(57)【要約】【課題】膜厚を基板の全領域において均一に制御する原子層堆積装置を提供する。【解決手段】基板上に薄膜を形成する原子層堆積装置であって、内部に基板が配置されるとともに、内部の気体を排出する複数の排気口が互いに間隔を空けて前記基板の薄膜が形成される面と平行に配列されて設けられた成膜容器と、前記薄膜の原料ガスを前記成膜容器内に供給する原料ガス供給部と、前記基板に吸着した原料ガスの成分と反応して前記薄膜を形成する反応ガスを前記成膜容器内に供給する反応ガス供給部と、前記各排気口に接続された排気バルブと、前記複数の排気バルブを制御することで前記各排気口からの排気量を制御する制御部と、を備えることを特徴とする原子層堆積装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に薄膜を形成する原子層堆積装置であって、
内部に基板が配置されるとともに、内部の気体を排出する複数の排気口が互いに間隔を空けて前記基板の薄膜が形成される面と平行に配列されて設けられた成膜容器と、
前記薄膜の原料ガスを前記成膜容器内に供給する原料ガス供給部と、
前記基板に吸着した原料ガスの成分と反応して前記薄膜を形成する反応ガスを前記成膜容器内に供給する反応ガス供給部と、
前記各排気口に接続された排気バルブと、
前記複数の排気バルブを制御することで前記各排気口からの排気量を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする原子層堆積装置。
【請求項２】
成膜後の薄膜の膜厚分布を計測する膜厚計測装置をさらに備え、
前記制御部は、前記膜厚計測装置の計測結果に応じて、前記各排気バルブからの排気量を制御する、請求項１に記載の原子層堆積装置。
【請求項３】
成膜後の薄膜の膜質分布を計測する膜質計測装置をさらに備え、
前記制御部は、前記膜質計測装置の計測結果に応じて、前記各排気バルブからの排気量を制御する、請求項１又は２に記載の原子層堆積装置。
【請求項４】
前記成膜容器には、前記原料ガスおよび前記反応ガスを前記成膜容器内に供給する複数の供給口が互いに間隔を空けて前記基板の薄膜が形成される面と平行に配列されて設けられ、
前記原料ガス供給部は、前記各供給口に供給する原料ガスの供給量を調節する複数の原料ガスバルブを備え、
前記反応ガス供給部は、前記各供給口に供給する反応ガスの供給量を調節する複数の反応ガスバルブを備え、
前記制御部は、前記複数の原料ガスバルブおよび反応ガスバルブを制御することで前記複数の供給口からの原料ガスおよび反応ガスの供給量を制御する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の原子層堆積装置。
【請求項５】
成膜後の薄膜の膜厚分布を計測する膜厚計測装置をさらに備え、
前記制御部は、前記膜厚計測装置の計測結果に応じて、前記各原料ガスバルブからの原料ガスの供給量および前記各反応ガスバルブからの反応ガスの供給量を制御する、請求項４に記載の原子層堆積装置。
【請求項６】
成膜後の薄膜の膜質分布を計測する膜質計測装置をさらに備え、
前記制御部は、前記膜質計測装置の計測結果に応じて、前記各原料ガスバルブからの原料ガスの供給量および前記各反応ガスバルブからの反応ガスの供給量を制御する、請求項４又は５に記載の原子層堆積装置。
【請求項７】
原料ガスまたは反応ガスを前記成膜容器内から排出するためのパージガスを前記各供給口に供給するパージガス供給部をさらに備え、
前記パージガス供給部は、前記各供給口に供給するパージガスの供給量を調節する複数のパージガスバルブを備え、
前記制御部は、前記複数のパージガスバルブを制御することで前記原料ガスまたは前記反応ガスの前記成膜容器内の滞留時間を制御する、請求項４〜６のいずれか一項に記載の原子層堆積装置。
【請求項８】
成膜後の薄膜の膜厚分布を計測する膜厚計測装置をさらに備え、
前記制御部は、前記膜厚計測装置の計測結果に応じて、前記各パージガスバルブからのパージガスの供給量を制御する、請求項７に記載の原子層堆積装置。
【請求項９】
成膜後の薄膜の膜質分布を計測する膜質計測装置をさらに備え、
前記制御部は、前記膜質計測装置の計測結果に応じて、前記各パージガスバルブからのパージガスの供給量を制御する、請求項７又は８に記載の原子層堆積装置。
【請求項１０】
基板上に薄膜を形成する原子層堆積方法であって、
前記薄膜の原料である液体原料を気化した原料ガスを成膜容器に供給するとともに、互いに間隔を空けて前記基板の薄膜が形成される面と平行に配列されて前記成膜容器に設けられた複数の排気口から前記原料ガスを排出するステップと、
前記基板に吸着した原料ガスの成分と反応して前記薄膜を形成する反応ガスを前記成膜容器に供給するとともに、前記複数の排気口から前記反応ガスを排出するステップと、
前記基板上に形成された薄膜の厚さを複数個所において計測するステップと、
計測された薄膜の厚さに応じて、前記複数の排気口からの排気量を調節するステップと、
を繰り返すことを特徴とする原子層堆積方法。
【請求項１１】
基板上に薄膜を形成する原子層堆積方法であって、
前記薄膜の原料である液体原料を気化した原料ガスを成膜容器に供給するとともに、互いに間隔を空けて前記基板の薄膜が形成される面と平行に配列されて前記成膜容器に設けられた複数の排気口から前記原料ガスを排出するステップと、
前記基板に吸着した原料ガスの成分と反応して前記薄膜を形成する反応ガスを前記成膜容器に供給するとともに、前記複数の排気口から前記反応ガスを排出するステップと、
前記基板上に形成された薄膜の膜質を複数個所において計測するステップと、
計測された薄膜の膜質に応じて、前記複数の排気口からの排気量を調節するステップと、
を繰り返すことを特徴とする原子層堆積方法。
【請求項１２】
基板上に薄膜を形成する原子層堆積方法であって、
前記薄膜の原料である液体原料を気化した原料ガスを、互いに間隔を空けて前記基板の薄膜が形成される面と平行に配列されて設けられた複数の供給口から成膜容器に供給するステップと、
前記原料ガスと反応して前記薄膜を形成する反応ガスを前記複数の供給口から前記成膜容器に供給するステップと、
前記基板上に形成された薄膜の厚さを複数個所において計測するステップと、
計測された薄膜の厚さに応じて、前記複数の供給口からの前記原料ガスおよび前記反応ガスの供給量を調節するステップと、
を繰り返すことを特徴とする原子層堆積方法。
【請求項１３】
基板上に薄膜を形成する原子層堆積方法であって、
前記薄膜の原料である液体原料を気化した原料ガスを、互いに間隔を空けて前記基板の薄膜が形成される面と平行に配列されて設けられた複数の供給口から成膜容器に供給するステップと、
前記原料ガスと反応して前記薄膜を形成する反応ガスを前記複数の供給口から前記成膜容器に供給するステップと、
前記基板上に形成された薄膜の膜質を複数個所において計測するステップと、
計測された薄膜の膜質に応じて、前記複数の供給口からの前記原料ガスおよび前記反応ガスの供給量を調節するステップと、
