JP2991975B2 - 成膜装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リアクター内に配
置した被成膜部材に処理ガスによる薄膜を形成するため
の成膜装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】従来の成膜装置としては、
例えばＣＶＤ装置が知られている。これは、薄膜材料を
構成する元素からなる１種又は複数種の化合物ガス又は
単体ガスをウェーハ上に供給し、気相又はウェーハ表面
での化学反応によつて薄膜を形成させる。ガス分子を励
起させるには、熱エネルギ、プラズマ放電、光等を用い
る。一例として図３に４種類の処理ガスをリアクターに
供給することができる有機金属ＣＶＤ装置を示す。これ
は、水素ガスをキャリアガスとして用い、液体状金属化
合物を泡立たせ、それらの蒸気を含ませたガスと水素化
合物ガスをリアクターで熱分解させる。

【０００３】すなわち、水素ガスからなるキャリア兼ベ
ントガスを貯めたキャリアガスタンク１００からのベン
トガスが、圧力制御弁１０１によつて圧力制御されてベ
ント用配管１０２に供給され、回収容器１１１に向けて
流れている。回収容器１１１は、真空ポンプ１２１によ
つて吸引され、回収容器１１１に接続するリアクター１
１０の内部を含めて所定圧力に減圧されている。

【０００４】また、キャリアガスタンク１００からのメ
インキャリアガスが流れる供給配管１０４が、ベント用
配管１０２と平行部を形成するように配置され、圧力制
御弁１０６によつて圧力制御されたメインキャリアガス
が供給配管１０４に供給されている。供給配管１０４の
先端部はリアクター１１０に接続している。更に、ベン
ト用配管１０２及び供給配管１０４の平行部の上流部の
差圧を検出する差圧計１０８が設けてある。

【０００５】そして、両配管１０２，１０４の平行部に
は、４種類の処理ガスの数に応じて、供給配管１０４側
から順次に第１バルブ１１２，１２２，１３２，１４
２、第２バルブ１１３，１２３，１３３，１４３及び手
動の開閉バルブ１１４，１２４，１３４，１４４を備え
る接続配管１５０，１５１，１５２，１５３、並びに第
３バルブ１１５，１２５，１３５，１４５及び第４バル
ブ１１６，１２６，１３６，１４６を備える接続配管１
５４，１５５，１５６，１５７が配置され、両配管１０
２，１０４を接続している。

【０００６】リアクター１１０から遠い側の各第１バル
ブ１１２，１２２と第２バルブ１１３，１２３との間の
接続配管１５０，１５１には、圧力制御弁１６２，１６
３によつて圧力制御された処理ガスを送る処理ガス用配
管１１８，１１９が接続され、ガスタンク１３８，１３
９からの種類の異なる処理ガスが接続配管１５０，１５
１に送られるようになつている。処理ガス用配管１１
８，１１９の圧力制御弁１６２，１６３よりも下流側
は、圧力制御弁２３０，２３１を備えるキャリアガス配
管２３２，２３４及びキャリア兼ベントガス配管２００
を通じてキャリアガスタンク１００に接続されている。
しかして、圧力制御弁１６２，１６３によつて圧力制御
されたガスタンク１３８，１３９からの処理ガスは、圧
力制御弁２３０，２３１によつて圧力制御されたキャリ
アガスと合流され、接続配管１５０，１５１に送られ
る。

【０００７】更に、第３バルブ１１５，１２５と第４バ
ルブ１１６，１２６との間の接続配管１５４，１５５に
は、圧力制御弁１６４，１６５によつて圧力制御された
ベントガスを送るベントガス用配管１２８，１２９が接
続されている。各ベントガス用配管１２８，１２９は、
キャリア兼ベントガス配管２００を通じてキャリアガス
タンク１００に接続されている。

【０００８】また、リアクター１１０に近い側の各第１
バルブ１３２，１４２と第２バルブ１３３，１４３との
間の接続配管１５２，１５３には、処理ガス用配管１４
８，１４９が接続され、ガスタンク１６８，１６９から
の種類の異なる処理ガスが接続配管１５２，１５３に送
られるようになつている。ガスタンク１６８，１６９に
は、図外の加熱装置が付属され、加熱装置によつて加熱
されて液化した金属が貯留されている。

【０００９】このガスタンク１６８，１６９及び処理ガ
ス用配管１４８，１４９には、キャリア兼ベントガス配
管２００に接続するキャリアガス用配管２０１，２０２
が、開閉機能を有する第５バルブ２１０，２２０、第６
バルブ２１１，２２１、第７バルブ２１２，２２２が図
示のように配置されて接続されている。しかして、第７
バルブ２１２，２２２のみを閉じてキャリアガス用配管
２０１，２０２からのキャリアガスを圧力制御弁２１
３，２２３によつて圧力制御させてガスタンク１６８，
１６９内に導き、ガスタンク１６８，１６９内の金属ガ
スを処理ガス用配管１４８，１４９に送り出すことがで
きるようになつている。

【００１０】処理ガス用配管１４８，１４９は、圧力制
御弁２３５，２３６を備えるキャリアガス配管２３７，
２３８及びキャリア兼ベントガス配管２００を通じてキ
ャリアガスタンク１００に接続されている。しかして、
圧力制御弁２１３，２２３によつて圧力制御された状態
で処理ガス用配管１４８，１４９に送り出された処理ガ
スは、圧力制御弁２３５，２３６によつて圧力制御され
たキャリアガスと合流され、接続配管１５２，１５３に
向けて送られる。

