(57)【要約】【課題】  成膜室などの各種の処理室とともに他の排気経路を同時に排気する場合でも、他の排気経路からの排気ガスによって処理室が汚染される恐れのない半導体製造装置、或いは、半導体製造装置のメンテナンス方法を提供する。【解決手段】  本発明の半導体製造装置１００は、ガスが供給される処理室１３０と、前記処理室に接続された主排気経路１４０Ａと、前記主排気経路とは別の他の排気経路１４０Ｃと、前記主排気経路と前記他の排気経路とが並列に排気可能に接続された排気装置１４５と、前記排気装置により前記主排気経路と前記他の排気経路とを同時に排気する期間において、前記他の排気経路からの排気の有無によって前記処理室の圧力Ｐ１が実質的に変化しないように、前記処理室に供給されるガス流量と前記処理室の圧力の少なくともいずれか一方を設定する制御手段１００Ｘ，１００Ｗ，１４１と、を具備することを特徴とする。【選択図】図１
2006086392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスが供給される処理室と、
前記処理室に接続された主排気経路と、
前記主排気経路とは別の他の排気経路と、
前記主排気経路と前記他の排気経路とが並列に排気可能に接続された排気装置と、
前記排気装置により前記主排気経路と前記他の排気経路とを同時に排気する期間において、前記他の排気経路からの排気の有無によって前記処理室の圧力が実質的に変化しないように、前記処理室に供給されるガス流量と前記処理室の圧力の少なくともいずれか一方を設定する制御手段と、
を具備することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記期間において前記処理室に供給されるガス流量と前記処理室の圧力の双方を設定するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体製造装置。
【請求項３】
ガスが供給される処理室と、
前記処理室に接続された主排気経路と、
前記主排気経路とは別の他の排気経路と、
前記主排気経路と前記他の排気経路とが並列に排気可能に接続された排気装置と、
前記排気装置により前記主排気経路と前記他の排気経路とを同時に排気する期間において、前記処理室に供給されるガス流量と前記処理室の圧力の少なくともいずれか一方を増加させる制御手段と、
を具備することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記期間において前記処理室に供給されるガス流量と前記処理室の圧力の双方を増加させることを特徴とする請求項３に記載の半導体製造装置。
【請求項５】
前記処理室の圧力制御を行うための、前記処理室より下流側で前記他の排気経路の合流点より上流側に設けられた圧力調整弁を具備することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の半導体製造装置。
【請求項６】
前記排気装置は複数段直列構成の排気装置で構成され、前記他の排気経路が上流段部分と下流段部分の間に接続されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の半導体製造装置。
【請求項７】
前記処理室は供給される原料ガスに基づいて成膜を行う成膜室であり、前記原料ガスを供給するための液体原料気化供給系を有し、前記他の排気経路は、前記液体原料気化供給系に接続されたものであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の半導体製造装置。
【請求項８】
ガスが供給される処理室と、前記処理室に接続された主排気経路と、前記主排気経路とは別の他の排気経路と、前記主排気経路と前記他の排気経路とが並列に排気可能に接続された排気装置とを具備する半導体製造装置のメンテナンス方法であって、
前記排気装置により前記主排気経路と前記他の排気経路とを同時に排気する期間を設け、当該期間において、前記他の排気経路からの排気の有無によって前記処理室の圧力が実質的に変化しないように、前記処理室に供給されるガス流量と、前記処理室の圧力の少なくともいずれか一方を制御することを特徴とする半導体製造装置のメンテナンス方法。
【請求項９】
前記期間において前記処理室に供給される流量と前記処理室の圧力の双方を制御することを特徴とする請求項８に記載の半導体製造装置のメンテナンス方法。
【請求項１０】
ガスが供給される処理室と、前記処理室に接続された主排気経路と、前記主排気経路とは別の他の排気経路と、前記主排気経路と前記他の排気経路とが並列に排気可能に接続された排気装置とを具備する半導体製造装置のメンテナンス方法であって、
前記排気装置により前記主排気経路と前記他の排気経路とを同時に排気する期間を設け、当該期間において、前記処理室に供給されるガス流量と、前記処理室の圧力の少なくともいずれか一方を増加させることを特徴とする半導体製造装置のメンテナンス方法。
【請求項１１】
前記期間において前記処理室に供給される流量と前記処理室の圧力の双方を増加させることを特徴とする請求項１０に記載の半導体製造装置のメンテナンス方法。
【請求項１２】
前記処理室の圧力制御を、前記処理室より下流側で前記他の排気経路の合流点より上流側に設けられた圧力調整弁により行うことを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか一項に記載の半導体製造装置のメンテナンス方法。
【請求項１３】
前記排気装置は複数段直列構成の排気装置で構成され、前記他の排気経路が上流段部分と下流段部分の間に接続されることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか一項に記載の半導体製造装置のメンテナンス方法。
【請求項１４】
前記処理室は供給される原料ガスに基づいて成膜を行う成膜室であり、前記原料ガスを供給するための液体原料気化供給系を有し、前記他の排気経路は、前記液体原料気化供給系に接続されたものであることを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか一項に記載の半導体製造装置のメンテナンス方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体製造装置及びそのメンテナンス方法に係り、特に、液体有機金属若しくは有機金属溶液を供給する原料供給部を備えた成膜装置に適用する場合に好適な装置構造及びメンテナンス技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液体有機金属や有機金属溶液などの液体原料を気化する液体原料気化供給系を用いたＣＶＤ成膜装置においては、液体原料を含む原料容器から液体原料を気化器に供給し、気化器で液体原料を気化して原料ガスを成膜室に導き、成膜室の内部にて基板上に薄膜を形成するように構成されている。この種の装置は例えば以下の特許文献１に記載されている。
【０００３】
