(57)【要約】      （修正有）【課題】反応チャンバ内の圧力の応答速度を迅速に上げることができる化学蒸着装置の提供。【解決手段】化学蒸着装置は、基板上に膜を形成するように構成され、反応チャンバ１１、第１の圧力検知器１２ａ、圧力制御器１２ｂ、浄化装置１３、バラストガス源１６、およびマスフローコントローラ１７を備えている。第１の圧力検知器は、反応チャンバに接続されて反応チャンバ内の圧力を検知し、圧力信号を出力する。圧力制御器は、第１の圧力検知器と電気的に接続されて、圧力検知器からの圧力信号に応じて帰還信号を生成する。バラストガス源は、反応チャンバの排気口と浄化装置との間に接続される。マスフローコントローラは、圧力制御器と電気的に接続されて、バラストガス源から来るバラストガスの流量を圧力制御器からの帰還信号に応じて制御する。【選択図】図１
2018111878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に膜を形成するための化学蒸着装置であって、
吸気孔および排気口を有する反応チャンバであって、処理ガスが前記吸気孔を通って前記反応チャンバに流れ込み、排気ガスが前記排気口を通って前記反応チャンバから排出され、前記処理ガスが反応ガスを含む、反応チャンバ；
前記反応チャンバと接続されて、前記反応チャンバ内の圧力を検知し、第１の圧力信号を出力する、第１の圧力検知器；
前記第１の圧力検知器と電気的に接続されて、前記第１の圧力信号に応じて帰還信号を生成する、圧力制御器；
前記反応チャンバの前記排気口に接続されて、前記排気ガスから前記反応ガスと副生成物の少なくとも一方を除去する、分離装置；
前記反応チャンバの前記排気口と前記分離装置との間に接続される、バラストガス源；および
前記圧力検知器と電気的に接続されて、前記バラストガス源から来るバラストガスの流量を前記帰還信号に応じて制御する、マスフローコントローラ
を備えている、化学蒸着装置。
【請求項２】
前記分離装置の下流側に配置されたスロットルバルブをさらに備える、請求項１に記載の化学蒸着装置。
【請求項３】
前記スロットルバルブは、前記圧力制御器と電気的に接続されて、前記帰還信号に応じて前記スロットルバルブの流量を調整する、請求項１に記載の化学蒸着装置。
【請求項４】
前記反応チャンバの前記排気口と前記分離装置との間のノードと接続され、かつ前記バラストガス源と接続されて、前記ノードの圧力を検知し、第２の圧力信号を前記圧力制御器に出力する第２の圧力検知器であって、前記圧力制御器は、前記第１の圧力信号と前記第２の圧力信号の少なくとも一方に応じて前記帰還信号を生成する、第２の圧力検知器
をさらに備えている、請求項１に記載の化学蒸着装置。
【請求項５】
前記ノードの圧力は、前記反応チャンバ内の圧力よりも小さい、請求項４に記載の化学蒸着装置。
【請求項６】
前記バラストガスと前記分離装置との間の反応活動は、前記反応ガスまたは前記副生成物と前記分離装置との間の反応活動よりも少ない、請求項１に記載の化学蒸着装置。
【請求項７】
前記分離装置はフィルタである、請求項１に記載の化学蒸着装置。
【請求項８】
前記処理ガスは、キャリアガスを含み、前記バラストガスおよび前記キャリアガスは同じものである、請求項１に記載の化学蒸着装置。
【請求項９】
前記バラストガスは、水素、窒素または両者を組み合わせたものを含む、請求項１に記載の化学蒸着装置。
【請求項１０】
前記処理ガスは、有機金属を含む、請求項１に記載の化学蒸着装置。
【請求項１１】
前記薄膜は、半導体と酸化膜との化合物である、請求項１に記載の化学蒸着装置。
【請求項１２】
前記分離装置の下流側に配置された排気ポンプをさらに備えている、請求項１に記載の化学蒸着装置。
【請求項１３】
前記排気ポンプのポンプ出力は調整可能である、請求項１２に記載の化学蒸着装置。
【請求項１４】
基板を保持するために前記反応チャンバ内に配置された保持要素をさらに備えている、請求項１に記載の化学蒸着装置。
【請求項１５】
前記基板を加熱するために前記反応チャンバ内に配置された加熱要素をさらに備えている、請求項１に記載の化学蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は蒸着装置に関し、さらに詳細には化学蒸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
化学蒸着（ＣＶＤ）は、高品質かつ高性能の固体材料を製造するために使用される化学処理である。例えば、ＣＶＤ処理は、薄膜を製造するために半導体業界で使用されることが多い。典型的なＣＶＤ処理では、基板（例えばウエハ）が反応チャンバ内に配置されて１つ以上の前駆体に暴露され、この前駆体が基板表面上で反応して所望の薄膜を生成する。ＣＶＤはおおまかに、低圧化学蒸着（ＬＰＣＶＤ）、大気圧化学蒸着（ＡＰＣＶＤ）、低温化学蒸着（ＬＴＣＶＤ）、プラズマ強化化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）、および有機金属化学蒸着（ＭＯＣＶＤ）に分類され得る。
【０００３】
反応チャンバ内の圧力はＣＶＤ処理にとって重要である。圧力が変化すると、流速および前駆体の濃度も変化し、これはＣＶＤ処理にとって極めて重大である。したがって、反応チャンバ内の圧力を一定に制御する必要がある。ガス源圧力のノイズ、または電力のノイズによって起こるポンプ出力の不規則な変化は、反応チャンバ内の圧力に影響を及ぼす要因である。反応チャンバ内の圧力のこのような不規則な変化を補償するために、ＣＶＤ装置は一般に、反応炉の圧力を一定に維持する機構を有している。
【０００４】
従来の化学蒸着装置では、反応チャンバ内の圧力は、排気経路に配置されたスロットルバルブによって制御される。圧力制御は、スロットルバルブのコンダクタンスを変化させることによって行われる。スロットルバルブの開度が小さくなるとガスの流れは停滞し、その結果、反応チャンバ内の圧力は上昇する。逆に、スロットルバルブの開度が大きくなるとガスの流れは加速し、その結果、反応チャンバ内の圧力は低下する。スロットルバルブが反応チャンバから来る排気ガスに汚染されるのを回避するため、スロットルバルブの上流側にフィルタが配置されて排気ガスを濾過する。未反応の反応ガスおよび／または反応の副生成物はフィルタに捕えられ、このフィルタは、構造上の妥当性から広い空間を有する。この広い空間は、スロットルバルブの制御手段と反応炉チャンバの制御対象物との間にあるため、反応チャンバ内の圧力は、スロットルバルブの調整に迅速に応答できない。