【００１１】更に、第３バルブ１３５，１４５と第４バ
ルブ１３６，１４６との間の接続配管１５６，１５７に
は、圧力制御弁１６６，１６７によつて圧力制御された
ベントガスを送るベントガス用配管１５８，１５９が接
続されている。各ベントガス用配管１５８，１５９は、
キャリア兼ベントガス配管２００を通じてキャリアガス
タンク１００に接続されている。

【００１２】いま、手動の開閉バルブ１１４，１２４，
１３４，１４４の全てが開かれ、例えば黒塗りで示す第
１バルブ１１２，１３２、第２バルブ１２３，１４３及
び第４バルブ１１６，１２６，１３６，１４６を適宜に
開き、残りの第１バルブ１２２，１４２、第２バルブ１
１３，１３３及び第３バルブ１１５，１２５，１３５，
１４５を閉じれば、ガスタンク１３８及び１６８内の処
理ガスがメインキャリアガスに乗つて供給配管１０４か
らリアクター１１０に導入され、リアクター１１０内の
半導体からなる被成膜部材Ａに薄膜Ｂが形成される。

【００１３】その際、ガスタンク１３９及び１６９内の
処理ガスは、ベント用配管１０２を通じて回収容器１１
１に導入され、リアクター１１０内部の余剰の処理ガス
を含めて真空ポンプ１２１によつて吸引され、外部の処
理装置に導かれる。このようにして、任意の単数又は複
数のガスタンク１３８，１３９，１６８，１６９からの
処理ガスを導いて、リアクター１１０内の被成膜部材Ａ
に薄膜Ｂを形成することができる。

【００１４】しかしながら、このような従来のＣＶＤ装
置にあつては、第１バルブ１１２，１２２，１３２，１
４２、第２バルブ１１３，１２３，１３３，１４３を備
える接続配管１５０，１５１，１５２，１５３が、リア
クター１１０及び回収容器１１１に次第に近付くように
配置されていた。このため、複数のガスタンク１３８，
１３９，１６８，１６９からの処理ガスを混合させてリ
アクター１１０内への供給を開始する際、リアクター１
１０から遠い位置の第１バルブ１１２，１２２，１３２
を近い位置の第１バルブ１２２，１３２，１４２よりも
所定時間だけ早く開き、リアクター１１０に近い位置の
第１バルブ１２２，１３２，１４２を通つて供給配管１
０４に流入するメインキャリアガス及び処理ガスと、リ
アクター１１０から遠い位置の第１バルブ１１２，１２
２，１３２を通つて供給配管１０４に流入するメインキ
ャリアガス及び処理ガスとを、同時にリアクター１１０
に流入させる制御を行なう必要があつた。このため、制
御が煩雑であるという技術的課題があつた。

【００１５】次に、上記のようにしてリアクター１１０
内の被成膜部材Ａに薄膜Ｂを形成した後、処理ガスの変
更に伴つてベント作業を行なう。すなわち、例えば第１
バルブ１１２を閉じ、第２バルブ１１３を開き、ガスタ
ンク１３８内の処理ガスをベント用配管１０２を通じて
回収容器１１１に導入させる。また、第１バルブ１３２
を閉じ、第２バルブ１３３を開き、ガスタンク１６８内
の処理ガスをベント用配管１０２を通じて回収容器１１
１に導入させる。そして、隣接する第１バルブ１１２，
１３２、第２バルブ１１３，１３３の操作と同時に開い
た第３バルブ１１５及び第３バルブ１３５からのベント
ガスにより、供給配管１０４内に残存するメインキャリ
アガス及び処理ガスをリアクター１１０に導入させる。
その際、第４バルブ１１６，１３６は、同時に閉じる。

【００１６】しかしながら、このような従来のＣＶＤ装
置におけるベント作業にあつては、第３バルブ１１５，
１２５，１３５，１４５及び第４バルブ１１６，１２
６，１３６，１４６を備える接続配管１５４，１５５，
１５６，１５７が、リアクター１１０及び回収容器１１
１に次第に近付くように配置されていた。このため、ベ
ント作業の開始に際し、リアクター１１０から遠い位置
の第３バルブ１１５，１２５，１３５を近い位置の第３
バルブ１２５，１３５，１４５よりも所定時間だけ早く
開き、リアクター１１０に近い位置の第３バルブ１２
５，１３５，１４５を通つて供給配管１０４に流入する
ベントガスと、リアクター１１０から遠い位置の第３バ
ルブ１１５，１２５，１３５を通つて供給配管１０４に
流入するベントガスとを、同時にリアクター１１０に流
入させる制御を行なう必要があつた。このため、制御が
煩雑であるという技術的課題があつた。

【００１７】更に、リアクター１１０及び回収容器１１
１から遠い位置の第１バルブ１１２，１２２，１３２，
１４２、第２バルブ１１３，１２３，１３３，１４３の
切換え、並びにリアクター１１０及び回収容器１１１か
ら遠い位置の第３バルブ１１５，１２５，１３５，１４
５、第４バルブ１１６，１２６，１３６，１４６の切換
えに際し、リアクター１１０及び回収容器１１１に至る
までの供給配管１０４及びベント用配管１０２の管路抵
抗の影響を受け易い。その結果、差圧計１０８によつて
検出される両配管１０４，１０２間の差圧が大きくな
り、この差圧に起因してリアクター１１０内の処理ガス
の量に変動を生じるという技術的課題があつた。