図１１は、上記の成膜装置の構成例を示す概略構成図である。この成膜装置２００は、原料供給部２１０と、この原料供給部２１０により原料供給ライン２１０Ｓを介して供給される液体原料（キャリアガスとともに気液混合状態で供給される場合もある。）を気化する気化器２２０と、を備えている。気化器２２０から導出される原料ガス供給ライン２２０Ｓは、気化器２２０によって生成される原料ガスを用いて成膜を行う成膜室２３０に原料ガス導入弁２２１を介して接続されている。成膜室２３０にはガス導入部２３１が設けられ、このガス導入部２３１には、上記原料ガス供給ライン２２０Ｓが接続されるとともに、反応ガスライン２２２を介して酸化性ガスなどの反応ガスが導入され、また、キャリアガスライン２２３を介して不活性ガスなどのキャリアガスが導入されている。すなわち、成膜室２３０内には上記ガス導入部２３１を通して原料ガス、反応ガス及びキャリアガスが供給されるように構成されている。さらに、成膜室２３０の内部には、このガス導入部２３１に対向配置されるサセプタ２３２が設けられ、このサセプタ２３２上に載置される基板Ｗ上に成膜が行われるように構成されている。
【０００４】
また、この成膜装置２００においては、上記原料供給部２１０と、成膜室２３０を並列に排気するための排気部２４０を備えている。排気部２４０は、成膜室２３０の内部を排気する主排気ライン２４０Ａと、上記原料ガス供給ライン２２０Ｓに接続されたバイパス排気ライン２４０Ｂと、上記原料供給部２１０に接続された原料供給部排気ライン２４０Ｃと、これらの主排気ライン２４０Ａ、バイパス排気ライン２４０Ｂ及び原料供給部排気ライン２４０Ｃとを排気する排気装置２４５とを有する。主排気ライン２４０Ａには、成膜室２３０側から排気装置２４５に向けて順に圧力調整弁２４１、第１排気弁２４２、排気トラップ２４３、及び、第２排気弁２４４が介挿されている。また、バイパス排気ライン２４０Ｂには、気化器２２０側から主排気ライン２４０Ａに向けて順に第１バイパス弁２４６、及び、排気トラップ２４７が介挿されている。バイパス排気ライン２４０Ｂは主排気ライン２４０Ａに合流し、その下流側にて上記原料供給部排気ライン２４０Ｃが主排気ライン２４０Ａと合流している。そして、この合流した排気ラインには排気装置２４５が接続されている。すなわち、排気装置２４５は、主排気ライン２４０Ａと原料供給部排気ライン２４０Ｃとを並列に排気するものとなっている。この排気装置２４５は２段直列構成の排気装置として構成されている。この排気装置２４５は、例えば、メカニカルブースターポンプを初段部分２４５Ａとし、ドライポンプを次段部分２４５Ｂとする構成を有する。
【０００５】
この成膜装置２００では、主排気ライン２４０Ａを介して排気装置２４５により、成膜室２３０内を排気し、圧力計Ｐ１と連動して動作する圧力調整弁２４１によって構成される自動圧力調整手段により原料ガス等が導入される成膜室２３０の内部を所定の圧力に保持しつつ成膜が行われる。また、上記バイパス排気ライン２４０Ｂは気化器２２０から供給される原料ガスのバイパス経路であり、原料供給部排気ライン２４０Ｃは、原料供給部２１０のメンテナンス時（例えば、液体原料を収容する原料容器の交換作業時など）において配管のパージ処理などに用いる排気経路である。なお、上記原料供給部２１０の具体的な構成としては、以下の特許文献２に示す構成が挙げられる。
【特許文献１】特開２０００−２６０７６６号公報
【特許文献２】特開２００２−０９５９５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述の成膜装置２００では、共通の排気装置２４５によって原料供給部２１０と成膜室２３０とを並列に排気する構成を有するため、主排気ライン２４０Ａを介して成膜室２３０の排気のみを行う場合には特に問題はないが、原料供給部２１０のメンテナンス時、例えば、原料供給部２１０の原料容器の交換や液体原料の補充などの作業を行う場合には、原料供給部２１０の配管系の内部を不活性ガスなどで置換する際などにおいて、原料供給部排気ライン２４０Ｃを介して大量のパージガスが排気装置２４５に流れ込む。この場合、上記の原料供給部排気ライン２４０Ｃから流れ込んだパージガスの一部が主排気ライン２４０Ａを逆流し、これにより成膜室２３０が汚染されるという問題点がある。
【０００７】
上記の問題点を解決するには、主排気ライン２４０Ａを排気する排気装置２４５とは別に、原料供給部排気ライン２４０Ｃを排気する他の排気装置を用意することが考えられる。しかし、このように原料供給部２１０のメンテナンス時にのみ使用する専用の排気系を追加して設けると、成膜装置２００の製造コストが上昇し、装置が大型化するという問題点を招く。
【０００８】
また、原料供給部２１０から大量のパージガスが排気装置２４５に流入する期間において成膜室２３０へのガスの導入を停止するとともに、第１排気弁２４２又は第２排気弁２４４を閉じることなどによって成膜室２３０の排気を停止することも考えられる。しかし、成膜室２３０の排気を中断すると、成膜室２３０や配管の内部にて脱ガスなどに起因する汚染が生ずるという問題点がある。このとき、サセプタ２３２を外部に設置したランプで石英窓を介してランプ加熱する場合には、脱ガスによって石英窓が曇ってしまう恐れもある。また、この場合には、成膜室２３０内の成膜コンディション、特に温度分布が変化してしまうため、成膜時の既定のコンディションになるようにするのに時間を要することになる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記成膜室などの各種の処理室とともに他の排気経路を同時に排気する場合でも、他の排気経路からの排気ガスによって処理室が汚染される恐れのない半導体製造装置、或いは、半導体製造装置のメンテナンス方法を提供することにある。また、本発明の別の目的は、成膜室とともに原料供給部の排気経路を同時に排気する場合でも、他の排気経路からの排気ガスによって成膜室が汚染される恐れのない成膜装置、或いは、成膜装置のメンテナンス方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
斯かる実情に鑑み、本発明の半導体製造装置は、ガスが供給される処理室と、前記処理室に接続された主排気経路と、前記主排気経路とは別の他の排気経路と、前記主排気経路と前記他の排気経路とが並列に排気可能に接続された排気装置と、前記排気装置により前記主排気経路と前記他の排気経路とを同時に排気する期間において、前記他の排気経路からの排気の有無によって前記処理室の圧力が実質的に変化しないように、前記処理室に供給されるガス流量と前記処理室の圧力の少なくともいずれか一方を設定する制御手段と、を具備することを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、主排気経路と他の排気経路とを同時に排気する期間においては、制御手段により、処理室に供給されるガス流量と処理室の圧力の少なくともいずれか一方が、他の排気経路からの排気の有無によって処理室の圧力が実質的に変化しないように設定される。このように他の排気経路からの排気の有無によって処理室の圧力が実質的に変化しないことにより、処理室から他の排気経路の合流点までの排気状態が他の排気経路からの排気による影響を実質的に受けていない状態とされるため、他の排気経路からの排気の一部が処理室の内部に逆流することが防止される。