【０００５】
したがって、反応チャンバの圧力応答の速度を上げることが強く望まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、分離装置の上流側に配置したバラストガス源を設け、バラストガスの流量を制御して、バラストガスに接続しているノードで排気ガスを用いて局所圧力を変化させ、それによって反応チャンバ内の圧力が迅速に応答できるようにする、化学蒸着装置を対象とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
１つの実施形態では、提案した化学蒸着装置は、基板上に膜を形成するように構成され、反応チャンバ、第１の圧力検知器、圧力制御器、分離装置、バラストガス源、およびマスフローコントローラを備えている。反応チャンバは、吸気孔および排気口を有し、処理ガスが吸気孔を通って反応チャンバに流れ込み、排気ガスが排気口を通って反応チャンバから排出され、処理ガスは反応ガスを含んでいる。第１の圧力検知器は、反応チャンバと電気的に接続されて反応チャンバ内の圧力を検知し、帰還信号を出力する。圧力制御器は、第１の圧力検知器と電気的に接続されて、帰還信号に応じて制御信号を生成する。分離装置は、反応チャンバの排気口に接続されて、排気ガスから反応ガスと副生成物の少なくとも一方を除去する。バラストガス源は、反応チャンバの排気口と分離装置との間に接続される。マスフローコントローラは、圧力検知器と電気的に接続されて、バラストガス源から来るバラストガスの流量を帰還信号に応じて制御する。
【０００８】
本発明の目的、技術、特徴および利点は、本発明の特定の実施形態を例示的に例として記載している添付の図面と合わせて、以下の説明から明らかになるであろう。
【０００９】
本発明の上記の概念およびそれに伴う利点は、添付の図面と合わせて以下の詳細な説明を参照してさらによく理解した後に、一層わかりやすくなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態による化学蒸着装置を示す概略図である。
【図２】本発明の第２の実施形態による化学蒸着装置を示す概略図である。
【図３】本発明の第３の実施形態による化学蒸着装置を示す概略図である。
【図４ａ】安定状態にある先行技術による化学蒸着装置の排気経路における圧力分布を示す概略図である。
【図４ｂ】スロットルバルブの開度が小さくなった後の先行技術による化学蒸着装置の排気経路における圧力分布を示す概略図である。
【図５ａ】安定状態にある本発明の第１の実施形態による化学蒸着装置の排気経路における圧力分布を示す概略図である。
【図５ｂ】バラストガスの流量が増大した後の本発明の第１の実施形態による化学蒸着装置の排気経路における圧力分布を示す概略図である。
【図６】圧力を制御した後の先行技術および本発明の実施形態による化学蒸着装置の反応チャンバにおける圧力の推移を示す概略シミュレーション図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の様々な実施形態を以下に詳述し、添付の図面と合わせて説明する。これらの詳細な説明のほかにも、本発明はその他の実施形態で広く実施可能であり、記載したいずれかの実施形態の外観の変化、修正および同等の変更はすべて、本発明の範囲内に収まり、請求項の範囲に基づくものである。本明細書の説明では、本発明に関して読者により完全に理解してもらうため、多くの具体的な詳細を記載しているが、本発明はこの具体的な詳細の一部またはすべてがなくとも実施し得るものである。また、公知の工程または要素は、本発明を不必要に限定しないために詳細には説明していない。図面内の同じまたは同様の要素は、同じまたは同様の符号で表記する。図面は概略的なものであり、要素の実際のサイズまたは数を表してはいないことがある点に注意されたい。図面を明瞭にするために、いくつかの詳細は完全に描かれていないことがある。
【００１２】
本発明の化学蒸着（ＣＶＤ）装置は、基板上に薄膜を形成するように構成されている。図１を参照すると、本発明の一実施形態による化学蒸着（ＣＶＤ）装置は、反応チャンバ１１、第１の圧力検知器１２ａ、圧力制御器１２ｂ、分離装置１３、バラストガス源１６、およびマスフローコントローラ（ＭＦＣ）１７を備えている。反応チャンバ１１は、吸気孔および排気口を有している。処理ガスＰＧは吸気孔を通って反応チャンバ１１に流れ込む。反応後の排気ガスＥＧは排気口を通って反応チャンバ１１から排気される。１つの実施形態では、処理ガスＰＧは、キャリアガス、および基板２０の表面上で反応し所望の薄膜を生成する少なくとも１種の反応ガス（前駆体など）を含んでいる。排気ガスＥＧは、基板２０上で反応しなかった反応ガスおよび反応後の副生成物を含んでいる。
【００１３】
例えば、基板２０は、半導体基板、ガラス基板などであってよく、薄膜は半導体と酸化膜との化合物である。１つの実施形態では、基板２０は、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、ケイ素（Ｓｉ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、またはサファイア（Ａｌ２Ｏ３）などであってよい。成長した薄膜は、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）、ヒ化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＡｓ）、リン化インジウムガリウムアルミニウム（ＡｌＧａＩｎＰ）、窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）などのＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体、またはＩＩ−ＶＩ族化合物半導体であってよい。前述の半導体膜は、光起電力素子（発光ダイオード、レーザダイオードまたは太陽電池など）または高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）の製造に適用され得る。１つの実施形態では、反応ガスは、金属化合物または有機金属化合物を含んでいてもよい。例えば、反応ガスは、アルシン（ＡｓＨ３）、ホスフィン（ＰＨ３）、アンモニア（ＮＨ３）およびジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）、トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡｌ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）、ビス（シクロペンタジエニル）マグネシウム（Ｃｐ２Ｍｇ）、ジイソプロピルテルリド（ＤＩＰＴｅ）などを含んでいてよい。金属化合物または有機金属化合物は、キャリアガスとともに反応チャンバ１１に流れ込むことが可能であることを理解できる。１つの実施形態では、キャリアガスは水素（Ｈ２）または窒素（Ｎ２）であってよい。
