(57)【要約】【課題】  ＣＶＤ雰囲気での原料ガスのガス濃度を正確に求めること。【解決手段】    金属カルボニルガスを原料ガスとして基体表面に薄膜を形成する反応槽と、反応槽から排出される排出ガスを加熱する加熱手段と、反応槽の反応により得られた分解生成物と加熱手段で熱分解された分解生成物のガス濃度を求める分析手段とを備えた構成とし、分析手段で求めたガス濃度に基づいて反応槽内の原料ガスのガス濃度をモニタする。  また、反応槽への原料ガスの供給と、反応槽をバイパスして加熱手段への原料ガスの供給とを切り替える切替手段とを備えた構成とし、切替手段による原料ガスの供給切替えによって、反応前の原料ガス中に含まれる分解生成物のガス濃度と、反応後に反応槽から排出される排出ガス中に含まれる分解生成物のガス濃度を求め、分解生成物の両ガス濃度を対比することによって反応槽内の原料ガスのガス濃度をモニタする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属カルボニルガスを原料ガスとする基体表面への薄膜形成において、
反応槽から排出される排出ガスを加熱し、
反応槽内の反応で分解される分解生成物と前記加熱で分解されて得られる分解生成物のガス濃度を求め、
前記両分解生成物のガス濃度によって反応槽内の原料ガスのガス濃度をモニタすることを特徴とする金属カルボニルのガス濃度モニタ方法。
【請求項２】
金属カルボニルガスを原料ガスとする基体表面への薄膜形成において、
原料ガスの分解により生成される分解生成物のガス濃度をモニタする方法であって、
反応前の原料ガス中に含まれる分解生成物のガス濃度と、反応後に反応槽から排出される排出ガス中に含まれる前記分解生成物のガス濃度とを、原料ガスの反応槽への供給切り替えによって求め、
両ガス濃度を対比することによって反応槽内の原料ガスのガス濃度をモニタすることを特徴とする金属カルボニルのガス濃度モニタ方法。
【請求項３】
金属カルボニルガスを原料ガスとして基体表面に薄膜を形成する反応槽と、
反応槽から排出される排出ガスを加熱する加熱手段と、
前記反応槽の反応により得られた分解生成物と前記加熱手段で熱分解された分解生成物のガス濃度を求める分析手段とを備え、
前記分析手段で求めたガス濃度に基づいて反応槽内の原料ガスのガス濃度をモニタすることを特徴とする金属カルボニルのガス濃度モニタ装置。
【請求項４】
金属カルボニルガスを原料ガスとして基体表面に薄膜を形成する反応槽と、
反応槽から排出される排出ガスを加熱する加熱手段と、
前記反応槽又は加熱手段の排出ガスを分析して前記分解生成物のガス濃度を求める分析手段と、
反応槽への原料ガスの供給と、反応槽をバイパスして加熱手段への原料ガスの供給とを切り替える切替手段とを備え、
前記切替手段による原料ガスの供給切替えによって、反応前の原料ガス中に含まれる分解生成物のガス濃度と、反応後に反応槽から排出される排出ガス中に含まれる前記分解生成物のガス濃度を求め、分解生成物の両ガス濃度を対比することによって反応槽内の原料ガスのガス濃度をモニタすることを特徴とする金属カルボニルのガス濃度モニタ装置。
【請求項５】
前記ガス濃度と設定値との比較に基づいて原料ガスの供給を停止することを特徴とする請求項３又は４に記載の金属カルボニルのガス濃度モニタ装置。
【請求項６】
前記ガス濃度の累積から原料ガスの消費量及び／又は残量をモニタすることを特徴とする請求項３又は４に記載の金属カルボニルのガス濃度モニタ装置。
【請求項７】
金属カルボニルガスを原料ガスとして供給する反応槽と、当該原料ガスを反応させて基体表面に金属薄膜を形成するレーザー照射手段とを備えるＣＶＤ装置であって、
前記反応槽から排出される排出ガスを加熱する加熱手段と、
前記反応槽内で得られた分解生成物と前記加熱手段で熱分解された分解生成物のガス濃度を求める分析手段とを備え、
前記分析手段で求めたガス濃度に基づいて反応槽内の原料ガスのガス濃度をモニタすることを特徴とするＣＶＤ装置。
