特許 6615544 流量調整装置及び処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6615544

(24)【登録日】2019年11月15日

(45)【発行日】2019年12月4日

(54)【発明の名称】流量調整装置及び処理装置

(51)【国際特許分類】

   C23C 16/455 20060101AFI20191125BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20191125BHJP

【ＦＩ】

   C23C16/455

   H01L21/31 C

【請求項の数】5

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2015-181263(P2015-181263)

(22)【出願日】2015年9月14日

(65)【公開番号】特開2017-57441(P2017-57441A)

(43)【公開日】2017年3月23日

【審査請求日】2017年9月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】尾上 誠司

【審査官】 宮崎 園子

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／００８４４０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０３−２１５９４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２９７９４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００５／０４５９１３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２３Ｃ １６／４５５

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

Ｈ０１Ｌ ２１／２０５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の面と、前記第１の面の反対側に位置する第２の面と、を有する第１の壁と、
互いに離間する位置で前記第２の面にそれぞれ接続され、前記第１の面に開口するとともに流体が通る複数の開口を形成し、それぞれが変形することにより前記開口の広さを変更可能な、複数の第２の壁と、
前記第１の壁を有し、前記複数の第２の壁を収容する外壁と、
前記外壁の内部であって前記複数の第２の壁の間の圧力を変化させる圧力調整部と、
を具備し、
前記外壁は、当該外壁の内部に、前記複数の第２の壁のうち少なくとも一つが配置される第１の部屋と、前記第１の部屋よりも前記第１の壁の中央から遠い部分を有するとともに前記複数の第２の壁のうち少なくとも一つが配置される第２の部屋と、を形成する第３の壁を有し、
前記圧力調整部は、前記第１の部屋の圧力と、前記第２の部屋の圧力と、を互いに異ならせる、
流量調整装置。

【請求項2】

第１の面と、前記第１の面の反対側に位置する第２の面と、を有する第１の壁と、
互いに離間する位置で前記第２の面にそれぞれ接続され、前記第１の面に開口するとともに流体が通る複数の開口を形成し、それぞれが変形することにより前記開口の広さを変更可能な、複数の第２の壁と、
前記第１の壁を有し、前記複数の第２の壁を収容する外壁と、
前記外壁の内部であって前記複数の第２の壁の間の圧力を変化させる圧力調整部と、
を具備し、
前記外壁は、当該外壁の内部に、前記複数の第２の壁のうち少なくとも一つが配置される第１の部屋と、前記第１の部屋よりも前記第１の壁の中央から遠い部分を有するとともに前記複数の第２の壁のうち少なくとも一つが配置される第２の部屋と、を形成する第３の壁を有し、
前記第３の壁に、前記第１の部屋と前記第２の部屋とを接続する流路が設けられ、
前記圧力調整部は、前記第１の部屋の圧力を変化させる、
流量調整装置。

【請求項3】

第１の面と、前記第１の面の反対側に位置する第２の面と、を有する第１の壁と、
互いに離間する位置で前記第２の面にそれぞれ接続され、前記第１の面に開口するとともに流体が通る複数の開口を形成し、それぞれが変形することにより前記開口の広さを変更可能な、複数の第２の壁と、
を具備し、
前記複数の第２の壁は、前記第２の面に接続され、前記第１の面に開口する前記開口を形成し、変形することにより前記開口の広さを変更可能な第１の筒壁と、前記第１の筒壁よりも前記第１の壁の中央から遠い位置で前記第２の面に接続され、前記第１の面に開口する前記開口を形成し、変形することにより前記開口の広さを変更可能な第２の筒壁と、を有し、
前記第１の筒壁の厚さは、前記第２の筒壁の厚さよりも薄い、
流量調整装置。

【請求項4】

第１の面と、前記第１の面の反対側に位置する第２の面と、を有する第１の壁と、
互いに離間する位置で前記第２の面にそれぞれ接続され、前記第１の面に開口するとともに流体が通る複数の開口を形成し、それぞれが変形することにより前記開口の広さを変更可能な、複数の第２の壁と、
を具備し、
前記複数の第２の壁は、前記第２の面に接続され、前記第１の面に開口する前記開口を形成し、変形することにより前記開口の広さを変更可能な第１の筒壁と、前記第１の筒壁よりも前記第１の壁の中央から遠い位置で前記第２の面に接続され、前記第１の面に開口する前記開口を形成し、変形することにより前記開口の広さを変更可能な第２の筒壁と、を有し、
前記第１の筒壁の熱膨張率は、前記第２の筒壁の熱膨張率よりも大きい、
流量調整装置。

【請求項5】

処理室が設けられた筐体と、
前記複数の開口を通して前記処理室に前記流体を供給する供給部と、
請求項１乃至請求項４のいずれか一つの流量調整装置と、
をさらに具備し、
前記第１の面は、前記処理室に面する、
処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、流量調整装置及び処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

複数の開口から流体を供給する装置が知られる。例えば、プラズマを用いる処理装置において、シャワープレートが複数の開口からガスを供給する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０−２１４０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

シャワープレートのような種々の装置において、複数の開口からそれぞれ供給される流体の量は一定であり、個別に制御し難い。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一つの実施形態に係る流量調整装置は、第１の壁と、複数の第２の壁と、外壁と、圧力調整部とを備える。前記第１の壁は、第１の面と、前記第１の面の反対側に位置する第２の面と、を有する。前記複数の第２の壁は、互いに離間する位置で前記第２の面にそれぞれ接続され、前記第１の面に開口するとともに流体が通る複数の開口を形成し、それぞれが変形することにより前記開口の広さを変更可能である。前記外壁は、前記第１の壁を有し、前記複数の第２の壁を収容する。前記圧力調整部は、前記外壁の内部であって前記複数の第２の壁の間の圧力を変化させる。前記外壁は、当該外壁の内部に、前記複数の第２の壁のうち少なくとも一つが配置される第１の部屋と、前記第１の部屋よりも前記第１の壁の中央から遠い部分を有するとともに前記複数の第２の壁のうち少なくとも一つが配置される第２の部屋と、を形成する第３の壁を有する。前記圧力調整部は、前記第１の部屋の圧力と、前記第２の部屋の圧力と、を互いに異ならせる。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】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】図２は、第１の実施形態のシャワープレートの下面図である。

【図3】図３は、第１の実施形態のシャワープレートを、図２のＦ３−Ｆ３線に沿って示す断面図である。

【図4】図４は、第１の実施形態のシャワープレートを、図２のＦ４−Ｆ４線に沿って示す断面図である。

【図5】図５は、第１の実施形態の筒壁が変形したシャワープレートを示す断面図である。

【図6】図６は、第２の実施形態に係るシャワープレートを下方向から見た断面図である。

【図7】図７は、第３の実施形態に係るシャワープレートを下方向から見た断面図である。

【図8】図８は、第４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9】図９は、第４の実施形態のシャワープレートを下方向から見た断面図である。

【図10】図１０は、第５の実施形態に係るシャワープレートを下方向から見た断面図である。

【図11】図１１は、第６の実施形態に係る筒壁が変形したシャワープレートを示す断面図である。

【図12】図１２は、第７の実施形態に係るシャワープレートの一部を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下に、第１の実施形態について、図１乃至図５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、実施形態に係る構成要素や、当該要素の説明について、複数の表現を併記することがある。当該構成要素及び説明について、記載されていない他の表現がされることは妨げられない。さらに、複数の表現が記載されない構成要素及び説明について、他の表現がされることは妨げられない。

【0008】

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、処理装置及び流量調整装置の一例であり、例えば、製造装置、吸排気装置、供給装置、及び装置とも称され得る。

【0009】

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。処理装置は、例えば、蒸着又はドライエッチングのための装置であっても良い。また、流量調整装置は半導体製造装置１０に限らず、液体又は気体のような流体を供給又は吸引するための他の装置であっても良い。

【0010】

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。

【0011】

本実施形態の半導体製造装置１０は、三次元ＮＡＮＤ型フラッシュメモリのような半導体装置の半導体ウェハ（以下、ウェハと称する）１１を製造する。半導体製造装置１０は、プラズマＣＶＤ（化学気相成長）によって、基板１２に例えばシリコンの膜１３を成長させることで、ウェハ１１を製造する。なお、半導体製造装置１０は、これに限らず、例えば他の半導体装置を製造しても良い。

【0012】

図１に示すように、半導体製造装置１０は、製造部２１と、材料供給装置２２と、冷媒供給装置２３と、複数の供給管２４と、複数の排出管２５とを有する。材料供給装置２２は、供給部の一例である。冷媒供給装置２３は、媒体供給部の一例である。

【0013】

製造部２１は、筐体３１と、ステージ３２と、真空ポンプ３３と、電源３４と、シャワープレート３５とを有する。ステージ３２は、例えば、処理部、支持部、載置部、又は台とも称され得る。シャワープレート３５は、例えば、流路構造、構造体、部材、送部、又は流量調整装置とも称され得る。

【0014】

筐体３１は、密封可能な箱状に形成される。筐体３１の内部に、チャンバ３１ａが設けられる。チャンバ３１ａは、処理室の一例である。チャンバ３１ａに、ステージ３２と、シャワープレート３５とが収容される。半導体製造装置１０は、チャンバ３１ａにおいてウェハ１１を製造する。

【0015】

真空ポンプ３３は、筐体３１のチャンバ３１ａに接続される。真空ポンプ３３は、チャンバ３１ａの気体を吸引する。真空ポンプ３３は、チャンバ３１ａを減圧し、例えば真空にする。なお、真空ポンプ３３の動作はこれに限らない。

【0016】

ステージ３２は、支持部３２ａを有する。支持部３２ａは、Ｚ軸に沿う正方向（上方向）に向き、基板１２を支持する。支持部３２ａは、チャンバ３１ａで製造されたウェハ１１を支持する。

【0017】

電源３４は、高周波の交流電流を出力する。電源３４は、ステージ３２に接続される。電源３４は、ステージ３２を介して、支持部３２ａに支持される基板１２に高周波電圧を印加する。なお、電源３４の動作はこれに限らない。

【0018】

シャワープレート３５は、ステージ３２から離間した位置で、ステージ３２の上方向に配置される。このため、ステージ３２の支持部３２ａに支持された基板１２（ウェハ１１）は、Ｚ軸に沿う方向において、ステージ３２とシャワープレート３５との間に位置する。