を繰り返すことを特徴とする原子層堆積方法。
【請求項１４】
基板上に薄膜を形成する原子層堆積方法であって、
前記薄膜の原料である液体原料を気化した原料ガスを、互いに間隔を空けて前記基板の薄膜が形成される面と平行に配列されて設けられた複数の供給口から成膜容器に供給するステップと、
前記原料ガスを前記成膜容器内から排出するパージガスを前記複数の供給口から前記成膜容器に供給するステップと、
前記原料ガスと反応して前記薄膜を形成する反応ガスを前記複数の供給口から前記成膜容器に供給するステップと、
前記反応ガスを前記成膜容器内から排出するパージガスを前記複数の供給口から前記成膜容器に供給するステップと、
前記基板上に形成された薄膜の厚さを複数個所において計測するステップと、
計測された薄膜の厚さに応じて、前記複数の供給口からの前記パージガスの供給量を調節するステップと、
を繰り返すことを特徴とする原子層堆積方法。
【請求項１５】
基板上に薄膜を形成する原子層堆積方法であって、
前記薄膜の原料である液体原料を気化した原料ガスを、互いに間隔を空けて前記基板の薄膜が形成される面と平行に配列されて設けられた複数の供給口から成膜容器に供給するステップと、
前記原料ガスを前記成膜容器内から排出するパージガスを前記複数の供給口から前記成膜容器に供給するステップと、
前記原料ガスと反応して前記薄膜を形成する反応ガスを前記複数の供給口から前記成膜容器に供給するステップと、
前記反応ガスを前記成膜容器内から排出するパージガスを前記複数の供給口から前記成膜容器に供給するステップと、
前記基板上に形成された薄膜の膜質を複数個所において計測するステップと、
計測された薄膜の膜質に応じて、前記複数の供給口からの前記パージガスの供給量を調節するステップと、
を繰り返すことを特徴とする原子層堆積方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に薄膜を形成する原子層堆積装置および原子層堆積方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
段差被覆性に優れ、薄膜を均一に形成する技術として、原子層堆積法（ＡＬＤ：Atomic Layer Deposition）が知られている。ＡＬＤ法では、形成しようとする薄膜を構成する元素を主成分とする２種類のガス（原料ガスおよび反応ガス）を基板上に交互に供給し、基板上に原子層単位で薄膜を形成する。ＡＬＤ法では、表面反応の自己停止作用が用いられる。表面反応の自己停止作用とは、原料ガスを供給している間に、１層あるいは数層の原料ガスだけが基板表面に吸着し、余分な原料ガスは成膜に寄与しない作用である。そのため、ＡＬＤ法を用いて原子層単位で繰り返し基板上に薄膜を形成することにより、所望の膜厚の薄膜を形成することができる。
【０００３】
一般的なＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法と比較して、ＡＬＤ法は段差被覆性と膜厚制御性に優れている。そのため、メモリ素子のキャパシタや、「high-kゲート」と呼ばれる絶縁膜の形成にＡＬＤ法が用いられる。
また、ＡＬＤ法では、３００℃以下の温度で絶縁膜を形成することができる。そのため、液晶ディスプレイなどのようにガラス基板を用いる表示装置において、薄膜トランジスタのゲート絶縁膜の形成にＡＬＤ法を用いることが行われている。
【０００４】
ＡＬＤ法では、原料ガスを供給するバルブをパルス的に開き、減圧雰囲気にある成膜容器内に吐出する。液体原料を使用する場合は、気化器によりガス化させる。この原料ガスを用いて薄膜が形成される。
【０００５】
気体の供給が困難な原子層堆積装置や大量の原料供給が必要な原子層堆積装置において、原料の成膜容器への供給量を制御するには、リキッドインジェクションバルブ供給法がある。この方法では、一定時間リキッドインジェクションバルブを開けて液体原料が成膜容器に供給され、液体原料はインジェクタ内で気化して原料ガスとなる（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１６７３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来の成膜容器では、原料ガスや反応ガスを排気する排気口が、基板の薄膜が形成される面と平行に延在して設けられていたが、排気量は排気口の中央部ほど多く、両端部ほど少ない傾向がある。このため、排気口の中央部ほど原料ガスの流量が多く、排気口の両端部ほど原料ガスの流量が少なくなっていた。このため、基板の全領域において原料ガスの流量を均一にすることができず、排気口の中央部に近い基板の領域では膜厚が薄くなり、膜厚を均一にすることが困難であった。
【０００８】
本発明は、膜厚を基板の全領域において均一に制御することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、基板上に薄膜を形成する原子層堆積装置であって、
内部に基板が配置されるとともに、内部の気体を排出する複数の排気口が互いに間隔を空けて前記基板の薄膜が形成される面と平行に配列されて設けられた成膜容器と、
前記薄膜の原料ガスを前記成膜容器内に供給する原料ガス供給部と、
前記基板に吸着した原料ガスの成分と反応して前記薄膜を形成する反応ガスを前記成膜容器内に供給する反応ガス供給部と、
前記各排気口に接続された排気バルブと、
前記複数の排気バルブを制御することで前記各排気口からの排気量を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
前記原子層堆積装置は、成膜後の薄膜の膜厚分布を計測する膜厚計測装置をさらに備え、前記制御部は、前記膜厚計測装置の計測結果に応じて、前記各排気バルブからの排気量を制御することが好ましい。
【００１１】
前記原子層堆積装置は、成膜後の薄膜の膜質分布を計測する膜質計測装置をさらに備え、前記制御部は、前記膜質計測装置の計測結果に応じて、前記各排気バルブからの排気量を制御することが好ましい。
【００１２】
前記成膜容器には、前記原料ガスおよび前記反応ガスを前記成膜容器内に供給する複数の供給口が互いに間隔を空けて前記基板の薄膜が形成される面と平行に配列されて設けられ、
前記原料ガス供給部は、前記各供給口に供給する原料ガスの供給量を調節する複数の原料ガスバルブを備え、
前記反応ガス供給部は、前記各供給口に供給する反応ガスの供給量を調節する複数の反応ガスバルブを備え、
前記制御部は、前記複数の原料ガスバルブおよび反応ガスバルブを制御することで前記複数の供給口からの原料ガスおよび反応ガスの供給量を制御することが好ましい。
【００１３】
成膜後の薄膜の膜厚分布を計測する膜厚計測装置をさらに備え、
前記制御部は、前記膜厚計測装置の計測結果に応じて、前記各原料ガスバルブからの原料ガスの供給量および前記各反応ガスバルブからの反応ガスの供給量を制御することが好ましい。
【００１４】
