孔が変形したり、塞がったりすると、原料ガスの流れが乱れ、渦が発生し、半導体膜厚のバラつきの原因となり、また反応生成物の堆積が起こることでパーティクルおよび結晶欠陥の原因となることから半導体の成膜に支障が生じる場合もあった。
本発明は、かかる課題に鑑み、融着時に熱の影響を受けにくい石英ノズルおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、
ガスが流れる石英製のガス管の先端に融着される石英で形成された石英ノズルであって、
前記ガスを吐出するための複数の吐出孔が形成されたノズル面と、
前記ノズル面の全周囲を囲むように前記ノズル面に直立した一定高さの側壁で構成されるスカート部とを備え、
前記スカート部は、前記ガス管の端面に隙間なく融着可能な形状となっている石英ノズルとすることができる。
【０００６】
本発明によれば、スカート部を備えているため、スカート部とガス管とを融着することができる。従って、融着による熱が、ノズル面に及ぼす影響を抑制することができ、吐出孔の変形等を抑制することができる。
【０００７】
本発明において、ノズル面の形状・厚さ、吐出孔の形状・寸法・配置、スカート部の厚さ・高さなどは任意に決めることができる。一例として、ガス管、ノズル面などを円形としてもよい。
ノズル面は、吐出孔を容易に形成できるという点で平板状とすることが好ましいが、曲面状であっても差し支えない。
複数の吐出孔は、同一の形状・寸法であっても良いし、異なる形状・寸法のものを混在させてもよい。
ガス管の端面に隙間なく融着するという観点から、スカート部の形状はガス管の端面の形状と一致、特に内周の形状において一致していることが好ましい。また、スカート部の内周の形状をガス管の外周形状と一致させ、スカート部をガス管の端面に蓋のようにかぶせられるようにしてもよい。
【０００８】
本発明において、
前記ノズル面と前記スカート部は一体成形してもよい。
【０００９】
こうすることにより、石英ノズルを簡易に構成できるとともに、ノズル面とスカート部の継ぎ目で原料ガスの流れが乱れる可能性を抑制できる。もっとも、ノズル面とスカート部を別体として成形し、両者を接合する態様を排除するものではない。
【００１０】
本発明においては、
前記石英は、いずれも合成石英としてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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