【0019】

図２は、第１の実施形態のシャワープレート３５の下面図である。図３は、第１の実施形態のシャワープレート３５を、図２のＦ３−Ｆ３線に沿って示す断面図である。図４は、第１の実施形態のシャワープレート３５を、図２のＦ４−Ｆ４線に沿って示す断面図である。

【0020】

図３に示すように、シャワープレート３５は、外壁４１と、複数の筒壁４２と、を有する。外壁４１は、例えば、筐体又は壁とも称され得る。複数の筒壁４２は、第２の壁、第１の筒壁、及び第２の筒壁の一例であり、例えば、側壁、内壁、変形部、又は流路とも称され得る。

【0021】

外壁４１は、底壁４５と、上壁４６と、周壁４７と、中壁４８とを有する。底壁４５は、第１の壁の一例である。外壁４１は、例えば、実質的に円柱の箱型に形成され、複数の筒壁４２を収容する。なお、外壁４１の形状はこれに限らない。

【0022】

底壁４５は、実質的に円形の板状に形成される。なお、底壁４５は、例えば、四角形のような他の形状に形成されても良い。底壁４５は、第１の面４５ａと、第２の面４５ｂとを有する。

【0023】

第１の面４５ａは、Ｚ軸に沿う負方向（下方向）に向く実質的に平坦な面である。第１の面４５ａは、シャワープレート３５の表面（外面）を形成する。このため、第１の面４５ａは、チャンバ３１ａに面する。第１の面４５ａは、ステージ３２と、ステージ３２に支持された基板１２（ウェハ１１）に向く。

【0024】

第２の面４５ｂは、上方向に向く実質的に平坦な面である。第２の面４５ｂは、第１の面４５ａの反対側に位置する。このため、第２の面４５ｂは、外壁４１の内部に向き、外壁４１の内面を形成する。

【0025】

上壁４６は、底壁４５と同じく、実質的に円形の板状に形成される。なお、上壁４６は、例えば、四角形のような他の形状に形成されても良い。上壁４６は、底壁４５から離間した位置で、底壁４５の上方向に配置される。上壁４６は、第３の面４６ａと、第４の面４６ｂとを有する。

【0026】

第３の面４６ａは、上方向に向く実質的に平坦な面である。第３の面４６ａは、シャワープレート３５の表面（外面）を形成する。このため、第３の面４６ａは、チャンバ３１ａに面する。

【0027】

第４の面４６ｂは、下方向に向く実質的に平坦な面である。第４の面４６ｂは、第３の面４６ａの反対側に位置する。このため、第４の面４６ｂは、外壁４１の内部に向き、外壁４１の内面を形成する。第４の面４６ｂは、底壁４５の第２の面４５ｂに向く。

【0028】

周壁４７は、実質的に円筒形状に形成され、Ｚ軸に沿う方向に延びる。なお、周壁４７は、例えば、四角形の筒状のような他の形状に形成されても良い。周壁４７は、底壁４５の周縁と、上壁４６の周縁とを接続する。周壁４７は、外壁４１に収容された複数の筒壁４２を囲む。

【0029】

中壁４８は、底壁４５及び上壁４６と同じく、実質的に円形の板状に形成される。なお、中壁４８は、例えば、四角形のような他の形状に形成されても良い。中壁４８は、底壁４５から離間するとともに、上壁４６から離間した位置で、Ｚ軸に沿う方向における底壁４５と上壁４６との間に配置される。中壁４８は、第５の面４８ａと、第６の面４８ｂとを有する。

【0030】

第５の面４８ａは、下方向に向く実質的に平坦な面である。第５の面４８ａは、底壁４５の第２の面４５ｂと向かい合う。第６の面４８ｂは、上方向に向く実質的に平坦な面である。第６の面４８ｂは、第５の面４８ａの反対側に位置する。第６の面４８ｂは、上壁４６の第４の面４６ｂと向かい合う。

【0031】

複数の筒壁４２はそれぞれ、実質的に円筒形状に形成され、Ｚ軸に沿う方向に延びる。なお、筒壁４２は、例えば、四角形の筒状のような他の形状に形成されても良い。本実施形態において、複数の筒壁４２は、互いに同一の形状を有する。なお、複数の筒壁４２は、互いに異なる形状を有しても良い。

【0032】

複数の筒壁４２はそれぞれ、第１の端部４２ａと、第２の端部４２ｂとを有する。第１の端部４２ａは、下方向における筒壁４２の端部であり、底壁４５の第２の面４５ｂに接続される。第２の端部４２ｂは、上方向における筒壁４２の端部であり、中壁４８の第５の面４８ａに接続される。

【0033】

複数の筒壁４２は、互いに離間する位置で底壁４５の第２の面４５ｂに接続される。例えば、複数の筒壁４２は、Ｘ軸に沿う方向に実質的に等間隔に並べられるとともに、Ｙ軸に沿う方向に実質的に等間隔に並べられる。なお、複数の筒壁４２の配置はこれに限らない。

【0034】

複数の筒壁４２は、複数の開口５１を形成する。開口５１は、それぞれの筒壁４２の内部に設けられ、Ｚ軸に沿う方向に延びる。開口５１は、筒壁４２の第１の端部４２ａが接続された底壁４５の、第１の面４５ａに開口する。すなわち、開口５１は、チャンバ３１ａに開口する。さらに、開口５１は、筒壁４２の第２の端部４５ｂが接続された中壁４８の、第６の面４８ｂに開口する。

【0035】

複数の筒壁４２はそれぞれ、内周面４２ｃと外周面４２ｄとをさらに有する。内周面４２ｃは、筒状の筒壁４２の内面であり、開口５１を形成する。外周面４２ｄは、筒状の筒壁４２の外面であり、内周面４２ｃの反対側に位置する。

【0036】

Ｚ軸に沿う方向に延びる筒壁４２の厚さは、実質的に一定である。本実施形態において、筒壁４２の厚さは、筒壁４２の径方向における、内周面４２ｃと外周面４２ｄとの間の距離である。なお、筒壁４２の厚さは、部分的に異なっても良い。

【0037】

筒壁４２の厚さは、例えば、筒壁４２の長さ（Ｚ軸に沿う方向における寸法）の１０分の１である。なお、筒壁４２の厚さはこれに限らない。筒壁４２の厚さは、例えば、以下の（数１）式によって定められる。

【数1】

上記（数１）式において、ｈは筒壁４２の厚さであり、αは筒壁４２の線膨張率であり、ΔＴは筒壁４２の内周面４２ｃと外周面４２ｄとの温度差であり、Ｌは筒壁４２のＺ軸に沿う方向における長さであり、ｄ_１は筒壁４２が変形した場合における筒壁４２の内径（開口５１）の最大の直径であり、ｄ_０は筒壁４２が変形した場合における筒壁４２の内径（開口５１）の最小の直径である。なお、筒壁４２の厚さは、他の条件によって設定されても良い。

【0038】

底壁４５の厚さは、複数の筒壁４２のそれぞれの厚さよりも厚い。本実施形態において、底壁４５の厚さは、第１の面４５ａと直交する方向における、第１の面４５ａと第２の面４５ｂとの間の距離である。底壁４５の厚さは一定であるが、部分的に異なっても良い。筒壁４２の厚さと底壁４５の厚さとの少なくとも一方が部分的に異なる場合、底壁４５の厚さの平均は、筒壁４２の厚さの平均よりも厚い。

【0039】

外壁４１の内部に、拡散流路５３が設けられる。拡散流路５３は、上壁４６と中壁４８との間に位置し、周壁４７に囲まれる空間である。当該拡散流路５３に、複数の開口５１が開口する。言い換えると、複数の開口５１は、拡散流路５３とチャンバ３１ａとを接続する。

【0040】

外壁４１の内部に、内部空洞５５がさらに設けられる。内部空洞５５は、外壁の内部の一例である。内部空洞５５は、Ｚ軸に沿う方向において底壁４５と中壁４８との間に位置し、底壁４５を平面視した場合（Ｘ‐Ｙ平面）において周壁４７に囲まれるとともに複数の筒壁４２の外側に位置する空間である。言い換えると、内部空洞５５は、複数の筒壁４２の間に設けられる。筒壁４２は、内部空洞５５と開口５１とを隔てる。

【0041】

上壁４６に、拡散流路５３に開口する材料供給口６１が設けられる。材料供給口６１は、上壁４６の第４の面４６ｂに開口する。なお、材料供給口６１は、例えば、周壁４７に設けられても良い。

【0042】

図４に示すように、中壁４８に、複数の冷媒供給口６３と、複数の冷媒排出口６４とが設けられる。冷媒供給口６３は、供給口の一例である。冷媒排出口６４は、排出口の一例である。複数の冷媒供給口６３と複数の冷媒排出口６４とはそれぞれ、内部空洞５５に開口する。

【0043】

図２に示すように、複数の冷媒供給口６３はそれぞれ、底壁４５を平面視した場合（Ｘ‐Ｙ平面）において、底壁４５の中心の近傍に設けられる。底壁４５の中心は、例えば、底壁４５の重心である。

【0044】

複数の冷媒排出口６４はそれぞれ、冷媒供給口６３よりも、底壁４５の中心から遠い位置に設けられる。言い換えると、それぞれの冷媒排出口６４と底壁４５の周縁（周壁４７）との間の距離は、それぞれの冷媒供給口６３と底壁４５の周縁（周壁４７）との間の距離よりも短い。

【0045】

図１の材料供給装置２２は、シャワープレート３５にガスＧを供給する。ガスＧは、流体の一例であり、例えば、ウェハ１１を形成する膜１３の材料である。図１に示すように、材料供給装置２２は、タンク７１と、ガス供給管７２，７３と、バルブ７４とを有する。

【0046】

タンク７１は、ガスＧを収容する。なお、タンク７１は、例えば、膜１３の材料とキャリアガスとを収容しても良い。ガス供給管７２は、タンク７１とバルブ７４とを接続する。ガス供給管７３は、バルブ７４と、シャワープレート３５とを接続する。言い換えると、ガス供給管７２，７３は、タンク７１とシャワープレート３５とを接続し、バルブ７４はタンク７１とシャワープレート３５との間に介在する。