【００１８】例えば、リアクター１１０に近い位置のガ
スタンク１６９からの処理ガスの使用を停止し、第３バ
ルブ１４５を開いて供給配管１０４内の処理ガスをベン
トガスによつてリアクター１１０に押し込んだ後、リア
クター１１０から遠い位置のガスタンク１３８からの処
理ガスの使用を開始する場合、第１バルブ１１２を開く
ことになる。その場合、リアクター１１０に近い位置か
らのベントガスに代えて、リアクター１１０から遠い位
置からの処理ガスを供給配管１０４に供給するようにな
るため、供給配管１０４の管路抵抗の影響を受け、供給
配管１０４内の円滑な流れが速やかに生じずに圧力が上
昇する。これに起因して、リアクター１１０内の処理ガ
スの量に変動を生じることになる。ほぼ同様にして、ベ
ント用配管１０２内の圧力も上昇し、リアクター１１０
内の処理ガスの量に変動を生じることにもなる。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来の技術的課題に鑑みてなされたもので、その構成は、
次の通りである。請求項１の発明は、２個以上のガスタ
ンク１３８，１６８内のそれぞれ種類が異なる処理ガス
をキャリアガスに乗せて制御装置１７に導き、制御装置
１７によつて成膜に必要な前記処理ガスを選択的に通過
させ、供給配管４を通じてリアクター１１０に流入さ
せ、リアクター１１０内に配置した被成膜部材Ａに処理
ガスによる薄膜Ｂを形成し、かつ、成膜に不必要な前記
処理ガスをキャリアガスと同質のベントガスと一緒に制
御装置１７によつて選択的に通過させ、このベントガス
及び不必要な前記処理ガスをベント用配管２ｃを通じて
減圧状態の回収容器１１１に導き、リアクター１１０内
に流入させた前記処理ガスの残りと一緒に回収容器１１
１に回収すると共に、リアクター１１０内に導入する前
記処理ガスの変更に伴つて、制御装置１７により、前記
処理ガスの供給配管４への導入からベント用配管２ｃへ
の導入に切換え、かつ、ベントガスを供給配管４に導入
して供給配管４内に残る前記処理ガスをリアクター１１
０内に流入させる成膜装置であつて、前記制御装置１７
が、各ガスタンク１３８，１６８からの前記処理ガスに
応じた第１バルブ装置（１２，１３，３２，３３）及び
第２バルブ装置（１５，１６，３５，３６）を備え、第
１バルブ装置（１２，１３、３２，３３）が、各ガスタ
ンク１３８，１６８からの前記処理ガスを供給配管４に
向けて通す第１連通位置及び前記処理ガスを不必要な処
理ガスとしてベント用配管２ｃを通じて回収容器１１１
に導く第２連通位置を有し、第２バルブ装置（１５，１
６、３５，３６）が、ベントガスをベント用配管２ｃを
通じて回収容器１１１に導く第３連通位置及びベントガ
スを供給配管４に向けて通す第４連通位置を有し、各第
１バルブ装置（１２，１３、３２，３３）から供給配管
４への接続部４ａまでの流路長さ（７１，７５、７３，
７７）が、それぞれ同一に設定されていることを特徴と
する成膜装置である。

【００２０】請求項２の発明は、各第１バルブ装置（１
２，１３、３２，３３）からベント用配管２ｃへの接続
部２ｄまでの流路長さ（２ａ，８１、２ｂ，８３）が、
それぞれ同一に設定されていることを特徴とする請求項
１の成膜装置である。

【００２１】請求項３の発明は、各第１バルブ装置（１
２，１３、３２，３３）が、供給配管４への接続部４ａ
を中心として同一円周上に配置されていることを特徴と
する請求項１又は２の成膜装置である。

【００２２】請求項４の発明は、２個以上のガスタンク
１３８，１６８内のそれぞれ種類が異なる処理ガスをキ
ャリアガスに乗せて制御装置１７に導き、制御装置１７
によつて成膜に必要な前記処理ガスを選択的に通過さ
せ、供給配管４を通じてリアクター１１０に流入させ、
リアクター１１０内に配置した被成膜部材Ａに処理ガス
による薄膜Ｂを形成し、かつ、成膜に不必要な前記処理
ガスをキャリアガスと同質のベントガスと一緒に制御装
置１７によつて選択的に通過させ、このベントガス及び
不必要な前記処理ガスをベント用配管２ｃを通じて減圧
状態の回収容器１１１に導き、リアクター１１０内に流
入させた前記処理ガスの残りと一緒に回収容器１１１に
回収すると共に、リアクター１１０内に導入する前記処
理ガスの変更に伴つて、制御装置１７により、前記処理
ガスの供給配管４への導入からベント用配管２ｃへの導
入に切換え、かつ、ベントガスを供給配管４に導入して
供給配管４内に残る前記処理ガスをリアクター１１０内
に流入させる成膜装置であつて、前記制御装置１７が、
各ガスタンク１３８，１６８からの前記処理ガスに応じ
た第１バルブ装置（１２，１３，３２，３３）及び第２
バルブ装置（１５，１６，３５，３６）を備え、第１バ
ルブ装置（１２，１３、３２，３３）が、各ガスタンク
１３８，１６８からの前記処理ガスを供給配管４に向け
て通す第１連通位置及び前記処理ガスを不必要な処理ガ
スとしてベント用配管２ｃを通じて回収容器１１１に導
く第２連通位置を有し、第２バルブ装置（１５，１６、
３５，３６）が、ベントガスをベント用配管２ｃを通じ
て回収容器１１１に導く第３連通位置及びベントガスを
供給配管４に向けて通す第４連通位置を有し、各第２バ
ルブ装置（１５，１６、３５，３６）から供給配管４へ
の接続部４ａまでの流路長さ（５４ａ，７５、５６ａ，
７７）が、それぞれ同一に設定されていることを特徴と
する成膜装置である。