成膜後の薄膜の膜質分布を計測する膜厚計測装置をさらに備え、
前記制御部は、前記膜質計測装置の計測結果に応じて、前記各原料ガスバルブからの原料ガスの供給量および前記各反応ガスバルブからの反応ガスの供給量を制御することが好ましい。
【００１５】
原料ガスまたは反応ガスを前記成膜容器内から排出するためのパージガスを前記各供給口に供給するパージガス供給部をさらに備え、
前記パージガス供給部は、前記各供給口に供給するパージガスの供給量を調節する複数のパージガスバルブを備え、
前記制御部は、前記複数のパージガスバルブを制御することで前記原料ガスまたは前記反応ガスの前記成膜容器内の滞留時間を制御することが好ましい。
【００１６】
成膜後の薄膜の膜厚分布を計測する膜厚計測装置をさらに備え、
前記制御部は、前記膜厚計測装置の計測結果に応じて、前記各パージガスバルブからのパージガスの供給量を制御することが好ましい。
【００１７】
成膜後の薄膜の膜厚分布を計測する膜質計測装置をさらに備え、
前記制御部は、前記膜質計測装置の計測結果に応じて、前記各パージガスバルブからのパージガスの供給量を制御することが好ましい。
【００１８】
本発明の第２の態様は、基板上に薄膜を形成する原子層堆積方法であって、
前記薄膜の原料である液体原料を気化した原料ガスを成膜容器に供給するとともに、互いに間隔を空けて前記基板の薄膜が形成される面と平行に配列されて前記成膜容器に設けられた複数の排気口から前記原料ガスを排出するステップと、
前記基板に吸着した原料ガスの成分と反応して前記薄膜を形成する反応ガスを前記成膜容器に供給するとともに、前記複数の排気口から前記反応ガスを排出するステップと、
前記基板上に形成された薄膜の厚さを複数個所において計測するステップと、
計測された薄膜の厚さに応じて、前記複数の排気口からの排気量を調節するステップと、
を繰り返すことを特徴とする。
【００１９】
本発明の第３の態様は、基板上に薄膜を形成する原子層堆積方法であって、
前記薄膜の原料である液体原料を気化した原料ガスを成膜容器に供給するとともに、互いに間隔を空けて前記基板の薄膜が形成される面と平行に配列されて前記成膜容器に設けられた複数の排気口から前記原料ガスを排出するステップと、
前記基板に吸着した原料ガスの成分と反応して前記薄膜を形成する反応ガスを前記成膜容器に供給するとともに、前記複数の排気口から前記反応ガスを排出するステップと、
前記基板上に形成された薄膜の膜質を複数個所において計測するステップと、
計測された薄膜の膜質に応じて、前記複数の排気口からの排気量を調節するステップと、
を繰り返すことを特徴とする。
【００２０】
本発明の第４の態様は、基板上に薄膜を形成する原子層堆積方法であって、
前記薄膜の原料である液体原料を気化した原料ガスを、互いに間隔を空けて前記基板の薄膜が形成される面と平行に配列されて設けられた複数の供給口から成膜容器に供給するステップと、
前記原料ガスと反応して前記薄膜を形成する反応ガスを前記複数の供給口から前記成膜容器に供給するステップと、
前記基板上に形成された薄膜の厚さを複数個所において計測するステップと、
計測された薄膜の厚さに応じて、前記複数の供給口からの前記原料ガスおよび前記反応ガスの供給量を調節するステップと、
を繰り返すことを特徴とする。
【００２１】
本発明の第５の態様は、基板上に薄膜を形成する原子層堆積方法であって、
前記薄膜の原料である液体原料を気化した原料ガスを、互いに間隔を空けて前記基板の薄膜が形成される面と平行に配列されて設けられた複数の供給口から成膜容器に供給するステップと、
前記原料ガスと反応して前記薄膜を形成する反応ガスを前記複数の供給口から前記成膜容器に供給するステップと、
前記基板上に形成された薄膜の膜質を複数個所において計測するステップと、
計測された薄膜の膜質に応じて、前記複数の供給口からの前記原料ガスおよび前記反応ガスの供給量を調節するステップと、
を繰り返すことを特徴とする。
【００２２】
本発明の第６の態様は、基板上に薄膜を形成する原子層堆積方法であって、
前記薄膜の原料である液体原料を気化した原料ガスを、互いに間隔を空けて前記基板の薄膜が形成される面と平行に配列されて設けられた複数の供給口から成膜容器に供給するステップと、
前記原料ガスを前記成膜容器内から排出するパージガスを前記複数の供給口から前記成膜容器に供給するステップと、
前記原料ガスと反応して前記薄膜を形成する反応ガスを前記複数の供給口から前記成膜容器に供給するステップと、
前記反応ガスを前記成膜容器内から排出するパージガスを前記複数の供給口から前記成膜容器に供給するステップと、
前記基板上に形成された薄膜の厚さを複数個所において計測するステップと、
計測された薄膜の厚さに応じて、前記複数の供給口からの前記パージガスの供給量を調節するステップと、
を繰り返すことを特徴とする。
【００２３】
本発明の第７の態様は、基板上に薄膜を形成する原子層堆積方法であって、
前記薄膜の原料である液体原料を気化した原料ガスを、互いに間隔を空けて前記基板の薄膜が形成される面と平行に配列されて設けられた複数の供給口から成膜容器に供給するステップと、
前記原料ガスを前記成膜容器内から排出するパージガスを前記複数の供給口から前記成膜容器に供給するステップと、
前記原料ガスと反応して前記薄膜を形成する反応ガスを前記複数の供給口から前記成膜容器に供給するステップと、
前記反応ガスを前記成膜容器内から排出するパージガスを前記複数の供給口から前記成膜容器に供給するステップと、
前記基板上に形成された薄膜の膜質を複数個所において計測するステップと、
計測された薄膜の膜質に応じて、前記複数の供給口からの前記パージガスの供給量を調節するステップと、
を繰り返すことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の原子層堆積装置および原子層堆積方法によれば、成膜容器に複数の排気口を水平方向に分散して設け、各排気口から排気される原料ガスおよび反応ガスの流量を制御することで、基板の全領域において原料ガスおよび反応ガスの流量を均一にすることができる。これにより、膜厚を基板の全領域において均一に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態の原子層堆積装置の一例を示す概略図である。
【図２】原子層堆積装置の一例を示す平面図である。
【図３】図２のIII矢視図である。
【図４】実施形態の原子層堆積方法の一例を示すフローチャートである。
【図５】基板の上に薄膜が形成される工程を示す図である。
【図６】原子層堆積装置の一例を示す平面図である。
【図７】図６のVII矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
＜実施形態＞
（原子層堆積装置の構成）