【００１２】
特に、上記期間においては、ガス流量と処理室の圧力の少なくともいずれか一方を上記期間の前後の値とは異なる値に設定することが望ましい。上記期間において前後とは異なる値を設定することによって、無駄なガスを流したり、無駄に処理室の圧力を高めたりする必要がなくなり、他の排気経路からの排気の逆流の防止を効率的に行うことが可能になる。
【００１３】
本発明において、前記制御手段は、前記期間において前記処理室に供給されるガス流量と前記処理室の圧力の双方を設定するように構成されていることが好ましい。これによれば、制御手段の制御対象が処理室に供給されるガス流量と処理室の圧力の双方であることにより、ガス流量を過大に増加させなくても、或いは、処理室の圧力を過大に上昇させなくても、他の排気経路の排気の有無により処理室の圧力が変化しない状態とすることができるため、当該状態をより容易に実現できるとともに、ガス流量や圧力を高めるための装置構成上の制約を低減することができ、さらに、他の排気経路からの排気量がより大きい場合でも対応可能になる。
【００１４】
次に、本発明の別の半導体製造装置は、ガスが供給される処理室と、前記処理室に接続された主排気経路と、前記主排気経路とは別の他の排気経路と、前記主排気経路と前記他の排気経路とが並列に排気可能に接続された排気装置と、前記排気装置により前記主排気経路と前記他の排気経路とを同時に排気する期間において、前記処理室に供給されるガス流量と前記処理室の圧力の少なくともいずれか一方を増加させる制御手段と、を具備することを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、主排気経路と他の排気経路とを同時に排気する期間においては、制御手段により、処理室に供給されるガス流量と処理室の圧力の少なくともいずれか一方が増加される。このように処理室に供給されるガス流量と処理室の圧力の少なくともいずれか一方が増加されることにより、処理室から他の排気経路の合流点までの排気状態が他の排気経路からの排気による影響を受けにくくなるため、他の排気経路からの排気の一部が処理室の内部に逆流することが抑制される。
【００１６】
本発明において、前記制御手段は、前記期間において前記処理室に供給されるガス流量と前記処理室の圧力の双方を増加させるように構成されていることが好ましい。これによれば、処理室に供給されるガス流量と処理室の圧力の双方が増加されることにより、ガス流量を過大に増加させなくても、或いは、処理室の圧力を過大に上昇させなくても、他の排気経路の排気による処理室への影響を低減することができるため、他の排気経路の排気の処理室への逆流の抑制をより容易に実現できるとともに、上記逆流をより多く削減でき、また、ガス流量や圧力を高めるための装置構成上の制約を低減することができ、さらに、他の排気経路からの排気量がより大きい場合でも対応可能になる。
【００１７】
本発明において、前記処理室の圧力制御を行うための、前記処理室より下流側で前記他の排気経路の合流点より上流側に設けられた圧力調整弁を具備することが好ましい。処理室の下流側に圧力調整弁が設けられていることにより、圧力調整弁の弁開度に応じて処理室の圧力を調整することができるとともに、圧力調整弁によって主排気経路のコンダクタンスを低下させるとともにその上流側と下流側との間に圧力差を生じさせることができるため、他の排気経路の排気が逆流することをさらに確実に防止できる。
【００１８】
本発明において、前記処理室から前記他の排気経路の合流点までの前記主排気経路のコンダクタンスが、前記合流点から前記排気装置までの排気経路のコンダクタンスの１０分の１以下であることが好ましい。これによれば、処理室から他の排気経路の合流点までのコンダクタンスが、合流点から排気装置までのコンダクタンスの１０分の１以下であることによって、他の排気経路から流入した排気が合流点から処理室へ向かって逆流しにくくなる。
【００１９】
本発明において、前記排気装置は複数段直列構成の排気装置で構成され、前記他の排気経路が上流段部分と下流段部分の間に接続されていることが好ましい。複数段直列構成の排気装置の場合、他の排気経路が上流段部分と下流段部分の間に接続されることにより、他の排気経路からの排気が合流点から上流段部分を越えて逆流することを防止できる。ここで、排気装置は３段以上の直列構成を有していても構わないが、初段部分と次段部分の２段直列構成とすることが望ましい。この場合、他の排気経路は初段部分と次段部分の間に接続される。
【００２０】
本発明において、前記処理室は供給される原料ガスに基づいて成膜を行う成膜室であり、前記原料ガスを供給するための液体原料気化供給系を有し、前記他の排気経路は、前記液体原料気化供給系に接続されたものであることが好ましい。これによれば、液体原料気化供給系（特に、液体原料を供給する後述する原料供給部）では、液体原料の交換や補充を行うために系内のパージ処理が必要になるため、他の排気経路を介して大量のパージガスが排気される。したがって、このような構成では、大量のパージガスによる成膜室への逆流が発生しやすく、成膜室が汚染されやすいため、本発明を適用することでより大きな効果が得られる。
【００２１】
次に、本発明の半導体製造装置のメンテナンス方法は、ガスが供給される処理室と、前記処理室に接続された主排気経路と、前記主排気経路とは別の他の排気経路と、前記主排気経路と前記他の排気経路とが並列に排気可能に接続された排気装置とを具備する半導体製造装置のメンテナンス方法であって、前記排気装置により前記主排気経路と前記他の排気経路とを同時に排気する期間を設け、当該期間において、前記他の排気経路からの排気の有無によって前記処理室の圧力が実質的に変化しないように、前記処理室に供給されるガス流量と、前記処理室の圧力の少なくともいずれか一方を制御することを特徴とする。ここで、前記期間において前記処理室に供給される流量と前記処理室の圧力の双方を制御することが好ましい。
【００２２】
また、本発明の別の半導体製造装置のメンテナンス方法は、ガスが供給される処理室と、前記処理室に接続された主排気経路と、前記主排気経路とは別の他の排気経路と、前記主排気経路と前記他の排気経路とが並列に排気可能に接続された排気装置とを具備する半導体製造装置のメンテナンス方法であって、前記排気装置により前記主排気経路と前記他の排気経路とを同時に排気する期間を設け、当該期間において、前記処理室に供給されるガス流量と、前記処理室の圧力の少なくともいずれか一方を増加させることを特徴とする。ここで、前記期間において前記処理室に供給される流量と前記処理室の圧力の双方を増加させることが好ましい。
【００２３】
