以下、本発明の実施例について図を参照� ��て説明する。図1は、本発明の一実施例にお ける原子層成膜装置の平面構成を示す図であ る。

 本実施例における原子層成膜装置は、原料� ��スやオゾンガスなどの酸化ガスが導入され� ��成膜対象の基板W上に薄膜形成を行う成膜室 101と、薄膜を形成するための原料を含むガス を、成膜室101の一方の側部(第1側部)より成膜 室101の領域に対して供給するためのガス供給 配管121,122,123と、ガス供給配管121,122,123の各� �に設けられたバルブ131,132,133とを備える。
 なお、図示していないが、ガス供給配管121~ 123には、よく知られているように、液体原料 を気化する気化器などを含むガス供給機構が 接続され、トリメチルアルミニウム(TMA)など� ��原料ガスやオゾンなどの酸化ガス、また、� ��ルゴン(Ar)などのパージガスが供給可能とさ れている。

 原子層成膜装置はまた、成膜室101の内部� ��配置された成膜室モニター(成膜室状態測定 部)141,142,143,144,145,146,147,148,149を備える。

 原子層成膜装置はまた、成膜室101の他方� ��側部(第2側部)より成膜室101の内部を排気す� ��ための排気配管151,152と、排気配管151,152の� �中に各々設けられた排気配管モニター(排気� ��管内状態測定部)161,162とを備える。なお、� �示していないが、よく知られているように� �排気配管151,152には、ドライポンプなどの排� ��機構が接続され、これらにより成膜室101の� ��部の排気を可能としている。ここで、ガス� ��給配管121~123からなる一連のガス供給部102と 、排気配管151,152からなる一連の排気部105は� �成膜室101内で対向して配置されている。

 加えて、原子層成膜装置は、成膜室モニ� ��ー141~149および排気配管モニター161,162によ� �測定された結果により、バルブ131~133の開度� ��たは開放時間を各々個別に制御する制御部1 07を備える。

 ここで、成膜室モニター141~149は、例えば図 2に示すように、成膜室101の内部において、� �板Wの上の天井101aの部分に配置されている。
 成膜室モニター141,142,143は、成膜室101内の� �ス供給部102の側に配置されている。成膜室� �ニター147,148,149は、成膜室101内の排気部105の 側に配置されている。成膜室モニター144,145,1 46は、成膜室内のガス供給側と排気側との中� ��位置に配置されている。

 成膜室モニター141,144,147は、ガス供給側か� �排気側へのガスの流れ方向の例えば左側(左� ��)に配列され、成膜室モニター142,145,148は、� ��ス供給側から排気側へのガスの流れ方向の� ��央部(中央列)に配列され、成膜室モニター14 3,146,149は、ガス供給側から排気側へのガスの 流れ方向の右側(右列)に配列されている。
 従って、成膜室101の内部では、その天井に� ��3行3列に配列された9個の成膜室モニター141~ 149が配置され、基板Wに形成される薄膜を含� �て基板Wの上における成膜室101の内部の状態� ��モニター可能としている。

 成膜室モニター141~149としては、水晶発振 式のモニター(例えば、株式会社アルバック� �水晶発振式膜厚モニターCRTM-9000)を用いるこ� ��ができる。このモニターによれば、水晶振� ��子からなる検出部に基板Wの上と同様に堆積 する膜の質量を測定可能であり、測定した質 量により膜厚が測定可能である。なお、この モニターは、モニターの配置場所(成膜室101� �の基板の上)に流れるガスの量が間接的に測� ��されることにもなる。従って、このモニタ� ��は、膜厚測定部およびガス量測定部として� ��能する。

 このような成膜室モニター141~149を備えた 原子層成膜装置によれば、成膜室101において 基板Wの上に形成される薄膜と同様の薄膜が� �出部に形成されるようになるため、基板Wの� ��に形成される薄膜の膜厚を間接的に測定す� ��ことができる。従って、成膜室モニター141~ 149により、基板Wの上に形成される薄膜の膜� �の分布が間接的に測定されることになる。� �た、成膜室モニター141~149により、基板Wの上 に流れるガスの量の分布が間接的に測定され ることになる。

 このようにして測定された結果により、� ��御部107は、バルブ131~133の開度または開放時 間を個別に制御する。例えば、左列に配列さ れた成膜室モニター141,144,147により測定され� ��膜厚が、他の列の成膜モニターにより測定� ��れる膜厚より厚い場合、制御部107は、バル� ��131の開度を小さくしまたは開放時間を短く� ��、ガス供給配管121により供給されるガスの� ��を減少させる。

 また、制御部107は、例えば、左列に配列� ��れた成膜室モニター141,144,147により測定さ� �るガス量が、他の列の成膜モニターにより� �定される結果より多い場合、制御部107は、� �ルブ131の開度を小さくしまたは開放時間を� �くし、ガス供給配管121により供給されるガ� �の量を減少させる。

 また、成膜室モニター141~149として、エリ プソメータを用いることもできる。エリプソ メータによれば、基板Wの上に形成される薄� �の膜厚および屈折率が測定可能である。従� �て、このエリプソメーターは、膜厚測定部� �よび屈折率測定部として機能する。このよ� �な成膜室モニター141~149を備えた原子層成膜� ��置によれば、成膜室101において基板Wの上に 形成される薄膜の膜厚を直接測定することが できる。従って、成膜室モニター141~149によ� �、基板Wの上に形成される薄膜の膜厚の分布� ��測定されることになる。