まず、図１を参照して、本実施形態の原子層堆積装置の構成を説明する。図１は、本実施形態の原子層堆積装置１０Ａの一例を示す概略構成図であり、図２は原子層堆積装置１０Ａの平面図である。本実施形態の原子層堆積装置１０Ａは、原料ガスと反応ガスとを交互に供給し、基板Ｓ上に原子層単位で薄膜を形成する。その際、反応活性を高めるため、プラズマを発生させることもできる。本実施形態では、プラズマの発生に平行平板電極を用いるが、この方式に限定されない。特に、本実施形態では、常温・常圧で液体である原料を用いて薄膜を形成する。
本実施形態の原子層堆積装置１０Ａは、成膜容器２０と、排気部４０と、高周波電源５０と、制御部５２と、原料ガス供給部７０と、反応ガス供給部８０と、パージガス供給部９０と、を備える。
【００２７】
成膜容器２０は、真空チャンバ３０と、インジェクタ６０と、を備える。
まず、真空チャンバ３０について説明する。真空チャンバ３０は、支持部３２と、上側電極３６と、下側電極３８と、を備える。支持部３２の上面には下側電極３８が設けられている。ここで、下側電極３８は接地されている。基板Ｓは、真空チャンバ３０の下方から支持部３２を貫通するリフトピン４４によって支持される。リフトピン４４は昇降機構４６によって上下方向に昇降可能であり、リフトピン４４が基板Ｓを支持した状態で昇降機構４６がリフトピン４４を下方向に移動させることにより、基板Ｓは下側電極３８の上に載置される。
また、支持部３２の内部には加熱ヒータ３４が設けられており、加熱ヒータ３４により基板Ｓの温度を調整することができる。例えば、プラズマＡＬＤの場合、基板Ｓを５０〜２００℃に加熱する。
【００２８】
上側電極３６は基板Ｓの上方に設けられ、高周波電源５０と接続されている。高周波電源５０が所定の周波数の高周波電流を供給することにより、上側電極３６と下側電極３８との間でプラズマが生成される。
また、高周波電源５０は制御部５２と接続されている。高周波電源５０が上側電極３６に高周波電流を供給するタイミングは、制御部５２により制御される。
【００２９】
制御部５２には、膜厚計測装置５６および膜質計測装置５７が接続されている。
膜厚計測装置５６は、基板Ｓ上に形成された薄膜の厚さを計測し、計測情報を制御部５２へ入力する。膜厚の計測は、例えば反射率分光法（光干渉法）等により、基板の外周部の４点および中央部の１点において行うことができる。
膜質計測装置５７は、基板Ｓ上に形成された薄膜の膜質を計測し、計測情報を制御部５２へ入力する。膜質の計測は、基板の外周部の４点および中央部の１点において、例えば薄膜の屈折率を計測することにより行う。例えば、屈折率が高ければ緻密な薄膜であると評価できる。
なお、本実施形態では、膜厚計測装置５６を真空チャンバ３０の外部に設け、成膜後、真空チャンバ３０から取り出された基板Ｓ上の薄膜の厚さを計測する。また、膜厚計測装置５６を真空チャンバ３０の内部に設け、真空チャンバ３０内の基板Ｓ上に成膜された薄膜の厚さを計測してもよい。
制御部５２は、制御信号を生成して、原料ガスバルブ７８、反応ガスバルブ８４、排気バルブ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄ、パージガスバルブ９４に制御信号を供給する。
【００３０】
次に、インジェクタ６０について説明する。インジェクタ６０は、原料ガスおよび反応ガスを真空チャンバ３０内に供給する。図３は図２のインジェクタ６０を矢印III方向から見た立面図である。インジェクタ６０には、図３に示すように、水平方向（図１の紙面に垂直な方向）に細長い原料ガス供給口６２と、水平方向に細長い反応ガス供給口６４と、水平方向に細長いパージガス供給口６６と、が形成されている。原料ガス供給部７０から供給される原料ガスは、原料ガス供給口６２を通って、成膜容器２０の内部に供給される。また、反応ガス供給部８０から供給される反応ガスは、反応ガス供給口６４を通って、成膜容器２０の内部に供給される。また、パージガス供給部９０から供給される反応ガスは、パージガス供給口６６を通って、成膜容器２０の内部に供給される。
【００３１】
排気部４０は、排気管４２を介して成膜容器２０（真空チャンバ３０）内に供給された原料ガス、反応ガス、パージガスを排気する。排気部４０は、例えば、ドライポンプである。
排気管４２は、真空チャンバ３０に設けられた複数の排気口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄと接続されている。排気管４２は分岐していてもよいし、各排気口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ毎にそれぞれ排気管４２および排気部４０を設けてもよい。
複数の排気口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄは、真空チャンバ３０のインジェクタ６０とは反対側の端部に、水平方向に間隔を空けて直線状に配列されている。排気管４２の排気口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ側の端部には、それぞれ排気バルブ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄ（図２参照）が設けられている。なお、図１では、排気バルブ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄを１つの符号５４で示す。
排気バルブ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄの開閉度および開閉のタイミングは、それぞれ制御部５２により制御される。排気バルブ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄが、制御部５２の制御信号に応じて所定の開度で開くことで、真空チャンバ３０内のガスが排気管４２を通じて排気部４０により排気される。
排気部４０が真空チャンバ３０内を排気することにより、原料ガス、反応ガス、パージガスが真空チャンバ３０内に供給されても、真空チャンバ３０内の真空度は、１０Ｐａ〜１００Ｐａ程度に維持される。
【００３２】
次に、原料ガス供給部７０について説明する。原料ガス供給部７０は、気化器７１と、液体原料貯蔵部７２と、液圧計７４と、加圧部７６と、原料ガスバルブ７８と、を備える。
気化器７１は、液体原料貯蔵部７２に貯蔵された液体原料を気化させ、インジェクタ６０に供給する原料ガスを生成する。
液体原料貯蔵部７２は、薄膜の形成に用いられる液体原料を貯蔵する。液体原料貯蔵部７２に貯蔵される液体原料は、例えば、ＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）、ＴＤＭＡＳ（トリスジメチルアミノシラン）、ＴＥＭＡＺ（テトラキスエチルメチルアミノ・ジルコニウム）、ＴＥＭＡＨ（テトラキスエチルメチルアミノ・ハフニウム）である。
【００３３】
液圧計７４は、液体原料貯蔵部７２の圧力を検知する。液圧計７４が検知した圧力のデータは、加圧部７６へ送信される。
