JP2006032610A

JP2006032610A - 成膜装置

Info

Publication number: JP2006032610A
Application number: JP2004208597A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Matsuura; 廣行松浦
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2004-07-15
Filing date: 2004-07-15
Publication date: 2006-02-02

Abstract

【課題】基板が搬入された反応容器内に第１の原料ガス及び第２の原料ガスを交互に供給して成膜処理をすると共に、未反応ガスはガス処理設備に排気する成膜装置において、良好な排気をすること。
【解決手段】反応容器に第１の原料ガスを供給するときには第１の真空排気路を介して第１の真空排気手段により排気を行い、ガスは第１の排気通路を介してガス処理設備に送る。また反応容器に第２の原料ガスを供給するときには切り替え手段で流路を切り替えて第２の真空排気路を介して第２の真空排気手段により排気を行い、ガスは第２の排気通路を介してガス処理設備に送る構成とする。この場合、排気通路内で原料ガスが混ざって反応物が生成することを抑えることができ、良好な排気を行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板が搬入された反応容器内に第１の原料ガス及び第２の原料ガスを交互に供給し、減圧雰囲気下で基板上に成膜すると共に、反応容器内のガスをガス処理設備に排気する成膜装置に関する。

半導体デバイスのパターンの線幅の微細化に伴い、各種の膜について薄膜化が要求されており、このため成膜方法に関しても種々の改良を加えることが必要になっている。例えばＭＯＳＦＥＴのゲート構造においては、ゲート絶縁膜の一部あるいはポリシリコン電極層の側壁におけるリーク防止膜（サイドウォールスペーサ）として窒化シリコン（シリコンナイトライド；Ｓｉ_３Ｎ_４）膜が使用されているが、この極薄化の要求に応えるため、単分子積層成膜法（ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）プロセス）などと呼ばれる成膜法が実施されている。この成膜手法では、先ずジクロロシランガスを基板例えば半導体ウエハ（以下、「ウエハ」と呼ぶ）の表面に供給してこのジクロロシラン分子を吸着させ、次いでアンモニアガスをウエハＷの表面に供給することにより、ジクロロシランとアンモニアとが反応して窒化シリコン膜が形成される。

一方、単分子積層成膜法をバッチ処理により実施する装置としては、縦型の減圧ＣＶＤ炉が好適である。窒化シリコン膜を成膜するための減圧ＣＶＤ装置としては、通常図４に示すような構造になっている。反応容器１内のウエハボート１１に棚状にウエハＷを保持してヒータ１２により加熱すると共に、真空排気路１３を介して真空ポンプ１４により反応容器１内を真空排気した状態で、バルブ１５ａ〜１５ｃを操作することにより、先ず、ジクロロシランガスを反応容器１内に供給し、次いで窒素ガスパージを行った後、アンモニアガスを供給することによりウエハＷの表面に窒化シリコン膜を形成する。このとき真空ポンプ１４に引き込まれた反応容器１からの未反応ガスは大気圧雰囲気の排気通路１６を通流してガス処理設備である除害設備１７に供給される。なお図中１８は排気バルブであり、１９は圧力調整部である。

ところで単分子積層成膜法により窒化シリコン膜を成膜する場合、ジクロロシランガスとアンモニアガスとを交互に供給する動作を例えば１００回以上行っているのが実情である。従来においては原料ガスの供給時間は各々１５秒程度に設定され、またパージ時間は３０〜６０秒に設定されているので、ジクロロシランガス、パージガス、アンモニアガス、パージガスの順にガスを供給する１サイクルに要する時間は長くとも約２分半程度ではあるが、前記したようにサイクル数が多いためにトータルの成膜時間がかなり長い。従って、スループットを高くするために原料ガスの切り替え時におけるパージガスの通流時間を短くすることが得策である。