本発明においては、前記処理室の圧力制御を、前記処理室より下流側で前記他の排気経路の合流点より上流側に設けられた圧力調整弁により行うことが好ましい。また、前記処理室から前記他の排気経路の合流点までの前記主排気経路のコンダクタンスを、前記合流点から前記排気装置までの排気経路のコンダクタンスの１０分の１以下とすることが好ましい。さらに、前記排気装置は複数段直列構成の排気装置で構成され、前記他の排気経路が上流段部分と下流段部分の間に接続されることが好ましい。また、前記処理室は供給される原料ガスに基づいて成膜を行う成膜室であり、前記原料ガスを供給するための液体原料気化供給系を有し、前記他の排気経路は、前記液体原料気化供給系に接続されたものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、上記成膜室などの各種の処理室とともに他の排気経路を同時に排気する場合でも、他の排気経路からの排気ガスによる処理室の汚染を低減できる半導体製造装置、或いは、半導体製造装置のメンテナンス方法を提供することができる。特に、成膜室とともに原料供給部の排気経路を同時に排気する場合でも、他の排気経路からの排気ガスによる成膜室の汚染を低減できる成膜装置、或いは、成膜装置のメンテナンス方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
［第１実施形態］
以下、本発明に係る半導体製造装置及びそのメンテナンス方法の実施の形態を図示例と共に説明する。図１は、本実施形態の半導体製造装置の第１実施形態である成膜装置１００の全体構成を示す概略構成図である。この成膜装置１００は、液体有機金属若しくは有機金属溶液を原料とし、この液体原料を気化して供給する液体原料気化供給系を備えたＭＯＣＶＤ装置である。ただし、本発明の半導体製造装置としては、ＭＯＣＶＤ装置以外の各種の成膜装置、例えば、有機金属原料以外の原料を用いた各種のＣＶＤ装置、蒸着装置やスパッタリング装置などの物理的成膜装置などにも適用できるものであり、また、成膜装置以外の各種の処理を処理室内にて行うように構成された処理装置、例えば、ドライエッチング装置、熱処理装置などにも適用できるものである。
【００２６】
［装置構成］
成膜装置１００は、液体有機金属や有機金属溶液などの液体原料を供給する原料供給部１１０と、原料供給部１１０から供給された液体原料を気化して原料ガスを生成する気化器１２０と、気化器１２０から供給された原料ガスに基づいて成膜を行う成膜室１３０と、成膜室１３０と原料供給部１１０を排気するための排気部１４０とを備えている。ここで、原料供給部１１０と気化器１２０は、上記の液体原料気化供給系を構成する。
【００２７】
原料供給部１１０の構成例は、図２に示されている。この原料供給部１１０では、溶媒容器Ｘｂに対して不活性ガスなどの加圧ガスを供給する加圧ラインＸａ、有機溶媒を収容する溶媒容器Ｘｂ、及び、溶媒容器Ｘｂから有機溶媒を供給する供給ライン１１０Ｘを含む溶媒供給部と、同様の加圧ラインＡａ、液体原料（液体有機原料若しくは有機原料溶液）を収容する原料容器Ａｂ、及び、原料容器Ａｂから液体原料を供給する供給ライン１１０Ａを含むＡ原料供給部と、同様の加圧ラインＢａ、液体原料（液体有機原料若しくは有機原料溶液）を収容する原料容器Ｂｂ、及び、原料容器Ｂｂから液体原料を供給する供給ライン１１０Ｂを含むＢ原料供給部と、同様の加圧ラインＣａ、液体原料（液体有機原料若しくは有機原料溶液）を収容する原料容器Ｃｂ、及び、原料容器Ｃｂから液体原料を供給する供給ライン１１０Ｃを含むＣ原料供給部とを備えている。
【００２８】
ここで、ＰＺＴ（Ｐｂ［Ｚｒ１−ｘＴｉｘ］Ｏ３）の誘電薄膜を成膜する場合には、上記有機溶媒として酢酸ブチルなどを用いることができ、上記Ａ原料供給部が供給する液体原料としてはＰｂ（ＤＰＭ）２などの有機Ｐｂ原料を用いることができ、上記Ｂ原料供給部が供給する液体原料としてはＺｒ（Ｏ−ｔ−Ｂｕ）４などの有機Ｚｒ原料を用いることができ、上記Ｃ原料供給部が供給する液体原料としてはＴｉ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）４などの有機Ｔｉ原料を用いることができる。
【００２９】
上記の溶媒供給部、Ａ原料供給部、Ｂ原料供給部及びＣ原料供給部においては、それぞれ、上記供給ライン１１０Ｘ，１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃに開閉弁Ｘｈ，Ａｈ，Ｂｈ，Ｃｈ、開閉弁Ｘｉ，Ａｉ，Ｂｉ，Ｃｉ、フィルタＸｊ，Ａｊ，Ｂｊ，Ｃｊ、マスフローメータ及び流量制御弁などで構成される流量制御器Ｘｃ，Ａｃ，Ｂｃ，Ｃｃ、並びに、開閉弁Ｘｄ，Ａｄ，Ｂｄ，Ｃｄがそれぞれ下流側に向けて順に設けられ、原料混合部１１３に接続されている。また、上記加圧ラインＸａ，Ａａ，Ｂａ，Ｃａには、逆止弁Ｘｅ，Ａｅ，Ｂｅ，Ｃｅ、開閉弁Ｘｆ，Ａｆ，Ｂｆ，Ｃｆ、及び、開閉弁Ｘｇ，Ａｇ，Ｂｇ，Ｃｇが下流側に向けて順に設けられている。
【００３０】
また、上記加圧ラインＸａ，Ａａ，Ｂａ，Ｃａにおける上記開閉弁Ｘｆ，Ａｆ，Ｂｆ，Ｃｆと開閉弁Ｘｇ，Ａｇ，Ｂｇ，Ｃｇとの間の部分と、供給ライン１１０Ｘ，１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃにおける上記開閉弁Ｘｉ，Ａｉ，Ｂｉ，Ｃｉと上記開閉弁Ｘｈ，Ａｈ，Ｂｈ，Ｃｈとの間の部分とは、開閉弁Ｘｋ，Ａｋ，Ｂｋ，Ｃｋを介して接続されている。さらに、供給ライン１１０Ｘ，１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃにおける上記開閉弁Ｘｉ，Ａｉ，Ｂｉ，Ｃｉと上記開閉弁Ｘｈ，Ａｈ，Ｂｈ，Ｃｈとの間の部分は、それぞれ開閉弁Ｘｌ，Ａｌ，Ｂｌ，Ｃｌを介して排気ライン１１０Ｄに接続されている。
【００３１】
そして、供給ライン１１０Ｘにおける上記フィルタＸｊと上記流量制御器Ｘｃとの間の部分は、開閉弁Ｘｍ，Ａｎ，Ｂｎ，Ｃｎを介して加圧ラインＡａ，Ｂａ，Ｃａに接続され、また、開閉弁Ｘｍ，Ａｏ，Ｂｏ，Ｃｏを介して供給ライン１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃに接続されている。
【００３２】
上記加圧ラインＸａ，Ａａ，Ｂａ，Ｃａの上流部は相互に連結され、開閉弁１１５を介して不活性ガスなどの加圧ガス源に接続されている。また、開閉弁１１５の下流側には圧力計Ｐ２が接続されている。さらに、上記排気ライン１１０Ｄはバイパスライン１１６に接続され、開閉弁１１７を介して原料混合部１１３に接続されている。この原料混合部１１３の下流端は開閉弁１１４を介して気化器１２０に導入される原料供給ライン１１０Ｓに接続されている。また、この原料混合部１１３の上流端は、開閉弁１１１及び流量制御器１１２を介して不活性ガスなどのキャリアガス源に接続されている。さらに、排気ライン１１０Ｄは、開閉弁１１８を介してドレンタンクＤに接続され、このドレンタンクは開閉弁１１９を介して原料供給部排気ライン１４０Ｃに接続されている。