液圧計７４が検知した圧力のデータに基づいて、加圧部７６は、液体原料貯蔵部７２内に貯蔵されている液体原料の圧力が一定となるように、液体原料を加圧する。加圧部７６は、例えば、Ｎ２ガスやＡｒガスなどの不活性ガスを液体原料貯蔵部７２内に導入することにより、液体原料を加圧する。
【００３４】
原料ガスバルブ７８は、気化器７１により気化された原料ガス流量を調節してインジェクタ６０に供給する。原料ガスバルブ７８は、例えば、スウェジロック社製のＡＬＤバルブを用いることができる。
【００３５】
また、原料ガスバルブ７８は制御部５２と接続されている。気化器７１により気化された原料ガスの流量は、制御部５２により原料ガスバルブ７８の開度が調節されることで制御される。
【００３６】
次に、反応ガス供給部８０について説明する。反応ガス供給部８０は、反応ガス貯蔵部８２と、反応ガスバルブ８４と、を備える。
反応ガス貯蔵部８２は、薄膜の形成に用いられる反応ガスを貯蔵する。反応ガス貯蔵部８２に貯蔵される反応ガスは、例えば、Ｏ２ガス、Ｎ２ガスである。
反応ガスバルブ８４は、制御部５２と接続されている。反応ガスバルブ８４の開度は制御部５２により制御される。反応ガスバルブ８４は、原料ガスの成膜容器２０内への供給が停止している間に、開き、反応ガスが成膜容器２０内へ供給される。
【００３７】
次に、パージガス供給部９０について説明する。パージガス供給部９０は、パージガス貯蔵部９２と、パージガスバルブ９４と、を備える。
パージガス貯蔵部９２は、Ａｒガスなどのパージガスを貯蔵する。パージガスバルブ９４は、制御部５２と接続されている。パージガスバルブ９４の開度は制御部５２により制御される。
なお、Ｎ２ガスをパージガスとして用いてもよい。反応ガスとしてＮ２ガスを用いる場合には、パージガスの代わりに反応ガスを用い、パージガス供給部９０の代わりに反応ガス供給部８０を用いてもよい。
以上が本実施形態の原子層堆積装置１０Ａの概略構成である。
【００３８】
次に、排気バルブ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄの動作について、図２を用いてさらに詳細に説明する。
排気管４２が真空チャンバ３０に接続される排気口が１つの場合、排気口の中央部の近傍ほど原料ガスおよび反応ガスの流量が多く、排気管４２の中央部から遠いほど原料ガスおよび反応ガスの流量が少なくなっていた。このため、基板Ｓの全領域において原料ガスおよび反応ガスの流量を均一にすることができず、基板Ｓの排気口の中央部から遠い領域では膜厚が薄くなり、膜厚を均一にすることが困難であった。
【００３９】
本実施形態においては、真空チャンバ３０に複数の排気口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄが水平方向に分散して設けられており、各排気口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄに対応する排気管４２にそれぞれ排気バルブ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄが設けられている。このため、排気バルブ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄの開度を調整することで、各排気口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄから排気される原料ガスおよび反応ガスの流量を制御することができる。これにより、基板Ｓの全領域において原料ガスおよび反応ガスの流量を均一にすることができる。
【００４０】
例えば、膜厚計測装置５６により計測した膜厚が基板Ｓの中央部ほど厚く、外周部ほど薄い場合には、原料ガスおよび反応ガスの流量が基板Ｓの中央部ほど多く、外周部ほど少ないと推定される。この場合、水平方向に間隔を空けて直線状に配列された排気口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄのうち、両端部の排気口４２ａ、４２ｄの開度を大きくし、中央部の排気口４２ｂ、４２ｃの開度を小さくすることで、基板Ｓの外周部における原料ガスおよび反応ガスの流量を基板Ｓの中央部における原料ガスおよび反応ガスの流量と同量程度まで増やし、基板Ｓの全領域において原料ガスおよび反応ガスの流量を均一にすることができる。
また、膜厚計測装置５６により計測した膜厚が基板Ｓの中央部ほど薄く、外周部ほど厚い場合には、両端部の排気口４２ａ、４２ｄの開度を小さくし、中央部の排気口４２ｂ、４２ｃの開度を大きくすることで、基板Ｓの中央部における原料ガスおよび反応ガスの流量を基板Ｓの外周部における原料ガスおよび反応ガスの流量と同量程度まで増やし、基板Ｓの全領域において原料ガスおよび反応ガスの流量を均一にすることができる。
このように、膜厚計測装置５６により計測された膜厚の基板Ｓにおける分布に応じて、排気バルブ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄの開度を調整することで、厚さの均一な膜を基板Ｓ上に形成することができる。
【００４１】
また、膜質計測装置５７により計測した膜質が基板Ｓの中央部ほど緻密（高屈折率）であり、外周部ほど疎（低屈折率）である場合には、原料ガスおよび反応ガスの流量が基板Ｓの中央部ほど多く、外周部ほど少ないと推定される。この場合、排気口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄのうち、両端部の排気口４２ａ、４２ｄの開度を大きくし、中央部の排気口４２ｂ、４２ｃの開度を小さくすることで、基板Ｓの外周部における原料ガスおよび反応ガスの流量を基板Ｓの中央部における原料ガスおよび反応ガスの流量と同量程度まで増やし、基板Ｓの全領域において原料ガスおよび反応ガスの流量を均一にすることができる。
また、膜質計測装置５７により計測した膜質が基板Ｓの中央部ほど疎（低屈折率）であり、外周部ほど緻密（高屈折率）である場合には、両端部の排気口４２ａ、４２ｄの開度を小さくし、中央部の排気口４２ｂ、４２ｃの開度を大きくすることで、基板Ｓの中央部における原料ガスおよび反応ガスの流量を基板Ｓの外周部における原料ガスおよび反応ガスの流量と同量程度まで増やし、基板Ｓの全領域において原料ガスおよび反応ガスの流量を均一にすることができる。
このように、膜質計測装置５７により計測された膜質の基板Ｓにおける分布に応じて、排気バルブ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄの開度を調整することで、均一な膜質の薄膜を基板Ｓ上に形成することができる。
【００４２】
（原子層堆積方法）
次に、図４、図５を参照して、本実施形態の原子層堆積装置１０Ａを用いた原子層堆積法について説明する。図４は、本実施形態の原子層堆積方法の１サイクルの一例を示すフローチャートである。また、図５（ａ）〜（ｄ）は、基板Ｓの上に薄膜が形成される工程を示す図である。