しかしながらパージ時間の設定値を例えば数秒まで短くした場合、真空ポンプ１４の上流側においては減圧（真空）排気されているので、反応容器１及び真空排気路１３内にある先に供給されたガスは速やかに真空ポンプ１４に引き込まれ、後続のガスと混ざり合うことは少ない。しかし、真空ポンプ１４の下流側の排気通路１６においては、先に供給されたジクロロシラン分子（又はアンモニア分子）が大気圧雰囲気の当該排気通路１６内で漂っている場合があり、そのため後続のガスと混ざり合ってジクロロシランとアンモニアとが反応し、塩化アンモニウム（ＮＨ_４Ｃｌ）が生成することがある。塩化アンモニウムは大気圧では昇華点がおよそ３３０℃であるため排気通路１６内では固体状になって例えば通路の壁面に堆積してしまい、堆積量が多くなると通路を閉塞させて真空ポンプ１４の排気特性に影響する懸念がある。除害装置１７は一般にクリーンルームの外に設置するため、真空ポンプ１４と除害装置１７とを接続する排気通路１６は長いことも分子が漂ってしまう要因の一つである。このため堆積した塩化アンモニウムを排気通路１６から除去するためのメンテナンスを頻繁に行う必要がある。

なおジクロロシランガスとアンモニアガスとの排気流が混ざり合わないようにするために、例えば排気通路１６を分岐して三方バルブなどの切り替え手段により分別する手法を採用したとしても、三方バルブの上流側に共通の排気通路１６の部位が残ってしまうので、この部位でガスが混ざり合って塩化アンモニウムが生成し、塩化アンモニウムの堆積防止の対策としては充分でない。更に、真空ポンプ１４の二次側（排気口側）に塩化アンモニウムが付着する懸念もある。

一方、原料ガスを供給して原子層を成長させ、原料ガスとパージガスとを交互に成膜室に供給して薄膜を製造する技術として特許文献１がある。この文献１は、排気系統として互いに排気特性の異なる２系統の排気系を設け、原料ガスとパージガスとで排気系統を切り替えることにより、原料ガスの供給を行うときには排気を大きくし、パージガスの供給を行うときには排気を小さくする。その結果、原料ガスの凝集の防止と良好な生産性とを両立させることができることが記載されている。しかしながらこの文献では１種類の原料ガスを用いているので、当然に２種類の原料ガスを交互に供給するときの上述の課題は開示されていないし、示唆もされていない。

特開２００１−２２０６７７号公報（図１、段落００４０〜００４１）

即ち、本発明の目的は、基板が搬入された反応容器内に第１の原料ガス及び第２の原料ガスを交互に供給し、減圧雰囲気下で基板上に成膜すると共に、反応容器内のガスをガス処理設備に排気する成膜装置において、反応容器から排気された第１の原料ガスと第２の原料ガスとが反応することを抑制して良好な排気をすることにある。また他の目的は、装置のメンテナンスを行う頻度を低減することにある。

本発明の成膜装置は、基板が搬入された反応容器内に第１の原料ガス及びこの第１の原料ガスと反応し得る第２の原料ガスを交互に供給し、減圧雰囲気下で基板上に成膜すると共に、反応容器内のガスをガス処理設備に排気する成膜装置において、
前記反応容器に供給された第１の原料ガス及び第２の原料ガスの夫々を排気する第１の真空排気路及び第２の真空排気路と、
前記第１の真空排気路及び第２の真空排気路に夫々設けられた第１の真空排気手段及び第２の真空排気手段と、
これら第１の真空排気手段及び第２の真空排気手段の上流側に設けられ、前記第１の真空排気路と第２の真空排気路との間で流路を切り替える切り替え手段と、
前記第１の真空排気手段とガス処理設備との間、及び第２の真空排気手段とガス処理設備との間に夫々設けられた第１の排気通路及び第２の排気通路と、
第１の原料ガスを供給するときには第１の真空排気路に切り替え、第２の原料ガスを供給するときには第２の真空排気路に切り替えるように前記切り替え手段を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。