【００２３】請求項５の発明は、各第２バルブ装置（１
５，１６、３５，３６）からベント用配管２ｃへの接続
部２ｄまでの流路長さ（５４ｂ，８１、５６ｂ，８３）
が、それぞれ同一に設定されていることを特徴とする請
求項１の成膜装置である。

【００２４】請求項６の発明は、各ガスタンク１３８，
１６８からの処理ガスに対応する各第２バルブ装置（１
５，１６，３５，３６）が、供給配管４への接続部４ａ
を中心として同一円周上に配置されていることを特徴と
する請求項４又は５の成膜装置である。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る成膜
装置の１実施の形態を示し、従来例と実質的に同一機能
部分には同一符号を付してそれらの詳細な説明は省略す
る。但し、この１実施の形態では、２個のガスタンク１
３８，１６８を備える成膜装置の基本構造を示してい
る。

【００２６】リアクター１１０に付属する回収容器１１
１には、真空ポンプ１２１が接続され、リアクター１１
０の内部を１０^-8ｔｏｒｒ程度に減圧維持している。半
導体からなる被成膜部材Ａは、リアクター１１０の内部
に入れた状態で、後記する制御装置１７から選択的に送
られ、処理ガス導入口１１０ａから流入するメインキャ
リアガスに乗つた処理ガスにより、層状の薄膜Ｂが形成
される。制御装置１７とリアクター１１０との間は、１
本の供給配管４によつて接続されている。

【００２７】リアクター１１０内で成膜に使用されずに
残つた処理ガスは、回収容器１１１に流入し、また、制
御装置１７を選択的に通過した成膜に不必要な不使用処
理ガスは、制御装置１７から選択的に送られるベントガ
スと混合され、回収容器１１１に向けて排出される。制
御装置１７と回収容器１１１との間は、１本のベント用
配管２ｃによつて接続されている。このように、制御装
置１７から送られるメインキャリアガスに乗つた処理ガ
ス並びにベントガス及び不使用処理ガスが、両配管４，
２ｃから回収容器１１１に均一に流入し、リアクター１
１０内に所定量の処理ガスが供給される必要から、両配
管４，２ｃのガスは同圧に維持されている。

【００２８】処理ガスは、２種類が個別のガスタンク１
３８，１６８に貯留され、キャリア兼ベントガスを貯留
するキャリアガスタンク１００からキャリアガス配管２
０１，２３２に導入されたキャリアガスに乗つて処理ガ
ス用配管１１８，１４８に送り込まれ、その後、制御装
置１７に流入する。処理ガスは、アルミニウム、亜鉛等
の金属ガス、ガリウム、ヒ素、アルシン、セレン、ホス
フィン、リン等のガスである。処理ガスを得るために加
熱する必要がある場合、例えば金属ガスの場合には、タ
ンク１６８に加熱手段が付属されている。キャリア兼ベ
ントガスは、通常、水素ガスであるが、その他の不活性
なガスを使用することもできる。

【００２９】制御装置１７は、各ガスタンク１３８，１
６８に接続する処理ガス用配管１１８，１４８の先端に
設けられ、３方切換弁として機能する第１バルブ装置で
ある第１バルブ１２，３２及び第２バルブ１３，３３
と、ベントガスを導入するベントガス用配管２８，５８
の先端に設けられ、３方切換弁として機能する第２バル
ブ装置である第３バルブ１５，３５及び第４バルブ１
６，３６とを主構成要素とし、これらの構成要素が図上
で上下対称に配置されている。各バルブ１２，３２，１
３，３３，１５，３５，１６，３６は、開閉機能を有す
る。ベントガス用配管２８，５８は、それぞれ圧力制御
弁１６４，１６６を備えて同一のキャリアガスタンク１
００に接続されている。

【００３０】そして、各第１バルブ１２，３２と制御装
置１７の供給配管４への接続部４ａとの間は、それぞれ
第１配管７１，７３及び第２配管７５，７７によつて接
続されている。この各第１バルブ１２，３２と制御装置
１７の供給配管４への接続部４ａとの間の流路長さは、
合致させてある。すなわち、第１配管７１と第２配管７
５との和による流路長さと、第１配管７３と第２配管７
７との和による流路長さとは、合致させてある。このた
め、第１バルブ１２，３２のみならず第２バルブ１３，
３３は、それぞれ接続部４ａを中心とする同一円周上に
配置されている。