【００３３】
図１に示すように、気化器１２０は、原料供給部１１０から導出された原料供給ライン１１０Ｓと、不活性ガスなどのキャリアガスを供給するキャリア供給ライン１２０Ｅとが接続された噴霧ノズル１２０Ｆを有し、この噴霧ノズル１２０Ｆで液体原料のミストを加熱された気化器１２０の内部に噴霧することで、液体原料を気化し、原料ガスを生成するように構成されている。気化器１２０は原料ガス供給ライン１２０Ｓに接続され、原料ガス供給ライン１２０Ｓは、ガス導入弁１２１を介して成膜室１３０に接続されている。この原料ガス供給ライン１２０Ｓには、不活性ガスなどのキャリアガスを供給するキャリア供給ライン１２３が接続され、原料ガス供給ライン１２０Ｓを介して成膜室１３０にキャリアガスを導入できるようになっている。
【００３４】
成膜室１３０は、気密な密閉容器によって構成され、上記原料ガス供給ライン１２０Ｓと、Ｏ２，Ｏ３，ＮＯ２などの酸化性の反応ガスを供給する反応ガスライン１２２とが接続されたガス導入部１３１を備えている。このガス導入部１３１は、原料ガス及び反応ガスを微細な細孔から成膜室１３０の内部に導入するシャワーヘッド構造を備えている。また、成膜室１３０の内部には、上記ガス導入部１３１に対向配置されたサセプタ１３２が設けられ、このサセプタ１３２上に処理対象となる基板Ｗを載置できるように構成されている。なお、圧力計Ｐ１は成膜室１３０の内部の圧力を計測するものである。
【００３５】
排気部１４０は、成膜室１３０に接続された主排気ライン１４０Ａを備えている。この主排気ライン１４０Ａには、下流側に向けて、圧力調整弁１４１、開閉弁１４２、排気トラップ１４３、開閉弁１４４が順次に設けられている。圧力調整弁１４１はその弁開度によって成膜室１３０の内部の圧力を調整する機能を有し、上記圧力計Ｐ１の検出圧力に応じて圧力調整弁１４１の弁開度を制御し、成膜室１３０の内部の圧力を自動的に設定値に調整する自動圧力調整手段（後述する自動圧力調整部１００Ｗを含む。）を構成している。
【００３６】
また、排気部１４０には、成膜室１３０を迂回するように、上記原料ガス供給ライン１２０Ｓと、主排気ライン１４０Ａとの間に接続されたバイパス排気ライン１４０Ｂが設けられている。このバイパス排気ライン１４０Ｂの上流端は、気化器１２０とガス導入弁１２１との間に接続され、その下流端は、排気トラップ１４３と開閉弁１４４との間に接続されている。バイパス排気ライン１４０Ｂには、下流側に向けて、開閉弁１４６、排気トラップ１４７が順次に設けられている。
【００３７】
排気部１４０には、上記原料供給部１１０から導出される原料供給部排気ライン１４０Ｃが設けられている。この原料供給部排気ライン１４０Ｃは、上記主排気ライン１４０Ａの開閉弁１４４と、排気装置１４５との間に接続されている。排気装置１４５は２段直列構成を有し、例えば、初段部分１４５Ａがメカニカルブースターポンプ、次段部分１４５Ｂがドライポンプで構成される。このように、排気装置１４５を２段直列構成とすることで排気装置１４５の排気性能が向上し、成膜質１３０の到達真空度（成膜室１３０にガスを流さない状態での真空度）を低く、例えば１Ｐａ以下に維持することができる。ここで、初段部分１４５Ａをターボ分子ポンプ若しくはドラッグポンプとしてもよいなど、適宜の構成とすることができる。もちろん、可能であれば、３段以上の直列構成としても構わない。
【００３８】
本実施形態では、原料供給部排気ライン１４０Ｃと主排気ライン１４０Ａとの合流点Ｊを排気装置１４５の近傍に設けてある。例えば、改善前の主排気ライン１４０Ａ（成膜室１３０から合流点Ｊまで）は内径６５ｍｍφで長さ１．９ｍのモジュール内配管と、内径１２０ｍｍφで長さ５．４ｍのモジュール外配管とで構成されているのに対して、合流点Ｊから排気装置１４５までは、内径１２０ｍｍφで長さ６．３ｍの配管で構成されていた。しかし、本実施形態では、上記モジュール内配管は上記と同じであるが、例えば、モジュール外配管を内径１２０ｍｍφで長さ１０．９ｍとし、合流点Ｊから排気装置１４５までを内径１２０ｍｍφで長さ０．８ｍの配管で構成した。ここで、合流点Ｊを排気装置１４５の排気口に設定することが最も望ましい。
【００３９】
上記のように合流点Ｊを排気装置１４５の近傍に設けることにより、主排気ライン１４０Ａにおける成膜室１３０から合流点Ｊまでの排気コンダクタンスは、合流点Ｊから排気装置１４５までの排気コンダクタンスの１０分の１以下になることが好ましく、２０分の１以下であることが更に望ましい。本実施形態では、３０分の１以下になるように構成されている。排気コンダクタンスは、粘性流領域では平均圧力に比例し、分子流領域では平均圧力に依存しないが、本明細書でいうコンダクタンスの大小関係は、平均圧力が一定（同じ）であると仮定したときの大小関係を言うものとする。このコンダクタンスは、排気ラインの長さに反比例し、排気ラインの内径の３乗（分子流領域）若しくは４乗（粘性流領域）或いは３〜４乗（中間領域）に比例する。
【００４０】
本実施形態では、成膜装置１００の全体を制御する制御部１００Ｘを有し、この制御部１００Ｘには、装置の各所の流量制御器を制御する流量制御部１００Ｙと、装置の各所の開閉弁を駆動する開閉弁制御部１００Ｚと、上記自動圧力調整手段を構成し、圧力計Ｐ１の検出圧力に応じて圧力調整弁１４１の弁開度を制御する自動圧力調整部１００Ｗと、装置に対する各種の操作を行うための操作部１００Ｐとが接続されている。
【００４１】
制御部１００Ｘは、ＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）などで構成され、操作部１００Ｐに対する操作に応じて上記流量制御部１００Ｙ、開閉弁制御部１００Ｚ、自動圧力調整部１００Ｗを介して装置全体を制御するように構成されている。この場合、制御部１００Ｘは、予め設定された動作手順に従って自動的に装置各部を制御するように構成されていることが好ましい。また、この場合、上記動作手順の各種パラメータ、例えば、動作手順の各ステップの動作態様及びステップの時間などを操作部１００Ｐにおいて適宜に設定できるように構成されていることが望ましい。例えば、上記制御部１００ＸがＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）で構成される場合、装置全体の動作を制御する動作プログラムを予めメモリ内に格納しておき、操作部１００Ｐに対する操作によって当該動作プログラムの動作パラメータの設定を行うことができ、かつ、操作部１００Ｐに対する操作に基づいて動作プログラムを制御部１００Ｘにて実行させることができるように構成する。
【００４２】
［成膜装置の動作］
次に、以上説明した成膜装置１００の動作について説明する。この動作は、上記のように設定された動作パラメータに応じて実行される動作プログラムによって行われるが、操作部１００Ｐに対する操作によって手動で行うようにしても構わない。
【００４３】