また前記第１の原料ガス及び第２の原料ガスの供給を切り替えるときにパージガスを反応容器内に供給するように構成され、制御部は、第１の原料ガスを供給した後にパージガスを供給するときには、第１の真空排気路に切り替えた状態を維持し、第２の原料ガスを供給した後にパージガスを供給するときには第２の真空排気路に切り替えた状態を維持するように切り替え手段を制御する構成であってもよい。

更に第１の原料ガスを反応容器内に供給することにより第１の原料ガスの分子層が基板上に形成され、第２の原料ガスを反応容器内に供給することにより前記分子層と第２の原料ガスとが反応して基板上に反応生成物の薄膜が成膜される構成であってもよい。また第１の原料ガス及び第２の原料ガスは、塩化アンモニウムを副生成するものであってもよい。この場合、第１の原料ガス及び第２の原料ガスの一方は半導体又は金属の塩化物のガスであり、他方はアンモニアガスであってもよい。

本発明によれば、第１の原料ガスを反応容器に供給するときには第１の真空排気路に流路を切り替え、第２の原料ガスを反応容器に供給するときには第２の真空排気路に流路を切り替える構成としたことにより、反応容器から排出された各原料ガスが下流にある排気通路内で混ざり合って反応することを抑えることができる。このため排気通路内で例えば塩化アンモニウムのような固形物が生成して堆積することが少ないので、良好な排気を行うことができる。

また本発明によれば、前記塩化アンモニウムのような生成物が排気通路に堆積することがないか、あるいは堆積してもその量は極めて少ないので、これを除去するための装置メンテナンスの頻度を格段に少なくすることができる。

本発明に係る成膜装置を減圧ＣＶＤ装置に適用した実施の形態について図１を参照しながら説明する。図中２０は、気密に形成された反応容器であり、縦型の反応管２の下部にマニホールド２０ａが接合されて構成されている。このマニホールド２０ａの底部に設けられた昇降自在な蓋体２１の上には多数枚の基板例えばウエハＷを棚状に搭載したウエハボート２２が設けられている。また２３は加熱手段例えばヒータであり、このヒータ２３は反応管２内に搬入されたウエハＷを所定の温度例えば１００〜９００℃に加熱可能なように構成されている。

反応管２は、外管２ａ及び内管２ｂからなる二重管として構成されると共に、マニホールド２０ａには成膜用の原料ガスを導入するための供給管３が設けられており、供給管３から内管２ｂ内に供給されたガスが上昇して外管２ａと内管２ｂとの隙間を介して排気されるようになっている。この供給管３にはガス供給路３１例えば配管の一端が接続され、更に他端側は例えば３本に分岐されており、各分岐路の先端は第１の原料ガス例えばジクロロシランガスの供給源３２、第２の原料ガス例えばアンモニアガスの供給源３３及び、パージガスである例えば窒素などの不活性ガスの供給源３４と夫々接続されている。更に、分岐された各ガスの供給路の途中にはバルブＶ１（Ｖ２，Ｖ３）及び流量調整部例えばマスフローコントローラ３５ａ（３５ｂ，３５ｃ）などからなる供給制御部３６ａ（３６ｂ，３６ｃ）が設けられており、ジクロロシラン、アンモニア及びパージガスのいずれか一つのガスを所定の流量で反応管２内に供給可能なように構成されている。