【００３１】また、接続部４ａには、メインキャリアガ
スを導入するための供給配管４０が接続されている。供
給配管４０には、圧力制御弁１０６が設けられ、キャリ
アガスタンク１００からのメインキャリアガスが圧力制
御弁１０６を通過して所定圧力に制御された後、供給配
管４を介してリアクター１１０内に送り込まれる。しか
して、供給配管４には、第１配管７１，７３を流れるキ
ャリアガスに乗つた処理ガス及び供給配管４０を流れる
メインキャリアガスが供給される。

【００３２】一方、第３バルブ１５，３５とベント用配
管２ｃへの接続部２ｄとの間は、それぞれ同長の第５配
管８２，８４、第４バルブ１６，３６、同長の第４配管
５４ｂ，５６ｂ及び手動バルブ１４，３４を設けたＬ字
状の同長の第３配管８１，８３によつて接続されてい
る。ベントガス用配管２８，５８は、第３バルブ１５と
第４バルブ１６との間の第５配管８２の中間部、及び第
３バルブ３５と第４バルブ３６との間の第５配管８４の
中間部に、それぞれ接続部２８ａ，５８ａによつて接続
している。この各第４バルブ１６，３６とベント用配管
２ｃへの接続部２ｄとの間の流路長さは、合致させてあ
る。すなわち、第４配管５４ｂと第３配管８１との和に
よる流路長さと、第４配管５６ｂと第３配管８３との和
による流路長さとは、合致させてある。

【００３３】更に、第３バルブ１５，３５と、第１配管
７１，７３と第２配管７５，７７との接続部７１ａ，７
３ａとの間は、同長の接続配管５４ａ，５６ａによつて
接続されている。しかして、第３バルブ１５，３５と供
給配管４への接続部４ａとの間の接続配管５４ａ，５６
ａ及び第２配管７５，７７による流路長さは、合致して
いる。すなわち、第３バルブ１５，３５及び第４バルブ
１６，３６は、それぞれ接続部４ａを中心とする同一円
周上に配置されていると共に、ベント用配管２ｃへの接
続部２ｄを中心とする同一円周上に配置されている。

【００３４】各第１バルブ１２，３２に隣接する箇所の
処理ガス用配管１１８，１４８と、第４配管５４ｂ，５
６ｂと第３配管８１，８３との接続部８１ａ，８３ａと
の間は、それぞれコ字状をなす同長のベントガス配管２
ａ，２ｂによつて接続されている。しかして、第２バル
ブ１３，３３とベント用配管２ｃへの接続部２ｄとの間
のベントガス配管２ａ，２ｂ及び第３配管８１，８３に
よる流路長さは、合致している。第３配管８１，８３に
設けた手動バルブ１４，３４は、薄膜Ｂの形成に全く使
用しないガスタンク１３８，１６８に対応するものを締
めるために使用される。

【００３５】第１バルブ装置である第１バルブ１２，３
２及び第２バルブ１３，３３は、それぞれの開閉操作に
より、各処理ガス用配管１１８，１４８からの処理ガス
を遮断する遮断位置、各処理ガス用配管１１８，１４８
からの処理ガスを第１配管７１，７３（供給配管４）に
向けて通す第１連通位置（第１切換え状態）、及び各処
理ガス用配管１１８，１４８からの処理ガスを不必要な
処理ガスとしてベントガス配管２ａ，２ｂ（ベント用配
管２ｃ）を通じて回収容器１１１に導く第２連通位置
（第２切換え状態）を有する。従つて、第１バルブ１２
及び第２バルブ１３、並びに第１バルブ３２及び第２バ
ルブ３３は、それぞれ３方切換え弁によつて構成するこ
とが可能である。

【００３６】第２バルブ装置である第３バルブ１５，３
５及び第４バルブ１６，３６は、それぞれの開閉操作に
より、ベントガス用配管２８，５８からのベントガスを
遮断する遮断位置、ベントガス用配管２８，５８からの
ベントガスを第４配管５４ｂ，５６ｂ（ベント用配管２
ｃ）を通じて回収容器１１１に導く第３連通位置（第３
切換え状態）、及びベントガス用配管２８，５８からの
ベントガスを接続配管５４ａ，５６ａ（供給配管４）に
向けて通す第４連通位置（第４切換え状態）を有する。
従つて、第３バルブ１５及び第４バルブ１６、並びに第
３バルブ３５及び第４バルブ３６は、それぞれ３方切換
え弁によつて構成することが可能である。

【００３７】第１バルブ１２，３２及び第２バルブ１
３，３３を切換え、処理ガス用配管１１８，１４８から
の処理ガスを第１配管７１，７３に向けて流すときは、
第３バルブ１５，３５及び第４バルブ１６，３６を切換
え、ベントガス用配管２８，５８からのベントガスを第
４配管５４ｂ，５６ｂ及びＬ字状の第３配管８１，８３
に向けて流す。第３配管８１，８３に導入されてたれ流
し状態のベントガスは、ベント用配管２ｃから回収容器
１１１内に入る。