【００１４】
１つの実施形態では、本発明のＣＶＤ装置は、基板２０を保持するために反応チャンバ１１内に配置される保持要素１１１をさらに備えている。１つの実施形態では、本発明のＣＶＤ装置は、基板２０を加熱するために反応チャンバ１１内に配置される加熱要素１１２をさらに備えている。例えば、加熱要素１１２は、保持要素１１１の上に配置されて基板２０を加熱し、それによって反応ガスが基板２０の表面上で反応して薄膜を形成するのを促進させる。
【００１５】
第１の圧力検知器１２ａは、反応チャンバ１１に接続されて、反応チャンバ１１内の圧力を検知して第１の圧力信号ＰＳ１を出力する。圧力制御器１２ｂは、第１の圧力検知器１２ａと電気的に接続されている。圧力制御器１２ｂは、第１の圧力検知器１２ａから出力された第１の圧力信号ＰＳ１に応じて帰還信号ＦＢを生成する。例えば、圧力制御器１２ｂは、第１の圧力信号ＰＳ１とおよび圧力設定値との差から、帰還信号ＦＢとして適切な出力値を比例積分微分（ＰＩＤ）の制御方法によって計算し、その帰還信号ＦＢをマスフローコントローラ１７に送信する。分離装置１３は、反応チャンバ１１の排気口に接続されている。分離装置１３は、排気ガスＥＧから未反応の反応ガスおよび／または反応後の副生成物を除去できる。例えば、分離装置１３は、排気ガスＥＧから未反応の反応ガスおよび／または副生成物を濾過して取り除くフィルタであってもよい。１つの実施形態では、本発明のＣＶＤ装置は、分離装置１３の下流側に配置されたスロットルバルブ１４をさらに備え、それによって濾過されていない排気ガス内の未反応の反応ガスまたは副生成物によってスロットルバルブ１４が汚染されるのを回避できる。本発明のＣＶＤ装置は、スロットルバルブ１４の下流側に配置されている排気ポンプ１５を備えていることを理解できる。排気ポンプ１５は、処理ガスＰＧおよび排気ガスＥＧを一定方向に沿って反応チャンバ１１、分離装置１３、スロットルバルブ１４および排気ポンプ１５に順に流した後に排出するように、連続してポンプで送り出す。
【００１６】
一般に、スロットルバルブ１４は、従来の技術では反応チャンバ内の圧力を制御する処理過程で常に稼働している。図１に示した実施形態では、スロットルバルブ１４の開度は、処理過程で一定でなければならない。スロットルバルブ１４の開度は、ポンプ送出の処理過程で反応チャンバ１１内を目標の圧力にするように決定される。これは通常、膜蒸着処理の前に行われ、スロットルバルブ１４の開度は、膜蒸着処理中は維持される。ただし、膜蒸着処理過程で反応チャンバ１１内の圧力または処理ガスＰＧの流量を急激に変化させることが必要な場合、スロットルバルブ１４の開度を再度調整してもよい。バラストガスＢＧの流量は、スロットルバルブ１４の開度を調整する処理過程では、マスフローコントローラ１７の制御可能範囲の平均値に固定すべきである。なぜなら、反応チャンバ１１内の圧力の値を設定するにあたって圧力が高すぎる場合でも低すぎる場合でも良好な制御が可能になるからである。処理過程で反応チャンバ１１の圧力または処理ガスＰＧの流量に変化がない場合、あるいは運転状況に応じた処理条件に大差がない場合、低コストという理由からスロットルバルブ１４を手動バルブに取り替えてもよい。排気ライン全体のコンダクタンスが処理条件およびポンプ出力に対して適切であれば、スロットルバルブ１４を省略できる。
【００１７】
バラストガス源１６は、反応チャンバ１１の排気口と分離装置１３との間、すなわち反応チャンバ１１の下流側と分離装置１３の上流側との間に接続される。マスフローコントローラ１７は、圧力制御器１２ｂと電気的に接続されて圧力制御器１２ｂから出力された帰還信号ＦＢを受信する。マスフローコントローラ１７は、バラストガス源１６から来るバラストガスＢＧの流量を帰還信号ＦＢに応じて制御して反応チャンバ１１内の圧力を調整できる。制御方法の詳細な説明については後述する。
【００１８】
図２を参照すると、１つの実施形態では、スロットルバルブ１４は、圧力制御器１２ｂとも電気的に接続され、圧力制御器１２ｂから出力された帰還信号ＦＢに応じてスロットルバルブ１４の開度を調整して反応チャンバ１１内の圧力を調整できる。例えば、反応チャンバ１１に流れ込む処理ガスＰＧの流量が一定であり、反応チャンバ１１内の圧力は安定していると仮定する。スロットルバルブ１４の開度が大きくなると排気ガスＥＧの流量は増大し、その結果、反応チャンバ１１内の圧力は低下する。逆に、スロットルバルブ１４の開度が小さくなると排気ガスＥＧの流量は減少し、その結果、蓄積された処理ガスＰＧによって反応チャンバ１１内の圧力は上昇する。
【００１９】
本発明の制御方法をさらに明確にするために、まず従来の圧力制御方法を説明する。図１および図４ａ〜図４ｂを参照すると、図４ａは、安定状態にある先行技術による化学蒸着装置の排気経路における圧力分布を示し、排気経路は、反応チャンバＲ、反応チャンバ１１と分離装置１３との間の排気管ＥＰａ、分離装置ＳＤ、分離装置１３とスロットルバルブ１４との間の排気管ＥＰｂ、およびスロットルバルブ１４と排気ポンプ１５との間の排気管ＥＰｃを含む複数の部分に分割されている。前述したように、反応チャンバ１１に流れ込む処理ガスＰＧの流量は一定であり、反応チャンバ１１内の圧力は安定している。反応チャンバ１１内の圧力を上昇させるためには、反応チャンバ１１から出る排気ガスＥＧの流量を減少できる、すなわちスロットルバルブ１４の開度を小さくし、それによって反応チャンバ１１に流れ込む処理ガスＰＧを蓄積させることができる。分離装置１３内の圧力は、事前に上昇させておかなければならず、その状態で処理ガスＰＧが反応チャンバ１１内で徐々に蓄積していくことが理解できる。図４ｂに示したように、スロットルバルブ１４近くの圧力は、図４ｂに示した短い破線のように最初に上昇する。次に、分離装置１３内の圧力は、図４ｂに示した長い破線のように上昇する。最後に、反応チャンバ１１内の圧力は、図４ｂに示した一点鎖線および二点鎖線のように徐々に上昇する。ただし、圧力を上昇させる時間が長くなるように、分離装置１３は広い空間を有しており、その結果、反応チャンバ１１内の圧力応答は遅れる、すなわち反応チャンバ１１内の圧力応答はゆっくりになる。そのため、広い空間を有する分離装置１３は、反応チャンバ１１内の圧力の応答を制御するのには欠点を有している。