反応管２には排気口４が形成されており、この排気口４には真空排気路４１例えば配管の一端が接続されている。排気口４は反応管２の底部側に設けた構成に限られず、例えば反応管２を単管で構成する場合には上部側に設けられる。更にこの真空排気路４１の他端側は例えば２本に分岐されており、これら分岐路は第１の原料ガスを排気するための第１の真空排気路４１Ａ及び第２の原料ガスを排気するための第２の真空排気路４１Ｂとして形成されている。更に、これら真空排気路４１Ａ、４１Ｂの各々の他端は第１の真空排気手段である真空ポンプ４２及び、第２の真空排気手段である真空ポンプ４３と夫々接続されている。更に第１の真空排気路の途中には第１の排気バルブＭＶ１及び第１の圧力調整部ＰＣ１が設けられ、第２の真空排気路の途中には第２の排気バルブＭＶ２及び第２の圧力調整部ＰＣ２が設けられている。排気バルブＭＶ１及び排気バルブＭＶ２は、排気を行うための流路を真空排気路４１Ａ及び真空排気路４１Ｂの間で切り替える切り替え手段をなすものである。この圧力調整部ＰＣ１、ＰＣ２は例えば圧力調整バルブであり、反応容器１内にジクロロシランガス及びアンモニアガスを供給する際に、反応容器１内の圧力が各々のガスに対応した所定の圧力となるようにバルブ開度をコントローラにより調整されるように構成されている。なお図１記載の例では排気口４は一つに形成され、真空排気路４１の一部に共通する部位があるが、ジクロロシランガス及びアンモニアガスに専用の排気口を設けて真空排気路４１Ａ、４１Ｂを完全に分離するようにすることもある。

前記第１の真空ポンプ４２及び第２の真空ポンプ４３の各々の下流側には、第１の排気通路５及び第２の排気通路５０の一端が夫々接続されており、各排気通路５，５０の他端は真空ポンプ４２，４３が下流側（２次側）に排気する反応管２内からの未反応のジクロロシラン及びアンモニアを処理するためのガス処理設備である除害設備５１，５２に夫々接続されている。なお除害設備５１，５２は、図示は省略するが、排気流に含まれるジクロロシラン及びアンモニアを燃焼して酸化物とし、この酸化物を吸収液に吸収させて排気流から除去する手段を備えている。更に詳しくは、除外設備５１，５２の下流側には図示しないスクラバーが接続されており、このスクラバーに設けられた吸引手段により排気通路５，５０内は例えば−１００ｍｍＨ_２Ｏ程度に僅かに減圧された状態に設定されている。また排気通路５，５０内に、キャリアガスとして不活性ガス例えば窒素ガスを供給するためのガス供給手段を設けることもある。

また、図中６は制御部であり、この制御部６は、具体例は後述するが、所定のタイミングでバルブＶ１〜Ｖ３及び排気バルブＭＶ１，ＭＶ２の開閉操作を行う機能を有していると共に、ヒータ２３の出力、圧力調整部ＰＣ１，ＰＣ２、蓋体２１の昇降動作などを制御する機能を有している。より詳しくは、制御部６は図示しないコンピュータを備えており、このコンピュータの記憶部例えばメモリには処理プログラム６０が記憶されている。処理プログラム６０は、バルブＶ１〜Ｖ３及び排気バルブＭＶ１，ＭＶ２の開閉状態を時系列的に設定したシーケンステーブルに基づいて操作可能なように構成されている。その一部には、第１の原料ガスであるジクロロシランガスを供給した後、パージガスを供給するときには、第２の排気バルブＭＶ２を閉じかつ第１の排気バルブＭＶ１を開き、第２の原料ガスであるアンモニアガスを供給した後、パージガスを供給するときには、第１の排気バルブＭＶ１を閉じかつ第２の排気バルブＭＶ２を開くようにこれら排気バルブＭＶ１，ＭＶ２の開閉状態を制御するステップが含まれる。