【0047】

図３に示すように、ガス供給管７３は、シャワープレート３５の上壁４６に接続される。なお、ガス供給管７３は、他の位置に接続されても良い。ガス供給管７３は、タンク７１のガスＧを、ガス供給管７２及びバルブ７４を介して、材料供給口６１から拡散流路５３に供給する。バルブ７４は、拡散流路５３に供給されるガスＧの量を変化させる。

【0048】

拡散流路５３に供給されたガスＧは、当該拡散流路５３に開口する複数の開口５１を通って、チャンバ３１ａに流出する。言い換えると、材料供給装置２２は、拡散流路５３及び複数の開口５１を通して、チャンバ３１ａにガスＧを供給する。

【0049】

図１の冷媒供給装置２３は、複数の供給管２４と複数の排出管２５とのそれぞれによって、シャワープレート３５に接続される。図４に示すように、複数の供給管２４と複数の排出管２５とはそれぞれ、上壁４６を貫通し、中壁４８に接続される。

【0050】

冷媒供給口６３は、供給管２４を介して、冷媒供給装置２３に接続される。冷媒供給装置２３は、供給管２４を介して、冷媒供給口６３から内部空洞５５に冷媒Ｍを供給する。冷媒Ｍは、温度媒体の一例であり、例えば、水のような液体、又は二酸化炭素のような気体である。

【0051】

冷媒排出口６４は、排出管２５を介して、冷媒供給装置２３に接続される。冷媒供給装置２３は、排出管２５を介して、冷媒排出口６４から内部空洞５５の冷媒Ｍを回収する。言い換えると、内部空洞５５の冷媒Ｍは、冷媒排出口６４から排出される。

【0052】

冷媒供給装置２３は、冷媒排出口６４から排出された冷媒Ｍの温度を所定の温度に冷却し、冷媒供給口６３から再び内部空洞５５に供給する。言い換えると、冷媒供給装置２３は、内部空洞５５で冷媒Ｍを循環させる。

【0053】

上記の半導体製造装置１０は、例えば以下に説明するように、ステージ３２の基板１２に向かってガスＧを吐出する。なお、半導体製造装置１０がガスＧを吐出する方法は、下記に説明される方法に限られない。

【0054】

まず、半導体製造装置１０は、図１に示す真空ポンプ３３を作動させる。真空ポンプ３３は、チャンバ３１ａの気体を吸引し、チャンバ３１ａを真空にする。シャワープレート３５の外壁４１は、チャンバ３１ａが真空になった状態でも当該外壁４１の変形を抑制可能な剛性を有する。

【0055】

次に、図４に示すように、冷媒供給装置２３が、供給管２４を介して内部空洞５５に冷媒Ｍを供給するとともに、排出管２５を介して内部空洞５５の冷媒Ｍを回収する。このように、冷媒供給装置２３は、内部空洞５５で冷媒Ｍを循環させる。

【0056】

次に、図３に示すように、材料供給装置２２が、ガス供給管７２，７３及びバルブ７４を介して、拡散流路５３にガスＧを供給する。ガスＧは、拡散流路５３から、複数の開口５１を通って、チャンバ３１ａに供給される。

【0057】

冷媒供給装置２３によって内部空洞５５に供給される冷媒Ｍの温度は、開口５１を通るガスＧの温度よりも低い。このため、複数の筒壁４２のそれぞれの内周面４２ｃ側の部分と、外周面４２ｄ側の部分とで、温度差が生じる。言い換えると、筒壁４２の内部と、当該筒壁４２の外部との間で、温度差が生じる。ガスＧの温度は、例えば、常温（２０℃±１５℃）である。なお、ガスＧの温度はこれに限らない。

【0058】

少なくとも冷媒Ｍが冷媒供給口６３から内部空洞５５に供給されたとき、冷媒Ｍの温度は、開口５１を通るガスＧの温度よりも低い。本実施形態において、冷媒Ｍが冷媒排出口６４から排出されるときも、冷媒Ｍの温度は、開口５１を通るガスＧの温度よりも低い。内部空洞５５の外部において、冷媒Ｍの温度は、開口５１を通るガスＧの温度より高くても良い。

【0059】

筒壁４２の内周面４２ｃ側の部分は、ガスＧに接するため、外周面４２ｄ側の部分よりも温度が高い。このため、筒壁４２の内周面４２ｃ側の部分は、外周面４２ｄ側の部分よりも大きく熱膨張する。

【0060】

逆の表現をすれば、筒壁４２の外周面４２ｄ側の部分は、冷媒Ｍに接するため、内周面４２ｃ側の部分よりも温度が低い。このため、筒壁４２の外周面４２ｄ側の部分の熱膨張量は、内周面４２ｃ側の部分の熱膨張量よりも小さい。

【0061】

図５は、第１の実施形態の筒壁４２が変形したシャワープレート３５を、図２のＦ３−Ｆ３線に沿って示す断面図である。上記のように、筒壁４２の内周面４２ｃ側の部分と、外周面４２ｄ側の部分とで、熱膨張の差が生じる。このため、筒壁４２は、当該筒壁４２の内周面４２ｃが、当該筒壁４２が形成する開口５１の内部に突出するように、変形する。筒壁４２は、このように変形することにより、開口５１の径を縮小（変更）する。なお、筒壁４２は、変形により、開口５１の一部の径を縮小すれば良い。

【0062】

図５に示すように、以下の説明において、複数の筒壁４２を筒壁４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄと個別に称することがある。筒壁４２Ａは、底壁４５を平面視した場合（Ｘ‐Ｙ平面）において、底壁４５の中心の近傍に設けられる。筒壁４２Ｂは、底壁４５を平面視した場合において、筒壁４２Ａよりも底壁４５の中心から遠い位置に設けられる。筒壁４２Ｃは、底壁４５を平面視した場合において、筒壁４２Ｂよりも底壁４５の中心から遠い位置に設けられる。筒壁４２Ｄは、底壁４５を平面視した場合において、筒壁４２Ｃよりも底壁４５の中心から遠い位置に設けられる。

【0063】

図４に示すように、冷媒供給口６３は、底壁４５の中心の近傍に設けられる。一方、冷媒排出口６４は、冷媒供給口６３よりも、底壁４５の中心から遠い位置に設けられる。すなわち、内部空洞５５において、冷媒Ｍは、筒壁４２Ａの近傍から、筒壁４２Ｄの近傍に向かって流れる。

【0064】

冷媒Ｍは、内部空洞５５を流れる間、筒壁４２を介して、当該筒壁４２の内側の開口５１を通るガスＧから熱を受け取る。このため、筒壁４２Ａの近傍における冷媒Ｍの温度は、筒壁４２Ｄの近傍における冷媒Ｍの温度よりも低い。言い換えると、内部空洞５５において、底壁４５の中心から離れるに従って上昇する温度勾配が生じる。

【0065】

筒壁４２の変形量は、当該筒壁４２の内側の開口５１を通るガスＧと、当該筒壁４２の近傍のガスＧとの温度差が大きいほど、大きくなる。このため、筒壁４２Ａの変形量は、筒壁４２Ｄの変形量よりも大きい。言い換えると、変形した筒壁４２Ａの開口５１の直径は、変形した筒壁４２Ｄの開口５１の直径よりも小さい。詳しく述べると、変形した筒壁４２Ａの開口５１における最小の直径は、変形した筒壁４２Ｄの開口５１における最小の直径よりも小さい。

【0066】

同様に、筒壁４２Ｂの変形量は、筒壁４２Ａの変形量よりも小さく、筒壁４２Ｄの変形量よりも大きい。筒壁４２Ｃの変形量は、筒壁４２Ａの変形量よりも小さく、筒壁４２Ｂの変形量よりも小さく、筒壁４２Ｄの変形量よりも大きい。このため、複数の開口５１は、底壁４５の中心から離れるに従って広くなる。

【0067】

開口５１の径の一例について説明する。例えば、筒壁４２がアルミニウムによって形成され、筒壁４２の長さ（Ｚ軸に沿う方向における寸法）が４０ｍｍであり、筒壁４２の厚さが０．５ｍｍであり、常温における開口５１の直径が１ｍｍであるとする。この場合、ガスＧと冷媒Ｍとの温度差が１０℃である場合、開口５１の最小の直径は、約０．８ｍｍとなる。ガスＧと冷媒Ｍとの温度差が２０℃である場合、開口５１の最小の直径は、約０．７ｍｍとなる。ガスＧと冷媒Ｍとの温度差が３０℃である場合、開口５１の最小の直径は、約０．６ｍｍとなる。なお、開口５１の径の変化はこれに限らない。

【0068】

複数の筒壁４２が以上のように変形することで、筒壁４２Ａの内側の開口５１を通してチャンバ３１ａに供給されるガスＧの量は、筒壁４２Ｄの内側の開口５１を通してチャンバ３１ａに供給されるガスＧの量よりも少ない。すなわち、複数の開口５１からチャンバ３１ａに供給されるそれぞれのガスＧの量は、互いに異なる。開口５１からチャンバ３１ａに供給されるガスＧの量は、当該開口５１の最小の直径が小さいほど、少ない。

【0069】

図１に示すように、複数の開口５１からチャンバ３１ａに供給されたガスＧは、チャンバ３１ａにおいてプラズマ化し、プラズマＰを生じさせる。プラズマＰは、シャワープレート３５と、ステージ３２に支持された基板１２との間に生じる。

【0070】

上記のようにプラズマＰを発生させるプラズマＣＶＤによって、基板１２の表面に膜１３が成長する。半導体製造装置１０は、基板１２に膜１３を成膜することで、ウェハ１１を製造する。

【0071】

上述のシャワープレート３５は、例えば、三次元プリンタによって積層造形される。シャワープレート３５は、例えば、金属のような導電性の材料によって作られる。なお、シャワープレート３５は、他の材料によって作られても良い。シャワープレート３５の材料として、シャワープレート３５が供給する流体（ガスＧ）に対して耐性を有する材料が選択される。

【0072】

三次元プリンタは、例えば、Ｚ軸に沿う方向において、粉末状の材料の層の形成と、材料の層の固化とを繰り返すことで、シャワープレート３５を形成する。このため、シャワープレート３５の外壁４１及び複数の筒壁４２は、一体的に形成される。このような積層造形によれば、複数の開口５１、拡散流路５３、及び内部空洞５５が設けられた中空のシャワープレート３５を、容易に製造することができる。