【請求項８】
金属カルボニルを原料ガスとして供給される反応槽と、当該原料ガスを反応させて基体表面に金属薄膜を形成するレーザー照射手段とを備えるＣＶＤ装置であって、
前記反応槽から排出される排出ガスを加熱する加熱手段と、
前記反応槽内で得られた分解生成物のガス濃度と前記加熱手段で熱分解された分解生成物のガス濃度を求める分析手段と、
反応槽への原料ガスの供給と、反応槽をバイパスして加熱手段への原料ガスの供給とを切り替える切替手段とを備え、
前記切替手段による原料ガスの供給切替えによって、反応前の原料ガス中に含まれる分解生成物のガス濃度と、反応後に反応槽から排出される排出ガス中に含まれる前記分解生成物のガス濃度を求め、両ガス濃度を対比することによって反応槽内の原料ガスのガス濃度をモニタすることを特徴とするＣＶＤ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は原料ガスのガス濃度をモニタする方法及び装置に関し、ＣＶＤ装置に用いる原料ガスのガス濃度をモニタするものであって、特に、原料ガスとして金属カルボニルを用いる場合のガス濃度のモニタ方法、モニタ装置、及びＣＶＤ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＶＤによる薄膜形成プロセスは半導体製造工程で広く用いられている。半導体の信頼性は、基体に堆積する薄膜の膜厚や膜質に依存するため、均一な膜厚や膜質が要求される。また、ＣＶＤにおける堆積反応は基板温度や原料ガスの影響を受けやすいため、ＣＶＤによる成膜工程では良好なプロセス管理が求められる。
【０００３】
基板を加熱して原料ガスを反応させることにより基板上に薄膜を形成する方法に代えて、雰囲気ガスにレーザーを照射して堆積反応を行う方法を用いることによって、基板の温度管理を不要とすることができる。そのため、レーザー照射によるＣＶＤ成膜では、一定膜厚、膜質の成膜を行うために、原料ガスを所定の条件通りとなるようにプロセスを管理することが求められる。
【０００４】
原料ガスの圧力測定として、容器の内圧を圧力計で測る方法が知られている。しかし、ＣＶＤの原料ガスとして金属カルボニルなどの固体材料を用いる場合、キャリアガスにより原料ガスをフローさせることが多いため、容器の内圧を圧力計で測る方法では原料ガスの圧力を測定することはできない。そこで、金属カルボニルを気化させる気化容器内の温度を一定に保持し、その温度における原料ガスの蒸気圧とキャリアガスの流量から原料ガスのガス濃度を算出している。このガス濃度と消費累積時間から、原料ガスの原料である金属カルボニル等の固体材料の残量の算出も行われる。
【０００５】
しかし、原料の消費に伴って固体材料の表面面積が変動するため気化率も変動する。気化率の変動や、温度・圧力の変動が起きると、ＣＶＤ雰囲気のガス濃度が不安定となり、ガス濃度を正確にモニタすることが難しくなる。
【０００６】
また、配管内で局所的に温度が低下して原料ガスの凝縮が起こると、算出した原料ガスのガス濃度とＣＶＤ雰囲気の濃度が異なることになる。
【０００７】
また、ガス供給ラインにＩＲ分析（赤外線分析）によるインライン濃度モニタ装置を設置する方法もあるが、金属カルボニルを用いる場合にはモニタ中に凝縮あるいは分解するおそれがあるため好ましくない。
【０００８】
また、ＣＶＤの原料ガスを反応前の供給ライン上においてＩＲ濃度モニタ装置で測定する方法ではなく、ＣＶＤの反応槽から排出されるガス濃度を検出する方法も提案されている（特許文献１，２）。
【特許文献１】特開平７−３０７３０１号公報
【特許文献２】特開平９−５３１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記した文献に示される半導体製造装置やＣＶＤ装置は、反応槽からサンプルガス導入配管を介して導入したガスのガス濃度を検出する構成や、反応室からの排気通路に設けたガス濃度センサによりガス濃度を検出する構成とすることによって、ＣＶＤの反応槽から排出されるＣＶＤ反応によって生じる反応ガスのガス濃度を検出する方法である。そのため、原料ガスの供給ライン上でガス濃度を検出する構成に起因するモニタ中における凝縮等の問題は解消されるが、反応槽から排出される反応ガスのガス濃度を検出する構成に伴って、ガス濃度検出において以下のような問題がある。