【００４３】
まず、原料ガス供給部７０が成膜容器２０の内部に原料ガスを供給する（ステップＳ１０１）。
ステップＳ１０１において、液圧計７４は、液体原料貯蔵部７２の圧力を検知し、液圧計７４が検知した圧力のデータに基づいて、液体原料貯蔵部７２内に貯蔵されている液体原料の圧力が一定となるように、加圧部７６が液体原料を加圧する。そのため、原料ガスバルブ７８には液体原料貯蔵部７２から一定の圧力で液体原料が供給される。
【００４４】
液体原料貯蔵部７２から供給された液体原料を気化器７１が気化し、制御部５２によって制御されるタイミングで、原料ガス供給口６２から成膜容器２０の内部に原料ガス１１０が供給される。このとき、基板Ｓの全領域において原料ガス１１０の流量が均一となるように、排気バルブ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄの開度を調節し、排気部４０が成膜容器２０の内部の気体を排気する。
図５（ａ）に示されるように、ステップＳ１０１によって、成膜容器２０の内部に原料ガス１１０が供給され、基板Ｓの上に原料ガス１１０が吸着して、吸着層１０２が形成される。
【００４５】
次に、パージガス供給部９０が、成膜容器２０の内部にパージガスを供給する（ステップＳ１０２）。制御部５２は、パージガスバルブ９４を開く制御信号を送り、パージガス貯蔵部９２から、成膜容器２０の内部にパージガス１１２を供給する。例えば、パージガスバルブ９４を０．１秒間開き、成膜容器２０の内部にパージガス１１２を供給する。また、排気部４０が、成膜容器２０の内部の原料ガス１１０やパージガス１１２を排気する。排気部４０は、例えば、２秒間、成膜容器２０の内部の原料ガス１１０やパージガス１１２を排気する。このとき、基板Ｓの全領域において原料ガス１１０の流量が均一となるように、排気バルブ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄの開度を調節し、排気部４０が成膜容器２０の内部の気体を排気する。
図５（ｂ）に示されるように、ステップＳ１０２によって、成膜容器２０の内部にパージガス１１２が供給され、基板Ｓの上に吸着していない原料ガス１１０が成膜容器２０からパージされる。なお、パージガス１１２は、原料ガス１１０が供給されるとき、同時に供給されてもよい。
【００４６】
次に、反応ガス供給部８０が、成膜容器２０の内部に反応ガスを供給する（ステップＳ１０３）。制御部５２によって制御されるタイミングによって、反応ガスバルブ８４が開放され、反応ガス供給口６４から成膜容器２０の内部に反応ガス１１４が供給される。反応ガス供給部８０は、例えば、１秒間、成膜容器２０の内部に反応ガス１１４を供給する。このとき、基板Ｓの全領域において反応ガス１１４の流量が均一となるように、排気バルブ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄの開度を調節し、排気部４０が成膜容器２０の内部の気体を排気する。
図５（ｃ）に示されるように、ステップＳ１０３によって、成膜容器２０の内部に反応ガス１１４が供給される。
【００４７】
また、高周波電源５０が上側電極３６に所定の周波数の高周波電流を供給し、上側電極３６と下側電極３８との間でプラズマを発生させる（ステップＳ１０４）。高周波電源５０は、例えば、０．２秒間、反応ガス１１４のプラズマを発生させる。高周波電源５０が反応ガス１１４のプラズマを発生させることにより、反応ガス１１４が吸着層１０２と反応し、薄膜層１０４が形成される。
【００４８】
なお、高周波電源５０が反応ガス１１４のプラズマを発生させるタイミングは、反応ガス供給部８０が成膜容器２０の内部に反応ガス１１４を供給するタイミングと同時でもよい。
また、プラズマを発生させることなく、反応ガス１１４が吸着層１０２と反応する場合、ステップＳ１０４は省略することができる。この場合、反応ガス１１４が吸着層１０２と十分に反応するよう、加熱ヒータ３４が基板Ｓを２００〜４００℃に加熱する（熱ＡＬＤ）。
【００４９】
次に、パージガス供給部９０が、成膜容器２０の内部にパージガス１１２を供給する（ステップＳ１０５）。パージガス供給部９０は、例えば、０．１秒間、成膜容器２０の内部にパージガス１１２を供給する。また、排気部４０が、成膜容器２０の内部の反応ガス１１４やパージガス１１２を排気する。このとき、基板Ｓの全領域において反応ガス１１４の流量が均一となるように、排気バルブ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄの開度を調節し、排気部４０が成膜容器２０の内部の気体を排気する。
図５（ｄ）に示されるように、ステップＳ１０５によって、成膜容器２０の内部にパージガス１１２が供給され、反応ガス１１４が成膜容器２０からパージされる。
【００５０】
以上説明したステップＳ１０１〜Ｓ１０５により、基板Ｓの上に一原子層分の薄膜層１０４が形成される。以下、ステップＳ１０１〜Ｓ１０５を繰り返すことにより、所望の膜厚の薄膜層１０４を形成することができる。
なお、ステップＳ１０１〜Ｓ１０５を所定回数繰り返すごとに膜厚計測装置５６により膜厚を計測し、排気バルブ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄの開度を調節してもよい。これにより、基板Ｓの全領域において均一な厚さの膜を形成することができる。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態の原子層堆積装置１０Ａでは、真空チャンバ３０に複数の排気口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄが水平方向に分散して設けられており、各排気口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄに対応する排気管４２にそれぞれ排気バルブ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄが設けられている。このため、排気バルブ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄの開度を調整することで、排気口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄから排気される原料ガスおよび反応ガスの流量を制御することができる。これにより、基板Ｓの全領域において原料ガスおよび反応ガスの流量を均一にすることができる。