【0073】

シャワープレート３５は、積層造形以外の方法によって形成されても良い。例えば、複数の筒壁４２と、底壁４５と、上壁４６と、周壁４７と、中壁４８とを溶接することで、シャワープレート３５が形成されても良い。

【0074】

第１の実施形態に係る半導体製造装置１０において、複数の筒壁４２が、底壁４５の第２の面４５ｂにそれぞれ接続され、第１の面４５ａに開口する複数の開口５１を形成する。筒壁４２は、変形することにより開口５１の径を変形可能である。言い換えると、シャワープレート３５は、当該シャワープレート３５の内部に内部空洞５５が設けられることで、開口５１の径を変形可能である。開口５１の径が変更されると、当該開口５１を通してチャンバ３１ａに供給されるガスＧの量が変化する。従って、個別に開口５１の径を変更することにより、複数の開口５１からチャンバ３１ａに供給されるガスＧの分布を制御することができる。

【0075】

本実施形態における処理装置の一例である半導体製造装置１０は、三次元ＮＡＮＤ型フラッシュメモリであるウェハ１１を製造する。このようなウェハ１１において、三次元ＮＡＮＤ型フラッシュメモリの特性を決定するゲート寸法及びスペース幅は、膜１３の厚さに依存する。

【0076】

それぞれの開口５１からチャンバ３１ａに供給されるガスＧの量が同一の場合、基板１２の中央における膜１３の厚さが、基板１２の周縁における膜１３の厚さよりも厚くなることがある。膜１３の厚さは、複数の開口５１からチャンバ３１ａに供給されるガスＧの分布により定まる。例えば、底壁４５を平面視した場合に、底壁４５の中心の近傍における開口５１から供給されるガスＧの量を、底壁４５中心から遠い開口５１から供給されるガスＧの量よりも少なくすることで、膜１３の厚さが均一になり得る。

【0077】

上述のように、本実施形態の半導体製造装置１０は、複数の開口５１からチャンバ３１ａに供給されるガスＧの分布を制御する。これにより、基板１２の表面において成長する膜１３の厚さを均一にすることが可能であり、ウェハ１１の特性の低下を抑制できる。

【0078】

筒壁４２が個別に変形することで、複数の開口５１からチャンバ３１ａにそれぞれ供給されるガスＧの量が個別に制御される。一方、バルブ７４が、拡散流路５３に供給されるガスＧの量を制御することで、複数の開口５１からチャンバ３１ａに供給されるガスＧの量が全体的に制御される。

【0079】

底壁４５の厚さは、複数の筒壁４２のそれぞれの厚さよりも厚い。さらに、複数の筒壁４２は、底壁４５と中壁４８とを接続する。言い換えると、複数の筒壁４２は、底壁４５を、中壁４８に支持する。このため、複数の筒壁４２の変形により、底壁４５が変形することが抑制される。従って、底壁４５の変形により複数の開口５１の向きが変わることが抑制される。

【0080】

外壁４１は、複数の筒壁４２を収容する。冷媒供給装置２３は、外壁４１の内部であって複数の筒壁４２の間に設けられる内部空洞５５に、冷媒Ｍを供給する。従って、冷媒Ｍにより、外壁４１と、開口５１を通るガスＧと、の温度を制御することが可能である。

【0081】

外壁４１に、冷媒供給装置２３に接続された冷媒供給口６３と、冷媒供給口６３よりも底壁４５の中央から遠い位置に開口して外壁４１の内部の冷媒Ｍが排出される冷媒排出口６４と、が設けられる。冷媒Ｍの温度は、ガスＧの温度よりも低い。このため、筒壁４２は、開口５１を通るガスＧと、内部空洞５５に供給された冷媒Ｍとの温度差により変形し、開口５１の径を縮小する。ガスＧと冷媒Ｍとの温度差は、冷媒供給口６３が設けられた位置から、当該冷媒供給口６３よりも底壁４５の中央から遠い冷媒排出口６４が設けられた位置に向かって減少する。このため、冷媒供給口６３に近い筒壁４２の変形量は、冷媒排出口６４に近い筒壁４２の変形量よりも大きい。従って、例えば、底壁４５の中央に近い筒壁４２Ａの開口５１からチャンバ３１ａに供給されるガスＧは、底壁４５の中央から遠い筒壁４２Ｄの開口５１からチャンバ３１ａに供給されるガスＧよりも少なくなる。これにより、基板１２の表面において成長する膜１３の厚さを均一にすることが可能であり、ウェハ１１の特性の低下を抑制できる。

【0082】

複数の筒壁４２は、ガスＧ及び冷媒Ｍ以外の熱源から熱を受けることにより変形しても良い。例えば、筒壁４２は、シャワープレート３５に取り付けられたヒータによって加熱されても良い。しかし、チャンバ３１ａは真空ポンプ３３によって真空にされるため、チャンバ３１ａの熱は、筒壁４２に伝わりにくい。

【0083】

以下に、第２の実施形態について、図６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。

【0084】

図６は、第２の実施形態に係るシャワープレート３５を下方向から見た断面図である。図６に示すように、第２の実施形態の外壁４１は、第１の隔壁８１と、第２の隔壁８２とを有する。第１の隔壁８１と第２の隔壁８２とはそれぞれ、第３の壁の一例である。

【0085】

第１の隔壁８１は、Ｚ軸に沿う方向に延びる筒状に形成され、内部空洞５５に配置される。Ｚ軸に沿う方向における第１の隔壁８１の一方の端部は、底壁４５の第２の面４５ｂに接続される。第１の隔壁８１の他方の端部は、中壁４８の第５の面４８ａに接続される。

【0086】

第１の隔壁８１は、底壁４５を平面視した場合（Ｘ‐Ｙ平面）において、複数の筒壁４２Ａ，４２Ｂを囲む。言い換えると、第１の隔壁８１は、内部空洞５５を、複数の筒壁４２Ａ，４２Ｂが設けられた部分と、複数の筒壁４２Ｃ，４２Ｄが設けられた部分と、に区切る。なお、第１の隔壁８１はこれに限らず、例えば、筒壁４２Ａのみを囲んでも良いし、筒壁４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃを囲んでも良い。

【0087】

第２の隔壁８２は、Ｚ軸に沿う方向に延びる筒状に形成され、内部空洞５５に配置される。Ｚ軸に沿う方向における第２の隔壁８２の一方の端部は、底壁４５の第２の面４５ｂに接続される。第２の隔壁８２の他方の端部は、中壁４８の第５の面４８ａに接続される。

【0088】

第２の隔壁８２は、底壁４５を平面視した場合（Ｘ‐Ｙ平面）において、複数の筒壁４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃを囲むとともに、第１の隔壁８１を囲む。言い換えると、第２の隔壁８２は、内部空洞５５を、複数の筒壁４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃが設けられた部分と、複数の筒壁４２Ｄが設けられた部分と、に区切る。なお、第２の隔壁８２はこれに限らず、例えば、筒壁４２Ａのみを囲んでも良いし、筒壁４２Ａ，４２Ｂを囲んでも良い。

【0089】

第１の隔壁８１と第２の隔壁８２とによって、内部空洞５５に、第１の部屋８５と、第２の部屋８６と、第３の部屋８７とが形成される。第１の部屋８５は、第１の部屋の一例である。第２の部屋８６は、第１の部屋又は第２の部屋の一例である。第３の部屋８７は、第２の部屋の一例である。

【0090】

第１の部屋８５は、内部空洞５５の第１の隔壁８１に囲まれた部分である。第１の部屋８５に、複数の筒壁４２のうち、複数の筒壁４２Ａ，４２Ｂが配置される。

【0091】

第２の部屋８６は、内部空洞５５の第１の隔壁８１と第２の隔壁８２との間の部分である。第２の部屋８６は、底壁４５を平面視した場合（Ｘ‐Ｙ平面）において、第１の部屋８５よりも底壁４５の中央から遠い部分を有する。第２の部屋８６に、複数の筒壁４２のうち、複数の筒壁４２Ｃが配置される。

【0092】

第３の部屋８７は、内部空洞５５の第２の隔壁８２と周壁４７との間の部分である。第３の部屋８７は、底壁４５を平面視した場合（Ｘ‐Ｙ平面）において、第２の部屋８６よりも底壁４５の中央から遠い部分を有する。第３の部屋８７に、複数の筒壁４２のうち、複数の筒壁４２Ｄが配置される。

【0093】

第２の実施形態において、少なくとも一つの冷媒供給口６３が、第１乃至第３の部屋８５〜８７にそれぞれ開口する。さらに、少なくとも一つの冷媒排出口６４が、第１乃至第３の部屋８５〜８７にそれぞれ開口する。第１乃至第３の部屋８５〜８７のそれぞれにおいて、冷媒排出口６４は、冷媒供給口６３から離間した位置に設けられる。

【0094】

第１の部屋８５に設けられた冷媒供給口６３は、第１の供給口の一例である。当該冷媒供給口６３は、第１の部屋８５に開口し、供給管２４を介して冷媒供給装置２３に接続される。冷媒供給装置２３は、第１の部屋８５に開口する冷媒供給口６３から、第１の部屋８５に冷媒Ｍを供給する。

【0095】

第１の部屋８５に設けられた冷媒排出口６４は、第１の排出口の一例である。当該冷媒排出口６４は、第１の部屋８５に開口し、排出管２５を介して冷媒供給装置２３に接続される。第１の部屋８５の冷媒Ｍは、第１の部屋８５に開口する冷媒排出口６４から、冷媒供給装置２３へと排出される。

【0096】

第２の部屋８６に設けられた冷媒供給口６３は、第１の供給口又は第２の供給口の一例である。当該冷媒供給口６３は、第２の部屋８６に開口し、供給管２４を介して冷媒供給装置２３に接続される。冷媒供給装置２３は、第２の部屋８６に開口する冷媒供給口６３から、第２の部屋８６に冷媒Ｍを供給する。

【0097】

第２の部屋８６に設けられた冷媒排出口６４は、第１の排出口又は第２の排出口の一例である。当該冷媒排出口６４は、第２の部屋８６に開口し、排出管２５を介して冷媒供給装置２３に接続される。第２の部屋８６の冷媒Ｍは、第２の部屋８６に開口する冷媒排出口６４から、冷媒供給装置２３へと排出される。