【００１０】
第１に、ＣＶＤの反応槽では供給された原料ガスが全て反応に寄与するとは限らず、反応に寄与しなかった原料ガスは未反応ガスとして排出されるため、検出した反応ガスの濃度とＣＶＤ雰囲気での原料ガスのガス濃度との関係が不明確となり、反応ガスの濃度からＣＶＤ雰囲気での原料ガスのガス濃度を正しく求めることが難しいという問題がある。また、このガス濃度の不明瞭さは、原料ガスの元となる固体材料の消費量や残量の算出にも影響することにもなる。
【００１１】
第２に、ＣＶＤの反応槽において反応した後の反応ガスのガス濃度を検出する構成であるため、反応前の原料ガスのガス濃度を検出することができないという問題がある。
【００１２】
プロセス管理において、反応槽に供給する原料ガスのガス濃度が所定の条件通りであることが求められるが、反応後の反応ガスのガス濃度検出では原料ガスのガス濃度を検出することはできない。また、反応工程中において原料ガスのガス濃度を監視する場合にも、対応することができない。
【００１３】
そこで、本発明は、反応槽から排出される反応ガスのガス濃度検出において、ＣＶＤ雰囲気での原料ガスのガス濃度を正確に求めることを目的とし、また、反応槽から排出される反応ガスのガス濃度検出において、反応前の原料ガスのガス濃度を検出すること、及び反応工程中において反応前の原料ガスのガス濃度と反応後の反応ガスのガス濃度を検出することを目的とする。  
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、反応槽から排出される反応ガスのガス濃度検出において、ＣＶＤ雰囲気での原料ガスのガス濃度を正確に求める第１の態様と、反応槽から排出される反応ガスのガス濃度検出において、反応前の原料ガスのガス濃度を検出し、また、反応工程中において反応前の原料ガスのガス濃度と反応後の反応ガスのガス濃度を検出する第２の態様と含み、かつ、各態様は、金属カルボニルのガス濃度モニタ方法、金属カルボニルのガス濃度モニタ装置、ＣＶＤ装置の各形態とすることができる。
【００１５】
第１の態様による金属カルボニルのガス濃度モニタ方法は、金属カルボニルガスを原料ガスとする基体表面への薄膜形成において、反応槽から排出される排出ガスを加熱し、反応槽内の反応で分解される分解生成物と加熱で分解されて得られる分解生成物のガス濃度を求め、求めたガス濃度によって反応槽内の原料ガスのガス濃度をモニタするものである。
【００１６】
第１の態様による金属カルボニルのガス濃度モニタ装置は、金属カルボニルガスを原料ガスとして基体表面に薄膜を形成する反応槽と、反応槽から排出される排出ガスを加熱する加熱手段と、反応槽の反応により得られた分解生成物と加熱手段で熱分解された分解生成物のガス濃度を求める分析手段とを備えた構成とし、分析手段で求めたガス濃度に基づいて反応槽内の原料ガスのガス濃度をモニタするものである。
【００１７】
第１の態様によるＣＶＤ装置は、金属カルボニルガスを原料ガスとして供給する反応槽と、この原料ガスを反応させて基体表面に金属薄膜を形成するレーザー照射手段とを備えるＣＶＤ装置であって、反応槽から排出される排出ガスを加熱する加熱手段と、反応槽内で得られた分解生成物と加熱手段で熱分解された分解生成物のガス濃度を求める分析手段とを備えた構成とし、分析手段で求めたガス濃度に基づいて反応槽内の原料ガスのガス濃度をモニタするものである。
【００１８】