【００３８】各処理ガス用配管１１８，１４８からの処
理ガスの使用を停止する場合には、第１バルブ１２，３
２及び第２バルブ１３，３３を切換え、処理ガス用配管
１１８，１４８からの処理ガスを、コ字状をなすベント
ガス配管２ａ，２ｂ及びＬ字状の第３配管８１，８３に
導く。同時に、第３バルブ１５，３５及び第４バルブ１
６，３６を切換え、ベントガス用配管２８，５８からの
ベントガスを接続配管５４ａ，５６ａ及び第２配管７
５，７７に流し、第２配管７５，７７及び供給配管４内
の処理ガスをベントガスによつて押し込み、リアクター
１１０内に送り込む。第２配管７５，７７及び供給配管
４内の処理ガスがリアクター１１０内に充分に送り込ま
れたなら、その後、第３バルブ１５，３５及び第４バル
ブ１６，３６を切換え、ベントガス用配管２８，５８か
らのベントガスはＬ字状の第３配管８１，８３に向けて
流す。同時に、別の処理ガス用配管１１８，１４８から
の新たな処理ガスを供給配管４内に流す。

【００３９】いずれかの処理ガス用配管１１８，１４８
からの処理ガスを一時的に使用しない場合には、第１バ
ルブ１２，３２及び第２バルブ１３，３３を切換え、処
理ガス用配管１１８，１４８からの処理ガスを、コ字状
をなすベントガス配管２ａ，２ｂ及びＬ字状の第３配管
８１，８３に導く。このとき、ベントガス用配管２８，
５８からのベントガスも、同様にＬ字状の第３配管８
１，８３に導く。このようにして、個別のガスタンク１
３８，１６８内の処理ガスを単独又は混合させてリアク
ター１１０に導くことにより、リアクター１１０内の被
成膜部材Ａに薄膜Ｂを形成することができる。

【００４０】いま、第１バルブ１２，３２及び第２バル
ブ１３，３３を切換え、２種類の処理ガスのリアクター
１１０への送り込みを開始するものとする。その際、第
１配管７１，７３及び第２配管７５，７７による流路長
さは合致しているので、同時に供給配管４に流入するよ
うになる。従つて、第１バルブ１２，３２及び第２バル
ブ１３，３３の切換え時期を流路長さの差に応じて相違
させるという煩雑な制御が不要になる。同様に、ガスタ
ンク１３８，１６８が３個以上存在し、図示しないガス
タンクからの処理ガスの供給を終了し、両処理ガス用配
管１１８，１４８からの新たな処理ガスを供給配管４内
に流す場合にも、両ガスタンク１３８，１６８からの処
理ガスが同時に供給配管４に流入するようになる。

【００４１】次に、第１バルブ１２，３２及び第２バル
ブ１３，３３を切換え、２種類の処理ガスのリアクター
１１０への導入を停止する場合、第３バルブ１５，３５
と供給配管４への接続部４ａとの間の接続配管５４ａ，
５６ａ及び第２配管７５，７７による流路長さは、合致
しているので、第１バルブ１２，３２及び第３バルブ１
５，３５を同時に切換えることができる。すなわち、こ
の切換えにより、ベントガス用配管２８，５８からのベ
ントガスが、同時に供給配管４に流入するようになる。

【００４２】更に、一方のガスタンク１６８からの処理
ガスの使用を停止し、第３バルブ３５を開いて第２配管
７７及び供給配管４内の処理ガスをベントガスによつて
リアクター１１０に押し込んだ後、他方のガスタンク１
３８からの処理ガスの使用を開始する場合、第３バルブ
３５を閉じて第１バルブ１２を開くことになる。その場
合、供給配管４への接続部４ａから同等の近い距離に位
置する両バルブ１２，３５の切換えになるため、第１，
２配管７１，７５の管路抵抗の影響を受け難く、供給配
管４内の圧力変動を生じ難い。また、第４バルブ１６，
３６を開閉切換えてベントガス用配管２８，５８からの
ベントガスの供給を切り換えた場合であつても、第４配
管５４ｂ，５６ｂ及びＬ字状の第３配管８１，８３の長
さも比較的短くかつ同一であるので、ベント用配管２ｃ
内の圧力が昇降変動することが防止され、これに起因し
てリアクター１１０内の処理ガスの量に変動を生じるこ
とも抑制される。

【００４３】なお、ベント用配管２ｃからの処理ガス、
キャリアガス及びベントガスと供給配管４からの処理ガ
ス及びキャリアガスとに差圧が生じた場合には、回収容
器１１１内圧力とリアクター１１０内圧力とに差を生
じ、リアクター１１０内に所定量の処理ガスが供給され
なくなる。このため、ベント用配管２ｃに圧力検出計２
０を設け、また、供給配管４に圧力検出計２１を設けて
ある。この両圧力検出計２０，２１によつて差圧を検出
し、圧力制御弁１０６，１６４，１６６を調節し、ベン
トガス及びキャリアガスの量を増減調節することによ
り、両配管２ｃ，４内を同圧に維持し、リアクター１１
０内に所定量の処理ガスを供給させるようになつてい
る。

【００４４】また、第１配管７１，７３を流れる処理ガ
スを乗せるキャリアガスと供給配管４０を流れるメイン
キャリアガスとは同種のガスであるが、供給配管４０の
圧力と第１配管７１，７３の圧力とに差圧が生じた場合
には、リアクター１１０内に所定量の処理ガスが供給さ
れなくなる。このため、供給配管４０に圧力検出計２２
を設け、また、処理ガス用配管１１８，１４８にそれぞ
れ圧力検出計２３，２４を設けてある。この両圧力検出
計２２，（２３，２４）の差圧を検出し、圧力制御弁１
０６，（２３０，２１３）等を調節し、キャリアガスの
量を増減調節することにより、両配管４０，（７１，７
３）内を同圧に維持し、リアクター１１０内に所定量の
処理ガスを供給させるようになつている。