続いて上述の成膜装置を用いて基板例えばウエハＷに成膜処理を行う工程について図２を参照しながら説明する。先ず、下降させた蓋体２１上にあるウエハボート２２にウエハＷを支持し、蓋体２１を上昇させて反応管２内にウエハＷを搬入すると共に反応管２を気密にする（ステップＳ１）。このとき反応管２はヒータ２３により加熱されており、これによりウエハＷは所定の処理温度例えば３００〜７００℃に加熱される。続いて排気バルブＭＶ１を開いて反応管２内を減圧排気する一方で、バルブＶ０を開き、更にバルブＶ３を開いて反応管２内にパージガス例えば窒素ガスを供給することにより反応管２を窒素パージする（ステップＳ２）。そしてバルブＶ３を閉じ、バルブＶ１を開いてジクロロシランガスを反応管２内に所定の流量例えば１０００ｓｃｃｍ（standard cc/min）で数秒間供給すると共に、圧力調整部ＰＣ１により反応管２内を所定の真空度例えば１３３Ｐａ（１ｔｏｒｒ）に維持する（ステップＳ３）。

反応管２内にジクロロシランガスが供給されると、例えば図３（ａ）に模式的に示すように、ウエハＷの表面に化学的にジクロロシランの分子が吸着する分子層が形成される。ウエハＷに吸着しなかったジクロロシランガスは排気口４を介して排気され、第１の真空排気路４１Ａ内を通流して真空ポンプ４２に引き込まれ、そして第１の排気通路５内を通流して除害設備５１に供給される。そしてこの除害設備５１にて空気や燃焼助剤と混合されてから燃焼され、酸化物となったジクロロシランは吸収液に溶解されて排気ガスから除去される。ジクロロシランが除去された排気流は除害設備５１から排出され、図示しないスクラバーに供給される。

次いで、バルブＶ１を閉じ、バルブＶ３を開いてパージガスである窒素ガスを供給し、反応管２及び流路内の窒素パージを例えば数秒間行う（ステップＳ４）。次いで、バルブＶ３及び排気バルブＭＶ１を閉じ、バルブＶ２及び排気バルブＭＶ２を開いてアンモニアガスを反応管２内に所定の流量例えば１０００ｓｃｃｍで数秒間供給すると共に、圧力調整部ＰＣ２により反応管２内を所定の真空度例えば６６．７Ｐａ（０．５ｔｏｒｒ）に維持する（ステップＳ５）。

反応管２内にアンモニアガスが供給されると、例えば図３（ｂ）に模式的に示すように、ウエハＷの表面に吸着しているジクロロシランとアンモニアとが熱エネルギーにより反応して窒化シリコンが生成することにより、ウエハＷの表面に窒化シリコン膜が形成される。ジクロロシランと反応しなかったアンモニアガスは排気口４を介して排気され、第２の真空排気路内を通流して真空ポンプ４３に引き込まれ、そして第２の排気通路５０内を通流して除害設備５２に供給される。そしてこの除害設備５２にて空気や燃焼助剤と混合されてから燃焼され、酸化物となったアンモニアは吸収液に溶解されて排気ガスから除去される。ジクロロシランが除去された排気流は除害設備５２から排出され、図示しないスクラバーに供給される。

次いで、バルブＶ２を閉じ、バルブＶ３を開いてパージガスである窒素ガスを供給し、反応管２及び流路内の窒素パージを例えば数秒間行う（ステップＳ６）。次いでバルブＶ３を閉じ、バルブＶ１を開いてステップＳ３と同様にしてジクロロシランガスを反応管２内に供給する（ステップＳ７）。更に、次いでバルブＶ１を閉じ、バルブＶ３を開いて窒素ガスを供給することにより、反応管２及び流路内の窒素パージを行う（ステップＳ８）。ここで、ステップＳ３〜Ｓ６に記載した、ジクロロシランガス、窒素ガス、アンモニアガス、窒素ガスの順に反応管２内にガスを供給する工程を１サイクルと呼ぶものとすると、ウエハＷの表面に所望の厚みの窒化シリコン膜が形成されるまでこのサイクルを複数回例えば１００回繰り返し行う。しかる後、反応管２内の窒素パージを行った後（ステップＳ９）、蓋体２１を下降させてウエハボート２２を反応管２から搬出し、ウエハボート２２からウエハＷを取り出して成膜処理を終了する（ステップＳ１０）。