なお、上記実施形態においては、排気バルブ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄの開度をそれぞれ調節することで各排気口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄからの排気量を調整する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、排気バルブ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄの開時間を調整することで各排気口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄからの排気量を調整してもよい。
【００５２】
＜変形例＞
図６は変形例に係る原子層堆積装置１０Ｂを示す図２と同様の平面図である。なお、上記実施形態と同様の構成については、同符号を付して説明を割愛する。
本変形例においては、原料ガス、反応ガスおよびパージガスを真空チャンバ３０に供給する複数のインジェクタ６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄが、水平方向に間隔を空けて直線状に配列されている。インジェクタ６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄには、それぞれ原料ガス、反応ガスまたはパージガスを供給する配管が接続されている。この配管は分岐していてもよいし、インジェクタ６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄにそれぞれ設けてもよい。
【００５３】
インジェクタ６０Ａに原料ガス、反応ガス、パージガスを供給する各配管には、原料ガスバルブ７８Ａ、反応ガスバルブ８４Ａ、パージガスバルブ９４Ａが設けられている。インジェクタ６０Ｂに原料ガス、反応ガス、パージガスを供給する各配管には、原料ガスバルブ７８Ｂ、反応ガスバルブ８４Ｂ、パージガスバルブ９４Ｂが設けられている。インジェクタ６０Ｃに原料ガス、反応ガス、パージガスを供給する各配管には、原料ガスバルブ７８Ｃ、反応ガスバルブ８４Ｃ、パージガスバルブ９４Ｃが設けられている。インジェクタ６０Ｄに原料ガス、反応ガス、パージガスを供給する各配管には、原料ガスバルブ７８Ｄ、反応ガスバルブ８４Ｄ、パージガスバルブ９４Ｄが設けられている。
【００５４】
図７は図６のインジェクタ６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄを矢印VII方向から見た立面図である。図７に示すように、各インジェクタ６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄには、図３に示すように、水平方向（図１の紙面に垂直な方向）に細長い原料ガス供給口６２と、水平方向に細長い反応ガス供給口６４と、水平方向に細長いパージガス供給口６６と、が形成されている。
【００５５】
本変形例においては、原料ガスバルブ７８Ａ、７８Ｂ、７８Ｃ、７８Ｄの開度を調整することで、各原料ガスバルブ７８Ａ、７８Ｂ、７８Ｃ、７８Ｄから供給される原料ガスの流量を制御することができる。
例えば、膜厚計測装置５６により計測した膜厚が基板Ｓの中央部ほど厚く、外周部ほど薄い場合や、膜質計測装置５７により計測した膜質が基板Ｓの中央部ほど緻密（高屈折率）であり、外周部ほど疎（低屈折率）である場合には、原料ガスおよび反応ガスの流量が基板Ｓの中央部ほど多く、外周部ほど少ないと推定される。
この場合、水平方向に間隔を空けて直線状に配列されたインジェクタ６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄに原料ガスを供給する原料ガスバルブ７８Ａ、７８Ｂ、７８Ｃ、７８Ｄのうち、両端部のインジェクタ６０Ａ、６０Ｄに原料ガスを供給する原料ガスバルブ７８Ａ、７８Ｄの開度を大きくし、中央部のインジェクタ６０Ｂ、６０Ｃに原料ガスを供給する原料ガスバルブ７８Ｂ、７８Ｃの開度を小さくすることで、基板Ｓの外周部における原料ガスの流量を基板Ｓの中央部における原料ガスの流量と同量程度まで増やし、基板Ｓの全領域において原料ガスの流量を均一にすることができる。
【００５６】
また、反応ガスバルブ８４Ａ、８４Ｂ、８４Ｃ、８４Ｄの開度を調整することで、各反応ガスバルブ８４Ａ、８４Ｂ、８４Ｃ、８４Ｄから供給される反応ガスの流量を制御することができる。
例えば、水平方向に間隔を空けて直線状に配列されたインジェクタ６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄに反応ガスを供給する反応ガスバルブ８４Ａ、８４Ｂ、８４Ｃ、８４Ｄのうち、両端部のインジェクタ６０Ａ、６０Ｄに反応ガスを供給する反応ガスバルブ８４Ａ、８４Ｄの開度を大きくし、中央部のインジェクタ６０Ｂ、６０Ｃに反応ガスを供給する反応ガスバルブ８４Ｂ、８４Ｃの開度を小さくすることで、基板Ｓの外周部における反応ガスの流量を基板Ｓの中央部における原料ガスの流量と同量程度まで増やし、基板Ｓの全領域において反応ガスの流量を均一にすることができる。
【００５７】
さらに、パージガスバルブ９４Ａ、９４Ｂ、９４Ｃ、９４Ｄの開度を調整することで、基板Ｓの全領域において原料ガスおよび反応ガスの滞留時間を均一にすることができる。
例えば、水平方向に間隔を空けて直線状に配列されたインジェクタ６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄにパージガスを供給するパージガスバルブ９４Ａ、９４Ｂ、９４Ｃ、９４Ｄのうち、中央部のインジェクタ６０Ｂ、６０Ｃにパージガスを供給するパージガスバルブ９４Ｂ、９４Ｃの開度を大きくし、両端部のインジェクタ６０Ａ、６０Ｄにパージガスを供給するパージガスバルブ９４Ａ、９４Ｄの開度を小さくすることで、基板Ｓの外周部における原料ガスおよび反応ガスの滞留時間を基板Ｓの中央部における原料ガスおよび反応ガスの滞留時間と同程度まで長くし、基板Ｓの全領域において均一な厚さの膜を形成することができる。
【００５８】
このように、膜厚計測装置５６により計測された膜厚の基板Ｓにおける分布に応じて、原料ガスバルブ７８Ａ、７８Ｂ、７８Ｃ、７８Ｄ、反応ガスバルブ８４Ａ、８４Ｂ、８４Ｃ、８４Ｄ、パージガスバルブ９４Ａ、９４Ｂ、９４Ｃ、９４Ｄ、排気バルブ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄの開度を調整することで、厚さの均一な膜を基板Ｓ上に形成することができる。
【００５９】
なお、上記実施形態においては、原料ガスバルブ７８Ａ、７８Ｂ、７８Ｃ、７８Ｄの開度をそれぞれ調節することで各インジェクタ６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄからの原料ガスの供給量を調整する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、原料ガスバルブ７８Ａ、７８Ｂ、７８Ｃ、７８Ｄの開時間を調整することで各インジェクタ６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄからの原料ガスの供給量を調整してもよい。