【0098】

第３の部屋８７に設けられた冷媒供給口６３は、第２の供給口の一例である。当該冷媒供給口６３は、第３の部屋８７に開口し、供給管２４を介して冷媒供給装置２３に接続される。冷媒供給装置２３は、第３の部屋８７に開口する冷媒供給口６３から、第３の部屋８７に冷媒Ｍを供給する。

【0099】

第３の部屋８７に設けられた冷媒排出口６４は、第２の排出口の一例である。当該冷媒排出口６４は、第３の部屋８７に開口し、排出管２５を介して冷媒供給装置２３に接続される。第３の部屋８７の冷媒Ｍは、第３の部屋８７に開口する冷媒排出口６４から、冷媒供給装置２３へと排出される。

【0100】

冷媒供給装置２３は、第１乃至第３の部屋８５〜８７に、それぞれ温度の異なる冷媒Ｍを供給する。なお、半導体製造装置１０は、第１乃至第３の部屋８５〜８７にそれぞれ温度の異なる冷媒Ｍを供給する三つの冷媒供給装置２３を有しても良い。

【0101】

冷媒供給装置２３は、第１の部屋８５に、開口５１を通るガスＧよりも温度が低い冷媒Ｍを供給する。第１の部屋８５に供給される冷媒Ｍは、第１の温度媒体の一例である。

【0102】

冷媒供給装置２３は、第２の部屋８６に、開口５１を通るガスＧよりも温度が低く、第１の部屋８５に供給される冷媒Ｍよりも温度が高い冷媒Ｍを供給する。第２の部屋８６に供給される冷媒Ｍは、第１の温度媒体又は第２の温度媒体の一例である。

【0103】

冷媒供給装置２３は、第３の部屋８７に、開口５１を通るガスＧよりも温度が低く、第１の部屋８５に供給される冷媒Ｍよりも温度が高く、且つ第２の部屋８６に供給される冷媒Ｍよりも温度が高い冷媒Ｍを供給する。第３の部屋８７に供給される冷媒Ｍは、第２の温度媒体の一例である。

【0104】

上記の半導体製造装置１０において、ガスＧが開口５１を通るとともに、内部空洞５５の第１乃至第３の部屋８５〜８７に冷媒Ｍが供給される。このため、複数の筒壁４２はそれぞれ、内周面４２ｃ側の部分と外周面４２ｄ側の部分との温度差によって変形する。

【0105】

第１の部屋８５に供給される冷媒Ｍの温度は、第２の部屋８６に供給される冷媒Ｍの温度よりも低く、且つ第３の部屋８７に供給される冷媒Ｍの温度よりも低い。このため、第１の部屋８５に配置された複数の筒壁４２Ａ，４２Ｂの変形量は、第２の部屋８６に配置された複数の筒壁４２Ｃの変形量よりも大きく、且つ第３の部屋８７に配置された複数の筒壁４２Ｄの変形量よりも大きい。従って、変形した筒壁４２Ａ，４２Ｂのそれぞれの内側の開口５１の直径は、変形した筒壁４２Ｃ，４２Ｄのそれぞれの内側の開口５１の直径よりも小さい。

【0106】

第２の部屋８６に供給される冷媒Ｍの温度は、第３の部屋８７に供給される冷媒Ｍの温度よりも低い。このため、第２の部屋８６に配置された複数の筒壁４２Ｃの変形量は、第３の部屋８７に配置された複数の筒壁４２Ｄの変形量よりも大きい。従って、変形した筒壁４２Ｃのそれぞれの内側の開口５１の直径は、変形した筒壁４２Ｄのそれぞれの内側の開口５１の直径よりも小さい。以上のように、複数の開口５１は、底壁４５の中心から離れるに従って広くなる。

【0107】

複数の筒壁４２が以上のように変形することで、筒壁４２Ａ，４２Ｂの内側の開口５１を通してチャンバ３１ａに供給されるガスＧの量は、筒壁４２Ｄの内側の開口５１を通してチャンバ３１ａに供給されるガスＧの量よりも少ない。すなわち、複数の開口５１からチャンバ３１ａに供給されるそれぞれのガスＧの量は、互いに異なる。

【0108】

第２の実施形態の半導体製造装置１０において、例えば、第１の隔壁８１は、内部空洞５５に第１の部屋８５と、第１の部屋８５よりも底壁４５の中央から遠い部分を有する第２の部屋８６とを形成する。第２の部屋８６に供給される冷媒Ｍは、第１の部屋８５に供給される冷媒Ｍよりも温度が高い。このため、第１の部屋８５の筒壁４２の変形量は、第２の部屋８６の筒壁４２の変形量よりも大きい。従って、底壁４５の中央に近い筒壁４２Ａの開口５１からチャンバ３１ａに供給されるガスＧは、底壁４５の中央からより遠い筒壁４２Ｃの開口５１からチャンバ３１ａに供給されるガスＧよりも少なくなる。これにより、基板１２の表面において成長する膜１３の厚さを均一にすることが可能であり、ウェハ１１の特性の低下を抑制できる。

【0109】

以下に、第３の実施形態について、図７を参照して説明する。図７は、第３の実施形態に係るシャワープレート３５を下方向から見た断面図である。図７に示すように、第３の実施形態の外壁４１は、第２の実施形態と同じく第１の隔壁８１と、第２の隔壁８２とを有する。これにより、内部空洞５５に、第１乃至第３の部屋８５〜８７が形成される。

【0110】

一方、第３の実施形態において、複数の冷媒供給口６３は、第１の部屋８５に開口する。本実施形態において、第１の部屋８５は、第１の部屋の一例である。なお、冷媒供給口６３は、例えば、第２の部屋８６にさらに開口しても良い。

【0111】

冷媒供給口６３は、供給管２４を介して冷媒供給装置２３に接続される。冷媒供給装置２３は、第１の部屋８５に開口する冷媒供給口６３から、第１の部屋８５に冷媒Ｍを供給する。

【0112】

第３の実施形態において、複数の冷媒排出口６４は、第３の部屋８７に開口する。本実施形態において、第３の部屋８７は、第２の部屋の一例である。なお、冷媒排出口６４は、例えば、第２の部屋８６にさらに開口しても良い。

【0113】

冷媒排出口６４は、排出管２５を介して冷媒供給装置２３に接続される。第３の部屋８７の冷媒Ｍは、第３の部屋８７に開口する冷媒排出口６４から、冷媒供給装置２３へと排出される。

【0114】

第１の隔壁８１に、複数の第１の連通孔９１が設けられる。第１の連通孔９１は、第１の部屋８５と第２の部屋８６とを接続する。複数の第１の連通孔９１のそれぞれの断面積は、第１の部屋８５の断面積よりも狭く、且つ第２の部屋８６の断面積よりも狭い。

【0115】

第２の隔壁８２に、複数の第２の連通孔９２が設けられる。第２の連通孔９２は、第２の部屋８６と第３の部屋８７とを接続する。複数の第２の連通孔９２のそれぞれの断面積は、第２の部屋８６の断面積よりも狭く、且つ第３の部屋８７の断面積よりも狭い。

【0116】

第１及び第２の連通孔９１，９２と第２の部屋８６とによって、第１の部屋８５と第３の部屋８７とが接続される。すなわち、第１の部屋８５は、複数の第１の連通孔９１と、第２の部屋８６と、複数の第２の連通孔９２とを介して、第３の部屋８７に接続される。第１及び第２の連通孔９１，９２と第２の部屋８６とは、流路の一例である。

【0117】

上記の半導体製造装置１０において、ガスＧが開口５１を通るとともに、内部空洞５５の第１乃至第３の部屋８５〜８７に冷媒Ｍが供給される。まず、冷媒Ｍは、冷媒供給口６３から第１の部屋８５に供給される。第１の部屋８５において、冷媒Ｍは、筒壁４２Ａ，４２Ｂを介して、当該筒壁４２Ａ，４２Ｂの内側の開口５１を通るガスＧから熱を受け取る。

【0118】

第１の部屋８５の冷媒Ｍは、第１の連通孔９１を通って、第２の部屋８６に供給される。第２の部屋８６において、冷媒Ｍは、筒壁４２Ｃを介して、当該筒壁４２Ｃの内側の開口５１を通るガスＧから熱を受け取る。

【0119】

第２の部屋８６の冷媒Ｍは、第２の連通孔９２を通って、第３の部屋８７に供給される。第３の部屋８７において、冷媒Ｍは、筒壁４２Ｄを介して、当該筒壁４２Ｄの内側の開口５１を通るガスＧから熱を受け取る。第３の部屋８７の冷媒Ｍは、冷媒排出口６４から排出される。

【0120】

以上のように、冷媒Ｍは、第１の部屋８５で筒壁４２Ａ，４２Ｂから熱を受け取った後、第２の部屋８６で筒壁４２Ｃから熱を受け取る。第２の部屋８６の筒壁４２Ｃから熱を受け取った冷媒Ｍは、第３の部屋８７で筒壁４２Ｄから熱を受け取る。このため、第１の部屋８５における冷媒Ｍの温度は、第２の部屋８６における冷媒Ｍの温度よりも低く、且つ第３の部屋８７における冷媒Ｍの温度よりも低い。第２の部屋８６における冷媒Ｍの温度は、第３の部屋８７における冷媒Ｍの温度よりも低い。なお、内部空洞５５における冷媒Ｍの流れはこれに限らない。第１乃至第３の部屋８５〜８７のそれぞれにおける冷媒Ｍの温度は、開口５１を通るガスＧの温度よりも低い。このように、第１乃至第３の部屋８５〜８７のそれぞれにおける冷媒Ｍの温度が異なる。このため、筒壁４２Ａ，４２Ｂのそれぞれの変形量は、筒壁４２Ｃの変形量よりも大きい。さらに、筒壁４２Ｃの変形量は、筒壁４２Ｄの変形量よりも大きい。

【0121】

変形した筒壁４２Ａ，４２Ｂの開口５１の直径は、変形した筒壁４２Ｃの開口５１の直径よりも小さい。変形した筒壁４２Ｃの開口５１の直径は、変形した筒壁４２Ｄの開口５１の直径よりも小さい。すなわち、複数の開口５１は、底壁４５の中心から離れるに従って広くなる。