 このようにして測定された結果により、� ��御部107は、バルブ131~133の開度または開放時 間を個別に制御する。例えば、左列に配列さ れた成膜室モニター141,144,147により測定され� ��膜厚が、他の列の成膜モニターにより測定� ��れる膜厚より厚い場合、制御部107は、バル� ��131の開度を小さくしまたは開放時間を短く� ��、ガス供給配管121により供給されるガスの� ��を減少させる。

 また、成膜室モニター141~149として、基板 Wの上部空間に発生する異物(発塵)の状態を測 定するパーティクルモニター(異物測定部、� �えばHACH Ultra Analytics社)を用いることもでき る。このような成膜室モニター141~149を備え� �原子層成膜装置によれば、成膜室101におい� �基板Wの上部において発生しているパーティ� ��ル(異物、発塵)の状態を測定することがで� �る。発塵の状態は、基板Wの上に流れるガス� ��量に影響され、例えば、必要以上にガスが� ��給されている領域においては、パーティク� ��が発生しやすい状態となる。従って、成膜� ��モニター141~149により、基板Wの上に流れて� �るガスの分布が間接的に測定されることに� �る。

 このようにして測定された結果により、� ��御部107は、バルブ131~133の開度または開放時 間を個別に制御する。例えば、左列に配列さ れた成膜室モニター141,144,147により測定され� ��発塵量が、他の列の成膜モニターにより測� ��される発塵量より多い場合、制御部107は、� ��ルブ131の開度を小さくしまたは開放時間を� ��くし、ガス供給配管121により供給されるガ� ��の量を減少させる。

 排気配管モニター161は、排気配管151内の� ��態を測定し、排気配管モニター162は、排気� ��管152内の状態を測定する。

 排気配管モニター161,162としては、水晶発 振式のモニターを用いることができる。この モニターによれば、前述したように、水晶振 動子からなる検出部に基板Wの上と同様に堆� �する膜の質量を測定可能であり、測定した� �量により膜厚が測定可能である。このよう� �排気配管モニター161,162を備えた原子層成膜� ��置によれば、排気配管151,152に流れるガスに より、基板Wの上に形成される薄膜と同様の� �膜が検出部に形成されるようになる。従っ� �、排気配管モニター161,162により、排気配管1 51,152に流れるガスの量が間接的に測定される ことになり、排気配管モニター161,162はガス� �測定部として機能する。

 このようにして測定された結果により、� ��御部107は、バルブ131~133の開度または開放時 間を個別に制御する。例えば、排気配管モニ ター161により測定されるガス量が、排気配管 モニター162により測定される量より多い場合 、制御部107は、バルブ131の開度を小さくしま たは開放時間を短くし、ガス供給配管121によ り供給されるガスの量を減少させる。

 以上に説明したように、本実施例におけ� ��原子層成膜装置では、制御部107が、成膜室� ��ニター141~149により、基板Wの上における成� �室101内の状態を測定し、この測定結果をも� �にバルブ131~133の開度または開放時間を個別� ��制御するようにした。例えば、成膜室モニ� ��ー141~149の各々の測定結果より、供給される ガスの流れていく方向に対する幅方向の左側 において、膜厚が厚く形成されるという分布 が確認されると、この左側におけるガスの流 量が減少するように、バルブ131の開度または 開放時間を小さくする。また、右側における ガスの流量が増加するように、バルブ133の開 度を大きくしまたは開放時間を長くする。こ の結果、成膜室モニター141~149により測定さ� �た成膜室101内におけるガスの流量分布や基� �Wの上に形成される膜厚の分布に対応し、こ� ��分布の偏りが解消されるようになる。

 なお、上述では、成膜室101の一方の側部(第 1側部)に、3つのガス供給配管121~123を備える� �うにした。しかし、これに限るものではな� �、2つのガス供給配管を設けるようにしても� ��く、また、4つ以上のガス供給配管を設ける ようにしてもよい。
 また、上述では、左列,中央列,および右列� �、各々3個の成膜室モニターを配置するよう� ��した。しかし、これに限るものではなく、� ��えば、各列に1つの成膜室モニターを配置す るようにしてもよい。また、左側と右側との 2箇所に成膜室モニターを設けるようにして� �よい。また、ガスの流れる方向に平行な4つ� ��上の複数の列を設定し、これら各列に各々� ��膜室モニターを配置または配列させるよう� ��してもよい。

 また、図3に示すように、成膜室101の一方の 側部(第1側部)のガス供給部において、成膜室 101の上下方向に、ガス供給配管122a,122bを設け るなど、複数のガス供給配管を設けるように してもよい。例えば、ガス供給配管122aから� �酸化ガスが供給され、ガス供給配管122bから� ��原料ガスが供給されるようにすればよい。� ��お、ガス供給配管122a,122bに、各々バルブ132a ,132bを設ける。
 同様に、成膜室101の他方の側部(第2側部)の� ��気部において、成膜室101の上下方向に、排� ��配管152a,152bを設けるなど、複数の排気配管� ��設けるようにしてもよい。例えば、酸化ガ� ��の排気は排気配管152aで行い、原料ガスの排 気は排気配管152bで行うようにすればよい。

 また、制御部107の制御により、排気配管151, 152,152a,152bによる排気量の制御を各々個別に� �うようにしても、上述と同様の効果が得ら� �る。
 また、以上では、制御部107は、成膜室モニ� ��ー141~149および排気配管モニター161,162によ� �測定された結果により、バルブ131~133の開度� ��たは開放時間の各々を個別に制御する例を� ��したが、バルブ131~133の開度と開放時間の両 方を制御するようにしてもよい。また、成膜 室モニター141~149または排気配管モニター161,1 62により測定された結果により制御するよう� ��してもよい。