上述の実施の形態によれば、第１の原料ガスであるジクロロシランガスを排気するための排気系統と、この排気系統とは別に設けられた第２の原料ガスであるアンモニアガスを排気するための排気系統とを設けて、排気バルブＭＶ１，ＭＶ２を操作してこれら原料ガスを分別排気する構成としたことにより、例えば数秒程度の短い間隔で交互に原料ガスを反応管２に供給した場合であっても、この反応管２から排気された未反応の原料ガスが下流の排気通路５（５０）内で混ざり合うのを抑えることができる。このため例えば塩化アンモニウムのような固形物が副生成して排気通路５（５０）内に堆積することが少ないので、良好な排気を行うことができる。

また言い換えれば、本実施例によれば良好な排気が行えるので、反応ガスを供給する間隔、つまり第１の原料ガスと第２の原料ガスとの切り替えの際に行われるパージの時間を極めて短く設定するか、あるいはパージを省略することができ、結果として高いスループットで成膜処理を行うことができる。

また上述の実施の形態によれば、塩化アンモニウムなどの固形物が排気路内に堆積することがないか、あるいは堆積してもその量は極めて少ないので、排気通路５（５０）内にある塩化アンモニウムを除去するための装置メンテナンスの頻度を格段に少なくすることができる。その結果として、装置の稼働率の向上を図ることができ、またメンテナンスを行う作業者の負担を軽減することができる。

ここでウエハＷの表面においてシリコンナイトライドが生成する際にも塩化アンモニウムが副生成されるが、１サイクルで形成される膜厚はせいぜい０．１ｎｍ程度であり、発生量が少ないので排気通路５（５０）内に堆積する程まで至らない。それに比べて反応管２から排出される未反応ガスが混ざり合うことで生成される塩化アンモニウムの量は格段に多い、つまり単分子堆積成膜法のようにウエハＷの表面への化学的吸着を頼った成膜手法においては、反応管２内に供給した原料ガスの殆どは未反応のまま排出されるので、この未反応の原料ガスを分別排気することで副生成物の生成を抑えることができる本発明は良好な排気を行うための手段として極めて有効である。

本発明においては、ジクロロシランガスとアンモニアガスとを原料に用いた成膜処理に限られず、第１の原料ガスにヘキサクロロジシラン（Ｓｉ_２Ｃｌ_６）、第２の原料ガスにアンモニア（ＮＨ_３）を用いて窒化シリコン膜を形成する成膜処理に適用することもでき、また第１の原料ガスとしては、シリコンなどの半導体の塩化物に限られず、金属の塩化物例えば四塩化チタン（ＴｉＣｌ_４）を用い、第２の原料ガスにアンモニア（ＮＨ_３）を用いて窒化チタン膜を形成する成膜処理に適用することもできる。即ち、本発明は、特に原料ガスの種類に限定されることはなく、第１の原料ガスを供給した後に続いてあるいは交互にこの第１の原料ガスと反応する第２の原料ガスを供給して成膜処理する場合に適用することができる。従って、既述の例のように第１の原料ガスと第２の原料ガスとが反応してある種の膜を形成する構成に限られず、第１の原料ガスによりウエハＷの表面にある種の膜を形成した後に、第２の原料ガスによりウエハＷの表面に別の膜を形成する成膜処理にも適用することができる。

更に本発明においては、各排気系統の各々に圧力調整部ＰＣ１，ＰＣ２を設けた構成に限られず、少なくとも一方の排気系統に圧力調整部を設けた構成としてもよい。上述の例においてもアンモニアガスを排気する系統に設けられた圧力調整部ＰＣ２は必ずしも設けなくともよく、真空ポンプ４３により引き切りにした状態でアンモニアガスを反応管２に供給するようにしてもよい。この場合であっても上述の場合と同様の効果を得ることができる。