【0122】

複数の筒壁４２が以上のように変形することで、筒壁４２Ａの内側の開口５１を通してチャンバ３１ａに供給されるガスＧの量は、筒壁４２Ｄの内側の開口５１を通してチャンバ３１ａに供給されるガスＧの量よりも少ない。すなわち、複数の開口５１からチャンバ３１ａに供給されるそれぞれのガスＧの量は、互いに異なる。

【0123】

第３の実施形態の半導体製造装置１０において、第１及び第２の隔壁８１，８２は、内部空洞５５に、冷媒供給口６３から冷媒Ｍが供給される第１の部屋８５と、第１の部屋８５よりも底壁４５の中央から遠い部分を有し、冷媒排出口６４から冷媒Ｍが排出される第３の部屋８７とを形成する。第１の部屋８５と第３の部屋８７とは、第１及び第２の連通孔９１，９２と第２の部屋８６とによって接続される。冷媒Ｍは、第１の部屋８５において温度を上げられてから、第１及び第２の連通孔９１，９２と第２の部屋８６とを通って第３の部屋８７に供給される。すなわち、第１の部屋８５における冷媒Ｍの温度は、第３の部屋８７における冷媒Ｍの温度よりも低い。このため、第１の部屋８５の筒壁４２Ａの変形量は、第３の部屋８７の筒壁４２Ｄの変形量よりも大きい。従って、底壁４５の中央に近い筒壁４２Ａの開口５１からチャンバ３１ａに供給されるガスＧは、底壁４５の中央からより遠い筒壁４２Ｄの開口５１からチャンバ３１ａに供給されるガスＧよりも少なくなる。これにより、基板１２の表面において成長する膜１３の厚さを均一にすることが可能であり、ウェハ１１の特性の低下を抑制できる。

【0124】

以下に、第４の実施形態について、図８及び図９を参照して説明する。図８は、第４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。図８に示すように、第４の実施形態の半導体製造装置１０は、冷媒供給装置２３、供給管２４、及び排出管２５の代わりに、圧力ポンプ１０１と、複数の接続管１０２とを有する。圧力ポンプ１０１は、圧力調整部の一例である。

【0125】

図９は、第４の実施形態のシャワープレート３５を下方向から見た断面図である。図９に示すように、第４の実施形態の外壁４１は、第２の実施形態と同じく第１の隔壁８１と、第２の隔壁８２とを有する。これにより、内部空洞５５に、第１乃至第３の部屋８５〜８７が形成される。

【0126】

第４の実施形態の中壁４８に、冷媒供給口６３及び冷媒排出口６４の代わりに、複数の接続口１０４が設けられる。複数の接続口１０４は、第１乃至第３の部屋８５〜８７のそれぞれに開口する。

【0127】

複数の接続口１０４はそれぞれ、接続管１０２を介して、圧力ポンプ１０１に接続される。圧力ポンプ１０１は、接続管１０２を介して、接続口１０４から第１乃至第３の部屋８５〜８７のそれぞれに、空気のような圧力媒体を供給又は吸引する。なお、圧力媒体は、他の流体であっても良い。

【0128】

圧力ポンプ１０１は、第１乃至第３の部屋８５〜８７のそれぞれに圧力媒体を供給することで、第１乃至第３の部屋８５〜８７のそれぞれの圧力を上昇させる。一方、圧力ポンプ１０１は、第１乃至第３の部屋８５〜８７のそれぞれから圧力媒体を吸引することで、第１乃至第３の部屋８５〜８７のそれぞれの圧力を低下させる。すなわち、圧力ポンプ１０１は、内部空洞５５の第１乃至第３の部屋８５〜８７のそれぞれの圧力を変化させる。

【0129】

ガスＧが開口５１を通るとき、第１の部屋８５の圧力が、筒壁４２Ａ，４２Ｂのそれぞれの開口５１の内部の圧力より高い場合、筒壁４２Ａ，４２Ｂはそれぞれ、当該筒壁４２Ａ，４２Ｂの開口５１の内部に突出するように変形する。筒壁４２は、このように変形することにより、開口５１の径を縮小（変更）する。すなわち、第４の実施形態の筒壁４２は、開口５１の内部と、内部空洞５５との圧力差によって変形する。

【0130】

同様に、第２の部屋８６の圧力が、筒壁４２Ｃのそれぞれの開口５１の内部の圧力より高い場合、筒壁４２Ｃはそれぞれ、当該筒壁４２Ｃの開口５１の内部に突出するように変形する。第３の部屋８７の圧力が、筒壁４２Ｄのそれぞれの開口５１の内部の圧力より高い場合、筒壁４２Ｄはそれぞれ、当該筒壁４２Ｄの開口５１の内部に突出するように変形する。

【0131】

上記の半導体製造装置１０において、ガスＧが開口５１を通るとともに、内部空洞５５の第１乃至第３の部屋８５〜８７に圧力媒体が供給される。このため、複数の筒壁４２はそれぞれ、開口５１の内部と、内部空洞５５との圧力差によって変形する。

【0132】

圧力ポンプ１０１は、第１の部屋８５の圧力を、第２の部屋８６の圧力よりも高く、且つ第３の部屋８７の圧力よりも高くする。これにより、第１の部屋８５に配置された複数の筒壁４２Ａ，４２Ｂの変形量は、第２の部屋８６に配置された複数の筒壁４２Ｃの変形量よりも大きく、且つ第３の部屋８７に配置された複数の筒壁４２Ｄの変形量よりも大きい。従って、変形した筒壁４２Ａ，４２Ｂのそれぞれの内側の開口５１の直径は、変形した筒壁４２Ｃ，４２Ｄのそれぞれの内側の開口５１の直径よりも小さい。

【0133】

圧力ポンプ１０１は、第２の部屋８６の圧力を、第３の部屋８７の圧力よりも高くする。このため、第２の部屋８６に配置された複数の筒壁４２Ｃの変形量は、第３の部屋８７に配置された複数の筒壁４２Ｄの変形量よりも大きい。従って、変形した筒壁４２Ｃのそれぞれの内側の開口５１の直径は、変形した筒壁４２Ｄのそれぞれの内側の開口５１の直径よりも小さい。

【0134】

以上のように、圧力ポンプ１０１は、第１乃至第３の部屋８５〜８７の圧力を互いに異ならせ、複数の筒壁４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄの変形量を個別に制御する。複数の開口５１は、底壁４５の中心から離れるに従って広くなる。なお、圧力ポンプ１０１は、例えば、条件に応じて、第１乃至第３の部屋８５〜８７の圧力を実施的に同一にしても良いし、第３の部屋８７の圧力を第１の部屋８５の圧力より高くしても良い。

【0135】

複数の筒壁４２が以上のように変形することで、筒壁４２Ａ，４２Ｂの内側の開口５１を通してチャンバ３１ａに供給されるガスＧの量は、筒壁４２Ｄの内側の開口５１を通してチャンバ３１ａに供給されるガスＧの量よりも少ない。すなわち、複数の開口５１からチャンバ３１ａに供給されるそれぞれのガスＧの量は、互いに異なる。

【0136】

第４の実施形態の半導体製造装置１０において、圧力ポンプ１０１は、内部空洞５５の圧力を変化させる。例えば、内部空洞５５の圧力が開口５１の内部の圧力よりも高くされることで、筒壁４２は変形し、開口５１の径を縮小する。第１及び第２の隔壁８１，８２は、内部空洞５５に、例えば、第１の部屋８５と、第１の部屋８５よりも底壁４５の中央から遠い部分を有する第２の部屋８６とを形成する。圧力ポンプ１０１は、第１の部屋８５の圧力と、第２の部屋８６の圧力と、を互いに異ならせる。例えば、圧力ポンプ１０１が第１の部屋８５の圧力を第２の部屋８６の圧力よりも高くすることで、第１の部屋８５の筒壁４２Ａ，４２Ｂの変形量は、第２の部屋８６の筒壁４２Ｃの変形量よりも大きくなる。従って、底壁４５の中央に近い筒壁４２Ａ，４２Ｂの開口５１からチャンバ３１ａに供給されるガスＧは、底壁４５の中央からより遠い筒壁４２Ｃの開口５１からチャンバ３１ａに供給されるガスＧよりも少なくなる。これにより、基板１２の表面において成長する膜１３の厚さを均一にすることが可能であり、ウェハ１１の特性の低下を抑制できる。

【0137】

以下に、第５の実施形態について、図１０を参照して説明する。第５の実施形態の半導体製造装置１０は、第４の実施形態と同じく、圧力ポンプ１０１、接続管１０２を有する。第５の実施形態の中壁４８に、第４の実施形態と同じく、接続口１０４が設けられる。

【0138】

図１０は、第５の実施形態に係るシャワープレート３５を下方向から見た断面図である。図１０に示すように、第３の実施形態と同じく、第１の隔壁８１に複数の第１の連通孔９１が設けられ、第２の隔壁８２に複数の第２の連通孔９２が設けられる。すなわち、第１の部屋８５と第３の部屋８７とは、第１及び第２の連通孔９１，９２と第２の部屋８６とによって接続される。

【0139】

接続口１０４は、第１の部屋８５に開口する。本実施形態において、第１の部屋８５は、第１の部屋の一例である。なお、接続口１０４は、例えば、第２の部屋８６又は第３の部屋８７に開口しても良い。

【0140】

上記の半導体製造装置１０において、ガスＧが開口５１を通るとともに、内部空洞５５の第１乃至第３の部屋８５〜８７に圧力媒体が供給される。このため、複数の筒壁４２はそれぞれ、開口５１の内部と、内部空洞５５との圧力差によって変形する。

【0141】

圧力ポンプ１０１は、第１の部屋８５に圧力媒体を供給する。これにより、第１の部屋８５の圧力が上昇する。第１の部屋８５の圧力媒体は、第１の連通孔９１を通り、第２の部屋８６に供給される。これにより、第２の部屋８６の圧力が上昇する。第２の部屋８６の圧力上昇は、第１の部屋８５の圧力上昇よりも遅い。

【0142】

第２の部屋８６の圧力媒体は、第２の連通孔９２を通り、第３の部屋８７に供給される。これにより、第３の部屋８７の圧力が上昇する。第３の部屋８７の圧力上昇は、第１の部屋８５の圧力上昇よりも遅く、且つ第２の部屋８６の圧力上昇よりも遅い。