上記した第１の態様の各形態によれば、反応槽から排出されたガスを加熱することによって、反応槽において未反応のまま排出された原料ガスを分解して分解生成物を生成することができる。これにより、従来検出されなかった未反応の原料ガスに含まれる分解生成物についても検出することができる。原料ガスに含まれる分解生成物のガス濃度と原料ガスのガス濃度との関係は原料ガスの組成に応じて定まる。したがって、分解生成物のガス濃度から原料ガスのガス濃度を求めることができる。
【００１９】
第２の態様による金属カルボニルのガス濃度モニタ方法は、金属カルボニルガスを原料ガスとする基体表面への薄膜形成において、原料ガスの分解により生成される分解生成物のガス濃度をモニタする方法であって、反応前の原料ガス中に含まれる分解生成物のガス濃度を求め、反応後に反応槽から排出される排出ガス中に含まれる分解生成物のガス濃度を求め、この分解生成物の両ガス濃度を対比することによって反応槽内の原料ガスのガス濃度をモニタするものである。
【００２０】
第２の態様による金属カルボニルのガス濃度モニタ装置は、金属カルボニルガスを原料ガスとして基体表面に薄膜を形成する反応槽と、反応槽から排出される排出ガスを加熱する加熱手段と、反応槽からの排出ガス又は加熱手段で熱分解されたガスを分析して分解生成物のガス濃度を求める分析手段と、反応槽への原料ガスの供給と、反応槽をバイパスして加熱手段への原料ガスの供給とを切り替える切替手段とを備えた構成とし、切替手段による原料ガスの供給切替えによって、反応前の原料ガス中に含まれる分解生成物のガス濃度と、反応後に反応槽から排出される排出ガス中に含まれる前記分解生成物のガス濃度を求め、分解生成物の両ガス濃度を対比することによって反応槽内の原料ガスのガス濃度をモニタするものである。
【００２１】
第２の態様によるＣＶＤ装置は、金属カルボニルを原料ガスとして供給される反応槽と、原料ガスを反応させて基体表面に金属薄膜を形成するレーザー照射手段とを備えるＣＶＤ装置であって、反応槽から排出される排出ガスを加熱する加熱手段と、反応槽内で得られた分解生成物のガス濃度と加熱手段で熱分解された分解生成物のガス濃度を求める分析手段と、反応槽への原料ガスの供給と、反応槽をバイパスして加熱手段への原料ガスの供給とを切り替える切替手段とを備え、切替手段による原料ガスの供給切替えによって、反応前の原料ガス中に含まれる分解生成物のガス濃度と、反応後に反応槽から排出される排出ガス中に含まれる前記分解生成物のガス濃度を求め、両ガス濃度を対比することによって反応槽内の原料ガスのガス濃度をモニタするものである。
【００２２】
上記した第２の態様の各形態によれば、原料ガスを反応槽に供給する経路と、反応槽をバイパスして加熱手段に供給する経路とを切り替える。これによって、原料ガスを反応槽に供給した場合には基板上に薄膜を生成する処理を行い、反応後に反応槽から排出される排出ガスの中に含まれる前記分解生成物のガス濃度を求めることができ、一方、反応槽をバイパスして加熱手段に供給した場合には反応前の原料ガス中に含まれる分解生成物のガス濃度を求めることができる。
【００２３】
この原料ガスの供給の切り替えは反応工程中に行うこともでき、反応工程中において原料ガスのガス濃度を監視することができる。
【００２４】
前記した各態様において、ガス濃度と設定値とを比較することにより、原料ガスの供給を停止する形態とすることができる。
【００２５】
また、ガス濃度の累積から原料ガスの消費量や原料ガスの残量をモニタすることができる。
【００２６】
なお、本発明は、閉じられた系の反応槽のほか、開いた系の反応槽にも適用することができ、基体あるいは反応ガスを導入する部分を移動する構成にも適用することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、ＣＶＤ雰囲気での原料ガスのガス濃度を正確に求めることができる。また、反応槽から排出される反応ガスのガス濃度検出において、反応前の原料ガスのガス濃度を検出することができる他、反応工程中において反応前の原料ガスのガス濃度と反応後の反応ガスのガス濃度を検出しモニタすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図を用いて発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００２９】