最初に、通常の成膜処理を行う場合の装置動作の概略について説明する。通常の成膜処理では、図２に示す原料供給部１１０において、開閉弁Ｘｋ，Ｘｌ，Ｘｍ，Ａｋ，Ａｌ，Ａｎ，Ａｏ，Ｂｋ，Ｂｌ，Ｂｎ，Ｂｏ，Ｃｋ，Ｃｌ，Ｃｎ，Ｃｏ，１１７，１１８，１１９を閉鎖し、他の弁を全て開放し、加圧ガスラインＸａ，Ａａ，Ｂａ，Ｃａを介して溶媒容器Ｘｂ，Ａｂ，Ｂｂ，Ｃｂ内を加圧し、これによって溶媒や原料を供給ライン１１０Ｘ，１１０Ａ，１１０Ｂ，１００Ｃに送り出し、流量制御器Ｘｃ，Ａｃ，Ｂｃ，Ｃｃによって制御された所定量がそれぞれ原料混合部１１３に導入される。原料混合部１１３では、キャリアガスが流量制御器１１２によって制御されて送られてくるため、原料混合部１１３では原料がキャリアガスによって搬送され、気液混合状態で原料供給ライン１１０Ｓに送り出される。このようにして原料供給ライン１１０Ｓに送り出された原料は気化器１２０の噴霧ノズル１２０Ｆで噴霧され、気化器１２０の内部で気化されることにより原料ガスが生成され、この原料ガスは原料ガス供給ライン１２０Ｓに送り出される。
【００４４】
成膜前（待機期間）においては、上記の原料ガスは原料ガス供給ライン１２０Ｓからバイパス排気ライン１４０Ｂを経て排気装置１４５へ排気される。原料ガスの生成状態が安定する（或いは成膜室１３０の準備が完了する）と、バイパス排気ライン１４０Ｂが閉鎖され、ガス導入弁１２１が開いて成膜室１３０に原料ガスが導入される（成膜期間）。成膜室１３０では、予めキャリアライン１２３からその後導入されるべき原料ガスに対応する量のキャリアガスが導入された状態で上記自動圧力調整手段によって所定の圧力に設定されており、原料ガスが導入された時点でキャリアガスが停止若しくはその流量が低減されることで、成膜室１３０内の圧力も維持されるようになっている。この原料ガスは、必要に応じて導入される反応ガス（上記反応ガスライン１２２によって供給されるガス）とともにガス導入部１３１からサセプタ１３２上の基板Ｗに向けて流れ、所定の反応によって基板Ｗ上において成膜が行われる。
【００４５】
基板Ｗに対する成膜処理が完了すると、原料ガス及び反応ガスを停止し、成膜室１３０内を排気して（待機期間）、成膜室１３０からの基板Ｗの搬出が行われる。その後、成膜室１３０に新たな基板の搬入が行われ、成膜室１３０の内圧が所定の圧力に設定されると、再び上記と同様の手順で成膜処理が行われる。
【００４６】
なお、上記のように原料ガスが成膜室１３０又はバイパス排気ライン１４０Ｂに供給されている期間以外の期間（原料供給停止期間）においても、本実施形態では、原料ガス供給ライン１２０Ｓや成膜室１３０の清浄性を維持し、原料ガス供給ライン１２０Ｓや成膜室１３０における脱ガス等による汚染を防止し、或いは、成膜室１３０内のコンディションを維持するために、原料ガス供給ライン１２０Ｓや成膜室１３０に不活性ガス（キャリアガス）を流し、主排気ライン１４０Ａやバイパス排気ライン１４０Ｂを介して排気装置１４５により排気を続ける。このときの不活性ガス（キャリアガス）は、キャリアライン１２０Ｅや１２３などから供給される。
【００４７】
一方、この装置では、定期的に、或いは、不定期に、原料供給部１１０のメンテナンス作業を行う必要がある。このメンテナンス作業では、主に溶媒や原料の交換や補充、及び、配管の洗浄などを行う。メンテナンス作業においては、上記のメンテナンス目的を達成するために、原料供給部１１０の真空引き工程、ガスパージ工程、及び、溶剤洗浄工程が、適宜の組合せで行われる。例えば、真空引き工程後にガスパージ工程を行って配管系を開放可能としたり、配管系の開放後に真空引き工程とガスパージ工程とを交互に繰り返して大気を排除したり、或いは、溶剤洗浄後にガスパージ工程を行って溶剤を排除したり、といった具合である。
【００４８】
真空引き工程では、例えば、開閉弁１１５、Ｘｇ，Ｘｈ，Ａｇ，Ａｈ，Ａｏ，Ｂｇ，Ｂｈ，Ｂｏ，Ｃｇ，Ｃｈ，Ｃｏ，１１１及び１１４を閉鎖し、他の弁を全て開放して、加圧ラインＸａ，Ａａ，Ｂａ，Ｃａ、供給ライン１１０Ｘ，１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ及び原料混合部１１３を、排気ライン１１０Ｄ及びバイパスライン１１６を経た後にドレンタンクＤ及び原料供給部排気ライン１４０Ｃを介して排気装置１４５により排気する。
【００４９】
ガスパージ工程では、例えば、開閉弁Ｘｇ，Ｘｈ，Ａｇ，Ａｈ，Ａｏ，Ｂｇ，Ｂｈ，Ｂｏ，Ｃｇ，Ｃｈ，Ｃｏ，１１１及び１１４を閉鎖し、他の弁を全て開放して、開閉弁１１５を介して加圧ガスを加圧ラインＸａ，Ａａ，Ｂａ，Ｃａから供給ライン１１０Ｘ，１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃへ送り、供給ラインから排気ライン１１０Ｄを経る経路と、供給ラインから原料混合部１１３及びバイパスライン１１６を経る経路の双方に加圧ガスを流し、ドレンタンクＤ及び原料供給部排気ライン１４０Ｃを介して排気装置１４５により排気する。
【００５０】
溶剤洗浄工程では、例えば、開閉弁Ｘｋ，Ｘｌ，Ａｆ，Ａｇ，Ａｈ，Ａｌ，Ａｏ，Ｂｆ，Ｂｇ，Ｂｈ，Ｂｌ，Ｂｏ，Ｃｆ，Ｃｇ，Ｃｈ，Ｃｌ，Ｃｏ，１１１及び１１４を閉鎖し、他の弁を全て開放して、加圧ラインＸａから溶媒容器Ｘｂに加圧ガスを供給し、溶媒容器Ｘｂから有機溶媒を供給ライン１１０Ｘ並びに加圧ラインＡａ，Ｂａ，Ｃａ及び供給ライン１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃに流し、さらに、これらから原料混合部１１３、及び、バイパスライン１１６を経てドレンタンクＤに流すようにする。
【００５１】
また、上記のように配管系が真空引きされたり、ガスパージされたり、有機溶媒により洗浄されたりした状態から供給ライン及び原料混合部を液体で満たすための液置換工程を行う場合がある。この液置換工程では、例えば、Ｘｋ，Ｘｌ，Ｘｍ，Ａｋ，Ａｌ，Ａｎ，Ａｏ，Ｂｋ，Ｂｌ，Ｂｎ，Ｂｏ，Ｃｋ，Ｃｌ，Ｃｎ，Ｃｏ，１１１及び１１４を閉鎖し、他の弁を全て開放して、供給ライン１１０Ｘ，１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ及び原料混合部１１３に有機溶媒及び液体原料を供給し、バイパスライン１１６を介してドレンタンクＤへ流すことで、供給ライン１１０Ｘ，１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ及び原料混合部１１３を有機溶媒及び液体原料で満たす。
【００５２】
上記のような原料供給部１１０のメンテナンス作業時においては、特に、上述のガスパージ工程において大量のパージガスが原料供給部排気ライン１４０Ｃを経て排気装置１４５に流れ込む。このとき、本実施形態では、上記の原料停止期間においても成膜室１３０への不活性ガス（キャリアガス）の供給及び主排気ライン１４０Ａを介した排気が行われている。したがって、この大量のパージガスの一部が主排気ライン１４０Ａ（及びバイパス排気ライン１４０Ｂ）を逆流し、成膜室１３０（及び気化器１２０）を汚染する可能性がある。特に、主排気ライン１４０Ａ（及びバイパス排気ライン１４０Ｂ）には排気トラップ１４３（及び１４７）が設けられているので、排気トラップ１４３（及び１４７）にトラップされた堆積物の一部が巻き上げられ、パージガスとともに逆流して成膜室１３０（及び気化器１２０）の内部にパーティクルとして混入する可能性がある。このような汚染は、成膜室１３０で行われる成膜処理における膜質の低下や均一性の悪化をもたらす。