【００２０】
図１および図５ａ〜図５ｂを参照すると、図５ａは、安定状態にある図１に示した実施形態による化学蒸着装置の排気経路における圧力分布を示し、反応チャンバ１１と分離装置１３との間の排気管は、反応チャンバ１１とバラストガスＢＧに接続しているノードとの間の排気管ＥＰａ１と、このノードと分離装置１３との間の排気管ＥＰａ２とに分割されている。本発明の制御方法を以下に説明する。反応チャンバ１１内の圧力は目標値に維持され、バラストガスＢＧの流れは安定していると仮定する。ここで、反応チャンバ１１内の圧力はいくつかの理由により目標値よりも小さくなる。その時点で、バラストガスＢＧの流量が増大している場合、バラストガスＢＧに接続しているノードでの局所圧力は、図５ｂに示した短い破線のように高くなる。ノードでの局所圧力が高まる作用は、図５ｂに示した長い破線のように瞬時に反応チャンバ１１に伝達される。なぜなら、ノードは反応チャンバ１１にかなり近く、そこに大きな空間はないからである。その結果、反応チャンバ１１内の過度に低い圧力は瞬時に訂正されて目標値になる。
【００２１】
ここで、マスフローコントローラ１７は、バラストガスＢＧの流量を増大させて分離装置１３の空間をバラストガスＢＧで迅速に満たし、それによって分離装置１３内の圧力が迅速に上昇する。換言すれば、処理ガスＰＧは、図５ｂに示した一点鎖線および二点鎖線のように、反応チャンバ１１内でより短い時間で蓄積して反応チャンバ１１内の圧力を迅速に上昇させる。したがって、（図６に示した実線のような）本発明の圧力応答は、（図６に示した破線のような）従来の圧力制御方法よりも速い。反応チャンバ１１内の圧力が所定値に達したとき、マスフローコントローラ１７は、バラストガスＢＧの流量を減少させるまたはこの流量に近づけてもよい。逆に、反応チャンバ１１内の圧力を低下させるために、マスフローコントローラ１７は、分離装置１３内および反応チャンバ１１内の圧力が同じスロットルバルブ１４の開度が小さくなるように、バラストガスＢＧの流量を減少させるまたはこの流量に近づけてもよい。
【００２２】
バラストガスＢＧに接続しているノードの圧力は、バラストガスＢＧが反応チャンバ１１に逆流するのを避けるために、反応チャンバ１１内の圧力よりも低くなければならないことが理解できる。図３を参照すると、１つの実施形態では、本発明の化学蒸着装置は、反応チャンバ１１の排気口と分離装置１３との間に接続された第２の圧力検知器１２ｃをさらに備えている。第２の圧力検知器１２ｃは、バラストガスＢＧに接続しているノードと接続していることが好ましい。第２の圧力検知器１２ｃは、ノードの圧力を検知し、第２の圧力信号ＰＳ２を圧力制御器１２ｂに出力する。その後、圧力制御器１２ｂは、ノードの圧力が反応チャンバ１１内の圧力よりも大きくなったときにバラストガスＢＧの流量を下げてノードの圧力を下げることができる。１つの実施形態では、圧力制御器１２ｂは、第１の圧力信号ＰＳ１と第２の圧力信号ＰＳ２の少なくとも一方に応じて対応する帰還信号ＦＢを生成してバラストガスＢＧの流量および／またはスロットルバルブ１４の開度を制御する。
【００２３】
反応チャンバ１１内の圧力は、スロットルバルブ１４の開度によっておおまかに調整でき、圧力ノイズを制御する機能も有するバラストガスの流量によって細かく調整できることに注意すべきである。このほか、スロットルバルブ１４は、コンダクタンスを調整できる手動バルブに代えてもよく、あるいはコンダクタンスバルブを一切用いずに、ポンプ出力の調整が可能な排気ポンプ１５を使用して反応チャンバ１１内の圧力をおおまかに調整してもよい。極端に言えば、望ましい反応炉の圧力を得るために排気システム全体のコンダクタンスが処理ガスの合計流量に見合っていれば、コンダクタンスバルブまたは特別なポンプは必要ないことがある。
【００２４】
１つの実施形態では、分離装置１３は、吸着型または反応型のフィルタであってもよいため、未反応の反応ガスまたは反応後の副生成物は、フィルタ材料上で吸収されるか、フィルタ材料と反応する。分離装置１３のフィルタ材料がバラストガスＢＧに消費されることによって起こる分離装置１３の寿命短縮を避けるため、バラストガスＢＧと分離装置１３との間の反応活動は、反応ガスまたは副生成物と分離装置１３との間の反応活動よりも少ないことが理解できる。１つの実施形態では、バラストガスＢＧと処理ガスＰＧ中のキャリアガスは同じものである。例えば、バラストガスは、水素（Ｈ２）、窒素（Ｎ２）または両者を組み合わせたものであってもよい。
【００２５】
以上の説明を要約すると、本発明の化学蒸着装置は、分離装置の上流側に配置されたバラストガス源を提供し、バラストガスの流量を制御してバラストガスに接続しているノードの局所圧力を変化させる。バラストガスの流量を変化させることによって局所圧力が変化する作用は、瞬時に反応チャンバに伝達される。なぜなら、反応チャンバの排気口とバラストガスに接続しているノードとの間の空間はより小さく、ノードは反応チャンバにかなり近いからである。それによって反応チャンバ内の圧力応答がより速くなり、高品質の膜が得られる。
【００２６】
本発明には様々な修正形態および代替形態が可能だが、図面には本発明の特定の実施例を示し、本明細書ではそれを詳細に説明している。しかしながら、本発明は開示した特定の形態に限定されるものではなく、逆に本発明は、添付の特許請求の範囲に収まるあらゆる修正案、同等案および代替案を網羅することを理解すべきである。
【図１】
2018111878.tif 000003
【図２】
2018111878.tif 000004
【図３】
2018111878.tif 000005
【図４ａ】
2018111878.tif 000006
【図４ｂ】
2018111878.tif 000007
【図５ａ】
2018111878.tif 000008
【図５ｂ】
2018111878.tif 000009
【図６】