図１は、本発明の金属カルボニルのガス濃度モニタ装置を備えるＣＶＤ装置の一構成例を説明するための概略図である。
【００３０】
ＣＶＤ装置１は、反応槽５と反応槽５にレーザー光を照射するレーザー照射手段４を備え、反応槽５は基板１３を載置するＸＹステージ６を備える。反応槽５では、原料ガスを供給すると共にレーザー光を照射することによって原料ガスを分解し、基板１３の表面上に薄膜を生成する。レーザー照射手段４は、基板１３上のレーザー光の照射位置を光学的に観察する光学・観察手段を備えることができ、レーザー照射，光学・観察ユニットを構成することができる。
【００３１】
反応槽５内には原料ガスが供給される。原料ガスの供給は、気化手段３内に充填した金属カルボニルの固体材料を気化させて金属カルボニルガスを形成し、キャリア／パージガス源２からアルゴンガス等の一定流量のキャリアガスを流すことによって行うことができる。
【００３２】
なお、反応槽５は、閉じた系とすることも開いた系とすることもできる。開いた系の反応槽によれば、基体１３あるいは反応ガスを導入する部分を移動させる構成に適用することができる。
【００３３】
キャリア／パージガス源２と気化手段３との間にはバルブ２１，２３が設けられ、キャリアガスの気化手段３への供給制御が行われる。また、気化手段３と反応槽５との間にはバルブ２４が設けられ、気化手段３で気化した原料ガスの排出制御が行われる。ここで、金属カルボニルとしては例えばＷ（ＣＯ）６が用いられる。
【００３４】
反応槽５の排出側の配管には加熱手段７が設けられ、反応槽５から排出された排出ガスを加熱し、反応槽５内で未反応であった原料ガスを熱分解する。加熱手段７は、未反応の原料ガスを加熱分解により生成した分解生成物を排出すると共に、反応槽５内においてレーザー照射により薄膜を形成した原料ガスの残り分解生成物を排出する。
【００３５】
加熱により生成される分解生成物は、原料ガスに含まれる薄膜形成用の金属と化合物を含み、Ｗ（ＣＯ）６の場合にはＷとＣＯの混合ガスとなる。したがって、加熱手段７は、原料ガスがＷ（ＣＯ）６ガスである場合には、反応槽５から供給されたレーザー照射により生成されるＣＯをそのまま排出すると共に、反応槽５で未反応のまま排出された原料ガスを熱により分解して得られる分解生成物のＷとＣＯの混合ガスを排出する。
【００３６】
なお、後述するバイパス経路３２を介することによって反応槽５を通らずに原料ガスが直接に加熱手段７に供給された場合には、供給された原料ガスを熱により分解し、この熱分解で得られる分解生成物（ＷとＣＯ（及び／又はＣＯ２）の混合ガス））を排出する。
【００３７】
加熱手段７から排出された分解生成物は、フィルタ８（８ａ，８ｂ）で金属が取り除かれた後、分析手段９によってガス濃度が検出される。原料ガスがＷ（ＣＯ）６ガスである場合には、フィルタ８により金属Ｗが除去されるため、分析手段９は残りの分解生成物（ＣＯガス及び／又はＣＯ６ガス）のガス濃度を検出することになる。
【００３８】
加熱手段７により未反応の原料ガスについても分解生成物に分解されため、分析手段９は、反応槽５に供給される原料ガスに含まれる組成物の内で、薄膜形成に使用された残りの組成物の内、検出対象の組成物の全濃度を検出することができる。検出対象の組成物がＣＯ及び／又はＣＯ２である場合には、赤外線分析装置（ＩＲモニタ）を用いることができる。分析手段９から排出されたＣＯ（及び／又はＣＯ２）ガスはＣＯ除害手段１０に通され、ＣＯの除去あるいは阻害性を除去する。
【００３９】
分析手段９で検出した検出信号はデータ処理演算部１２において信号処理され、ＣＯ等の分解生成物のガス濃度を算出したり、この分解生成物のガス濃度から原料ガスのガス濃度を算出したり、薄膜生成に用いられた金属量を算出したり、原料ガスの元である固体材料の残量を算出する。