【００４５】ところで、上記１実施の形態にあつては、
２個のガスタンク１３８，１６８を配置し、２種類の処
理ガスを貯留させ、かつ、各第１バルブ１２，３２、第
２バルブ１３，３３、第３バルブ１５，３５及び第４バ
ルブ１６，３６を上下に配置したが、図２に示すように
各第１バルブ１２，３２及び第３バルブ１５，３５のみ
ならず、第２バルブ１３，３３及び第４バルブ１６，３
６をそれぞれ同一円周上に配置することも可能である。
すなわち、接続部７１ａ，７３ａを中心として、第１バ
ルブ１２，３２、第２バルブ１３，３３、第３バルブ１
５，３５及び第４バルブ１６，３６がそれぞれ同一円周
上に配置されている。

【００４６】これにより、両ガスタンク１３８，１６８
から処理ガス用配管１１８，１４８に導かれる処理ガス
が同時に第１バルブ１２，３２を通過した後、接続部７
１ａ，７３ａひいては供給配管４に同時に流入するよう
になる。また、接続部２８ａ，５８ａから流入するベン
トガスが同時に第４バルブ１６，３６を通過した後、接
続部７１ａ，７３ａひいては供給配管４に同時に流入す
るようになる。従つて、第１バルブ１２，３２及び第４
バルブ１６，３６の切換え時期を流路長さの差に応じて
相違させるという煩雑な制御が不要になる。勿論、３個
以上のガスタンクを配置し、３種類以上の処理ガスを使
用して薄膜Ｂを形成することも可能である。処理ガスが
３種類以上の場合には、３個以上のガスタンク１３８，
１６８等を平面視で同一円周上に配置するのみならず、
図１に示すように側面視で上下に配置することを組み合
わせることもできる。

【００４７】また、上記１実施の形態では、ＣＶＤ装置
について説明したが、この発明は被成膜部材に処理ガス
による薄膜を形成する各種の成膜装置に適用することが
できる。ＣＶＤ装置以外の成膜装置としては、ＬＣＤ
（液晶表示パネル）、ＨＤ（ハードディスク）等に薄膜
を形成する製造装置がある。

【００４８】

【発明の効果】以上の説明によつて理解されるように、
本発明に係る成膜装置によれば、下記の効果を奏するこ
とができる。すなわち、請求項１の発明によれば、各ガ
スタンクからの処理ガスに対応する各第１バルブ装置か
ら供給配管への接続部までの流路長さを、それぞれ同一
に設定した。このため、複数の第１バルブ装置を同時に
操作することにより、各第１バルブ装置を通つて供給配
管に流入するキャリアガス及び処理ガスが同時に供給配
管に流入することになり、これらを同時に供給配管に流
入させる特別の制御を行なう必要が無くなつた。その結
果、簡素な構造の成膜装置により、高品質の薄膜を形成
することが可能になつた。

【００４９】請求項４の発明によれば、各ガスタンクか
らの処理ガスに対応する各第２バルブ装置から供給配管
への接続部までの流路長さを、それぞれ同一に設定し
た。このため、ベント作業の開始に際し、複数の第２バ
ルブ装置を同時に操作することにより、各第２バルブ装
置を通つて供給配管に流入するベントガスが同時に供給
配管に流入することになり、これらを同時に供給配管に
流入させる特別の制御を行なう必要が無くなつた。その
結果、簡素な構造の成膜装置により、高品質の薄膜を形
成することが可能になつた。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の１実施の形態に係る成膜装置を示す
概略図。

【図２】 同じく他の構造例を示す概略図。

【図３】 従来例を示す図。

【符号の説明】

２ａ，２ｂ：ベントガス配管、２ｃ：ベント用配管、２
ｄ：接続部、４：供給配管、４ａ：接続部、１２，３
２：第１バルブ（第１バルブ装置）、１３，３３：第２
バルブ（第１バルブ装置）、１５，３５：第３バルブ
（第２バルブ装置）、１６，３６：第４バルブ（第２バ
ルブ装置）、１７：制御装置、２８，５８：ベントガス
用配管、５４ａ，５６ａ：接続配管、５４ｂ，５６ｂ：
第４配管、７１，７３：第１配管、７５，７７：第２配
管、８１，８３：第３配管、１１０：リアクター、１１
１：回収容器、１３８，１６８：ガスタンク、Ａ：被成
膜部材、Ｂ：薄膜。