2018111878.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成30年2月8日(2018.2.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に膜を形成するための化学蒸着装置であって、
反応ガスを含むプロセスガスを導入する給気口、及び処理済ガスを排出する排気口を有する反応チャンバ；
該反応チャンバに接続され前記反応チャンバ内の圧力を検知し、第１の圧力信号を出力する第１の圧力検知器；
該第１の圧力検知器と電気的に接続され、前記第１の圧力検知器からの前記第１の圧力信号に応じて帰還信号を生成する圧力制御器；
前記反応チャンバの前記排気口の下流に接続され、前記排気ガスから前記反応ガスの残留物及び副生成物の少なくとも一方を除去する浄化装置；
前記反応チャンバの前記排気口と前記浄化装置との間に接続されるバラストガス源；
及び前記バラストガス源から来るバラストガスの流量を前記帰還信号に応じて制御するマスフローコントローラを備えている、化学蒸着装置。
【請求項２】
前記浄化装置の下流側に配置されたスロットルバルブをさらに備える、請求項１に記載の化学蒸着装置。
【請求項３】
前記スロットルバルブは、前記圧力制御器と電気的に接続されて、前記帰還信号に応じて前記スロットルバルブの開度を調整する、請求項２に記載の化学蒸着装置。
【請求項４】
前記反応チャンバの前記排気口と前記浄化装置との間の、前記バラストガス源を接続しているバラストガス接続部近傍に接続され、前記バラストガス接続部の圧力を検知し、第２の圧力信号を前記圧力制御器に出力する第２の圧力検知器であって、前記圧力制御器は、前記第１の圧力信号と前記第２の圧力信号の少なくとも一方に応じて前記帰還信号を生成する、第２の圧力検知器をさらに備えている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の化学蒸着装置。
【請求項５】
前記バラストガス接続部の圧力は、前記反応チャンバ内の圧力よりも小さい、請求項４に記載の化学蒸着装置。
【請求項６】
前記バラストガスと前記浄化装置との間の反応性は、前記反応ガスまたは前記副生成物と前記浄化装置との間の反応性よりも少ない、請求項１〜５のいずれか１項に記載の化学蒸着装置。
【請求項７】
前記浄化装置はフィルタである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の化学蒸着装置。
【請求項８】
前記処理ガスは、キャリアガスを含み、前記バラストガスおよび前記キャリアガスは同じものである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の化学蒸着装置。
【請求項９】
前記バラストガスは、水素、窒素または両者を組み合わせたものを含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の化学蒸着装置。
【請求項１０】
前記処理ガスは、有機金属を含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の化学蒸着装置。
【請求項１１】
前記薄膜は、半導体と酸化膜との化合物である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の化学蒸着装置。
【請求項１２】
前記浄化装置の下流側に配置された排気ポンプをさらに備えている、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の化学蒸着装置。
【請求項１３】
前記排気ポンプのポンプ出力は調整可能である、請求項１２に記載の化学蒸着装置。
【請求項１４】
基板を保持するために前記反応チャンバ内に配置された保持要素をさらに備えている、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の化学蒸着装置。
【請求項１５】
前記基板を加熱するために前記反応チャンバ内に配置された加熱要素をさらに備えている、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の化学蒸着装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は蒸着装置に関し、さらに詳細には化学蒸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
化学蒸着（ＣＶＤ）は、高品質かつ高性能の固体材料を製造するために使用される化学処理である。例えば、ＣＶＤ処理は、薄膜を製造するために半導体業界で使用されることが多い。典型的なＣＶＤ処理では、基板（例えばウエハ）が反応チャンバ内に配置されて１つ以上の前駆体に暴露され、この前駆体が基板表面上で反応して所望の薄膜を生成する。ＣＶＤはおおまかに、低圧化学蒸着（ＬＰＣＶＤ）、大気圧化学蒸着（ＡＰＣＶＤ）、低温化学蒸着（ＬＴＣＶＤ）、プラズマ強化化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）、および有機金属化学蒸着（ＭＯＣＶＤ）に分類され得る。
【０００３】
反応チャンバ内の圧力はＣＶＤ処理にとって重要である。圧力が変化すると、流速および前駆体の濃度も変化し、これはＣＶＤ処理にとって極めて重大である。したがって、反応チャンバ内の圧力を一定に制御する必要がある。ガス源圧力のノイズ、または電力のノイズによって起こるポンプ出力の不規則な変化は、反応チャンバ内の圧力に影響を及ぼす要因である。反応チャンバ内の圧力のこのような不規則な変化を補償するために、ＣＶＤ装置は一般に、反応炉の圧力を一定に維持する機構を有している。
【０００４】
従来の化学蒸着装置では、反応チャンバ内の圧力は、排気経路に配置されたスロットルバルブによって制御される。圧力制御は、スロットルバルブのコンダクタンスを変化させることによって行われる。スロットルバルブの開度が小さくなるとガスの流れは停滞し、その結果、反応チャンバ内の圧力は上昇する。逆に、スロットルバルブの開度が大きくなるとガスの流れは加速し、その結果、反応チャンバ内の圧力は低下する。スロットルバルブが反応チャンバから来る排気ガスに汚染されるのを回避するため、スロットルバルブの上流側にフィルタ等の浄化装置が配置されて、排気ガスを濾過等により浄化する。未反応の反応ガスおよび／または反応の副生成物は浄化装置により捕獲ないし分解されるが、この浄化装置は、構造上の妥当性から広い空間を有する。この広い空間は、スロットルバルブの制御手段と反応炉チャンバの制御対象物との間にあるため、反応チャンバ内の圧力は、スロットルバルブの調整に迅速に応答できない。