【００４０】
例えば、原料ガスがＷ（ＣＯ）６の金属カルボニルである場合には、Ｗ（ＣＯ）６はレーザー照射によってＷと６（ＣＯ）に分解され、Ｗは基板１３上に成膜され、残りの６（ＣＯ）は分解生成物として排出される。本発明では、未反応の原料ガスについても加熱手段７においてＷと６（ＣＯ）に分解し、この分解生成物（ＣＯ）を反応槽５からの分解生成物（ＣＯ）と共に分析手段９で検出するため、分解生成物（ＣＯ）のガス濃度は、原料ガスのガス濃度、原料ガスの元となる固体材料の残量、成膜に用いられた金属（Ｗ）の量と組成比率に応じて定まる一定の関係を有している。したがって、分解生成物（ＣＯ）のガス濃度から、原料ガスのガス濃度、原料ガスの元となる固体材料の残量、成膜に用いられた金属（Ｗ）の量を算出することができる。なお、図１中の破線の矢印は制御信号を表している。
【００４１】
データ処理演算部１２で算出した原料ガスのガス濃度、原料ガスの元となる固体材料の残量、成膜に用いられた金属（Ｗ）の量等のデータは制御ユニット１１に送られ、バルブ制御や気化手段３の制御、及び反応槽５の制御に用いられる。
【００４２】
本発明のＣＶＤ装置１は、反応槽５をバイパスして気化手段３と加熱手段７を接続する分岐切替手段３１，バイパス経路３２，及び分岐手段３３を備える。分岐切替手段３１は、バルブ２４を介して気化手段３から供給される原料ガスを反応槽５と加熱手段７に切り替えて分岐する手段であり、加熱手段７へはバイパス３２及び分岐手段３３を介して供給される。一方、反応槽５に送られる原料ガスは、反応槽５においてレーザー照射によって基板１３上に薄膜を形成し、残りの分解生成物及び未反応の原料ガスを排出する。排出されたガスは、分岐手段３３を介して加熱手段７に送られる。
【００４３】
また、本発明のＣＶＤ装置１は、反応槽５にパージガスを供給する経路を備える。このパージガスを供給する経路は、バルブ２１とバルブ２３と間からバルブ２２を介して反応槽５にパージガスを供給する経路を備え、反応槽５から排出されたパージガスは分岐手段３４を通して排出される。なお、フィルタ８ａ，８ｂは、分岐手段３４に対して加熱手段７側あるいは分析手段９側の何れの位置に配置してもよい。
【００４４】
また、バルブ２１，２２，２３、及び気化手段３と反応槽５との間に設けられた配管にはヒータ等による温度制御手段４１が設けられ、反応槽５に供給するガスを所定温度に保持している。
【００４５】
次に、本発明のガス濃度モニタ装置及びＣＶＤ装置の動作例について、図２〜図４を用いて説明する。なお、図２〜図４は、ガス濃度モニタ装置及びＣＶＤ装置の概略機構により示している。
【００４６】
はじめに、パージガスによる洗浄動作について図２を用いて説明する。パージガスにより洗浄を行う場合には、キャリア／パージガス源２からパージガスを供給し、バルブ２０を操作して（バルブ２３を閉じ、バルブ２２を開いて）、パージガスを気化手段３を通さずに反応槽５に供給し、反応槽５及び基板１３を洗浄する。洗浄に用いられたパージガスは、分岐手段３４から排出される。洗浄状態は、分析手段９により確認することができる。
【００４７】
次に、原料ガスのガス濃度の測定動作について図３を用いて説明する。原料ガスのガス濃度を測定するには、キャリア／パージガス源２からアルゴンガス等のキャリアガスを供給し、バルブ２０を操作して（バルブ２３を開き、バルブ２２を閉じて）、キャリアガスを気化手段３に導入する。気化手段３の気化容器内には金属カルボニルの固体材料が収納され、金属カルボニルはキャリアガスの導入によって気化される。気化した金属カルボニルガスは、原料ガスとして気化手段３から排出される。
【００４８】
気化手段３から排出された原料ガスは、分岐切替手段３１によってバイパス経路３２に流され、反応槽５をバイパスして加熱手段７に直接送られる。加熱手段７は、気化手段３から送られた原料ガスを熱分解する。原料ガスがＷ（ＣＯ）６の金属カルボニルである場合には、Ｗ（ＣＯ）６は熱分解によってＷと６（ＣＯ）に分解される。分解されたＷ等の金属はフィルタ８で抽出し、分析手段９は、分解生成物（ＣＯ）を検出してガス濃度を測定する。分解生成物（ＣＯ）は析分析手段９で測定された後ＣＯ除害手段１０に送られる。