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２個以上のガスタンク（１３８，１６
   ８）内のそれぞれ種類が異なる処理ガスをキャリアガス
   に乗せて制御装置（１７）に導き、制御装置（１７）に
   よつて成膜に必要な前記処理ガスを選択的に通過させ、
   供給配管（４）を通じてリアクター（１１０）に流入さ
   せ、リアクター（１１０）内に配置した被成膜部材
   （Ａ）に処理ガスによる薄膜（Ｂ）を形成し、かつ、成
   膜に不必要な前記処理ガスをキャリアガスと同質のベン
   トガスと一緒に制御装置（１７）によつて選択的に通過
   させ、このベントガス及び不必要な前記処理ガスをベン
   ト用配管（２ｃ）を通じて減圧状態の回収容器（１１
   １）に導き、リアクター（１１０）内に流入させた前記
   処理ガスの残りと一緒に回収容器（１１１）に回収する
   と共に、リアクター（１１０）内に導入する前記処理ガ
   スの変更に伴つて、制御装置（１７）により、前記処理
   ガスの供給配管（４）への導入からベント用配管（２
   ｃ）への導入に切換え、かつ、ベントガスを供給配管
   （４）に導入して供給配管（４）内に残る前記処理ガス
   をリアクター（１１０）内に流入させる成膜装置であつ
   て、前記制御装置（１７）が、各ガスタンク（１３８，
   １６８）からの前記処理ガスに応じた第１バルブ装置
   （１２，１３，３２，３３）及び第２バルブ装置（１
   ５，１６，３５，３６）を備え、第１バルブ装置（１
   ２，１３、３２，３３）が、各ガスタンク（１３８，１
   ６８からの前記処理ガスを供給配管（４）に向けて通す
   第１連通位置及び前記処理ガスを不必要な処理ガスとし
   てベント用配管（２ｃ）を通じて回収容器（１１１）に
   導く第２連通位置を有し、第２バルブ装置（１５，１
   ６、３５，３６）が、ベントガスをベント用配管（２
   ｃ）を通じて回収容器（１１１）に導く第３連通位置及
   びベントガスを供給配管（４）に向けて通す第４連通位
   置を有し、各第１バルブ装置（１２，１３、３２，３
   ３）から供給配管（４）への接続部（４ａ）までの流路
   長さ（７１，７５、７３，７７）が、それぞれ同一に設
   定されていることを特徴とする成膜装置。
2. 【請求項２】 各第１バルブ装置（１２，１３、３２，
   ３３）からベント用配管（２ｃ）への接続部（２ｄ）ま
   での流路長さ（２ａ，８１、２ｂ，８３）が、それぞれ
   同一に設定されていることを特徴とする請求項１の成膜
   装置。
3. 【請求項３】 各第１バルブ装置（１２，１３、３２，
   ３３）が、供給配管（４）への接続部（４ａ）を中心と
   して同一円周上に配置されていることを特徴とする請求
   項１又は２の成膜装置。
4. 【請求項４】 ２個以上のガスタンク（１３８，１６
   ８）内のそれぞれ種類が異なる処理ガスをキャリアガス
   に乗せて制御装置（１７）に導き、制御装置（１７）に
   よつて成膜に必要な前記処理ガスを選択的に通過させ、
   供給配管（４）を通じてリアクター（１１０）に流入さ
   せ、リアクター（１１０）内に配置した被成膜部材
   （Ａ）に処理ガスによる薄膜（Ｂ）を形成し、かつ、成
   膜に不必要な前記処理ガスをキャリアガスと同質のベン
   トガスと一緒に制御装置（１７）によつて選択的に通過
   させ、このベントガス及び不必要な前記処理ガスをベン
   ト用配管（２ｃ）を通じて減圧状態の回収容器（１１
   １）に導き、リアクター（１１０）内に流入させた前記
   処理ガスの残りと一緒に回収容器（１１１）に回収する
   と共に、リアクター（１１０）内に導入する前記処理ガ
   スの変更に伴つて、制御装置（１７）により、前記処理
   ガスの供給配管（４）への導入からベント用配管（２
   ｃ）への導入に切換え、かつ、ベントガスを供給配管
   （４）に導入して供給配管（４）内に残る前記処理ガス
   をリアクター（１１０）内に流入させる成膜装置であつ
   て、前記制御装置（１７）が、各ガスタンク（１３８，
   １６８）からの前記処理ガスに応じた第１バルブ装置
   （１２，１３，３２，３３）及び第２バルブ装置（１
   ５，１６，３５，３６）を備え、第１バルブ装置（１
   ２，１３、３２，３３）が、各ガスタンク（１３８，１
   ６８からの前記処理ガスを供給配管（４）に向けて通す
   第１連通位置及び前記処理ガスを不必要な処理ガスとし
   てベント用配管（２ｃ）を通じて回収容器（１１１）に
   導く第２連通位置を有し、第２バルブ装置（１５，１
   ６、３５，３６）が、ベントガスをベント用配管（２
   ｃ）を通じて回収容器（１１１）に導く第３連通位置及
   びベントガスを供給配管（４）に向けて通す第４連通位
   置を有し、各第２バルブ装置（１５，１６、３５，３
   ６）から供給配管（４）への接続部（４ａ）までの流路
   長さ（５４ａ，７５、５６ａ，７７）が、それぞれ同一
   に設定されていることを特徴とする成膜装置。
5. 【請求項５】 各第２バルブ装置（１５，１６、３５，
   ３６）からベント用配管（２ｃ）への接続部（２ｄ）ま
   での流路長さ（５４ｂ，８１、５６ｂ，８３）が、それ
   ぞれ同一に設定されていることを特徴とする請求項１の
   成膜装置。
6. 【請求項６】 各ガスタンク（１３８，１６８）からの
   処理ガスに対応する各第２バルブ装置（１５，１６，３
   ５，３６）が、供給配管（４）への接続部（４ａ）を中
   心として同一円周上に配置されていることを特徴とする
   請求項４又は５の成膜装置。