【０００５】
したがって、反応チャンバの圧力応答の速度を上げることが強く望まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、浄化装置の上流側に配置したバラストガス源を設け、バラストガスの流量を制御して、バラストガスが接続されているバラストガス接続部の局所圧力を変化させ、それによって反応チャンバ内の圧力が迅速に応答できるようにする、化学蒸着装置を対象とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
１つの実施形態では、提案した化学蒸着装置は、基板上に膜を形成するように構成され、反応チャンバ、第１の圧力検知器、圧力制御器、浄化装置、バラストガス源、およびマスフローコントローラを備えている。反応チャンバは、給気口および排気口を有し、反応ガスを含むプロセスガスが給気口を通って反応チャンバに流れ込み、排気ガスが排気口を通って反応チャンバから排出される。第１の圧力検知器は、反応チャンバに接続されて反応チャンバ内の圧力を検知し、圧力信号を出力する。圧力制御器は、第１の圧力検知器と電気的に接続されて、圧力検知器からの圧力信号に応じて帰還信号を生成する。浄化装置は、反応チャンバの排気口の下流側に接続されて、排気ガスから反応ガスと副生成物の少なくとも一方を除去する。バラストガス源は、反応チャンバの排気口と浄化装置との間に接続される。マスフローコントローラは、圧力制御器と電気的に接続されて、バラストガス源から来るバラストガスの流量を圧力制御器からの帰還信号に応じて制御する。
【０００８】
本発明の目的、技術、特徴および利点は、本発明の特定の実施形態を例示的に例として記載している添付の図面と合わせて、以下の説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態による化学蒸着装置を示す概略図である。
【図２】本発明の第２の実施形態による化学蒸着装置を示す概略図である。
【図３】本発明の第３の実施形態による化学蒸着装置を示す概略図である。
【図４ａ】安定状態にある先行技術による化学蒸着装置の排気経路における圧力分布を示す概略図である。
【図４ｂ】スロットルバルブの開度が小さくなった後の先行技術による化学蒸着装置の排気経路における圧力分布を示す概略図である。
【図５ａ】安定状態にある本発明の第１の実施形態による化学蒸着装置の排気経路における圧力分布を示す概略図である。
【図５ｂ】バラストガスの流量が増大した後の本発明の第１の実施形態による化学蒸着装置の排気経路における圧力分布を示す概略図である。
【図６】圧力を制御した後の先行技術および本発明の実施形態による化学蒸着装置の反応チャンバにおける圧力の推移を示す概略シミュレーション図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の様々な実施形態を以下に詳述し、添付の図面と合わせて説明する。これらの詳細な説明のほかにも、本発明はその他の実施形態で広く実施可能であり、記載したいずれかの実施形態の外観の変化、修正および同等の変更はすべて、本発明の範囲内に収まり、請求項の範囲に基づくものである。本明細書の説明では、本発明に関して読者により完全に理解してもらうため、多くの具体的な詳細を記載しているが、本発明はこの具体的な詳細の一部またはすべてがなくとも実施し得るものである。また、公知の工程または要素は、本発明を不必要に限定しないために詳細には説明していない。図面内の同じまたは同様の要素は、同じまたは同様の符号で表記する。図面は概略的なものであり、要素の実際のサイズまたは数を表してはいないことがある点に注意されたい。図面を明瞭にするために、いくつかの詳細は完全に描かれていないことがある。
【００１１】
本発明の化学蒸着（ＣＶＤ）装置は、基板上に薄膜を形成するように構成されている。図１を参照すると、本発明の一実施形態による化学蒸着（ＣＶＤ）装置は、反応チャンバ１１、第１の圧力検知器１２ａ、圧力制御器１２ｂ、浄化装置１３、バラストガス源１６、およびマスフローコントローラ（ＭＦＣ）１７を備えている。反応チャンバ１１は、給気口および排気口を有している。プロセスガスＰＧは給気口を通って反応チャンバ１１に流れ込む。反応後の排気ガスＥＧは排気口を通って反応チャンバ１１から排気される。１つの実施形態では、プロセスガスＰＧは、キャリアガス、および基板２０の表面上で反応し所望の薄膜を生成する少なくとも１種の反応ガス（前駆体など）を含んでいる。排気ガスＥＧは、基板２０上で反応しなかった反応ガスおよび反応後の副生成物を含んでいる。
【００１２】
例えば、基板２０は、半導体基板、ガラス基板などであってよく、薄膜は半導体と酸化膜との化合物である。１つの実施形態では、基板２０は、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、ケイ素（Ｓｉ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、またはサファイア（Ａｌ２Ｏ３）などであってよい。成長した薄膜は、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）、ヒ化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＡｓ）、リン化インジウムガリウムアルミニウム（ＡｌＧａＩｎＰ）、窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）などのＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体、またはＩＩ−ＶＩ族化合物半導体であってよい。前述の半導体膜は、光起電力素子（発光ダイオード、レーザダイオードまたは太陽電池など）または高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）の製造に適用され得る。１つの実施形態では、反応ガスは、金属化合物または有機金属化合物を含んでいてもよい。例えば、反応ガスは、アルシン（ＡｓＨ３）、ホスフィン（ＰＨ３）、アンモニア（ＮＨ３）およびジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）、トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡｌ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）、ビス（シクロペンタジエニル）マグネシウム（Ｃｐ２Ｍｇ）、ジイソプロピルテルリド（ＤＩＰＴｅ）などを含んでいてよい。金属化合物または有機金属化合物は、キャリアガスとともに反応チャンバ１１に流れ込むことが可能であることを理解できる。１つの実施形態では、キャリアガスは水素（Ｈ２）または窒素（Ｎ２）であってよい。