なお上述の例では第１の原料ガス及び第２の原料ガスの２種類の原料ガスを用いているため排気系統を２系統にしているが、本発明においては排気系統は２系統に限られず、例えば原料ガスの種類が３種類又はそれ以上ある場合にはその種類の数に対応する排気系統を設けることができる。但し、必ずしも各原料ガス毎に専用の排気系統を設けなくともよく、これらのガスのうち互いに反応し得るガスを分別しておけば互いに反応しないガスは共通の排気系統を用いて排気するようにしてもよい。また圧力調整部ＰＣ１（ＰＣ２）が排気バルブＭＶ１（ＭＶ２）を兼用する構成としてもよい。更に排気バルブＭＶ１及び排気バルブＭＶ２に代えて三方バルブを設けた構成であってもよい。

更に本発明においては、各排気系統の各々に専用の除害装置を設けた構成としているが、例えば上述のジクロロシランとアンモニアの例のように燃焼させて処理するといったように除害の手法が同じであれば除害装置を共用する構成としてもよい。

更に本発明においては、図１記載の反応管２のように多数枚のウエハＷを一度に処理する構成に限られず、例えば載置部に水平に１枚のウエハＷを載置して処理する枚葉式の反応容器であってもよい。この場合であっても上述の場合と同様の効果を得ることができる。

本発明の実施の形態に係る成膜装置の縦断面図である。上記成膜装置を用いてウエハを成膜する手順を示す工程図である。上記成膜装置を用いて成膜されるウエハの表面の様子を示す説明図である。従来の成膜装置を示す説明図である。

符号の説明

２反応容器
４排気口
４２第１の真空ポンプ
４３第２の真空ポンプ
４１Ａ第１の真空排気路
４１Ｂ第２の真空排気路
５第１の排気通路
５０第２の排気通路
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３流量調整バルブ
ＭＶ１第１の排気バルブ
ＭＶ２第２の排気バルブ

Claims

基板が搬入された反応容器内に第１の原料ガス及びこの第１の原料ガスと反応し得る第２の原料ガスを交互に供給し、減圧雰囲気下で基板上に成膜すると共に、反応容器内のガスをガス処理設備に排気する成膜装置において、
前記反応容器に供給された第１の原料ガス及び第２の原料ガスの夫々を排気する第１の真空排気路及び第２の真空排気路と、
前記第１の真空排気路及び第２の真空排気路に夫々設けられた第１の真空排気手段及び第２の真空排気手段と、
これら第１の真空排気手段及び第２の真空排気手段の上流側に設けられ、前記第１の真空排気路と第２の真空排気路との間で流路を切り替える切り替え手段と、
前記第１の真空排気手段とガス処理設備との間、及び第２の真空排気手段とガス処理設備との間に夫々設けられた第１の排気通路及び第２の排気通路と、
第１の原料ガスを供給するときには第１の真空排気路に切り替え、第２の原料ガスを供給するときには第２の真空排気路に切り替えるように前記切り替え手段を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする成膜装置。
第１の原料ガス及び第２の原料ガスの供給を切り替えるときにパージガスを反応容器内に供給するように構成され、
制御部は、第１の原料ガスを供給した後にパージガスを供給するときには、第１の真空排気路に切り替えた状態を維持し、第２の原料ガスを供給した後にパージガスを供給するときには第２の真空排気路に切り替えた状態を維持するように切り替え手段を制御することを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
第１の原料ガスを反応容器内に供給することにより第１の原料ガスの分子層が基板上に形成され、第２の原料ガスを反応容器内に供給することにより前記分子層と第２の原料ガスとが反応して基板上に反応生成物の薄膜が成膜されることを特徴とする請求項１又は２記載の成膜装置。
第１の原料ガス及び第２の原料ガスは、塩化アンモニウムを副生成するものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の成膜装置。
第１の原料ガス及び第２の原料ガスの一方は半導体又は金属の塩化物のガスであり、他方はアンモニアガスであることを特徴とする請求項４記載の成膜装置。