【００５３】
上記メンテナンス作業時或いはそのガスパージ工程を行う期間（ガスパージ工程のうちの或る程度以上の大量のパージガスが原料供給部排気ライン１４０Ｃに流れる期間のみであってもよい。）は、共通の排気装置１４５が、主排気ライン１４０Ａを介して成膜室１３０を排気するとともに、原料供給部排気ライン１４０Ｃを介して原料供給部１１０を排気する期間であるので、以下、「並行排気期間」という。本実施形態では、上記の逆流現象を防止或いは低減するために、上記の並行排気期間において、成膜室１３０に流れるガス流量と、成膜室１３０の内圧の少なくとも一方を所定の値に設定するようにしている。具体的には、成膜室１３０へ流れるガス流量を増加させるか、或いは、成膜室１３０の圧力を増大させる。
【００５４】
本実施形態では、上述の並行排気期間において、成膜室１３０へ供給されるガス流量と、成膜室１３０の内圧のうちの少なくともいずれか一方を、原料供給部排気ライン１４０Ｃを通して排気されるパージガスの有無によって成膜室１３０の内圧が実質的に変化しないように設定或いは制御することが望ましい。もちろん、後述するように、上記ガス流量と内圧の双方を設定或いは制御することがさらに望ましい。具体的には、並行排気期間の前の値よりもガス流量と内圧のいずれか一方の設定値を高める。すなわち、ガス流量を増大させるか、成膜室１３０の内圧を増大させるか、双方を増大させるか、或いは、成膜室１３０の内圧が上記パージガスの有無にも拘らず実質的に一定になるように上記自動圧力調整手段などにより制御する。ただし、成膜室１３０の内圧を制御しようとする場合には、ガス流量及びパージガス量と排気装置１４５の排気能力との関係により、当該内圧設定値が或る程度高くないと圧力調整弁１４１が全開状態となり、後述するように実際には成膜室１３０の圧力を制御することができなくなるケースがある。
【００５５】
なお、本発明では、上記のように原料供給部排気ライン１４０Ｃを通して排気されるパージガスの有無によって成膜室１３０の内圧が実質的に変化しないように設定或いは制御されていなくても、パージガスの成膜室１３０への逆流を防止することが可能である。この場合には、上記のガス流量と内圧の少なくとも一方に関して予めパージガスの逆流が起こらない条件を調べておき、この条件を満たすようにガス流量と内圧の少なくとも一方を設定したり制御したりする。
【００５６】
上記ガス流量と圧力の設定或いは制御は、例えば、上記動作プログラムの動作パラメータを設定しておくことで、並行排気期間において自動的に装置により行われるように構成されることが好ましい。ただし、現場において作業者が適宜に上記ガス流量と圧力の少なくとも一方を設定するようにしてもよく、或いは、上記動作プログラム等により、制御部１００Ｘが自動的にパージガスの逆流が起こらない条件（好ましくはパージガスの有無で成膜室１３０の圧力が実質的に変動しない条件）で上記ガス流量と圧力の少なくとも一方の設定値を求める（算出する）ことができるように構成されていてもよい。
【００５７】
なお、本実施形態において、成膜室１３０へ供給されるガス流量を増加させるために、上記バイパス排気ライン１４０Ｂを遮断しておくことが好ましい。ただし、バイパス排気ライン１４０Ｂのコンダクタンスが成膜室１３０を経由するルートに較べて小さい場合には、バイパス排気ライン１４０Ｂを開放しておいても構わない。いずれの場合でも、本実施形態では、成膜室１３０へのパージガスの逆流を抑制し、成膜室１３０の汚染を防止できる。また、本実施形態の気化器１２０においても、上記と同様の汚染を防止することができる。
【００５８】
［実施例］
図３は、上記並行排気期間において、圧力調整弁１４１の制御を行わず、その弁開度を全開にした状態（自動圧力調整手段の圧力設定値を０にした状態）で行った、原料供給部１１０の排気（Ｈｅガス）の逆流量の検出実験の結果を示すグラフである。ここで、成膜室１３０にはキャリアガスとしてＡｒを流し、原料供給部１１０からはパージガスとしてＨｅを流し、成膜室１３０と圧力調整弁１４１の間にＨｅリークディテクタを接続して、Ｈｅリーク量を検出した。なお、並行排気期間（ガスパージ工程）においては、図２に示す圧力計Ｐ２の検出値（Ｈｅ圧力値）は約２４０ｋＰａとなっていた。ガスパージ量は１００〜１０００ｓｃｃｍ程度である。また、排気装置１４５の排気能力は１００００Ｌ／分であった。図３の横軸は成膜室１３０へ流したＡｒガスの総流量を示し、縦軸はＨｅリークディテクタのＨｅ検出値を示している。図中黒丸が並行排気期間のデータであり、図中白丸はメンテナンス作業時以外の原料停止期間（アイドリング期間）のデータである。
【００５９】
本実施形態では、上記原料停止期間における成膜室１３０へのＡｒガスの流量は５００ｓｃｃｍであるが、並行排気期間では、そのガス流量を増加させた。このとき、ガス流量が１８００ｓｃｃｍを越えるとＨｅリーク量はほとんど測定されなくなった。このように、本実施形態では、成膜室１３０に流れるガス流量を増大させることで、原料供給部排気ライン１４０Ｃの排気の逆流を抑制できる。
【００６０】
図４は、図３に示す測定時における成膜室１３０の内圧と、Ａｒガスの流量との関係を示すグラフである。ここでも、図中黒丸が並行排気期間のデータであり、図中白丸はメンテナンス作業時以外の原料停止期間のデータである。このように、並行排気期間における成膜室１３０の圧力は、当該期間以外の期間、すなわち、原料供給部排気ライン１４０Ｃに大量のパージガスが流れていない期間よりも大幅に増大している。これは、上記パージガスの存在により排気装置１４５の排気能力が限界にきていることを示す。つまり、上記のように成膜室１３０へ流れるガス流量を増加させると、パージガスの逆流を抑制することは可能であるものの、排気装置１４５の排気能力への負担が増大する。したがって、成膜室１３０の汚染を防止するためには、排気装置１４５の排気能力を増大させることが必要になるとともに、成膜室１３０へ大量のキャリアガスを供給する必要があるため、現実には必ずしも容易ではない。
【００６１】
図５は、成膜室１３０へのガス流量を８００ｓｃｃｍで固定し、成膜室１３０の内圧に関する自動圧力調整手段の圧力設定値を変えて上記と同様の実験を行った場合の、原料供給部排気ライン１４０Ｃに流れるパージガスの有無によるＨｅ検出値の差を示す。ここで、他の条件は図３に示すものと同様である。これによれば、成膜室１３０の設定圧力が５３３Ｐａ（このときの測定圧力は６６３Ｐａ）以上でパージガスの有無によるＨｅ検出値の差がなくなっている。したがって、この範囲では、少なくともパージガスの逆流は発生していないものと考えられる。
【００６２】