【００１３】
１つの実施形態では、本発明のＣＶＤ装置は、基板２０を保持するために反応チャンバ１１内に配置される保持要素１１１をさらに備えている。１つの実施形態では、本発明のＣＶＤ装置は、基板２０を加熱するために反応チャンバ１１内に配置される加熱要素１１２をさらに備えている。例えば、加熱要素１１２は、保持要素１１１の上に配置されて基板２０を加熱し、それによって反応ガスが基板２０の表面上で反応して薄膜を形成するのを促進させる。
【００１４】
第１の圧力検知器１２ａは、反応チャンバ１１に接続されて、反応チャンバ１１内の圧力を検知して第１の圧力信号ＰＳ１を出力する。圧力制御器１２ｂは、第１の圧力検知器１２ａと電気的に接続されている。圧力制御器１２ｂは、第１の圧力検知器１２ａから出力された第１の圧力信号ＰＳ１に応じて帰還信号ＦＢを生成する。例えば、圧力制御器１２ｂは、第１の圧力信号ＰＳ１とおよび圧力設定値との差から、帰還信号ＦＢとして適切な出力値を比例積分微分（ＰＩＤ）の制御方法によって計算し、その帰還信号ＦＢをマスフローコントローラ１７に送信する。浄化装置１３は、反応チャンバ１１の排気口に接続されている。浄化装置１３は、排気ガスＥＧから未反応の反応ガスおよび／または反応後の副生成物を除去できる。例えば、浄化装置１３は、排気ガスＥＧから未反応の反応ガスおよび／または副生成物を濾過して取り除くフィルタであってもよい。１つの実施形態では、本発明のＣＶＤ装置は、浄化装置１３の下流側に配置されたスロットルバルブ１４をさらに備え、それによって濾過されていない排気ガス内の未反応の反応ガスまたは副生成物によってスロットルバルブ１４が汚染されるのを回避できる。本発明のＣＶＤ装置は、スロットルバルブ１４の下流側に配置されている排気ポンプ１５を備えている。排気ポンプ１５は、プロセスガスＰＧおよび排気ガスＥＧは反応チャンバ１１、浄化装置１３、スロットルバルブ１４を順に通って、排気ポンプ１５により装置外へ排出される。
【００１５】
従来技術では、スロットルバルブ１４は膜蒸着処理が行われている間、常に稼働している。図１に示した実施形態では、スロットルバルブ１４の開度は、処理過程で一定としてよい。スロットルバルブ１４の開度は、膜蒸着処理過程の前に行われる反応チャンバ圧力の調整過程において、反応チャンバ１１内を目標の圧力にするように決定されその開度は、膜蒸着処理中は維持される。ただし、膜蒸着処理過程で反応チャンバ１１内の圧力または処理ガスＰＧの流量を急激に変化させることが必要な場合、スロットルバルブ１４の開度を再度調整してもよい。バラストガスＢＧの流量は、スロットルバルブ１４の開度を調整する過程では、マスフローコントローラ１７の制御可能範囲の中間値に固定するのがよい。なぜなら、反応チャンバ１１内の圧力を調節するにあたって、圧力が高すぎる場合でも低すぎる場合でも良好な制御が可能になるからである。膜蒸着処理過程で反応チャンバ１１の圧力設定値またはプロセスガスＰＧの流量に変化がない場合、あるいは運転状況に応じた処理条件に大差がない場合、低コストという理由からスロットルバルブ１４を手動バルブに取り替えてもよい。排気ライン全体のコンダクタンスが、処理条件およびポンプ出力に対して適切であれば、スロットルバルブ１４を省略することも可能である。
【００１６】
バラストガス源１６は、反応チャンバ１１の排気口と浄化装置１３との間、すなわち反応チャンバ１１の下流側と浄化装置１３の上流側との間に接続される。マスフローコントローラ１７は、圧力制御器１２ｂと電気的に接続されて圧力制御器１２ｂから出力された帰還信号ＦＢを受信する。マスフローコントローラ１７は、バラストガス源１６から来るバラストガスＢＧの流量を帰還信号ＦＢに応じて制御して反応チャンバ１１内の圧力を調整できる。制御方法の詳細な説明については後述する。
【００１７】
図２を参照すると、１つの実施形態では、圧力制御器１２ｂは、スロットルバルブ１４とも電気的に接続され、圧力制御器１２ｂから出力された帰還信号ＦＢに応じてスロットルバルブ１４の開度を調整して反応チャンバ１１内の圧力を調整できる。例えば、反応チャンバ１１に流れ込む処理ガスＰＧの流量が一定であり、反応チャンバ１１内の圧力は安定していると仮定する。スロットルバルブ１４の開度が大きくなると排気ガスＥＧの流量は増大し、その結果、反応チャンバ１１内の圧力は低下する。逆に、スロットルバルブ１４の開度が小さくなると排気ガスＥＧの流量は減少し、その結果、蓄積された処理ガスＰＧによって反応チャンバ１１内の圧力は上昇する。バラストガスによる圧力調整に加え、スロットルバルブ１４による圧力調整効果がプラスされるため、図２の実施形態では図１の実施形態よりもさらに高速の応答性が期待できる。
【００１８】
本発明の制御方法をさらに明確にするために、ここではまず従来の圧力制御方法を説明する。図１および図４ａ〜図４ｂを参照すると、図４ａは、安定状態にあるときの先行技術による化学蒸着装置の排気経路における圧力分布を示す。排気経路は、反応チャンバＲ、反応チャンバ１１と浄化装置１３との間の排気管ＥＰａ、浄化装置ＳＤ、浄化装置１３とスロットルバルブ１４との間の排気管ＥＰｂ、およびスロットルバルブ１４と排気ポンプ１５との間の排気管ＥＰｃを含む複数の部分に分割されている。反応チャンバ１１に流れ込む処理ガスＰＧの流量は一定であり、反応チャンバ１１内の圧力は安定しているとする。このとき反応チャンバ１１内の圧力を上昇させるためには、反応チャンバ１１から出る排気ガスＥＧの流量を減少させるべく、スロットルバルブ１４の開度を小さくし、それによって反応チャンバ１１に流れ込む処理ガスＰＧを蓄積させることができる。ところがスロットルバルブ１４と反応チャンバ１１の間には浄化装置１３があるため、この圧力がまず上昇しないことには、反応チャンバ１１の圧力は上昇しない。図４ｂに示したように、スロットルバルブ１４近くの圧力は、図４ｂに示した短い破線のように最初に直ちに上昇する。次に、浄化装置１３内の圧力は、図４ｂに示した長い破線のように上昇する。最後に、反応チャンバ１１内の圧力は、図４ｂに示した一点鎖線および二点鎖線のように上昇が始まる。浄化装置１３は広い空間を有しており、その結果、反応チャンバ１１内の圧力応答は相当に遅れる。このように、広い空間を有する浄化装置１３は、反応チャンバ１１内の圧力の高速応答には不利となる。