【0143】

第１乃至第３の部屋８５〜８７の圧力は、時間経過により同一になっても良い。しかし、第２の部屋８６の圧力が第１の部屋８５の圧力と同一になる前において、第２の部屋８６の圧力は、第１の部屋８５の圧力よりも低い。さらに、第３の部屋８７の圧力が第２の部屋８６の圧力と同一になる前において、第３の部屋８７の圧力は、第１の部屋８５の圧力よりも低く、且つ第２の部屋８６の圧力よりも低い。

【0144】

以上のように、圧力ポンプ１０１が第１の部屋８５に圧力媒体を供給すると、第１乃至第３の部屋８５〜８７の圧力に差が生じる。このため、第１の部屋８５に配置された複数の筒壁４２Ａ，４２Ｂの変形量は、第２の部屋８６に配置された複数の筒壁４２Ｃの変形量よりも大きく、且つ第３の部屋８７に配置された複数の筒壁４２Ｄの変形量よりも大きい。従って、変形した筒壁４２Ａ，４２Ｂのそれぞれの内側の開口５１の直径は、変形した筒壁４２Ｃ，４２Ｄのそれぞれの内側の開口５１の直径よりも小さい。

【0145】

さらに、第２の部屋８６に配置された複数の筒壁４２Ｃの変形量は、第３の部屋８７に配置された複数の筒壁４２Ｄの変形量よりも大きい。従って、変形した筒壁４２Ｃのそれぞれの内側の開口５１の直径は、変形した筒壁４２Ｄのそれぞれの内側の開口５１の直径よりも小さい。

【0146】

以上のように、圧力ポンプ１０１は、第１の部屋８５の圧力を変化させることで、複数の筒壁４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄの変形量を個別に制御する。複数の開口５１は、底壁４５の中心から離れるに従って広くなる。なお、圧力ポンプ１０１は、例えば、条件に応じて、第１の部屋８５の圧力を第３の部屋８７の圧力より低くしても良い。

【0147】

複数の筒壁４２が以上のように変形することで、筒壁４２Ａ，４２Ｂの内側の開口５１を通してチャンバ３１ａに供給されるガスＧの量は、筒壁４２Ｄの内側の開口５１を通してチャンバ３１ａに供給されるガスＧの量よりも少ない。すなわち、複数の開口５１からチャンバ３１ａに供給されるそれぞれのガスＧの量は、互いに異なる。

【0148】

第５の実施形態の半導体制御装置１０において、例えば、第１の隔壁８１は、内部空洞５５に、第１の部屋８５と、第１の部屋８５よりも底壁４５の中央から遠い部分を有する第２の部屋８６とを形成する。圧力ポンプ１０１は、第２の部屋８６に第１の連通孔９１によって接続された第１の部屋８５の圧力を変化させる。第１の連通孔９１が設けられることで、第２の部屋８６の圧力は第１の部屋８５の圧力に応じて変化するが、第２の部屋８６における圧力の変化は第１の部屋８５の圧力の変化よりも遅い。例えば、圧力ポンプ１０１が第１の部屋８５の圧力を高くすると、第２の部屋８６の圧力は第１の部屋８５の圧力上昇よりも遅く上昇する。すなわち、第１の部屋８５の圧力と第２の部屋８６の圧力との差が生じるため、第１の部屋８５の筒壁４２Ａ，４２Ｂの変形量は、第２の部屋８６の筒壁４２Ｃの変形量よりも大きくなる。従って、底壁４５の中央に近い筒壁４２Ａ，４２Ｂの開口５１からチャンバ３１ａに供給されるガスＧは、底壁４５の中央からより遠い筒壁４２Ｃの開口５１からチャンバ３１ａに供給されるガスＧよりも少なくなる。これにより、基板１２の表面において成長する膜１３の厚さを均一にすることが可能であり、ウェハ１１の特性の低下を抑制できる。

【0149】

以下に、第６の実施形態について、図１１を参照して説明する。図１１は、第６の実施形態に係る筒壁４２が変形したシャワープレート３５を示す断面図である。図１１に示すように、第６の実施形態の外壁４１は、第１及び第２の隔壁８１，８２を有さないが、第１及び第２の隔壁８１，８２を有しても良い。

【0150】

第６の実施形態において、筒壁４２Ａの厚さは、複数の筒壁４２Ｂのそれぞれの厚さよりも薄い。さらに、筒壁４２Ａの熱膨張率は、複数の筒壁４２Ｂのそれぞれの熱膨張率よりも高い。本説明において、筒壁４２Ａは第１の筒壁の一例であり、筒壁４２Ｂは第２の筒壁の一例である。

【0151】

複数の筒壁４２Ｂのそれぞれの厚さは、複数の筒壁４２Ｃのそれぞれの厚さよりも薄い。さらに、複数の筒壁４２Ｂのそれぞれの熱膨張率は、複数の筒壁４２Ｃのそれぞれの熱膨張率よりも高い。本説明において、筒壁４２Ｂは第１の筒壁の一例であり、筒壁４２Ｃは第２の筒壁の一例である。

【0152】

複数の筒壁４２Ｃのそれぞれの厚さは、複数の筒壁４２Ｄのそれぞれの厚さよりも薄い。さらに、複数の筒壁４２Ｃのそれぞれの熱膨張率は、複数の筒壁４２Ｄのそれぞれの熱膨張率よりも高い。本説明において、筒壁４２Ｃは第１の筒壁の一例であり、筒壁４２Ｄは第２の筒壁の一例である。

【0153】

以上のように、複数の筒壁４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄは、互いに異なる厚さを有する。なお、複数の筒壁４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄのうち少なくとも二つが同一の厚さを有しても良い。さらに、複数の筒壁４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄは、互いに異なる熱膨張率を有する。言い換えると、複数の筒壁４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄは、互いに異なる材料によって作られる。なお、複数の筒壁４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄのうち少なくとも二つが同一の熱膨張率を有しても良い。

【0154】

上記の半導体製造装置１０において、ガスＧが開口５１を通るとともに、内部空洞５５に冷媒Ｍが供給される。このため、複数の筒壁４２はそれぞれ、内周面４２ｃ側の部分と外周面４２ｄ側の部分との温度差によって変形する。

【0155】

内周面４２ｃ側の部分と外周面４２ｄ側の部分との温度差が一定である場合、筒壁４２の変形量は、当該筒壁４２の厚さが薄いほど大きい。さらに、内周面４２ｃ側の部分と外周面４２ｄ側の部分との温度差が一定である場合、筒壁４２の変形量は、当該筒壁４２の熱膨張率が薄いほど大きい。

【0156】

筒壁４２Ａの厚さは、複数の筒壁４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄのそれぞれの厚さよりも薄い。さらに、筒壁４２Ａの熱膨張率は、複数の筒壁４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄのそれぞれの熱膨張率よりも高い。このため、筒壁４２Ａの変形量は、複数の筒壁４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄのそれぞれの変形量よりも大きい。従って、変形した筒壁４２Ａの内側の開口５１の直径は、変形した筒壁４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄのそれぞれの内側の開口５１の直径よりも小さい。

【0157】

同様に、複数の筒壁４２Ｂのそれぞれの厚さは、複数の筒壁４２Ｃ，４２Ｄのそれぞれの厚さよりも薄い。さらに、複数の筒壁４２Ｂのそれぞれの熱膨張率は、複数の筒壁４２Ｃ，４２Ｄのそれぞれの熱膨張率よりも高い。このため、複数の筒壁４２Ｂのそれぞれの変形量は、複数の筒壁４２Ｃ，４２Ｄのそれぞれの変形量よりも大きい。従って、変形した筒壁４２Ｂの内側の開口５１の直径は、変形した筒壁４２Ｃ，４２Ｄのそれぞれの内側の開口５１の直径よりも小さい。

【0158】

複数の筒壁４２Ｃのそれぞれの厚さは、複数の筒壁４２Ｄのそれぞれの厚さよりも薄い。さらに、複数の筒壁４２Ｃのそれぞれの熱膨張率は、複数の筒壁４２Ｄのそれぞれの熱膨張率よりも高い。このため、複数の筒壁４２Ｃのそれぞれの変形量は、複数の筒壁４２Ｄのそれぞれの変形量よりも大きい。従って、変形した筒壁４２Ｃの内側の開口５１の直径は、変形した筒壁４２Ｄのそれぞれの内側の開口５１の直径よりも小さい。以上のように、複数の開口５１は、底壁４５の中心から離れるに従って広くなる。

【0159】

複数の筒壁４２が以上のように変形することで、筒壁４２Ａの内側の開口５１を通してチャンバ３１ａに供給されるガスＧの量は、筒壁４２Ｄの内側の開口５１を通してチャンバ３１ａに供給されるガスＧの量よりも少ない。すなわち、複数の開口５１からチャンバ３１ａに供給されるそれぞれのガスＧの量は、互いに異なる。

【0160】

第６の実施形態の半導体製造装置１０において、筒壁４２は、開口５１を通るガスＧと、内部空洞５５の冷媒Ｍとの温度差により変形し、開口５１の径を縮小する。ガスＧと冷媒Ｍとの温度差が一定である場合、筒壁４２の変形量は、当該筒壁４２の厚さが薄いほど大きい。筒壁４２Ａの厚さは、筒壁４２Ｂの厚さよりも薄い。従って、例えば筒壁４２Ａと筒壁４２Ｂとが略同一の温度に加熱された場合、底壁４５の中央に近い筒壁４２Ａの開口５１からチャンバ３１ａに供給されるガスＧは、底壁４５の中央からより遠い筒壁４２Ｂの開口５１からチャンバ３１ａに供給されるガスＧよりも少なくなる。これにより、基板１２の表面において成長する膜１３の厚さを均一にすることが可能であり、ウェハ１１の特性の低下を抑制できる。