【００４９】
上記した原料ガスのガス濃度測定は、成膜反応を行う前に行うことも、あるいは分岐切替手段３１を反応槽５からバイパス経路３２に切り替えることによって反応中に行うこともできる。本発明は、この反応中に供給される原料ガスのガス濃度を測定することができる点を一つの特徴としている。
【００５０】
次に、反応時におけるガス濃度の測定動作について図４を用いて説明する。反応時における分解生成物のガス濃度を測定するには、キャリア／パージガス源２からアルゴンガス等のキャリアガスを供給し、バルブ２０を操作して（バルブ２３を開き、バルブ２２を閉じて）、キャリアガスを気化手段３に導入する。気化手段３の気化容器内には金属カルボニルの固体材料が収納され、金属カルボニルはキャリアガスの導入によって気化される。気化した金属カルボニルガスは、原料ガスとして気化手段３から排出される。
【００５１】
気化手段３から排出された原料ガスは、分岐切替手段３１によって反応槽５に供給される。反応槽５ではレーザー照射によって原料ガスが分解され、金属は基板１３上に成膜され、残った分解生成物は排出される。原料ガスがＷ（ＣＯ）６の金属カルボニルである場合には、Ｗ（ＣＯ）６はレーザー照射によってＷと６（ＣＯ）に分解され、Ｗは基板１３上に成膜され、分解生成物のＣＯは加熱手段７に排出される。
【００５２】
加熱手段７には、反応槽５におけるレーザー照射で生成された分解生成物（ＣＯ）と成膜されずに残った金属（Ｗ）と、反応槽において未反応のまま排出された原料ガスが導入される。加熱手段７は、分解生成物（ＣＯ）及び金属（Ｗ）についてはそのままフィルタ８を通して分析手段９に送り、未反応の原料ガスＷ（ＣＯ）６については熱分解して分解生成物（ＣＯ）と金属（Ｗ）に分解し、フィルタ８を通して分析手段９に送る。
【００５３】
これにより、加熱手段７からは気化手段３から供給された原料ガスに含まれる分解生成物の全てが排出されることになり、分析手段９は原料ガスに含まれる全分解生成物のガス濃度を検出することができる。
【００５４】
本発明は、供給される原料ガスに含まれる全分解生成物のガス濃度を検出することができる点を一つの特徴としている。
【００５５】
この反応時において、切替分岐手段３１を切り替え、図３に示したように反応槽５をバイパスすることにより、供給されている原料ガスのガス濃度検出に切り替えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、原料ガスとしてＷ（ＣＯ）６に限らず他のＣＶＤガスに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の金属カルボニルのガス濃度モニタ装置を備えるＣＶＤ装置の一構成例を説明するための概略図である。
【図２】本発明のパージガスによる洗浄動作を説明するための図である。
【図３】本発明の原料ガスのガス濃度の測定動作を説明するための図である。
【図４】反応時におけるガス濃度の測定動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５８】
１…ＣＶＤ装置、２…キャリア／パージガス源、３…気化手段、４…レーザー照射手段、５…反応槽、６…ＸＹステージ、７…加熱手段、８，８ａ，８ｂ…フィルタ、９…分析手段、１０…ＣＯ除害手段、１１…制御ユニット、１２…データ処理演算手段、１３…基板、２１〜２４…バルブ、３１…切替分岐手段、３２…バイパス経路、３３，３４…分岐手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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