【００１９】
図１および図５ａ〜図５ｂを参照すると、図５ａは、安定状態にある図１に示した実施形態による化学蒸着装置の排気経路における圧力分布を示し、反応チャンバ１１と浄化装置１３との間の排気管は、反応チャンバ１１とバラストガスＢＧに接続しているバラストガス接続部との間の排気管ＥＰａ１と、このバラストガス接続部と浄化装置１３との間の排気管ＥＰａ２とに分割されている。本発明の制御方法を以下に説明する。いま反応チャンバ１１内の圧力は目標値に維持され、バラストガスＢＧの流れは安定していると仮定する。ここで、反応チャンバ１１内の圧力が何らかの理由により目標値よりも低くなったとする。すると圧力目標値を維持するため、バラストガスＢＧの流量を増大するよう制御が働く。このときバラストガスＢＧに接続しているバラストガス接続部での局所圧力は、図５ｂに示した短い破線のように直ちに高くなる。バラストガス接続部で高くなった局所圧力の作用は、次に図５ｂに示した長い破線のように瞬時に反応チャンバ１１に伝達される。なぜなら、バラストガス接続部は反応チャンバ１１にかなり近く、そこに大きな空間はないからである。その結果、反応チャンバ１１内の過度に低い圧力は瞬時に訂正されて目標値に復帰する。
【００２０】
したがって、（図６に示した実線のような）本発明の圧力応答は、（図６に示した破線のような）従来の圧力制御方法よりも速い。ちなみに増大したバラストガスＢＧはまた、浄化装置１３の空間をバラストガスＢＧで迅速に満たし、それによって浄化装置１３内の圧力も同時に迅速に上昇する。逆に、反応チャンバ１１内の圧力が目標値より高くなったときは、反応チャンバ１１内の圧力を低下させるために、マスフローコントローラ１７は、バラストガスＢＧの流量を減少させるように制御され、これにより反応チャンバ圧力を目標値に迅速に復帰させることができる。
【００２１】
バラストガスＢＧに接続しているバラストガス接続部の圧力は、バラストガスＢＧが反応チャンバ１１に逆流するのを避けるために、反応チャンバ１１内の圧力よりも低くなければならない。図３を参照すると、１つの実施形態では、本発明の化学蒸着装置は、反応チャンバ１１の排気口と浄化装置１３との間に接続された第２の圧力検知器１２ｃをさらに備えている。第２の圧力検知器１２ｃは、バラストガスＢＧが接続されているバラストガス接続部の最近傍に設置されるのが望ましい。第２の圧力検知器１２ｃは、バラストガス接続部の圧力を検知し、第２の圧力信号ＰＳ２を圧力制御器１２ｂに出力する。圧力制御器１２ｂは、バラストガス接続部の圧力が反応チャンバ１１内の圧力よりも大きくなったときにはバラストガスＢＧの流量を下げてバラストガス接続部の圧力を下げるように制御する。１つの実施形態では、圧力制御器１２ｂは、第１の圧力信号ＰＳ１と第２の圧力信号ＰＳ２の少なくとも一方に応じて対応する帰還信号ＦＢを生成してバラストガスＢＧの流量および／またはスロットルバルブ１４の開度を制御する。
【００２２】
反応チャンバ１１内の圧力は、スロットルバルブ１４の開度によっておおまかに調整でき、圧力ノイズを制御する機能も有するバラストガスの流量によって細かく調整できる。このほか、スロットルバルブ１４は、コンダクタンスを調整できる手動バルブに代えてもよく、あるいはコンダクタンスバルブを一切用いずに、ポンプ出力の調整が可能な排気ポンプ１５を使用して反応チャンバ１１内の圧力をおおまかに調整してもよい。極端に言えば、望ましい所望の反応炉の圧力を得るために排気システム全体のコンダクタンスが処理ガスの合計流量に見合っていれば、コンダクタンスバルブや特別なポンプを必要としない場合もあり得る。
【００２３】
１つの実施形態では、浄化装置１３は、吸着型または反応型のフィルタであってもよく、その場合未反応の反応ガスまたは反応後の副生成物は、フィルタ材料上で捕獲されるか、フィルタ材料と反応し除去される。浄化装置１３のフィルタ材料がバラストガスＢＧにより消耗することを避けるため、バラストガスＢＧと浄化装置１３との間の反応性は、反応ガスまたは副生成物と浄化装置１３との間の反応性よりも不活性であるべきである。１つの実施形態では、バラストガスＢＧと処理ガスＰＧ中のキャリアガスは同じものである。例えば、バラストガスは、水素（Ｈ２）、窒素（Ｎ２）または両者を組み合わせたものであってもよい。
【００２４】
以上の説明を要約すると、本発明の化学蒸着装置は、浄化装置の上流側に配置されたバラストガス源を提供し、バラストガスの流量を制御してバラストガスに接続しているバラストガス接続部の局所圧力を変化させる。バラストガスの流量を変化させることによって局所圧力が変化する作用は、瞬時に反応チャンバに伝達される。なぜなら、反応チャンバの排気口とバラストガスに接続しているバラストガス接続部は反応チャンバに近いため、その間の空間は小さい。このため反応チャンバ内の圧力応答がより速くなり、高品質の膜が得られる。
【００２５】
本発明には様々な修正形態および代替形態が可能だが、図面には本発明の特定の実施例を示し、本明細書ではそれを詳細に説明している。しかしながら、本発明は開示した特定の形態に限定されるものではなく、逆に本発明は、添付の特許請求の範囲に収まるあらゆる修正案、同等案および代替案を網羅することを理解すべきである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2018111878.tif 000011
【図２】
2018111878.tif 000012
【図３】
2018111878.tif 000013
【図４ａ】
2018111878.tif 000014
【図４ｂ】
2018111878.tif 000015
【図５ａ】
2018111878.tif 000016
【図５ｂ】
2018111878.tif 000017
【図６】
2018111878.tif 000018
【外国語明細書】
2018111878000001.pdf