【0161】

筒壁４２は、開口５１を通るガスＧと、内部空洞５５の冷媒Ｍとの温度差により変形し、開口５１の径を縮小する。ガスＧと冷媒Ｍとの温度差が一定である場合、筒壁４２の変形量は、当該筒壁４２の熱膨張率が高いほど大きい。筒壁４２Ａの熱膨張率は、筒壁４２Ｂの熱膨張率よりも高い。従って、例えば筒壁４２Ａと筒壁４２Ｂとが略同一の温度に加熱された場合、底壁４５の中央に近い筒壁４２Ａの開口５１からチャンバ３１ａに供給されるガスＧは、底壁４５の中央からより遠い筒壁４２Ｂの開口５１からチャンバ３１ａに供給されるガスＧよりも少なくなる。これにより、基板１２の表面において成長する膜１３の厚さを均一にすることが可能であり、ウェハ１１の特性の低下を抑制できる。

【0162】

以下に、第７の実施形態について、図１２を参照して説明する。図１２は、第７の実施形態に係るシャワープレート３５の一部を示す断面図である。図１２に示すように、複数の筒壁４２はそれぞれ、第１の圧電体１１１と、第２の圧電体１１２と、二つの電極１１３とによって形成される。第１及び第２の圧電体１１１，１１２は、圧電体の一例であり、例えば、圧電素子とも称され得る。

【0163】

第１及び第２の圧電体１１１，１１２はそれぞれ、Ｚ軸に沿う方向に延びる円筒形状に形成される。なお、第１及び第２の圧電体１１１，１１２は、他の形状に形成されても良い。

【0164】

第１の圧電体１１１の一方の端部は、底壁４５の第２の面４５ｂに接続される。第１の圧電体１１１の他方の端部は、第２の圧電体１１２の一方の端部に接続される。第２の圧電体１１２の他方の端部は、中壁４８の第５の面４８ａに接続される。

【0165】

二つの電極１１３は、第１及び第２の圧電体１１１，１１２によって形成される筒壁４２の、内周面４２ｃと、外周面４２ｄとを覆う。半導体製造装置１０は、複数の筒壁４２のそれぞれの電極１１３に、個別に電圧を印加する。

【0166】

内周面４２ｃを覆う電極１１３と、外周面４２ｄを覆う電極１１３との間に電位差が生じると、第１及び第２の圧電体１１１，１１２によって形成された筒壁４２が、当該筒壁４２が形成する開口５１の内部に突出するように変形する。筒壁４２は、このように変形することにより、開口５１の径を縮小（変更）する。図１２は、電極１１３の間に電位差が生じた筒壁４２を実線で示し、電極１１３の間の電位が等しい筒壁４２を二点鎖線で示す。

【0167】

第７の実施形態の半導体製造装置１０において、筒壁４２は、第１及び第２の圧電体１１１，１１２によって形成される。これにより、それぞれの筒壁４２の電極１１３に電圧を印加することで、複数の開口５１の径をより正確に変更できる。従って、開口５１からチャンバ３１ａに供給されるガスＧの分布をより正確に制御することができる。

【0168】

以上の複数の実施形態に示されるように、複数の筒壁４２は、温度差、圧力差、厚さの差、熱膨張係数の差、又は圧電体の変形によって変形させられる。一つの実施形態の筒壁４２において、これらの複数の変形の原理が互いに組み合わされても良い。

【0169】

さらに、ガスＧが通る全ての開口５１の全てが変形可能な筒壁４２によって形成されなくても良い。例えば、ガスＧが通る複数の開口５１のうち少なくとも一つが、底壁４５よりも厚く、底壁４５よりも変形しにくい壁によって形成されても良い。

【0170】

さらに、上述の複数の実施形態において、複数の筒壁４２が変形することにより、複数の開口５１は、底壁４５の中心から離れるに従って広くなる。しかし、複数の筒壁４２が変形することにより、複数の開口５１は、底壁４５の中心から離れるに従って狭くなっても良いし、部分的に狭くなっても良い。

【0171】

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、第２の壁は、変形することにより開口の径を変形可能である。開口の径が変更されると、当該開口を通して処理室に供給される流体の量が変化する。従って、個別に開口の径を変更することにより、開口から処理室に供給される流体の分布を制御することができる。

【0172】

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。
以下に、出願当初の特許請求の範囲の内容を付記する。
［１］
第１の面と、前記第１の面の反対側に位置する第２の面と、を有する第１の壁と、
互いに離間する位置で前記第２の面にそれぞれ接続され、前記第１の面に開口する複数の開口を形成し、それぞれが変形することにより前記開口の径を変更可能な、複数の第２の壁と、
を有する流量調整装置。
［２］
前記第１の壁の厚さは、前記複数の第２の壁のそれぞれの厚さよりも厚い、［１］の流量調整装置。
［３］
前記第１の壁を有し、前記複数の第２の壁を収容する外壁と、
前記外壁の内部であって前記複数の第２の壁の間に温度媒体を供給する媒体供給部と、
をさらに具備する、［１］又は［２］の流量調整装置。
［４］
前記外壁に、当該外壁の内部に開口して前記媒体供給部に接続された供給口と、前記供給口よりも前記第１の壁の中央から遠い位置において前記外壁の内部に開口して前記外壁の内部の前記温度媒体が排出される排出口と、が設けられ、
前記温度媒体の温度は、前記流体の温度よりも低い、
［３］の流量調整装置。
［５］
前記外壁は、当該外壁の内部に、前記複数の第２の壁のうち少なくとも一つが配置される第１の部屋と、前記第１の部屋よりも前記第１の壁の中央から遠い部分を有するとともに前記複数の第２の壁のうち少なくとも一つが配置される第２の部屋と、を形成する第３の壁を有し、前記第１の部屋に開口して前記媒体供給部に接続された第１の供給口と、前記第１の部屋に開口して前記第１の部屋の前記温度媒体が排出される第１の排出口と、前記第２の部屋に開口して前記媒体供給部に接続された第２の供給口と、前記第２の部屋に開口して前記第２の部屋の前記温度媒体が排出される第２の排出口と、が設けられ、
前記温度媒体は、前記第１の部屋に供給されるとともに前記流体よりも温度が低い第１の温度媒体と、前記第２の部屋に供給されるとともに前記流体よりも温度が低く且つ前記第１の温度媒体よりも温度が高い第２の温度媒体と、を有する、
［３］の流量調整装置。
［６］
前記外壁は、当該外壁の内部に、前記複数の第２の壁のうち少なくとも一つが配置される第１の部屋と、前記第１の部屋よりも前記第１の壁の中央から遠い部分を有するとともに前記複数の第２の壁のうち少なくとも一つが配置される第２の部屋と、を形成する第３の壁を有し、前記第１の部屋に開口して前記媒体供給部に接続された供給口と、前記第２の部屋に開口して前記第２の部屋の前記温度媒体が排出される排出口と、が設けられ、
前記第３の壁に、前記第１の部屋と前記第２の部屋とを接続する流路が設けられ、
前記温度媒体の温度は、前記流体の温度よりも低い、
［３］の流量調整装置。
［７］
前記第１の壁を有し、前記複数の第２の壁を収容する外壁と、
前記外壁の内部であって前記複数の第２の壁の間の圧力を変化させる圧力調整部と、
をさらに具備し、
前記外壁は、当該外壁の内部に、前記複数の第２の壁のうち少なくとも一つが配置される第１の部屋と、前記第１の部屋よりも前記第１の壁の中央から遠い部分を有するとともに前記複数の第２の壁のうち少なくとも一つが配置される第２の部屋と、を形成する第３の壁を有し、
前記圧力調整部は、前記第１の部屋の圧力と、前記第２の部屋の圧力と、を互いに異ならせる、
［１］又は［２］の流量調整装置。
［８］
前記第１の壁を有し、前記複数の第２の壁を収容する外壁と、
前記外壁の内部であって前記複数の第２の壁の間の圧力を変化させる圧力調整部と、
をさらに具備し、
前記外壁は、当該外壁の内部に、前記複数の第２の壁のうち少なくとも一つが配置される第１の部屋と、前記第１の部屋よりも前記第１の壁の中央から遠い部分を有するとともに前記複数の第２の壁のうち少なくとも一つが配置される第２の部屋と、を形成する第３の壁を有し、
前記第３の壁に、前記第１の部屋と前記第２の部屋とを接続する流路が設けられ、
前記圧力調整部は、前記第１の部屋の圧力を変化させる、
［３］の流量調整装置。
［９］
前記複数の第２の壁は、前記第２の面に接続され、前記第１の面に開口する前記開口を形成し、変形することにより前記開口の径を変更可能な第１の筒壁と、前記第１の筒壁よりも前記第１の壁の中央から遠い位置で前記第２の面に接続され、前記第１の面に開口する前記開口を形成し、変形することにより前記開口の径を変更可能な第２の筒壁と、を有し、
前記第１の筒壁の厚さは、前記第２の筒壁の厚さよりも薄い、
［１］乃至［８］のいずれか一つの流量調整装置。
［１０］
前記複数の第２の壁は、前記第２の面に接続され、前記第１の面に開口する前記開口を形成し、変形することにより前記開口の径を変更可能な第１の筒壁と、前記第１の筒壁よりも前記第１の壁の中央から遠い位置で前記第２の面に接続され、前記第１の面に開口する前記開口を形成し、変形することにより前記開口の径を変更可能な第２の筒壁と、を有し、
前記第１の筒壁の熱膨張率は、前記第２の筒壁の熱膨張率よりも大きい、
［１］乃至［９］のいずれか一つの流量調整装置。
［１１］
前記複数の第２の壁はそれぞれ、圧電体によって形成される、［１］又は［２］の流量調整装置。
［１２］
処理室が設けられた筐体と、
前記複数の開口を通して前記処理室に流体を供給する供給部と、
［１］乃至［１１］のいずれか一つの流量調整装置と、
をさらに具備し、
前記第１の面は、前記処理室に面する、
処理装置。

【符号の説明】

【0173】

１０…半導体製造装置、２３…冷媒供給装置、３１…筐体、３１ａ…チャンバ、３５…シャワープレート、４１…外壁、４２，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄ…筒壁、４５…底壁、４５ａ…第１の面、４５ｂ…第２の面、５１…開口、５５…内部空洞、６３…冷媒供給口、６４…冷媒排出口、８１…第１の隔壁、８２…第２の隔壁、８５…第１の部屋、８６…第２の部屋、８７…第３の部屋、９１…第１の連通孔、９２…第２の連通孔、１０１…圧力ポンプ、１１１…第１の圧電体、１１２…第２の圧電体、Ｇ…ガス、Ｍ…冷媒。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】