【００６０】
また、上記実施形態においては、反応ガスバルブ８４Ａ、８４Ｂ、８４Ｃ、８４Ｄの開度をそれぞれ調節することで各インジェクタ６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄからの反応ガスの供給量を調整する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、反応ガスバルブ８４Ａ、８４Ｂ、８４Ｃ、８４Ｄの開時間を調整することで各インジェクタ６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄからの反応ガスの供給量を調整してもよい。
【００６１】
また、上記実施形態においては、パージガスバルブ９４Ａ、９４Ｂ、９４Ｃ、９４Ｄの開度をそれぞれ調節することで各インジェクタ６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄからのパージガスの供給量を調整する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、パージガスバルブ９４Ａ、９４Ｂ、９４Ｃ、９４Ｄの開時間を調整することで各インジェクタ６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄからのパージガスの供給量を調整してもよい。
【００６２】
なお、原料ガス、反応ガス、パージガスの供給口の数は、排気口の数と異なっていてもよいが、供給口の数と排気口の数は同数であることが好ましい。供給口の数と排気口の数が同数であれば、供給量と排気量の調整を同期させて行うことができるためである。
また、供給口と排気口は、図６に示すように、間に基板Ｓを挟んで対向するように設けられていることが好ましい。供給口と排気口を対向させることで、供給口から排気口に向かって基板Ｓ上を流れる原料ガス流、反応ガス流、パージガス流が層流となり、乱流の発生を防ぐことができるからである。
【００６３】
＜実施例＞
図６に示すのと同様に、４個のインジェクタ６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄおよび４個の排気口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄを有する成膜装置を用いて、1100mm×1300mmのＧ５ガラス基板に、ＡｌＯＮの薄膜を形成した。液体原料（Ａｌ源）としてＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）、反応ガスとして酸素および窒素を用いた。
原料ガスを供給する際に、制御信号のパルス長を調整することで、原料ガスバルブ７８Ａ、７８Ｄの開時間を０．５秒、原料ガスバルブ７８Ｂ、７８Ｃの開時間を０．１秒とした。また、反応ガスを供給する際に、制御信号のパルス長を調整することで、いずれの反応ガスバルブ８４Ａ、８４Ｂ、８４Ｃ、８４Ｄの開時間も１秒とした。
排気バルブ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄの開度はいずれも１００％（全開）とした。図４に示すのと同様のサイクルを６００回繰り返すことで、ＡｌＯＮの薄膜を形成した。反射率分光法により、基板の外周部の４点および中央部の１点において膜厚を計測したところ、平均膜厚は１００ｎｍであり、バラツキは±４％であった。
【００６４】
＜比較例＞
１個のインジェクタおよび１個の排気口のみを有する成膜装置を用いて、1100mm×1300mmのＧ５ガラス基板に、ＡｌＯＮの薄膜を形成した。液体原料（Ａｌ源）としてＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）、反応ガスとして酸素および窒素を用いた。
原料ガスおよび反応ガスを供給する際に、制御信号のパルス長を調整することで、原料ガスバルブの開時間を０．３秒とした。反応ガスバルブの開時間を１秒とした。排気バルブの開度は１００％（全開）とした。図４に示すのと同様のサイクルを６００回繰り返すことで、ＡｌＯＮの薄膜を形成した。反射率分光法により、基板の外周部の４点および中央部の１点において膜厚を計測したところ、平均膜厚は１００ｎｍであり、バラツキは±１５％であった。
【００６５】
以上、本発明の原子層堆積装置および原子層堆積方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。また、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
例えば、上記実施形態および変形例においては、４個の排気バルブ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄを用いる場合について説明したが、本発明はこれに限らず、２個以上の任意の数の排気バルブを用いることができる。例えば、２個、８個、１６個、３２個等、２のべき乗個（２ｎ個、指数ｎは自然数）の排気バルブを用いてもよい。
同様に、上記変形例においては、４個のインジェクタ６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄを用いる場合について説明したが、本発明はこれに限らず、２個以上の任意の数のインジェクタを用いることができる。例えば、２個、８個、１６個、３２個等、２のべき乗個（２ｎ個、指数ｎは自然数）のインジェクタを用いてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１０Ａ、１０Ｂ  原子層堆積装置
２０  成膜容器
３０  真空チャンバ
３２  支持部
３４  加熱ヒータ
３６  上側電極
３８  下側電極
４０  排気部
４２  排気管
４４  リフトピン
４６  昇降機構
５０  高周波電源
５２  制御部
５４、５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄ  排気バルブ
５６  膜厚計測装置
６０  インジェクタ
６２  原料ガス供給口
６４  反応ガス供給口
６６  パージガス供給口
７０  原料ガス供給部
７１  気化器
７２  液体原料貯蔵部
７４  液圧計
７６  加圧部
７８  原料ガスバルブ
８０  反応ガス供給部
８２  反応ガス貯蔵部
８４、８４Ａ、８４Ｂ、８４Ｃ、８４Ｄ  反応ガスバルブ
９０  パージガス供給部
９２  パージガス貯蔵部
９４、９４Ａ、９４Ｂ、９４Ｃ、９４Ｄ  パージガスバルブ
１０２  吸着層
１０４  薄膜層
１１０  原料ガス
１１２  パージガス
１１４  反応ガス
Ｓ  基板
【図１】
2015073019.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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