図６は、パージガスの有無別に成膜室１３０の内圧を示す。このグラフでわかるように、設定圧力が６５０Ｐａ以上では、パージガスの有無による成膜室１３０の圧力差が発生していないため、自動圧力調整手段による圧力制御が行われている。このように、圧力調整弁１４１による成膜室１３０の内圧の制御が行われている範囲、すなわち、成膜室１３０の内圧を６５０Ｐａ以上に設定しているときには、上記のようにパージガスの逆流は発生していない。ただし、成膜室１３０の内圧の経時変化やパージガス量の時間変動を考慮すると、成膜室１３０の内圧を７５２Ｐａ以上とすることがより望ましい。なお、図５に示すように設定圧力が４００Ｐａでは上記Ｈｅ検出値の差が生じているが、図６に示すように、パージガスが下流側において原料供給部排気ライン１４０Ｃから流入している際には設定圧力よりも成膜室１３０の内圧が大幅に高くなっているため、Ｈｅリークディテクタの検出値の差がパージガスの逆流に起因するものではなく、ディテクタ検出部の圧力上昇に起因している可能性がある。
【００６３】
図７は、自動圧力調整手段により圧力調整弁１４１の弁開度を制御し、成膜室１３０の内圧を８００Ｐａに設定した状態で、上記と同様の実験を行ったときの原料供給部排気ライン１４０Ｃに流れるパージガスの有無によるＨｅ検出値の差を示す。ここで、他の条件は図３に示すものと同様である。この例では、ガス流量を８００ｓｃｃｍに高めるだけで、パージガスの逆流は全く検出されなくなっている。このように成膜室１３０の内圧を高く設定する（圧力調整弁１４１の弁開度を小さくする）と、成膜室１３０に供給されるガス流量が比較的低くても、パージガスの逆流を完全に防止できることがわかる。
【００６４】
図８は、図７に示す実験における成膜室１３０の内圧とガス流量との関係を示す。このグラフからわかるように、パージガスの逆流が防止されている領域では、原料供給部排気ライン１４０Ｃのパージガスがあってもなくても、成膜室１３０の内圧が実質的に変化していないことがわかる。これは、成膜室１３０の排気状態が、下流側で原料供給部排気ライン１４０Ｃから流入するパージガスの有無によって影響を受けていないことを示している。したがって、このような状態にあれば、成膜室１３０へのパージガスの逆流は全く発生しない。
【００６５】
図９は、原料供給部１１０のメンテナンス期間における成膜室１３０の内圧の経時変化を示すグラフである。本実施例では、自動圧力調整手段により成膜室１３０の内圧を１０６７Ｐａに設定し、成膜室１３０へ流れるガス流量を１６００ｓｃｃｍとした。これによると、メンテナンス作業による成膜室１３０の内圧の変動は全く存在せず、原料供給部排気ライン１４０Ｃからのパージガスの流入が影響を与えていないことがわかる。一方、自動圧力調整手段による制御を行わず、圧力調整弁１４１を全開とし、成膜室１３０へのガス流量を５００ｓｃｃｍに設定した比較例では、メンテナンス期間において成膜室１３０の内圧が大きく変動することがわかる。ここで、上記メンテナンス期間のうち、図示のピークの現れている期間が原料供給部排気ライン１４０Ｃを介して大量のパージガスが排気されている期間（ガスパージ期間或いは上記の並行排気期間）に相当する。なお、図９では、メンテナンス期間以外（前後）の期間においても成膜室の圧力がメンテナンス期間と同じであるが、図示点線で示すように、メンテナンス期間以外の期間では比較例と同様にするなど、圧力を低下させることが好ましい。また、成膜室へ供給されるガス流量に関しても、メンテナンス期間以外（前後）の期間の流量をメンテナンス期間の流量よりも低下させることが好ましい。
【００６６】
［第２実施形態］
次に、図１０を参照して、本発明に係る半導体製造装置（成膜装置）及びそのメンテナンス方法の第２実施形態について説明する。この実施形態では、上記第１実施形態と基本的に同様の装置及びメンテナンス方法を用いるので、図１０において同様の部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。
【００６７】
この実施形態では、排気部１４０′において、原料供給部排気ライン１４０Ｃ′が主排気ライン１４０Ａに合流するのではなく、２段直列構成の排気装置１４５における初段部分１４５Ａと次段部分１４５Ｂの間に接続される点で、上記第１実施形態と異なる。このように構成すると、原料供給部排気ライン１４０Ｃ′から流れ込むパージガスが直接主排気ライン１４０Ａに逆流することがなくなるので、主排気ライン１４０Ａへのパージガスの逆流をより抑制することができる。原料供給部排気ライン１４０Ｃ′から流入するパージガスは基本的に次段部分１４５Ｂによって排気され、初段部分１４５Ａの下流側の圧力が上昇するため、排気装置１４５の排気能力が低下する可能性はあるが、パージガスの逆流に関しては第１実施形態よりもさらに抑制されると考えられる。
【００６８】
尚、本発明の半導体製造装置及びそのメンテナンス方法は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に係る第１実施形態の半導体製造装置（成膜装置）の全体構成を示す概略構成図。
【図２】第１実施形態の原料供給部の内部構成例を示す概略構成図。
【図３】第１実施形態におけるＨｅ検出値と、成膜室へのガス流量との関係をパージガスの有無で比較して示すグラフ。
【図４】第１実施形態における成膜室の内圧と、成膜質へのガス流量との関係をパージガスの有無で比較して示すグラフ。
【図５】第１実施形態におけるＨｅ検出値のパージガスの有無による差と、自動圧力調整手段による設定圧力との関係を示すグラフ。
【図６】第１実施形態における成膜室の内圧と、自動圧力調整手段による設定圧力との関係を示すグラフ。
【図７】第１実施形態におけるＨｅ検出値のパージガスの有無による差と、成膜室へのガス流量との関係を示すグラフ。
【図８】第１実施形態における成膜室の内圧と、成膜室へのガス流量との関係を示すグラフ。
【図９】第１実施形態におけるメンテナンス期間の成膜室の内圧変化を比較例とともに示すグラフ。
【図１０】第２実施形態の半導体製造装置（成膜装置）の全体構成を示す概略構成図。
【図１１】従来の半導体製造装置（成膜装置）の全体構成を示す概略構成図。
【符号の説明】
【００７０】
１００…成膜装置、１００Ｘ…制御部、１００Ｙ…流量制御部、１００Ｚ…開閉弁制御部、１００Ｐ…操作部、１００Ｗ…自動圧力調整部、１１０…原料供給部、１２０…気化器、１３０…成膜室、１４０…排気部、１４０Ａ…主排気ライン、１４０Ｂ…バイパス排気ライン、１４０Ｃ…原料供給部排気ライン、１４５…排気装置、１４５Ａ…初段部分、１４５Ｂ…次段部分
【図１】
2006086392.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006086392.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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